機械加工中刀具材料的應用與發(fā)展趨勢(編輯修改稿)
2025-06-10 01:04 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 式 ,微量添加到傳統(tǒng)的硬質(zhì)合金牌號中,即可有效地提高它們的機械性能與切削性能。添加稀土元素 后硬質(zhì)合金的組織比較致密。室溫和高溫硬度都有所改善。斷裂韌性和抗彎強度顯著提高,分別提 高20%和10%以上。其耐磨性和使用壽命也均有不同程度的提高。稀土硬質(zhì)合金刀片在切削時 表層有富鈷現(xiàn)象,故能降低切屑、工件與刀具間的摩擦系數(shù),從而可以降低切削力。因此,它在機 械加工中發(fā)揮著重要作用。我國對稀土硬質(zhì)合金的研究開發(fā),領先于其他國家。 料超硬刀具材料是指天然金剛石及硬度、性能與之相近的人造金剛石和CBN(立方氮化硼)。由 于天然金剛石價格比較昂貴,所以生產(chǎn)上大多采用人造聚晶金剛石(PCD)、聚晶立方氮化硼( PCBN),以及它們的復合材料。上世紀中葉,美國利用人造金剛石微粉和人造CBN微粉在高 溫、高壓、觸媒和結合劑的作用下燒結成尺寸較大的聚晶塊作為刀具材料。之后,南非戴比爾(D eBeers)公司、前蘇聯(lián)和日本也相繼研制成功。后來又推出了金剛石或CBN和硬質(zhì)合金的 復合片。目前,又出現(xiàn)了人工合成大單晶金剛石,以及用CVD(化學氣相沉積)法制出的金剛石 薄膜涂層和金剛石厚膜等功能性材料,大大拓寬了超硬刀具材料的應用領域。我國超硬刀具材料的 研究與應用開始于上世紀70年代,現(xiàn)躍居世界上超硬材料生產(chǎn)大國之首。金剛石的優(yōu)點是具有極 高的硬度和耐磨性,是刀具材料中最硬的材料。同時它的摩擦系數(shù)小,與非鐵金屬無親和力,切屑 易流出,熱導率高,切削時不易產(chǎn)生積屑瘤,加工表面質(zhì)量好,能有效地加工非鐵金屬材料和非金 屬材料。其缺點是韌性差,熱穩(wěn)定性低。三種主要金剛石刀具材料—PCD、CVD厚膜和人工合 成單晶金剛石各自的性能特點為:PCD焊接性、機械磨削性和斷裂韌性最高,抗磨損性和刃口質(zhì) 量居中,抗腐蝕性最差。CVD厚膜抗腐蝕性最好,機械磨削性、刃口質(zhì)量、斷裂韌性和抗磨損性 居中,可焊接性差。人工合成單晶金剛石刃口質(zhì)量、抗磨損性和
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