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日本技術(shù)：?由立方氮化硼燒結(jié)體制成的工具
來源:國際新技術(shù)資料網(wǎng)
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作者:歐陽華
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發(fā)布時(shí)間: 2014-06-20
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現(xiàn)有技術(shù)問題是在將具有高cBN含量的由cBN燒結(jié)體制成的工具應(yīng)用于切削近來具有低延性特性的難削材料時(shí)，由于cBN燒結(jié)體具有高導(dǎo)熱率，因此切削時(shí)在加工部位產(chǎn)生的摩擦熱會擴(kuò)散至cBN燒結(jié)體。結(jié)果，無法在保持高溫的同時(shí)進(jìn)行切削，因此切削效率顯著降低。這種燒結(jié)體具有高導(dǎo)熱率，所以通過加工而產(chǎn)生的摩擦熱會由cBN燒結(jié)體逸出。
由于加工時(shí)產(chǎn)生的熱無法充分地傳導(dǎo)至加工材料，導(dǎo)致無法使加工材料軟化，因此會向工具加載負(fù)荷，于是即使是強(qiáng)耐崩裂性的由cBN燒結(jié)體制成的工具也會發(fā)生朋裂。在鐵基燒結(jié)合金的切削時(shí)，由于其低延性，因此在加工材料溫度不夠高的切削環(huán)境下，剪切無法平穩(wěn)進(jìn)行，加工面上會產(chǎn)生凹點(diǎn)，因此表面粗糙度可能會變差。當(dāng)為了改善表面粗糙度而提高切削速度，即加工材料的溫度升高時(shí)，磨損快速發(fā)展，于是無法得到滿意的工具壽命?；蛘?，在對以Ni基合金為代表的在高溫中硬度極佳的超耐熱合金進(jìn)行剪切時(shí)，或者在加工時(shí)相應(yīng)產(chǎn)生的熱量流入加工材料中時(shí)，加工材料因其在高溫時(shí)硬度極佳而難以被軟化，于是cBN燒結(jié)體容易發(fā)生崩裂。在塑性加工時(shí)由cBN燒結(jié)體制成的工具需要更高的性能。就是說，塑性加工時(shí)，隨著工件的高性能，當(dāng)對具有高硬度和低延性特性的難加工材料進(jìn)行塑性加工時(shí)，冷鍛加工容易使所述工件產(chǎn)生龜裂或斷裂等缺陷。因此，只有通過溫鍛、熱鍛等將所述工件加熱至大于或等于400°C且小于或等于1000°C的溫度以使其硬度降低且延性增強(qiáng)，然后才可對其進(jìn)行塑性加工。然而，采用溫鍛、熱鍛等進(jìn)行塑性加工時(shí)，與冷鍛加工相比，加工部位產(chǎn)生的摩擦熱使得加工部位的溫度變得更高，由于此高溫的影響而使所述工具被加載負(fù)荷，導(dǎo)致該工具的壽命變得極短。利用這種增加和減少cBN顆粒含量的方法，在提高工具的硬度和降低工具的導(dǎo)熱率之間需要進(jìn)行權(quán)衡，很難同時(shí)得到滿足。
鑒于上述技術(shù)問題，日本研發(fā)一種由立方氮化硼燒結(jié)體制成的工具，該工具能夠在切削過程中將立方氮化硼燒結(jié)體的硬度保持為顯著高于加工材料的硬度，既能夠保持較低的立方氮化硼燒結(jié)體導(dǎo)熱率又能夠改善工具硬度，在切削和塑性加工的任何應(yīng)用中均穩(wěn)定地實(shí)現(xiàn)長壽命。能夠特別有效地用于鐵基燒結(jié)合金、難削鑄鐵、硬化鋼等的機(jī)械加工，而且也能夠適用于除上述材料以外的一般金屬的各種加工。
經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)在制備cBN燒結(jié)體時(shí)，通過使cBN成分的含量為大于或等于20體積％且小于或等于98體積％,以及通過將Al、S1、T1、Zr、N1、Mo、Cr等的金屬間化合物的超細(xì)粉末加入到結(jié)合相成分中，則由選自Al、S1、T1、Zr、N1、Mo和Cr所組成的組中的一種或多種元素以及選自N、C、0和B所組成的組中的一種或多種元素構(gòu)成的化合物可成為用以降低導(dǎo)熱率的絕熱相，其中所述化合物的平均粒徑小于100nm。通過用由金屬成分構(gòu)成的、平均膜厚小于IOOnm的包覆層來包覆具有優(yōu)異的導(dǎo)熱率的cBN顆粒，然后將cBN顆粒與結(jié)合相成分混合，由此在燒結(jié)過程中該包覆層與N、C、0和B形成金屬間化合物。這種金屬間化合物起到了防止熱傳導(dǎo)以及有效降低cBN燒結(jié)體的導(dǎo)熱率的作用。
該產(chǎn)品詳細(xì)制造技術(shù)工藝配方請見: 《立方氮化硼刀具材料制造技術(shù)工藝配方資料匯編》
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1、拓寬企業(yè)新產(chǎn)品開發(fā)思路、掌握最先進(jìn)的工藝配方，創(chuàng)新產(chǎn)品設(shè)計(jì)思路，品牌戰(zhàn)略、營銷策略、產(chǎn)品策略；
2、開發(fā)研制新產(chǎn)品，參與國際市場競爭
3、利用知識產(chǎn)權(quán)戰(zhàn)略，增強(qiáng)其知識產(chǎn)權(quán)創(chuàng)造、利用、管理與經(jīng)營能力
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