DIN标准1.3294钴钼钨系高速钢中各元素对加工难度的具体影响如下:
### 碳(C)元素
- **硬度提升增加切削难度**
- 碳在高速钢中与合金元素形成各种碳化物,如碳化钨(WC)、碳化钼(MoC)等。随着碳含量的增加,碳化物的数量和尺寸也会相应增加,从而提高了钢的硬度。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,在使用普通刀具切削高碳含量的1.3294高速钢时,刀具会感受到明显更大的阻力,容易出现磨损加剧的情况,甚至可能导致刀具崩刃。
- **影响切屑形成与排出**
- 较高的碳含量会使材料的韧性降低,脆性增加。在切削加工时,切屑容易断裂成小块,不易形成连续的切屑。这虽然在某些情况下有利于切屑的排出,但小块切屑可能会在加工区域堆积,影响切削过程的顺利进行,甚至可能划伤已加工表面,降低表面质量。
### 钨(W)元素
- **形成硬质点加剧刀具磨损**
- 钨是形成碳化物的主要元素之一,WC碳化物具有极高的硬度和耐磨性。在加工过程中,这些硬质点会对刀具的切削刃产生强烈的摩擦和磨损作用。刀具在切削含有高钨含量的1.3294高速钢时,切削刃会不断地与WC碳化物颗粒碰撞和摩擦,导致刀具磨损速度加快。例如,在铣削加工中,刀具的磨损主要集中在切削刃与WC碳化物接触的部位,表现为切削刃的磨损和剥落。
- **降低材料导热性使切削温度升高**
- 钨元素的存在会降低高速钢的导热性。在切削加工时,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。
### 钼(Mo)元素
- **细化晶粒增加切削力**
- 钼元素能够细化高速钢的晶粒,使材料的组织更加致密。细化的晶粒结构提高了材料的强度和硬度,增加了切削加工时的切削力。刀具需要施加更大的力才能将材料去除,这对刀具的强度和耐磨性提出了更高的要求。例如,在车削加工中,加工含有较高钼含量的1.3294高速钢时,需要使用更大的切削力才能达到相同的切削效果,这可能会导致刀具的弯曲变形甚至折断。
- **改善韧性使切屑不易折断**
- 钼元素还能改善高速钢的韧性,使材料在加工过程中不易断裂。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,甚至可能导致刀具损坏。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。
### 钴(Co)元素
- **提高红硬性增加刀具磨损**
- 钴元素能够显著提高高速钢的红硬性,使材料在高温下仍能保持较高的硬度和强度。在切削加工过程中,由于切削热的产生,切削区域的温度会升高。高红硬性使得1.3294高速钢在高温下仍然具有较高的硬度,这增加了刀具与工件之间的摩擦和磨损。刀具在高温下长时间切削时,磨损速度会明显加快,需要更频繁地更换刀具。
- **增强韧性影响加工表面质量**
- 钴元素的加入还能增强高速钢的韧性。韧性的提高使得材料在加工过程中不易产生裂纹和崩刃等缺陷,但也会导致加工表面质量下降。在切削加工时,材料的韧性会使切削力在加工表面产生较大的变形,容易在加工表面留下残余应力和加工痕迹,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。
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