1. Abrazivní opotřebení
Princip: V procesu řezání železa se pilový zub pilového kotouče otírá o povrch ocelového materiálu a tvrdé body v ocelovém materiálu, jako je karbid a oxid, budou škrábat a řezat povrch pilového zubu jako brusná zrna, což má za následek postupné odlupování povrchového materiálu pilového zubu a tvorbu abrazivního opotřebení. Toto opotřebení je patrnější na začátku řezání pilového kotouče a postupně se zvyšuje s prodlužující se dobou řezání. Například při řezání legované oceli s vysokým obsahem uhlíku dojde v důsledku vysoké tvrdosti karbidu v oceli k silnému abrazivnímu opotřebení vroubkování pilového kotouče, což způsobí zjevné škrábance a mikro-stopy po řezu na povrchu pilového zubu.
Ovlivňující faktory: Tvrdost a obsah nečistot v ocelových materiálech, stejně jako tvrdost a odolnost pilových kotoučů proti opotřebení jsou hlavními faktory ovlivňujícími abrazivní opotřebení. Čím vyšší je tvrdost ocelového materiálu a čím více nečistot, tím silnější je účinek abrazivního opotřebení pilového kotouče. Čím vyšší je tvrdost a odolnost pilového kotouče proti opotřebení, tím silnější je schopnost odolávat abrazivnímu opotřebení. Kromě toho parametry zpracování, jako je řezná rychlost a posuv, mohou také ovlivnit stupeň abrazivního opotřebení. Vyšší řezné rychlosti a posuvy zvyšují tření mezi kotoučem a ocelovým materiálem, což urychluje abrazivní opotřebení.
2. Adhezní opotřebení
Princip: Během procesu řezání je zoubkování pilového kotouče při vysoké teplotě a vysokém tlaku v těsném kontaktu s povrchem ocelového materiálu, takže atomy na povrchu obou jsou vzájemně difundovány a tvoří adhezní bod. Jak se kotouč dále pohybuje, tyto lepicí body se trhají, což způsobuje, že materiál na vroubkovaném povrchu pilového kotouče je odnášen, což vytváří adhezivní opotřebení. K opotřebení lepidla obvykle dochází při vyšších řezných rychlostech a vyšších řezných teplotách. Například při řezání nerezové oceli vysokou rychlostí je díky velké viskozitě nerezové oceli snadné přilnout k vroubkování pilového kotouče a jak postupuje řezání, lepicí bod se neustále tvoří a trhá, takže na povrchu vroubkování pilového kotouče se objevují lepivé třísky a odlupování.
Ovlivňující faktory: Řezná teplota, tlak a afinita pilového kotouče k ocelovému materiálu jsou klíčové faktory ovlivňující opotřebení lepidla. Čím vyšší je teplota řezání, tím rychleji atomy difundují a tím je pravděpodobnější, že dojde k opotřebení lepidla. Nadměrný tlak také zvyšuje pravděpodobnost tvorby adhezivních bodů. Kromě toho, čím blíže je chemické složení materiálu pilového kotouče ocelovému materiálu, tím silnější je afinita a tím silnější je adhezivní opotřebení. Například při použití běžných pilových kotoučů z rychlořezné oceli k řezání slitin hliníku je kvůli vysoké afinitě mezi rychlořeznou ocelí a slitinami hliníku snadno trpět adhezivním opotřebením, zatímco použití pilových kotoučů z karbidu wolframu je výrazně omezeno kvůli jejich nízké afinitě se slitinami hliníku.
3. Únava a opotřebení
Princip: Během procesu řezání železa jsou zuby pilového kotouče vystaveny periodickému mechanickému a tepelnému zatížení. S nárůstem počtu řezů dochází postupně v materiálu na vroubkovaném povrchu působením střídavého napětí k únavovým trhlinám. Tyto trhliny se dále rozšiřují, spojují a nakonec způsobí, že se materiál na vroubkovaném povrchu odloupne, což má za následek únavové opotřebení. K únavovému opotřebení obvykle dochází po určité době používání pilového kotouče, což je jeden z důležitých faktorů ovlivňujících životnost pilového kotouče. Například při řezných operacích s častými starty a zastaveními jsou zuby pilového kotouče vystaveny většímu rázovému zatížení, které jsou náchylnější k únavovému opotřebení. Pilový list používaný v tomto stavu po dlouhou dobu způsobí na povrchu pilového zubu mnoho jemných únavových trhlin a zub pily se v těžkých případech zlomí.
Ovlivňující faktory: Velikost a frekvence řezného zatížení a únavová pevnost materiálu pilového kotouče jsou hlavními faktory ovlivňujícími únavové opotřebení. Čím větší je řezné zatížení a čím vyšší frekvence, tím větší je střídavé namáhání zubů pilového kotouče a tím pravděpodobněji dojde k únavovému opotřebení. Čím vyšší je únavová pevnost materiálu pilového kotouče, tím větší je odolnost proti únavovému opotřebení. Kromě toho bude mít na únavovou pevnost pilového kotouče vliv také výrobní proces pilového listu, jako je proces tepelného zpracování, proces povrchové úpravy atd. Například pilový kotouč, který prošel náležitým tepelným zpracováním, má jednotnější vnitřní strukturu a zlepšenou únavovou pevnost, což může účinně oddálit výskyt únavového opotřebení.
4. Koroze a opotřebení
Princip: Při procesu řezání, kdy je pilový kotouč v kontaktu s ocelovým materiálem, vlivem vysoké teploty vznikající třením a působením média v okolním prostředí (jako je chemické složení v řezné kapalině, kyslík a vlhkost ve vzduchu atd.) bude povrch pilového kotouče chemicky reagovat a vytvářet korozní produkty. Tyto korozní produkty jsou postupně odstraňovány při tření mezi pilovým kotoučem a ocelovým materiálem, což má za následek úbytek materiálu na povrchu pilového kotouče a korozní opotřebení. Korozní opotřebení je patrné ve vlhkém prostředí nebo při použití řezných kapalin obsahujících korozivní složky. Například při řezání řeznými kapalinami obsahujícími přísady, jako je síra a chlór, mohou chemické složky v řezné kapalině chemicky reagovat s materiálem pilového kotouče, což urychluje korozi a opotřebení pilového kotouče.
Ovlivňující faktory: Korozívnost okolního prostředí, složení řezné kapaliny a korozní odolnost materiálu pilového kotouče jsou důležité faktory ovlivňující korozi a opotřebení. Čím korozívnější je okolní médium, tím korozívnější je opotřebení pilového kotouče. Typ a obsah přísad v řezné kapalině ovlivní její korozivnost a výběr správné řezné kapaliny může účinně snížit korozivní opotřebení. Odolnost materiálu pilového listu proti korozi závisí na jeho chemickém složení a struktuře, například materiál pilového listu obsahující chrom, nikl a další legující prvky má dobrou odolnost proti korozi a může do určité míry odolávat korozi a opotřebení.