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　　切削冷硬铸铁
　　冷硬铸铁硬度很高，毛坯表面粗糙，并存在砂眼、气孔等铸造缺陷，加工余量较大，粗加工时一般切削深度选得较大，有很大的冲击载荷，切削条件相 当苛刻，目前还难于用陶瓷刀具进行粗车。通常先用硬质合金刀具粗车外圆，留下0.3mm(单边)左右的余量，再用氮化硅陶瓷刀具半精车。
　　刀具的破损问题
　　由于工件材料硬度很高，即使是半精车，刀具也易发生破损。加工时可采取如下措施：
　　用负前角切削。负前角值不必很大，例如刀杆槽有一纵向负前角(gp=-11°左右)，这样，当主偏角和副偏角都为45°时，刀片本身的前角和后角均为O，安装后主切削刃的前角为-8°，刃倾角为-8°，切削刃和副切削刃的后角均为8°。一块刀片有八个角可用于切削。
　　在切削刃上刃磨出负倒棱。例如bg1=0.2mm，g01=-30°，以保护刃口。
　　选用较厚的刀片。切削时不仅切削力大，而且切削温度也非常高，如果刀片厚度不够，造成和刀片下表面接触的槽表面的刚度不够，从而使刀片表面产 生裂纹。例如用16×16×4.5mm的刀片切削，在垂直切削刃方向产生了肉眼可见的裂纹，用16×16×8mm的刀片切削则无裂纹出现。
　　和硬质合金刀具的对比
　　用硬质合金刀具切削冷硬铸铁，切削速度一般只有10～15m/min，并且由于刀具磨损比较严重，车出的工件存在比较明显的圆锥度，这将增加 后道磨削工序的余量。用氮化硅陶瓷刀具切削冷硬铸铁，切削速度可达到35～40m/min ，如车削硬度为66～78HS(49～58HRC)、长度为803mm的轧辊，加工完一根后，后刀面磨损只有0.2～0.3mm，刀片的一个角可车削 3～4根轧辊。可见用氮化硅陶瓷刀具代替硬质合金刀具半精车冷硬铸铁工件，切削速度至少提高一倍以上，可获得更高的刀具耐用度与加工精度。刀具的费用增加 不多，而经济效益却明显提高。
　　2 切削高硬度钢
　　切削高锰钢
　　高锰钢的原始硬度虽然不一定很高，但加工硬化非常严重，加工后硬度可提高一倍左右，切削加工性很差，用一般硬质合金刀具很难加工，特别当加工 精度或表面粗糙度要求高时，硬质合金刀具更显得无能为力。例如某厂加工主动车轮，材料为ZG55Mn ，调质，硬度为169～225HB，380mm内孔公差仅为0.045mm，内孔锥度要求0.014/455mm，粗糙度要求为Ra1.6µm。选用多种 硬质合金刀具加工，均达不到上述质量要求；后改用氮化硅陶瓷刀具，顺利解决了问题。
　　另一种高锰钢的原始硬度为280HB，初始切削后的硬度即达500～600HB ，用普通硬质合金刀具很难加工，选用高性能硬质合金刀具虽能加工，但效率较低，切削速度只有16m/min 。用氮化硅陶瓷刀片在切削深度和进给量不变的情况下，切削速度可达到65m/min ，加工效率提高3倍多，而且切削平稳、轻快，工件的表面粗糙度较小，刀具磨损极小。
　　使用中应注意的事项：① 要连续切削，即粗车与精车或半精车连续进行。避免先粗车毛坯，然后再进行精加工；② 切削深度应在0.5mm以上，以免在硬化层中切削；③ 两端面要预先倒角，否则进刀和出刀处刀头易崩裂。
　　切削淬火钢
　　一些合金淬火钢例如W18Cr4V、Gr15、38CrMoAlA等的硬度可达58～62HRC ，很难切削，通常采用磨削方式加工，但磨削的效率很低。例如某厂的油泵套筒材料为38CrMoAlA，氮化后要切除的余量有0.5mm，如用磨削加工，需 3～4小时，但用氮化硅陶瓷刀具车削加工，仅需要10分钟，大大提高了切削效率。
　　3 切削高硅铝合金
　　高硅铝合金的硬度虽然不高，但由于硅含量较高，材料中含有的细颗粒硅和其他合金成分具有强烈的擦伤作用，使刀具的磨损很快。
　　切削冷硬铸铁
　　冷硬铸铁硬度很高，毛坯表面粗糙，并存在砂眼、气孔等铸造缺陷，加工余量较大，粗加工时一般切削深度选得较大，有很大的冲击载荷，切削条件相 当苛刻，目前还难于用陶瓷刀具进行粗车。通常先用硬质合金刀具粗车外圆，留下0.3mm(单边)左右的余量，再用氮化硅陶瓷刀具半精车。
　　刀具的破损问题
　　由于工件材料硬度很高，即使是半精车，刀具也易发生破损。加工时可采取如下措施：
　　用负前角切削。负前角值不必很大，例如刀杆槽有一纵向负前角(gp=-11°左右)，这样，当主偏角和副偏角都为45°时，刀片本身的前角和后角均为O，安装后主切削刃的前角为-8°，刃倾角为-8°，切削刃和副切削刃的后角均为8°。一块刀片有八个角可用于切削。
　　在切削刃上刃磨出负倒棱。例如bg1=0.2mm，g01=-30°，以保护刃口。
　　选用较厚的刀片。切削时不仅切削力大，而且切削温度也非常高，如果刀片厚度不够，造成和刀片下表面接触的槽表面的刚度不够，从而使刀片表面产 生裂纹。例如用16×16×4.5mm的刀片切削，在垂直切削刃方向产生了肉眼可见的裂纹，用16×16×8mm的刀片切削则无裂纹出现。
　　和硬质合金刀具的对比
　　用硬质合金刀具切削冷硬铸铁，切削速度一般只有10～15m/min，并且由于刀具磨损比较严重，车出的工件存在比较明显的圆锥度，这将增加 后道磨削工序的余量。用氮化硅陶瓷刀具切削冷硬铸铁，切削速度可达到35～40m/min ，如车削硬度为66～78HS(49～58HRC)、长度为803mm的轧辊，加工完一根后，后刀面磨损只有0.2～0.3mm，刀片的一个角可车削 3～4根轧辊。可见用氮化硅陶瓷刀具代替硬质合金刀具半精车冷硬铸铁工件，切削速度至少提高一倍以上，可获得更高的刀具耐用度与加工精度。刀具的费用增加 不多，而经济效益却明显提高。
　　2 切削高硬度钢
　　切削高锰钢
　　高锰钢的原始硬度虽然不一定很高，但加工硬化非常严重，加工后硬度可提高一倍左右，切削加工性很差，用一般硬质合金刀具很难加工，特别当加工 精度或表面粗糙度要求高时，硬质合金刀具更显得无能为力。例如某厂加工主动车轮，材料为ZG55Mn ，调质，硬度为169～225HB，380mm内孔公差仅为0.045mm，内孔锥度要求0.014/455mm，粗糙度要求为Ra1.6µm。选用多种 硬质合金刀具加工，均达不到上述质量要求；后改用氮化硅陶瓷刀具，顺利解决了问题。
　　另一种高锰钢的原始硬度为280HB，初始切削后的硬度即达500～600HB ，用普通硬质合金刀具很难加工，选用高性能硬质合金刀具虽能加工，但效率较低，切削速度只有16m/min 。用氮化硅陶瓷刀片在切削深度和进给量不变的情况下，切削速度可达到65m/min ，加工效率提高3倍多，而且切削平稳、轻快，工件的表面粗糙度较小，刀具磨损极小。
　　使用中应注意的事项：① 要连续切削，即粗车与精车或半精车连续进行。避免先粗车毛坯，然后再进行精加工；② 切削深度应在0.5mm以上，以免在硬化层中切削；③ 两端面要预先倒角，否则进刀和出刀处刀头易崩裂。
　　切削淬火钢
　　一些合金淬火钢例如W18Cr4V、Gr15、38CrMoAlA等的硬度可达58～62HRC ，很难切削，通常采用磨削方式加工，但磨削的效率很低。例如某厂的油泵套筒材料为38CrMoAlA，氮化后要切除的余量有0.5mm，如用磨削加工，需 3～4小时，但用氮化硅陶瓷刀具车削加工，仅需要10分钟，大大提高了切削效率。
　　3 切削高硅铝合金
　　高硅铝合金的硬度虽然不高，但由于硅含量较高，材料中含有的细颗粒硅和其他合金成分具有强烈的擦伤作用，使刀具的磨损很快。
　　例如某厂用YG6硬质合金刀具车削活塞，材料为高硅铝合金，在切削速度v=465m/min时，刀具耐用度仅20分钟左右；如使用氮化硅陶瓷 刀片，在切削速度相同的情况下，耐用度为YG6的2 ～3倍。车削活塞属于断续切削，但氮化硅陶瓷刀具仍能胜任。对于含硅量更高的铝合金，切削加工性更差，如果用氮化硅陶瓷刀具仍不够满意，可以改用金刚石刀 具加工。
　　4 切削堆焊钴基合金
　　某厂的排气阀材料为钴基合金，硬度为40～50HRC。毛坯表面是堆焊的硬皮，高低不平，加工时呈断续车削状态。用硬质合金刀具粗车时，切削 条件为ap＝1mm，f=0.15mm/r ，v=21m/min ；用氮化硅陶瓷刀具加工时，切削深度与进给量保持不变，可将切削速度提高至53m/min ，切削效率提高1.5倍，刀具耐用度延长2～4倍。
　　5 车削与铣削喷(堆)焊镍基合金
　　镍基合金的特点：①高温强度很高，即使在600～800 ℃条件下，仍保持很高的强度与硬度，这将使切削力大幅度提高，要求刀具的高温硬度和高温强度较高；②加工硬化严重，这将进一步增大切削力，使刀具承受很大 的负荷，容易引起刀具破损，要求刀具应具有很高的断裂韧性；③导热系数低，切削时在刀具表面将产生很高的温度，要求刀具材料有很高的高温硬度；④含有许多 碳化物、氮化物等硬质点，极易磨损刀具，要求刀具应具有良好的耐磨性。由于第三与第四点，刀具材料可选择硬质合金或陶瓷，但这两种材料的强度较低，脆性较 高，容易破损。特别在加工喷(堆)焊镍基合金时，由于表面严重高低不平，属于断续切削。两种刀具中，陶瓷刀具更易破损，但只要应用得当，即使是陶瓷刀具也 完全可以胜任。
　　解决刀具破损的措施
　　下面以端铣喷焊镍基合金为例，说明如何防止刀具破损。工件为油井井口闸阀阀板，在钢基体的表面上喷焊了一层镍基合金，其成分为：C O.5～1.0%，Fe 10～13% ，Cr 9～12% ，B 3.0～4.0% ，Si 2.5～3.5% ，Ni余量。喷焊镍基合金的硬度为50～55HRC。工件为长方形扁平板，铣削面积为184×85mm2时。喷焊表面极为粗糙，高低不平相差达到 1～1.5mm。用Ø200mm面铣刀在X53立式铣床上加工，单齿，刀片为上海硅酸盐研究所研制的氮化硅刀片，尺寸为16×16×4.5mm，用机械夹 固方法夹紧在铣刀盘上。
　　用负前角切削：前角的选择是解决崩刃的关键。由于刀体上刀片轴向前角为4°，径向前角为0°，当主偏角为45°时，如果刀片本身的前角为 0°，则安装后切削刃的实际前角为2.8°。为保护切削刃，应磨出宽度为0.1mm的负倒棱，负倒棱前角为-30°。由于镍基合金和前刀面的接触长度大， 因此起主要切削作用的还是负倒棱后的前刀面。刀片本身为0°前角时，实际上是以正前角形式进行切削，在这样沉重的冲击载荷作用下，刀片强度显得明显不足。 在切削速度为47m/min 时，无论将铣削深度从1.0mm减小到0.5mm或0.3mm，进给量从0.31mm/齿减小到0.2或O.12mm/齿，或用YG6 硬质合金刀片，或用强度更高的热压氮化硅刀片都不能解决崩刃问题。只有将刀片本身前角刃磨成-10°或一15°，改善刀具内的应力分布状态，才可有效防止 崩刃。
　　控制切削速度：切削速度选择不当，即使用了负前角，崩刃仍会发生。如采用上述加工条件，在切削速度为47m/min 时，铣削几个行程也未发生崩刃；但当切削速度提高到60m/min 时，虽然其他条件都不变，铣削不到一个行程，刀齿即崩坏。切削速度的提高，使冲击载荷也随之增大，以至崩刃不可避免。铣削喷焊镍基合金和铣削灰铸铁不同， 铣削灰铸铁时，当铣削深度ap=1mm，进给量为0.787mm/齿时，即使切削速度提高到v=589m/min ，也不会发生崩刃。
　　例如某厂用YG6硬质合金刀具车削活塞，材料为高硅铝合金，在切削速度v=465m/min时，刀具耐用度仅20分钟左右；如使用氮化硅陶 瓷刀片，在切削速度相同的情况下，耐用度为YG6的2 ～3倍。车削活塞属于断续切削，但氮化硅陶瓷刀具仍能胜任。对于含硅量更高的铝合金，切削加工性更差，如果用氮化硅陶瓷刀具仍不够满意，可以改用金刚石刀 具加工。
　　4 切削堆焊钴基合金
　　某厂的排气阀材料为钴基合金，硬度为40～50HRC。毛坯表面是堆焊的硬皮，高低不平，加工时呈断续车削状态。用硬质合金刀具粗车时，切削 条件为ap＝1mm，f=0.15mm/r ，v=21m/min ；用氮化硅陶瓷刀具加工时，切削深度与进给量保持不变，可将切削速度提高至53m/min ，切削效率提高1.5倍，刀具耐用度延长2～4倍。
　　5 车削与铣削喷(堆)焊镍基合金
　　镍基合金的特点：①高温强度很高，即使在600～800 ℃条件下，仍保持很高的强度与硬度，这将使切削力大幅度提高，要求刀具的高温硬度和高温强度较高；②加工硬化严重，这将进一步增大切削力，使刀具承受很大 的负荷，容易引起刀具破损，要求刀具应具有很高的断裂韧性；③导热系数低，切削时在刀具表面将产生很高的温度，要求刀具材料有很高的高温硬度；④含有许多 碳化物、氮化物等硬质点，极易磨损刀具，要求刀具应具有良好的耐磨性。由于第三与第四点，刀具材料可选择硬质合金或陶瓷，但这两种材料的强度较低，脆性较 高，容易破损。特别在加工喷(堆)焊镍基合金时，由于表面严重高低不平，属于断续切削。两种刀具中，陶瓷刀具更易破损，但只要应用得当，即使是陶瓷刀具也 完全可以胜任。
　　解决刀具破损的措施
　　下面以端铣喷焊镍基合金为例，说明如何防止刀具破损。工件为油井井口闸阀阀板，在钢基体的表面上喷焊了一层镍基合金，其成分为：C O.5～1.0%，Fe 10～13% ，Cr 9～12% ，B 3.0～4.0% ，Si 2.5～3.5% ，Ni余量。喷焊镍基合金的硬度为50～55HRC。工件为长方形扁平板，铣削面积为184×85mm2时。喷焊表面极为粗糙，高低不平相差达到 1～1.5mm。用Ø200mm面铣刀在X53立式铣床上加工，单齿，刀片为上海硅酸盐研究所研制的氮化硅刀片，尺寸为16×16×4.5mm，用机械夹 固方法夹紧在铣刀盘上。
　　用负前角切削：前角的选择是解决崩刃的关键。由于刀体上刀片轴向前角为4°，径向前角为0°，当主偏角为45°时，如果刀片本身的前角为 0°，则安装后切削刃的实际前角为2.8°。为保护切削刃，应磨出宽度为0.1mm的负倒棱，负倒棱前角为-30°。由于镍基合金和前刀面的接触长度大， 因此起主要切削作用的还是负倒棱后的前刀面。刀片本身为0°前角时，实际上是以正前角形式进行切削，在这样沉重的冲击载荷作用下，刀片强度显得明显不足。 在切削速度为47m/min 时，无论将铣削深度从1.0mm减小到0.5mm或0.3mm，进给量从0.31mm/齿减小到0.2或O.12mm/齿，或用YG6 硬质合金刀片，或用强度更高的热压氮化硅刀片都不能解决崩刃问题。只有将刀片本身前角刃磨成-10°或一15°，改善刀具内的应力分布状态，才可有效防止 崩刃。
　　控制切削速度：切削速度选择不当，即使用了负前角，崩刃仍会发生。如采用上述加工条件，在切削速度为47m/min 时，铣削几个行程也未发生崩刃；但当切削速度提高到60m/min 时，虽然其他条件都不变，铣削不到一个行程，刀齿即崩坏。切削速度的提高，使冲击载荷也随之增大，以至崩刃不可避免。铣削喷焊镍基合金和铣削灰铸铁不同， 铣削灰铸铁时，当铣削深度ap=1mm，进给量为0.787mm/齿时，即使切削速度提高到v=589m/min ，也不会发生崩刃