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原理揭秘:PCBN刀片的制造工艺与分类

所属分类:行业动态 点击次数:590 发布日期:2022-01-11

  PCBN刀片,也就是聚晶立方氮化硼刀片,是一种超高硬度的数控刀具,在切削耐磨材料时,其耐磨性为硬质合金刀具的50倍左右,特别适合加工以前只能磨削加工的高硬度工件,实现以车代磨的功效。

      那么,PCBN刀片是如何制作出来的呢?PCBN刀片的制造原理又是什么呢?今天博特刀具就来为大家揭秘,说说PCBN刀片的制造工艺与分类。

      一般PCBN刀片的制作方法主要有两种:①一次聚合法,即直接用六方氮化硼(HBN)一次聚合成高密度的烧结体;②二次聚合法,先合成高密度立方氮化硼(CBN),然后再以其为原料经高温高压烧结成聚晶立方氮化硼(PCBN)。

PCBN刀片工艺.jpg

      目前普遍采用的都是加入粘结剂的二次聚合法,这样加工出来的刀具不仅耐用,而且具有更好的硬度和耐磨性,也更易于制造。

      1、加入金属粘结剂的CBN烧结。金属粘结剂的种类有很多,如NiCoTiTi-Al等。CBN不溶于金属粘结剂,不会发生反应。采用金属粘结剂烧结的PCBN刀片的硬度较纯CBN烧结的刀具硬度低一些,但是韧性要好。

      2、加入陶瓷粘结剂的CBN烧结。陶瓷粘结剂主要有TiNTiC等,在烧结过程中多在陶瓷粘结剂中加入铁族元素等,起到流体传压介质的作用。陶瓷粘结剂PCBN刀片中粘结剂的含量较高,韧性较金属粘结剂PCBN刀片差,但其抗高温性能更好。

      3、纯CBN烧结。在CBN聚晶体中,也可以不加粘结剂直接烧结成聚晶立方氮化硼,CBN在烧结时发生再结晶和晶粒长大过程。这种PCBN刀片耐磨性好,寿命长,但较脆且温度条件苛刻,难以制成高韧性及大尺寸的刀片。

      另外,PCBN刀片的种类常以CBN含量来进行划分:高含量的PCBN刀片多为金属粘结剂,导热性好,主要用于铸铁等淬硬材料的加工;含量低的PCBN刀片多为陶瓷粘结剂,主要用于淬火钢的切削加工。