IMG87

Temperatura styku 0, i prędkość odkształcenia rosną, gdy rośnie prędkość skrawania v₍. Przy dużej prędkości odkształcenia wpływ temperatury nie jest w stanie (ze względu na krótki czas jej oddziaływania) zneutralizować umocnienia materiału wióra w jego przynarzędziowej warstwie - następuje wzrost wytrzymałości Rm, a także twardości HB. Gdy wytrzymałość i twardość narzędzia Hu są mniejsze od wytrzymałości i twardości materiału w przynarzędziowej warstwie wióra Hm w skali mikro, pojawia się niebezpieczeństwo utraty spójności materiału ostrza narzędzia - jego krawędzi.

Zdaniem niektórych autorów zniszczenie zmęczeniowe ostrza można rozpatrywać jako proces narodzin i rozwoju szczelin (pęknięć). Makroskopowe zniszczenie krawędzi skrawającej jest wynikiem postępującego rozwoju i akumulacji mikroszczelin. Ze zwiększeniem obciążenia ostrza mikroszczeliny łączą się w makroszczeliny, rozprzestrzeniając się przy określonych warunkach z dużą prędkością - proces zależy więc od czasu działania obciążenia. Z badań wynika, że w pierwszym momencie skrawania powstają szczeliny na powierzchni natarcia o kierunku prostopadłym do krawędzi skrawającej, będące wynikiem zmęczenia cieplnego - z upływem czasu liczba i wymiary tych szczelin rosną. Na powierzchni przyłożenia tworzą się i rozwijają szczeliny o kierunku równoległym do krawędzi skrawającej pod wpływem zmęczenia mechanicznego. Z biegiem czasu powstaje siatka przenikających się szczelin. Pod wpływem obciążenia zewnętrznego następują wtedy wyłamanie najpierw drobnych elementów, a następnie wyłupanie ostrza i utrata właściwości skrawnych narzędzia. Zakończenie pracy narzędzia w taki sposób nosi nazwę katastroflczcgo zużycia ostrza.

Ograniczenia wy kruszeń można w znacznym stopniu dokonać przez dokładną obróbkę powierzchni roboczych ostrza (szlifowanie dokładne, docieranie). Ograniczenia wyłupań ostrza można dokonać przede wszystkim przez zmniejszenie grubości warstwy skrawanej h (lub posuwu f). Badania wykazały, że wyłupania ostrza skrawającego w dużym stopniu zależą od kształtu ostrza, głównie zaś od kąta ostrza 0, kąta natarcia Y i kąta przystawienia X>-Istotnym czynnikiem wpływającym na zniszczenie materiału ostrza narzędzia, poza wymienionymi, są własności wytrzymałościowe materiału obrabianego oraz materiału ostrza narzędzia R_m (lub HB dla materiałów narzędziowych twardych i supertwardych).

2.2. Zużycie ścierne

Polega ono na ścieraniu powierzchni roboczych ostrza przez twardsze cząstki materiału obrabianego, którymi mogą być większe węgliki, azotki lub wtrącenia niemetaliczne AIjOj i bardzo twarde tlenki SiOi oraz różnego rodzaju zanieczyszczenia powierzchni przedmiotu obrabianego, np. piasek - przy skrawaniu odlewów lub zgorzel - przy obróbce odkuwek. Materiał ostrza narzędzia mogą również mikroskrawać twarde cząstki nar ostu spływającego z wiórem i z powierzchnią skrawania. Do przynarzędziowej warstwy wióra mogą również sczepiać się twardsze, wykruszone z ostrza cząstki materiału narzędziowego i w czasie ruchu mikroskrawać powierzchnię natarcia ostrza narzędzia. Na powierzchni przyłożenia i natarcia pojawiają się wtedy rysy.

2.3. Zużycie adhezyjne

Zużyciem adhezyjnym nazywa się proces zużycia spowodowany powstawaniem połączeń między chemicznie czystymi powierzchniami podlegającymi tarciu i niszczeniem tych połączeń przy przesunięciu względnym współpracujących powierzchni. Powstanie połączeń adhezyjnych, zwanych również połączeniami tarciowymi, jest spowodowane oddziaływaniem pól atomów, jonów albo cząstek współpracujących powierzchni. Warunkiem adhezji między współpracującymi powierzchniami jest ich zbliżenie na odległość mniejszą od działania atomowych sił przyciągania.

Ciało o wiązaniu jonowym roztacza na zewnątrz powierzchni pole sił elektrostatycznych, wynikających z obecności wypadkowego ładunku sił powierzchniowych cząstek - dipoli. Ciało o wiązaniu atomowym i metalicznym roztacza na zewnątrz powierzchni pole sił elektrodynamicznych wywołane drganiami atomów powierzchniowych. Oba rodzaje tych sił powierzchniowych należą do tzw. sił Van der Vaalsa. Pole sił elektrostatycznych powierzchni (wiązanie jonowe) ma znacznie mniejszy zasięg od pola sił elektrodynamicznych powierzchni (wiązania atomowe i metaliczne). Ponieważ większość tlenków ma wiązanie jonowe i obecność warstewek lub błonek tlenkowych na powierzchni ciała metalicznego powoduje tłumienie fal elektrodynamicznych atomów metalu, sama zaś warstewka tlenków wytwarza słabe i o małym zasięgu pole elektrostatyczne sił przyciągania, przeto powoduje znaczne zmniejszenie jej oddziaływania adhezyjnego. Przyciąganie adhezyjne stanowi więc o sile przyciągania zetkniętych powierzchni, pomiędzy którymi nie występują wiązania chemiczne.