1. 연마 마모
원리: 철 절단 과정에서 톱날의 톱니가 강철 재료의 표면과 마찰하고 탄화물 및 산화물과 같은 강철 재료의 단단한 점이 연마 입자처럼 톱니 표면을 긁어 절단하여 톱니 표면 재료가 점차적으로 벗겨지고 연마 마모가 형성됩니다. 이러한 마모는 톱날 절단 초기에 더욱 두드러지며 절단 시간이 길어짐에 따라 점차 증가합니다. 예를 들어, 탄소 함량이 높은 합금강을 절단할 때 강철의 높은 탄화물 경도로 인해 톱날 톱니 모양에 강한 마모가 발생하여 톱니 표면에 뚜렷한 긁힘과 미세한 절단 자국이 발생합니다.-
영향 요인: 강철 재료의 경도 및 불순물 함량뿐만 아니라 톱날의 경도 및 내마모성은 연마 마모에 영향을 미치는 주요 요인입니다. 강철 재료의 경도가 높고 불순물이 많을수록 톱날에 대한 연마 마모 효과가 더 강해집니다. 톱날의 경도와 내마모성이 높을수록 연마 마모에 저항하는 능력이 강해집니다. 또한 절삭 속도 및 이송과 같은 가공 매개변수도 연마 마모 정도에 영향을 미칠 수 있습니다. 절삭 속도와 이송이 높을수록 블레이드와 강철 재료 사이의 마찰이 증가하여 연마 마모가 가속화됩니다.
2. 접착 마모
원리 : 절단 과정에서 톱날 톱니 모양이 고온, 고압에서 강재 표면과 밀착되어 두 표면의 원자가 서로 확산되어 접착 지점을 형성합니다. 날이 계속 움직이면 이러한 점착점이 찢어지고 톱날의 톱니 모양 표면에 있는 재료가 떨어져 나가 접착 마모가 발생합니다. 접착 마모는 일반적으로 더 높은 절삭 속도와 더 높은 절삭 온도에서 발생합니다. 예를 들어 스테인레스강을 고속으로 절단할 경우 스테인레스강은 점도가 크기 때문에 톱날톱니에 접착되기 쉽고 절단이 진행됨에 따라 접착점이 끊임없이 형성되고 찢어져 톱날톱니 표면에 끈끈한 칩과 벗겨짐이 나타나게 됩니다.
영향 요인: 절단 온도, 압력 및 톱날과 강철 재료의 친화력은 접착 마모에 영향을 미치는 주요 요인입니다. 절단 온도가 높을수록 원자 확산 속도가 빨라지고 접착 마모가 발생할 가능성이 높아집니다. 과도한 압력도 접착점 형성 가능성을 증가시킵니다. 또한 톱날 재료의 화학적 조성이 강재에 가까울수록 친화력이 강해지고 접착 마모가 심해집니다. 예를 들어, 알루미늄 합금을 절단하기 위해 일반 고속- 강철 톱날을 사용하는 경우 고속 강철과 알루미늄 합금 간의 높은 친화성으로 인해 접착 마모가 발생하기 쉬운 반면, 텅스텐 카바이드 톱날은 알루미늄 합금과의 친화성이 낮기 때문에 사용이 크게 줄어듭니다.
3. 피로와 마모
원리: 철 절단 과정에서 톱날 톱니는 주기적인 기계적 및 열적 하중을 받습니다. 절단 횟수가 증가함에 따라 교번 응력의 작용으로 톱니 모양 표면의 재료에 피로 균열이 점차 발생합니다. 이러한 균열은 계속 팽창하고 연결되며 결국 톱니 모양 표면의 재료가 벗겨져 피로 마모가 발생합니다. 피로 마모는 일반적으로 톱날 사용 기간 후에 발생하며 이는 톱날의 수명에 영향을 미치는 중요한 요소 중 하나입니다. 예를 들어, 시작과 정지가 빈번한 절단 작업에서 톱날 톱니는 더 큰 충격 하중을 받아 피로 마모가 발생하기 쉽습니다. 이런 상태로 톱날을 장기간 사용하면 톱니 표면에 미세한 피로균열이 많이 생기고 심한 경우 톱니가 부러지기도 합니다.
영향 요인: 절단 하중의 크기와 빈도, 톱날 재료의 피로 강도는 피로 마모에 영향을 미치는 주요 요인입니다. 절단 부하가 크고 주파수가 높을수록 톱날 톱니에 교번 응력이 커지고 피로 마모가 발생할 확률이 높아집니다. 톱날 재료의 피로 강도가 높을수록 피로 마모에 대한 저항력이 커집니다. 또한 열처리 공정, 표면 처리 공정 등과 같은 톱날의 제조 공정도 톱날의 피로 강도에 영향을 미칩니다. 예를 들어, 적절한 열처리를 거친 톱날은 내부 구조가 더욱 균일해지고 피로 강도가 향상되어 피로 마모 발생을 효과적으로 지연시킬 수 있습니다.
4. 부식 및 마모
원리: 절단 과정에서 톱날이 강철 재료와 접촉할 때 마찰로 인해 발생하는 고온과 주변 환경(예: 절삭유의 화학적 조성, 공기 중 산소 및 수분 등)의 매체 작용으로 인해 톱날 표면이 화학적으로 반응하여 부식 생성물을 형성합니다. 이러한 부식 생성물은 톱날과 강철 재료 사이의 마찰 중에 점차적으로 제거되어 톱날 톱니 표면의 재료 손실과 부식성 마모를 초래합니다. 부식성 마모는 습한 환경이나 부식성 성분이 포함된 절삭유를 사용할 때 분명하게 나타납니다. 예를 들어, 황, 염소 등의 첨가물이 포함된 절삭유로 절단하는 경우 절삭유의 화학 성분이 톱날 재료와 화학적으로 반응하여 톱날의 부식 및 마모를 가속화할 수 있습니다.
영향 요인: 환경 매체의 부식성, 절삭유의 구성, 톱날 재료의 내식성은 부식과 마모에 영향을 미치는 중요한 요인입니다. 주변 매체의 부식성이 높을수록 톱날의 마모도 더욱 심해집니다. 절삭유에 포함된 첨가제의 유형과 함량은 부식성에 영향을 미치며, 올바른 절삭유를 선택하면 부식성 마모를 효과적으로 줄일 수 있습니다. 톱날 재료의 내식성은 화학적 조성과 구조에 따라 달라집니다. 예를 들어 크롬, 니켈 및 기타 합금 원소를 포함하는 톱날 재료는 내식성이 우수하고 어느 정도 부식 및 마모에 저항할 수 있습니다.