弁言:现在,CBN刀具在玄色金属加工范畴,是耐磨性能***好的刀具质料,颠末论证,立方氮化硼刀片的寿命一样通常是硬质合金刀片和***片的几倍到几十倍。立方氮化硼刀具(CBN刀具)作为脆性超硬刀具质料,硬度是其***明显的特点,而韧性是其***根本的包管,本文通过利用CBN刀具车削差别硬度的铬钻(Cr-Mo)合金钢的试验,论述了工件质料硬度对CBN刀具寿命的影响,并对其缘故原由作了阐发;来进一步明白CBN刀具相宜加工硬度范畴,进一步引导CBN刀具的利用。并浅谈了博特超硬除了除了对CBN刀具硬度之外的研究—--抗打击韧性。 CBN刀具的性能与能加工硬度范畴 一、CBN刀具的性能立方氮化硼(CB N)是人工合成的一种高硬度质料,它的硬度(HV7300~9000)仅次于金刚石,但它的耐热性和化学稳固性都大大高于金刚石,它能耐 1300~1500℃的高温,与铁族金属直至1 200~1300℃时也不易起化学作用。因此,CBN刀具既实用于非铁族难加工质料的加工,也实用于淬硬钢、冷硬铸铁及高温合金等铁族难加工金属的切削。用CBN刀具举行半精加工和精加工,加工精度可达IT5,外貌粗糙度可小至Ral.25~0.2μm。着刀具具有较优的多少形状,无论是在刀具寿命照旧加工外貌粗糙度方面,CBN刀具切削都完全可以取代磨削加工。 二、CBN刀具的耐用度,由于CBN对铁族金属呈化学惰性并具有高硬、耐磨、耐高温、强度好等特点,故其加工工具多为淬火钢类难加工零件,利用CBN刀具切削软质质料的资料较少,CB ND具切削软质质料时的磨损环境资料未几。为了明白CBN刀具的实用范畴,通过车削差别硬度的Cr一伽合金钢来测定CBN刀具的耐用度,发明了一些值得细致的征象。实行是在以下条件下举行的。切削时倒霉用切削液。这是由于利用水溶性切削波在高温下CBN会和水产生化学反响,侵害CBN的性能。同时CBN刀具的切削速率一样通常选得较高,以便使切削区加热到促使质料软化的温度而有利于切削,这时利用切削液大概引起对具冷热不匀,产生很大的热应力而导致热龟裂,使 CBN刀具崩刃。以是CBN刀具一样通常宜于干式切削。切削的工件质料为中淬透性合金调质钢3 5CrMo合金钢,工件硬度分别为HRC28、35、45和58o刀具的重要多少角度为:前角Y。。-5”,后角a。一矿,刀尖圆角半径r.-0. ***m,无负倒核。刀具的磨钝尺度凭据ISO同一划定以1/2切削深度处后刀面上测定的磨损带宽度yB作为刀具磨钝尺度,本实行取yB“0Zm“。在切削用量中,切削速率y是影响刀具耐用度T的***重要因素。刀具耐用度与切削速率干系为:yT”。Co式中m——指数,表现y-T间影响成水平C。——系数,与刀具、工件和切削条件有关当工件硬度为HRC28fD35时,CBN刀具的m值约为0.sl工件硬度为HR***5和58时,m值约为0.6~0.65。硬质合金切削刀具YT15,m值约为0.46。实行中切削速率在100~300m/min之间,切削深度a,一0.***m,进给量f=0.lmm/r。切削速率y-150m/min和y-200m/min时工件硬度和刀具耐用度的干系曲线见图1,CBN刀具耐用度的***低点约在工件硬度为HRC35时。 三、切削力和切削温度切削力测定中发明当工件硬度低于HR***0,切削力根本恒定,当工件硬度高于 HR***0,CBN刀具的切削力随工件硬度增大而明显增大。这个征象阐明切削力不是造成CB N刀具耐用度在切削硬度约为HRC35的工件时***低的缘故原由。刀具后D面温度曲线见图2。对付全部的切削速率,当工件硬度约为HRC35时,CBN刀具后刀面的温度均为***高,这彷佛可以阐明切削热是引起刀具切削硬度为HRC35的工件时后刀面磨损***大的缘故原由。磨损的后刀面,通过扫描式电子显微镜视察,可见刀具后刀面上有很多条痕和大量的金属铁(Fe)沉积。接洽到图 2所示为温度特性曲线,此时CBN刀具的磨损重要是粘结征象引起的,由于高温时粘结的剧烈水平比低温时大得多。另一方面,由于CBN刀具切削铅一铝合金钢时有较大的m值(0.6),以及磨钝刀具后刀面上的摩擦条痕,阐明CBN刀具同时存在着粘结和摩擦磨损,当切削硬度约为H RC35的工件时,粘结磨损占重要职位地方。四、结论1.当切削差别硬度的Cr-Mo合金钢时,在切削较软的HRC35工件时,CBN刀具后刀面温度***高,耐用度***低。2.切削硬度约为H RC35的合金钢时可在CBN刀具后刀面上视察到大量的摩擦条痕和沉积金属铁(Fe),此时CBN刀具以粘结磨损为主。 立方氮化硼刀具的硬度与脆性的辩证 现在,CBN刀具在玄色金属加工范畴,是耐磨性能***好的刀具质料,颠末论证,立方氮化硼刀片的寿命一样通常是硬质合金刀片和***片的几倍到几十倍。比方博特超硬BN-S30牌号立方氮化硼刀片加工灰铁材质刹车盘,切削线速率600M/min,比硬质合金刀片服从进步2倍,粗加工时寿命进步6-12倍,精加工时寿命是硬质合金刀片的15-20倍。并且随着研究的进步,CBN刀具顺应种种高硬度庞大质料的加工,博特超硬HLCBN新研制的CBN刀具牌号,可以加工HRC79硬度的碳化钨辊环(属于硬质合金轧辊),在海内尚属首例。单纯的进步切削刀具硬度及耐磨性并不难,但随着刀具质料的硬度增长,造成脆性增长、CBN刀具的韧性低落;针对立方氮化硼刀片硬而脆的特性,博特超硬CBN曾推出的得当低速切削和重载粗加工立方氮化硼刀片牌号,以博特超硬BN-S20牌号为例,它不但可以断续切削淬硬钢,也可以大余量切除工件的淬硬层,但条件是并没有捐躯刀具的耐磨性,这是与市场上的CBN刀具***大的差别,“耐磨性与抗打击性的完善均衡”是HLCBN品牌屹立于天下超硬刀具行业的缘故原由之一。 综述 立方氮化硼刀具(CBN刀具)作为脆性超硬刀具质料,硬度高是其***明显的特性,而韧性是其***根本的包管,但我们不克不及由于一味的寻求其韧性,而丧失了它的超硬质料特性--耐磨性,更不克不及一味寻求其高硬度和刀具寿命,而掉臂刀具的抗打击韧性,作为超硬质料的研究者,我们应该反思总结,制止使超硬刀具研究走向别的一个极度。
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