立方氮化硼在金属切削刀具方面的应用发展

本文概括了立方氮化硼的物理机械性能，介绍了国内外立方氮化硼刀具在金属切削加工中的应用及发展现状，提出了对发展我国立方氮化硼刀具的看法。     

淬火钢的车削

介绍了车削淬火钢适用的刀具及淬火钢的分类，提出了使用立方氮化硼刀具切削淬火钢应注意的事项及切削参数的选择。     

立方氮化硼端面铣刀的切削性能

研究立方氮化硼端面铣刀精密切削淬火铸铁的刀具磨损和耐用度。试验结果表明:立方氮化硼端面铣刀精密切削淬火铸铁的主要磨损形式是微崩刃磨料磨损、粘结磨损、粘结——疲劳磨损和氧化磨损;用国产立方氮化硼刀片制成的端面铣刀在保证已加工表面粗糙度R_<0.75μm(相当▽7)时的刀具耐用度能满足生产实际的需要。     

立方氮化硼刀具在加工水压机高低压阀中的应用

立方氮化硼(PCBN)是超硬材料之一,具有硬度高、耐磨、稳定性好、加工质量高、适合于切削加工各种淬硬钢及难加工材料,硬度仅次于金刚石,利用立方氮化硼刀具以高精度车削替代磨削加工,省工省时提高生产效率。     

高速切削刀具磨损研究

随着科学技术的飞速发展,高速切削也得到了更为广泛的应用。本文首先介绍了高速切削刀具的磨损形态,然后阐述了陶瓷刀具、立方氮化硼刀具、金刚石刀具、金属陶瓷刀具和涂层刀具的磨损机理,最后探讨了高速切削加工铸铁、淬硬钢时的磨损寿命。     

高温高压下合成立方氮化硼的方法

研究温度，压力和升压速率对使用催化剂合成琥珀色立方氮化硼的影响，结果表明，在本实验条件下，合成立方氮化硼所用的温度，压力都低于合成金刚石的值；减慢超压速度有利于改善立方氮化硼的合成效果。     

CBN刀具加工合金涂层细长轴试验研究

通过对合金涂层的机加工性能分析,并采用ＣＢＮ（立方氮化硼）刀具对合金涂层细长轴进行切削实验,得出使用ＣＢＮ刀具以车代磨的条件及优越性．研究了刀具磨损及其寿命,给出了ＣＢＮ刀具以车代磨的适用范围．     

LBN—Y立方氮化硼/硬质合金复合材料

立方氮化硼(CBN)是近年来发展起来的超硬陶瓷材料,其硬度仅次于金刚石,其稳定性和化学惰性远优于其他工具材料。1977年我院与冶金部地质研究所接受了“立方氮化硼超硬材料研究”的任务。经四年多的努力,研制的立方氮化硼多晶体磨耗比达1—3万。在此基础上,研制了立方氮化硼/硬质合金复合材料。经七批共约2800次合成和1500次烧结试验,制备工艺及材料性能都较稳定。1980年成批量试制了200片立方氮     

多元多层复合涂层刀具磨损失效机理研究

目前在精密和超精密加工领域 ,多晶金刚石 (PCD)涂层、立方氮化硼 (CBN)涂层、氮化铪 (HfN)涂层刀具显示了广阔应用前景 ,但价格昂贵 ,工艺复杂 弄清涂层对延长刀具寿命和提高切削性能主要机理 ,研究抑制涂层刀具磨损失效技术 ,开展多元梯度薄膜涂层刀具研究对广泛开发利用涂层刀具具有重大意义 文中对 4种涂层刀具进行切削性能与磨损失效机理进行研究 ,在此基础上对多元梯度薄膜涂层刀具做进一步探索     

立方氮化硼复合体的低压合成

本文采用金属及氮化金属粉为粘结剂,以立方氮化硼粉为原料,在25.5×10~8 Pa、1270℃条件下用DS-0 29 B型压机合成了立方氮化硼复合体,并与高压55×10~8 Pa和高温1550℃条件下合成的立方氮化硼复合体进行了比较,结果表明,它们具有相同的结构与物相,并且本文合成的复合体内部具有更多的立方氮化硼相,从而提高了该种立方氮化硼复合体的性能。     

多元多层复合涂层刀具磨损失效机理研究

目前在精密和超精密加工领域,多晶金刚石（PCD）涂层、立方氮化硼（CBN）涂层、氮化铪（HfN)涂层刀具显示了广泛应用前景,但价格昂贵,工艺复杂。弄清涂层对延长刀具寿命和提高切削性能主要机理,研究抑制涂层刀具磨损失效技术,开展多元梯度薄膜涂层刀具研究对广泛开发利用涂层刀具具有重大意义。文中对4种涂层刀具进行切削性能与磨损失效机理进行研究,在此基础上对多元梯度薄膜涂层刀具做进一步探索。     

超硬刀具切削复合材料的实验研究

复合材料作为一种新型的工程材料 ,已在航空、航天等现代工业中得到广泛应用。超硬材料 (金刚石 ,立方氮化硼 )则是在 2 0世纪后期发展起来的新型刀具材料。文中阐述了复合材料和超硬刀具材料的种类、性能与制造方法。用超硬刀具对复合材料进行了切削试验 ,文中介绍了部分试验内容 ,并列出试验数据。实验研究表明 ,超硬刀具是加工复合材料最有效的刀具。PCD与 PCBN复合片及 CVD厚膜金刚石刀具能够有效地加工各种复合材料 ;但 CVD薄膜金刚石刀具只能加工纤维加强的复合材料。     

基于有限元仿真的刀具几何参数优化

为了研究干式切削加工中刀具几何参数对难加工航空材料加工过程和表面质量的影响,建立了二维正交切削有限元模型.利用Advant Edge FEM仿真软件模拟了立方氮化硼刀具干式车削高温合金GH169的过程,分析了刀具前角、后角、刃口钝圆半径对工件表面残余应力的影响.采用矩阵分析法对刀具几何参数对切削力、切削温度和最大残余拉应力的综合影响进行分析计算,得到了最优刀具几何参数组合,延长刀具寿命的同时改善了工件表面质量.     

金刚石薄膜/立方氮化硼异质结的制备

利用高温高压合成的立方氮化硼单晶材料,采用恒浓度高温扩散方法制备n型立方氮化硼半导体材料。通过化学气相沉积方法在n型立方氮化硼上外延生长p型金刚石薄膜。在此基础上,通过欧姆接触电极的制作,制备出金刚石薄膜／立方氮化硼异质pn结,并给出pn结的伏安特性曲线。     

立方氮化硼表面的金属膜

在立方氮化硼的合成过程中发现了金属膜；揭示了金属膜的形貌，分析了金属膜的成分，确定金属膜由Ｆｅ，Ｎｉ，Ｍｎ，Ｍｇ构成；分析了金属膜在合成立方氮化硼过程中的作用，提出了金属膜的形成机制。     

立方氮化硼涂层搅拌头的研制

采用钴基高温合金作为钎料,利用钎焊技术研制立方氮化硼涂层搅拌头。研究了钴基高温合金的微观组织与其对立方氮化硼的润湿性,分析了钴基合金/立方氮化硼界面反应产物与形成机理。结果表明:钴基高温合金对立方氮化硼有良好的润湿性,在高温下与立方氮化硼发生化学反应,生成Ti-N、Ti-B、Cr-B和Cr-N化合物,实现可靠连接。     

用立方氮化硼砂轮磨削超硬高速钢

用刚玉砂轮磨削超硬高速钢,困难重重;而用立方氮化硼砂轮,则能顺利地进行磨削。与刚玉砂轮相比,立方氮化硼砂轮磨削超硬高速钢时,磨削力、磨削温度均较小,并能改善磨削条件,但表面粗糙度略高,这可从立方氮化硼磨料的优异性能予以解释。实验证实,用立方氮化硼砂轮磨削超硬高速钢是适宜的。     

科学新闻

科学家合成新材料硬度超钻石燕山大学亚稳材料制备技术与科学国家重点实验室的科学家最新人工合成纳米等级的立方氮化硼,其硬度已超越钻石,成为世界上最硬的物质。来自芝加哥大学等多所高校科学家组建的一支研究小组指出,超硬材料立方氮化硼是将氮化硼微粒压缩成一种超坚硬物质形式。科学家测试结果显示,这种透明的材料甚至超越了钻石的硬度,其维氏硬度达到108GPa,而合成钻石的维氏硬度为100GPa,并且该材料是商用立方氮化硼硬度的两倍。研究人员使用类似洋葱结构的氮化硼微     

磁控弧光增强等离子体CVD(化学气相沉积)法制备立方氮化硼薄膜

采用一种新的自行设计的磁控弧光增强等离子体化学气相沉积法制备立方氮化硼(c-BN)薄膜.现已成功地在单晶硅上制备出了含量较高的立方氮化硼(c-BN)薄膜.制备出的薄膜用傅立叶红外(FTIR)光谱和X射线衍射(XRD)谱来表征.同时研究了各个沉积参数(基底直流负偏压、弧光等离子体放电电流、气体流量比)对立方氮化硼薄膜制备的影响.     

高温合金切削加工的研究进展

综述高温合金加工的研究现状,阐述高温合金的分类、性能及切削特点,并对高速钢、硬质合金、立方氮化硼等不同刀具材料在高温合金切削加工中的应用进行研究分析,概括这几种刀具材料的优缺点;分析微量润滑、高压冷却和低温冷却切削这3种切削冷却工艺在高温合金切削中的应用效果,总结这几种冷却工艺存在的问题,就高温合金高效加工未来的研究提出展望。