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镍铬合金耐蚀油套管及其加工技术是涉及国家能源安全的重要战略产品,但管材合金成分含量极高,加工过程中刀具受力工况复杂;加工硬化现象严重;特别容易“粘刀”,以至刀具寿命短、加工质量不稳定。因此,本文拟通过有关镍铬合金耐蚀油套管专用螺纹刀具基体材料、表面涂层、刃口微观结构和宏观几何结构以及相关制备等关键技术的深入研究,解决镍铬合金油套管生产中刀具应用的瓶颈问题。首先,本文通过研究添加不同形式的多元碳化物固溶强化硬质合金的机理,以改善硬质合金的红硬性、强度、晶粒细化等。其研究结果表明以（W,Ti,Ta,Nb）C四元固溶体的方式加入提高了WC-7%Co硬质合金的物理机械性能,并使硬质合金产生了固溶强化作用,其WC平均晶粒度约为0.9μm,抗弯强度﹑硬度﹑断裂韧性分别达到2289.9MPa﹑92.3HRA﹑9.67MPa·m1/2,高温显微硬度达到HV1482.1MPa（600℃条件下）。该系列性能的获得表现出了该四元复合碳化物硬质合金具有较高的热硬性,在切削镍铬合金材料时具有能保持高硬度的能力。其次,结合镍铬合金耐蚀油套管螺纹切削的易粘屑和磨损等难加工特性,对比研究HIPIMS和DC两种工艺获得的（Al,Ti）N涂层的耐磨和耐热机理。进而对比分析研究含Cr、Si的（Al,Ti）N高能PVD涂层。通过涂层结合性能和抗破坏能力、涂层硬度与耐磨性以及涂层的摩擦学特性分析可知,具有较高硬度、弹性模量及硬模比的TiAlSiXN涂层,具有更高的耐磨性,而这一结论也在涂层刀片切削镍铬合金的试验中得到论证。同时通过涂层的滑动摩擦学和高温摩擦学分析也有相同结论。因此,结构致密、表面光滑的高能TiAlSiXN涂层是加工镍铬合金油套管难加工材料的优选涂层。第三,结合镍铬合金“又硬又软”的机械加工特性,进行镍铬合金难加工材料成型车削的建模和有限元分析,尤其是刀具刃口的有限元分析与优化,进而设计高可靠性与高稳定的精密成型螺纹刀具。优化设计了具有二次曲线控制参数的刀具切削刃法剖面内的变尺度刃口强化带,得到具有瀑布型的PZ1=0.06mm、PZ2=0.03mm的变尺度刃口强化带;针对复杂成形梳齿刀具切削刃应具有最佳剪切性能的原则,设计了基于至少有一个粗切齿和一个精切齿的复杂成形梳齿刀具刃型上不同区段的刃型线应具有不同大小的变尺度刃口强化带新型结构;根据螺纹切削的走刀方式和成型方式,综合考虑切削负荷和生产效率,设计了三齿的双孔夹紧结构外螺纹刀具和单齿立装夹紧结构的内螺纹刀具。第四、针对镍铬合金耐蚀油套管专用复杂成形梳齿刀具对齿形精度和刃口性能的高精密要求,通过磨削工艺优化研究,制定刀具精密成型磨削工艺参数如下:粗磨齿形分两次走刀,其磨削深度0.5mm,走刀速度为10mm/min,砂轮型号:金属陶瓷结合剂金刚石砂轮,粒度240#,浓度100%;精磨齿形走刀速度为15mm/min,吃刀深度为0.12mm,砂轮型号:金属结合剂金刚石砂轮,粒度180#,浓度100%。同时研究了仿生非光滑表面刀具的“刀-工-屑”减摩延寿机理,针对镍铬合金螺纹加工刀具刃口设计要求制定了喷砂+抛光+特种研磨的复合刃口强化处理工艺。最后,根据镍铬合金管螺纹加工精密和表面光滑的要求,优化镍铬合金管螺纹加工切削参数,切削速度优选vc=90120m/min,切削深度ap=0.030.06mm。同时,将生产制备出的内、外螺纹刀片进行现场试验,寿命均在2530件/片,且比较稳定,刀具的抗磨损特性明显提高,其主要失效表现为前刀面上的月牙洼磨损和后刀面磨损。