JIS标准KHA33钼钨系高速钢的独特性质对刀具寿命的影响

# JIS标准KHA33钼钨系高速钢的独特性质对刀具寿命的影响

## 一、高硬度性质的影响

1. **加剧刀具磨损**

   - KHA33钼钨系高速钢具有很高的硬度（淬火回火后硬度可达HRC63 - 66），这一特性使得在切削该材料时，刀具受到的磨损非常严重。例如，当使用普通高速钢刀具进行切削时，由于KHA33高速钢的硬度远高于普通高速钢刀具，刀具的切削刃在切削过程中会迅速磨损。这种磨损主要是由于刀具和工件之间的剧烈摩擦，高硬度的KHA33高速钢如同砂纸一样不断磨削刀具的切削刃。

   - 在实际加工中，如果切削量较大或者切削速度较快，刀具的后刀面磨损速度会显著加快。例如，在车削KHA33高速钢时，若切削速度设定为普通钢材切削速度的水平，可能在很短的切削行程内，刀具后刀面的磨损量就会超过0.2mm（通常刀具后刀面磨损量达到0.3 - 0.5mm就需要更换刀具），从而大大缩短刀具的寿命。

2. **对刀具材料要求提高**

   - 由于KHA33高速钢的高硬度，为了保证刀具寿命，必须选用更gaoji别的刀具材料。例如，硬质合金刀具成为切削KHA33高速钢的常用选择。硬质合金刀具具有比普通高速钢刀具更高的硬度和耐磨性，能够在一定程度上抵抗KHA33高速钢的高硬度磨损。然而，即使是硬质合金刀具，在切削KHA33高速钢时，其寿命也会受到影响。例如，在连续切削KHA33高速钢时，硬质合金刀具的寿命可能只有切削普通钢材时的1/3 - 1/2。对于一些高精度加工要求的情况，可能需要使用立方氮化硼（CBN）刀具，CBN刀具虽然硬度更高、耐磨性更好，但成本也相对昂贵。

## 二、红硬性（高温硬度）性质的影响

1. **高温下的刀具磨损加速**

   - KHA33高速钢具有良好的红硬性，在高温环境下（如600°C左右时，硬度仍能保持在HRC50 - 55）仍能保持较高的硬度。在切削过程中，切削热会使刀具温度升高，而KHA33高速钢在高温下的高硬度会加速刀具的磨损。例如，当采用高速切削KHA33高速钢时，由于切削速度快，产生的切削热多，刀具温度迅速上升。在高温下，刀具材料的硬度可能会有所下降，而KHA33高速钢仍然保持较高的硬度，这就使得刀具的切削刃更容易被磨损。

   - 这种高温下的磨损对刀具寿命影响很大。例如，对于普通的涂层硬质合金刀具，在切削普通钢材时，由于切削温度相对较低，刀具能够保持较好的切削性能较长时间。但在切削KHA33高速钢时，高温下刀具涂层可能会被破坏，刀具基体的磨损速度加快，从而导致刀具寿命大幅缩短，可能从切削普通钢材时的几个小时缩短到切削KHA33高速钢时的几十分钟。

2. **对刀具耐热性要求提升**

   - 为了应对KHA33高速钢的红硬性对刀具寿命的影响，刀具需要具备更好的耐热性。例如，一些新型的陶瓷刀具或者涂层刀具（如TiAlN涂层刀具）具有较好的耐热性，能够在一定程度上提高在切削KHA33高速钢时的刀具寿命。然而，这些刀具的成本通常较高，并且在使用时需要更加严格的切削参数控制，否则仍然难以保证较长的刀具寿命。

## 三、组织特性的影响

1. **晶粒细化与韧性的影响**

   - KHA33高速钢中钼等合金元素有助于细化晶粒，使其具有一定的韧性。在切削过程中，尤其是在断续切削时，这种韧性会对刀具寿命产生影响。例如，在铣削KHA33高速钢时，刀具在切入和切出工件时会受到冲击载荷。由于KHA33高速钢具有一定的韧性，它能够在一定程度上缓冲这种冲击，减少刀具崩刃的可能性，从而延长刀具的寿命。但是，如果刀具本身的韧性不足，例如一些脆性较大的刀具材料，在铣削KHA33高速钢时，即使材料有一定的韧性缓冲，刀具仍然容易发生崩刃现象，从而大大缩短刀具寿命。

2. **组织不均匀性的影响**

   - 如果KHA33高速钢存在组织不均匀性（如成分偏析导致的），在切削时会使刀具受到的切削力不稳定。例如，在车削过程中，刀具在切削到组织不均匀区域时，切削力可能会突然增大或者减小。这种切削力的波动会加速刀具的磨损，尤其是刀具的刃口部分。刀具刃口在不稳定的切削力作用下，容易产生微裂纹，进而扩展导致刀具损坏，严重影响刀具的寿命。