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硬質合金圓刀片質量的影響因素

圓刀片的質量受到多種因素的影響,其中燒結過程中各種工藝參數的改變,對的質量影響最大。粘結劑/催化劑材料、基體材料等組成材料,以及顆粒表面清潔度、顆粒度等都決定了異形刀片的性能。
(1)基體的選擇由于碳化鎢硬質合金具有較高的硬度,較好的導熱性和韌性,因此多采用含有Co的碳化鎢硬質合金作為PCBN刀片基體。Co作為一種溶劑和粘結劑可以顯著提高CBN的燒結度,增強PCBN的強度[3],但是碳化鎢硬質合金中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晶粒的表面清潔度將直接影響著PCBN的燒結質量,因此在燒結前都要對CBN晶粒進行嚴格地處理,以去掉晶粒表面的水分及氧化物等雜質。采用的方法主要是在真空或氫氣、氨氣等還原性氣體下加熱1~2個小時。否則過多的雜質會影響CBN-CBN顆粒間及CBN與粘結劑間的粘結,使得PCBN刀片強度減小,耐磨性能降低。
CBN顆粒的大小不但對PCBN刀具的切削表面質量有影響而且對PCBN燒結時粘結劑的燒結能力起到一定的作用。
(3)CBN晶粒含量 CBN含量對PCBN刀具的硬度、導熱性有較大的影響。CBN含量越高,刀具的硬度越高,導熱性越好。高含量PCBN刀具(一般CBN含量為80%~90%)是以CBN之間的直接結合為主,具有高硬度和高導熱性。這類PCBN刀具適合加工高硬度合金和組織中含有高硬質點的材料,如冷硬鑄鐵、耐熱合金等。
(4)粘結劑 CBN燒結所需的粘結劑:①物理化學性能越接近CBN越好,這樣不會過多的削弱燒結后PCBN刀具的切削性能;②易于達到熔點溫度或在此溫度下具有好的塑性;③相對于CBN具有足夠的化學活性,具有使六方氮化硼(HBN)向CBN轉化的催化性。目前,常用到的粘結劑按其物理化學性質可分為金屬粘結劑(如Ni、Co、Ti、Ti-Al等)和陶瓷粘結劑(如TiN、TiC、TiCN、Al2O3等);按作用可分為催化劑(如,Al、AlN、AlB2、Si等)和溶解劑(如Ti、Ni、Co、TiN、TiC、TiCN等)。
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