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CBN刀具材料及其選用
閱讀:427 發布時間:2022-6-29(3) 立方氮化硼(CBN)
CBN的硬度和耐磨性僅次于金剛石,有的高溫硬度,與陶瓷相比,其耐熱性和化學安穩性稍差,但沖擊強度和抗破碎性能較好。它廣泛適用于淬硬鋼(HRC≥50)、珠光體灰鑄鐵、冷硬鑄鐵和高溫合金等的切削加工,與硬質合金刀具相比,其切削速度可進步一個數量級。
CBN含量高的復合聚晶立方氮化硼(PCBN)刀具硬度高、耐磨性好、抗壓強度高及耐沖擊韌性好,其缺點是熱安穩性差和化學慵懶低,適用于耐熱合金、鑄鐵和鐵系燒結金屬的切削加工。PCBN刀具中CBN顆粒含量較低,選用陶瓷作粘結劑,其硬度較低,但彌補了前一種資料熱安穩性差、化學慵懶低的特色,適用淬硬鋼的切削加工。
在切削灰鑄鐵和淬硬鋼時,可選擇陶瓷刀具或CBN刀具,為此,應進行本錢效益和加工質量分析,以確認選擇哪一種。圖3為Al2O3、Si3N4和CBN刀具加工灰鑄鐵后刀面磨損狀況,如圖3所示,PCBN刀具資料切削性能優于Al2O3和Si3N4。但在淬硬鋼干式切削時,Al2O3陶瓷的本錢低于PCBN資料。陶瓷刀具有杰出的熱化學安穩性,但卻不及PCBN刀具的韌性和硬度。在切削硬度低于HRC60以下和選用小進給量時,陶瓷刀具是較好的選擇。PCBN刀具適于切削硬度高于HRC60的工件,尤其在自動化加工和高精度加工時更為適用。除此之外,在相同后刀面磨損狀況下,PCBN刀具切削后的工件表面殘余應力也比陶瓷刀具相對安穩。
運用PCBN刀具干式切削淬硬鋼還應遵循以下準則:在機床剛性允許條件下盡可能選擇大切深,這樣切削區生成的熱量使得刃前區金屬部分軟化,能有用下降PCBN刀具的磨損,此外,在小切深時還應考慮選用PCBN刀具導熱性差而使得切削區熱量來不及分散,剪切區也能產生顯著的金屬軟化效應,減小切削刃的磨損。
6、氧化涂層(Homo):氧化涂層(Homo)是將東西于500~550ºC的水蒸汽中加熱30~60分鐘,使東西表面上生成Fe3O4層,這是種氧化處理法,其氧化皮膜的厚度在1~3µ的范圍。此皮膜因是多孔質的原故,能保持住切削油減少摩擦熱,對難切削材、高抗拉力鋼、不銹鋼、鑄鐵等,絲攻簡單產生磨損的甚有效果。