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淺談PCBN刀具材料主要性能
2018-4-3
來源:未知
點擊數:  2851        作者:未知
  • 由于CBN晶體與金剛石晶體都屬閃鋅礦型,且晶格常數相近,化學鍵類型相同,因而CBN具有接近金剛石的硬度和抗壓強度,又因為其是由N、B原子所組成,因此具有比金剛石更高的熱穩定性和化學惰性。PCBN以它優越的切削性能應用于切削加工的各個領域,尤其在高硬度材料、難加工材料的切削加工中更是獨樹一幟。PCBN刀具材料主要性能如下:
        (1)具有很高的硬度和耐磨性。CBN單晶的顯微硬度為HV8000~9000,是目前已知的第二高硬度的物質,PCBN複合片的硬度一般為HV3000~5000。因此用于加工高硬度材料時具有比硬質合金及陶瓷更高的耐磨性,能減少大型零件加工中的尺寸偏差或尺寸分散性,尤其适用于自動化程度高的設備中,可以減少換刀調刀輔助時間,使其效能得到充分發揮。
        (2)具有很高的熱穩定性和高溫硬度。CBN的耐熱性可達1400~1500℃,在800℃時的硬度為Al2O3/TiC陶瓷的常溫硬度,因此,當切削溫度較高時,會使被加工材料軟化,與刀具間硬度差增大,有利于切削加工進行,而對刀具壽命影響不大。
        (3)具有較高的化學穩定性。CBN具有很高的抗氧化能力,在1000℃時也不産生氧化現象,與鐵系材料在1200~1300℃時也不發生化學反應,但在1000℃左右時會與水産生水解作用,造成大量CBN被磨耗,因此用PCBN刀具濕式切削時需注意選擇切削液種類。一般情況下,濕切對PCBN刀具壽命無明顯提高,所以使用PCBN刀具時往往采用幹切方式。
        (4)具有良好的導熱性。CBN材料的導熱系數低于金剛石但大大高于硬質合金,并且随着切削溫度的提高,PCBN刀具的導熱系數不斷增大,因此可使刀尖處熱量很快傳出,有利于工件加工精度的提高。
        (5)具有較低的摩擦系數。CBN與不同材料的摩擦系數在0.1~0.3之間,大大低于硬質合金的摩擦系數(0.4~0.6),而且随摩擦速度及正壓力的增大而略有減小。因此低的摩擦系數及優良的抗粘結能力,使CBN刀具切削時不易形成滞留層或積屑瘤,有利于加工表面質量的提高。

 
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