超硬刀具材料的应用与前景

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超硬材料行业分析

超硬材料行业分析

超硬材料行业分析
超硬材料是指硬度大于10GPa的材料,具有优良的耐磨、耐高温、耐腐蚀等性能。

在各种行业中具有重要的应用价值。

超硬材料行业是一个高技术门槛的行业,具有广阔的市场前景。

首先,超硬材料在工具制造行业具有广泛应用。

硬质合金是超硬材料的主要应用产品之一,可以用于制造各种刀具、钻头、铣刀等工具,具有耐磨、耐高温的特点,能够提高工具的使用寿命和加工效率。

此外,超硬陶瓷、金刚石薄膜等也可用于工具制造,进一步扩大了超硬材料在工具制造行业的应用范围。

其次,超硬材料在矿山、油田等行业的开采和勘探中有重要作用。

超硬材料的耐磨性能和高温稳定性使其成为矿山和油田等行业中切割、打磨工具的首选材料。

此外,超硬材料还可用于地热能开发、钻井等领域,提高勘探和开采效率。

再次,超硬材料在航空航天领域有着广泛的应用。

超硬材料的高温耐磨性能,使其成为航空航天发动机等关键部件的重要材料。

采用超硬材料制造的零件,能够提高发动机的工作效率和可靠性,同时减轻发动机的重量。

此外,超硬材料还广泛应用于汽车制造、电子、医疗器械等行业。

在汽车制造中,超硬材料被用于发动机、底盘等部件的制造,提高汽车的性能和耐用性。

在电子领域,超硬材料被用于制造集成电路、半导体等关键零件。

在医疗器械制造中,超硬材料被用于制造手术刀具、牙科工具等,提高医疗器械的精度和耐用性。

综上所述,超硬材料行业具有广阔的市场前景和应用价值。

虽然行业门槛较高,但随着技术的不断进步和市场需求的增加,超硬材料行业有望取得更大的发展。

超硬刀具材料

超硬刀具材料

超硬刀具材料超硬刀具材料是一种高性能的刀具材料,具有极高的硬度和耐磨性,被广泛应用于金属加工、木材加工、塑料加工等领域。

它的出现极大地提高了刀具的使用寿命和加工效率,成为现代制造业不可或缺的重要材料。

本文将介绍超硬刀具材料的特性、分类和应用。

首先,超硬刀具材料的主要特性是硬度高、耐磨性好、热稳定性强。

其中,硬度是超硬刀具材料的核心特性,通常超过90HRA,甚至高达94-95HRA。

这种极高的硬度使得超硬刀具材料能够在高速切削时保持刀具的形状稳定,不易变形和磨损。

同时,超硬刀具材料的耐磨性也非常突出,能够在长时间的使用中保持良好的切削性能。

另外,超硬刀具材料还具有很强的热稳定性,能够在高温环境下保持较高的硬度和耐磨性。

其次,超硬刀具材料根据成分和制备工艺的不同,可以分为多种类型,常见的有碳化钨、氮化硅、氧化铝等。

碳化钨是最常见的超硬刀具材料,具有极高的硬度和耐磨性,广泛应用于金属切削加工。

氮化硅是另一种重要的超硬刀具材料,其硬度和耐磨性接近碳化钨,但在高温环境下更为稳定,适用于高速切削和干切削。

氧化铝具有优异的热稳定性和化学稳定性,适用于高速切削和精密加工。

最后,超硬刀具材料在各种加工领域有着广泛的应用。

在金属加工领域,超硬刀具材料被广泛用于车削、铣削、钻削等工艺,能够有效提高加工效率和产品质量。

在木材加工领域,超硬刀具材料能够轻松应对木材的硬度和纤维结构,保持切削表面光洁。

在塑料加工领域,超硬刀具材料能够高效切削各种塑料材料,减少加工粘合和毛刺。

总之,超硬刀具材料以其优异的性能和广泛的应用领域成为现代制造业的重要支撑。

随着科技的不断进步,超硬刀具材料的性能和应用领域还将不断扩展,为制造业的发展带来更多可能性。

我国超硬材料刀具市场概况分析

我国超硬材料刀具市场概况分析

我国超硬材料刀具市场概况分析我国超硬材料刀具市场具有广阔的发展前景。

超硬材料刀具是利用超硬材料制造的刀具,具有高硬度、高耐磨性和高切削性能等特点,广泛应用于机械加工、航空航天、汽车制造和电子工业等领域。

在我国制造业快速发展的背景下,超硬材料刀具市场需求持续增长。

首先,我国超硬材料刀具市场需求不断增加。

随着我国制造业的快速发展,对高效、高精度的加工需求不断提高。

超硬材料刀具由于其高硬度和高耐磨性,能够在复杂的加工环境下保持良好的切削性能,有效提高加工效率和产品质量。

因此,超硬材料刀具在航空航天、汽车制造和电子工业等领域的应用越来越广泛,市场需求不断增加。

其次,超硬材料刀具市场竞争激烈。

随着市场需求的增加,超硬材料刀具的生产厂家也越来越多。

目前,我国超硬材料刀具市场上有众多的国内外品牌,如凯群、大鹏、三牛等。

这些企业通过提高产品质量和技术创新,努力在市场中占据一席之地。

同时,国外超硬材料刀具品牌也进入我国市场,增加了市场竞争的压力。

因此,生产企业需要不断提高产品质量和技术水平,以便在激烈的竞争中取得优势。

此外,超硬材料刀具市场存在一些问题和挑战。

首先,超硬材料刀具的价格较高,超过了一些中小企业的承受能力。

其次,超硬材料刀具的生产技术和设备要求较高,对生产厂家的要求较高。

此外,超硬材料刀具的使用寿命较短,需要频繁更换,增加了使用成本。

因此,生产企业需要通过技术创新和降低生产成本,以提高产品的竞争力。

为了适应市场需求和应对竞争压力,我国超硬材料刀具行业需要加强技术创新和研发投入。

目前,我国超硬材料刀具行业的研发投入相对较低,技术水平有待提高。

因此,需要加强与高校、科研机构的合作,引进和培养创新人才,提高研发能力。

同时,要加强对产品质量和性能的控制,提高产品的竞争力。

此外,还需要加强品牌宣传和市场推广,提高品牌影响力和市场份额。

综上所述,我国超硬材料刀具市场具有广阔的发展前景。

随着制造业的快速发展,超硬材料刀具的市场需求不断增加。

超硬刀具材料

超硬刀具材料

超硬刀具材料超硬刀具材料是一种具有极高硬度和耐磨性的材料,广泛应用于机械加工、汽车制造、航空航天等领域。

它的出现极大地提高了刀具的使用寿命和加工精度,成为现代制造业不可或缺的重要材料。

本文将从超硬刀具材料的特点、应用领域和发展趋势等方面进行介绍。

首先,超硬刀具材料的特点是硬度极高。

它通常采用碳化钨、碳化钛等超硬材料制成,硬度可达到HRA90以上,甚至可达到HRA94以上。

这种极高的硬度使得超硬刀具能够在高速切削和重负荷加工中保持其刀具的形状和尺寸稳定,从而保证加工的精度和表面质量。

其次,超硬刀具材料具有极高的耐磨性。

在加工过程中,刀具与工件的摩擦和磨损是不可避免的,而超硬刀具的高硬度和耐磨性使其能够在长时间的加工过程中保持刀具的锋利度和耐用性,大大延长了刀具的使用寿命。

超硬刀具材料广泛应用于机械加工、汽车制造、航空航天等领域。

在机械加工领域,超硬刀具被广泛应用于高速切削、精密加工和硬质材料加工中,如车削、铣削、钻削等工艺中。

在汽车制造领域,超硬刀具被用于发动机零部件的加工,如气门座、曲轴等零部件的精密加工。

在航空航天领域,超硬刀具被应用于航空发动机叶片、航天器零部件的加工,如复合材料的切削加工等。

超硬刀具材料的发展趋势主要体现在以下几个方面,一是材料的多元化发展,包括不断开发新的超硬材料,提高其硬度和耐磨性,以满足不同加工领域的需求;二是刀具的复合材料化发展,即将超硬材料与其他材料复合,以提高刀具的韧性和抗冲击性;三是数字化、智能化发展,即利用先进的制造技术和智能化加工设备,提高刀具的加工精度和效率。

总之,超硬刀具材料以其极高的硬度和耐磨性,广泛应用于机械加工、汽车制造、航空航天等领域。

随着制造业的不断发展,超硬刀具材料也将不断创新和发展,以满足不同领域的加工需求,推动制造业的进步和发展。

2023年超硬刀具行业市场环境分析

2023年超硬刀具行业市场环境分析

2023年超硬刀具行业市场环境分析超硬刀具是一种高端切削工具,具有硬度高、耐磨性好等特点。

超硬刀具广泛应用于航空、汽车、军工等领域。

目前,随着高精度、高效率、高质量的要求日益增加,超硬刀具市场需求量不断扩大。

本文分析超硬刀具行业市场环境,从供需、竞争、发展趋势三个方面进行论述。

一、供需分析超硬刀具行业市场需求凸显增长趋势。

随着现代工业的不断发展,高端、先进的加工技术和要求逐渐出现。

所以,在高精度、高效率、高精密的加工领域中,超硬刀具具有独特的优势,通过不断推陈出新,不断提高自身的技术创新和生产力,促进市场需求的不断增长。

超硬刀具行业市场供应前景广阔。

中国硬质合金刀具生产覆盖面较广,产量占到世界的五分之一左右。

此外,一些企业也在不断加大研发和生产超硬刀具的力度,提高产品质量,创新提升生产能力。

因此,市场供应处于不断扩大的趋势。

二、竞争分析超硬刀具行业竞争激烈。

当前,超硬刀具生产不仅存在国内竞争,而且也受到国外竞争的影响。

国际品牌以及国内企业都在尝试着不断了解和满足市场需求,加大技术研发的力度,进一步完善产品性能,期望在市场上过上一席之地。

发展趋势分析1. 超硬刀具技术的发展趋势。

越来越多的企业开始注重超硬刀具的创新,注重研发新型的高性能材料和刀具结构。

因此,超硬刀具的技术将会越来越先进,性能会越来越优越。

2. 超硬刀具生产的专业化、大规模化趋势。

现在超硬刀具的生产部分品类和产品精度要求的越来越高,对于生产工艺和设备也提出了更高的要求。

因此,超硬刀具行业需要在技术上不断研发和拓展,提高生产的专业化水平,实现高效率的生产和大规模的生产。

3. 超硬刀具的智能化发展趋势。

现在工厂越来越注重自动化、信息化的要求,而超硬刀具作为一种高精密度的切削工具,在这种背景下,迫切需要智能化发展。

未来的发展方向将会是智能化、自动化、信息化。

综上所述,超硬刀具行业具有广阔的市场前景和开发潜力,但是仍需注重技术、研发和生产能力的提升,加强市场调研和顾客需求的了解,以迎接未来的市场发展。

超硬材料的制备及其应用前景

超硬材料的制备及其应用前景

超硬材料的制备及其应用前景现代制造业对材料的要求越来越高,不能满足要求的材料将被淘汰。

超硬材料的出现和发展似乎给制造业注入了新的活力。

本文将介绍超硬材料的制备及其应用前景。

一、超硬材料的概念超硬材料,指硬度大于或等于钻石的材料。

绝大多数的超硬材料都是碳化物、氮化物和氧化物等化合物。

超硬材料具有硬度高、耐磨、耐腐蚀和高温稳定等优点,成为当今高科技制造领域的关键材料之一。

二、超硬材料的制备超硬材料的制备过程复杂、技术含量高。

主要有以下几种制备方法。

1.高压高温合成法高压高温合成法是制备超硬材料的一种主要方法。

该方法需要使用特殊的高温高压设备,在高温高压下将碳、氮、硼等化学元素与相应的金属元素反应制备出超硬材料。

这种方法制备的超硬材料质量更稳定。

2.金属有机化学气相沉积法金属有机化学气相沉积法是一种利用化学气相沉积技术制备超硬材料的方法。

该方法在中性气体中引入金属有机气体,金属有机气体经过加热分解反应,产生金属原子并与其他元素反应制备出超硬材料。

利用该方法可以得到均匀的厚度和质量均一的薄膜。

3.微波等离子体化学气相沉积法微波等离子体化学气相沉积法是一种应用高频电磁场将气相反应物激发成为等离子体状态,之后与基板上的化学反应制备超硬材料的方法。

这种方法可以制备出很薄且质量非常稳定的材料。

三、超硬材料的应用前景超硬材料在机械加工、磨削、细加工和表面涂层等领域具有广泛的应用前景。

以下将介绍其具体应用。

1.切削加工领域超硬材料可以被制成锯片、刨刀、车刀和铣刀等切削工具。

其中,钻石工具的硬度是钢材的150倍,可以加工各种难加工工件,如高温合金、陶瓷、金属和晶体等。

2.磨削加工领域超硬材料可以被制成切磨、压铸刃和超声波工具等磨削工具。

利用超硬材料制备的磨削工具可以加工硬度高、耐腐蚀的精密零部件,如航空部件、汽车发动机和精密轴承等。

3.涂层材料领域超硬材料还可以制备成一种非常有用的涂层材料。

这种涂层常见于模具、切削刀具、油钻等制造领域。

我国超硬刀具发展面临的挑战与前景

我国超硬刀具发展面临的挑战与前景

我国超硬刀具发展面临的挑战与前景近年来,我国超硬刀具增长势头明显,已经取得了很大的进步。

各大制造商如航空、汽车、能源行业对于节约成本的需求,也希望超硬刀具国产化,这正好为我国超硬刀具发展提供了发展空间。

一、超硬刀具的简介超硬刀具主要是指以金刚石,立方氮化硼和陶瓷等超硬材料制作的刀具。

本文主要讨论金刚石和立方氮化硼刀具。

1955 年美国GE 公司采用高温高压的方法获得人造金刚石。

1957 年以高温高压的方法合成了立方氮化硼(CBN)。

这些人造材料大大地丰富了材料宝库,开辟了“超硬材料”的新领域。

当时这些材料在机械加工领域的主要用途是作磨料,1977 年GE 公司又成功地开发了金刚石烧结体(PCD) 和CBN 烧结体(PCBN),并制造成刀片,使人造超硬材料的用途进一步扩展,由磨削扩展到了切削,迎来了切削加工技术发展的新曙光。

实践已经证明:用于切削有色金属时,金刚石刀具的耐用度较硬质合金刀具可提高几十甚至几百倍;立方氮化硼( 简称CBN) 虽然它的硬度稍逊于金刚石,但却是目前可用于加工硬化黑色金属的最硬的刀具材料。

许多切削加工概念,如绿色加工、以车代磨、以铣代磨、硬态加工、高速切削、干式切削等都因超硬刀具的应用而起,超硬刀具已成为推动现代切削技术向高端快速发展的重要因素。

在汽车关键零部件高速铣削加工方面,加工铝合金缸盖的PCD 面铣刀,铣削速度已经达到4021m/min,进给速度5670m/min ;加工灰铸铁缸体的CBN 面铣刀,铣削速度已达2000m/min,比传统硬质合金面铣刀提高了10 倍。

二、现代超硬材料及技术的发展国外公司非常重视对超硬材料及刀具的持续研究,一直都进行着持续的研发,几乎每年都有新思路、新工艺、新产品推出。

超硬材料技术的发展1.PCD 新牌号的不断涌现近几年,各公司针对使用对象不断研发新的牌号,性能指标有很大的提升。

如英国某公司PCD 牌号——wpc102 采用了多层结构:350um 的复合pcd 基底层,20um 的复合pcd 中间层,30um的顶部金属层。

2023年超硬刀具行业市场前景分析

2023年超硬刀具行业市场前景分析

2023年超硬刀具行业市场前景分析超硬刀具是采用超硬合金材料制造的切削工具,其硬度和耐磨性能极高,广泛应用于机械加工、汽车制造、航空航天、电子、通讯等领域。

随着工业化水平的提高和需求的增加,超硬刀具市场也呈现出了不断扩大的趋势。

本文将从技术发展、市场现状和未来趋势三方面对超硬刀具行业的市场前景进行分析。

一、技术发展超硬刀具的主要材料是金刚石和立方氮化硼,这两种材料具有较高的硬度和耐磨性能。

但是,传统的超硬刀具存在一些缺陷,如价格昂贵、生产复杂、易碎等问题。

随着科技的不断进步和材料工程的发展,超硬刀具的生产技术也在不断提高。

目前,已经出现了许多新型的超硬刀具材料和制造技术,如多晶金刚石、纳米硬质合金等。

这些新材料和新技术不仅提高了超硬刀具的性能指标,而且对其生产成本进行了有效控制,使得超硬刀具在工业制造领域中得到广泛应用。

二、市场现状目前,全球超硬刀具市场规模约为150亿美元,其中最大的市场为汽车领域。

超硬刀具在汽车零部件加工中应用广泛,能够有效提高零部件的加工精度和表面质量。

此外,随着工业机器人的普及,超硬刀具在机器人应用领域中也占据了重要的市场份额。

根据市场研究机构的数据显示,预计到2025年,全球机器人市场规模将达到389亿美元,这将进一步推动超硬刀具市场的扩大。

三、未来趋势未来几年,超硬刀具市场将会呈现出以下趋势:1. 产业链协同发展。

超硬刀具市场的发展需要与相关的行业紧密配合。

未来,超硬刀具制造商将积极与汽车、航空航天、机器人等行业的企业展开深入合作,推动产业链的协同发展,提高市场分布和创新能力。

2. 创新研发。

超硬刀具市场发展趋势要求制造商加强技术研发,从而实现高效率、低成本、高质量和多功能的超硬刀具产品。

制造商应结合客户需求和市场趋势,针对特定应用场合开发出适配超硬刀具、具备个性化特性的产品。

3. 智能化发展。

超硬刀具制造商要与各个行业的数字化转型相适应。

未来,随着人工智能的应用进一步普及,超硬刀具制造商应当加强技术应用研究,开发智能化的超硬刀具产品,以应对行业数字化转型的需求。

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浅谈超硬刀具材料的应用与前景摘要:本文全面介绍了超硬刀具材料(pcd,cbn和pcbn方面)的应用与前景,阐述了3种材料的性能特点以及它们在不同领域及加工材料方面的切削应用。

同时对超硬刀具材料的广阔前景做出了客观的设想。

关键词:超硬材料;刀具;应用;前景中图分类号:th142 文献标识码:a 文章编号:1007-9599 (2013)05-0146-03一、引言近年来,由于汽车和飞机制造业的大发展,大量应用轻型材料(a1—si,a1—mg合金)、复合材料等。

目前这些材料常用硬质合金刀具来铣削,而当切削速度升高以后会导致硬质合金刀具的磨损加剧,为了保证刀具的耐用度,零件的铣削加工往往是在较低切速(粗加工30m/min,精加工100m/min)下进行的,加工效率低(材料去除率3~13cm3/min)。

因此,在轻型材料零件的制造过程中切削加工性很差,具体表现为:(1)加工效率低;(2)刀具磨损严重;(3)加工精度和表面质量不稳定。

图1给出了刀具材料的发展史与切削加工高速化的关系,毋庸置疑,寻求一种高速,高效、低成本的加工方法已成为目前关注的研究热点。

随着超硬材料(聚晶金刚石和聚晶立方氮化硼)刀具进入到机械加工领域,逐渐显现出其优越的加工性能,其超长的使用寿命、极高的加工质量以及所带来的极高的生产效率是其它任何材料的刀具所无法比拟的。

过去主要用于精加工,近几年来由于改进了人造超硬刀具材料的生产工艺,控制了原料纯度和晶粒尺寸,采用了复合材料和热压工艺等,应用范围不断扩大,除适于一般的精加工和半精加工外,还可用于粗加工,被国际上公认为是当代提高生产率最有希望的刀具材料之一。

二、超硬刀具材料的性能特点1981年国际硬物质科学会议认为,硬度大于1000hv的物质均可称为硬物质,能加工诸如硬质合金(硬度1600—1800hv)、刚玉(2000hv)、碳化硅(2200hv)等这一类物质的材料称为超硬材料。

通常所说的超硬材料是指与天然金刚石的硬度、性能相近的人造金刚石和cbn(立方氮化硼)2种材料,由于天然金刚石市场价格十分高,所以,目前我国生产超硬刀具时大多采用聚晶立方氮化硼(pcbn)、人造聚晶金刚石(pcd)以及它们之间的复合材料。

超硬刀具材料具有以下性能特点:(1)高的硬度。

刀具材料的硬度必须高于工件材料的硬度。

表1给出了各种刀具的硬度值,pcd的硬度可达8000hv,为硬质合金的8~12倍;cbn晶体结构与金刚石类似,因此具有与金刚石相近的硬度和强度;cbn微粉的显微硬度为8000~9000hv,其烧结体pcbn 的硬度一般为3000~5000hv。

(2)高的耐磨性。

刀具材料应有好的抵抗磨损的能力,它取决于材料的力学性能,化学成分和组织结构刀具耐磨性是刀具抵抗磨损能力。

一般刀具硬度越高,耐磨性越好。

刀具金相组织中硬质点(如碳化物、氮化物等)越多,颗粒越小,分布越均匀,则刀具耐磨性越好。

刀具材料耐热性是衡量刀具切削性能的主要标志,通常用高温下保持高硬度的性能来衡量,也称热硬性。

刀具材料高温硬度越高,则耐热性越好,在高温抗塑性变形能力、抗磨损能力越强。

(表2给出了不同刀具材料的耐磨性比较)。

(3)足够的强度和韧性。

刀具材料必须具有足够的强度和韧性以抵抗冲击与振动。

如车削45钢,在背吃刀量ap=4㎜,进给量f=0.5㎜/r的条件下,刀片所承受的切削力达到4000n,可见,刀具材料必须具有较高的强度和较强的韧性。

一般刀具材料的韧性用冲击韧度ak表示,反映刀具材料抗脆性和崩刃能力。

(4)高的耐热性。

在高温下保持较高的硬度、耐磨性、强度和韧性的能力(表3给出了各种刀具材料的高温硬度比较)。

(5)良好的导热性和工艺性。

热导率越大,越有利于提高刀具的使用寿命;线膨胀系数小,则可减小热变形;为了便于制造,须有较好的锻造性能、热处理性能、焊接性能、加工性能等,而且要追求高的性能价格比(表4给出了各种刀具材料的力学性能比较)。

(6)具有较低的摩擦系数。

低的摩擦系数可以导致切削时切削力小,切削温度降低,加工表面质量提高(表5给出了各材料刀具加工工具加工质量比较)。

表5 各材料刀具加工工件质量精度三、超硬刀具材料的应用(一)金刚石刀具金刚石作为一种超硬刀具材料应用于切削加工已有数百年历史。

二十世纪七十年代,人们利用高压合成技术合成了聚晶金刚石(pcd),解决了天然金刚石数量稀少、价格昂贵的问题,使得人造金刚石发展加快,除用高温高压以石墨作原料烧结金刚石外,现在也有不少人开发常温常压用纯甲烷制造金刚石的新工艺(图2人造金刚石及pcd的制备)。

这种高硬的材料会在金属切削领域的应用主要体现在以下两方面:(1)难加工有色金属材料的加工:用普通刀具加工难加工有色金属材料时,往往产生刀具易磨损、加工效率低等缺陷,而pcd刀具则可表现出良好的加工性能。

如用pcd刀具可有效加工新型发动机活塞材料——过共晶硅铝合金(对该材料加工机理的研究已取得突破)。

(图3pcd刀具应用领域)。

(2)难加工非金属材料的加工:pcd刀具非常适合对石材、硬质碳、碳纤维增强塑料(cfrp)、人造板材等难加工非金属材料的加工。

如华中理工大学1990年实现了用pcd刀具加工玻璃;目前强化复合地板及其它木基板材(如mdf)的应用日趋广泛,用pcd刀具加工这些材料可有效避免刀具易磨损等缺陷。

(图4pcd木工刀具主要加工对象分布)如现代汽车变速箱因减轻重量和多功能化的要求,越来越多地采用压铸铝合金来制造,其上设置有许多阶梯状的成型孔,这些孔对表面粗糙度、圆度、圆柱度、同心度、无毛刺等质量要求非常严格。

为满足高效、高精度加工成型孔的需要,日本公司开发了一种pcd成型阶梯铰刀。

选用优质pcd刀片材料,用高精度成形磨削技术来保证切削刃形状,获得优良一致的尺寸精度和表面粗糙度,使所有切削刃在不同加工负荷下具有优良的切削性能。

但众所周知,金刚石在高温下和w、ta、ti、zr、fe、ni、co、mn、cr、pt等会发生反应,与黑色金属(铁碳合金)在加工中会发生化学磨损,金刚石不用于加工黑色金属。

(二)立方氮化硼(cbn)立方氮化硼是继人造金刚石之后出现的又一种超硬材料。

它的特点是:硬度仅次于人造金刚石(可达8000hv~9000hv),耐磨性好、热稳定性高,可耐1300℃~1500℃的高温。

此外,具有良好的导热性和较小的摩擦系数。

(表6给出了立方氮化硼与人造金刚石的物理机械比较)目前cbn单晶的制备一般采用高温高压法(图5给出了cbn的制备方法)。

立方氮化硼刀具能以加工普通钢和铸铁的切削速度切削淬硬钢、冷硬铸铁、高温合金等,从而大大提高生产率。

当精车淬硬零件时,其加工精度与表面质量足以代替磨削。

据美国有关文章报导,以车代磨使工件光洁度始终保持16um。

在正常条件下,光洁度能达到6~8um。

目前,以车代磨这种新工艺正在许多工业部门采用,如汽车制造厂用这种方法对传动轴、各类轴传动链、发动机、制动盘和制动转子进行半精加工和精加工;飞机制造厂用这种方法制造副翼齿轮和起落架,从油田到钢厂到处可以看到以车代磨方法的应用。

机床、工具、重型卡车、农业机具、医用设备、罐头模具、汽车零件都把以车代磨作为其生产过程的一个组成部份。

(三)聚晶立方氮化硼(pcbn)目前,市场上聚晶立方氮化硼(pcbn)刀具按成分和制造方法可分为3种:整体聚晶立方氮化硼刀具、聚晶立方氮化硼复合片以及电镀立方氮化硼刀具。

它的硬度高,耐磨性好,耐热性强,导热性好,化学惰性大,摩擦因数低,常用于淬硬钢车削和面铣时作刀具材料。

目前pcbn的制备也通常采用高温高压法(图6给出了pcbn的制备方法)。

目前50%的pcbn刀具用于汽车制造业,包括用于加工汽车发动机箱体、刹车盘、传动轴、气缸孔、发动机进出气阀座等,另外,约20%用于重型设备(如轧辊)的加工(图7pcbn在各业的应用)。

近年来,随着计算机加工技术的迅猛发展以及数控机床普遍使用,可实现高效率、高稳定性、长寿命加工的pcbn刀具的应用也日益普及,同时还引入了许多先进的切削加工概念,如高速切削、硬态加工、以车代磨、干式切削等。

pcbn刀具材料已成为现代切削加工中不可缺少的重要的刀具材料。

四、结语超硬刀具材料是一种先进的刀具材料,在生产中有着广阔的应用前景。

(一)木制品与塑料制品加工木材加工及家具业已大量使用自动化机床替代传统手工作业方式,此外利用木材加工产生废弃材料,经粉碎加工再加入塑料类粘结剂,再经一系列处理,制成“再生材料”,这种材料加工难度比原木更难。

因此就产生了两大需求:第一,用于木工、塑料工业金刚石或cbn复合聚晶工具也已提上了日程,特别木质地板条加工用pcd刃具,国内已有相当用量,因此开发pcd工具用于林产品加工也是当务之急。

第二,自动化加工木材及塑料制品需要采用诸多类型硬质合金或高速钢刃具。

(二)修整工具开发修整工具在行业上基本属于缺门产品,几乎所有超硬材料制品企业都生产金刚石修整工具。

以winter公司为例,该公司生产多点式单点式两大类修整工具,其多点式有fliese、igel、pro-dress、rondist四个品种计17种型号。

单点式有single-point、one- way、profile三个品种计23种型号。

以适用于各种用途、各种磨削方式,包括砂轮机上磨具整形修整之用。

制作修整工具选用金刚石时,根据用途不同,可以用天然金刚石、合成单晶或聚晶金刚石,甚至复合聚晶金刚石,因此行业内完全有条件使用。

(三)汽车行业(动力机械)主要开发:轿车窗玻璃、汽车后视镜等玻璃加工用各种金刚石砂轮、套钻;加工活塞环用cbn磨盘;各种铸铁零部件加工用pcbn刀具磨具、珩磨工具;各种液压件加工用小孔磨头;高精度高耐磨轴承加工用cbn砂轮(包括树脂陶瓷结合剂)。

参考文献:[1]赵秋荣.不同刀具材料的基本性能与评价[j].中国知网,1995,16,1.[2]栗正新.加工钛合金用pcbn刀具材料的性能分析[j].中国知网,2012,24,2.[3]罗中平.改进人造金刚石提纯技术减少环境污染的方法探讨[j].珠宝科技,2003,15(1):27-30.[4]王光祖.国外人造金刚石晶体生长机制的研究[j].超硬材料与工程,1999,11(2):1-6.[5]陈启武,邓福铭.国产大型六面顶超高压设备人工合成高品质金刚石理论与实践(鉴定资料)[d].北京:中国矿业大学,2004.[6]j.konstanty.powder metallurgy diamond tools.elsevier,2005.[7]中川哲男.cbn工具的性能和加工的实例[j].机械技术(日),1988,35(11)7,35(l1):30-36.[8]http:///article/i25589284.html.[9]杨利民.超硬刀其的应用[j].工具技术,1997,31(3):30-32.[10]寇自力.超硬材料刀具的发展与应用[j].工具材料,2000,8.[11]赵明生.机械工程师手册[m].北京:机械工业出版社,1996.。

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