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技術(shù)文章

金剛石刀具的概況

閱讀:706          發(fā)布時(shí)間:2020-12-29
   金剛石刀具的概況
 
  金剛石刀具具有*的硬度和耐磨性、低摩擦系數(shù)、高彈性模量、高熱導(dǎo)、低熱膨脹系數(shù),以及與非鐵金屬親和力小等優(yōu)點(diǎn)。可以用于非金屬硬脆材料如石墨、高耐磨材料、復(fù)合材料、高硅鋁合金及其它韌性有色金屬材料的精密加工。金剛石刀具類型繁多,性能差異顯著,不同類型金剛石刀具的結(jié)構(gòu)、制備方法和應(yīng)用領(lǐng)域有較大區(qū)別。
 
  金剛石刀具的概況
 
  金剛石刀具
 
  金剛石刀具具有*的硬度和耐磨性、低摩擦系數(shù)、高彈性模量、高熱導(dǎo)、低熱膨脹系數(shù),以及與非鐵金屬親和力小等優(yōu)點(diǎn)。可以用于非金屬硬脆材料如石墨、高耐磨材料、復(fù)合材料、高硅鋁合金及其它韌性有色金屬材料的精密加工。金剛石刀具類型繁多,性能差異顯著,不同類型金剛石刀具的結(jié)構(gòu)、制備方法和應(yīng)用領(lǐng)域有較大區(qū)別。
 
  金剛石刀具的類型
 
  1、天然金剛石NaturalDiamond(ND);
 
  2、人造聚晶金剛石ArtificialPolvcrystallineDiamond(PCD);
 
  3、人造聚晶金剛石復(fù)合片PolycrystallineDiamondCompact(PDC);化學(xué)氣相沉積涂層金剛石刀具Chemical各類金剛石刀具(4張)VaporDepositionDiamondCoatedTools(CVD)。
 
  4、沉積厚度達(dá)100µm的無(wú)襯底純金剛石厚膜ThickDiamondFilm(CD);
 
  5、在刀具基體表面直接上沉積厚度小于30µm的金剛石薄膜涂層CoatedThinDiamondFilm(CD)。
 
  天然金剛石(ND)刀具
 
  為天然金剛石拉蔓峰譜,具有以下特征:
 
  (1)1332尖鋒處顯示存在金剛石。
 
  (2)波型幅度(FWHM)為4.1cm-1
 
  顯示為純金剛石。ND是目前已知礦物中硬的物質(zhì),主要用于制備刀具車刀。天然金剛石刀具精細(xì)研磨后刃口半徑可達(dá)0.01~0.002µm。其中天然單晶金剛石(SingleCrystallineDiamond,SCD)刀具切削刃部位經(jīng)高倍放大1500倍仍然觀察到刀刃光滑。SCD車削鋁制活塞時(shí)Ra可達(dá)到4µm,而在同樣切削條件下用PCD刀具加工時(shí)的表面粗糙時(shí)的Ra為15~50µm。故采用SCD刀具配合精密車床進(jìn)行精密和超精密加工,可獲得鏡面表面。
 
  聚晶金剛石(PCD)刀具
 
  PCD是高溫超高壓條件下通過(guò)鈷等金屬結(jié)合劑將金剛石微粉聚集燒結(jié)合成的多晶體材料,又稱燒結(jié)金剛石。聚晶金剛石刀具整體燒結(jié)成銑刀,用于銑削加工,PCD晶粒呈無(wú)序排列狀態(tài),屬各向同性,硬度均勻,石墨化溫度為550℃。刀具具有高硬度、高導(dǎo)熱性、低熱脹系數(shù)、高彈性模量和低摩擦系數(shù)。刀刃非常鋒利等特點(diǎn)。

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