分析立方氮化硼刀具與金剛石刀具的擴(kuò)散磨損

      立方氮化硼切削刀具(PCBN刀具))和金剛石切削刀具產(chǎn)生高溫，切削刀具的表面總是與切削的新鮮表面相交，具有大的化學(xué)活性類(lèi)型。因此，兩個(gè)摩擦表面的化學(xué)元素可以擴(kuò)散到另一側(cè)，使得兩個(gè)表面的化學(xué)組成將改變，并且切割工具材料特性將被切割，并且磨損過(guò)程將被加速。隨著切割溫度的增加，即對(duì)于某些切削工具材料，擴(kuò)散速率隨著切割溫度的增加而增加，然后隨著切割溫度的增加而增加，并且然后變得更快和更快。不同元素的擴(kuò)散速率不同，擴(kuò)散磨損強(qiáng)度與刀具材料的化學(xué)成分密切相關(guān)。例如，Ti的擴(kuò)散速率遠(yuǎn)低于YG，因此YT硬質(zhì)合金的擴(kuò)散能力高于YG。另外，擴(kuò)散速度與切削刀具表面上的底層的速度(即，通過(guò)前刀具表面的切削速度)有關(guān)。流動(dòng)速度較慢，擴(kuò)散速度也很慢。
      立方氮化硼刀具(PCBN刀具)和金剛石刀具的擴(kuò)散磨損在一定的切削溫度和接觸時(shí)間下，金剛石刀具結(jié)晶并溶解，其中的C原子擴(kuò)散到工件材料中，從而引起擴(kuò)散磨損。金剛石在910°C下與純鐵接觸10秒后，金剛石開(kāi)始擴(kuò)散到鐵中形成鐵素體 - 珠光體結(jié)構(gòu)，接觸層變成一層碳含量為0.3% - 0.35的鋼。 在1000°C時(shí)，只要接觸1秒，它幾乎完全熔化在鐵中。因此，當(dāng)金剛石工具切割純鐵和低碳鋼時(shí)，在早期高溫下會(huì)發(fā)生嚴(yán)重的擴(kuò)散磨損。這是鉆石不適合切割鐵的主要原因。
      分析立方氮化硼刀具與金剛石刀具的擴(kuò)散磨損
      立方氮化硼刀具(PCBN刀具)具有較高的硬度和耐熱性(1400~1500)，其與鐵及其合金的化學(xué)活性遠(yuǎn)低于金剛石刀具。在1300與純鐵接觸20分鐘后，形成了厚度為0.013 mm的擴(kuò)散層，但TC8鈦合金在高溫下接觸時(shí)，擴(kuò)散更為嚴(yán)重。厚度為0.015-0.03mm的擴(kuò)散層在1000與TC8接觸10分鐘后形成，溫度越高擴(kuò)散越快。擴(kuò)散層的厚度在1300攝氏度下達(dá)到0.01毫米，僅持續(xù)60秒。
      上述分析主要針對(duì)立方氮化硼刀具(PcBN)和金剛石刀具的擴(kuò)散磨損分析。