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    [分享]超硬刀具材料發(fā)展現(xiàn)狀解析 [復(fù)制鏈接]

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    只看樓主 倒序閱讀 樓主  發(fā)表于: 2008-08-22
    — 本帖被 cyqdesign 從 機械加工與制造 移動到本區(qū)(2010-12-09) —
    關(guān)鍵詞: 刀具
    超硬刀具材料的性能:金剛石硬度和耐磨性極高,其顯微硬度可達(dá)10000HV,是刀具材料中最硬的材料。金剛石的摩擦系數(shù)小,與非鐵金屬無親和力,切屑易流出,熱導(dǎo)率高,切削時不易產(chǎn)生積屑瘤,加工表面質(zhì)量好。能有效地加工非鐵金屬材料和非金屬材料,如銅、鋁等有色金屬及其合金、陶瓷、未燒結(jié)的硬質(zhì)合金、各種纖維和顆粒加強的復(fù)合材料、塑料、橡膠、石墨、玻璃和各種耐磨的木材(尤其是實心木和膠合板等復(fù)合材料)。? $) qL=kR  
    [O]rf+NZ(5  
        金剛石的缺點是韌性差,熱穩(wěn)定性低。700℃~800℃時易碳化,故不適合加工鋼鐵材料。因為在高溫下,鐵原子易與碳原子作用而使其轉(zhuǎn)化為石墨結(jié)構(gòu)。此外,用它來加工鎳基合金,刀具會迅速磨損。? hyhm{RC?[  
        立方氮化硼(CBN)的硬度僅次于金剛石,硬度可達(dá)8000HV~9000HV,并且熱穩(wěn)定性高(達(dá)1250℃~1350℃),對鐵族元素化學(xué)惰性大,抗粘結(jié)能力強,而且用金剛石砂輪即可磨削開刃,所以適合于加工各種淬硬鋼、熱噴涂材料、冷硬鑄鐵和硬度為35HRC以上的鈷基和鎳基難加工材料。? f9d{{u  
        超硬刀具材料發(fā)展現(xiàn)狀 # |OA>[  
        由于天然金剛石價格昂貴,所以在生產(chǎn)中多數(shù)采用人造聚晶金剛石(PCD)、聚晶立方氮化硼(PCBN)以及它們的復(fù)合材料。? D$TpT X\  
        美國在五十年代就利用人造金剛石微粉和人造立方氮化硼(CBN)微粉在高溫高壓、觸媒和結(jié)合劑的作用下燒結(jié)成尺寸較大的聚晶塊作為刀具材料。而后,南非DeBeers公司、前蘇聯(lián)和日本也相繼研制成功。七十年代初,又推出了金剛石或CBN和硬質(zhì)合金的復(fù)合片,它們是在硬質(zhì)合金基體上燒結(jié)或壓制一層0.5mm~1mm的PCD或PCBN而成,從而解決了超硬刀具材料抗彎強度低、釬焊困難等問題,使超硬刀具的應(yīng)用進入實用階段。目前,又出現(xiàn)了人工合成大單晶金剛石(SCD),以及用CVD法制出的金剛石薄膜涂層和金剛石厚膜等功能性材料,極大地拓寬了超硬刀具材料的應(yīng)用領(lǐng)域。? 7(| f@Y~*  
        我國超硬刀具材料的研究與應(yīng)用始于七十年代,從1970~1990年,超硬材料年產(chǎn)量從46萬克拉增至3500萬克拉。九十年代前后,很多超硬材料專業(yè)生產(chǎn)廠家從國外引進了成套的超硬材料合成設(shè)備及技術(shù)生產(chǎn)人造金剛石,使其產(chǎn)量猛增。據(jù)統(tǒng)計,1997年,我國人造金剛石的年產(chǎn)量達(dá)5億克拉,立方氮化硼的年產(chǎn)量為800萬克拉。1999年,人造金剛石年產(chǎn)量達(dá)7.5億克拉,至2000年猛增至12億克拉,成為世界超硬材料生產(chǎn)大國。? HoeW6U