第一節(jié) 產(chǎn)品定義、性能及應(yīng)用特點
立方氮化硼刀具是指由硬度僅次于鉆石的立方氮化硼粒子在超高壓之燒結(jié)而成的多晶狀CBN刀具。是一種超硬刀具。
它的特性為：
1、具有很高的硬度和耐磨性
CBN單晶的顯微硬度為HV8000～9000，是目前已知的第二高硬度的物質(zhì)，PCBN復(fù)合片的硬度一般為HV3000～5000。因此用于加工高硬度材料時具有比硬質(zhì)合金及陶瓷更高的耐磨性，能減少大型零件加工中的尺寸偏差或尺寸分散性，尤其適用于自動化程度高的設(shè)備中，可以減少換刀調(diào)刀輔助時間，使其效能得到充分發(fā)揮。
2、具有很高的熱穩(wěn)定性和高溫硬度
CBN的耐熱性可達1400～1500℃，在800℃時的硬度為Al2O3/TiC陶瓷的常溫硬度，因此，當(dāng)切削溫度較高時，會使被加工材料軟化，與刀具間硬度差增大，有利于切削加工進行，而對刀具壽命影響不大。
3、具有較高的化學(xué)穩(wěn)定性
CBN具有很高的抗氧化能力，在1000℃時也不產(chǎn)生氧化現(xiàn)象，與鐵系材料在1200～1300℃時也不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，但在1000℃左右時會與水產(chǎn)生水解作用，造成大量CBN被磨耗，因此用PCBN刀具濕式切削時需注意選擇切削液種類。一般情況下，濕切對PCBN刀具壽命無明顯提高，所以使用PCBN刀具時往往采用干切方式。
4、具有良好的導(dǎo)熱性
CBN材料的導(dǎo)熱系數(shù)低于金剛石但大大高于硬質(zhì)合金，并且隨著切削溫度的提高，PCBN刀具的導(dǎo)熱系數(shù)不斷增大，因此可使刀尖處熱量很快傳出，有利于工件加工精度的提高。
5、具有較低的摩擦系數(shù)
CBN與不同材料的摩擦系數(shù)在0.1～0.3之間，大大低于硬質(zhì)合金的摩擦系數(shù)(0.4～0.6)，而且隨摩擦速度及正壓力的增大而略有減小。因此低的摩擦系數(shù)及優(yōu)良的抗粘結(jié)能力，使CBN刀具切削時不易形成滯留層或積屑瘤，有利于加工表面質(zhì)量的提高。
立方氮化硼的硬度接近金剛石，其熱穩(wěn)定性和化學(xué)特性優(yōu)于其它材料。立方氮化硼硬質(zhì)合金復(fù)合刀具的刃口是在高溫高壓下將立方氮化硼與硬質(zhì)合金燒結(jié)而成，形成高強度和高耐磨性的復(fù)合體，可加工各種淬硬鋼、鑄鐵、噴涂堆焊材料和硬質(zhì)合金難以加工的合金及純鎳，鎢棒，非金屬材料等，切削溫度可達1300度（一般不用切削液，使用油基凈化液刀具更耐用）；可連續(xù)、間斷性、精車、半精車或粗車削，實現(xiàn)以車代磨。因此可用于加工鋼和鑄鐵而越來越成為用途廣泛的金屬切削刀具。
第二節(jié) 發(fā)展歷程
1917年美國通用電器首先合成了立方氮化硼(CBN)。由于CBN具有超硬特性、高熱穩(wěn)定性和高化學(xué)穩(wěn)定性而引起廣泛關(guān)注。從60年代到70年代，前蘇聯(lián)、英國、西德、日本和中國相繼掌握了CBN合成技術(shù)。立方氮化硼(CBN)是純?nèi)斯ず铣傻牟牧稀Ｋ?0世紀(jì)50年代末用制造金剛石相似的方法合成的第二種超硬材料—CBN微粉。
由于CBN的燒結(jié)性能很差，直至70年代才制成立方氮化硼結(jié)塊(聚晶立方氮化硼PCBN)，它是由CBN微粉與少量粘結(jié)相(Co、Ni或TiN、TiC或Al2O3)在高溫高壓下燒結(jié)而成。CBN是氮化硼的致密相，有很高的硬度(僅次于金剛石)和耐熱性(1300、1500度)，優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定件(遠優(yōu)于金剛石)和導(dǎo)熱性，低的摩擦系數(shù)。PCBN與Fe族元素親和性很低，所以它是高速切削黑色金屬較理想的刀具材料。
1975年開始工業(yè)生產(chǎn)。立方氮化硼的發(fā)展歷程,像人造金剛石一樣,在有了低強度,細(xì)粒度的產(chǎn)品之后,進一步向 高強度`粗粒度`多品種`專業(yè)化方向發(fā)展。立方氮化硼作為新型的刀具材料已經(jīng)越來越廣泛地應(yīng)用于機械加工的各個領(lǐng)域、各個 行業(yè) 。對于提高加工效率和質(zhì)量、降低加工成本發(fā)揮了重要作用。隨著普及程度的提高，這種刀具將越來越受到人們的重視，從而產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟效益。
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