何同继，谢皆睿，王 巍，王 石，王一桦，赵静楠

(1.中铁十六局集团北京轨道交通工程建设有限公司，北京 100018；2.天津科技大学机械工程学院，天津 300222)

立方氮化硼(cBN)具有超高硬度，是一种难加工的陶瓷材料.聚晶立方氮化硼(PCBN)具有良好的热稳定性和化学稳定性，工业上已被用作金刚石的替代品.PCBN不与黑色金属反应，抗氧化能力强[1]，是加工硬铸铁、高铬合金钢、高强度镍超合金、粉末金属合金及金属基复合材料的理想工具材料[2].PCBN刀具坯料由细小晶体组成，在高温高压条件下与金属(Co)或其他黏结剂烧结而成.常用的黏结剂相包括镍[3]、碳酸镁[4-5]和陶瓷(AlN 和 TiN).氮化硼与碳类似，既存在类金刚石 sp3键合相(cBN和wBN)，也存在类石墨 sp2键合相(hBN和 rBN)，在高温高压下，这两种相之间会发生转化[6].此外，sp2键结构比 sp3键结构占有更大的体积[7]，因此转化后的材料有膨胀原材料的趋势并产生较大的相变应力.

PCBN工具通常有两种形式：固态紧凑型或与碳化钨基体复合型.PCBN在加工过程中提供了高耐磨性，碳化钨基板提供了所需的韧性和低成本，使复合工具成为制造厂的理想选择.PCBN坯料的厚度范围为 1.6～4.8mm，可用于制造圆形、方形、菱形和三角形的刀片，以适应不同行业的特殊用途.

PCBN刀具毛坯硬度极高，加工难度较大.在刀具生产过程中，材料加工速度是一个重要的标准.目前有很多 PCBN加工方法的研究，但尚未有最优的方法可满足工业生产率所要求的速度、加工精度和成本效益的结合.目前 PCBN刀具的制造方法……