方氮化硼刀具的分類和使用

        立方氮化硼刀具以前主要用于精加工，近十幾年來從原料純度和晶粒尺寸，進行技術(shù)革新，采用復合材料和熱壓工藝等，其脆性有了重大改進，韌性提高，使用可靠性大大改善，已可作為常規(guī)刀具在生產(chǎn)中應(yīng)用，對提高工效、保證產(chǎn)品質(zhì)量起重要作用。

立方氮化硼刀具材料的性能特點：

        立方氮化硼刀具是指用立方氮化硼（CBN）做成切削部分的刀具。立方氮化硼（CBN）是氮化硼B(yǎng)N的同素異構(gòu)體之一，結(jié)構(gòu)與金剛石相似，是用超高溫超高壓技術(shù)人工合成的超硬材料。其硬度僅次于金剛石(顯微硬度可達8000～9000HV)，且熱穩(wěn)定性高(達1250～1350℃)，對鐵族元素化學惰性大，抗黏結(jié)能力強，用金剛石砂輪即可磨削開刃，故適于加工35HRC以上的硬質(zhì)材料，如各種淬硬鋼(碳素工具鋼、合金工具鋼、高速鋼、軸承鋼、模具鋼等)、冷硬鑄鐵、鈷基和鎳基高溫合金、硬質(zhì)合金、表面噴涂(焊)材料等高硬及耐磨材料，也可用于鈦合金、純鎳、純鎢及其它材料的加工。它是以車、銑代替磨削的最佳刀具之一。用立方氮化硼刀具加工淬硬鋼的表面粗糙度為Ra1.60.4μm，精度可達IT7IT6。

        立方氮化硼刀具也有使用上的局限，如其脆性較大，強度和韌性較差，不適用于沖擊負荷下的間斷表面加工。此外，用它加工軟的鐵族元素材料時，因易于產(chǎn)生長切屑，擦傷刀具前刀面并形成積屑瘤，會導致切削力的波動而損壞刀具。

        為了提高立方氮化硼刀具的抗沖擊性能，目前我們已研制出以類石墨的六方氮化硼(g-BN或h-BN)為原料，用爆炸法合成出的一種新型WBN材料(WBN是屬鉛鋅礦結(jié)構(gòu)的BN)。它具有很高的韌性和燒結(jié)活性，極易轉(zhuǎn)變?yōu)镃BN，并易于和CBN共同燒結(jié)成強度和硬度接近CBN水準的聚晶體。

WBN及CBN的兩相燒結(jié)體是用WBN的韌性去彌補CBN的脆性，其抗沖擊強度較單純的CBN燒結(jié)體提高60%，斷裂韌度提高2.53倍，抗撓曲強度提高1倍左右，抗壓強度與硬質(zhì)合金相當，熱穩(wěn)定性為1100~1200℃。可用來加工間斷表面的工件，例如齒輪的齒面、堆焊表面或有溝槽的工件。

目前，WBN及CBN的兩相燒結(jié)體刀具已在美國、日本和俄羅斯等國家的汽車行業(yè)中廣泛應(yīng)用，如用於加工連桿、挺柱體、汽缸套、剎車制動輪、曲軸、飛輪、各種泵殼類零件的車、鏜和銑削等工序中。