超硬刀具材料

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1、超硬刀具材料百科名片超硬刀具材料是指与天然金刚石的硬度、性能相近的人造金刚石和CBN（立方氮化硼）。由于天然金刚石价格比较昂贵，所以生产上大多釆用人造聚晶金刚石（PCD）、聚晶立方氮化硼（PCBN）,以及它们的复合材料。目录超帔刀具材料超硬刀只材料发展概况超硬刀具材料应用背景超硕刀具材料的木质超硬刀貝材料性能特点超硕刀具材料应用前景超硬刀只材料超硬刀具材料发展概况超硬刀具材料应用背景超硬刀貝材料的本质超帔刀具材料性能特点超硬刀具材料应用前景展开编辑本段超硬刀具材料金刚石金刚石是目前世界上已发现的最硕的一种材料。金刚石刀具具有

2、高硬度、高耐磨性和高导热性等性能，在有色金屈和IF•金屈加工中得到广泛的应用，尤其超硬刀具材料在蚩和硅铝合金高速切削加工中，如轿车发动机缸体、缸盖、变速箱和各种活塞等的加工屮，金刚石刀具是难以替代的主要切削刀具。近年来，由于数控机床的普及和数控加I】技术的高速发展，可实现高效率、高稳定性、长寿命加工的金刚石刀具的应用R渐普及。金刚石刀具现在和将來都是数控加工中不可缺少的重要刀具。立方氮化硼（CBN）立方氮化硼是氮化硼的同素异构体，其结构与金刚石相似，硬度高达8000〜9000HV,耐热度达1400°C,耐磨性好。近年来开发的

3、多品立方氮化硼（PCBN）是在高温高压下将微细的CBN颗粒通过结合相烧结在一起的多晶材料，既能胜任淬硬钢（45~65HRC）、轴承钢（60〜64HRC）、高速钢（63~66HRC）、冷硕铸铁的粗车和粘:车,乂能胜任高温合金、热喷涂材料、硬质合金及其他难加工材料的高速切削加工。陶瓷刀具陶瓷刀具是最有发展潜力的刀具之一,目前已引起世界工具界的重视。在工业发达的徳国，约70%加工铸件的工序是由陶瓷刀具来完成的，而PA陶瓷刀具的年消耗量已占刀具总量的8%~10%。由于数控机床、高效无污染切削、被加工材料硬等因素，迫使刀具材料必须更新

4、换代，陶瓷刀具正是顺乎潮流，不断改革创新，在A1203陶瓷基体小添加20%~30%的SiC品液制成品须增韧陶瓷材料，SiC品须的作用犹如钢筋混凝土中的钢筋，它能成为阻挡或改变裂纹扩展方向的障碍物，使刀具的韧性大幅度提高，是一种很有发展前途的刀具材料。为了提高纯氧化铝陶瓷的韧性,加入含量小于10%的金属，构成所谓金属陶瓷，这类刀具材料具有强大的生命力，正以强劲势头向前发展，也许将来会自成一系，成为刀具材料家族新成员。陶瓷刀具的主要原料是A1203、Si02、碳化物等,它们是地壳中最富足的资源，发展此类刀具不存在原料来源问题。因

5、此，开发应用陶瓷刀具有重要的战略意义和深远的历史意义。由于切削加工机床和切削技术的突飞猛进，迫使刀具被动式同步。刀具材料的发展趋势，是向着高效率、高速度、高寿命方向发展。在齐种刀具材料的发展屮，硬质合金（包括涂层硬质合金）一枝独秀；HSS将进一步萎缩;HSS-E增幅缓慢；HSS-PM将有长足的进步；DH还会继续膨胀扰乱市场，不过好景不长；超硬刀具材料有广阔的发展空间，将继续扩大应用比例。形成了以皱质合金为主线，各种材料既有独特的优点和应用范围，乂互和发展、互和竞争，乂和互有所取代补充的整体格局。编辑本段超硬刀具材料发展概况国

6、外发展状况早在50年代，美国就利用人造金刚石微粉和人造CBN微粉在高温、高压、触媒和结合剂的作用下烧结成尺寸较大的聚晶块作为刀具材料。之后，南非戴比尔(DeBeers)公司、前苏联和口本也相继研制成功。70年代初乂推出了金刚石或CBN和硬质合金的复合片，它们是在硬质合金基体上烧结或压制一层0.5mni〜1mm的PCD或PCBN而成，从而解决了超硬刀具材料抗弯强度低、镶焊困难等问题，使超硬刀具的应用进入实用阶段。目前，乂出现了人工合成大单晶金刚石，以及用0卫(化学气相沉积)法制岀的金刚石薄膜涂层和金刚石厚膜等功能性材料，大大拓

7、宽了超硕刀具材料的应用领域。中国发展状况我国超硕刀具材料的研究与应用开始于70年代，并于1970年在贵阳建造了我国第一座超硬材料及制品的专业生产厂一一第六砂轮厂，从1970〜1990年整整20年屮，超硬材料年产量仅从46万克拉增至3500万克拉。90年代前后不少超硬材料生产专业厂从国外引进了成套的超硬材料合成设备及技术，产量得到迅速增加，至1997年我国人造金刚石年产量就己达到5亿克拉左右，CBN年产量达800万克拉，跃居世界上超硬材料生产大国Z首。编辑本段超硬刀具材料应用背景随着材料工业及精密机械工业的发展，精密切削、超精

8、密切削和难切削材料使用的增多，超皱刀具材料的应用日益广泛。超硬材料刀具具有工效高、使用寿命长和加工质量好等特点，过去主要用于精加工，近几年来由于改进了人造超硬刀具材料的生产工艺，控制了原料纯度和品粒尺寸，采用了复合材料和热压工艺等，应用范围不断扩大，除适于一般的精加工和半精加工外，还可用于