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[软文] 高速钢刀具的磨损机制(用刀就得看它!我们采访了4000人得出报告)

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发表于 2023-11-14 22:15:41 | 显示全部楼层 |阅读模式 来自 中国–江苏–无锡
即在磨削垄沟的顶部,该应力是一种“向上”的拉应力,其大小可能会达到与残余应力σ相同的数量级。  (b)tin涂层沿着高速钢刀具的磨削垄沟发生脱落(鼠标悬浮窗口放大,单击查看放大全图)。  图12在切削碳钢的滚刀刀齿接近切削刃的前刀面上观察到的显微疲劳裂纹;(b)是(a)的放大图。  需要注意,裂纹的方向与表面精磨方向一致(鼠标悬浮窗口放大,单击查看放大全图)。  在比较刀具材料与工件材料的机械性能时,必须考虑的另一个事实是,切屑的形成通常是在极高的剪切率下发生的。  考虑到很高的应变率,图3a中的工件材料曲线会上升,从而使碳钢相应的rt硬度可以与切削刃在其工作温度下的硬度很好地匹配(如图中两个椭圆形所示)。  在断续切削时,当温度很高的切削刃突然切入冷的工件材料时,需要特别注意图3a所示这种情况。  下面,我们分别利用一些使用过的高速钢滚刀的扫描电子显微镜(sem)和光学显微镜(om)显微照片,举例说明图4所示的各类磨损机制。  如图5所示,磨粒磨损在高速钢铣刀切削刃的后刀面磨损和月牙洼磨损中起着主导作用。  图中的沟槽图案是工件材料中硬质颗粒的刮擦作用与刀具材料中硬质相抵抗刮擦的保护作用共同形成的。  在刀具材料较大的碳化物后面,从切屑流动方向可以看到,存在可对刀具材料起保护作用的典型垄沟。  由于单个磨粒的刮擦痕迹太小,因此在图中无法分辨。  高速钢的高屈服强度(高硬度)和较多的碳化物含量可以增强其抵抗磨粒磨损的能力。  在较低放大倍数下观测时(图6a),铣刀刀齿的主要磨损机制似乎是磨粒磨损,即工件材料(碳钢)中硬质颗粒的耕犁作用。  但是,在较高放大倍数下观测时(图6b),发现更准确地说,其磨损是磨粒磨损与粘结磨损的共同作用。  起主导作用的粘结磨损(通常称为轻微粘结磨损)是表层高速钢材料被高剪切力撕裂造成的,而这种剪切力则是由表层材料的缓慢拖曳和在切屑流动方向材料的剪切破碎形成的。  如果刀具在其耐热性的上限温度下使用,就可能造成严重的粘结磨损,在切屑流动方向形成大范围的表面材料塑性流动(图7)。  如果切削刃达到很高的温度(即以很高切削速度加工时),则后刀面磨损和月牙洼磨损将以粘结磨损为主。  当切削化学侵蚀性较高的工件材料时,粘结磨损将会进一步加剧。  高速钢材料主要是通过其在高温下的高屈服强度(高红硬性)来抵抗轻度和重度粘结磨损。  有时,高速钢刀具刃口承受的负荷超过了其屈服强度,并引起大范围塑性变形(见图8),从而导致刃口钝化。用刀就得看它!我们采访了4000人得出报告  来自汽车、摩托车、机床工具、航空航天、通用机械、模具及工程机械等行业样本所占比例达到了95%以上,基本包含了所有切削刀具的应用行业。  其中汽车、摩托车行业样本所占比例最高,约五分之一,这与目前中国制造业的行业分布相吻合。  硬质合金具有硬度高、耐磨、强度和韧性好、耐热及耐腐蚀等优良性能,广泛用于加工车刀、铣刀、刨刀、钻头和镗刀。  硬质合金刀具主要用于加工铸铁、有色金属及普通材料等。  本届调查问卷硬质合金使用量最多,占53%,与上一届数据对比可知,硬质合金的使用量基本持平。  高速钢韧性好,适用于制造拉刀及滚刀等复杂刀具。  本届调查高速钢使用量占比21%,与上一届相比,高速钢消耗量下降明显。  陶瓷刀具硬度高、耐磨性好,其硬度虽然不及PCD和PCBN,但大大高于硬质合金和高速钢刀具。  切削速度快、寿命长,主要用于加工硬质合金刀具不能加工的高硬材料,实现“以车代磨”。  与前两届相比,陶瓷刀具的使用量呈现出快速上升的趋势,这与陶瓷刀具的性能优势以及被切削材料的变化密不可分。  立方氮化硼具有很高的硬度和耐磨性,其硬度仅次于金刚石而高于其他材料,此外还有优良的化学稳定性及高温下的热稳定性。  立方氮化硼刀具应用于切削加工的各个领域,尤其适合高硬度及难加工材料。  立方氮化硼的使用量在本届调查中占8%,与陶瓷刀具相当,略高于金刚石刀具。  与前两届调查相比,立方氮化硼刀具使用量也有快速上升的发展趋势。  金刚石刀具具有硬度高、抗压强度高、导热性及耐磨性好等特性,可在高速切削中获得很高的加工精度和加工效率。  本届调查中金刚石刀具的使用量占比6%,与前两届调查数据相比,金刚石刀具的使用量也处于上升趋势。  刀具材料的发展过程,实际上是不断地提高刀具材料的耐热性、耐磨性、切削速度和表面加工质量的过程。  19世纪末到20世纪中期,刀具材料以高速钢为主要代表;。  1927年德国首先研制出硬质合金刀具材料并获得广泛应用;。  20世纪50年代,美国通用电气(GE)利用人工方法在高温压条件下合成出立方氮化硼;。  20世纪70年代,人们利用高压合成技术合成聚晶金刚石。  纵观2002年到2018年这16年间三次切削刀具调查数据,刀具材料的使用量由2002年的的硬质合金“一枝独秀”,发展到现在的几类刀具材料的“全面开花”。  虽然现在占比最高的还是硬质合金材料,但相比16年前,已经降低了将近10%的份额,陶瓷、立方氮化硼以及金刚石都分别有一定的份额提升。  这三种材料使用量的提升与切削速度及被加工工件表面质量精度要求越来越高密不可分。  目前被加工工件材料主要有铝(镁)合金、不锈钢/耐热钢/钛合金等难切削材料、碳纤复合材料、普通钢及铸铁等。  题目设置按照材料加工量多少进行排序,最后将得到的数据进行折算,得到下图所示各种工件材料工量的占比情况。W18Cr4V高速钢用途  W18Cr4V钢的导热性差,一般需分段加热。  低温段加热温度为800~900°C,加热时间一般按1min/mm计算。  高温时快速加热,加热时间一般按0.5min/mm计算。  加热时,为了防止过热或过烧,要严格控制上限温度。  同时,炉内的坯料要装炉适量,还要不停地翻转,以使其内外温度均匀。  热处理工艺前处理是退火,温度为870880度,保温23小时,然后800一840度预热,从1270一1280度分级淬火,分级温度为580一620,然后再560度进行三次回火,回火时保温1小时。那么以上的内容就是关于高速钢刀具的磨损机制的介绍了,用刀就得看它!我们采访了4000人得出报告是小编整理汇总而成,希望能给大家带来帮助。本文由 司太立合金   http://www.wxyztg.cn/锆板 提供

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