一、淬火钢的定义及加工特点
淬火钢是指钢件经过热处理后获得马氏体组织，其硬度(大于HRC50) 高，强度也高，几乎没有塑性的一类钢件。
淬火钢的切削加工特点：（1）硬度高、强度高，塑性接近0；（2）切削力大、切削温度高；（3）不易产生积屑瘤；（4）导热系数低。
由于淬火钢具有良好的使用性能，广泛应用于交通行业，风电行业，机床行业，模具行业等领域，典型零部件有齿轮，齿轮轴，轴承，滚珠丝杠，同步器，模具等。
二、淬火钢的热处理工艺
淬火钢之所以具有良好的使用性能，热处理是不可避免的工序，淬火钢常见的热处理工艺包括退火，淬火，回火。退火是在在切削加工之前，目的是降低金属材料的硬度，提高塑性，以利切削加工或压力加工，减少残余应力。淬火、回火是一起的，淬火后直接回火，在精加工之前进行，淬火的目的：使钢件获得所需的马氏体组织，提高工件的硬度，强度和耐磨性，为后道热处理作好准备等。回火的目的主要是：消除钢件在淬火时所产生的应力，使钢件具有高的硬度和耐磨性外，并具有所需要的塑性和韧性等。
经过热处理之后，工件的硬度一般在HRC45以上，有的甚至达到HRC60以上，不同的工件，工作性质不同，故热处理后的硬度也不同，如汽车变速箱齿轮热处理后的硬度一般在HRC58-63之间，回转支承轴承热处理后的硬度在HRC47-55之间，滚珠丝杠热处理后的硬度一般在HRC60-62之间。
三、淬火钢的机械加工工艺
淬火钢经过热处理之后需精加工，保证图纸要求尺寸和表面粗糙度，但热处理后的淬火钢件硬度高难加工，部分工件属于断续切削或表面精度要求高，常采用磨削方式来提高工件精度，下面就简单介绍几种淬火钢的机械加工工艺。
齿轮的加工工艺：下料—锻造—正火—粗车—调质热处理(淬火+高温回火)—精车—齿面磨削加工--检验入库。
滚珠丝杠的加工工艺：下料—锻造—退火—切削加工—热处理—磨削加工—检验入库。
汽车半轴的加工工艺：下料—锻造—正火—车削加工—拉花键—热处理—磨削加工。
从加工工艺来看，以上几种淬火钢件均需要磨削加工来保证图纸要求，齿轮是由于属于断续切削，车刀无法加工；而滚珠丝杠和汽车半轴就属于表面精度高，采用磨削方式来达到表面光洁度。
四、采用以车代磨工艺切削加工淬火钢
随着切削技术的不断发展，刀具行业依次研制出涂层硬质合金刀具，陶瓷刀具和立方氮化硼刀具，车削代替磨削做为最终加工工序，实现以车代磨工艺。下面就简单介绍一下这三种刀具的性能。
涂层硬质合金刀具：是在韧性较好的硬质合金刀具上电镀一层耐磨材料，比未涂层的硬质合金刀具性能硬度高，耐磨性好，但涂层的厚度一般在2～18μm，耐磨层较薄，长时间的加工致使耐磨层磨损，耐磨层磨损完之后的加工性能和未涂层的硬质合金刀具无异；或者遇到断续时涂层硬质合金刀具刃口崩裂，导致磨损加剧，换刀频繁，影响加工效率，增加刀具成本。
陶瓷刀具：与涂层刀具相比性能较好，但脆性大是众所周知的缺点，不能断续切削和大余量车削，适合精加工硬度HRC45-55之间的淬硬钢件。
立方氮化硼刀具：由于硬度仅次于金刚石刀具，和金刚石刀具统称为超硬刀具。除了硬度高之外，耐磨性好，但和陶瓷刀具的缺点一样脆性大是不争的事实。我国刀具行业通过不断的努力和研究，研制出非金属粘合剂立方氮化硼刀具，解决了立方氮化硼刀具只能用于精加工工序的问题。
我国针对淬火钢不同工件的不同性能，和涂层硬质合金，陶瓷刀具加工淬硬钢时出现的问题，研制出相对应的刀具材质。
下面就简单介绍一下我国切削加工淬火钢的刀具材质及切削参数。
四、我国刀具切削加工淬火钢的刀具材质及切削参数
（1）我国刀具切削加工齿轮钢的刀具材质及切削参数
在加工齿轮钢时常出现两种工况：连续切削和断续切削，我国针对两种工况研制出BN-H11材质，BN-H20材质和BN-S20材质。加工方案如下：
连续切削：选择BN-H11材质(如下图)，属于焊接式立方氮化硼刀具，吃刀深度控制在0.3mm以内。切削参数：ap≤1mm，Fr=0.05-0.35mm/r，Vc=60-250m/min。
断续切削：选择BN-H20材质（刀片图样和BN-H11材质相同），属于焊接式立方氮化硼刀具，耐磨损性和耐崩损性强，吃刀深度控制在0.3mm以内。切削参数：ap≤1mm，Fr=0.05-0.35mm/r，Vc=60-250m/min。
还有一种断续切削属于大余量车削，由于大型工件热处理后的变形量大，加工余量≥2mm，并且属于强断续切削，此类情况选择我国研制的BN-S20材质，此牌号属于整体式立方氮化硼刀具，吃刀深度无上限，可吃满整个刀片。
下面简单介绍一下我国立方氮化硼刀具加工齿轮钢的案例：
（2）我国研制的刀具加工轴承钢的案例
轴承钢可以说是无处不在，不同的轴承使用性能不同，故轴承钢的材质也不同，我国针对轴承钢的不同工件研制出不同的刀具材质，分别有BN-S200材质和BN-H11材质。其中BN-S200材质属于整体式立方氮化硼刀具，BN-H11材质属于焊接式立方氮化硼刀具，刀片图样如下图：
以上两种刀具材质均属于精加工工序，切削参数为：ap≤1mm，Fr=0.05-0.35mm/r，Vc=60-250m/min。如精加工轴承钢时余量≥2mm，选择我国刀具BN-S20材质。
五、总结
随着现代技术的不断发展，越来越多的淬火钢件出现在机械加工车间，机械制造商一直在寻找高效率低成本的车削刀具，这对于刀具行业来说，只有不断研发出高性能高质量的刀具材料或刀具材质，才能占领刀具市场，并进一步推动中国制造业的发展。