 CBN 其他百科詞條 立方氮化硼 立方氮化硼極其堅硬，顯微硬度HV72000～98000Mpa，硬度低於鉆石。和鉆石相似，立方氮化硼是一種絕緣體但卻是一種極佳的導熱體。結構類似於鉆石的氮化硼形態，也叫正方體氮化硼、c-BN、β-BN、或z-BN（以閃鋅礦（ZincBlende）晶體結構命名），是被廣泛使用的工業鉆磨工具。[1] 基本信息
材料簡介 Cubic Boron Nitride立方氮化硼，縮寫為：CBN或cBN。目前，在自然界還沒有找到這種物質的存在，是人工合成的一種超硬材料。 Cubic Boron Nitride立方氮化硼，縮寫為：CBN或cBN。立方氮化硼于2009年，由美國、中國和德國的地質學家組成的國際研究團隊在自然界中找到，并被命名為qingsongite。而在此前，該礦物只能在實驗室中合成。2009年，美國加州大學河濱分校、勞倫斯·利弗莫爾國家實驗室的科學家和來自中國、德國科研機構的同行一起，在中國青藏高原南部山區地下約306公里深處古海洋地殼的富鉻巖內找到了這種礦物，其在大約1300攝氏度高溫、118430個大氣壓的高壓條件下形成了晶體。 材料特點 立方氮化硼（CBN）是硬度僅次于金剛石的超硬材料。它不但具有金剛石的許多優良特性，而且有更高的熱穩定性和對鐵族金屬及其合金的化學惰性。它作為工程材料，已經廣泛應用于黑色金屬及其合金材料加工工業。同時，它又以其優異的熱學、電學、光學和聲學等性能，在一系列高科技領域得到應用，成為一種具有發展前景的功能材料。  CBN 材料應用 立方氮化硼立方氮化硼微粉，用在精密磨削、研磨、拋光和超精加工，以達到高精度的加工表面。適用于樹脂、金屬、陶瓷等結合劑體系，亦可用于生產聚晶復合片燒結體，還可用做松散磨粒、研磨膏。 黑色立方氮化硼CBN由于具有優異的化學物理性能，如具有僅次于金剛石的高硬度、高熱穩定性和化學惰性，作為超硬磨料在不同行業的加工領域獲得廣泛的應用，現在更是成為汽車、航天航空、機械電子、微電子等工業不可或缺的重要材料，因而也得到各工業發達國家的極大重視。 合成CBN除靜高壓觸媒法還有多種方法，如靜高壓直接轉化法、動態沖擊法、氣相沉積法等，其中有些方法如氣相沉積法發展很快。但迄今為止工業合成CBN主要方法還是靜高壓觸媒法，CBN的合成研究也主要集中于這方面。 立方氮化硼聚晶（PCBN）刀具是由許多細晶粒（0.1~100）CBN聚結而成的CBN聚集體的一類超硬材料產品。它除了具有高硬度、高耐磨性外，還具有高韌性、化學惰性、紅硬性等特點，并可用金剛石砂輪開刃修磨。在切削加工的各個方面都表現出優異的切削性能，能夠在高溫下實現穩定切削，特別適合加工各種淬火鋼、工具鋼、冷硬鑄鐵等難加工材料。刀具切削鋒利、保形性好、耐磨性能高、單位磨損量小、修正次數少、利于自動加工，適用于從粗加工到精加工的所有切削加工。精車淬硬工件是一門新工藝，實施前需做工藝試驗，可用與工件材料、硬度和大小相同的棒料，在同類機床上進行精加工或粗加工試驗，關鍵是要試驗刀具與切削參數的選擇及工藝系統是否有足夠的剛性。該工藝目前國內已經采用，如一汽集團用PCBN刀具加工滲碳淬火(58～63HRC)的20CrMnTi變速箱齒輪撥叉槽，采用的工藝參數為υc=150m/min,f=0.1mm/r，αp=0.2～0.3mm，實現了以車代磨。 加工硬鑄鐵用PCBN刀具車削淬硬鋼時，要求工件淬火硬度高于45～55HRC，加工硬鑄鐵時，只要硬度達到中等硬度水平(45HRC)，就會取得良好的加工效果。如汽車發動機缸蓋上的排氣閥座，該閥座是采用含銅、鉬的高鉻合金鑄鐵材料，其硬度一般約為44HRC，其閥座上孔采用锪(鉸)、車兩種工藝，大多是在專用自動線上加工，與槍鉸導管孔一道進行。所采用的切削用量為：υc=71.6m/min，υf=26.5mm/min，αp=1.0mm，采用BC拉削油，自采用PCBN刀具加工后，與以往采用的各種硬質合金刀片加工相比，刀具平均耐用度為1200件，加工表面粗糙度為Ra0.4μm，閥座面擺差≤0.05mm。東風汽車公司發動機廠自1988年使用PCBN刀具后，其效果一直保持穩定，較好地解決了引進設備的刀具國產化問題。 PCBN在數控切削行業已得到廣泛應用，是一種具有良好發展前景的刀具材料。 現有國內生產的HLCBN系列： BNS20 結構：整體聚晶。 特點：具有高硬度，高耐磨性和良好的熱穩定性。適合淬火鋼系列零件的加工。 用途：斷續，連續，中高速，半精和精車，高速鋼，齒輪，軸承軋輥，滲碳堆焊等零件的加工。 BNK1 結構：整體聚晶。 特點：具有高硬度，高耐磨性和良好的熱穩定性。良好的耐沖擊性能，適合高硬度材料的加工。 用途：斷續，低中速，粗糙加工，高鉻，高鎳，合金鑄鐵，冷硬鑄鐵和高速連續加工灰鑄鐵，硼鑄鐵球，墨鑄鐵，耐熱合金鈦合金等材料。 BNS30 結構：整體聚晶。 特點：具有很好的耐磨性和耐熱性能，可高速連續切削脆性材料。 用途：高速半精車，精車，高硬度鑄鐵和球墨鑄鐵類零部件。 HLCBN系列 BNH10 結構：合金襯底復合型氮化硼聚晶 特點：硬度高，耐磨性優，可高速連續切削。 用途：適于加工，精加工，淬火鋼系列零件。 BNK30 結構：復合型聚晶氮化硼 特點：具有良好的耐磨性和抗沖擊性能，用于高速連續精加工，半精加工。 用途：精車剎車盤，剎車盤彀發動機缸套等，灰鐵，球鐵，蠕墨鑄鐵等零件的高速加工。 參考資料 [1] 立方氮化硼首次在自然界中找到----中國科學院 · 中國科學院[引用日期2021-11-03] |
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