超硬刀具材料是一種先進(jìn)的刀具材料,在生產(chǎn)中有著廣闊的應(yīng)用前景。人造超硬刀具材料,單晶的向粗顆粒、強(qiáng)度高、多功能方向發(fā)展。美國(guó)GE公司現(xiàn)可工業(yè)生產(chǎn)出6克拉重的人造金剛石(約10mm),Z大顆粒達(dá)11.14克拉重。PCD則向大直徑、細(xì)粒度、高抗沖擊、高熱穩(wěn)定性方向發(fā)展。
PCD應(yīng)用前景
PCD的Z大直徑已可達(dá)74mm,然后用激光切割成所需的任何形狀。PCD顆粒的商品尺寸為2μm~25μm;顆粒越細(xì),切削刃的質(zhì)量越好;顆粒越大,刀具使用壽命越長(zhǎng)。DeBeers公司生產(chǎn)的PCBN產(chǎn)品,Z大直徑為101.6mm,可加工70HRC的高硬度材料。此外,據(jù)英國(guó)Z利介紹,英國(guó)還研制出一種在PCD和PCBN刀片外表面上用CVD法沉積一層鎳、銅、鈦、鈷、鉻、鉭的混合物,以及氮化鈦或碳化鈦的防護(hù)涂層,其耐磨性可比普通PCD和PCBN刀片高4倍。
CVD的應(yīng)用前景
CVD金剛石薄膜和厚膜是近幾年新研制出的功能性材料,盡管至今生產(chǎn)還未形成規(guī)模,但因其性能優(yōu)異,有著普遍的用途。
天然和人工合成的單晶金剛石,以及PCD和TFD之間存在著相互交叉的應(yīng)用領(lǐng)域,它們?cè)谝欢ǔ潭壬夏芟嗷パa(bǔ)充,須根據(jù)不同具體情況,特別是性能價(jià)格比加以選用。預(yù)計(jì)在新世紀(jì),超硬刀具材料CBN和金剛石將得到更多的應(yīng)用,可能會(huì)發(fā)現(xiàn)制造出嶄新的刀具材料的品種,具有更優(yōu)異的性能。據(jù)Lellond公司介紹,他們開(kāi)發(fā)了一種由陶瓷+CBN的超硬復(fù)合材料,它兼有陶瓷和CBN兩種材料的優(yōu)點(diǎn),是高速加工高硬耐磨鑄鐵的理想材料。又如,用石墨原料合成的金剛石聚晶體,而當(dāng)今的金剛石為C12,已有研究,同位素C13和C60則更為堅(jiān)硬。前幾年,武漢大學(xué)研制出一種C3N4/TiN薄膜,亦具有超硬材料性質(zhì),用其涂覆在高速鋼鉆頭上。