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立方氮化硼(CBN)及應用

立方氮化硼(CBN)及應用

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【摘要】:
立方氮化硼(CBN)及應用

  CBN硬度僅次于金剛石,而熱穩定性遠高于金剛石,對于Fe族金屬及其合金具有較大的化學惰性。因此CBN加工黑色金屬及其合金材料有獨到之處。為這類硬而韌的難加工材料的加工提供了新的手段,鑒于金剛石適于加工硬脆材料,CBN恰恰能與之互為補充。

  立方氮化硼與普通磨料磨具比較 1、CBN的硬度比普通磨料高得多。故可以加工各種高硬度韌性的材料,特別是普通磨料難以加工的材料。2、CBN磨具的磨損少,使用周期長,磨削比較高,使用合理可獲得良好的經濟效果。3、CBN磨具使用時,形狀、尺寸變化極為緩慢,有利于磨削操作,砂輪更換少,修整少,節約輔助工時,更適用于自動線加工高精度零件。4、能長時間保持鋒利的切削刃,故磨削力較小,有利于零件的精度和光潔度的提高,還可以減少機床的動力消耗。5、磨削溫度較低,可以大大提高工件的表面質量,避免零件出現裂紋、燒傷、組織變化等弊病,改善加工表面應力狀況,有利于零件使用壽命的延長。

  CBN取代普通磨料的趨勢已明顯,大量事實證明采用CBN磨料磨具有無可比擬的優越性。

  樹脂結合劑代號:S;陶瓷結合劑代號:A;青銅結合劑代號:Q;電鍍結合劑代號:D。

  CBN磨料基本牌號簡介:

  CBN110黑色單晶,不規則晶形,中等韌性,強度略低,耐火溫度高(1150℃)。有良好的自銳性,研磨性能略差。適用于S結合劑磨具、工具、微粉、研磨膏等。

  CBN115 黑色立方氮化硼單晶,等積形單晶體,中等韌性,有良好的自銳性,研磨性能較好主要用于S、A結合劑磨具、砂輪、工具制造。

  CBN120黑色單晶,等積形單晶,晶形完整,耐火溫度高(1150℃),較高韌性,有優良的自銳性,強度及研磨性能優于110,適用于S、A、Q、D結合劑磨具、工具、微粉、研磨膏。

  CBN210琥珀色透明單晶,較高韌性,強度較高,研磨性能較高,耐磨性較好,耐火溫度較高,適用于S、D結合劑磨具、工具。

  CBN230 金黃色立方氮化硼單晶,等積形透明晶體,高韌性,高強度。研磨性能高,耐磨性好,耐火溫度較高,適用于D、A、Q結合劑體系磨具、砂輪、工具制造。其制品使用壽命長。

  CBN280深棕色單晶,晶形較完整,高韌性,強度、研磨性能均優于210。耐火溫度較高,耐用度高,自銳性略差。適用于Q、A、D結合劑磨具、工具。

  樹脂結合劑立方氮化硼磨具、工具(SCBN)由于樹脂結合劑,對磨粒的結合強度弱,因為磨削時自銳性好,不易堵塞,修整次數很少,磨削效率高,磨削力小,磨削溫度低,有拋光性,表面光潔度高,表面質量好。缺點是耐熱性差。磨具的磨損較大,不適合大負荷磨削,常采用鍍附金屬衣改善。SCBN主要用做:高釩、高速鋼、工具鋼、模具鋼、不銹鋼、耐熱合金、軸承鋼、鐵基硬質合金磨削加工。210、280做磨料加工鎳基、鈷基耐熱合熱效果更好。

  陶瓷結合劑立方氮化硼磨具、工具(ACBN)

  采用不同配方,可制成不同硬度、組織的磨具。這種結合劑磨具、工具耐熱性較樹脂好切削鋒利,磨削效率較高。磨削過程中不易發熱和堵塞,熱膨脹量小,易控制加工精度,修整容易,一般多用于粗磨,半精磨及接觸面較大的成型磨削。缺點是;被加工工件表面光潔度略差于S磨具。ACBN主要用做:同SCBN磨削加工。

  青銅結合劑立方氮化硼磨具、工具(QCBN)

  結合強度高,耐磨性好,磨損小,磨具使用壽命長,保持形狀好,因此磨削成本較低,使用經濟,能承受較大的負荷,但自銳性差,容易堵塞、發熱、修整困難。為了改善其自銳性,可采用減銅增錫的方法。也可在結合劑中加入一定量的陶瓷,稱為金屬陶瓷結合劑。暫用代號:QA。QCBN磨削硬度大韌性較小的合金鋼,珩磨合金鋼的效果顯著。

  電鍍金屬結合劑立方氮化硼磨具、工具(D)

  工作層薄,使用壽命較短。一般僅用于特殊用途的加工。由于表面磨粒密度很高并裸露,故工作表面切削鋒利,磨削效率高,適用于成形磨削用磨具,小磨頭、套料刀、切割鋸片,加工零件小孔,特別是一些盲孔時,更顯示其優越性。

  粒度選擇:

  在滿足加工工件光潔度的要求前提下,應選用盡可能粗的粒度號,以保證較高的磨削效率。

  粒度與加工光潔度的關系(僅供參考)

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