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擴散磨損

擴散磨損就是工件在加工過程中,工模具與工件表面在高溫或高壓下,相互緊密貼合,并發(fā)生相互吸引和粘著,致使工模具與工件表面的材料發(fā)生相互擴散,造成表面合金元素的貧化或富化,導致工模具表面與基體的成分發(fā)生差異,弱化了工模具表面的抗磨損性能,加快了磨損速度,從而降低了工模具壽命。

  擴散磨損在高溫下產(chǎn)生。切削金屬時,切屑、工件與刀具接觸過程中,雙方的化學元素在固態(tài)下相互擴散,改變了原來材料的成分與結構,使刀具材料變得脆弱,從而加劇了刀具的磨損。例如硬質(zhì)合金切鋼時,從800℃開始,硬質(zhì)合金中的化學元素迅速地擴散到切屑、工件中去,WC分解為W和C后擴散到鋼中。因切屑、工件都在高速運動,刀具表面和它們的表面在接觸區(qū)保持著擴散元素的濃度梯度,從而使擴散現(xiàn)象持續(xù)進行。于是,硬質(zhì)合金表面發(fā)生貧碳、貧鎢現(xiàn)象。粘結相CO減少,又使硬質(zhì)合金中硬質(zhì)相(WC,TiC)的粘結強度降低。切屑、工件中的Fe則向硬質(zhì)合金中擴散,擴散到硬質(zhì)合金中的Fe,將形成新的硬度、高脆性的復合碳化物。所有這些,都使刀具磨損加劇。除刀具、工件材料自身的性質(zhì)以外,溫度是影響擴散磨損的最主要因素。擴散磨損往往與冷焊磨損、磨料磨損同時產(chǎn)生,此時磨損率很高。高速鋼刀具的工作溫度較低,與切屑、工件之間的擴散作用進行得比較緩慢,故其擴散磨損所占的比重遠小于硬質(zhì)合金刀具。


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