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(shí)現(xiàn)“以車代磨”，大幅度提高加工效率,。被加工材料的硬度越高越能體現(xiàn)立方氮化硼刀具的優(yōu)越性,。隨著高速數(shù)控加工機(jī)床的發(fā)展與普及，高精度加工的需求越來越廣泛,，立方氮化硼刀具必然會得到廣泛的應(yīng)用,。PCBN特別適合于加工過去只能磨削的高硬度材料，能獲得較好的工件表面質(zhì)量,，從而可以免除退火,、簡化工藝，大幅度地節(jié)省工時和能耗,。

目前為止,，作為刀具材料使用的立方氮化硼主要是PCBN。按成分與制造方法的不同,，PCBN刀具可分為整體式刀片與復(fù)合式刀片,，前者是用立方氮化硼為原料在高溫高壓下燒結(jié)而成整體PCBN刀片，后者是在韌性較好的碳化鎢基硬質(zhì)合金基體上燒結(jié)一層厚約0.5~1.0mm的CBN而成的復(fù)合式刀片,。PCBN刀片可制作成焊接式或機(jī)夾可轉(zhuǎn)位式刀具,。

PCBN刀具材料的性能與其CBN的含量、CBN晶粒的大小和粘結(jié)劑的種類有很大的關(guān)系,，通過調(diào)整這三者的比例及種類可獲得不同性能的PCBN刀具材料,，各刀具生產(chǎn)廠商也就是通過這種方法獲得適應(yīng)不同加工要求的PCBN刀具。

(1)CBN含量對PCBN刀具性能的影響CBN的含量一般以其質(zhì)量百分?jǐn)?shù)表示含量的不同主要影響刀具的硬度,、熱導(dǎo)率和韌性等,。CBN的含量越高，則硬度越高熱導(dǎo)率也越高,，而韌性則下降,。一般CBN的含量在40%~90%之間。若含量低于40%,，則刀具硬度的下降可能導(dǎo)致切削刃的塑性變形而出現(xiàn)熱塑性變形損壞,。而含量若超過 95%，則由于粘結(jié)劑的含量太少而造成CBN顆粒容易脫落,，耐性能大大降低導(dǎo)致刀具過早地出現(xiàn)前刀面的月牙洼磨損損壞,。因此，不同的工件材料在不同的加工條件下,，最高刀具壽命對應(yīng)不同的最佳CBN含量,。例如，加工模具鋼時,，CBN含量在55%左右的刀具最耐磨;加工62HRC的滲碳硬鋼和Cr12MoV鋼時,，CBN含量為60%左右的刀具最耐磨;而加工62HRC的Cr06合金鋼和66HRC的W6Mo5Cr4V2高速鋼時，CBN含量越高的PCBN刀具越耐磨,。通常,，CBN含量高的刀具適合于加工耐熱鋼、硬質(zhì)合金及高硬度的淬硬鋼,，而CBN含量低的刀具適合于加工一般淬硬鋼及有沖擊的斷續(xù)切削,。

(2)CBN晶粒大小對PCBN刀具性能的影響CBN晶粒大小主要影響PCBN刀具的強(qiáng)度和抗磨損性能。細(xì)晶?？墒咕Я５慕缑娣e增加,，提高燒結(jié)強(qiáng)度和抗裂紋擴(kuò)展的能力，CBN晶粒尺寸越小,，PCBN刀具的抗破損能力越強(qiáng),，刀具切削刃鋒利性越好。試驗(yàn)表明,，當(dāng)CBN晶粒的直徑由21μm減小到9μm時,，PCBN刀片的抗壓強(qiáng)度由2500~2800MPa提高到3000~3500MPa。小顆粒的CBN晶粒能提供較大的反應(yīng)表面積,，產(chǎn)生誘發(fā)轉(zhuǎn)變的晶體外延生長,，得到顯微結(jié)構(gòu)完全致密的PCBN材料。當(dāng)CBN晶粒直徑增加1倍時,，PCBN刀具的壽命要降低30%~50%,。PCBN刀具CBN晶粒尺寸大約分為:粗粒度20~30μm，中粒度3~10μm,，細(xì)粒度小于2μm,。

(3)粘結(jié)劑對PCBN刀具性能的影響PCBN刀具使用的粘結(jié)劑的種類及性能的影響見下表,。

對于復(fù)合式PCBN刀片而言，硬質(zhì)合金基底的含鉆量對PCBN刀具性能會產(chǎn)生一定的影響,。這是因?yàn)榈镀瑹Y(jié)時,，硬質(zhì)合金基底中的鉆首先會溶解在WC中，在滲入CBN后與之生成金屬間化合物W12C021B6,，使PCBN聚晶體強(qiáng)度和韌性下降,。因此，低鉆的硬質(zhì)合金YC3作基底的復(fù)合刀片比高鈷的YG6作基底所獲得的復(fù)合刀片有更高的刀具壽命,。