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DIN标准1.3294钴钼钨系高速钢中钼元素如何具体影响加工
发布时间:2025-01-01

在DIN标准1.3294钴钼钨系高速钢中,钼元素对加工难度的具体影响主要体现在以下几个方面:


### 对材料硬度和强度的影响

- **细化晶粒提高硬度**

    - 钼元素能够细化高速钢的晶粒。当钼原子融入钢的晶格结构中时,它会阻碍晶粒在加热和冷却过程中的长大,使得晶粒尺寸变小。根据霍尔 - 佩奇关系,晶粒越细小,材料的硬度和强度就越高。在加工过程中,刀具需要克服更高的硬度来切削材料,这就导致切削力增大。例如,在车削加工时,加工含有较高钼含量的1.3294高速钢,与加工钼含量较低的同类钢相比,刀具需要施加更大的切削力才能达到相同的切削深度和进给量,这对刀具的强度和耐磨性提出了更高的要求。如果刀具的强度不足,可能会在加工过程中发生弯曲变形甚至折断。

- **形成碳化物增加硬度**

    - 钼元素还能与碳结合形成碳化钼(MoC)等碳化物。这些碳化物具有很高的硬度和耐磨性,均匀分布在钢的基体中,进一步提高了材料的整体硬度。在切削加工时,刀具的切削刃会不断地与这些硬质点接触和摩擦,导致刀具磨损加剧。例如,在铣削加工中,刀具的磨损主要集中在切削刃与碳化钼颗粒接触的部位,表现为切削刃的磨损和剥落,缩短了刀具的使用寿命,增加了加工成本。

 

### 对材料韧性的影响

- **改善韧性使切屑不易折断**

    - 钼元素的存在可以改善高速钢的韧性。它能够通过固溶强化和细化晶粒等作用,使材料在受到外力作用时能够吸收更多的能量而不发生断裂。在切削加工过程中,韧性的提高使得切屑在切削过程中不易折断,容易形成连续的长切屑。长切屑可能会缠绕在刀具上,影响切削过程的顺利进行。例如,在钻削加工中,长切屑可能会堵塞钻头的排屑槽,增加切削阻力,降低加工效率。此外,缠绕在刀具上的切屑还可能会划伤已加工表面,影响表面质量。

- **韧性提高增加切削难度**

    - 材料韧性的提高还会导致切削力在加工表面产生较大的变形。在切削过程中,刀具对材料施加切削力,由于材料韧性好,不易被切断,切削力会使材料在加工表面产生较大的弹性和塑性变形。这不仅会增加切削力,还会使加工表面的粗糙度增加,影响表面光洁度。例如,在磨削加工中,韧性较高的1.3294高速钢可能会出现表面烧伤和裂纹等缺陷,需要更精细的加工工艺和参数调整来保证加工质量。

 

### 对材料切削热和切削温度的影响

- **降低导热性使切削温度升高**

    - 钼元素的加入会在一定程度上降低高速钢的导热性。在切削加工过程中,切削热主要通过工件、刀具和切削液等途径传导出去。当材料的导热性降低时,切削热难以迅速传导出去,导致切削区域的温度升高。高温会使刀具的硬度降低,加剧刀具的磨损,同时也会影响加工精度和表面质量。例如,在高速切削时,由于切削温度过高,刀具可能会出现热变形,导致加工尺寸偏差。为了降低切削温度,可能需要采用更有效的冷却润滑措施,这也增加了加工的复杂性和成本。


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