用与金刚石制造方法相似的方法合成的第二种超硬材料—立方氮化硼(CBN),在硬度和热导率方面仅次于金刚石,热稳定性极好,在大气中加热至10000C也不发生氧化。CBN对于黑色金属具有极为稳定的化学性能,可以广泛用于钢铁制品的加工。
⑴立方氮化硼刀具的种类
立方氮化硼(CBN)是自然界中不存在的物质,有单晶体和多晶体之分,即CBN单晶和聚晶立方氮化硼(Polycrystallinecubic
bornnitride,简称PCBN)。CBN是氮化硼(BN)的同素异构体之一,结构与金刚石相似。PCBN(聚晶立方氮化硼)是在高温高压下将微细的CBN材料通过结合相(TiC、TiN、Al、Ti等)烧结在一起的多晶材料,是目前利用人工合成的硬度仅次于金刚石的刀具材料,它与金刚石统称为超硬刀具材料。PCBN主要用于制作刀具或其他工具。
PCBN刀具可分为整体PCBN刀片和与硬质合金复合烧结的PCBN复合刀片。
PCBN复合刀片是在强度和韧性较好的硬质合金上烧结一层O.5~1.0mm厚的PCBN而成的,其性能兼有较好的韧性和较高的硬度及耐磨性,它解决了CBN刀片抗弯强度低和焊接困难等问题。
⑵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。