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金刚石-未来刀具材料发展新特点
来源:TAIDEA        时间:2011-2-10        『返回
        超硬材料是指金刚石和立方氮化硼(CBN),其硬度比其他刀具材料高出几倍,金刚石是自然界中最硬的物质,CBN的硬度仅次于金刚石。近年来,超硬金刚石磨刀材料发展迅速。
 
  金刚石刀具材料分为5类:天然金刚石(N D)、人造聚晶金刚石复合片(P C D / C C)、金刚石薄膜涂层刀具(CD)、金刚石厚膜刀具(FCD)和人造聚晶金刚石(P C D)。N D 的结晶各向异性,在进行刀磨的使用时必须选择适宜的方向;人造金刚石各向同性,其硬度低于N D , 但强度与韧性好于ND。
  金刚石刀具能够有效地加工非铁金属材料和非金属材料。如铜、钨等有色金属及其合金,陶瓷、硬质合金,各种纤维和颗粒加强复合材料,塑料、橡胶、石墨、玻璃和木材等,但金刚石忌切钢铁和其他铁族元素。
  立方氮化硼(CBN)刀具材料具有极高的硬度和红硬性,是高速精加工或半精加工淬火钢、冷硬铸铁、高温合金的理想刀具材料,由于CBN 刀具加工高硬度零件时可以获得良好的加工表面粗糙度,因此采用金刚石磨刀刀具切削淬火钢可以实现“以切代磨”。

   高速钢材料的发展
  在未来刀具材料发展中仍要提到高速钢材料的发展,尽管高速钢材料在全世界的销售额正逐年减少,但高性能钴高速钢和粉末冶金高速钢的使用量仍在不断增加,这2 种高性能高速钢比普通高速钢具有更好的耐磨性、红硬性和使用的可靠性。随着人们对切削加工效率追求的提高和观念的转变,这些高性能高速钢刀具在航空领域被大量采用。如航空难加工材料,自动钻铆机上使用的钻、扩、铰、锪一体高精度复合刀具以及加工飞机零件复杂型面的各类复合刀具。
  随着科技进步,先进制造系统,高速切削、超精密加工、绿色制造的发展和付诸实现,对刀具提出了全新要求,未来刀具材料也必将有重大发展。刀具材料与工件材料双方交替发展和相互促进,成为切削刀具不断向前发展的历史规律。在未来,刀具材料必将面临工件性能提高,加工批量加大和制造精度提升的更严峻挑战。材料科学的进步,推动了刀具材料的发展,而刀具材料的发展应考虑原材料资源的制约。新品种的出现,新旧品种各自所占比重的变化以及它们之间相互竞争和相互补充的格局,金刚石磨刀将成为未来刀具材料发展的新特点。
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