pcd超硬刀具材料发展趋势及应用前景
来源:www.leco.net.cn 发布时间:2017-08-30
超硬刀具材料发展趋势及应用前景
目前,单晶的人造超硬刀具材料正向粗颗粒、高强度、多功能方向发展。美国GE公司现可生产6克拉重的人造金刚石(约10mm),最大颗粒重量1114克拉。聚晶金刚石(PCD)则向大直径、细颗粒、抗冲击力强、高热稳定性方向发展。目前生产的最大直径已达74mm,可用激光切割成所需的任何形状。PCD颗粒的商品尺寸为2~25μm;颗粒越细,切削刃的质量越好;颗粒越大,刀具使用寿命越长。DeBeers公司生产的PCBN产品,最大直径为101.6mm,可加工硬度为70HRC的高硬度材料。美国研制出一种在PCD和PCBN刀片外表面上用CVD法沉积一层镍、铜、钛、钴、铬、钽的混合物,以及TiN或TiC的防护涂层,其耐磨性比普通PCD和PCBN刀片高4倍。
CVD金刚石薄膜和厚膜是近年来新研制开发的功能性材料,至今尚未形成生产规模。但因其性能优良,所以有广泛的用途。
天然和人工合成的单晶金刚石以及PCD和TED之间存在着相互交叉的应用领域,它们在一定程度上能相互补充,应根据不同的具体情况,特别是性能价格比加以选用。预计在新世纪,超硬刀具材料CBN和金刚石将得到更多的应用,虽将可能开发出性能更为优异的新的超硬刀具材料。据报道,Lellond公司开发了一种由陶瓷+CBN的超硬复合材料,具有陶瓷和CBN两种材料的优点,是高速加工高硬耐磨铸铁的理想材料;又开发了用石墨原料合成的金刚石聚晶体;目前开发的C12、C13和C60金刚石材料的硬度更高。几年前,武汉大学研制出一种C3N4/TiN薄膜,将其涂覆在高速钢钻头上,可使钻头寿命大大提高。
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