• 硬質合金在超硬刀具中的應用

    2015-08-28 336

    超硬資料刀具主要包括金剛石刀具和立方氮化硼刀具,其中以人造金剛石復合片(PCD)刀具及立方氮化硼復合片(PCBN)刀具占主導位置。
    據統計,我國在切削刀具范疇其產值每年堅持在10~15%的增長率,同時在刀具范疇里,超硬資料所占的比例也逐年上升,截至目前曾經超越了10%,并仍將以較快趨向增長。在超硬刀具迅猛開展的同時,對硬質合金基體的需求空間也越來越大,并且硬質合金基體對超硬刀具合成的影響也越來越遭到普遍注重。
    超硬刀具無論是PCD還是PCBN刀具與傳統油用或礦用復合片相比,直徑明顯更大,厚度明顯更薄,這是超硬刀具與其他復合片最顯著的區別。因而與普通硬質合金基體片相比,超硬刀具關于硬質合金基體燒結之后的平行度和變形量控制愈加艱難。
    PCD和PCBN超硬刀具對硬質合金基體牌號的需求存在著一定的差別。其中PCD超硬刀具常用硬質合金晶粒尺寸為細晶,并請求異常長大的晶粒盡可能少,以減少WC毀壞時的裂紋源。硬質合金中Co的含量過高將影響PCD復合片的耐磨性,縮短刀具的運用壽命,而Co含量過低將會影響合成過程中硬質合金往聚晶層的遷移,從而影響D-D鍵的構成。此外,隨著晶粒尺寸的減小、鈷含量的增加而其抗沖擊性能也不時增加。
    硬質合金基體中的Co作為PCBN超硬刀具的溶劑和粘結劑能夠顯著進步超CBN微粉的燒結度,加強PCBN超硬刀具的粘結強度。與PCD刀具不同的是,PCBN刀具在高速干式切削會產生很高的切削溫度,傳統的基底會在高溫高沖擊下由于熱導率低、耐熱疲倦性差招致刀具的損壞,因而除關注基底資料的機械性能外,還要特別留意基底的熱導率,抗熱疲倦等熱性能。隨著晶粒尺寸大的硬質合金基體的抗熱疲倦性能高,熱導率增大,并隨著鈷含量的降低而升高。
    綜上可知,無論PCD還是PCBN超硬刀具,都需求選擇適宜的晶粒尺寸以及Co含量,以減少界面的內應力,進步刀具的合成率和性能,從而增加刀具的運用壽命。
    值得留意的是,不同超硬刀具廠家的合成工藝存在著一定的差別,對基體牌號的需求也不盡相同,因而我公司在超硬刀具硬質合金基體上,除了保證最根本的外觀尺寸和理化性能之外,還應增強對超硬刀具合成的認識,從合金的角度提出進步超硬刀具復合片的合成率、減少內應力以及進步超硬刀具性能的措施,為不同客戶不同的合成工藝提供與之匹配的個性化效勞。

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