PCBN刀具即聚晶立方氮化硼(Polycrystalline Cubic Boron Nitride)刀具,PCBN作为使用人工方法组成的硬度仅次于天然金刚石的新式刀具材料,是现在高速切削铁系金属适宜的刀具材料。
下面聚晶立方氮化硼复合片、聚晶金刚石复合片及石油钻头厂家来讲讲关于PCBN刀片原材料的烧结:
PCBN刀片的制造方法主要有两种:一种是一次聚合法,即直接用六方氮化硼(HBN)一次聚组成高密度的烧结体;另一种是二次聚合法,先组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。现在较为广泛的是参与粘结剂的二次聚合法:
⑴参与金属粘结剂的CBN烧结
金属粘结剂种类许多,主要有Ni、Co、Ti、Ti-Al等。在烧结温度下,金属粘结剂成为液相,液相的出现对CBN烧结有必定的促进作用,烧结可以在稍低的温度和压力下进行。别的,由于CBN不溶于金属粘结剂,不会发作可以促进缩短和晶体长大的溶解分出进程。在烧结进程中硬质合金中的钴呈液态进入CBN晶界中,将硬质合金与CBN烧结体紧密粘结在一起。选用金属粘结剂的PCBN刀具的硬度较纯CBN烧结的刀具硬度低,但是耐性好。
⑵参与陶瓷粘结剂的CBN烧结
陶瓷粘结剂主要有TiN、TiC、Al2O3等。由于烧结进程中易发作裂纹,因而多在陶瓷粘结剂中参与铁族元素(铁、钴、镍) 以及Mo或Mo2C等增加陶瓷离子间的强度,起到流体传压介质的作用,有利于形成内部无变形的烧结体,钼等还可以改进陶瓷粒子和铁元素之间的润湿性。陶瓷粘结剂PCBN中粘结剂的含量一般较高,耐性较金属粘结剂刀具差,但其抗高温功用更好。
⑶纯CBN烧结
在CBN聚晶体中也可以不加粘结剂直接烧结而成聚晶立方氮化硼。CBN在烧结时发作再结晶和晶粒长大进程, 烧结后的CBN多晶体的晶粒已不是本来的CBN单晶体颗粒。这种PCBN刀具耐磨性好,寿命长,但较脆且温度条件严苛,难以制成高耐性及大尺寸的刀片。
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