高溫合金是最難加工的材料之一,假如45#鋼的加工性為100%,則高溫合金的相對加工性僅為5%~20%,其切削加工的特點有:①切削力大,是普通鋼材的2~4倍。高溫合金含有很多高熔點金屬元素,構成組織結構致密的奧氏體固溶體,合金的塑性好,原子結構十分穩(wěn)定,需要很大能量才能使原子脫離平衡位置,因而變形抗力大。②切削溫度高,最高可達1000℃左右。高溫合金導熱系數(shù)小,僅為45#鋼的1/4~1/3,刀具與工件間摩擦強烈而導熱性差,故切削溫度高。③加工硬化嚴重,表面硬度比基體硬度高50%~100%。④塑性變形大,在室溫下的延伸率可達30%~50%。⑤刀具易磨損,常見的有擴散磨損、邊界磨損、刀尖塑性變形、月牙洼磨損及積屑瘤。由于這些特點,切削高溫合金的刀具材料應具有高的強度、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。
高速鋼刀具材料是較早用于加工高溫合金的刀具材料,現(xiàn)在由于加工效率等原因正被像硬質合金這樣的刀具材料所替換。但在一些成形刀具以及工藝系統(tǒng)剛性差的條件下,采用高速鋼刀具材料加工高溫合金還是很好的選擇。另一方面,加工效率是一種綜合的評判,高速鋼刀具切削速度低,在某些特定條件下其損失的效率可以通過采用大的切削深度來彌補,由于高速鋼刀具材料有更高的強度和韌性,且刃口可以更鋒利,產生的切削熱更低,加工硬化現(xiàn)象更輕。
用于加工高溫合金的高速鋼,常有鈷高速鋼、含鈷超硬高速鋼和粉末冶金高速鋼等高性能高速鋼。