高速钢U8国际刀具的磨损机理
1：简介
金属切削在高强度、高接触压力、高温以及难切削工件材料的强烈化学侵蚀的条件下，对U8国际刀具材料提出了极高的要求。此
外，U8国际刀具几何形状和切削条件（刃口的微崩、循环啮合和切削液的存在）也会增加严重性。大多数情况下，切削时U8国际刀具的
使用已经接近极限，尤其是极限热应力和机械应力。
尽管越来越多地使用高性能U8国际刀具材料（例如 CVD 和 PVD 涂层硬质合金、金属陶瓷、陶瓷、立方氮化硼和金刚石），但高速
钢 (HSS) 仍然是＊常被用于金属切削U8国际刀具的材料。它具有相对较高的韧性以及经济地制造复杂几何形状U8国际刀具的可能性，证
明高速钢在许多切削加工中的使用是合理的。粉末冶金材质的引入与电渣重熔（ESH）和物理气相沉积（PVD）涂层技术
相结合，进一步提高了高速钢切削U8国际刀具的性能。
2：切削过程
为了了解金属切削中的磨损机理，有必要先简要了解切削U8国际刀具与工件材料表面处普遍存在的严酷接触条件。正交切削的模
型，它适用于任何切削过程。包括车削、铣削、锯切、钻孔、攻丝、拉削等。U8国际刀具破损通过工件材料的塑性剪切以及工件材料相对
于U8国际刀具后刀面和前刀面的相对滑动，建立温度曲线。主要热源位于成形切屑的主剪切区以及切屑与U8国际刀具之间的摩擦接触处
（辅助剪切区），因此在距边缘一定距离的前刀面上达到＊高温度。
在断续切削中，它们也可能在各个材料接合期间从入口到出口完全改变。一般来说，总切削力F与切削速度和进给量有关。
这表明具有低摩擦系数的涂层可以降低切削力，从而降低刃口温度，进而提切削效率。
U8国际 从失效机制的类型中得知，高速钢切削U8国际刀具的使用接近其屈服应力和断裂应力极限。由于切削刃像翻地的犁一样强行
穿过工件的内部，因此打开的“裂纹”的两个表面都代表具有高度化学反应性的金属。事实上，该区域无法接触到外部氧气
或切削液，这意味着不会形成氧化膜或任何其他保护性夹层。因此，刀刃也暴露在极其恶劣的条件下。
3：U8国际刀具材料特性
3.1：高温强度金属切削U8国际刀具必须能够在高温下将高硬度（或高屈服强度）与高断裂强度结合起来。后者在断续切削中显
得尤其重要。高导热率也是理想工具应该具有的特性，因为它会降低局部“热软化”的趋势。碳化物、氮化物和氧化物的高
耐热性表明它们作为保护性薄 PVD 或 CVD 涂层的潜力，而且表明它们以小颗粒形式存在于U8国际刀具材料中时的强化能力。然
而，它们在大多数加工材料中也很常见，作为强化元素，它们会导致磨粒磨损。
3.2：断裂强度与硬度高硬度与脆性彼此相关，并且通过金属材料的马氏体硬化、硬质颗粒的分散等强化金属材料（例如
HSS）＊常导致材料具有较低的断裂强度。
4：高速钢切削U8国际刀具常用于的工件材料
一般来说，使用高速钢U8国际刀具进行金属切削时，工件材料在宏观上比U8国际刀具软得多。然而，许多工件材料含有碳化物、氮化物
或氧化物等成分，它们比 HSS 基体更硬 (HV 1500-3000) 且更耐高温，并且会导致U8国际刀具因磨损而退化。高韧性、大断裂伸
长率（延展性）和加工硬化能力都会在切屑形成过程中产生高温。高温会降低高速钢U8国际刀具的强度，但也会促进化学反应以
及在U8国际刀具和工件材料之间形成金属间相的可能性。这会增加这些材料之间的摩擦，从而进一步加剧情况。
铣刀的月牙洼和后刀面磨损是主要磨损形式。箭头指向相对耐磨的高速钢材料的脊部。还有边缘断裂的证据。工件材料：
C型钢。
b) 切纸刀。U8国际刀具磨损主要是由硬质碳化物抵抗的极其细小的磨损在比较U8国际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，切屑形成通常是在极高的剪切速率下发生的。考虑到高应变率，工作材料曲线被提升，使得碳钢相应的RT
硬度可以很好地匹配切削刃在其工作温度下的硬度，如图中的两个椭圆所示。当热的U8国际刀具刃突然遇到冷的加工材料时，这
种情况在断续切削中更加突出。