近年來,隨著工件材料,特別是各種難加工材料的迅速發展,隨著對被加工工件要求的日益提高,出現了很多新型的高生產率的刀具材料。代表性最強的是立方氮化硼刀具材料,使刀具耐用度成倍、十幾倍甚至幾十倍地提高;使一些生產率極低的切削加工活不能切削的材料,可以進行高效率切削加工;使切削加工表面質量堪比磨削加工水平。
超硬材料-立方氮化硼的優越性能主要表現在:
一、抗沖擊性強
在切削不均勻的加工余量或斷續加工時,刀具受到很大的沖擊負荷,切削時產生很大的振動,硬質合金刀具就極易產生脆性破壞,易崩刃和打刀。立方氮化硼材料刀具抗沖擊性能強,勝任嚴重的斷續工況、適應惡劣的加工環境。
二、高硬度和耐磨性
金屬切削過程中,刀具不斷地受到切屑與工件的摩擦。在巨大的切削壓力和很高的切削溫度下,刀具也會不斷地增大磨損,在前刀面上形成月牙洼,后刀面上產生磨損帶。工件材料的硬度愈高,材料中的碳化物硬質點愈多,對刀具的機械摩擦和磨損也愈劇烈。為了抵抗這樣強烈的磨損,刀具材料必須具有較高的硬度和耐磨性。
立方氮化硼(CBN)是僅次于金剛石的另一超硬材料,其硬度大約為8000~9000HV,它的耐磨性一般為硬質合金刀具的幾倍至幾十倍,CBN平均粒徑越小,耐用度越高。
三、耐熱性強
切削金屬時,金屬層在發生很劇烈的變形后變成切削。變形要產生大量的熱。同時,切屑與刀具前刀面、工件和刀具后刀面不斷摩擦,也要產生大量的量。這些變形熱和摩擦熱,使切削區域產生很高的溫度。刀具要在這樣高的溫度下工作,刀具材料必須耐熱性強。
立方氮化硼相比金剛石材料,具有更高的耐熱性,在1200~1300℃下也不易與鐵系元素發生反應,故能加工許多硬質材料。
四、良好的導熱性
CBN的導熱性大大地高于陶瓷和硬質合金,CBN刀具的導熱系數隨溫度的提高而增加,而氧化鋁陶瓷刀具的導熱系數隨溫度的提高而減少,在高溫下,二者的導熱系數相差極大,但從這點看,CBN刀具的高速切削性能應優于陶瓷刀具。
五、較低的摩擦系數
CBN材料的摩擦系數較小,可相應減少切削力和降低切削溫度。
立方氮化硼作為新型超硬材料,具有很高的發展前景,需要我們制造企業慢慢挖掘其潛力。鄭州博特硬質材料有限公司將一如既往的研發、生產CBN刀具、CBN砂輪,為更廣闊的加工領域提供高端切削工具。