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ご存知の通り、私は工作機械の刃具部門の技術者として働いております。
金属の切削加工に付いてはプロなのであります…（とはいっても刃物専門メーカーの技術者には足元にもおよびませんが）
ここでは、切削が難しい材料＝難削材と言う部類について解りやすく解析し、その解決の糸口を探ってみたいと思います。

一般的な難削材
世の中に難削材と言われる、切削が難しい材料があります。
一言に切削が難しいと言っても様々な形態があり、一概には言えませんが大まかに分類すると、
①刃具寿命が短い
②寸法精度を出しにくい
③その他（おおまかやな）
であり、具体的な材料としては
ステンレス、りん青銅、アルミ青銅、耐熱合金等があります。

非鉄類と鉄類、一見全く違う物ですが、難削材と言われる共通の性質を持っています。

難削材である所以
(A)熱伝導率が低い
刃具寿命が短いと言うことが難削材の最大の特徴ですが何故刃具寿命が短いのでしょうか？
切削とコーティングの項でも工具損傷について述べていますが、工具温度が上がることや、構成刃先がつきやすいことが工具寿命に関係しています。
工具温度が上がりやすいことに着目すると、被削材の熱伝導率が低いことが寿命にに大きく関係します。

つまり、熱伝導率が低いと切削で生じた熱を被削材全体へ逃がすことが出来ず、常に刃先に熱を保った状態で加工していると言うことになりますから、刃物温度が上がり刃具寿命が低下します。
反面、マグネシウム合金のような材料では熱伝導率が高いので、刃先温度があがらず、工具寿命は延びます。

(B)加工硬化しやすい
金属は切削加工に限らず、加工すれば変形した部分が硬化しやすいと言う性質（加工硬化）を持っています。
中でもステンレスやアルミは加工硬化しやすく、硬化した部分を切削することで刃具寿命を低下させているのです。
加工硬化の層は刃物の状態にもよりますが、表面から0.3ｍｍとか0.5ｍｍと言われており最表面では母材の３倍ほどの硬度になると言われています（本当のところは知りませんが）。

(C)構成刃先がつきやすい
これも切削とコーティングで述べていますが、構成刃先の溶着は刃具寿命ばかりでなく寸法精度にも大きく影響を与えます。

熱伝導-加工硬化の相関関係
熱伝導が低いと寿命が伸びないのは良くわかりました。
ところが、良く履き違えた考え方をする人の中に、『熱が逃げないから焼きが入ったようになって硬化するんだ』と言う人がいます。

熱伝導と加工硬化はほぼ無関係です。
むしろ熱伝導が低ければ徐冷となり、加工軟化（柔らかくなる）することさえ考えられるのです。
しかも、ステンレス等の合金は特に焼入れ性が良い材質で無いのはご存知の通りです。

熱伝導が低い事と加工硬化とは別問題であり、加工硬化は被削材の分子の結晶構造にあると考えられます。
即ち、分子の構造が面心立方格子である物質は体心立方格子の物質より加工硬化（軟化）しやすいと言う性質を持っています。軟化するか硬化するかは刃物の状態、切削条件、装置などによって変わりますが、一般的には硬化すると考えて良いでしょう。

結晶構造
ではここで、主な結晶構造を紹介しましょう。

体心立方格子	面心立方格子	六方最密格子

大きく分けて上記３種類の構造があります。
特性は

体心立方格子：鉄やナトリウム＝単位格子の中に2個の原子が含まれている。金属原子の充填率は68％。
面心立方格子：金，銀，銅，アルミ，ステンレス＝単位格子の中に4個の原子が含まれている。金属原子の充填率は74％、体心立方格子より密な状態で、分子の転位が起こりにくく、転位を起こさせた場合硬化したりする。
六方最密格子：亜鉛，マグネシウム，チタン＝高温強度が高い。転位しやすい方向性を持つ。

つまり、面心立方構造のｱﾙﾐやステンレスは加工硬化しやすいと言うことであり、これは熱伝導が低いと言うこととは無関係です。
ちなみに、熱伝導が高いマグネシウムを例に取ると、これは加工硬化しやすくこの事例からも上記のことがいえます。

これらのことから
これらのことより、難削材といわれる物質に共通した性質が見て取れますが、これらの加工性にとってネガティブの要因を解決するような加工方法を取る事が必要です。

即ち、熱伝導が悪ければ、刃具を保護する工夫や冷却性を高めることに注意しましょう。
又，加工硬化しやすければ、組織を転位させるに容易な刃物＝切れ味の良い刃物を選定しましょう。
あわせて、刃物の特徴を良くつかみ、どちらを優先するかを決定することも大事です。
エンドミル選びのセオリーがリーマ選びに直接つながるとは考えられません。
リーマ加工では高負荷で加工することが少なく、発熱より、摩耗や加工硬化に気をつけることが大切です。

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