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    立方氮化硼刀具的分類和使用
    發布時間:2018-04-26

     
            立方氮化硼刀具以前主要用于精加工,近十幾年來從原料純度和晶粒尺寸,進行技術革新,采用復合材料和熱壓工藝等,其脆性有了重大改進,韌性提高,使用可靠性大大改善,已可作為常規刀具在生產中應用,對提高工效、保證產品質量起重要作用。
    立方氮化硼刀具材料的性能特點:
            立方氮化硼刀具是指用立方氮化硼(CBN)做成切削部分的刀具。立方氮化硼(CBN)是氮化硼BN的同素異構體之一,結構與金剛石相似,是用超高溫超高壓技術人工合成的超硬材料。其硬度僅次于金剛石(顯微硬度可達8000~9000HV),且熱穩定性高(達1250~1350℃),對鐵族元素化學惰性大,抗黏結能力強,用金剛石砂輪即可磨削開刃,故適于加工35HRC以上的硬質材料,如各種淬硬鋼(碳素工具鋼、合金工具鋼、高速鋼、軸承鋼、模具鋼等)、冷硬鑄鐵、鈷基和鎳基高溫合金、硬質合金、表面噴涂(焊)材料等高硬及耐磨材料,也可用于鈦合金、純鎳、純鎢及其它材料的加工。它是以車、銑代替磨削的最佳刀具之一。用立方氮化硼刀具加工淬硬鋼的表面粗糙度為Ra1.60.4μm,精度可達IT7IT6。
            立方氮化硼刀具也有使用上的局限,如其脆性較大,強度和韌性較差,不適用于沖擊負荷下的間斷表面加工。此外,用它加工軟的鐵族元素材料時,因易于產生長切屑,擦傷刀具前刀面并形成積屑瘤,會導致切削力的波動而損壞刀具。
            為了提高立方氮化硼刀具的抗沖擊性能,目前我們已研制出以類石墨的六方氮化硼(g-BN或h-BN)為原料,用爆炸法合成出的一種新型WBN材料(WBN是屬鉛鋅礦結構的BN)。它具有很高的韌性和燒結活性,極易轉變為CBN,并易于和CBN共同燒結成強度和硬度接近CBN水準的聚晶體。
    WBN及CBN的兩相燒結體是用WBN的韌性去彌補CBN的脆性,其抗沖擊強度較單純的CBN燒結體提高60%,斷裂韌度提高2.53倍,抗撓曲強度提高1倍左右,抗壓強度與硬質合金相當,熱穩定性為1100~1200℃??捎脕砑庸らg斷表面的工件,例如齒輪的齒面、堆焊表面或有溝槽的工件。
    目前,WBN及CBN的兩相燒結體刀具已在美國、日本和俄羅斯等國家的汽車行業中廣泛應用,如用於加工連桿、挺柱體、汽缸套、剎車制動輪、曲軸、飛輪、各種泵殼類零件的車、鏜和銑削等工序中。
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