立方氮化硼極其堅硬，顯微硬度HV72000～98000Mpa，硬度低於鑽石。和鑽石相似，立方氮化硼是一種絕緣體但卻是一種極佳的導熱體。結構類似於鑽石的氮化硼形態，也叫正方體氮化硼、c-BN、β-BN、或z-BN（以閃鋅礦（Zinc Blende）晶體結構命名），是被廣泛使用的工業鑽磨工具。
基本介紹
- 中文名：CBN
- 外文名：Cubic Boron Nitride
- 縮寫：CBN或cBN
- 中文名：立方氮化硼
簡介,特點,套用,BN-S20,BN-K1,BN-S30,HLCBN系列,BN-H10,BNK30,
簡介
Cubic Boron Nitride立方氮化硼，縮寫為：CBN或cBN。目前，在自然界還沒有找到這種物質的存在，是人工合成的一種超硬材料。
特點
立方氮化硼（CBN）是硬度僅次於金剛石的超硬材料。它不但具有金剛石的許多優良特性，而且有更高的熱穩定性和對鐵族金屬及其合金的化學惰性。它作為工程材料，已經廣泛套用於黑色金屬及其合金材料加工工業。同時，它又以其優異的熱學、電學、光學和聲學等性能，在一系列高科技領域得到套用，成為一種具有發展前景的功能材料。
套用
立方氮化硼立方氮化硼微粉，用在精密磨削、研磨、拋光和超精加工，以達到高精度的加工表面。適用於樹脂、金屬、陶瓷等結合劑體系，亦可用於生產聚晶複合片燒結體，還可用做鬆散磨粒、研磨膏。
黑色立方氮化硼CBN由於具有優異的化學物理性能，如具有僅次於金剛石的高硬度、高熱穩定性和化學惰性，作為超硬磨料在不同行業的加工領域獲得廣泛的套用，現在更是成為汽車、航天航空、機械電子、微電子等工業不可或缺的重要材料，因而也得到各工業已開發國家的極大重視。
合成CBN除靜高壓觸媒法還有多種方法，如靜高壓直接轉化法、動態衝擊法、氣相沉積法等，其中有些方法如氣相沉積法發展很快。但迄今為止工業合成CBN主要方法還是靜高壓觸媒法，CBN的合成研究也主要集中於這方面。
立方氮化硼聚晶（PCBN）刀具是由許多細晶粒（0.1~100）CBN聚結而成的CBN聚集體的一類超硬材料產品。它除了具有高硬度、高耐磨性外，還具有高韌性、化學惰性、紅硬性等特點，並可用金剛石砂輪開刃修磨。在切削加工的各個方面都表現出優異的切削性能，能夠在高溫下實現穩定切削，特別適合加工各種淬火鋼、工具鋼、冷硬鑄鐵等難加工材料。刀具切削鋒利、保形性好、耐磨性能高、單位磨損量小、修正次數少、利於自動加工，適用於從粗加工到精加工的所有切削加工。精車淬硬工件是一門新工藝，實施前需做工藝試驗，可用與工件材料、硬度和大小相同的棒料，在同類工具機上進行精加工或粗加工試驗，關鍵是要試驗刀具與切削參數的選擇及工藝系統是否有足夠的剛性。該工藝目前國內已經採用，如一汽集團用PCBN刀具加工滲碳淬火(58～63HRC)的20CrMnTi變速箱齒輪撥叉槽，採用的工藝參數為υc=150m/min, f=0.1mm/r，αp=0.2～0.3mm，實現了以車代磨。
加工硬鑄鐵 用PCBN刀具車削淬硬鋼時，要求工件淬火硬度高於45～55HRC，加工硬鑄鐵時，只要硬度達到中等硬度水平(45HRC)，就會取得良好的加工效果。如汽車發動機缸蓋上的排氣閥座，該閥座是採用含銅、鉬的高鉻合金鑄鐵材料，其硬度一般約為44HRC，其閥座上孔採用鍃(鉸)、車兩種工藝，大多是在專用自動線上加工，與槍鉸導管孔一道進行。所採用的切削用量為：υc=71.6m/min，υf=26.5mm/min，αp=1.0mm，採用BC拉削油，自採用PCBN刀具加工後，與以往採用的各種硬質合金刀片加工相比，刀具平均耐用度為1200件，加工表面粗糙度為Ra0.4μm，閥座面擺差 ≤0.05mm。東風汽車公司發動機廠自1988年使用PCBN刀具後，其效果一直保持穩定，較好地解決了引進設備的刀具國產化問題。
PCBN在數控切削行業已得到廣泛套用，是一種具有良好發展前景的刀具材料。
現有國內生產的HLCBN系列：
BN-S20
結構：整體聚晶。
特點：具有高硬度，高耐磨性和良好的熱穩定性。適合淬火鋼系列零件的加工。
用途：斷續，連續，中高速，半精和精車，高速鋼，齒輪，軸承軋輥，滲碳堆焊等零件的加工。
BN-K1
結構：整體聚晶。
特點:具有高硬度，高耐磨性和良好的熱穩定性。良好的耐衝擊性能，適合高硬度材料的加工。
用途：斷續，低中速，粗糙加工，高鉻，高鎳，合金鑄鐵，冷硬鑄鐵和高速連續加工灰鑄鐵，硼鑄鐵球，墨鑄鐵，耐熱合金鈦合金等材料。
BN-S30
結構：整體聚晶。
特點：具有很好的耐磨性和耐熱性能，可高速連續切削脆性材料。
用途：高速半精車，精車，高硬度鑄鐵和球墨鑄鐵類零部件。
HLCBN系列
BN-H10
結構：合金襯底複合型氮化硼聚晶
特點：硬度高，耐磨性優，可高速連續切削。
用途：適於加工，精加工，淬火鋼系列零件。
BNK30
結構：複合型聚晶氮化硼
特點：具有良好的耐磨性和抗衝擊性能，用於高速連續精加工，半精加工。
用途：精車剎車盤，剎車盤彀發動機缸套等，灰鐵，球鐵，蠕墨鑄鐵等零件的高速加工。
