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                                          機械加工磁化切削機理探討
                                          2021-09-29

                                            高速鋼刀具磁化切削的機理,目前尚無統一的明確說法,在此僅介紹一些看法與觀點。

                                            

                                            1、刀具材料強化的觀點

                                            

                                            這種觀點認為,磁化強度無論是大于或者小于高速鋼的磁飽和強度極限,都能使高速鋼刀具材料得到強化,從而提高刀具使用壽命。其原因在于:當磁化強度小于高速鋼刀具材料的磁飽和強度極限時,剩余磁場的作用會使刀具的黏結磨損減小:當大于高速鋼刀具材料的磁飽和強度極限時,強磁場會使刀具材料得到磁致伸縮的亞結構強化。

                                            

                                            2、刀具材料表面硬度提高的觀點

                                            

                                            由試驗可知,磁化刃磨過的高速鋼刀具表面硬度均有提高。由于硬度的提高,從而提高了刀具耐磨性。據資料介紹,磁化刃磨后的高速鋼刀具表面硬度可達927HV,而傳統刃磨的刀具表面只有908HV;還有報道稱,磁化后的高速鋼刀具表面硬度由62.97HRC提高到了64.9HRC。

                                            

                                            3、刀具表面粗糙度減小的觀點

                                            

                                            磁性刃磨后的刀具表面粗糙度Ra由傳統刃磨的0.466 um減小到0.242 um,使得刀一屑、刀一加工表面間的摩擦系數減小了,提高了刀具使用壽命。

                                            

                                            4、刀具材料金相組織改善的觀點

                                            

                                            據報道,磁化后刀具材料的金相組織更細化,晶粒更加球狀化,分布更加均勻,這種碳化物的球狀化是在磁場沖擊波作用下形成的。這意味著材料基體界面處的表面能降低,破壞晶格原子間結合力的激活能增加了,導致高速鋼刀具材料的強度與硬度提高了。

                                            

                                            5、切削溫度明顯降低的觀點

                                            

                                            由于刀具被磁化,刀具材料內部微觀粒子間的磁矩取向及相互作用發生了- -定變化,用X射線衍射法測得磁化后高速鋼刀具材料馬氏體的晶格常數有所減小,鐵磁物質還有磁阻及熱磁效應,這意味著磁化后的刀具切削熱電勢可能不同于相同切削條件下未磁化刀具的切削熱電勢,其中包括磁化產生的附加熱電勢,故此時已不能用自然熱電偶法測磁化切削時的切削溫度了,必須用特殊方法測量和標定。圖7.7中磁化切削時的切削溫度均低于傳統切削,且N極磁化刀具的切削溫度比傳統切削時要降低30%-~48%,N極磁化刀具的使用壽命高于S極是一致的。這可能是磁化切削刀具使用壽命提高的重要原因。

                                            

                                            另據資料介紹,硬質合金刀具也可磁化,磁化后的刀具進行切削時也有一定效果。


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