由于高温合金的高温强度高、热导率低、塑性高以及韧性大,切削时的切削温度高、切削力大,且容易产生加工硬化,使刀具发生磨料、黏结和扩散等多种形式磨损,导致刀具寿命快速降低。相关学者针对高温合金的切削加工开展了大量研究,归纳总结以下三点:
(1)随着温度的上升,硬质合金的高温硬度衰减很快,而陶瓷的高温硬度下降平稳,在较高的温度下仍能保持较好的材料性能;高温合金工件材料在小于700℃时高温硬度下降不明显,超过700℃后才出现明显的下降趋势,这也体现了高温合金的难切削加工性。
(2)当切削温度不高于600℃时,可采用硬质合金刀具进行加工;当切削温度高于600℃时,硬质合金的高温硬度快速衰减会导致切削性能不足,而陶瓷刀具在高温下仍具有良好的高温性能,在测量温度区间有较低的刀具磨损量,且最佳切削温度为700℃以上,是加工高温合金的理想刀具材料。
(3)就切削用量的选择而言,在加工高温合金时,硬质合金刀具的切削速度不宜高于90m/min,若要提高切削效率,应在不增加切削速度的前提下适当增加进给量与切削深度;而陶瓷刀具在切削效率远高于硬质合金的前提下,刀具磨损较小,应采用切削速度高于500m/min的加工策略,以实现高温合金的高效、优质加工。