先來看下什么是高溫合金
高溫合金是指以鐵、鎳、鈷為基，能在600℃以上的高溫及一定應力作用下長期工作的一類金屬材料；并具有較高的高溫強度，良好的抗氧化和抗腐蝕性能，良好的疲勞性能、斷裂韌性等綜合性能。高溫合金為單一奧氏體組織，在各種溫度下具有良好的組織穩(wěn)定性和使用可靠性，
基于上述性能特點，且高溫合金的合金化程度較高，又被稱為“超合金”，是廣泛應用于航空、航天、石油、化工、艦船的一種重要材料。按基體元素來分，高溫合金又分為鐵基、鎳基、鈷基等高溫合金。鐵基高溫合金使用溫度一般只能達到750~780℃，對于在更高溫度下使用的耐熱部件，則采用鎳基和難熔金屬為基的合金。 鎳基高溫合金在整個高溫合金領域占有特殊重要的地位，它廣泛地用來制造航空噴氣發(fā)動機、各種工業(yè)燃氣輪機最熱端部件。若以150MPA-100H持久強度為標準，而目前鎳合金所能承受的最高溫度〉1100℃，而鎳合金約為950℃，鐵基的合金〈850℃,即鎳基合金相應地高出150℃至250℃左右。所以人們稱鎳合金為發(fā)動機的心臟。目前，在先進的發(fā)動機上，鎳合金已占總重量的一半，不僅渦輪葉片及燃燒室，而且渦輪盤甚至后幾級壓氣機葉片也開始使用鎳合金。與鐵合金相比，鎳合金的優(yōu)點是：工作溫度較高，組織穩(wěn)定、有害相少及抗氧化腐蝕能力大。與鈷合金相比，鎳合金能在較高溫度與應力下工作，尤其是在動葉片場合。

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高溫合金為何難加工
？

在切削加工中，高溫合金的難加工性主要表現(xiàn)在以下幾方面：(1)常溫和高溫強度高，切削力大
切削一般材料時，由于切削溫度升高，強度明顯下降，使切削易十進行，而高溫合金在較高溫度下，仍具有較高的強度，使切削力增大。通常，切削高溫合金的單位切削力要比中碳鋼高1～3倍。在相同的磨削工藝條件下，高溫合金的磨削力約比45鋼提高2倍。
(2)加工硬化傾向大，切削困難
高溫合金的硬度一般都不高，但切削時塑性變形區(qū)的品格歪扭現(xiàn)象嚴重，使已加工農(nóng)而產(chǎn)生冷作硬化。切削高溫合金時，已加工表面的硬度要比基體硬度高50%—99%。
(3)熱導率低，加工過程中切削溫度高
切削高溫合金時，產(chǎn)生較大的塑性變形，工件間有強烈摩擦，切削力大，因此產(chǎn)生大量的切削熱。因高溫合金的導熱系數(shù)很低，所以高溫合金的散熱性很差，大部分削熱集中在切削區(qū)，使切削溫度升高，一般可達到1 000℃。高溫不僅會加劇擴散磨損和氧化磨損，也會使上件產(chǎn)生變形，造成尺寸精度小易控制。
在磨削高溫合金的過程中，砂輪磨粒頂部表面極易與高溫合金黏附，使黏附在磨粒上的金屬層與被磨零件表面接觸，摩擦因數(shù)增大，再加上磨削高溫合金時所消耗的變形功比磨削普通鋼料時高，磨削熱量高，而材料本身的導熱率低，因而使磨削熱集中在被磨工件表層，使磨削溫度高。磨削高溫合金的磨削溫度大約比磨削普通鋼料高200℃左右。磨削高溫合金時所產(chǎn)生的大量磨削熱會造成零件表面燒龜裂，使零件表面完整性變差。
(4)磨損嚴重
由于高溫合金的高溫強度高，加工硬化嚴重，而且高溫合金中含有許多由金屬碳化物、氮化物、硼化物以及金屬間化合物等構成的硬質點，尤其是具有相構成的微質點，因此機械摩擦磨損嚴重。不僅如此，由于切削力大，切削溫度高，在高溫高壓下，一切屑界面產(chǎn)生黏結，造成的黏結磨損。此外，在較高的切削溫度下，加劇了材料中某些合金元素（如鎢、鈷、鈦、鈮等）同上件及切屑間的擴散作用，造成擴散磨損。同時，在高溫條件下，周圍介質中的碳、氫、氧、氮等元素容易浸入切削界面，使材料生成相應脆性相，加大了材料表層組織的應力集中，使產(chǎn)生裂紋，甚至崩刃。在磨削高溫合金的過程中，砂輪磨粒除了有較嚴重的磨耗磨損外，砂輪還有較嚴重的黏附堵塞。
(5)工件易產(chǎn)生熱變形，加工表面質量和精度不易保證
由于切削力大、切削溫度高，而且砂輪磨損快，因此高溫合金的加工表面完整性較難保證。切削加工高溫合金時，在零件表面處將產(chǎn)生較大的殘余拉應力，然后沿零件表層深度急劇下降。另外，零件加工表面的冷作硬化也較突出，特別是冷作硬化深度層較深

03
那么高溫合金的磨削，
我們需要怎么辦呢？
　(1)砂輪速度。磨削高溫合金的砂輪速度一般應在(20~25)m／s左右。據(jù)有關資料介紹，應在20m／s以下，以減輕砂輪的粘附和降低磨削溫度。采用立方氮化硼砂輪的速度為(30~35)m／s。

　　(2)工件速度。工件速度對磨削燒傷有很大影響，對于韌性高、導熱系數(shù)低的高溫合金，應適當提高工件速度，以減小和克服燒傷現(xiàn)象。但工件速度不宜太高，否則會引起自激振動。外圓和內圓磨削時，工件速度為30m／min左右。平面磨削時的工作臺速度，粗磨時為(25～28)m／min，精磨時為(15～25)m／min。

　　(3)進給量。它的大小對磨削表面粗糙度有較大影響。外圓磨削時縱向進給量為(0.05～0.5)Bmm／r，精磨時取小值。內圓磨削時縱向進給量為(0.1～0.3)Bmm／r；平面磨削時橫向進給量為(0.4～0.6)Bmm／dst。

　　(4)磨削深度。外圓磨削時的磨削深度為(0．01～0．06)mlTl，內圓磨削為(0．01～0.05)mm，平面磨削為(0.01～0.05)mm。粗磨時取大值。

　　(5)磨削余量。高溫合金的磨削余量應比磨削一般材料小一些，以減少磨削工作量。
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高溫合金磨削砂輪的選擇
(1)磨料。磨削高溫合金時，一般的情況下采用白剛玉(wA)，因為白剛玉的

　　硬度比較高，磨粒不易磨鈍，切削性能好。再因白剛玉的韌性較低，磨削時磨粒容易破裂而形成新的切削刃，故刃口較為鋒利，可以減小磨削力和磨削熱。磨削高溫合金比較好的磨料，是單品剛玉(SA)。這種磨料每個顆粒都是單晶體，顆粒均勻，鋒利多棱，它有大量的晶面，具有許多切削刃，在磨削過程中不易破碎，切削能力強，適合于磨削高溫合金。還有鐠釹剛玉(NA)，這種磨料的硬度較高，脆性稍高于白剛玉，在磨削過程中自銳性好，有利于形成鋒利的切削刃，磨削高溫合金(GH37、GH2132、K5、K3、K12)時，都有良好的效果。用它和單晶剛玉磨削高溫合金內孔較好。最好磨削高溫合金的磨料是立方氮化硼(CBN)。用立方氮化硼砂輪，可以解決用普通磨料磨削高溫合金磨削比低的難題。用立方氮化硼砂輪磨削GH4169高溫合金時的磨削比約為35，是單晶剛玉和白剛玉砂輪的(17～35)倍。

　　(2)粒度。對磨削表面粗糙度要求一般時，采用46#粒度的砂輪。對工件表面粗糙度要求更低時，先用46#粒度的砂輪磨至Ra(0．8～O．4)μm后，再用60#～80#粒度的砂輪磨。與磨外圓相比，磨內孔、端面、薄壁件時，應選用較粗粒度的砂輪。

　　(3)硬度。磨削高溫合金的砂輪硬度應比磨削碳鋼砂輪硬度低，以使砂輪易脫落獲得自銳性。一般選用砂輪硬度為J～N。中軟的K、L為常用。在粗磨時選用稍硬的砂輪，精磨時選用較軟的砂輪。在成形磨時，應選用較硬的砂輪，以保持正確的幾何形狀。

　　(4)結合劑。由于高溫合金的性能和磨削特點，要求砂輪有較好的強度，在磨削過程中能承受較大的沖擊載荷，一般應選用耐蝕性、耐熱性較高的陶瓷結合劑。

　　(5)組織。高溫合金大都屬奧氏體組織，磨屑易粘附、堵塞砂輪工作表面。不但要求砂輪的硬度軟一些，而且砂輪的組織應疏松，以容納磨屑。一般應選用5～8的絹織號。