超硬刀具的金刚石、超硬材料的特性与作用
超硬刀具材料是指与天然金刚石的硬度、性能相近的人造金刚石和CBN（立方氮化硼）。由于天然金刚石价格比较昂贵，所以生产上大多采用人造聚晶金刚石（PCD）、聚晶立方氮化硼（PCBN），以及它们的复合材料。
性能特点：
金刚石具有极高的硬度和耐磨性，其显微硬度可达10000HV，是刀具材料中最硬的材料。同时它的摩擦系数小，与非铁金属无亲和力，切屑易流出，热导率高，切削时不易产生积屑瘤，加工表面质量好。能有效地加工非铁金属材料和非金属材料，如铜、铝等有色金属及其合金、陶瓷、末烧结的硬质合金、各种纤维和颗粒加强的复合材料、塑料、橡胶、石墨、玻璃和各种耐磨的木材（尤其是实心木和胶合板等复合材料）。
金刚石的缺点是韧性差，热稳定性低。700℃～800℃时容易碳化，故不适于加工钢铁材料。因为在高温下铁原子容易与碳原子作用而使其转化为石墨结构。此外，用它切削镍基合金时，同样也会迅速磨损。
CBN的硬度仅次于金刚石（可达8000HV～9000HV），并且热稳定性高（达1250℃～1350℃），对铁族元素化学惰性大，抗粘结能力强，而且用金刚石砂轮即可磨削开刃，故适于加工各种淬硬钢、热喷涂材料、冷硬铸铁和35HRC以上的钴基和镍基等难切削材料。
主要是刀具本身材料和被加工对象不一样！金刚石主要加工有色金属如铝合金，铜合金等高光洁度的精密加工，陶瓷，合成纤维的等非金属的精密切削。
CBN加工高硬度黑色金属及其合金如淬火钢，冷硬铸铁的精加工，工件硬度可在HRC50以上.
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众所周知，金刚石材料的成分是碳，金刚石与铁系有亲和力，切削过程中，金刚石的导热性优越，散热快，但是要注意切削热不宜高于700度，否则会发生石墨化现象，工具会很快磨损。因为金刚石在高温下和W、Ta、Ti、Zr、Fe、Ni、Co、Mn、Cr、Pt等会发生反应，与黑色金属(铁碳合金)在加工中会发生化学磨损，所以，金刚石不能用于加工黑色金属只能用在有色金属和非金属材料上，而CBN即使在1000度的高温下，切削黑色金属也完全能胜任。已成为未来难加工材料的主要切削工具材料。一般超硬材料指的是人造金刚石、人造CBN。这两种材料的同时存在，起到了互补的作用、可以覆盖当前与今后发展的各种新型材料的加工，对整个切削加工领域极为有利。 金刚石烧结体（PCD）的出现，在许多方面代替了天然单晶金刚石。PCD与天然金刚石比较，价格便宜，且刃磨远比天然金刚石方便，所以其应用、推广特别迅速。在大量涌现的新材料中，大部分都是难加工材料，如高硅铝合金，汽车发动机的活塞大量采用这种材料。一般，含硅量低于10%的铝合金，用硬质合金切削工具即可，但含硅量超过10%,就只能借助PCD。当前采用的高硅铝合金含硅量均在12%以上，有的已达18%以上，所以非PCD莫属。
但是，由于PCD的种类很多，有合理选择的必要。其粒度、浓度等都会影响到硬度、耐磨性等性能。因此，在应用中也必须根据被加工材料的种类。硬度等特性来考虑合理的各种参数。PCD在国内外的生产已十分普及，但是质量有较大的差异，因此在价格上出入很大。 立方氮化硼烧结体（PCBN）是CBN颗粒与结合剂一起烧结而成，硬度仅次于金刚石，与黑色金属无亲和力。但是，PCBN不适于切削一般的钢件。PCBN刀具材料性能如下：
（1） 具有较高的硬度和耐磨性。
BN晶体结构与金刚石相似，化学键类型相同，晶格常数相近，因此具有与金刚石相近的硬度和强度。CBN微粉的显微影度为HV8000-9000，其烧结体PCBN的硬度为HV3000-5000。
（2） 具有很高的热稳定性。
CBN的耐热性可达1400-1500℃，PCBN在800℃时的硬度还高于陶瓷和硬质合金的常温硬度。
（3） 具有优良的化学稳定性。
由于PCBN耐高温，在大气和水蒸气中，在900℃以下无任何变化 且稳定，甚至在1300℃时，和Fe、Ni、Co等也几乎没有反应，更不会像金刚石那样急剧磨损，这时它仍能保持硬质合金的硬度，因此，它不仅能切削淬火过的钢零件或冷硬铸铁，而且能被广泛应用于高速或超高速的切削工作上。
（4） 具有较好的导热性。
在各类刀具材料中，CBN的导热性仅次于金刚石，大大高于硬质合金，而且随着温度的升高，PCBN的导热系数是增加的。
（5） 具有较好的摩擦系数。
与不同材料间的摩擦系数CBN为0.1-0.3,硬质合金为0.4-0.6,随着切削速度的提高, 摩擦系数是减小的。 CVD、PVD等技术的出现，是切削工具领域中的一次重大的革命。它的出现立即引起了机械制造领域的巨大反响，理想的切削工具应当是既有硬的表面，又有高的韧性，涂层技术便达到了这个目标。
最早的涂层材料都是陶瓷性质的物质，如TiN、TiC、Al2O3等，近年来，涂层技术又有了很大的发展。超硬材料涂层正在得到全面应用，许多产品相继出现在市场上。超硬材料涂层的发展，使整个现有的切削工具的性能都明显得到了提高，面对当前大量涌现的难加工材料，这些新发展的涂层技术将有巨大的适应能力，前景相当喜人?br> 超硬材料涂层的种类共有三大类，即类金刚石、金刚石和CBN。这些涂层材料均为纯金刚石或纯CBN,所以硬度与沉积的材料是相同的，和PCD与PCBN相比，因不含结合剂，所以硬度、耐磨性等均有较大的提高。
金刚石涂层和CBN涂层的性能与原材料是相同的，只是薄膜而已，使用时与陶瓷涂层类同。 金刚石薄膜的合成技术和应用研究在全球范围发展极为迅速，形成了"金刚石薄膜热"。在这十多年内，气相合成的方法发展到二十多种，一般沉积的速度每小时只1～2um,如何加快沉积速度一直是人们研究的课题。在近期沉积速度发展到了100um/h以上，最高达到930um/h。我们称之为厚膜金刚石。厚膜金刚石是纯金刚石，其硬度接近天然金刚石，而PCD、PCDN是金刚石粉与结合剂混合在一起烧结而成，因此硬度受到结合剂的影响，其硬度不如前者。我国已成功地掌握了这门技术，最大的沉积厚度达到了2.3mm。现在已商品化，进入了国际先进行列。
厚膜金刚石不同于PCD之处是没有结合剂，是纯金刚石，所以它的硬度高得多，与天然金刚石不同，它具有各向同性，成本低，因此在许多方面将取代PCD。用作拔丝模将是均匀磨损，因此拔丝的线材质量明显优于天然金刚石模具。如果沉积质量进一步提高，在超精密加工中也有取代天然金刚石的可能，因此颇受超精密领域的重视。
总之，金刚石和超硬材料由于性能优越，应用不断地在扩大，已从金属加工发展到了光学玻璃加工、石材加工、陶瓷加工、硬脆材料加工等传统加工难进行的领域，对各种工业的发展将起到巨大的推动作用，前景十分广阔。
谁能给我一个超硬材料的准确定义?
答：这是在网上搜到的答案，我觉得挺完整的，就给你说说吧。对于超硬材料的含义至今没有一个公认为满意的解释。1981年国际硬物质科学会议认为，硬度大于1000HV的物质均可称为硬物质，这就自然包括金刚石和立方氮化硼。后来对这个定义进行了补充，认为能加工诸如硬质合金（硬度1600—1800HV)棕刚玉（～2000HV...
常用的刀具材料有哪些?其性能如何?
答：当前超硬材料及涂层刀具材料费用都较贵,但其使用寿命很长,在成批大量生产中,分摊到每个零件中的费用反而有所降低。因此在选用时一定要综合考虑。二 常用刀具材料常用刀具材料有工具钢、高速钢、硬质合金、陶瓷和超硬刀具材料,目前用得最多的为高速钢和硬质合金。 高速钢高速钢是一种加人了较多的钨、铬、钒、相等...
CBN刀具是什么材质的?
答：高热导、低热膨胀系数，以及与非铁金属亲和力小等优点，金刚石刀具分为天然金刚石、单晶金刚石、PCD金刚石和CVD金刚石四类结构，其中用于加工石墨的主要以PCD刀具为主。刀具材料的硬度愈高，其耐磨性愈好，而金刚石是目前发现的最硬的超硬材料，如CDW025和CDW302粒度的金刚石刀具的耐磨性是最好的 ...
硬质合金刀具的应用体现在哪些行业中
答：在刀具发展历程中，从十九世纪末到二十世纪中期，刀具材料以高速钢为主要代表；1927年德国首先研制出硬质合金刀具材料并获得广泛应用；二十世纪五十年代，瑞典和美国分别合成出人造金刚石，切削刀具从此步入以超硬材料为代表的时期。二十世纪七十年代，人们利用高压合成技术合成了聚晶金刚石（PCD），解决了天然...
硬质合金刀具和超硬刀具有区别吗
答：超硬刀具是现代工程材料的加工在硬度方面提出的更高要求而应运而生，20世纪的后40年中有了较大的发展。超硬材料的化学成分及其形成硬度的规律与其他刀具材料不同，立方氮化硼是非金属的硼化物，晶体结构为面心立方体；而金刚石由碳元素转化而成，其晶体结构与立方氮化硼相似。它们的硬度大大高于其他...
pcd刀具砸地上会破吗
答：会。当被切削材料强烈地粘结在刀具表面上，跟着就切下一刀，此时刀具则容易破损，pcd刀具砸地上会破的。PCD 超硬刀具是采用超硬材料 PCD聚晶金刚石与刀具基体通过特殊工艺制成的刀具。
金刚石刀具有那几种,分别有什么不同,哪里的金刚石刀具好一些?
答：金刚石工具从制作上可分为四大类：烧结、电镀、钎焊、树脂；按用途可分为：切割、钻孔、磨抛。至于说哪里的金刚石工具好，就不好说了，一些大厂、上市公司，由于自身实力强，在设备，原材料、工艺、研发、售后服务等方面做的很好，产品质量有保证；也有个体户做的东西比大厂的还好。
分析作为刀具材料使用的应用范围
答：在涂层设备的结构、工艺过程、自动控制等方面都取得了重大进展，开发了适应高速切削、干切削、硬切削的耐热性更好的涂层，通过对涂层结构的创新，开发了纳米、多层结构等大量新型涂层，大幅度提高了涂层硬度和韧性。3.超硬刀具材料的发展 超硬材料是指金刚石和立方氮化硼(CBN)，其硬度比其他刀具材料高出...
机械加工的刀具都有哪些材料?
答：不同刀具材料具有不同的性能，并有其特定的应用范围。金刚石能用作刀具材料的金刚石有4类：天然金刚石、人工合成单晶金刚石、聚晶金刚石和金刚石涂层。天然金刚石是最昂贵的刀具材料，由于天然金刚石可以刃磨成最锋利的切削刃，主要应用在超精密加工领域，如加工微机械零件、光学镜面、导弹和火箭中的导航...
磨削比的PCD的磨削特点与技术
答：随着现代科学技术的高速发展,由聚晶金刚石(PCD)、聚晶立方氮化硼(PCBN)等超硬材料制成的刀具品种越来越丰富,其性能也得到不断发展和提高。刀片磨料粒径从数十微米、几微米到纳米级;金刚石、立方氮化硼的含量分为低含量、中等含量和高含量;结合剂既有金属、非金属也有混合材料;PCD层厚度从毫米级到微米级;PCD层与...
