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聚晶立方氮化硼复合片的应用及发展现状

　

　　作为刀具材料，PCBN 复合片的应用范围十分广泛，多数用在高级数控机床、多用途的全自动机床以及专用的高速自动线机床等，还有用在加工淬火钢、冷硬铸铁、模具钢以及淬硬锻造钢件等柔性生产系统，其取代传统的硬质合金、陶瓷刀具已经成为刀具行业发展的趋势。

　　欧洲、北美、日本等一些国家PCBN 刀具发展较早，现已有比较成熟的制备技术，呈现产品系列化、质量优化、性能均一化的特点。

　　全球高端市场全部被国外产品占据，且国内外 90% 的市场被国外的 PCBN 刀具材料占据，国内的PCBN 刀具只能在低端市场恶性竞争。因此，向高端 PCBN 复合展开研发具有重大现实价值与意义。

　　PCBN 硬度高、耐磨性好、化学稳定性好、高温稳定性好、高导热、摩擦系数小等优良特性使其成为难加工材料的最佳选择，可以进行 高 速 精 切 削， 实 现 以 车 代 磨，提高加工效率。此外，PCBN 复合片还是最适合干切削工艺的刀具材料，因此，PCBN 刀具在汽车制造、轴承、航空航天等诸多领域有着广泛应用。根据行业统计，PCBN 刀具在行业中应用有以下几个方面 :

　　(1) 按 行 业 来 分 , 汽 车 工 业 占50.37%, 重 型 机 械 占 20.74%, 泵 业占 8.89%, 轴承齿轮占 5.93%, 轧滚占 5.19%, 航空航天占 2.95%, 其他占 5.93%。

　　(2) 按加工材料来分，淬火钢占65%, 铸铁占 28%, 耐热钢占 7%;

　　(3) 按 加 工 工 序 来 分， 车 削 占60%, 锉削占 32.5%, 端铣占 7.5%;

　　(4) 按替代原加工来分，50% 替代磨削 30% 替代硬质合金刀具 ,10% 替代金属陶瓷刀具 , 5% 替代陶瓷刀具 , 5% 替代研磨加工。

　　值得注意的是，PCBN 刀具具有较强的针对性，对于不同的加工材料及加工方式应选用不同的配方的 PCBN 刀具。根据 CBN 的含量其大致可分为高、中、低含量 PCBN 复合片，其中高含量 (80%-95%) 主要用于各类铸铁、粉末冶金、而高温合金等，中含量（60%-80%）主要用于重载、断续加工淬火钢，低含量（40%-60%）主要用于高速轻载连续精加工淬火钢。根据加工精度和表面质量要求，制造切削工具用的 CBN 粒度大约分为：粗粒度 20-30um；中粒度 3-10um；细粒度 2um。用粗粒度做成的聚晶难以做成精度要求高的刀具，但其耐磨性、抗冲击性较高，细粒度做成的聚晶刀具可满足精加工和超精加工的要求。