陶瓷刀具干切削等温淬火球铁(ADI)的磨损机理研究

采用陶瓷刀具(CC650)和YG6硬质合金刀具对等温淬火球墨铸铁(以下简称ADI)材料进行干式精车切削试验,采用带有X射线能谱分析的扫描电子显微镜观察刀具磨损表面形貌,用能谱仪对刀具磨损微区和工件表面成分进行分析,用X射线衍射仪对刀具、ADI材料和切屑等试样进行物相分析,研究陶瓷刀具磨损形态及其磨损机理.结果表明:刀具磨损的主要形式为磨粒磨损、粘着磨损、扩散磨损及微崩和脱落;ADI材料中含有微量Al和Ti元素,在较高速度下切削ADI材料时,刀具与工件之间的亲和性增加而导致粘着磨损;在刀具前刀面平均切削温度大于800℃以上时,ADI材料中的元素Fe和Si扩散到刀面,刀具中的元素Al和Ti扩散到ADI材料表面,从而加剧刀具的磨损;切削后ADI材料表面出现的Al2O3相及切屑中的FeCr相等高硬度化合物颗粒是造成CC650刀具磨粒磨损的主要原因.