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数控编程培训-立方氮化硼刀具材料

发表时间: 2022-03-16 10:02:04

作者: 济南数控模具科技研究所

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数控编程培训-立方氮化硼刀具材料

        第二种超硬材料是立方氮化硼(CBN),采用类似于金刚石的方法合成,在硬度和热导率方面仅次于金刚石。它具有极好的热稳定性,在大气中加热到10000c时不会氧化。CBN对黑色金属具有极其稳定的化学性质,可广泛用于钢铁产品的加工。

(1) 立方氮化硼刀具的类型立方氮化硼(CBN)是自然界中不存在的物质。它可以分为单晶和多晶CBN,即CBN单晶和多晶立方氮化硼(PCBN)。CBN是氮化硼(BN)的同分异构体之一,其结构类似于金刚石。

PCBN(多晶立方氮化硼)是一种在高温高压下通过粘结相(TIC、tin、Al、Ti等)烧结微细CBN材料的多晶材料。它是一种人造硬度仅次于金刚石的工具材料。它被统称为金刚石超硬工具材料。PCBN主要用于制造刀具或其他工具。PCBN刀具可分为整体PCBN刀片和硬质合金烧结PCBN复合刀片。PCBN复合刀片是在硬质合金上烧结一层0.5~1.0mm厚的PCBN,具有良好的强度和韧性。其性能具有良好的韧性、高硬度和耐磨性。解决了CBN叶片弯曲强度低、焊接困难的问题。数控编程培训

⑵ 立方氮化硼的主要性能和特点

立方氮化硼的硬度虽然略低于金刚石,但远高于其他高硬度材料。CBN的突出优点是其热稳定性远高于金刚石,***可达1200℃(金刚石为700~800℃)。另一个突出的优点是,它具有化学惰性,在1200~1300℃时不会与铁发生反应。立方氮化硼的主要性能特点如下。

① 高硬度和耐磨性:CBN晶体结构与金刚石相似,硬度和强度与金刚石相似。PCBN特别适用于加工高硬度材料,这些材料必须经过研磨才能获得更好的工件表面质量。

② 它具有很高的热稳定性:CBN的耐热性可达1400~1500℃,几乎是金刚石(700~800℃)的1倍。PCBN刀具能以比硬质合金刀具高3~5倍的速度切削高温合金和淬硬钢。

③ 优异的化学稳定性:在1200-1300℃下与铁基材料没有化学作用,不会像钻石那样快速磨损。此时,仍能保持硬质合金的硬度;PCBN刀具适用于切削淬火钢零件和冷激铸铁,可广泛用于铸铁的高速切削。

④ 它具有良好的导热性:虽然CBN的导热性不能赶上金刚石,但PCBN的导热性仅次于金刚石,远高于高速钢和硬质合金。

⑤ 低摩擦系数:低摩擦系数可以降低切削力,降低切削温度,提高加工表面质量。数控编程培训

⑶ 立方氮化硼刀具应用

立方氮化硼适于用来精加工各种淬火钢、硬铸铁、高温合金、硬质合金、表面喷涂材料等难切削材料。加工精度可达IT5(孔为IT6),表面粗糙度值可小至Ra1.25~0.20μm。

立方氮化硼刀具材料韧性和抗弯强度较差。因此,立方氮化硼车刀不宜用于低速、冲击载荷大的粗加工;同时不适合切削塑性大的材料(如铝合金、铜合金、镍基合金、塑性大的钢等),因为切削这些金属时会产生严重的积屑瘤,而使加工表面恶化。

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