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异形刀片的质量受到多种因素的影响

发布时间：2019-09-16　　阅读：2532次　　　字号：大　中　小

　　异形刀片的质量受到多种要素的影响，其间烧结过程中各种工艺参数的改变，对异形刀片的质量影响最大。粘结剂/催化剂资料、基体资料等组成资料，以及颗粒外表清洁度、颗粒度等都决议了异形刀片的功能。

　　（1）基体的选择因为碳化钨硬质合金具有较高的硬度，较好的导热性和耐性，因而多选用含有Co的碳化钨硬质合金作为PCBN刀片基体。Co作为一种溶剂和粘结剂能够显著进步CBN的烧结度，增强PCBN的强度，可是碳化钨硬质合金中Co的含量不能过高，否则将影响PCBN刀片的耐磨性，缩短刀具的使用寿数。

　　（2）CBN晶粒的清洁度与颗粒度CBN晶粒的外表清洁度将直接影响着PCBN的烧结质量，因而在烧结前都要对CBN晶粒进行严格地处理，以去掉晶粒外表的水分及氧化物等杂质。选用的办法主要是在真空或氢气、氨气等复原性气体下加热1~2个小时。否则过多的杂质会影响CBN-CBN颗粒间及CBN与粘结剂间的粘结，使得PCBN刀片强度减小，耐磨功能下降。CBN颗粒的巨细不但对PCBN刀具的切削外表质量有影响而且对PCBN烧结时粘结剂的烧结才能起到必定的效果。一般来说，CBN颗粒度越小，PCBN刀具切削外表质量越好，刀具抗冲击才能和耐磨性越好，因而，在加工淬硬钢而且要求高的外表质量（即实现PCBN刀具的“以车代磨”）时，所选用PCBN刀具中的CBN颗粒应取较小值。但另一方面，因为PCBN刀片的烧结是通过“毛细现象”即各种粘结剂元素渗透到CBN颗粒之间实现的，假如CBN颗粒太小，CBN颗粒间的空隙就会减小，从而使得粘结剂元素的渗透量减小。因而，烧结时CBN颗粒又应选得大一些。综合考虑以上两种要素，CBN烧结时应多选择混合粒度，并依据所选粘结剂粘结才能的不同而确定不同的粒度范围。

　　（3）CBN晶粒含量CBN含量对PCBN刀具的硬度、导热性有较大的影响。CBN含量越高，刀具的硬度越高，导热性越好。高含量PCBN刀具（一般CBN含量为80%～90%）是以CBN之间的直接结合为主，具有高硬度和高导热性。这类PCBN刀具合适加工高硬度合金和安排中含有高硬质点的资料，如冷硬铸铁、耐热合金等。现在此类刀具异形刀片主要有GE公司的BZN6000，Element six公司的AMB90、住友电工公司的BN100、BN600等。低含量PCBN刀片多为陶瓷粘结剂，耐热性好，易于加工淬硬钢（合金钢、轴承钢、模具钢、碳钢等），使用切削区内热滞留高温构成的金属软化效应进行切削。GE公司的BZN8100、BZN8200，Element six公司的DBC50，住友电工公司的NB300、NB220以及山高公司的CBN10、CBN100、CBN150等均属于此类。

　　（4）粘结剂CBN烧结所需的粘结剂：

　　①物理化学功能越接近CBN越好，这样不会过多的削弱烧结后PCBN刀具的切削功能；

　　②易于达到熔点温度或在此温度下具有好的塑性；

　　③相对于CBN具有足够的化学活性，具有使六方氮化硼（HBN）向CBN转化的催化性。

　　现在，常用到的粘结剂按其物理化学性质可分为金属粘结剂（如Ni、Co、Ti、Ti-Al等）和陶瓷粘结剂（如TiN、TiC、TiCN、Al2O3等）；按效果可分为催化剂（如，Al、AlN、AlB2、Si等）和溶解剂（如Ti、Ni、Co、TiN、TiC、TiCN等）。粘结剂种类和含量都对PCBN刀片的功能有不同的影响。碳化物、氮化物、碳氮化物能够进步PCBN刀片的抗化学磨损才能和抗冲击才能，但含量过高会下降刀具硬度，使刀具寿数缩短；钴是最常用的粘结剂，能够进步CBN烧结时的烧结度；Ti陶瓷粘结剂能够进步PCBN刀片的耐性；铝及铝的化合物可与CBN颗粒及其它粘结剂发生反应，使CBN颗粒粘结得更加结实，进步刀具耐磨性；Si和Al、AlN、AlB2的混合物是HBN向CBN转化的有效催化剂，异形刀片在陶瓷粘结剂里加入少量的Al、Si还能够增强CBN间的粘结，构成连续的陶瓷相；以铝化镍作为粘结剂的PCBN复合片导电性好，适于选用低成本电火花进行切开。

　　因为粘结剂的不同，现在PCBN刀片趋于两种特性：一种是具有高的耐磨性（高含量CBN，催化粘结剂），另一种是具有好的抗冲击性（低含量CBN，陶瓷粘结剂）。

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