PCBN刀具材料的运用及未来发展趋向

火红的人生

以车刀为代表的刀具素有工业牙齿之称，随着工业的发展与科技的进步，刀具产品的种类也与日俱增，性能逐步提升。能够作为刀具的材料大体有如下几类：高速钢、硬质合金、金属陶瓷、低含量CBN(金刚石)聚晶、高含量CBN(金刚石)聚晶、化学气相沉积金刚石(厚膜)，大颗粒单晶金刚石。

PCBN刀具作为一种新型的刀具材料，目前在整个刀具材料中占比较低，发展潜力巨大，前景广阔，据资料统计，在各类刀具材料中，PCBN占比不足10%。涂层硬质合金及非涂层硬质合金占比具有绝对优势，这两类硬质合金在刀具材料中占比达到近70%，而这两类材料作为刀具材料来说，其性能与PCBN相比有天壤之别。富耐克超硬材料股份有限公司是中国超硬材料和超硬刀具最大的研发制造基地，在超硬材料和刀具技术方面拥有着25年的研发制造经验。2013年富耐克全新推出的PCBN超硬刀具，在汽车零部件、冶金轧辊和工程机械等行业得到广泛运用。

聚晶立方氮化硼是已知材料中硬度仅次于金刚石的材料，但其热稳定性极高，常态下1400℃仍能保持较高的稳定性，其合成工艺主要分两个阶段通过高温高压完成：

第一阶段，在非常高的压力和温度条件下，把六方氮化硼转化为立方氮化硼。

第二阶段，将立方氮化硼粉末和粘结剂(如TiN,TiC等)合成为聚晶立方氮化硼(PCBN)。合成的聚晶立方氮化硼具有优越的性能，它不会和有色金属产生化学反应，可以用于加工硬度在45-70HRC的钢和铸铁以及用于加工硬度较低的耐磨材料及难加工材料。PCBN材料具有优越的耐磨性及红硬性，其耐磨性是普通硬质合金的50倍，涂层硬质合金的5到10倍，陶瓷的2到5倍，更重要的是PCBN具有较高的红硬性，即使到1500℃，PCBN仍能保持接近常温下40%的硬度，是难得的刀具材料。PCBN材料具有优良的导热性，可以把切削产生的热量迅速通过刀体带走，保持刀具的原有性能并保证加工精度。

PCBN刀具应用领域主要是：淬硬钢、珠光体灰铸铁、冷硬铸铁、烧结铁、超级合金、锰钢、粉末金属，铁等，具体到实际应用如汽车发动机缸体和刹车片所用的灰铸铁的加工、航空上制造轴或燃烧室所用的718钢、轴承及轴承环(硬度在58-60之间的淬硬钢)、制造齿轮轴所用的工具钢或淬硬钢、表面硬化材料如Co-，Cr-或镍基合金、石油设备、管道及阀门产品等等不胜枚举。

PCBN材料作为一种优良的刀具材质，其市场潜力巨大，以目前的PCBN刀具市场占有率估计，未来每年市场增长率将保持2位数以上，PCBN刀具除部分替代现有涂层及陶瓷刀具外还将开拓自己的领地，比如高硬度材质的加工，陶瓷刀具及涂层刀具都无法加工，唯独PCBN刀具可以胜任。PCBN刀具的美好未来值得期待。

lin2009

学习了，谢谢。