一篇文章了解PCD刀具——聚晶金剛石刀具材料特

?作者:傘齒輪 ???|???? ?2019-10-09 04:19

  金剛石是自然界目前發現的最硬的物質了,顯微硬度可達10000HV,對于金剛石刀具你又了解多少呢?我們先來看看超硬刀具材料的發展史。

一篇文章了解PCD刀具——聚晶金剛石刀具材料特性及應用

  超硬刀具材料的發展史

  PCD刀具簡介

  聚晶金剛石(PCD)是指將金剛石微粉(粒度為微米級)與少量的金屬粉末(如Co等)混合后在高溫(1400℃)高壓下燒結而成的聚晶體。

  市場上作為商品供應的PCD復合片,是由0.4~0.6mm厚(目前國內華菱有加厚的0.8~1.0mm復合片)的聚晶金剛石層在高溫、高壓下使其牢固地和硬質合金襯底結合的一種超硬復合材料。它既具備了PCD的高硬度、高耐磨性,又兼有硬質合金的良好強度和韌性,因此用PCD復合片制成的刀具是使用最廣泛的金剛石刀具,被大量應用于汽車、航空航天等工業領域。

  聚晶金剛石(PCD)刀具材料性能特點

 ?、貾CD的硬度可達8000HV,為硬質合金的80~120倍;

 ?、赑CD的導熱系數為700W\mk,為硬質合金的1.5~9倍,甚至高于PCBN和銅,因此PCD刀具熱量傳遞迅速;

 ?、跴CD的磨擦系數一般僅為0.1~0.3(硬質合金的磨擦系數為0.4~1),因此PCD刀具可顯著減小切削力;

 ?、躊CD的熱膨脹系數僅為0.9×10-6~1.18×10-6,僅相當于硬質合金的1\5,因此PCD刀具熱變形小,加工精度高;

 ?、軵CD刀具與有色金屬和非金屬材料間的親和力很小,在加工過程中切屑不易粘結在刀尖上形成積屑瘤;

 ?、抻捎赑CD燒結體表現為各向同性,因此不易沿單一解理面裂開。

  聚晶金剛石(PCD)材料牌號粒度及特性應用

  聚晶金剛石(PCD)材料的性能可通過改變內部人造金剛石顆粒的大小來調整。隨著晶粒尺寸的增加,其強度會降低,而耐磨性會相應提高。當粒度降低到1微米或更小時,其耐磨性和強度則會比略粗粒度材料更高一些。粒度小的材料更容易進行機械研磨和電火花加工,并且在精密加工應用中可以實現更高的表面光潔度。

一篇文章了解PCD刀具——聚晶金剛石刀具材料特性及應用

  PCD刀具材料牌號力度及特性應用

  聚晶金剛石刀具的應用

  金剛石是世界上最硬的物質,在很多行業及領域被充分的利用。目前機械加工及機床刀具行業,聚晶金剛石被制作成機床上使用的刀具,解決了一些硬質合金、立方氮化硼刀具、陶瓷刀具、高速鋼刀具等在加工工件時所要求的超高表面亮度、光潔度、 超高精度、高硬度等性能及難加工的材質,聚晶金剛石刀具因此被人稱作超硬刀具或寶石刀具(鉆石刀具)名于機械制造行業。

一篇文章了解PCD刀具——聚晶金剛石刀具材料特性及應用

  PCD刀具應用領域

  但也不是任何材料的工件都能加工更不是所有硬材料都適合用聚晶金剛石刀具加工 ,它也有加工材料的范圍的限制。就目前而言,適合用聚晶金剛石刀具加工的材料大致分為非鐵基金屬材料、非金屬材料、復合材料三方面:

 ?。?)非鐵基金屬材料——銅及銅合金、硅鋁合金、鋁及鋁合金、鉛合金,巴氏合金,鋅合金等。

 ?。?)非金屬材料——碳纖維增強塑料 、氧化鋁、碳化硅、聚氨酯,有機玻璃,石墨、燒結陶瓷、電木、陶瓷、環氧樹脂、玻璃、玻璃陶瓷、軟橡膠尼龍制品等。

 ?。?)復合材料——石棉、環氧玻璃纖維、碳填充材料、尼龍填充材料、酚類填充材料、聚氯乙烯填充材料、硅酸類填充材料,玻璃鋼。

  聚晶金剛石刀具因在加工時體現出來的良好的加工質量和加工效率這方面在非鐵基金屬材料、非金屬材料、復合材料等切削加工時,能使加工成本大幅下降,加工效率成倍提高。

  PCD刀具的應用發展

  國內PCD刀具市場隨著刀具技術水平的發展也不斷擴大,目前中國第一汽車集團已有一百多個PCD車刀使用點。PCD刀具的應用也進一步推動了對其設計與制造技術的研究,國內眾多知名高校和刀具制造商都在積極開展這方面的研究、研發和生產。

一篇文章了解PCD刀具——聚晶金剛石刀具材料特性及應用

  PCD刀具研發

  今后鋁、錳和其他輕合金以及鈦合金、燒結合金及其他高強度合金將越來越多地用作汽車動力系統零部件的材料,能夠加工這些材料的金剛石工具預期將有非常大的增長。另外,由于PCD刀具具有高硬度、高耐熱性、長壽命、切屑刃鋒利性和良好的熱傳導性等,可以滿足汽車零部件加工對高速、高效、高精度、新材料和新形狀的要求,所以PCD刀具必將得到越來越廣泛的使用。圖文轉至網絡,若內容涉嫌侵權,請告知我們刪除!