Пластические деформации инструментальных материалов под действием нормальных напряжений сжатия

Действующие на переднюю поверхность нормальные напряжения сжатия были рассмотрены ранее. При лабораторных испытаниях напряжения достигают максимума на режущей кромке или возле нее, и логично предположить, что это справедливо для большинства условий резания, по крайней мере при отсутствии нароста. При очень больших напряжениях происходит деформация режущей кромки (рис. 6.12). Это скорее пластическое деформирование, чем износ, так как это явление не сопровождается удалением материала инструмента, а приводит к увеличению сил резания, появлению или ускорению износа, уменьшающего стойкость инструмента. С увеличением скорости резания напряжения у режущей кромки, возможно, не увеличиваются и могут даже падать, однако температура повышается, предел текучести материала инструмента уменьшается, и деформирование начинается тогда, когда инструмент крайне ослаблен. Деформация режущей кромки совместно с ранее рассмотренным срезанием материала с поверхности инструмента — вот два механизма, которые часто ограничивают скорость резания и подачу. При обработке стали сравнительно холодная режущая кромка может не деформироваться под действием высоких нормальных напряжений сжатия, тогда как лунка износа возникает за счет сравнительно низких касательных напряжений в наиболее нагретой зоне на передней поверхности. При обработке никелевых сплавов деформация режущей кромки опасна вследствие более высокой температуры режущей кромки.

Повреждение инструментов за счет деформации, вероятно, происходит при высокой твердости материала заготовки, что приводит к ограничению верхнего предела твердости заготовки, допускаемого при обработке инструментами из быстрорежущей стали даже при очень низких скоростях резания, когда повышение температуры не имеет значения. Обычно верхним пределом считается твердость HV 350, при которой практически можно производить механическую обработку стали инструментами из быстрорежущей стали, хотя при очень низкой скорости резания может быть обработана сталь твердостью HV 450. Деформации часто приводят к внезапному повреждению инструмента вследствие разрушения или местного нагрева.