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盤點(diǎn)影響異形刀片壽命的因素有哪些

發(fā)布時(shí)間：2019-09-09　　閱讀：2524次　　　字號：大　中　小

　　異形刀片的質(zhì)量遭到多種因素的影響，其間燒結(jié)過程中各種工藝參數(shù)的改變，對異形刀片的質(zhì)量影響最大。粘結(jié)劑/催化劑資料、基體資料等組成資料，以及顆粒外表清潔度、顆粒度等都決定了異形刀片的功能。

（1）基體的挑選因?yàn)樘蓟u硬質(zhì)合金具有較高的硬度，較好的導(dǎo)熱性和耐性，因此多選用含有Co的碳化鎢硬質(zhì)合金作為PCBN刀片基體。Co作為一種溶劑和粘結(jié)劑能夠顯著進(jìn)步CBN的燒結(jié)度，增強(qiáng)PCBN的強(qiáng)度[3]，但是碳化鎢硬質(zhì)合金中Co的含量不能過高，否則將影響PCBN刀片的耐磨性，縮短刀具的使用壽命。

（2）CBN晶粒的清潔度與顆粒度CBN晶粒的外表清潔度將直接影響著PCBN的燒結(jié)質(zhì)量，因此在燒結(jié)前都要對CBN晶粒進(jìn)行嚴(yán)格地處理，以去掉晶粒外表的水分及氧化物等雜質(zhì)。選用的辦法主要是在真空或氫氣、氨氣等還原性氣體下加熱1~2個(gè)小時(shí)。否則過多的雜質(zhì)會影響CBN-CBN顆粒間及CBN與粘結(jié)劑間的粘結(jié)，使得PCBN刀片強(qiáng)度減小，耐磨功能降低。

CBN顆粒的巨細(xì)不但對PCBN刀具的切削外表質(zhì)量有影響而且對PCBN燒結(jié)時(shí)粘結(jié)劑的燒結(jié)才能起到一定的效果。一般來說，CBN顆粒度越小，PCBN刀具切削外表質(zhì)量越好，刀具抗沖擊才能和耐磨性越好，因此，在加工淬硬鋼而且要求高的外表質(zhì)量（即實(shí)現(xiàn)PCBN刀具的“以車代磨”）時(shí)，所選用PCBN刀具中的CBN顆粒應(yīng)取較小值。但另一方面，因?yàn)镻CBN刀片的燒結(jié)是通過“毛細(xì)現(xiàn)象”即各種粘結(jié)劑元素浸透到CBN顆粒之間實(shí)現(xiàn)的，假如CBN顆粒太小，CBN顆粒間的間隙就會減小，從而使得粘結(jié)劑元素的浸透量減小。因此，燒結(jié)時(shí)CBN顆粒又應(yīng)選得大一些。歸納考慮以上兩種因素，CBN燒結(jié)時(shí)應(yīng)多挑選混合粒度，并根據(jù)所選粘結(jié)劑粘結(jié)才能的不同而確認(rèn)不同的粒度規(guī)模。

（3）CBN晶粒含量CBN含量對PCBN刀具的硬度、導(dǎo)熱性有較大的影響。CBN含量越高，刀具的硬度越高，導(dǎo)熱性越好。高含量PCBN刀具（一般CBN含量為80%～90%）是以CBN之間的直接結(jié)合為主，具有高硬度和高導(dǎo)熱性。這類PCBN刀具合適加工高硬度合金和安排中含有高硬質(zhì)點(diǎn)的資料，如冷硬鑄鐵、耐熱合金等。

（4）粘結(jié)劑CBN燒結(jié)所需的粘結(jié)劑：①物理化學(xué)功能越接近CBN越好，這樣不會過多的削弱燒結(jié)后PCBN刀具的切削功能；②易于到達(dá)熔點(diǎn)溫度或在此溫度下具有好的塑性；③相對于CBN具有滿足的化學(xué)活性，具有使六方氮化硼（HBN）向CBN轉(zhuǎn)化的催化性。目前，常用到的粘結(jié)劑按其物理化學(xué)性質(zhì)可分為金屬粘結(jié)劑（如Ni、Co、Ti、Ti-Al等）和陶瓷粘結(jié)劑（如TiN、TiC、TiCN、Al2O3等）；按效果可分為催化劑（如，Al、AlN、AlB2、Si等）和溶解劑（如Ti、Ni、Co、TiN、TiC、TiCN等）。粘結(jié)劑種類和含量都對PCBN刀片的功能有不同的影響。碳化物、氮化物、碳氮化物能夠進(jìn)步PCBN刀片的抗化學(xué)磨損才能和抗沖擊才能，但含量過高會降低刀具硬度，使刀具壽命縮短；鈷是最常用的粘結(jié)劑，能夠進(jìn)步CBN燒結(jié)時(shí)的燒結(jié)度；Ti陶瓷粘結(jié)劑能夠進(jìn)步PCBN刀片的耐性；鋁及鋁的化合物可與CBN顆粒及其它粘結(jié)劑發(fā)生反響，使CBN顆粒粘結(jié)得更加牢固，進(jìn)步刀具耐磨性；Si和Al、AlN、AlB2的混合物是HBN向CBN轉(zhuǎn)化的有用催化劑，在陶瓷粘結(jié)劑里參加少量的Al、Si還能夠增強(qiáng)CBN間的粘結(jié)，形成接連的陶瓷相；以鋁化鎳作為粘結(jié)劑的PCBN復(fù)合片導(dǎo)電性好，適于選用低成本電火花進(jìn)行切割。

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