高温合金是在℃左右条件下使用的一种工程材料，广泛应用于航天、航空、各种热处理设备。由于高温合金中含有许多高熔点合金元素Fe、Ti、Cr、Ni、V、W、Mo等，这些合金元素与其它合金元素构成纯度高、组织致密的奥氏体合金。而且有的元素又与非金属元素C、B、N等构成硬度高、比重小、熔点高的金属与非金属化合物，使其切削加工性变得很差。它的相对切削加工性，只有45号钢的5～20%。
大家都知道高温合金非常难切削，那么到底难切削的原因是什么，请看下面这个表格。
原因
说明
高温强度大，加工硬化倾向大
切削加工时，塑性变形抗力大，切削负荷重，切削温度高，一般镍基高温合金的单位切削力比中碳钢高50%；加工后表面层的加工硬化及残余应力大，硬化程度可达%～%；刀尖及边界磨损极其严重，副后刀面的沟纹磨损也极易发生。
导热性差
导热系数均为45钢的1/5～1/2，故切削温度高。
与刀具的粘结倾向大
极易产生积削瘤，影响加工表面质量。
强化元素含量高
在合金中形成大量研磨性很强的金属碳化物、金属间化合物等硬质点，对刀具有强烈的擦伤作用。
刀具材料
如此难切割的高温合金，必须有专门的刀具来对付，在刀具材料方面常用的是硬质合金刀具，仅在切削速度很低的复杂型面加工时才采用高速钢。用硬质合金刀具切削时，最好选用性能较佳的新牌号。另外氮化硅陶瓷由于其抗粘结性和耐热性及硬度高于硬质合金，所以也适用于对高温合金的半精加工和精加工。PCBN刀具由于具有高硬度和高热性等特点，更适于对高温合金的连续切削加工。
刀具几何参数
高温合金材料的切削对刀具的几何参数也要求，变形高温合金(如锻造、热轧、冷拔)。刀具前角γ0为10°左右；铸造高温合金γ0为0°左右，一般不鐾负倒棱。刀具后角一般α=10°～15°。粗加工时刀倾角λs为-5°～-10°，精加工时λs=O～3°。主偏角κr为45°～75°。刀尖圆弧半径r为0.5～2mm，粗加工时，取大值。
切削用量
切削用量的选择原则与切削不锈钢基本相同，最主要是切削速度。切削高温合金时，切削速度过高或过低，刀具磨损均较迅速。采用硬质合金刀具时切削速度通常采用Vc=20～50m/min；进给量宜取偏小，一般取f=0.1～0.5mm/r，粗车时取大值，精车时取小值；背吃刀量不宜过小，粗车时取ap=2～4mm，精车时取ap=0.2～0.5mm。高速钢立铣刀加工高温合金常用的切削用量Vc=5～10m/min；fn=0.05～0.12mm/r，ap+1～3mm。硬质合金面铣刀则为Vc=20～45m/min；fn=0.05～0.1mm/r，ap=1～4mm。
介绍了这么多的选择条件和基础知识，那么到底什么样的刀具适合切削高温合金材料呢，今天金属加工小编给金粉们介绍几种刀具，当高温合金材料遇到这些刀具，怎么切都不是事。
山特维克可乐满S05F材质刀具高温合金尤其是镍基高温合金最初主要用于航空航天领域，由于它具有耐高温、耐腐蚀的优点，后被广泛用于燃气轮机、石油天然气、核电和医疗器械等领域。常见的镍基高温合金有Inconel、Inconel等。随着高温合金材料的发展，近些年来又涌现出了一大批新型镍基高温合金材料，如RENE、Inconel+和Waspalloy等，而随之而来的挑战是这些材料的机械加工性能大大降低，这对切削刀具的性能又提出了更高的要求，尤其是在航空航天领域，拥有一款高性能、高稳定性的产品就显得非常重要，山特维克可乐满的车削加工材质S05F就是专门用于高温合金半精车和精车的一款材质。
S05F材质特点
1）S05F是一种带化学涂层的细晶粒硬质合金，具有非常好的热硬性，在加工温度很高时依然能保证非常好的刀片性能。
2)S05F材质的刀片适用于高温合金零件的半精车和精车加工。
3)S05F是优化的用于小主偏角车削加工的专用材质，例如方形车刀片、圆刀片、圆头槽刀片等，通常主偏角不超过75°，否则极易出现沟槽磨损。
4)S05F的CVD涂层提供了一个极好的热屏障，在加工过程中可以使用较高的线速度而且还能使刀片具有较长的刀具寿命，这大大提高了生产效率。
5)S05F材质的刀片在精车时能得到其它材质刀片无法企及的表面质量。
加工实例
肯纳金属KCRA新型陶瓷可转位铣刀（视频时长5分22秒）
KCRA-新型陶瓷可转位铣刀,比硬质合金刀片加工速度提高10倍。
KCRA的全称为“KennametalCeramicRoundAir”，是肯纳金属公司最新推出的一款产品，该产品结合了最新的生产经验和先进技术，进一步增强可转位陶瓷刀具在镍基和钴基合金材料铣削加工领域的领先优势。应用于高温合金材料的行业，如发电行业，石油及天然气行业，航天航空行业。典型零件为燃气轮机的叶片、喷气式涡轮机叶片、罩壳、阀等。
KCRA的设计用于高速切削加工、端面铣削、槽铣，以及仿形铣削加工，专注于小型和中等尺寸高温合金（S组别材料）零件的加工应用。在与其它陶瓷刀具对比时，KCRA产品具有独特的设计特点，同时采用SiALON材质，可以实现卓越的加工效果：更高的金属切除率，更可靠的材质性能。在使用合适的切削参数情况下，与硬质合金刀片对比，陶瓷刀片的运行速度可以提高10～30倍，因此可以大幅提高生产率。
加工实例
零件名称：航空发动机部件
零件材料：MARM(镍基合金)
冷却方式：压缩空气冷却
加工类型：面铣，工件整体刚性较差。
刀盘:KCR50Z06S22RN12X(dia.50z=6)
刀片:RNGNEGNKYSP30
切削参数：Vc:1m/min(sfm)
S:r.p.m
Fz:0.06mm(.ipt)
Vf:mm/min(.ipm)
Ap:1mm(.”)
Ae:20mm(.”)
MRR:55cm3/min(3.in3/min)
刀具寿命：15件
结论：与整体硬质合金刀片相比，使用陶瓷刀具产能及刀具寿命大幅提高
京瓷切削工具在高温环境下变形量很小的金属材料很难切削，因此，为了更好的加工高温合金材料，必须使用耐高温、强度高而且硬度高的工具。京瓷针对此开发了PR-硬质合金刀具，此刀具添加ZrC使高温环境下刀具不降低强度；还有KS硅铝陶瓷刀具，这款刀具是针状粒子结构兼顾耐磨损性和耐崩刃性。
PR加工实例
零件名称：火箭引擎
零件材料：耐热合金
冷却方式：外冷
加工类型：外径加工
刀具：DCLNRM-12
刀片：CNMG12MS PR
切削参数：vc=80m/min，f=0.1mm/r，ap=0.25mm
比原来工具（硬质合金）加工效率提高2倍、寿命提高5倍
KS加工实例
零件名称：涡轮增压机
零件材料：高镍铸铁（含有量40%以上）
冷却方式：外冷
加工类型：平面铣加工
刀具：45°刀盘
刀片：SNGNT KS
切削参数：vc=m/min，f=0.2mm/r，ap=1~1.5mm
比原来工具（硬质合金）加工效率提高5倍、寿命提高10倍
OSGNi基耐热合金专用丝锥WHR-Ni（视频时长1分23秒）
WHR-Ni产品简介
在日常的工作中，经常有客户询问关于高温耐热合金加工的问题，其中最集中的三个问题是：是否有可以直接加工镍基合金的丝锥；在加工过程中丝锥切削锥部会发生崩刃；螺纹加工精度不稳定。会产生这些问题的原因在于Ni基耐热合金是一种很难加工的材料，加工时会产生非常高的切削热；非常大的切削抵抗；工具严重磨损导致工具寿命短；由于溶着而引起的刀具崩损。而镍基合金也是一种成本很高的材料，所以在加工时一定要求很高的成品率。
基于以上的加工难点，加工Ni基耐热合金的工具必须满足具有锋利的刃尖式样、良好的耐摩耗性、强韧的工具母材、耐溶着性好以及加工稳定等特点。OSG研发了这款WHR-Ni丝锥来应对Ni基耐热合金材料的加工。WHR-Ni采用了耐磨耗性高的粉末高速钢；具有高刚性的刃尖式样，保证了切削锥部的刚性，因此不易发生崩刃；耐磨损性的先端槽型，可以实现稳定加工；采用了针对Ni基耐热合金，抗溶着性很好的HR涂层，可以很好抑制对刃先端摩耗，实现长寿命加工。
加工实例
株洲钻石株洲钻石在航空航天行业应用之燃烧室前端机匣
燃烧室前段机匣，薄壁环形件，刚性差，材料去除量大，加工过程中极易产生变形；两端有装配定位与连接作用的安装边，安装边上有精密定位孔及螺栓连接孔，外表面有各种凸台及不同作用的孔和槽。尺寸精度高、技术要求严格；内部构形复杂、环形槽区域狭窄；容刀空间狭小；环形槽部位壁薄，且厚度不均匀；以上因素使得机匣零件在加工过程中的稳定性和刚性较差，抵抗径向变形能力更差。
零件材料为高温合金Inconel，具有高硬度、高强度、耐高温的难加工特性，刀具磨损剧烈，在高的切削温度下，刀具将产生严重的扩散磨损；加工硬化现象严重，切削更加困难；加工过程中切削力大，为一般钢材料的2-3倍；导热系数低，导热性差，切削热集中在刀尖附近，切削温度高。
森泰英格精加工钛合金、耐热合金SO系列面铣刀难加工材料：钛合金，耐热合金精度：高精度、高表面质量加工效率：高效率加工
实例一：钛合金加工加工类型：精加工材料牌号：Ti-6Al-4V（钛合金）加工设备：立式加工中心（BT50）刀具：FM45-80SO15（6齿）
表面粗糙度值Ra＜3.2mm。一组刀尖总共切mm×mm方块8件，刃口无磨损，用户很满意。
实例二:纯镍加工
加工材料：精加工
材料特性：纯镍板材
加工设备：龙门铣（BT50）
刀具：FM45-SO15(10齿)
先作精加工，新刀尖连续切削3刀，每刀切削长度3m，之后刀尖再用作粗加工用，即保证精加工能顺利的切9米长。
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