切削淬硬钢用PCBN复合片的合成研究

本文以cBN为原料,以TiN和Al为黏结剂,在1450℃左右的高温和5.5GPa的高压下,在铰链式六面顶压机内合成了四种不同cBN体积百分含量(vol%)的PCBN复合片。对合成的四种PCBN复合片进行了显微结构、相结构、硬度、体电阻率及切削性能等性能检测。结果显示:四种PCBN复合片的显微结构有明显的网格结构,网线处为黏结剂以及反应生成的产物,网孔处为BN相;cBN与黏结剂TiN、Al在烧结过程中发生反应,反应后Al相消失,生成AlN和TiB_2新物相,而PCBN50和PCBN60还有Al_3Ti相生成;PCBN复合片的硬度、电阻率随cBN含量的增加而增加,当cBN含量低于70vol%时,PCBN复合片的电阻率变化趋势较慢;随着cBN含量下降,刀具的切削寿命延长;当cBN含量小于70vol%时,湿式切削时的刀具寿命高于干式切削时,当cBN含量高于70vol%时,刀具干切时比湿切时使用寿命更长。

Synthesis Research of Polycrystalline Cubic Boron Nitride Composite for Cutting Hardened Steels