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立方氮化硼(CBN)及应用

立方氮化硼(CBN)及应用

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【摘要】:
立方氮化硼(CBN)及应用

  CBN硬度仅次于金刚石,而热稳定性远高于金刚石,对于Fe族金属及其合金具有较大的化学惰性。因此CBN加工黑色金属及其合金材料有独到之处。为这类硬而韧的难加工材料的加工提供了新的手段,鉴于金刚石适于加工硬脆材料,CBN恰恰能与之互为补充。

  立方氮化硼与普通磨料磨具比较 1、CBN的硬度比普通磨料高得多。故可以加工各种高硬度韧性的材料,特别是普通磨料难以加工的材料。2、CBN磨具的磨损少,使用周期长,磨削比较高,使用合理可获得良好的经济效果。3、CBN磨具使用时,形状、尺寸变化极为缓慢,有利于磨削操作,砂轮更换少,修整少,节约辅助工时,更适用于自动线加工高精度零件。4、能长时间保持锋利的切削刃,故磨削力较小,有利于零件的精度和光洁度的提高,还可以减少机床的动力消耗。5、磨削温度较低,可以大大提高工件的表面质量,避免零件出现裂纹、烧伤、组织变化等弊病,改善加工表面应力状况,有利于零件使用寿命的延长。

  CBN取代普通磨料的趋势已明显,大量事实证明采用CBN磨料磨具有无可比拟的优越性。

  树脂结合剂代号:S;陶瓷结合剂代号:A;青铜结合剂代号:Q;电镀结合剂代号:D。

  CBN磨料基本牌号简介:

  CBN110黑色单晶,不规则晶形,中等韧性,强度略低,耐火温度高(1150℃)。有良好的自锐性,研磨性能略差。适用于S结合剂磨具、工具、微粉、研磨膏等。

  CBN115 黑色立方氮化硼单晶,等积形单晶体,中等韧性,有良好的自锐性,研磨性能较好主要用于S、A结合剂磨具、砂轮、工具制造。

  CBN120黑色单晶,等积形单晶,晶形完整,耐火温度高(1150℃),较高韧性,有优良的自锐性,强度及研磨性能优于110,适用于S、A、Q、D结合剂磨具、工具、微粉、研磨膏。

  CBN210琥珀色透明单晶,较高韧性,强度较高,研磨性能较高,耐磨性较好,耐火温度较高,适用于S、D结合剂磨具、工具。

  CBN230 金黄色立方氮化硼单晶,等积形透明晶体,高韧性,高强度。研磨性能高,耐磨性好,耐火温度较高,适用于D、A、Q结合剂体系磨具、砂轮、工具制造。其制品使用寿命长。

  CBN280深棕色单晶,晶形较完整,高韧性,强度、研磨性能均优于210。耐火温度较高,耐用度高,自锐性略差。适用于Q、A、D结合剂磨具、工具。

  树脂结合剂立方氮化硼磨具、工具(SCBN)由于树脂结合剂,对磨粒的结合强度弱,因为磨削时自锐性好,不易堵塞,修整次数很少,磨削效率高,磨削力小,磨削温度低,有抛光性,表面光洁度高,表面质量好。缺点是耐热性差。磨具的磨损较大,不适合大负荷磨削,常采用镀附金属衣改善。SCBN主要用做:高钒、高速钢、工具钢、模具钢、不锈钢、耐热合金、轴承钢、铁基硬质合金磨削加工。210、280做磨料加工镍基、钴基耐热合热效果更好。

  陶瓷结合剂立方氮化硼磨具、工具(ACBN)

  采用不同配方,可制成不同硬度、组织的磨具。这种结合剂磨具、工具耐热性较树脂好切削锋利,磨削效率较高。磨削过程中不易发热和堵塞,热膨胀量小,易控制加工精度,修整容易,一般多用于粗磨,半精磨及接触面较大的成型磨削。缺点是;被加工工件表面光洁度略差于S磨具。ACBN主要用做:同SCBN磨削加工。

  青铜结合剂立方氮化硼磨具、工具(QCBN)

  结合强度高,耐磨性好,磨损小,磨具使用寿命长,保持形状好,因此磨削成本较低,使用经济,能承受较大的负荷,但自锐性差,容易堵塞、发热、修整困难。为了改善其自锐性,可采用减铜增锡的方法。也可在结合剂中加入一定量的陶瓷,称为金属陶瓷结合剂。暂用代号:QA。QCBN磨削硬度大韧性较小的合金钢,珩磨合金钢的效果显著。

  电镀金属结合剂立方氮化硼磨具、工具(D)

  工作层薄,使用寿命较短。一般仅用于特殊用途的加工。由于表面磨粒密度很高并裸露,故工作表面切削锋利,磨削效率高,适用于成形磨削用磨具,小磨头、套料刀、切割锯片,加工零件小孔,特别是一些盲孔时,更显示其优越性。

  粒度选择:

  在满足加工工件光洁度的要求前提下,应选用尽可能粗的粒度号,以保证较高的磨削效率。

  粒度与加工光洁度的关系(仅供参考)

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