金剛石刀具主要適合于加工非金屬材料、有色金屬及其合金,。金剛石的熱穩(wěn)定性比較差,,切削溫度達(dá)到800℃時,就會失去其硬度,。金剛石刀具不適合于加工鋼鐵類材料,,因為,金剛石與鐵有很強(qiáng)的化學(xué)親和力,,在高溫下鐵原子容易與碳原子相互作用使其轉(zhuǎn)化為石墨結(jié)構(gòu),,刀具極容易損壞。單晶金剛石刀具,,在超精密車床上可實現(xiàn)鏡面加工,。單晶金剛石刀具是目前超精密切削加工領(lǐng)域中最主要的刀具,其刃口可磨得非常鋒利,,刃口鈍圓半徑可達(dá)20....
(1)金剛石刀具材料的種類 金剛石刀具的種類主要有兩大類,,即單晶金剛石刀具和多晶金剛石刀具,如圖所示,。(2)金剛石刀具材料的性能特點 如下所述,。1)極高的硬度和耐磨性。天然金剛石的顯微硬度達(dá)10000HV,,金剛石具有極高的耐磨性,,天然金剛石的耐磨性為硬質(zhì)合金的80~120倍,,人造金剛石的耐性為硬質(zhì)合金的60~80倍,。加工高硬度材料時,金剛石刀具的壽命為硬質(zhì)合金刀具的10~100倍,,甚至高達(dá)幾百倍,。....
立方氮化硼刀具材料選擇時應(yīng)考慮以下因素:(1)工件材料立方氮化硼刀具具有高熱硬性、高耐性,、不宜“粘刀”,、被加工零件精度較高、表面粗糙度值較小等優(yōu)點,,在高速切削,、干切削及硬切削中得到了廣泛的應(yīng)用,可實現(xiàn)以車,、銑等代替磨削的加工,。可加工的材料有:1)各種淬硬鋼類,,如碳素工具鋼,、合金鋼、軸承鋼,、模具鋼,、高速工具鋼等淬硬鋼零件(硬度在50~58HRC左右),。2)耐磨鑄鐵類,如釩鈦(V-Ti)鑄鐵,、高磷鑄鐵....
立方氮化硼因其具有很高的硬度和耐磨性,,優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性,比金剛石高得多的熱穩(wěn)定性和導(dǎo)熱性以及低的摩擦系數(shù),,而在切削加工領(lǐng)域被廣為關(guān)注與應(yīng)用,。立方氮化硼刀具既能勝任淬硬鋼(45~65HRC)、軸承鋼(60~62HRC),、高速鋼(>62HRC),、工具鋼(57~60HRC)、冷硬鑄鐵的粗車和精車,,又能勝任高溫合金,、熱噴涂材料、硬質(zhì)合金及其他難加工材料的切削加工,,可實現(xiàn)“以車代磨”,,大幅度提高加工效率。被....
立方氮化硼(Cubic Boron Nitride,,簡稱CBN)是氮化硼(BN)的同素異構(gòu)體之一,,其晶體結(jié)構(gòu)類似金剛石,硬度略低于金剛石,,但遠(yuǎn)高于其他刀具材料,,其與金剛石統(tǒng)稱為超硬刀具材料,常用作磨料和刀具材料,。目前為止,,立方氮化硼主要是通過人工合成的方法獲得,有單晶體(CBN)與多晶體(即聚晶立方氮化硼,,簡稱PCBN)之分,。單晶體立方氮化硼是以立方氮化硼為原料,加催化劑在4~8GPa高壓,、140....
PcBN 通常作為切削刀具來使用,其 cBN含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))一般為50%~95%,cBN 的含量直接影響PcBN 的硬度,。cBN 含量越高,PcBN的硬度越高。cBN 含量高的具有高的導(dǎo)熱性,一般用作粗加工淬硬鋼和珠光體鑄鐵的刀具材料;cBN含量低的具有相對低的導(dǎo)熱性和高的抗壓強(qiáng)度及紅硬性,一般用作加工淬硬鋼的刀具材料,。PcBN 燒結(jié)體中cBN 顆粒的尺寸大小對PcBN 的耐性和抗崩損性的影響很大....
聚晶立方氮化硼(PcBN)是一種具有優(yōu)異性能的新型刀具材料,與傳統(tǒng)刀具材料相比,PcBN 的高耐磨性克服了之前不能加工或難加工材料的問題,。PcBN 作為新一代超硬刀具,使切削技術(shù)發(fā)生了革命性的變化,它為淬火材料提供了一種經(jīng)濟(jì)而高效的切削手段。在發(fā)達(dá)國家,人們將其作為提高機(jī)加工水平和經(jīng)濟(jì)效益(節(jié)能,、高效,、精密、自動化)的重要工具材料。在軍工,、航天等領(lǐng)域中,PcBN 是加工難加工材料必不可少的刀具材料....
為獲得良好的力學(xué)性能,選擇結(jié)合劑時通常從以下方面考慮:(1)結(jié)合劑材料要與cBN有一定的化學(xué)親和性,其密排面原子與對應(yīng)的B原子和N原子能相互燒結(jié)成鍵,。成鍵能力越強(qiáng),結(jié)合劑材料與cBN 基體結(jié)合得越好。(2)結(jié)合劑材料要有較高的導(dǎo)熱系數(shù),且線膨脹系數(shù)要與cBN相近,有利于減少燒結(jié)時的內(nèi)應(yīng)力,。(3)結(jié)合劑材料要能消除cBN晶粒的表面雜質(zhì)并在燒結(jié)過程中能抑制cBN向hBN 轉(zhuǎn)化,。(4)結(jié)合劑材料與cBN....
PcBN是一種由無數(shù) cBN單品顆粒組成的材料。由于cBN本身具有極強(qiáng)的化學(xué)惰性,燒結(jié)驅(qū)動力很小,難以直接實現(xiàn)cBN晶粒與cBN晶粒間的燒結(jié),采用常規(guī)的燒結(jié)方法很難獲得高強(qiáng)度,、高致密度的PcBN,。在工業(yè)生產(chǎn)PeBN時,通常加入一定比例的結(jié)合劑參與燒結(jié)。需要高溫高壓(壓強(qiáng)>4 GPa,溫度>1200 ℃)的環(huán)境才能將不同的 cBN 顆粒牢固燒結(jié),從而獲得高強(qiáng)度的 PcBN 材料,高溫高壓合成PcBN....
聚晶立方氮化硼按合成工藝大致可分為燒結(jié)型,、生長型和生長-燒結(jié)型三種類型,。(1)燒結(jié)型PBN主要以cBN為原料,添加結(jié)合劑或者無結(jié)合劑在高溫高壓下燒結(jié)而成的BN-M-BN 和 BN-BN 鍵結(jié)合的聚晶塊體,晶粒排列無序、宏觀上無方向性,、無解理面,。(2)生長型PcBN主要以六方氮化硼和觸媒為原料,在高溫高壓條件下,使hBN轉(zhuǎn)化為立方結(jié)構(gòu)的cBN聚晶。因為在合成過程中伴有cBN晶粒的形核長大過程,故稱之....