DIN标准HS6-5-3钼钨系高速钢刀具的磨损原因

#DIN标准HS6-5-3钼钨系高速钢刀具的磨损原因

##一、机械磨损

1.**切削力作用**

-在切削过程中，刀具受到切削力的作用。HS6-5-3钼钨系高速钢刀具与工件材料之间存在较大的压力，这种压力会导致刀具表面的微小颗粒被挤压、剥落。例如，在粗加工时，较大的切削深度和进给量会产生较大的切削力。当刀具切削硬度较高的工件材料（如淬火钢）时，切削力会使刀具刃口的微观结构发生变形，刃口处的碳化物颗粒可能会被压碎或从基体上剥落，从而造成刀具磨损。

2.**摩擦磨损**

-刀具与工件材料之间的相对运动产生摩擦。HS6-5-3高速钢刀具在切削时，刃口不断与工件表面摩擦，这种摩擦会逐渐磨掉刀具表面的材料。由于高速钢刀具的硬度较高，但在长时间的摩擦下，尤其是在高速切削时，摩擦产生的热量会使刀具表面软化，加剧了摩擦磨损。例如，在铣削加工中，铣刀的切削刃在高速旋转下与工件表面不断摩擦，随着加工时间的增加，切削刃的磨损会越来越明显。

##二、热磨损

1.**切削热的影响**

-切削过程中会产生大量的热量，这是导致HS6-5-3高速钢刀具磨损的重要原因。当切削速度较高时，刀具与工件之间的摩擦热以及工件材料的塑性变形热会使刀具温度迅速升高。HS6-5-3高速钢具有一定的红硬性，但在高温下其硬度仍然会有所下降。例如，当刀具温度升高到500-600°C时，刀具的硬度降低，耐磨性变差，刃口更容易磨损。

2.**热应力的产生**

-刀具在切削过程中，由于表面和内部的温度不均匀，会产生热应力。例如，刀具的刃口部分在切削时温度较高，而刀具的柄部温度相对较低，这种温度差会导致热应力的产生。当热应力超过刀具材料的强度极限时，就会在刀具表面产生裂纹，这些裂纹会随着切削过程的进行逐渐扩展，Zui终导致刀具的破损和磨损。

##三、化学磨损

1.**氧化磨损**

-在切削加工过程中，特别是在高温环境下，HS6-5-3高速钢刀具表面会与空气中的氧气发生氧化反应。刀具表面形成的氧化层硬度和强度与刀具基体有所不同，在切削力和摩擦力的作用下，氧化层容易剥落，从而导致刀具磨损。例如，在长时间的切削加工中，刀具表面的氧化层不断形成和剥落，使刀具的尺寸逐渐减小，刃口变钝。

2.**扩散磨损**

-当刀具切削某些特殊材料（如高温合金）时，刀具与工件材料在高温下会发生元素的扩散现象。例如，工件材料中的某些元素（如镍、钴等）会扩散到刀具表面，而刀具中的一些元素（如钨、钼等）也可能扩散到工件材料中。这种元素的扩散会改变刀具表面的化学成分和组织结构，降低刀具的硬度和耐磨性，导致刀具磨损。

##四、材料缺陷与加工不当

1.**材料内部缺陷**

-如果HS6-5-3高速钢原材料存在内部缺陷，如气孔、夹杂物等，会影响刀具的性能和使用寿命。气孔会降低刀具材料的致密性，在切削力的作用下容易产生应力集中，导致刀具损坏。夹杂物的硬度和性质与刀具基体不同，在切削过程中，夹杂物周围容易产生裂纹，进而引起刀具磨损。

2.**加工工艺问题**

-在刀具制造过程中，如果加工工艺不当，也会导致刀具磨损加剧。例如，在热处理过程中，如果淬火温度过高或冷却速度不当，会使刀具产生过大的内应力，甚至出现裂纹。在切削加工过程中，如果切削参数选择不合理，如切削速度过高、进给量过大等，会使刀具磨损速度加快。