立方氮化硼是人工合成的一种超硬材料
立方氮化硼是硬度仅次于金刚石的超硬材料。它不但具有金刚石的许多优良特性,而且有更高的热稳定性和对铁族金属及其合金的化学惰性。它作为工程材料,已经广泛应用于黑色金属及其合金材料加工工业。同时,它又以其优异的热学、电学、光学和声学等性能,在一系列高科技领域得到应用,成为一种具有发展前景的功能材料。
立方氮化硼微粉,用在精密磨削、研磨、抛光和超精加工,以达到的加工表面。适用于树脂、金属、陶瓷等结合剂体系,亦可用于生产聚晶复合片烧结体,还可用做松散磨粒、研磨膏。
CBN由于具有优异的化学物理性能,如具有仅次于金刚石的高硬度、高热稳定性和化学惰性,作为超硬磨料在不同行业的加工领域获得广泛的应用,汽车、航天航空、机械电子、微电子等工业不可或缺的重要材料,也得到各工业发达国家的极大重视。
合成CBN除静高压触媒法还有多种方法,如静高压直接转化法、动态冲击法、气相沉积法等,其中有些方法如气相沉积法发展很快。但迄今为止工业合成CBN主要方法还是静高压触媒法,CBN的合成研究也主要集中于这方面。
金刚石磨头特性的选择
(1)金刚石金刚石磨料的选择:
人造金刚石(代号JR):磨削性能好,磨头消耗少,但不 造于大负荷磨削,使用要求高。
天然金刚石(代号JT):磨削性能较人造金刚石差,磨头 消耗大,但可采用比人造金刚石磨头更大的磨削用量;用在青 铜结合剂中磨削时发热量大:磨削性能差。
根据我国金刚石资源的情况和上述特点,建议多用人造金
刚石。
(2)粒度的选择:
不同粒度的磨头,磨削工件光洁度不同,磨削时磨头的消 粍也不同。
树脂结合剂磨头:用人造金刚石做金刚石磨料时,以80«〜150» 粒度的消耗低;用天然金刚石做詹料时,则以120#〜150#粒 度的消耗少。
靑锏结合剂磨头:用人造金刚石做金刚石磨料时,以80«粒度砂 轮的消耗低。
(3)硬度的选择:
只有树脂结合剂金刚石磨头才有“硬度”这一特性。一般 采用Y,级或更高。
(4)浓度的选择:
高浓度金刚石磨头保持磨头形状的能力强,低浓度磨头磨 削时,金刚石的消耗往往更低些,应根据需耍酌情选取。
树脂结合剂磨头,用人造金刚石做金刚石磨料时,以50%浓度磨 削效果好。如要求磨头能较好的保持形状,则需采用更髙的 浓度;如采用天然金刚石做金刚石磨料时,则以25%浓度效果好, 同样,如果要求磨头保持形状,要适当提高浓度。
磨头形状和尺寸的选择:
按工件的形状、尺寸和机床条件选用。
金刚石磨头的修整
金刚石磨头应避免修整。如果必须修整时,在采用上述推 荐选用的金刚石磨头的情况下,可用GBlSOai^-Z^A油石 (夹在虎绀上)进行修整。
靑铜结合剂(QT)金刚石磨头磨削效率不如树脂结合剂的 高,但磨头的使用寿命长,可以承受较大负荷的磨削。一般用 于半精磨,有时也用于粗磨工序。
根据我国目前情况,应尽畺选用靑铜结合剂,如果生产率
和加工质量要求髙时,则采用树脂结合剂较好。
结合剂的选择:
.树脂结合剂(S)金刚石磨头的磨削,加工表面光洁度好,磨头容易修整,使用中磨头不易堵塞。但不适于大负 荷磨削,仅适用于精磨工序,有时也用于半精磨。
金刚石磨头结合剂及其选择
结合剂是把许多细小的磨粒粘结在一起而组成金刚石磨头的材 料。它的种类很多,常用的结合剂有以下几种:
陶安结合剂(代号A):它是一种无机结合剂,由粘土、 长石和其它天然的硅铝酸盐材料为原料配合制得。
这种结合剂的应用范围广,能做成各种粒度、硬度、组 织、形状和尺寸的金刚石磨头。陶瓷结合剂的性能稳定,不受天气、 溫度变化的影响,能耐水、耐热而不变质,能适应加各种冷却 液的磨削,也可干磨。陶瓷结合剂做的金刚石磨头比有机结合剂金刚石磨头 的气孔率大,磨削效率髙,磨损小,能较好的保持磨头的几何 形状,适用于成型磨削和磨螺纹、齿轮、曲轴等。
但是,陶瓷结合剂金刚石磨头脆性大,不能受剧烈的振动。一般 的陶瓷磨头只能在35米/秒以內的速度下使用,再髙的速度,则 须用特殊的陶瓷结合剂。
陶瓷结合剂按照它的耐火度不同分为烧熔结合剂和烧结结 合剂两类。各种刚玉金刚石磨头都是用烧熔结合剂制造,而各种碳化 硅金刚石磨头一般则用烧结结合剂制造。现在,已有用烧熔结合剂制 造的碳化硅磨头,这种磨头的机槭强度高,结构疏松,透气性 和自说性好,切削,用烧熔结合剂绿碳化眭磨头磨削T
此外,在陶瓷结合剂中加入硼、铅元素,可以提高金刚石磨头的 强度和韧性;在磨削小螺距螺纹时,可以获得较好的磨削效 果0
树脂结合剂(代号S):这是一种有机结合剂。用这种结 合剂制造的金刚石磨头强度高,有一定的弹性,•可制造丁作速度高于 50米/秒的磨头和很薄的磨头。它的应用范围仅次于陶瓷结合 剂,在下面一些工序中用得多:
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