ГЛАВА 6. ИЗНОС РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА

1. 6.2.3. Диффузионное изнашивание

Резкое увеличение износа инструмента при температурах резания выше 800 – 850°С позволило Т.Н. Лоладзе [12] выдвинуть гипотезу существования  диффузионного изнашивания. По этой гипотезе, изнашивание инструмента при температурах выше 800 – 850°С происходит в результате диффузионного растворения инструментального материала в обрабатываемом. Возможность протекания диффузионного процесса между инструментом, стружкой и деталью основывается на параболическом законе роста диффузионного слоя, по которому в начальный период диффузии скорость растворения чрезвычайно велика, после чего, с течением времени, эта скорость резко уменьшается. В процессе резания с контактными поверхностями инструмента вступают в соприкосновение все новые участки стружки и поверхности резания, в результате чего постоянно поддерживается высокая скорость растворения, свойственная начальному периоду диффузии.

Различные компоненты твердого сплава диффундируют в обрабатываемый материал с различной скоростью.  Наиболее быстро диффундирует углерод, медленнее – вольфрам, кобальт и титан. Структурные превращения в слое, лежащем на границе раздела твердого сплава и обрабатываемого материала, происходят в результате обеднения контактных поверхностей инструмента углеродом и диффузии в твердый сплав железа из обрабатываемого материала. По сравнению с основным массивом твердого сплава этот слой является более хрупким и разупрочненным, что приводит к срезу с контактных поверхностей инструмента слоев инструментального материала стружкой и поверхностью резания. В отличие от абразивного и диффузионного изнашивания, изношенные поверхности инструмента - гладкие, борозд и следов вырывов не имеют.

Двухкарбидные твердые сплавы растворяются в обрабатываемом материале значительно медленнее, чем однокарбидные, поэтому при высоких скоростях резания двухкарбидные твердые сплавы имеют большую износостойкость. Хотя при температурах резания менее 800°С, когда диффузионное растворение еще не происходит, износостойкость однокарбидных твердых сплавов мало отличается от износостойкости двухкарбидных, а иногда и превосходит ее.