热处理后硬度高达HRC58-62度的渗碳淬火钢用什么刀片加工效果更好呢？针对高硬度渗碳淬火钢件，硬质合金刀片、陶瓷刀片、聚晶立方氮化硼（CBN）刀片都可以加工，为什么说CBN刀片是更适合HRC58-62渗碳淬火钢的刀具呢？

渗碳淬火钢加工特性

渗碳淬火钢硬度一般再HRC58-62度之间，常见钢材有20CrMnTi、40Cr等，常用于齿轮、齿套、齿形模具、齿轮轴等零件。其切削加工特性如下：

（1）渗碳淬火钢强度高、硬度高，几乎无塑性，接近于0；（2）切削加工HRC58-62渗碳淬火钢时，切削力大、切削温度高；（3）渗碳淬火钢件表面不易产生积屑瘤；（4）渗碳淬火钢的导热系数低。

渗碳淬火钢的热处理工艺

渗碳淬火是金属材料常见的一种热处理工艺，它可以使渗过碳的工件表面获得很高的硬度，提高其耐磨程度。传统工艺主要有：低温回火、预冷直接淬火、一次加热淬火、渗碳高温回火、二次淬火冷处理、渗碳后感应加热等工序。

渗碳淬火钢的机械加工工艺

渗碳淬火钢经过热处理之后需要精加工，才能保证图纸要求尺寸和表面粗糙度，但热处理后的渗碳淬火钢件硬度高、难加工，部分渗碳淬火工件属于断续切削，容易造成刀具崩刃。以渗碳淬火齿轮为例：

齿轮的加工工艺：下料—锻造—正火—粗车—调质热处理(淬火+高温回火)—精车—齿面磨削加工--检验入库。

从加工工艺来看，渗碳淬火钢件需要磨削加工来保证图纸要求，齿轮是由于属于断续切削，车刀一度无法加工。

加工渗碳淬火钢的刀片材质

随着切削技术的不断发展，刀具行业依次研制出涂层硬质合金刀具，陶瓷刀具和立方氮化硼刀具，实现以车代磨工艺加工渗碳淬火钢。

涂层硬质合金刀片：是在韧性较好的硬质合金刀片上电镀一层耐磨材料，比未涂层的硬质合金刀片硬度高、耐磨性好，但涂层的厚度一般在2～18μm，耐磨层较薄，长时间的加工致使耐磨层磨损，耐磨层磨损完之后的加工性能和未涂层的硬质合金到无差异；而且遇到断续工况时，涂层硬质合金刀片刃口易崩裂，导致磨损加剧，换刀频繁，影响加工效率，增加刀具成本。

陶瓷刀片：与涂层硬质合金刀具相比硬度更高，性能更好，缺点就是脆性大，断续切削时陶瓷刀片容易崩刀。

CBN刀具：立方氮化硼材质硬度仅次于金刚石刀具，和金刚石刀具统称为超硬刀具。除了硬度高、耐磨性好之外，也有脆性大的缺点。我国刀具行业通过不断的努力和研究，研制出非金属粘合剂立方氮化硼刀具，解决了CBN刀具只能用于精加工工序不能用于断续加工的问题。针对渗碳淬火钢件加工，BN-H10可用于连续精加工工序，BN-H21可用于强断续加工工序。

CBN刀具加工渗碳淬火钢的切削参数

在加工渗碳淬火齿轮钢时常出现两种工况：连续切削、断续切削和粗车加工，我国针对两种工况研制出BN-H10，BN-H21材质和BN-S20材质。加工方案如下：

连续切削：选择BN-H10材质，属于复合式CBN刀片，吃刀深度控制在0.3mm以内。切削参数：ap≤1mm，Fr=0.05-0.35mm/r，Vc=60-250m/min。  

断续切削：选择BN-H21材质，属于复合式立方氮化硼刀具，耐磨损性和耐崩损性强，吃刀深度控制在0.3mm以内。切削参数：ap≤1mm，Fr=0.05-0.35mm/r，Vc=60-250m/min。

粗车加工：还有一种断续切削属于大余量车削，由于大型工件热处理后的变形量大，加工余量≥2mm，并且属于强断续切削，此类情况选择我国研制的BN-S20材质，此牌号属于整体式立方氮化硼刀具，吃刀深度无上限，可吃满整个刀片。

CBN刀片加工渗碳淬火钢的成功案例