新的超硬材料刀具將會在未來切削領域發(fā)揮更大的作用
金剛石材料刀具具有極高的硬度和耐磨性,能有效地加工銅、鋁等有色金屬及其合金、陶瓷、末燒結的硬質(zhì)合金、各種纖維和顆粒加強的復合材料等。金剛石俗稱“金剛鉆兒”,也就是我們常說的鉆石。天然金剛石礦藏都是史前就已經(jīng)形成的,且無生長規(guī)律可循?!叭嗽旖饎偸饕獞糜谲姽I(yè)和航空航天業(yè)。因為它耐高溫、高壓,宇航員的頭盔膜、航空飛船的隔熱板、高鐵的軌枕等都需要它。人造金剛石還廣泛應用于先進制造業(yè)和現(xiàn)代加工業(yè),從牙科的修牙鑲牙刀、整容醫(yī)院的磨骨刀,到汽車的軸承、電子元件都用得到它。而人造金剛石鑲嵌的大型波紋片,可用來切割巨大的石料和公路水泥,在地質(zhì)勘探和石油開采中也發(fā)揮了重要的作用。
金剛石產(chǎn)業(yè)鏈簡介:金剛石產(chǎn)業(yè)鏈自上而下分別為石墨、單晶、微粉、聚晶復合片、金剛石制品。目前,我國50%左右的單晶用于生產(chǎn)鋸切工具。根據(jù)聚晶制品應用領域的不同,聚晶復合片又分為:石油開采用、礦山開采用、刀具用、拉絲模坯。金剛石制品分為單晶制品(磨具、鋸切工具)、聚晶制品(地質(zhì)鉆頭、刀具、拉絲模)。下游應用領域介紹:磨具主要應用于電子信息領域IC芯片加工、汽車領域發(fā)動機加工、空調(diào)及冰箱壓縮機加工、刀具加工等;鋸切工具主要應用于石材工業(yè)、建筑工業(yè);鉆進工具主要應用于礦山、石油開采;刀具主要應用于車床加工。
立方氮化硼與聚晶金剛石一樣,也是在高溫高壓下人工合成的,其多晶結構和性能也與金剛石類似,具有很高的硬度,很好的導熱性,很小的熱膨脹,較小的密度,較低的斷裂韌性。此外,立方氮化硼還具有卓越的化學和熱穩(wěn)定性,同鐵族元素幾乎不發(fā)生反應,這一點要優(yōu)于金剛石。立方氮化硼與金剛石相比,熱穩(wěn)定性更高,對鐵族元素化學惰性大,抗粘結能力強,更適于加工各種淬硬鋼、熱噴涂材料、冷硬鑄鐵和HRC35以上的鈷基和鎳基等難切削材料。
在工業(yè)發(fā)達國家,立方氮化硼刀具已廣泛應用于汽車、重型機械等機械加工行業(yè)。立方氮化硼刀具適合于高速干切削,可以用2000m/min以上的速度高速加工灰鑄鐵。立方氮化硼刀具在高速硬切削方面的應用也比較廣泛,尤其是精加工汽車發(fā)動機上的合金鋼零件,如HRC60——65之間的齒輪、軸、軸承,而這些零部件過去是靠磨削來保證尺寸精度和表面質(zhì)量的?!北娝苤操|(zhì)合金刀片主要成分為碳化鎢,而鎢是一種稀缺資源,盡管我國是富鎢的國家,但照目前這種開發(fā)和使用程度,碳化鎢資源會迅速減少,有專家預測,未來幾十年后,也許將會枯竭。那么新的超硬材料刀具將會在未來切削領域發(fā)揮更大的作用。
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