通过对淬火钢加工性能的了解，可知淬火钢硬度高，切削阻力大，在加工过程中刀具易折断；淬火钢切削阻力大，导热系数低，刀尖易磨损，刀具耐用很低。这要求刀具材料具有较高的弯曲强度，以防止刀具断裂，并要求具有较高的红色硬度，以减少刀具磨损。这是工具材料的矛盾。众所周知，任何弯曲强度高、不易折断刃口的刀具都是不耐磨的；任何红硬度高、耐磨的刀具材料都容易折断弯曲强度低的刃口，也就是说，只有选择刀具，淬火钢的加工很难解决材料。但从淬火钢的加工性能可知，当切削温度达到400℃以上时，淬火钢的硬度迅速下降，加工性能将得到改善。因此，在选择刀具材料时，同时考虑和匹配切削参数和几何参数是解决高硬度淬火钢加工问题的重要途径。
一、 淬硬钢的加工特性
淬火钢是指淬火后具有马氏体组织且硬度高于HRC50的钢。它在难切削材料中占有相当大的比例。
磨削是加工淬硬钢的传统方法。然而，为了提高加工效率，解决工件磨削淬火后形状和位置误差太复杂而无法产生的问题，往往需要采用车削、铣削、镗削、钻削和铰削等方法。淬火钢的切削特性如下：
（1） 高硬度，高强度，几乎没有塑性：这是淬火钢的主要切削特征。当淬火钢的硬度达到hrc50-60时，其强度可达到σB=2100-2600mpa。根据加工材料的可加工性分类，淬火钢的硬度和强度为9a，属于难切削材料。
（2） 切削力大，切削温度高：从高硬度、高强度的工件上切屑，单位切削力可达4500mpa。为了改善切削条件，增加散热面积，刀具选择较小的一次和二次偏角。此时，会引起振动，这就要求工艺系统具有较好的刚性。
（3） 淬硬钢硬度高，脆性大，切削时不易产生积屑，加工表面可获得较低的表面粗糙度。
（4） 刃口易折断和磨损：由于淬火钢脆性高，切屑与刃口接触短，切削力和热量集中在刃口附近，易折断和磨损刃口。
（5） 低导热性：一般淬火钢的导热系数为7.12w/（M？K） ，约为45钢的1/7。材料的可加工性等级为9a，切割难度很大。由于淬火钢的导热系数较低，很难通过切屑去除切削热，而且切削温度很高，加速了刀具的磨损。
二、淬硬钢加工刀具材料的选择
从淬火钢的加工性能可以看出：适合加工淬火钢的刀具材料有硬质合金刀具、陶瓷刀具、立方氮化硼刀具等。对于高硬度淬火硬质合金刀具，无论是严重磨损还是加工不动都是不可能加工的。陶瓷刀具适用于精加工过程，加工进给量小的工件，尽量避免断续切削，如精加工余量大于2mm的大工件，淬火后变形量大，不建议使用陶瓷刀具。与硬质合金刀具和陶瓷刀具相比，CBN刀具具有较高的硬度和较好的耐磨性，适合目前加工淬硬钢。
三、淬硬钢件加工刀具材料
（1） 淬硬钢滚珠丝杠的加工：可选用立方氮化硼刀片kbn700材料，整片多晶立方氮化硼刀片，切削参数：AP=4.5m m，FR=0.10mm/R，VC=90m/min，冲击韧性好，淬硬钢加工精度高，耐磨性好，无刀具破损。
（2） 淬硬钢齿轮加工：淬硬钢齿轮精加工可选用立方氮化硼刀片kbn150材料kbn100材料，立方氮化硼刀片kbn100材料适用于连续切削，立方氮化硼刀片kbn150材料适用于间歇切削，其共同点是吃深控制在0.3mm以下，粗加工淬硬钢齿轮，并选用立方氮化氮时有强断续切削的硼刀片kbn700材料，属于整体多晶立方氮化硼刀片，具有良好的冲击韧性和耐磨性。失效模式是叶片背面的正常磨损，而不是令人担忧的刀崩。
（3） 加工淬硬钢轴承：轴承用途广泛，常用材料为GCr15，硬度为HRC62，淬硬钢轴承精加工选用立方氮化硼刀片kbs800材料，高速切削，切削参数：AP=2.5mm，FR=0.12mm/r，VC=140m/min，一边可加工12件，粗糙度达到0.8，提高了加工效率，节约了加工成本。
（4） 淬硬钢模具精铣：硬度HRC65，选用立方氮化硼刀片kbn700材料，切削参数：AP=0.5mm，FR=0.12mm/r/齿，VC=130m/min，模具精度达到Ra0.8，节约刀具成本。
此外，硬钢万向联轴器加工可选用kbn150材料，高速加工同步器可选用kbn150材料和kbn100材料。
四、淬火钢断续切削刀具材料的改进
随着刀具材料的不断创新和发展，淬硬钢的连续切削加工已不再是一个容易解决的问题。但是，在间歇切削条件下，特别是在强间歇切削条件下，刀具经常发生切削，工件未完全加工时需要更换刀具，这对工件的尺寸精度和表面光洁度有很大影响。随后，研制出了一种间歇切削淬火钢件的刀具材料kbn200，它属于复合CBN刀片材料。主要针对间歇切削淬火钢用立方氮化硼刀片材料。在保证产品质量的同时，其刀具寿命是同一产品的几倍。
五、CBN刀片kbn200材料间断切削淬硬钢的实例
加工条件：断续切削齿轮端面
加工材料：20CrMnTi齿轮，HRC58-62
选用刀片：kbn200 wnga08040
切削参数：AP=0.15mm，FR=0.1mm/r，VC=117m/min
加工方法：干切
加工效果：与CBN刀片品牌相比，kbn200刀具使用寿命提高5倍。#刀具#材料#陶瓷
（1） 高硬度，高强度，几乎没有塑性：这是淬火钢的主要切削特征。当淬火钢的硬度达到hrc50-60时，其强度可达到σB=2100-2600mpa。根据加工材料的可加工性分类，淬火钢的硬度和强度为9a，属于难切削材料。
（2） 切削力大，切削温度高：从高硬度、高强度的工件上切屑，单位切削力可达4500mpa。为了改善切削条件，增加散热面积，刀具选择较小的一次和二次偏角。此时，会引起振动，这就要求工艺系统具有较好的刚性。
（3） 淬硬钢硬度高，脆性大，切削时不易产生积屑，加工表面可获得较低的表面粗糙度。
（4） 刃口易折断和磨损：由于淬火钢脆性高，切屑与刃口接触短，切削力和热量集中在刃口附近，易折断和磨损刃口。
（5） 低导热性：一般淬火钢的导热系数为7.12w/（M？K） ，约为45钢的1/7。材料的可加工性等级为9a，切割难度很大。由于淬火钢的导热系数较低，很难通过切屑去除切削热，而且切削温度很高，加速了刀具的磨损。
二、淬硬钢加工刀具材料的选择
从淬火钢的加工性能可以看出：适合加工淬火钢的刀具材料有硬质合金刀具、陶瓷刀具、立方氮化硼刀具等。对于高硬度淬火硬质合金刀具，无论是严重磨损还是加工不动都是不可能加工的。陶瓷刀具适用于精加工过程，加工进给量小的工件，尽量避免断续切削，如精加工余量大于2mm的大工件，淬火后变形量大，不建议使用陶瓷刀具。与硬质合金刀具和陶瓷刀具相比，CBN刀具具有较高的硬度和较好的耐磨性，适合目前加工淬硬钢。
三、淬硬钢件加工刀具材料
（1） 淬硬钢滚珠丝杠的加工：可选用立方氮化硼刀片kbn700材料，整片多晶立方氮化硼刀片，切削参数：AP=4.5m m，FR=0.10mm/R，VC=90m/min，冲击韧性好，淬硬钢加工精度高，耐磨性好，无刀具破损。
（2） 淬硬钢齿轮加工：淬硬钢齿轮精加工可选用立方氮化硼刀片kbn150材料kbn100材料，立方氮化硼刀片kbn100材料适用于连续切削，立方氮化硼刀片kbn150材料适用于间歇切削，其共同点是吃深控制在0.3mm以下，粗加工淬硬钢齿轮，并选用立方氮化氮时有强断续切削的硼刀片kbn700材料，属于整体多晶立方氮化硼刀片，具有良好的冲击韧性和耐磨性。失效模式是叶片背面的正常磨损，而不是令人担忧的刀崩。
（3） 加工淬硬钢轴承：轴承用途广泛，常用材料为GCr15，硬度为HRC62，淬硬钢轴承精加工选用立方氮化硼刀片kbs800材料，高速切削，切削参数：AP=2.5mm，FR=0.12mm/r，VC=140m/min，一边可加工12件，粗糙度达到0.8，提高了加工效率，节约了加工成本。
（4） 淬硬钢模具精铣：硬度HRC65，选用立方氮化硼刀片kbn700材料，切削参数：AP=0.5mm，FR=0.12mm/r/齿，VC=130m/min，模具精度达到Ra0.8，节约刀具成本。
此外，硬钢万向联轴器加工可选用kbn150材料，高速加工同步器可选用kbn150材料和kbn100材料。
四、淬火钢断续切削刀具材料的改进
随着刀具材料的不断创新和发展，淬硬钢的连续切削加工已不再是一个容易解决的问题。但是，在间歇切削条件下，特别是在强间歇切削条件下，刀具经常发生切削，工件未完全加工时需要更换刀具，这对工件的尺寸精度和表面光洁度有很大影响。随后，研制出了一种间歇切削淬火钢件的刀具材料kbn200，它属于复合CBN刀片材料。主要针对间歇切削淬火钢用立方氮化硼刀片材料。在保证产品质量的同时，其刀具寿命是同一产品的几倍。
五、CBN刀片kbn200材料间断切削淬硬钢的实例
加工条件：断续切削齿轮端面
加工材料：20CrMnTi齿轮，HRC58-62
选用刀片：kbn200 wnga08040
切削参数：AP=0.15mm，FR=0.1mm/r，VC=117m/min
加工方法：干切
加工效果：与CBN刀片品牌相比，kbn200刀具使用寿命提高5倍。
