非标刀具定制PCBN刀具资料研讨进展
1) 立方氮化硼(CBN):硬度仅次于金刚石的人工合成物质, 具有强度硬度高、耐磨性和耐热性好等特点, 而PCBN资料是进行硬态切削的理想刀具资料, PCBN刀具资猜中CBN含量以及金属结合剂的类型, 是影响PCBN资料功能的首要因素。PCBN刀具资猜中依据CBN含量的不同, 能够使用于不同的场合。高含量CBN刀具资料(CBN含量80%~90%)首要用于粗加工和半精加工镍铬铸铁、硬质合金和铸铁等; 低含量CBN刀具资料(CBN含量50%~60%)首要使用精加工淬火钢、模具钢和轴承钢。依据PCBN结合剂的不同, 能够将PCBN资料分为多种:金属结合剂PCBN资料、金属合金结合剂PCBN资料和陶瓷金属粘接剂PCBN资料。金属及金属合金粘接剂PCBN资料耐性较好, 但耐磨性稍差; 陶瓷金属粘接剂能确保PCBN资料的硬度, 但耐性较差, 抗冲击能力差。为了使PCBN资料取得更好的力学功能, 许多研讨中对PCBN资猜中CBN含量以及结合剂进行了研讨。
2) Si3N4-Ni系结合剂PCBN刀具资料[30]:在PCBN刀具资猜中添加镍粉, 可有效进步资料的硬度和耐磨性。Si3N4(氮化硅)晶须具有高强度、耐高温、高耐磨性、低膨胀率的特点, 加入到PCBN资猜中, 使PCBN资料的抗冲击耐性和抗弯强度都得到进步。
3) PCBN-硬质合金复合片[31]:焊接式PCBN刀具因为切削时的高温简单呈现掉头现象, 而整体式PCBN刀具简单发生微崩刃。选用PCBN-硬质合金复合刀片, 以硬质合金为衬底, 能够添加资料的抗冲击功能, 选用高温铜合金作为焊片, 能够根本消除掉头现象。CBN颗粒选用1~5 μm混合力度, 使得刀具在切削淬硬钢过程中磨损和切削力都较小。
4) Ti3SiC2结合立方氮化硼超硬复合资料[32]:以Ar气保护管式炉常压合成的Ti3SiC2粉体结合立方氮化硼微粉为原料, 制成了Ti3SiC2结合立方氮化硼超硬复合资料。该复合资料以Ti3SiC2为结合剂, 处理了金属结合剂刚度低, 高温易软化和陶瓷粘接剂脆性大的缺陷。
5) 淬火钢高速切削用PCBN资料[33]:将4种不同粒度的CBN颗粒进行配比, 将TiC、TiN和Al这3种结合剂进行不同程度的配比, 在高温高压下烧结, Al融化为液相, 有利于CBN微粒和陶瓷微粒的扩散及微粒间的结合、构成组织结构均匀的PCBN聚晶资料, TiN陶瓷结合剂有利于进步刀具的耐磨性和抗热冲击功能, TiC除有利于耐磨性的进步, 还可抑制CBN微粒的结晶长大, 阻止裂纹的发生和扩展。
Uhlmann等[35]研讨了纳米复合涂层在PCBN刀具上的功能, 证明nc-AlCrN/a-Si3N4涂层与nc-AlTiN/a-Si3N4涂层比较具有更高的热稳定性、更高的涂层附着力, 导致后刀面磨损的稳定发展而没有突然的切削刃碎裂。纳米复合涂层具有隔热效果, 因为其较低的导热性而明显降低了切削过程中的PCBN刀具的温度, 有效改善了PCBN刀具的磨损和氧化行为。
在硬态切削方面, PCBN刀具资料有着其他刀具资料无法比拟的宽广前景, 与原有的硬质合金和陶瓷刀具比较, 取得了令人满意的结果。新型CBN结合剂的使用以及更科学的粒度配比, 使得PCBN资料的功能进一步进步, 有望成为各类制造业自动化智能化生产发展的干流刀具。详情请登录http://www.onmy-tools.com