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工业加工中的超硬高速切削刀具《资讯》

发布时间:2020-08-17 13:30:18 阅读: 来源:塑焊机厂家

2016-05-16 10:07:48来源: 贤集网

化学气相沉积的金刚石(CVD)刀具。CVD金刚石是采用化学气相沉积的方法制备的一种全晶质多晶纯金刚石材料。CVD金刚石膜由于是纯金刚石材料,几乎不含杂质,晶体完整性好,其硬度、热稳定性、热导率等高于高温高压合成的聚晶金刚石,接近单晶金刚石。但由于CVD金刚石多为多晶体结构,所以CVD金刚石的性能介于PCD和单晶金刚石之间。

单晶刚石刀具。单晶金刚石是迄今为止所发现的最硬、热传导率最好的材料。单晶金刚石材料质地致密,经过精细研磨,切削刃口质量极好,刃口半径可达0。01~0。002μm,再加上它与被加工材料间的摩擦系数小,与非铁金属无亲和力,切屑易排出,切屑呈连续状。

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但由于单晶金刚石具有解理面,在受冲击时会出现脆性,易被破坏,并且单晶金刚石用于制作切削刀具必须是大颗粒(重量大于0.1g,长度大于3mm),且其价格昂贵。因此,对其设计制造要求较高,特别是定向、固接、研磨等。单晶金刚石切削刀具主要用于表面光洁度、几何形状和尺寸精度有极高要求的超精密加工(尺寸精度0.1μm~1.0μm、表面粗糙度≤0.01μm)的应用领域,如陀螺仪、反射镜、多面镜、磁盘等。

聚晶金刚石刀具。PCD是由金刚石微粉与其相关结合剂在高温高压下烧结而成的,PCD与单晶金刚石相比,其硬度低于单晶金刚石,但由于金刚石晶粒是无序排列,比单晶金刚石具有更好的韧性、且各向同性。PCD与硬质合金相比,耐磨性为硬质合金的100多倍,硬度为硬质合金的2~4倍,而其寿命则为硬质合金的几十至数百倍。PCD的特性,在很大程度上受金刚石微粉的粒度和含量的影响。

PCD的耐磨性和抗弯强度多与金刚石烧结体中金刚石微粉的平均粒径有着密切关系。粒度越粗,PCD的耐磨性越好,但抗弯强度越低,易崩刃,很难制作高精度的切削刃;粒度越细,PCD的刃口越锋利,抗弯强度越好,但耐磨性下降了。

由于金刚石与含铁、钴或镍的金属在正常加工温度下,易发生化学反应,所以一般不宜用金刚石刀具加工铁系金属,钴基、镍基合金,主要用于加工有色金属及非金属。PCD在许多制造工业领域,尤其是汽车和木材加工工业,成为传统的硬质合金刀具的高性能替代产品。采用高强度铝合金刀体的PCD面铣刀的切削速度高达3000~4000m/min,有的达7000m/min,适合于汽车零部件成形面的高速加工。

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