氮化硼超硬材料的特性与应用简介

立方氮化硼是由催化剂和六方氮化硼在高温高压下合成的超硬材料，在工业应用的超硬材料中，这种超硬材料的硬度仅次于金刚石。立方氮化硼的热稳定性远高于金刚石，对铁基金属元素具有很好的化学稳定性。因此立方氮化硼磨具广泛应用于铁基金属制品的切削和磨削领域，具有优异的性能。

氮化硼

　　立方氮化硼有两种：单晶和多晶烧结体。单晶由六方氮化硼和催化剂在3000 ~ 8000°兆帕的压力和800 ~ 1900°的温度下制成。典型的催化剂材料选自碱金属、碱土金属、锡、铅、锑及其氮化物。立方氮化硼的晶型包括四面体截锥、八面体、正交晶体和双晶体。市售立方氮化硼有黑色、琥珀色和镀金属表面三种，其粒度通常小于1毫米。

　　立方氮化硼聚晶刀具是由许多细晶立方氮化硼组成的超硬材料产品，除了高硬度和耐磨性外，它还具有化学惰性、高韧性、红色硬度等特点，可用金刚石砂轮磨尖。它在切削的各个方面都表现出优异的切削性能，能够在高温下实现稳定的切削，特别适用于加工各种难加工材料，如淬火钢、工具钢和激冷铸铁。该刀具耐磨性高，保形性好，刃口锋利，单位磨损小，修正次数少，便于自动加工，适用于从粗加工到精加工的所有切削加工。

　　立方氮化硼具有立方氮化硼的大部分性能，克服了立方氮化硼单晶表面定向解理的缺点。它有很多性能优势：1、硬度高。PCBN刀具的硬度仅次于金刚石，远高于硬质合金和陶瓷刀具，可加工硬度在HRC 60°以上的淬火钢、铸铁和硬质合金。2、耐磨性高。PCBN刀具的耐磨性远高于硬质合金和陶瓷，其使用寿命通常是陶瓷刀具的3 ~ 5倍，硬质合金刀具的5 ~ 15倍。3、高化学惰性。PCBN在1200 ~ 1300°不易与铁族元素及其合金材料发生反应，克服了多晶金刚石工具与铁的化学亲和力。它具有很高的抗氧化性，对各种材料的附着力和扩散性远小于硬质合金。

　　立方氮化硼磨料具有优异的磨削性能，不仅可以完成难磨削材料的加工，有效提高工件的磨削质量，提高生产率，而且可以严格控制工件的形状和尺寸，提高磨削工件的表面完整性，从而提高零件的疲劳强度，延长使用寿命。

　　立方氮化硼具有许多性能优势，其生产工艺比其他超硬材料能耗低、环境污染小。因此立方氮化硼的使用是对金属磨削的巨大贡献，它导致了磨削的革命性变化，是磨削技术的二次飞跃。

氮化硼

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