В стадии же последующего формирования нароста происходит резкое снижение плотности контакта (расконтакт) задней грани инструмента с деталью, разрыв металлических связей со всеми вытекающими отсюда последствиями, конечное из которых — адгезионное разрушение инструмента. Это факторы, обусловливающие абразивно-адгезионный характер изнашивания инструмента.
О протекании диффузии в контактных зонах инструментального и обрабатываемого материалов свидетельствуют следующие экспериментальные данные: во-первых, концентрационная кривая углерода, записанная на «Камеке» с образца, представляющего собой косой срез зоны контакта стружки с инструментом, демонстрирующаяся в работе [6], и во-вторых, концентрационные кривые кислорода, кремния и алюминия, дающие всплески этих элементов на рабочей части инструмента как без покрытия, так и с ним после обработки стали 40Х (рис. 2). Активное образование в контактных зонах окислов кремния и алюминия, применяющихся при раскислении стали, корреспондируется с данными зарубежных специалистов. Образование в контактных зонах карбидов и окислов — процесс диффузионный.
Итак, налицо все причины, обусловливающие сложный, а именно — диффузионно-адгезионно-абразивный характер износа задней поверхности режущей пластины Р6М5К5 при обработке ею стали 40Х. Здесь только уместно обратить внимание на следующее обстоятельство.
Поскольку за абразивное разрушение инструмента ответственны карбиды, обнаруженные в наросте, то становится понятным, почему с течением времени работы резца абразивный износ вытесняется диффузионно-адгезионным. Дело в том, что при обработке инструментом без покрытия, помимо всего прочего, установлено изменение вида нароста (по классификации М. И. Клушина) по мере нарастания суммарного износа задней поверхности инструмента: нарост второго вида переходит в нарост первого вида, а это, в свою очередь, влечет за собой увеличение плотности контакта обработанной поверхности и задней грани инструмента со всеми вытекающими отсюда последствиями, о которых говорилось выше.
При обработке стали 40Х режущими пластинами Р6М5К.5 с покрытием TiN в отличие от резания пластинами без покрытия наблюдается резкое снижение интенсивности износа. Характер износа задней поверхности инструмента с покрытием можно классифицировать как диффузионно-адгезионно-химико-абразивный.
О прохождении диффузии в контактной зоне инструментального и обрабатываемого материалов при резании пластиной с покрытием говорилось выше (рис. 1). К этому следует еще добавить данные о переконцентрации углерода и других элементов пластины в граничную зону, о чем пойдет речь дальше (рис. 4—6), и данные с «Камеки» о присутствии на пластине как и при работе инструментом без покрытия окислов алюминия и кремния.