高温合金的加工特点：优化方案

1）高温合金切削温度高，比45钢高1.5～2倍，而导热性又差，仅为45钢的1/3。

2）在高温条件下，材料中的一些化学元素与空气中的氧、碳、氢等产生化学反应，产生TiC、VC、NbC、SiO₂等高硬质点，这些碳化物的显微硬度达到2400～3300HV，达到了硬质合金刀具的硬度，这些硬质点对刀具进行反切削，对刀具产生剧烈摩擦，造成刀具后面上产生沟纹磨损。

3）温度在650～760℃时仍具有高屈服强度、抗拉强度、持久强度和较高的塑性。如果将切削加工45钢的切削加工性设为100%，则高温合金切削加工性仅为10%～20%。

4）切削温度高，高温下的切屑与刀具材料中的一些化学元素产生扩散，使刀具产生扩散磨损、边界磨损、月牙洼磨损以及积屑瘤等。

5）受切削力后产生硬化层，使切削表面和已加工表面的硬度比基体硬度高1.5～2倍，因此加剧刀具的磨损。(www.xing528.com)

6）高温时线胀系数大。常温时线胀系数与碳钢相近，如GH3044，在常温时α_l=11.7×10^-6K^-1，而在切削温度达到900℃时，α_l=25.1×10^-6K^-1，线胀系数增加了一倍多。高温时切削变形大，对控制加工尺寸十分不利。因此精加工时一定要加强冷却，降低工件的温度，等工件冷却后再进行测量尺寸。

7）各种高温合金中金属间的化合物γ′相是沉淀强化相（含量见表2-15），合金中的Ti、Co、Ni、Al溶于γ′相（Ni₃Al）中，强化了晶界，能阻止晶界的滑动和迁移，能提高原子结合力。这种强化相越多，合金强度、硬度越高，耐磨性越好，切削加工就越困难。而且γ′相的强度随温度的上升而提高，当温度达到700℃时屈服强度最高。由图2-94可知：切削加工高温合金时，应采用高速切削，提高切削速度和切削温度，使切削温度超过700℃以上，甚至达到900～1000℃，这时合金的屈服强度、硬度、耐磨性会大幅度下降，会使切削加工变得容易些。

表2-15 各种高温合金γ′相的含量 （单位：体积分数）