PCD和PCBN刀具
PCD是聚晶(jīng)金(jīn)剛石,用於切割有色金屬如同、鋁和非金屬如木地板、塑料;
PCBN是聚晶立方氮化硼,用於切割黑色金屬(shǔ)如碳鋼。
PCD人造聚晶金剛(gāng)石刀具
pcd刀具既聚晶金(jīn)剛石刀具聚晶金剛石(PCD)刀具概述
PCD刀具的發展(zhǎn)金剛(gāng)石作為一種超硬刀具材料應用於切削加工已有數百年曆史。在刀具(jù)發展曆程中,從十九(jiǔ)世紀末到二十世紀中期,刀具材料以(yǐ)高速鋼(gāng)為主要代表;1927年(nián)德國首先研製出硬質合金刀具材料並(bìng)獲得廣泛應用;二十世紀五十年代,瑞(ruì)典(diǎn)和(hé)美國分別(bié)合成出(chū)人造金剛石,切削(xuē)刀具從(cóng)此(cǐ)步入以(yǐ)超硬材料為代表的時期。二十世紀七十年代,人們利用高壓(yā)合成技(jì)術合成了聚晶金剛石(PCD),解決了天然金剛石數量稀少、價格昂貴的問題,使金(jīn)剛石(shí)刀具的(de)應用範圍擴展(zhǎn)到航空、航天、汽車、電子、石(shí)材等多個領域。PCD刀(dāo)具的性能特點
金剛石刀具具有硬度(dù)高、抗壓強度高、導熱性及耐磨性好等特性,可在高速切削中獲得很高的加工精度和加工效率。金剛石刀具的上述特性是由(yóu)金(jīn)剛石晶體狀態決定的。在(zài)金剛石晶(jīng)體中(zhōng),碳(tàn)原子的四個價電子按四麵體結構成鍵,每個碳原子與(yǔ)四個相鄰原子形成共價鍵,進而組成金(jīn)剛石結構,該結構的結合力和方向性(xìng)很強,從而使金剛石具有極高硬度。由於聚晶金(jīn)剛石(PCD)的結構是取向不一的細晶粒金剛石燒結體,雖然加入了結合劑,其硬度及耐(nài)磨性仍低於單(dān)晶金剛石。但由於PCD燒結(jié)體表現(xiàn)為各向同性,因此不易沿(yán)單一解理麵裂開。
PCD刀具材料的主要性能指標:
①PCD的硬度可達8000HV,為硬質合金的80~120倍;
②PCD的(de)導(dǎo)熱係數為(wéi)700W/mK,為硬質合金的1.5~9倍,甚至(zhì)高(gāo)於PCBN和銅,因此PCD
刀具熱量傳遞迅速;
③PCD的摩(mó)擦係數一般僅為0.1~0.3(硬質合金的摩擦係數為0.4~1),因此PCD刀具可顯著減小切削力;
④PCD的熱膨脹係數僅為0.9×10 -6~1.18×10 -6,僅相當於硬質合金的(de)1/5,因此PCD刀具熱變形小,加工精度(dù)高;
⑤PCD刀具與有色金屬和非金屬材料間的親和力很小,在加工過程(chéng)中切屑不易粘結在刀尖上形成(chéng)積屑瘤。

PCBN人造(zào)立方氮化(huà)硼刀具(jù)
PCBN刀具既立方氮化硼刀具,立方氮化硼CBN(Cubic Boron Nitride)是20世50年代首先由美國通用電氣(GE)公司(sī)利用人(rén)工方法在高溫高壓條件下合成的,其硬度僅次於金剛石而遠(yuǎn)遠高於其它材料,因此它與金剛石統(tǒng)稱為超硬材料。
CBN具有較高的(de)硬度(dù)、化學惰性及高溫下的熱穩定性,因此作為磨料CBN砂輪(lún)廣泛用(yòng)於磨削加工中。由於CBN具有優於其它刀具材料的特性,因此人們一開(kāi)始就試圖將其應用於切削加工,但單晶CBN的(de)顆粒較小,很難製(zhì)成刀具,且CBN燒結性很差,難於製成較(jiào)大的CBN燒結體,直到20世紀70年代,前蘇(sū)聯、中國、美國、英國等國家才相繼研製成功(gōng)作為切削刀(dāo)具(jù)的CBN燒結體(tǐ)——聚晶立方氮化(huà)硼(péng)PCBN(Polycrystalline Cubic Boron Nitride)。從此,PCBN以(yǐ)它優越的切削性(xìng)能應用於切削加工的各個領(lǐng)域,尤其在高硬度材料、難加工材料的切削加工中更(gèng)是獨樹一幟(zhì)。經過30多年的開(kāi)發應(yīng)用,現在已出現了用以加工不同材(cái)料的PCBN刀具材質。