1 基體材料的選擇

鑒于碳化鎢硬質(zhì)合金所具備的高硬度、優(yōu)異導熱性和韌性，其作為PCBN刀片基體材料的選擇尤為普遍。其中，Co作為重要的溶劑和粘結(jié)劑，能有效提升CBN的燒結(jié)度，從而增強PCBN的整體強度。然而，必須注意控制碳化鎢硬質(zhì)合金中Co的含量，避免過高的Co含量導致PCBN刀片耐磨性下降，進而縮短刀具的使用壽命。

2 CBN晶粒的清潔度與粒度

CBN晶粒的表面清潔度對于PCBN的燒結(jié)質(zhì)量具有直接影響。因此，在燒結(jié)前對CBN晶粒進行嚴格的處理至關(guān)重要，以去除晶粒表面的水分、氧化物等雜質(zhì)。這一處理過程通常在真空或氫氣、氨氣等還原性氣體環(huán)境下進行，持續(xù)1~2小時。雜質(zhì)的殘留會嚴重影響CBN顆粒間及其與粘結(jié)劑間的粘結(jié)強度，從而降低PCBN刀片的強度和耐磨性能。

此外，CBN顆粒的大小不僅影響PCBN刀具的切削表面質(zhì)量，還對粘結(jié)劑的燒結(jié)能力產(chǎn)生重要影響。一般而言，較小的CBN顆粒度有助于提升切削表面質(zhì)量，并增強刀具的抗沖擊能力和耐磨性。然而，在燒結(jié)過程中，過小的顆粒度可能導致顆粒間間隙減小，影響粘結(jié)劑元素的滲透量。因此，在燒結(jié)時，應綜合考慮選擇適當?shù)幕旌狭６?，并根?jù)所選粘結(jié)劑的粘結(jié)能力確定合適的粒度范圍。

3 CBN晶粒含量

CBN含量對PCBN刀具的硬度和導熱性具有顯著影響。隨著CBN含量的增加，刀具的硬度和導熱性也相應提升。高含量PCBN刀具以其高硬度和高導熱性為特點，特別適用于加工高硬度合金及含有高硬質(zhì)點的材料，如冷硬鑄鐵、耐熱合金等。而低含量PCBN刀片則多采用陶瓷粘結(jié)劑，具有良好的耐熱性，適用于加工淬硬鋼等材料，如合金鋼、軸承鋼、模具鋼、碳鋼等。

4 粘結(jié)劑的選擇

在PCBN燒結(jié)過程中，粘結(jié)劑的選擇至關(guān)重要。理想的粘結(jié)劑應具有與CBN相近的物理化學性能，以最大限度地保留PCBN刀具的切削性能；同時，應易于達到熔點溫度或在此溫度下展現(xiàn)出良好的塑性；此外，相對于CBN應具有足夠的化學活性，以促進六方氮化硼（HBN）向CBN的轉(zhuǎn)化。

優(yōu)質(zhì)PCBN刀具 不同型號供您選擇

常用的粘結(jié)劑按其物理化學性質(zhì)可分為金屬粘結(jié)劑（如Ni、Co、Ti、Ti-Al等）和陶瓷粘結(jié)劑（如TiN、TiC、TiCN、Al2O3等）；按其作用可分為催化劑（如Al、AlN、AlB2、Si等）和溶解劑（如Ti、Ni、Co、TiN、TiC、TiCN等）。粘結(jié)劑的種類和含量對PCBN刀片的性能具有顯著影響。例如，碳化物、氮化物和碳氮化物能提升PCBN刀片的抗化學磨損能力和抗沖擊能力，但含量過高可能降低刀具硬度并縮短其使用壽命。鈷作為最常用的粘結(jié)劑之一，能有效提高CBN的燒結(jié)度；而Ti陶瓷粘結(jié)劑則能增強PCBN刀片的韌性。此外，鋁及鋁的化合物能與CBN顆粒及其他粘結(jié)劑發(fā)生反應，增強顆粒間的粘結(jié)強度，提高刀具的耐磨性。Si和Al、AlN、AlB2的混合物是HBN向CBN轉(zhuǎn)化的有效催化劑，在陶瓷粘結(jié)劑中加入少量這些元素還能增強CBN間的粘結(jié)，形成連續(xù)的陶瓷相。以鋁化鎳作為粘結(jié)劑的PCBN復合片具有良好的導電性，適合采用低成本電火花切割技術(shù)進行加工。