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随着超硬材料的迅猛发展,无粘结剂的CBN刀片未来发展前景大好,无粘结剂的CBN刀片材质目前主要问题为韧性较差,且该材料合成压力较高。因此现有研究在工业压力下制备了超硬、高韧的新型无粘结剂层状BN增韧CBN(Lt-CBN)块材,通过切削硬质合金实验,分析了该材质内部微观结构对其切削性能和耐磨性的影响。燕山大学通过研究最终得出结果:该材料韧性高达85Mpa·m1/2,可超精密切削硬质合金,获得粗糙度Ra低于10nm的超光滑表面;Lt-CBN材料内部存在少量层状BN,不仅提升了韧性还降低了表层材料的非晶化程度及磨损速率;相对于商品化的纯相CBN材料,该材料展现出更好的切削性能和耐磨性;Lt-CBN材料的主要磨损形式为后刀面的部分非晶化,并在摩擦下逐渐被去除导致磨料磨损。
CBN立方氮化硼是仅次于金刚石的超硬材料,且该材质热稳定性优于金刚石,在超硬刀具加工领域应用十分广泛。常用的CBN刀具材质也主要分为两类:含粘结剂的聚晶CBN和无粘结剂的CBN。其中,5~6Pa、~℃条件下采用微米尺寸的CBN颗粒与金属粘结剂或陶瓷粘结剂制备PCBN,但粘结剂也降低了材料的硬度和耐磨性,其硬度仅为27~40Gpa。为提高PCBN刀具的硬度,实验人员以六方氮化硼(hBN)、热解类六方氮化硼(pBN)或CBN为原料在压力≥7.7Gpa条件下合成了亚微米或纳米级晶粒的无粘结剂纯相CBN,该材料硬度、耐磨性和热传导性均优于PCBN材料。
无粘结剂CBN材料具有优良的机械性能及其在切削加工领域广阔的应用前景,无粘结剂CBN材料近年来备受切削性能研究者的
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