金剛石是碳的同素異形體,是自然界已知的最硬的材料,分為天然與人造兩類,除少數(shù)超精密級特殊用途外,工業(yè)上多使用人造聚晶金剛石(以下簡稱)作為刀具及磨具材料。聚晶金剛石(以下簡稱PCD)刀具的制作方法與聚晶立方氮化硼刀具相似。
1、聚晶金剛石刀具的特性
聚晶金剛石刀具有極高的硬度,它的硬度可達8000HV,比硬質(zhì)合金(1300~1800HV)的硬度高好幾倍。但其脆性很大、抗沖擊能力差,對振動敏感,要求機床精度高、平穩(wěn)性好;PCD的導(dǎo)熱率很高,為硬質(zhì)合金的1.5~9倍,甚至高于銅,因此PCD刀具熱量傳遞迅速;PCD的摩擦因數(shù)與熱膨脹系數(shù)都很小,因此PCD刀具切削力和熱變形都很小,工件的加工精度很高;PCD刀具與有色金屬和非金屬材料間的親和力很小,在加工過程中切屑不易粘結(jié)在刀尖上形成積屑瘤;但金剛石與鐵元素具有很強的親和力,所以PCD刀具一般不適合加工鐵系金屬。
2、聚晶金剛石刀具的應(yīng)用
由于聚晶金剛石刀具的特殊性能,所以它主要用于高速精細車削或鏜削各種有色金屬及合金,如鋁合金、銅合金、鎂合金等,也可用于加工鈦合金、金、銀、鉑、各種陶瓷和水泥制品;同時對于各種非金屬材料,如石墨、橡膠、塑料、玻璃及聚合材料的加工效果都很好。