定义

种类

发展

性能特点(焊接复合式立方氮化硼刀片的应用特点 整体式立方氮化硼刀片的应用特点)

展望

定义

立方氮化硼刀片是利用人工方法在高温高压条件下用立方氮化硼微粉和少量的结合剂合成的，其硬度仅次于金刚石而远远高于其它材料，因此它与金刚石刀具统称为超硬刀具。它具有很高的硬度、热稳定性和化学惰性，其热稳定性远高于金钢石，对铁系金属元素有较大的化学稳定性，因此常用于黑色金属的切削。立方氮化硼刀片的使用是对金属加工的一大贡献，导致切削发生革命性变化，是切削技术的第二次飞跃。

种类

按照结构分为焊接复合式立方氮化硼刀片与整体聚晶立方氮化硼刀片；前者是由立方氮化硼复合层焊接到硬质合金基体上组成各种车削刀片或其他镗孔用刀具，后者是整体聚晶结构刀片。区别如下图：

发展

早期的立方氮化硼刀片主要以焊接复合片为主，目前依然广泛应用，其特点就是能够实现高速高效加工甚至“以车代磨”，但在切削加工的实际生产中，遇到很多断续加工淬硬钢，硬铸铁，灰铸铁，夹砂、白口铸铁这些领域中，复合式焊接立方氮化硼（PCBN）刀片经常崩刃、打刀，所以出现了整体式立方氮化硼刀片。

性能特点

立方氮化硼刀片主要应用于灰铸铁，耐磨铸铁，各种高硬度材料（如冷热作工具钢、高速钢、轴承钢、粉末冶金钢、粉末冶炼金属、马氏体不锈钢、高强度钢、高锰钢、白口铸铁、奥氏体铁等）的切削加工。

焊接复合式立方氮化硼刀片的应用特点

焊接复合式立方氮化硼刀具主要用于精加工，由于其韧性差、抗冲击性能(较脆)不足，不能承受稍大的切削力（与刀具角度大小有关），在断续加工时容易崩刀，在使用时吃刀深度（单边加工余量）最好在0.2mm以下为佳，采用高速切削（不能选低速），这村料的耐磨性、耐热性很好，但刃磨要求高。

整体式立方氮化硼刀片的应用特点

整体式立方氮化硼片可断续加工，且遇到夹砂、白口铸件不崩刃，在实际生产应用中，如果焊接复合式立方氮化硼刀具崩刃，或需要粗加工、精加工一把刀完成的，经常用整体立方氮化硼（PCBN）刀片。

如现有国内生产的ZB系列：

(1)ZB1000(ZB1000x)

结构：整体聚晶。

特点：具有高硬度，高耐磨性和良好的热稳定性。适合淬火钢系列零件的加工。

用途：断续，连续，中高速，半精和精车，高速钢，齿轮，轴承轧辊，渗碳堆焊等零件的加工。

(2)ZB3100(ZB2100)

结构：整体聚晶。

特点:具有高硬度，高耐磨性和良好的热稳定性。良好的耐冲击性能，适合高硬度材料的加工。

用途：断续，低中速，粗糙加工，高铬，高镍，合金铸铁，冷硬铸铁和高速连续加工灰铸铁，硼铸铁球，墨铸铁，耐热合金钛合金等材料。

(3)ZB4000

结构：整体聚晶。

特点：具有很好的耐磨性和耐热性能，可高速连续切削脆性材料。

用途：高速半精车，精车，高硬度铸铁和球墨铸铁类零部件。

ZF系列

(1)ZF5000

结构：合金衬底复合型氮化硼聚晶

特点：硬度高，耐磨性优，可高速连续切削。

用途：适于加工，精加工，淬火钢系列零件。

(2)ZF6000

结构：复合型聚晶氮化硼

特点：具有良好的耐磨性和抗冲击性能，用于高速连续精加工，半精加工。

用途：精车刹车盘，刹车盘彀发动机缸套等，灰铁，球铁，蠕墨铸铁等零件的高速加工。

展望

众所周知，决定切削刀具的性能三个要素为基体材料，刀具涂层和几何槽形。正因为如此，中国虽然作为硬质合金矿产的资源国，但在刀具成品方面，由于国内外的涂层技术和槽型设计的技术差距，虽是相同材质的棒料和刀坯，国产硬质合金在性能上一直受制于国外大的刀具品牌。目前，根据立方氮化硼材料的物性和立方氮化硼刀片的制备过程，其不用任何涂层和复杂槽型，性能完全靠其基体性能决定，而其本身的物性决定了具有无可超越的优势！所以它必将带来新的切削技术革命，并作为刀具国产化的先驱。