常用的纯金属如紫铜、纯铝、纯铁等，其硬度、强度都较低，导热系数大，对切削加工有利；但其塑性很高，切屑变形大，刀—屑接触长度大并容易发生冷焊，生成积屑瘤，因此切削力较大，不容易获得好的已加工表面质量，断屑困难。此外，它们的线膨胀系数较大，精加工时不易控制工件的加工精度。机械前沿*jixieqianyan

加工纯金属，可以用高速钢刀具，也可以用硬质合金刀具。YG或YW类硬质合金可用于加工紫铜、纯铝，YT或YW类硬质合金可用于加工纯铁，应采用大前角和较大的后角(γ。＝25—35º，α。＝1—12º)，磨出锋利的切削刃，以减小切屑变形。应尽量采用较高的切削速度和较大的切削深度、进给量，以提高生产率。

五、不锈钢和高温合金的切削加工性

不锈钢按金相组织分，有铁素体、马氏体、奥氏体三种。铁素体、马氏体不锈钢的成分以铬为主，经常在淬火—回火或退火状态下使用，综合机械性能适中，切削加工一般不太难。奥氏体不锈钢的成分以铬、镍等元素为主，淬火后呈奥氏体组织，切削加工性比较差，主要表现在：

(1)塑性大，加工硬化很严重，易生成积屑瘤而使已加工表面质量恶化。切削力约比45 钢(正火)高25％。加工表面硬化程度及硬化层深度大，常给下道工序带来困难。且不易断 屑。

(2)导热系数小，只为45钢的1／3，产生的热量不易传出，所以切削温度高。

(3)由于切削温度高，加工硬化严重，加上钢中有碳化物(TiC等)，形成硬质夹杂物，又易与刀具发生冷焊，故刀具磨损快，使用寿命降低。

高温合金按其化学成分，有铁基、镍基、钴基三种。高温合金的加工性比不锈钢更差。高温合金中含有许多高熔点合金元素，如铁、钛、铬、钴、镍、钒、钨、钼等，它们与其他合金元素构成纯度高、组织致密的奥氏体合金。有些元素又与非金属元素碳、氮、氧等结合成比重小、熔点高的高硬度化合物。还能形成一些具有一定韧性的高硬度的金属间化合物。同时，有些合金元素进入固溶体，使基体强化。高温合金经长期时效后，又能从固溶体中析出硬质相，进一步使晶格歪扭，这不仅增大了塑性变形阻力，而且由于硬质颗粒的存在而加剧了刀具的磨损[78]。

高温合金的高硬度化合物有：

碳化物——如TiC、VC、NbC、WC、W2C等；

氮化物——如TiN、VN、NbN等；

氧化物——如Al203、SiO2等；

金属间化合物——如FeCr、CoCr、FeCrMo等。

高温合金的加工有如下特征：

(1)强度较高，又由示抵抗塑性变形的能力强，所以切削力很大，大约为中碳钢的一倍。

(2)硬度较高，尤其高温硬度高于其他金属材料，加工时由于塑性变形而进一步硬化。

(3)导热系数小，只为45钢的l／3—1／4，故切削温度很高，刀具磨损加剧。

(4)合金中的高硬度化合物构成硬质点，进一步加剧了刀具的磨损。

(5)在中、低切削速度下，易与刀具发生冷焊。在高速高温下，又使刀具发生剧烈的扩散磨损。 机械前沿*jixieqianyan

YT类硬质合金刀具不宜用于加工奥氏体不锈钢和高温合金，因为YT类硬质合金中的钛元素易与工件材料中的钛元素发生亲和而导致冷焊，在高温下还加剧了扩散磨损。一般宜采用YG类(最好添加钽、铌，如YG6A)、YH类或YW类硬质合金，也可以采用高性能高速钢。刀面应磨光，且需采取断屑措施。加工奥氏体不锈钢时，宜采用较大的前角(γ。＝15—30º以减小切屑变形)与中等的切削速度(Vc＝50—80m／min，硬质合金)。加工高温合金时，宜采用偏小的前角(γ。＝0—10º，以提高切削刃的强度)与偏低的切削速度(Vc＝30—40m／min)硬质合金。不论加工奥氏体不锈钢或高温合金，切射深度和进给量均宜适当加大，避免切削刃和刀尖划过硬化层。

六、钛合金的切削加工性

钛合金的切削加工性也很差，刀具磨损快，刀具使用寿命低，原因如下：

(1)加工钛合金时，剪切角很大，变形系数Λh接近于1，说明切屑变形不大，切削力比加工中碳钢约小20％。但是钛的化学性能活泼，在高温下易与大气中的氧、氮等元素化合从而生成硬脆的物质，加剧了刀具磨损。刀—屑接触长度很短(只为钢的1／3—1／4)。

(2)导热系数极小，只为45钢的1／5—1/7，切削热又集中在切削刃附近，故切削温度很高，约比加工45钢时高出一倍。

(3)已加工表面经常出现硬而脆的外皮，给以后工序带来困难。

(4)弹性模量小，已加工表面回弹量大，加剧了对后刀面的摩擦。在攻丝、铰孔和拉削时影响很大。

为避免工件、刀具中的钛元素发生亲和，加工钛合金时不宜采用YT类硬质合金而建议用YG类、YH类合金。为提高切削刃强度和散热条件，应采用较小的前角(γ。＝5—10º)。因回弹量大，宜用较大的后角(α。＝10—15º)。切削速度不宜过高，一般为Vc＝40—50m／min。切削深度与进给量宜适当加大。对于成形刀具和复杂刀具，亦可采用超硬高速钢。刀具几何参数与切削用量另定。