1 材料加工性能分析 

在汽轮机高温耐磨零部件中采用了堆焊司太立合金材料。其典型堆焊结构见图 1。该材料主要由钴和铬组成，还有钨、镍、等其它合金元素。是高温耐磨零件常用的合金材料。司太立合金加工难点是红硬性好，导热性较差，而基体材料为碳钢。两种材料切削性能差异非常大。其切削加工性表现出

以下特点。 

（1） 切削力大，温度高，刀尖易产生塑性变形。 

（2） 刀具在切削过程中，与切屑接触区温度高，表面又硬，易产生边界磨损。 

（3） 组织中有很多硬质点，如碳化钨、碳化铬等。对刀具产生较重的磨料磨损。 

（4） 合金组织中的 W、Co、C 是刀具材料常用元素，对刀具产生扩散磨损。 

（5） 堆焊司太立合金组织产生收缩，组织间缺陷，表面不平整，刀刃易崩裂。 

堆焊与基体过渡组织复杂，切削力变化很大，从硬表面切削到基体软表面时容易轧刀。

2 司太立合金的高效粗车

（1）刀具材料的选择 

高速粗加工司太立合金时，切削温度有 700～ 1000 ℃。因此所选刀具应具有很高的红硬性、高强度、高韧性及高温化学稳定性。硬质合金刀具的红硬性在 800 ℃以下，难以切削司太立合金。 

（2）刀片形状的选择 

陶瓷刀片一般采用无孔可转位结构形式。选择粗车刀片时，在满足机床功率和工艺系统刚性的条件下，尽可能用刀尖强度较好的几何形状。增加刀尖角和刀尖圆角半径，可提高刀尖强度。圆刀片的几何强度最高，选用标准中加厚型刀片，同样可提高刀片刀尖强度。 

综上所述，圆形刀片应作为首选形状。但是，在加工有直角台阶圆柱面的工件时，圆刀片不能满足清根需要。应选用 80° 刀尖角的 C 型刀片。

（3）刀具切削角的选择 

可转位刀具的切削角可供选择的有主偏角、前角、后角，另外刀刃倒棱也是前角的一种修正形式。 

①主偏角：主偏角对切屑厚度、切屑宽度、排屑方向有影响，更重要的是对切削力的方向产生较大影响。因此选择刀具的主偏角时，首先要满足工件刚性要求。一般来讲，应使加工中主切削力在刚性较弱的方向上的分力尽量小。对于司太立合金这类的高强度，高硬度合金材料的加工，应尽量用小的主偏角，以降低刀尖崩刃的危险。

②前角与后角：陶瓷刀具共同弱点是脆性大，在冲击力作用下极易脆裂，因此陶瓷刀片宜选用带负倒棱的负型无孔刀片。负前角刀片是加工硬碎材料的首选角度，这样可改善陶瓷刀片刀刃的抗冲击能力。 

③刀刃的倒棱处理：陶瓷刀片即使有了负前角，如不作刃口钝化或倒棱处理，粗车司太立合金这类材料时刀刃仍会承受不了间断冲击切削力，刀刃容易产生缺口。选用负倒棱刀片，可改善刀尖在切削过程中的受力状况。（如图一）