高温合金又称耐热合金或热强合金，是指以铁、镍、钴等为基，添加钨、钼、铼、钽、铌、锆、铪、钒等一种或多种难熔金属元素，能在600℃以上的高温及一定应力作用下长期工作的一类合金材料。高温合金具有较好的高温强度、抗氧化性能、抗腐蚀性能、抗疲劳性能和抗断裂韧性等综合性能，在航空发动机、冶金矿山、石油化工等得到了广泛应用。

一、铣、削、钻加工高温合金、难熔金属材料的难点、痛点

高温合金可以说是各种难切削材料中最难切削的材料之一，合金中的强化相越多，分散程度越大，热强性就越好，就越难切削。加工难点主要表现为：

1、塑性变形较大。不同的高温合金其伸长率相差很大，但大多数都具有一定的塑形，其中有些合金的塑形很高，室温下的伸长率可达45%。

2、切削力大。高温合金中含有大量的纯度高、组织致密的奥氏体固溶体存在，切削时硬度大大提高，且冷硬现象严重，所以切削力很大，比切削一般钢材大2~3倍。

3、冷硬现象严重。由于高温合金的软化温度高，软化速度低，所以随着温度冷却产生硬化现象严重，切削高温合金时，已加工工件表面的硬度比正在加工中的基体硬度高50~100%。高温合金材料的这个性能也决定了加工其工件的刀具必须具有高红硬性的特点。

4、切削温度高。高温合金在切削中产生较大的塑性变形，同时刀具与工件和切屑之间产生着强烈摩擦，产生大量的切削热；并且高温合金的热导率很低，导致大部分的切削热集中在狭小的切削区域内，使切削温度升高，最高可达1000℃左右。

5、刀具易磨损、崩刃，使用寿命短。高温合金中含有许多金属碳化物、氮化物、硼化物及金属间化合物，在切削过程中，给刀具造成了巨大的摩擦和磨料磨损。

6、加工精度不易保证。切削高温合金时，切削温度高，会造成工件热变形，使尺寸和形状精度发生变化，不易保证。

二、专门应对加工高温合金、难熔金属的特殊硬质合金刀具材质

专门切削加工高温合金、难熔金属材料的刀具，应选用红硬性好、同时具备较高的抗弯强度，即在600度以上温度条件下，仍具有足够硬度和强度的高硬高强质地材料。常规硬质合金牌号的刀具难以满足此类加工要求。硬质合金通常硬度和强度之间的组合难搭配合理，长期以来，研究人员在这方面做了大量的研究工作，采取了诸多措施，力图同时改善硬质合金硬度、强度和韧性等性能，这其中，添加某些微量元素，如铬Cr，对硬质合金的晶粒抑制长粗，还有通过吸附杂质来净化晶界，从而改善WC-Co润湿性的稀土元素及其氧化物等，还有少量弥散的超硬化合物，以及可与钴Co形成复合粘接相的金属元素等，对改善硬质合金切削刀具的性能起到了一定的强化作用。

近年来，随着研究的深入和应用测试的推广，以钌、铼、锇等稀贵金属元素为主的微量添加对WC-Co硬质合金晶粒微观结构及红硬性性能的影响十分明显，其添加后可以显著抑制WC晶粒的异常长大，同时Co-Ru、Re、Os二元或三元系固溶体提升了单一Co粘接相的熔点，改善了合金的高温强度，达到了在一定程度上提升合金硬度的同时，也提高合金强度的目标。据用户测试表明：添加有钌、铼、锇等稀贵金属元素的硬质合金相比未添加的普通WC-Co系硬质合金，其抗弯强度可从3200MPA明显提高到4000MPA，增幅达25%以上。另外，钌、铼、锇等稀贵金属元素的添加还能降低合金的热传导性能，保证了切削中热量的最小程度向刀体传递，明显提升合金刀片的寿命；再之，稀贵金属钌、铼、锇等的添加可以提高WC-Co系合金在酸性溶液中的耐腐蚀性能，降低腐蚀速率。

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