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                  磨料磨具及其應用
                  2013/8/4  -

                  三、超硬磨料CBN-GrindingWheel-CBN-Grinding-Technology.html">CBN-GrindingWheel-CBN-Grinding-Technology.html">立方氮化硼的性能
                     立方氮化硼是借助高壓高溫技術合成的一種新型超硬材料,在自然界尚未發現。
                  立方氮化硼的物理、化學特性為
                  (1)硬度僅低于金剛石、而高于其他已知材料
                  (2) 良好的熱穩定性。立方氮化硼承受高溫的能力約為1400~1800℃(有的資料為1200℃)
                  (3)高的化學隋性。硼、氮元素較穩定,不易與鐵反應。而金剛石對鋼、鐵中碳具有較大的親合力。
                  綜合立方氮化硼的硬度、熱穩定性、化學隋性等特點可以看出它是加工鋼材的好磨料。立方氮化硼價格貴,不可能全部取代剛玉磨料,應在各自領域發揮作用。立方氮化硼主要適宜于加工高速鋼、工具鋼、模具鋼、軸承鋼、鎳、鈷基合金、冷硬鑄鐵等的磨削加工。如磨削50HRC以上的合金鋼時,具有保持良好的切削性能,磨料消耗小,是普通磨料的百分之一,磨削表面質量沒有燒傷、裂紋、粗糙度值Ra由0.8um降至0.2um,工件表面應力小,砂輪修整次數少,砂輪速度可提高,提高生產效率。
                  (一) 氮化硼的結構與性能
                    氮化硼的化學式為BN,化學組成:B占43.6%,N占56.4%。BN的晶體形式有六方石墨型、立方閃鋅礦型、六方纖鋅礦型。
                    六方石墨氮化硼是微細白色薄片晶體,具有六角網平面重疊而成的層次結構。因為層次結構,則層與層之間結合鍵比較弱,易滑動。常用作潤滑劑。六方氮化硼具有良好的耐熱性,在還原氣氛的低蒸氣壓下,到3000℃;也是穩定的,它是一種熱的良導體。它與石墨的結構和物理性能相似。常因其顏色之故,稱為“白石墨”。但和石墨之間存有本質區別。石墨是導電、導熱體,而六方氮化硼是一種優良的絕緣體。其因是六方氮化硼沒有自由電子存在。所以,六方氮化硼既是熱的優良導體,又是電的優良絕緣體?梢杂盟谱魑⒉ù蠊β试O備的散熱片,又用于高頻絕緣材料,在磨料工業中主要用來合成立方氮化硼。
                   立方氮化硼是一種類似于金剛石的物質。它是靜壓觸媒法在保持(50~100)×105kPa和1000~1200℃高壓高溫裝置中,把六方氮化硼與堿金屬、堿土金屬、鋁合金、硅—鋁合金等觸媒材料作用下,使六方氮化硼轉變成立方氮化硼。立方氮化硼為立方體晶體結構,晶格常數為0.36165nm,金剛石為0.35675nm;最小原子間距為0.156nm,密度為3.44~3.49(t/m3),顯微硬度為92500N/mm2、耐熱性為1200℃。
                  (二) 立方氮化硼的用途
                  立方氮化硼用于制造樹脂,陶瓷、金屬、電鍍結合劑的磨具、油石、砂布、研磨膏?杉庸び捕g或粘性大的金屬材料,特別是鐵基材料。
                  四、超硬磨料磨具的特性
                  (一)超硬磨料磨具的特性
                      超硬磨料磨具的結構與普通磨具不同,其結構形式由工作層、過渡層和基體三部分組成。工作層即磨料層,由金剛石或立方氮化硼磨料、結合劑及填料組成。是磨具進行磨削加工的部分。過渡層是由結合劑和其他材料組成,以保證工作層充分的使用,不含超硬磨料,將工作層牢固地把持在基體上。近年來,有些生產廠家取消了過渡層,直接將過渡層把持在基體上;w是磨具的基本形體,起支承工作層的作用。通過法蘭、夾具將磨具牢固的裝夾在機床上。一般金屬結合劑(青銅、電鍍金屬結合劑)磨具采用鋼或銅合金作基體材料;樹脂結合劑磨具采用鋁合金、電木;陶瓷結合劑磨具采用陶瓷材料。
                  (三) 超硬磨料磨具的特性及標志
                  (1)磨料 超硬磨料的品種有天然金剛、人造金剛石及立方氮化硼(Cubi Boron Nitride-CBN)。人造金剛石又有多種牌號。人造金剛石、立方氮化硼的品種、代號及適用范圍列于表1-19。
                  表1-

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