所谓的硬钢就是含碳量较高，硬度较大，但较脆的钢。主要包括淬硬钢，铸造钢等硬材料钢件。主要用于汽车，电力设备，模具制造、轴承、矿山机械等行业，譬如淬硬钢齿轮、轴承，渗碳钢齿轮轴以及一些耐磨钢、耐热钢、高强度钢等。随着现代制造业的迅速发展，越来越多的硬钢出现在加工现场，由于硬度高，脆性大，特别在遇到淬硬钢的断续切削、粗加工、高速切削或超精加工时，一直找不到好的刀具材料加工硬钢，直到推出立方氮化硼刀具BN-S20等多种非金属粘合剂立方氮化硼刀具，使加工硬钢不再是难题。

　　一、加工铸造钢的刀具材料及加工案例

　　(1)加工铸造钢件的刀具材料的选择

　　近年来，我国在铸造钢件生产方面的发展和进步是举世瞩目的，但我国生产的大型铸钢件占大比例，譬如高锰钢、高铬钢、高钒高速钢、高碳合金钢等，主要用于矿山机械、电力机械、冶金轧辊等行业，要求铸钢件硬度高，耐磨耐热性好，抗冲击性能好，所以加工铸钢件时要确保选择正确的刀具材料，只有选择正确的刀具材料，才能更快更好的提高加工效率。

　　选择硬质合金刀具YG，YW等牌号加工铸钢件，虽然硬质合金刀具抗冲击好，但红硬性太低，加工铸钢件常出现不耐磨的现象，尤其是大型铸钢件，加工不到头就要换刀、磨刀，影响加工效率。如果是单件偶尔加工铸钢件时，选择硬质合金刀具较经济，对于大型铸钢件或者大批量加工铸钢件，选择能承受切削高温，且抗冲击性优异的刀具材料是实现高效率加工的前提，BN-S20是主要针对硬钢研发的整体聚晶立方氮化硼刀具，采用非金属(陶瓷)作为粘合剂，增加了刀片的韧性，吃刀深度可达到7.5mm以上，粗加工和精加工均可，主要适用于大批量生产和大型铸钢件的切削加工。铸钢件的硬度越高BN-S20的性能发挥的越好。

　　下面就简单介绍一下立方氮化硼刀具BN-S20加工高锰钢(抗磨铸钢)的案例及切削参数。

　　(2)以立方氮化硼刀具BN-S20加工高锰钢圆锥破碎机为例：

　　工件材料为ZGMn13，

　　刀具材料:BN-S20，

　　切削刀量:ap=7.5mm;

　　Fr=0.3mm/r;

　　Vc=80m/min，

　　切削方式：干式切削。

　　加工效果：BN-S20与硬质合金刀具YW1对比，在BN-S20的切削速度是硬质合金刀具YW1的两倍，吃刀深度是硬质合金刀具的两倍的情况下，立方氮化硼刀具BN-S20的加工效率提高了12倍，即提高了加工效率，又降低了刀具费用和加工成本。

　　立方氮化硼刀具BN-S20加工高锰钢的切削参数：粗车时，取ap =6～10 mm;走刀量Fr=0.25-0.8mm/r;切削速度v=85m/min;半精车时ap =1～3 mm;f=0.2～0.4 mm/r;精车时ap≤1 mm;f≤0.2mm/r;切削线速度v=135m/min ，刀具耐用度:3小时/刃口!刀片能旋8次-12次使用，一个刀片可用三个班，可见BN-S20刀具使用成本与其他刀具牌号比较有很大的优势。

　　二、加工淬硬钢时刀具材料的选择及加工案例

　　(1)加工淬硬钢的刀具材料的选择

　　淬硬钢一般都是高碳钢或者是高合金钢，经过淬火、渗碳，氮化等热处理硬度较高的钢件，淬硬钢的种类很多，应用领域也很广泛，主要包括渗碳钢，轴承钢，工具钢等，淬硬钢经过热处理之后硬度一般在HRC45以上，尤其在粗加工淬硬钢或间断切削、切槽加工时,由于切削余量大,必须选用具有较高强度和耐冲击性的刀具。所以选择正确的刀具材料是保证高效率加工淬硬钢的决定因素。根据淬硬钢的切削特点，刀具材料应具备足够的强度、韧性、高硬度和高耐磨性。目前，加工淬硬钢的刀具材料有硬质合金刀具,陶瓷刀具和立方氮化硼刀具。以下就根据这三种刀具对淬硬钢加工进行分析。

　　①硬质合金刀具加工淬硬钢：由于硬质合金刀体本身的硬度在HRC71-HRC76之间，对于HRC45以上的淬硬钢件加工时硬质合金刀片容易烧刀造成磨损快且加工效率低， 如果加工单件或少量的淬硬钢件，在即能达到客户要求又不影响整体经济效益的情况下可以选择合适的硬质合金刀具加工，如YG类。

　　②陶瓷刀具加工淬硬钢：陶瓷刀具刀体硬度在HRC95-HRC100之间，适合加工HRC45-HRC55之间的淬硬钢，但由于陶瓷刀具脆性大，所以一直限制于精加工工序，并且尽可能的避免断续切削。

　　③立方氮化硼刀具BN-S20加工淬硬钢：BN-S20属于非金属粘合剂整体聚晶立方氮化硼刀具，和传统的立方氮化硼刀具相比增加了韧性，其硬度高于硬质合金刀具和陶瓷刀具，并且具有良好的耐磨性和抗冲击性。主要用于粗加工淬硬钢，也可以用于精加工，但用于精加工中不能很好的体现出它的价值，所以针对淬硬钢精加工工序有专门的立方氮化硼刀具BN-H10和BN-H20，这两种刀具牌号的共同点在于都属于焊接式立方氮化硼刀具，吃刀深度一般在0.3mm以下,不同点是立方氮化硼刀具BN-H10适合连续切削，BN-H20适合断续切削。

　　(2)以BN-S20粗加工齿轮钢为例：

　　大型齿轮(齿圈)渗碳淬火后变形严重，齿轮外圆变形量高达2mm，淬火后的硬度为HRC60-HRC65。

　　加工材料：大齿轮(硬度60HRC)

　　加工工况：车外圆(加工余量大，而且是断续切削)

　　刀具名称：BN-S20

　　切削参数：ap=2.5mm

　　Fr=0.12mm/r

　　Vc=90m/min

　　切削状态：断续切削，干式切削。

　　加工效果：在立方氮化硼刀具BN-S20的切削速度是陶瓷刀片的一倍的情况下，刀具寿命是陶瓷刀片的十五倍，并且立方氮化硼刀具BN-S20加工淬硬钢满足了工件表面粗糙度的要求，最难能可贵的是的BN-S20立方氮化硼刀具最终失效形式并不是让人担心的崩刃，而是正常的后刀面磨损。

　　(3)立方氮化硼刀具BN-H10牌号和BN-H20牌号精加工淬硬钢的切削参数。

　　①立方氮化硼刀具BN-H10连续切削的切削参数：线速度Vc=120-230m/min;进给量fn=0.06-0.25mm/r;背吃刀量ap≤0.3mm。立方氮化硼刀具BN-H10牌号可作订做非标镗刀，切槽刀等成型内孔车刀，外圆车刀等。

　　②立方氮化硼刀具BN-H20断续切削的切削参数：经济切削线速度Vc=100-180m/min,fn=0.07-0.15mm/r。立方氮化硼刀具BN-H20牌号也可定制非标成型切槽刀，精车，精镗，精铣刀片及螺纹刀片等。

　　三、总结

　　近年来，随着机械制造业的快速发展，各种机械行业都在寻找能实现高效率，低成本的切削刀具材料，这对我国刀具产业的发展是一个很大的机遇，为了尽快实现机床刀具国产化，只有不断研发出新型的在实现高速切削的同时耐磨性和抗冲击性能优异的刀具材料或刀具牌号，才能打破国外在高速切削难加工材料领域的垄断局面，进一步推动我国机械制造业的发展。