先来看下什么是高温合金
高温合金是指以铁、镍、钴为基，能在600℃以上的高温及一定应力作用下长期工作的一类金属材料；并具有较高的高温强度，良好的抗氧化和抗腐蚀性能，良好的疲劳性能、断裂韧性等综合性能。高温合金为单一奥氏体组织，在各种温度下具有良好的组织稳定性和使用可靠性，
基于上述性能特点，且高温合金的合金化程度较高，又被称为“超合金”，是广泛应用于航空、航天、石油、化工、舰船的一种重要材料。按基体元素来分，高温合金又分为铁基、镍基、钴基等高温合金。铁基高温合金使用温度一般只能达到750~780℃，对于在更高温度下使用的耐热部件，则采用镍基和难熔金属为基的合金。 镍基高温合金在整个高温合金领域占有特殊重要的地位，它广泛地用来制造航空喷气发动机、各种工业燃气轮机最热端部件。若以150MPA-100H持久强度为标准，而目前镍合金所能承受的最高温度〉1100℃，而镍合金约为950℃，铁基的合金〈850℃,即镍基合金相应地高出150℃至250℃左右。所以人们称镍合金为发动机的心脏。目前，在先进的发动机上，镍合金已占总重量的一半，不仅涡轮叶片及燃烧室，而且涡轮盘甚至后几级压气机叶片也开始使用镍合金。与铁合金相比，镍合金的优点是：工作温度较高，组织稳定、有害相少及抗氧化腐蚀能力大。与钴合金相比，镍合金能在较高温度与应力下工作，尤其是在动叶片场合。
02
高温合金为何难加工
？
在切削加工中，高温合金的难加工性主要表现在以下几方面：(1)常温和高温强度高，切削力大
切削一般材料时，由于切削温度升高，强度明显下降，使切削易十进行，而高温合金在较高温度下，仍具有较高的强度，使切削力增大。通常，切削高温合金的单位切削力要比中碳钢高1～3倍。在相同的磨削工艺条件下，高温合金的磨削力约比45钢提高2倍。
(2)加工硬化倾向大，切削困难
高温合金的硬度一般都不高，但切削时塑性变形区的品格歪扭现象严重，使已加工农而产生冷作硬化。切削高温合金时，已加工表面的硬度要比基体硬度高50%—99%。
(3)热导率低，加工过程中切削温度高
切削高温合金时，产生较大的塑性变形，工件间有强烈摩擦，切削力大，因此产生大量的切削热。因高温合金的导热系数很低，所以高温合金的散热性很差，大部分削热集中在切削区，使切削温度升高，一般可达到1 000℃。高温不仅会加剧扩散磨损和氧化磨损，也会使上件产生变形，造成尺寸精度小易控制。
在磨削高温合金的过程中，砂轮磨粒顶部表面极易与高温合金黏附，使黏附在磨粒上的金属层与被磨零件表面接触，摩擦因数增大，再加上磨削高温合金时所消耗的变形功比磨削普通钢料时高，磨削热量高，而材料本身的导热率低，因而使磨削热集中在被磨工件表层，使磨削温度高。磨削高温合金的磨削温度大约比磨削普通钢料高200℃左右。磨削高温合金时所产生的大量磨削热会造成零件表面烧龟裂，使零件表面完整性变差。
(4)磨损严重
由于高温合金的高温强度高，加工硬化严重，而且高温合金中含有许多由金属碳化物、氮化物、硼化物以及金属间化合物等构成的硬质点，尤其是具有相构成的微质点，因此机械摩擦磨损严重。不仅如此，由于切削力大，切削温度高，在高温高压下，一切屑界面产生黏结，造成的黏结磨损。此外，在较高的切削温度下，加剧了材料中某些合金元素（如钨、钴、钛、铌等）同上件及切屑间的扩散作用，造成扩散磨损。同时，在高温条件下，周围介质中的碳、氢、氧、氮等元素容易浸入切削界面，使材料生成相应脆性相，加大了材料表层组织的应力集中，使产生裂纹，甚至崩刃。在磨削高温合金的过程中，砂轮磨粒除了有较严重的磨耗磨损外，砂轮还有较严重的黏附堵塞。
(5)工件易产生热变形，加工表面质量和精度不易保证
由于切削力大、切削温度高，而且砂轮磨损快，因此高温合金的加工表面完整性较难保证。切削加工高温合金时，在零件表面处将产生较大的残余拉应力，然后沿零件表层深度急剧下降。另外，零件加工表面的冷作硬化也较突出，特别是冷作硬化深度层较深
03
那么高温合金的磨削，
我们需要怎么办呢？
(1)砂轮速度。磨削高温合金的砂轮速度一般应在(20~25)m／s左右。据有关资料介绍，应在20m／s以下，以减轻砂轮的粘附和降低磨削温度。采用立方氮化硼砂轮的速度为(30~35)m／s。
(2)工件速度。工件速度对磨削烧伤有很大影响，对于韧性高、导热系数低的高温合金，应适当提高工件速度，以减小和克服烧伤现象。但工件速度不宜太高，否则会引起自激振动。外圆和内圆磨削时，工件速度为30m／min左右。平面磨削时的工作台速度，粗磨时为(25～28)m／min，精磨时为(15～25)m／min。
(3)进给量。它的大小对磨削表面粗糙度有较大影响。外圆磨削时纵向进给量为(0.05～0.5)Bmm／r，精磨时取小值。内圆磨削时纵向进给量为(0.1～0.3)Bmm／r；平面磨削时横向进给量为(0.4～0.6)Bmm／dst。
(4)磨削深度。外圆磨削时的磨削深度为(0．01～0．06)mlTl，内圆磨削为(0．01～0.05)mm，平面磨削为(0.01～0.05)mm。粗磨时取大值。
(5)磨削余量。高温合金的磨削余量应比磨削一般材料小一些，以减少磨削工作量。
04
高温合金磨削砂轮的选择
(1)磨料。磨削高温合金时，一般的情况下采用白刚玉(wA)，因为白刚玉的
硬度比较高，磨粒不易磨钝，切削性能好。再因白刚玉的韧性较低，磨削时磨粒容易破裂而形成新的切削刃，故刃口较为锋利，可以减小磨削力和磨削热。磨削高温合金比较好的磨料，是单品刚玉(SA)。这种磨料每个颗粒都是单晶体，颗粒均匀，锋利多棱，它有大量的晶面，具有许多切削刃，在磨削过程中不易破碎，切削能力强，适合于磨削高温合金。还有镨钕刚玉(NA)，这种磨料的硬度较高，脆性稍高于白刚玉，在磨削过程中自锐性好，有利于形成锋利的切削刃，磨削高温合金(GH37、GH2132、K5、K3、K12)时，都有良好的效果。用它和单晶刚玉磨削高温合金内孔较好。最好磨削高温合金的磨料是立方氮化硼(CBN)。用立方氮化硼砂轮，可以解决用普通磨料磨削高温合金磨削比低的难题。用立方氮化硼砂轮磨削GH4169高温合金时的磨削比约为35，是单晶刚玉和白刚玉砂轮的(17～35)倍。
(2)粒度。对磨削表面粗糙度要求一般时，采用46#粒度的砂轮。对工件表面粗糙度要求更低时，先用46#粒度的砂轮磨至Ra(0．8～O．4)μm后，再用60#～80#粒度的砂轮磨。与磨外圆相比，磨内孔、端面、薄壁件时，应选用较粗粒度的砂轮。
(3)硬度。磨削高温合金的砂轮硬度应比磨削碳钢砂轮硬度低，以使砂轮易脱落获得自锐性。一般选用砂轮硬度为J～N。中软的K、L为常用。在粗磨时选用稍硬的砂轮，精磨时选用较软的砂轮。在成形磨时，应选用较硬的砂轮，以保持正确的几何形状。
(4)结合剂。由于高温合金的性能和磨削特点，要求砂轮有较好的强度，在磨削过程中能承受较大的冲击载荷，一般应选用耐蚀性、耐热性较高的陶瓷结合剂。
(5)组织。高温合金大都属奥氏体组织，磨屑易粘附、堵塞砂轮工作表面。不但要求砂轮的硬度软一些，而且砂轮的组织应疏松，以容纳磨屑。一般应选用5～8的绢织号。