特殊刀具材料的选用与应用

1.金刚石刀具材料

金刚石是碳的同素异构体，具有极高的硬度。常用的金刚石刀具有三类：天然金刚石、人造聚晶金刚石和复合聚晶金刚石。

金刚石刀具具有如下优点：极高的硬度和耐磨性，人造金刚石硬度达10 000 HV，耐磨性是硬质合金的60～80倍；切削刃锋利，能实现超精密微量加工和镜面加工；很好的导热性。金刚石刀具的缺点是耐热性差，强度低，脆性大，对振动很敏感。

金刚石刀具主要用于高速条件下精细加工有色金属及其合金和非金属材料。

2.陶瓷刀具材料

陶瓷刀具材料主要由硬度和熔点都很高的Al2 O3、Si3 N4等氧化物、氮化物组成，另外还有少量的金属碳化物、氧化物等添加剂，通过粉末冶金工艺方法制粉，再压制烧结而成。常用的陶瓷刀具材料有Al2O3基陶瓷和Si3N4基陶瓷。陶瓷刀具一般用于高速精细加工硬材料。(www.xing528.com)

陶瓷刀具的优点是有很高的硬度，达91～95 HRA；耐磨性好，是硬质合金的5倍；陶瓷刀具寿命比硬质合金刀具寿命长；陶瓷刀具具有很好的热硬性，当切削温度为760℃时，具有87 HRA（相当于66 HRC）的硬度，温度达1 200℃时，仍能保持80 HRA的硬度；陶瓷刀具摩擦系数低，切削力比硬质合金小，用该类刀具加工时能提高表面光洁度。陶瓷刀具的缺点是强度和韧性差，热导率低。

3.立方氮化硼刀具材料

立方氮化硼（简称CBN）是由六方氮化硼为原料在高温高压下合成的。

CBN刀具材料的主要优点是硬度高，硬度仅次于金刚石刀具材料，热稳定性好，较高的导热性和较小的摩擦系数。CBN刀具材料的缺点是强度和韧性较差，抗弯强度仅为陶瓷刀具材料的1/5～1/2。

CBN刀具适用于加工高硬度淬火钢、冷硬铸铁和高温合金材料，不宜加工塑性大的钢件和镍基合金，也不适合加工铝合金和铜合金。