PcBN 通常作为切削刀具来使用,其 cBN含量(质量分数)一般为50%~95%,cBN 的含量直接影响PcBN 的硬度。cBN 含量越高,PcBN的硬度越高。cBN 含量高的具有高的导热性,一般用作粗加工淬硬钢和珠光体铸铁的刀具材料;cBN含量低的具有相对低的导热性和高的抗压强度及红硬性,一般用作加工淬硬钢的刀具材料。
PcBN 烧结体中cBN 颗粒的尺寸大小对PcBN 的耐性和抗崩损性的影响很大。通常 cBN 颗粒越细小,PcBN 耐磨性越好,抗压强度越高,小颗粒的 cBN 晶粒能提供较大的反应表面积,产生诱发转变和晶体外延生长,得到显微结构完全致密的PcBN。但细粒度的cBN不容易烧结成性能稳定的聚晶。cBN 颗粒尺寸越大,PcBN 烧结性能越好,抗机械磨损的能力越强。实验表明,把粒度不同的 cBN 颗粒按一定比例混合使用,会提高 PcBN 的质量,在原料中加入很少量细粒度的 cBN 微粒就会增加刀具的综合性能。制造切削刀具通常的cBN 粒度范围:粗粒度 30~50 μm,中等粒度3~20um,细粉度<2 um。根据密度堆积理论,使用单一粒度的cBN时其堆识密度小,烧结的聚品体内空隙大,因而耐磨性低于使用混合粒度cBN。混合粒度变的cBN堆积密度高度,空隙小,合成的聚晶体强度高,能显著提高刀具材料的强度,提高使用寿命。
此文章选自《超硬材料及制品》主编邹广田 王秦生