
高溫合金是典型的難加工材料,甚至可以說是各種難切削材料中最難切削的材料。其難加工主要表現(xiàn)在刀具切削加工時切削溫度高、切削力大、加工硬化現(xiàn)象嚴重、刀具易磨損、生產(chǎn)效率低等。因此,高溫合金加工刀具是解決高溫合金加工難問題的關(guān)鍵所在。如此難切割的高溫合金,必須有專門的刀具來對付,在刀具材料方面常用的是硬質(zhì)合金立銑刀,僅在切削速度很低的復雜型面加工時才采用高速鋼。
用硬質(zhì)合金刀具切削時,選用性能較佳的KHC品牌。另外氮化硅陶瓷由于其抗粘結(jié)性和耐熱性及硬度高于硬質(zhì)合金,所以也適用于對高溫合金的半精加工和精加工。PCBN刀具由于具有高硬度和高熱性等特點,更適于對高溫合金的連續(xù)切削加工。高溫合金為什么難加工?加工過程中切削溫度高,熱導率低;加工硬化嚴重,高溫狀態(tài)下加工高溫合金,切削力大,工件易變形,工件表面質(zhì)量和精度很難保證。

針對以上問題,在選擇刀具材料加工高溫合金時,刀具材料需具備較高的硬度,耐磨性和抗沖擊韌性,及可在高溫狀態(tài)正常切削。目前,適合加工高溫合金的刀具材料就非立方氮化硼刀片莫屬了,其中硬質(zhì)合金立銑刀的承受高溫在500C,陶瓷刀具的承受高溫子啊700'C左右,而立方氮化硼刀片可承受1400C的高溫。
高速切削技術(shù)加工高溫合金對應(yīng)不同的工件材料,其高速切削的臨界值因為材料各自的加工性差異而各有不同。在高溫合金的切削加工中,由于該材料體現(xiàn)出上述諸多的難加工特性,使得它的加工性能極其差,因而通常的切削速度比較低,一般在10~20m/min左右。根據(jù)圖1可知,當切削速度達到15~30m/min時,即認為該速度進入了普通切削和高速切削的過渡區(qū),當切削速度超過30m/min時,可以認為其完全進入了高速切削狀態(tài)。
切削高溫合金實際上是一種高溫切削加工,與高溫合金一樣,硬質(zhì)合金在高溫下(例如1000℃)硬度會顯著下降,所以應(yīng)用高速切削技術(shù),合理地選擇切削速度和切削會使得切削效率和切削效果明顯改善。高速切削高溫合金的刀具材料應(yīng)該具有高強度、高的紅硬性、良好的耐磨性和韌性、高的導熱性和抗粘接能力等,適用于高速切削的刀具材料主要包括:涂層硬質(zhì)合金立銑刀、陶瓷刀具和立方氮化硼(CBN)刀具等。