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超硬材料(CBN)开拓更广阔的加工领域
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超硬材料(CBN)开拓更广阔的加工领域

作者:admin 时间:2019.04.24

近年来,随着工件材料,特别是各种难加工材料的迅速发展,随着对被加工工件要求的日益提高,出现了很多新型的高生产率的刀具材料。代表性最强的是立方氮化硼刀具材料,使刀具耐用度成倍、十几倍甚至几十倍地提高;使一些生产率极低的切削加工活不能切削的材料,可以进行高效率切削加工;使切削加工表面质量堪比磨削加工水平。

  超硬材料-立方氮化硼的优越性能主要表现在:

  一、抗冲击性强

  在切削不均匀的加工余量或断续加工时,刀具受到很大的冲击负荷,切削时产生很大的振动,硬质合金刀具就极易产生脆性破坏,易崩刃和打刀。立方氮化硼材料刀具抗冲击性能强,胜任严重的断续工况、适应恶劣的加工环境。

  二、高硬度和耐磨性

  金属切削过程中,刀具不断地受到切屑与工件的摩擦。在巨大的切削压力和很高的切削温度下,刀具也会不断地增大磨损,在前刀面上形成月牙洼,后刀面上产生磨损带。工件材料的硬度愈高,材料中的碳化物硬质点愈多,对刀具的机械摩擦和磨损也愈剧烈。为了抵抗这样强烈的磨损,刀具材料必须具有较高的硬度和耐磨性。

  立方氮化硼(CBN)是仅次于金刚石的另一超硬材料,其硬度大约为8000~9000HV,它的耐磨性一般为硬质合金刀具的几倍至几十倍,CBN平均粒径越小,耐用度越高。

  三、耐热性强

  切削金属时,金属层在发生很剧烈的变形后变成切削。变形要产生大量的热。同时,切屑与刀具前刀面、工件和刀具后刀面不断摩擦,也要产生大量的热。这些变形热和摩擦热,使切削区域产生很高的温度。刀具要在这样高的温度下工作,刀具材料必须耐热性强。

  立方氮化硼相比金刚石材料,具有更高的耐热性,在1200~1300℃下也不易与铁系元素发生反应,故能加工许多硬质材料。

  四、良好的导热性

  CBN的导热性大大地高于陶瓷和硬质合金,CBN刀具的导热系数随温度的提高而增加,而氧化铝陶瓷刀具的导热系数随温度的提高而减少,在高温下,二者的导热系数相差极大,但从这点看,CBN刀具的高速切削性能应优于陶瓷刀具。

  五、较低的摩擦系数

  CBN材料的摩擦系数较小,可相应减少切削力和降低切削温度。

       切削塑性材料,特别是切削不锈钢、高温合金等难切削材料时,加工表面硬化最为严重,其硬化程度可达母体材料硬度的两倍以上。其硬化层深度可达十分之几毫米,给切削加工带来不良影响。加工硬化现象往往与表面残余应力和微小裂纹同时出现,使零件表层的性能降低,影响已加工表面质量。加工硬化倾向大的材料时,应合理选择切削深度和进给量,使切削刃在硬化层下面切削,否则会给切削带来困难,加快刀具磨损。

  立方氮化硼作为新型超硬材料,具有很高的发展前景,需要我们制造企业慢慢挖掘其潜力。河南哈德图精密工具技术有限公司将一如既往的研发、生产CBN刀具、CBN砂轮,为更广阔的加工领域提供高端切削工具。

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