超硬材料刀具在机械加工中的应用研究
2021-04-03王建
中国设备工程 2021年24期
王建
(保定京铁轨道装备有限公司,河北 保定 071023)
超硬刀具材料,为天然金刚石、人造金刚石、立方碳化硼。天然金刚石价格昂贵,工厂加工制造以人造聚晶金刚石为主。立方碳化硼,是经过化学加工的复合型材料。以超硬刀具材料研究可知,各项材料生产原料为国外进口,国外金钩成套材料合成设备、技术引进,能够促进超硬刀具向材料机械化加工方向发展。
1 人造刀具材料种类与性能
在超硬刀具材料中,人造金刚石属于应用广泛材料。金刚石加工制造,应当在低压条件下,与单晶体金刚石不同。金刚石的硬度、耐磨度较高,属于加工制造刀具的最佳材料。金刚石摩擦系数较低,并且与非铁元素的亲和力较差,传导热量能力大,切削操作会产生堆积屑沫。针对表面加工制作操作,表面加工质量佳,能够融合非铁金属材料。
金刚石物质的韧性差,热能稳定性不足。在高温状态下,金刚石极易碳化,因此无法制作铁制品。高温状态下,铁原子、碳原子产生化学反应,极易产生石墨,使用此种材料加工镍基合金切削时,会加剧金刚石磨损。
人造聚晶金刚石,被称为金刚石烧结体,注重高温、高压加工处理,使用钴金属结合剂,将金刚石单晶体聚集为多晶体。人造金刚石硬度,明显不及单体金刚石硬度,然而人造聚晶金刚石为随机取向,和金刚石晶体聚合颗粒的属性不同。因此,人造聚晶金刚石、单晶体金刚石,在晶体表面强度、硬度、耐磨损度差别大。加工切削处理中,切削刃对衣物外损坏不敏感,抗磨损能力强,可以确保切削刃耐磨度与锋利度。……
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