PCBN刀具多由PCBN复合片与刀杆或可转位刀片焊接而成,近年来，整体式PCBN复合片的种类也越来越多。PCBN复合片是由0.7mm左右的PCBN层直接烧结在硬质合金基体上形成的复合整体。这种材料既具有PCBN 的高硬度、高热稳定性和高的化学稳定性,还具有硬质合金强度高、可焊性好的优点,使PCBN刀具不仅可切削各种硬度的工件,也易于制造。因此,PCBN复合片的质量好坏直接影响着刀具切削性能。
PCBN刀片的制作方法主要有两种:一种是一次聚合法,即直接用六方氮化硼(HBN)一次聚合成高密度的烧结体;另一种是二次聚合法,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。目前较为普遍的是加人粘结剂的二次聚合法。
1.加入金属粘结剂的CBN烧结
金属粘结剂种类很多,主要有Ni、Co、Ti、Ti-A1等。在烧结温度下，金属粘结剂成为液相,液相的出现对CBN烧结有一定的促进作用,烧结可以在稍低的温度和压力下进行。另外,由于CBN不溶于金属粘结剂，不会发生能促进收缩和晶体长大的溶解析出过程。在烧结过程中硬质合金中的钻呈液态渗入CBN晶界中,将硬质合金与CBN烧结体紧密粘结在一起。采用金属粘结剂的PCBN刀具的硬度较纯CBN烧结的刀具硬度低,但是韧性好。
2.加入陶瓷粘结剂的CBN烧结
陶瓷粘结剂主要有TiN、TiC、AO。等。由于烧结过程中易产生裂纹因此多在陶瓷粘结剂中加入铁族元素(铁、钴、镍)以及Mo或MoC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刀具中粘结剂的含量较高,韧性较金属粘结剂刀具差,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而成聚晶立方氮化硼CBN在烧结时发生再结晶和晶粒长大过程,烧结后的CBN多晶体的晶粒已不是原来的CBN单晶体颗粒。这种PCBN刀具耐性好,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。
PCBN复合片的种类常以CBN含量划分,高含量的PCBN复合片多为金属粘结剂,导热性好,主要用于铸铁等脆硬材料的加工;含量低的PCBN复合片多为陶瓷型粘结剂，主要用于淬火钢的切削加工。
客服1 