立方氮化硼(CBN)是利用高温高压获得、硬度仅次于金刚石的超硬刀具材料。
(1)有很高的硬度和耐磨性。立方氮化硼的硬度为HV~HV,加工工件材料的刀具耐用度为硬质合金刀具的几十至几百倍。特别在切硬度高等难切削材料时,更为显著。
(2)有很高的耐热性。CBN的耐热性为℃~℃,是刀具材料中耐热性最高的,比金刚石的耐热性(℃~℃)高将近一倍。因此CBN刀具的切削速度为硬质合金刀具的4倍~6倍。
(3)具有优良的化学稳定性。CBN是化学惰性大的物质,对酸碱都是稳定的。与铁系材料在℃~℃时也不起化学作用,与碳在℃时才起反应,与各种材料的黏结和扩散作用比硬质合金小得多。CBN具有很高的抗氧化能力,在℃时也不会产生氧化现象。但是,CBN在℃高温以上时,与水起化学反应。因此在湿切时,不能采用水基切削液,否则会加快刀具的磨损。可用油基切削液或干切。
(4)有良好的导热性。CBN的导热性(74.54W/m·K)远不如金刚石高,但超过了高速钢(16.7W/m·K~25.1W/m·K)和硬质合金(20.39W/m·K~80.74W/m·K)。随着切削温度的增高,CBN的导热系数也逐步增加。这样就可降低切削区的温度,而提高刀具耐用度。
(5)具有较低的摩擦系数。硬质合金与金属的摩擦系数为0.3~0.6,而CBN与金属的摩擦系数为0.1~0,3,而且还随摩擦速度与压力的增加而减小。这样就可减小切削力和切削热。
(6)较易磨削。CBN刀具采用金刚石砂轮磨削容易。
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