高温加工的“干将”：陶瓷

挑战：如果硬质合金刀具对于HRSA高温合金的加工不起作用，该怎么办？

解决方案：正确应用陶瓷刀片材质能够成为强大的替代选项。

赛隆 (Sialon) 和晶须增强陶瓷无论对于高温合金 (HRSA) 的车削还是铣削都是切实可行的替代。一个重要的部分是Inconel合金，通常用于飞机发动机和能源生产的高温应用。另一个越来越普遍的应用是油气行业的焊接硬材料。

涡轮盘的陶瓷铣削

陶瓷的热硬性强且对工件材料的反应活性低，但是相比硬质合金，它们的缺点是强韧性较低。这就需要一种高刚性的加工过程，尽量减少振动。应当做到刀具悬伸短，入刀和退刀顺畅且在铣削工序中应当避免全槽铣。
陶瓷车削和铣削工序呈现一些主要不同点。在车削工序中，切削速度最高大约为300 m/min；而铣削刀具的速度可能高达1000 m/min。陶瓷车削需要不间断且大流量冷却液；而铣削工序完全不需要冷却液，以此避免热应力。
无论对于车削还是铣削，圆刀片都是最优之选。建议采用较低的切深，以实现小主偏角，进而避免沟槽磨损。
陶瓷铣削的主要指导原则是使用相对较低的 (对比硬质合金而言) 进给率 (0.05–0.08 mm/tooth)，以此实现非常高的切削速度。由此在切削区域周围形成的高温增强了切削作用并促进了炽热小型切屑的高效去除。面铣优于边缘铣削和水线铣削。

使用陶瓷进行铣削是ISO S材料航空航天发动机应用的高生产率解决方案。

正前角刀片推荐顺铣。负前角槽型推荐逆铣，从而导致出口处是厚切屑。

总结

通过优化的方法，陶瓷刀具的极限速度能力大幅提高要求严苛的HRSA高温合金应用的金属去除率。

客户案例

工件：Inconel零件

结果：
每年总计节省42小时的切削时间，生产率提高469%。