超硬材料刀具应用于机械冷加工中的探究
超硬材料刀具应用于机械冷加工中的探究
中图分类号：TG711 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）17-0038-01
机械加工相关的行业正在获得进步，这种趋势下的加工刀具也日益在改进。相比于常用刀
具，超硬材质制作成的新式刀具体现出更强的综合性优势，因而更适用于较大范围的冷加工。
针对机械切削及日常的高速加工，超硬刀具都表现出优良的适用性[1]。由此可见，超硬刀具更
有助于改进综合的冷加工质量，这种基础上也便利了各流程的冷加工操作。针对较难加工的某
些原材，超硬性的刀具还可解决冷加工中的难题，在根本上提升了冷加工的成效性。
一、 超硬刀具的特性
在加工刀具领域内，超硬刀具的制作原材包含了氮化硼及金刚石等，现今常用聚晶立方的
材质来制作刀具。同时，人造的金刚石也被广泛用来制成刀具，这主要是由于纯金刚石消耗较
高的成本。此外，具体在刀具制作时还可选用复合的超硬材质。
在上世纪中期，美国在制作冷加工刀具时就创造出聚晶块的综合性材料，这类材料混合了
氮化硼和微粉金刚石。经过高温及高压烧结，结合剂可以促成两类原材的粘结从而制成了坚硬
刀具。到了七十年代，刀具制作可选用的原材又扩展至硬质合金。具体来看，先要压制或烧结
较薄的上层合金层，在合金成分中加入适量的氮化硼或金刚石。这样做，烧结得到的超硬刀具
就具备了最佳的抗弯性，同时也便利了后期焊接。从我国来看，专业制作超硬刀具的厂商总数
正在增加，与之相应的产能也获得了提升[2]。
二、 具体刀具类型
（一） 金刚石刀具
低压状态制作出来的金刚石表现出优良耐磨性，本身硬度也很大。在显微镜下，这类金刚
石超出了 10000HV 的硬度。在刀具领域内，金刚石被视作最坚硬的一类。金刚石表现出较小
的摩擦系数，切削时很易分离铁屑因而不会堆积过多的铁屑。选用金刚石刀具可用来加工铝或
铜这些金属，此外还适用于有色金属、硬质合金或陶瓷的加工中。此外，复合型的微粒及纤维
都可借助于金刚石的超硬刀具予以加工。然而，金刚石刀具呈现为较差的热稳定特质，本身韧
性也并不很强。遇到高温时，金刚石将会碳化。因此，这类刀具并不适宜用在镍合金及钢铁等
加工中。
（二）聚晶的金刚石
经过烧结的步骤，可把金刚石转为聚晶型的人造材质。在高压及高温下，金属结合剂可用
来促进这种聚晶过程。相比来看，聚晶金刚石不及单一的天然金刚石那么坚硬，但是聚晶物具
备了随机结构，因而各侧面都表现出近似的抗磨性及坚硬度。具体切削步骤中，聚晶刀刃经过
较长时间的切割还可以维持坚韧，同时也表现出抗磨性。相比于纯金刚石制作成的硬质刀具，
聚晶金刚石可延长至原先 20 倍的刀具年限。同时也应当注意，聚晶金刚石可取自广泛的原材
产地，硬质刀刃具备了膨胀系数低、导热性优良以及锋利的优势，这就决定了刀具拥有足够的
韧性，聚晶金刚石还可用来焊接[3]。
（三）氮化硼材质的刀具
氮化硼的聚晶硬质材料呈现立方体的形态，这类刀具包含了复合片类、氮化硼的电镀刀
具、整体氮化硼制作的刀具等。从总体来看，立方体式的聚晶氮化硼兼具耐磨及耐热的双重属
性，与此同时它的导热性优良，化学属性很稳定。氮化硼材料制作成的超硬刀具相比于金刚石
的耐磨性稍显不足，然而氮化硼本身却是抗腐蚀的，在高温下也可维持稳定。由于热属性优
良，氮化硼刀具可用于多类的冷加工，例如冷硬铸件、淬硬钢以及喷焊类的原料。
三、 冷加工的超硬刀具运用
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超硬材料刀具应用于机械冷加工中的探究 中图分类号：TG711 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）17-0038-01 机械加工相关的行业正在获得进步，这种趋势下的加工刀具也日益在改进。相比于常用刀具，超硬材质制作成的新式刀具体现出更强的综合性优势，因而更适用于较大范围的冷加工。针对机械切削及日常的高速加工，超硬刀具都表现出优良的适用性[1]。由此可见，超硬刀具更有助于改进综合的冷加工质量，这种基础上也便利了各流程的冷加工操作。针对较难加工的某些原材，超硬性的刀具还可解决冷加工中的难题，在根本上提升了冷加工的成效性。 一、超硬刀具的特性 在加工刀具领域内，超硬刀具...
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作者：闻远设计
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