聚晶金剛石(PCD)刀具發(fā)展綜述
(作者未知) 2011/10/15
摘要:對聚晶金剛石(-D=)刀具的發(fā)展概況、性能特點、應(yīng)用范圍、制造技術(shù)、設(shè)計原則、切削參數(shù)及失效機理
等進行了綜合評述。
關(guān)鍵詞:聚晶金剛石, 切削刀具
1概述
1.1刀具的發(fā)展
金剛石作為一種超硬刀具材料應(yīng)用于切削加工已有數(shù)百年歷史。在刀具發(fā)展歷程中,從十九世紀末到二十世紀中期,刀具材料以高速鋼為主要代表;#I!J 年德國首先研制出硬質(zhì)合金刀具材料并獲得廣泛應(yīng)用;二十世紀五十年代,瑞典和美國分別合成出人造金剛石,切削刀具從此步入以超硬材料為代表的時期。二十世紀七十年代,人們利用高壓合成技術(shù)合成了聚晶金剛石(-D=),解決了天然金剛石數(shù)量稀少、價格昂貴的問題,使金剛石刀具的應(yīng)用范圍擴展到航空、航天、汽車、電子、石材等多個領(lǐng)域[#]。
1.2刀具的性能特點
金剛石刀具具有硬度高、抗壓強度高、導(dǎo)熱性及耐磨性好等特性,可在高速切削中獲得很高的加工精度和加工效率。金剛石刀具的上述特性是由金剛石晶體狀態(tài)決定的。在金剛石晶體中,碳原子的四個價電子按四面體結(jié)構(gòu)成鍵,每個碳原子與四個相鄰原子形成共價鍵,進而組成金剛石結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)的結(jié)合力和方向性很強,從而使金剛石具有極高硬度。
由于聚晶金剛石(-D=)的結(jié)構(gòu)是取向不一的細晶粒金剛石燒結(jié)體[!],雖然加入了結(jié)合劑,其硬度及耐磨性仍低于單晶金剛石。但由于-D= 燒結(jié)體表現(xiàn)為各向同性,因此不易沿單一解理面裂開[3]。
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