立方氮化硼(CBN)刀具破损主要形态、原因的分析

关键词 立方氮化硼 , CBN , 刀具|2019-02-18 10:23:24
摘要 立方氮化硼(CBN)是纯人工合成材料,是继人造金刚石之后的另一种新型超硬材料。立方氮化硼刀具断续切削时,损坏的主要形式是破损。有早期和后期两种:CBN车刀片早期破损是切削刚开始或短...

       立方氮化硼(CBN)是纯人工合成材料,是继人造金刚石之后的另一种新型超硬材料。 立方氮化硼刀具断续切削时,损坏的主要形式是破损。有早期和后期两种:CBN车刀片早期破损是切削刚开始或短时间切削后即发生的破损。这时,前、后刀面尚未产生明显的磨损。切削高硬材料或者断续切削时,最常出现这种破损。后期破损是在加工一定时间之后,刀具材料因疲劳而引起的破损。其脆性破损的形态有以下几种:

       1、崩刃

       这是立方氮化硼刀具连续切削或断续切削钢和铸铁时,最常见的一种早期破损形态。它是在切削刃上产生的小缺口,刀刃上几个小缺口或被崩掉一小块。一般缺口尺寸与进给量相当或者稍大一些。微崩刃的刀具在允许的磨损限度内还能继续切削。

       2、剥落

       端铣钢和铸铁时,在前刀面上最常出现贝壳状的剥落。立方氮化硼刀具端铣淬硬钢(HRC58-65)时,前刀面上产生的较大面积的贝壳状剥落,出现此类磨损,可通过提高切削速度、降低进给量、使用有负倒棱,刃口经过钝化处理的刀片。

微信截图_20190215104157.png

       3、碎断

       在切削刃上发生小块碎裂或大块断裂,而不能继续正常切削。立方氮化硼刀具连续切削高硬材料或者断续切削时常常发生这种破损,车削淬硬钢时,由于切削速度太高在刀尖处发生小块碎裂,通常还可以重磨修复再使用。立方氮化硼刀具断续车削(40MnNi3CrMo)低合金钢时在刀尖处发生大块断裂,这种情况,刀具不可能再重磨使用。这是由于断续切削时冲击载荷过大、短时间切削后即发生的早期破损,虽然切削条件适当,但切削较长时间后,没有及时换刀,由于刀具材料疲劳就发生了这种大块的断裂。

       4、裂纹

       立方氮化硼刀具在较长时间的断续切削后,有因机械冲击而引起的平行于切削刃的机械疲劳裂纹,也有因热冲击而引起的垂直于或倾斜于切削刃的裂纹。当这些裂纹不断扩展合并后,就引起刀刃碎裂或断裂。

       在实际生产中,工件无论其几何形状还是材料的物理机械性能,都远不是规则和均匀的。例如毛坯几何形状不规则、加工余量不均匀、表面硬度不均匀以及工件表面的沟、槽、孔等,所有这一切使切削加工或多或少地总带有断续切削的性质。另有一些加工方法,如端铣,则更是断续切削。在断续切削条件下,必伴随着强烈的机械冲击和热冲击,再加上立方氮化硼刀具硬度高、脆性大,且又属于粉末烧结材料,其组织不匀,分布有众多的缺陷和空隙。因此,很容易引起刀具破损,特别是早期破损更为常见。破损的主要原因是冲击、机械疲劳和热疲劳。早期破损是在后刀面尚未产生显著磨损时就产生的破损,此时切削刃承受的切削循环次数很少,机械疲劳和热疲劳不是主要矛盾,是机械冲击造成的应力超过了刀具材料许可的强度,致使发生了脆性断裂。


  ① 凡本网注明"来源:金刚石刀具网"的所有作品,均为河南远发信息技术有限公司合法拥有版权或有权使用的作品,未经本网授权不得转载、摘编或利用其它方式使用上述作品。已经本网授权使用作品的,应在授权范围内使用,并注明"来源:金刚石刀具网"。违反上述声明者,本网将追究其相关法律责任。
② 凡本网注明"来源:XXX(非金刚石刀具网)"的作品,均转载自其它媒体,转载目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责。
③ 如因作品内容、版权和其它问题需要同本网联系的,请在30日内进行。
※ 联系电话:0371-67667020

延伸推荐

引领行业创新与发展新篇章 郑钻第十三届超硬刀具技术与应用研讨会成功举办

引领行业创新与发展新篇章 郑钻第十三届超硬刀具技术与应用研讨会成功举办

10月24日,由郑州市钻石精密制造有限公司(以下简称“郑钻”)主办的第十三届超硬刀具技术与应用研讨会在郑州成功举办......

日期 2024-10-31   刀具新闻
超硬刀具行业的突破与挑战 !全面解析行业规模发展与应用新趋势

超硬刀具行业的突破与挑战 !全面解析行业规模发展与应用新趋势

​超硬材料的特性使其在精密加工领域具备显著优势,推动了行业规模的不断扩展。金刚石刀具主要用于高速加工有色金属和非金属材料,如耐磨有色金属及非金属材料.....

日期 2024-10-14   刀具新闻
超硬奇迹:立方氮化硼的探索与应用

超硬奇迹:立方氮化硼的探索与应用

​立方氮化硼(CubicBoronNitride,简称CBN),是一种人工合成的超硬材料。1957年,美国GE公司研究人员采用人工方法,在超高温高压条件...

日期 2024-08-06   刀具新闻
金刚石和立方氮化硼砂轮应用领域大比拼

金刚石和立方氮化硼砂轮应用领域大比拼

​超硬材料是指硬度达到莫氏硬度最高值10或接近10的材料,主要包括金刚石和立方氮化硼两种。由于它们硬度极高,应用于机械加工领域充当砂轮磨料时,具有磨损慢...

日期 2024-08-06   刀具新闻
我国超硬刀具行业发展概况及分析

我国超硬刀具行业发展概况及分析

超硬刀具是指以天然或人造金刚石、立方氮化硼等超硬材料作为关键工作部位、由超硬材料部分起加工作用的工具。目前,工业超硬刀具材料主要分为人造金刚石和人造立方...

日期 2024-05-06   刀具新闻
超硬刀具 超级冠军 ——河南新材料产业“超”有看头系列报道之二

超硬刀具 超级冠军 ——河南新材料产业“超”有看头系列报道之二

没有金刚钻,别揽瓷器活”。工业生产中,要想达到高水平的工艺效果,必须要有超强的工具......

日期 2024-04-07   刀具新闻
超硬刀具壁垒稳固,新型刀具打开新空间

超硬刀具壁垒稳固,新型刀具打开新空间

​沃尔德是国内领先的超硬刀具方案解决商。公司主要产品为超硬刀具、硬质合金刀具及超硬复合材料,优势产品为PCD及PCBN超硬刀具,主要下游为汽车、零部件、...

日期 2024-03-07   刀具新闻
沃尔德受益下游复苏净利增超6成 积极扩产布局“刀具+培育钻石”

沃尔德受益下游复苏净利增超6成 积极扩产布局“刀具+培育钻石”

近日,沃尔德(688028.SH)发布2023年业绩快报,公司2023年营业总收入达到6.03亿元,同比增长45.52%;净利润1.01亿元,同比增长6...

日期 2024-03-01   刀具新闻
超硬刀具:乘高端制造之风,应用市场空间广阔

超硬刀具:乘高端制造之风,应用市场空间广阔

按照刀具材料不同,目前工业切削刀具可以主要分为高速钢、硬质合金、陶瓷以及超硬材料四类产品。机械加工早期主要采用高速钢刀具;随后,以硬质合金和陶瓷刀具为代...

日期 2024-02-04   刀具新闻
沃尔德:未来重点战略发展方向延续刀具和培育钻石及金刚石功能材料两大板块具体实施

沃尔德:未来重点战略发展方向延续刀具和培育钻石及金刚石功能材料两大板块具体实施

​沃尔德近日接受机构调研时表示,公司业务分为刀具和培育钻石及金刚石功能材料两大板块,未来重点战略发展方向延续两大板块具体实施......

日期 2024-01-25   刀具新闻