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Tipos, rendimiento, características y aplicaciones de herramientas CBN.

Tipos, rendimiento, características y aplicaciones de herramientas CBN.

Mar 15, 2019

Un material superduro, nitruro de boro cúbico (CBN), sintetizado por un método similar al método de fabricación de diamante, es superado por el diamante en términos de dureza y conductividad térmica, y tiene una excelente estabilidad térmica y la oxidación no se produce cuando se calienta A 10.000 C en la atmósfera. CBN tiene propiedades químicas extremadamente estables para metales ferrosos y puede ser ampliamente utilizado en el procesamiento de productos de acero.

(1) Tipos de herramientas de CBN

El CBN (nitruro de boro cúbico) es una sustancia que no existe en la naturaleza. Tiene un solo cristal y un policristal, a saber, CBN monocristal y nitruro de boro cúbico policristalino (PCBN). El CBN es uno de los isómeros del nitruro de boro (BN) y tiene una estructura similar a la del diamante.

PCBN (nitruro de boro cúbico policristalino) es un material policristalino en el que los materiales de CBN finos se sinterizan juntos a través de una fase de unión (TiC, TiN, Al, Ti, etc.) a alta temperatura y alta presión. Material de herramienta diamantada, que se conoce colectivamente como material de herramienta superduro. PCBN se utiliza principalmente para hacer herramientas.

Las herramientas PCBN se pueden dividir en insertos PCBN integrales y insertos compuestos PCBN sinterizados con carburo cementado.

La hoja compuesta de PCBN se fabrica mediante la sinterización de una capa de PCBN de espesor de O.5 ~ 1.0 mm sobre carburo cementado con buena resistencia y tenacidad. Su rendimiento tiene buena dureza y alta dureza y resistencia al desgaste. Resuelve los problemas de baja resistencia a la flexión y difícil soldadura de las inserciones de CBN.

(2) Principales prestaciones y características del CBN.

Aunque la dureza del CBN es ligeramente más baja que la del diamante, es mucho más alta que la de otros materiales de alta dureza. La ventaja sobresaliente del CBN es que la estabilidad térmica es mucho mayor que la del diamante, que puede alcanzar los 1200 ° C (el diamante es de 700-800 ° C). Otra ventaja destacada es que es químicamente inerte y no reacciona químicamente con el hierro a 1200-1300 ° C. reacción. Las principales características de rendimiento de CBN son las siguientes.

1 Alta dureza y resistencia al desgaste: la estructura de cristal CBN es similar al diamante y tiene una dureza y resistencia similares al diamante. PCBN es particularmente adecuado para el procesamiento de materiales de alta dureza que solo se pueden rectificar antes y pueden lograr una mejor calidad de la superficie de la pieza.

2 tiene una estabilidad térmica muy alta: la resistencia al calor del CBN puede llegar a 1400 ~ 1500 ° C, casi l veces más que la resistencia al calor del diamante (700 ~ 800 ° C). Las herramientas PCBN pueden cortar aleaciones de alta temperatura y aceros endurecidos a velocidades altas de 3 a 5 veces más rápidas que las herramientas de carburo.

3 Excelente estabilidad química: no desempeña un papel químico con materiales a base de hierro hasta 1200-1300 ° C. No se desgasta bruscamente como el diamante. En este momento, puede mantener la dureza del carburo cementado. El cortador PCBN es adecuado para cortar acero endurecido. Piezas y fundición enfriada para cortes de gran velocidad de fundición.

4 tiene buena conductividad térmica: aunque la conductividad térmica de CBN no puede mantenerse al nivel del diamante, la conductividad térmica de PCBN en todo tipo de materiales de herramientas es superada solo por el diamante, que es mucho más alto que el acero de alta velocidad y la aleación dura.

5 Tiene un bajo coeficiente de fricción: un bajo coeficiente de fricción puede reducir las fuerzas de corte durante el corte, reducir las temperaturas de corte y mejorar la calidad de la superficie.

(3) Aplicación de herramienta CBN:

CBN es adecuado para el acabado de materiales difíciles de cortar, como acero endurecido, hierro fundido duro, superaleación, aleaciones duras y materiales de rociado de superficie. La precisión de procesamiento puede alcanzar IT5 (el orificio es IT6), y el valor de la rugosidad de la superficie puede ser tan pequeño como Ra1.25 ~ 0.20μm.

El material de la herramienta CBN tiene poca tenacidad y resistencia a la flexión. Por lo tanto, las herramientas de torneado CBN no son adecuadas para maquinado rudo con baja velocidad y gran carga de impacto; al mismo tiempo, no son adecuados para cortar materiales plásticos (como aleación de aluminio, aleación de cobre, aleación a base de níquel, acero grande de plástico, etc.) debido a que cortar estos metales puede causar bordes acumulados severos y deteriorar el mecanizado. superficie.