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舟山立方氮化硼CBN刀具材料特點

作者: 發(fā)布時間:2019-10-10 09:31:19點擊:1719

CBN 刀具材料之所以被認(rèn)為是目前為止最有發(fā)展前景的刀具材料,是因為和其他普通的刀具材料相比,CBN 刀具材料有著很多優(yōu)點,主要體現(xiàn)在以下幾個方面:較高的耐磨性和硬度。CBN 微粉的維氏硬度為 75 以上,莫氏硬度為 9.8,僅次于金剛石。PCBN(CBN 燒結(jié)體)復(fù)合片的硬度可以達(dá)到 3600HV左右,是 Si3N4 陶瓷刀片的 3 倍,是硬質(zhì)合金刀片 K10的 5 倍。在生產(chǎn)大中型零件時,使用 CBN 刀具加工能有效的減小尺寸偏差、降低尺寸分散性,減少換刀的時間并充分發(fā)揮機(jī)械設(shè)備的能效。

PCBN 復(fù)合刀片的硬度和耐磨性受 CBN 含量多少的影響。隨著 CBN 含量的增加,PCBN 的硬度會隨之升高。但 PCBN 的耐磨性和 CBN 含量之間并不是簡單的單調(diào)關(guān)系,對于不同的加工條件有著不同的最佳數(shù)值,當(dāng)加工模具鋼時,CBN 含量為 60%左右,刀具最為耐磨,而當(dāng)加工Cr06 合金工具鋼時,CBN 的含量越高,其耐磨性越好。

CBN 材料具有很好的熱穩(wěn)定性。CBN 的耐熱性可達(dá)到 1400~1500℃,是目前世界上最耐熱的超硬刀具材料。CBN 的燒結(jié)體 PCBN 在 800℃時的硬度比陶瓷和硬質(zhì)合金等刀具材料的常溫硬度還要高。很好的化學(xué)穩(wěn)定性。CBN 材料的化學(xué)惰性很大,在 1100℃以下都不會和過渡金屬發(fā)生化學(xué)反應(yīng),因而在磨削和切削鐵質(zhì)材料工件時不會出現(xiàn)粘屑的現(xiàn)象,最適合用來適合加工過渡金屬材質(zhì)的合金鋼。良好的導(dǎo)熱性。CBN 材料的導(dǎo)熱系數(shù)比較高,可迅速降低刀尖處的溫度,減少刀具的磨損,有利于提高加工精度和效率。CBN 的導(dǎo)熱性也僅次于金剛石,在室溫中,CBN 的導(dǎo)熱系數(shù)為 1300w/℃,是硬質(zhì)合金材料的 20 倍。

在切削條件完全相同的情況下, CBN 刀具的切削溫度要比硬質(zhì)合金刀具低的多。較小的摩擦系數(shù)。CBN 材料的摩擦系數(shù)是 0.1-0.3,且摩擦系數(shù)會隨著切削速度的增大而逐漸減小,所以在使用 CBN 刀具加工時,由于刀片和切屑的摩擦系數(shù)較小,切削變形減小,所以受到的阻力降低,能有效的提高加工表面質(zhì)量。

由于 CBN 刀具具有比其他的刀具材料更好的切削性能,而且刀具的使用壽命是一般硬質(zhì)合金刀具的 10-50 倍,耐用度也遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通硬質(zhì)合金刀具。使用傳統(tǒng)的金屬刀具在加工難加工材料時存在崩刃、毛刺、燒傷等缺陷,使用 CBN 材料刀具加工不僅可以消除這些缺陷,而且可以提高加工效率,減少加工成本。這為機(jī)械制造領(lǐng)域提高生產(chǎn)效率和效益提供了有力的支持,是一種非常有前途的刀具材料。


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