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Proceso de producción de herramientas de nitruro de boro cúbico (CBN)

1. Método de purificación de materias primas.

Debido a que WBN, HBN, pirofilita, grafito, magnesio, hierro y otras impurezas permanecen en el polvo de CBN;Además, éste y el polvo aglutinante contienen oxígeno adsorbido, vapor de agua, etc., lo que es desfavorable para la sinterización.Por tanto, el método de purificación de las materias primas es uno de los eslabones importantes para garantizar el rendimiento de los policristales sintéticos.Durante el desarrollo, utilizamos los siguientes métodos para purificar el micropolvo de CBN y el material aglutinante: primero, tratamos el polvo del emblema de CBN con NaOH a aproximadamente 300 °C para eliminar la pirofilita y el HBN;Luego hierva el ácido perclórico para eliminar el grafito;Finalmente, use HCl para hervir en la placa calefactora eléctrica para quitar el metal y lávelo hasta neutralidad con agua destilada.Co, Ni, Al, etc. utilizados para la unión se tratan mediante reducción de hidrógeno.Luego, el CBN y el aglutinante se mezclan uniformemente según una determinada proporción, se añaden al molde de grafito y se envían a un horno de vacío con una presión inferior a 1E2, calentado a 800 ~ 1000 °C durante 1 h para eliminar la suciedad y el oxígeno adsorbido. y vapor de agua en su superficie, por lo que la superficie del grano de CBN queda muy limpia.

En términos de selección y adición de materiales adhesivos, los tipos de agentes adhesivos utilizados actualmente en los policristales de CBN se pueden resumir en tres categorías:

(1) Aglutinantes metálicos, como Ti, Co, Ni.Cu, Cr, W y otros metales o aleaciones son fáciles de ablandar a altas temperaturas, afectando la vida útil de la herramienta;

(2) El enlace cerámico, como el Al2O3, es resistente a altas temperaturas, pero tiene poca tenacidad al impacto y la herramienta es fácil de colapsar y dañar;

(3) El enlace Cermet, como la solución sólida formada por carburos, nitruros, boruros y Co, Ni, etc., resuelve las deficiencias de los dos tipos de enlaces anteriores.La cantidad total de aglutinante será suficiente pero no excesiva.Los resultados experimentales muestran que la resistencia al desgaste y la resistencia a la flexión del policristal están estrechamente relacionadas con la trayectoria libre promedio (espesor de la capa de fase de unión), cuando la trayectoria libre promedio es de 0,8 ~ 1,2 μ M, la relación de desgaste policristalino es la más alta y la cantidad de aglutinante es del 10% al 15% (relación de masa).

2. El embrión de herramienta de nitruro de boro cúbico (CBN) se puede dividir en dos categorías
Una es colocar la mezcla de CBN, agente aglutinante y matriz de carburo cementado en una copa de molibdeno separada por la capa protectora del tubo de carbono salino.

La otra es sinterizar directamente el cuerpo del cortador de CBN policristalino sin sustrato de aleación: adopte la prensa superior de seis lados y utilice el conjunto de calentamiento lateral.Ensamble el micropolvo de CBN mezclado, manténgalo durante un tiempo determinado bajo cierta presión y estabilidad, luego bájelo lentamente a temperatura ambiente y luego descárguelo lentamente a presión normal.Se fabrica el embrión de cuchillo policristalino de CBN

3. Parámetros geométricos de la herramienta de nitruro de boro cúbico (CBN)

La vida útil de la herramienta de nitruro de boro cúbico (CBN) está estrechamente relacionada con sus parámetros geométricos.Los ángulos delanteros y traseros adecuados pueden mejorar la resistencia al impacto de la herramienta.Capacidad de extracción de viruta y capacidad de disipación de calor.El tamaño del ángulo de ataque afecta directamente la condición de tensión del filo y el estado de tensión interna de la hoja.Para evitar una tensión de tracción excesiva causada por el impacto mecánico en la punta de la herramienta, generalmente se adopta el ángulo frontal negativo (- 5 ° ~ - 10 °).Al mismo tiempo, para reducir el desgaste del ángulo trasero, los ángulos traseros principal y auxiliar son de 6 °, el radio de la punta de la herramienta es de 0,4 a 1,2 mm y el chaflán está pulido.

4. Inspección de herramientas de nitruro de boro cúbico (CBN)
Además de probar el índice de dureza, la resistencia a la flexión, la resistencia a la tracción y otras propiedades físicas, es más necesario utilizar un microscopio electrónico de alta potencia para verificar la precisión del tratamiento de la superficie y los bordes de cada hoja.Lo siguiente es la inspección de las dimensiones, la precisión de las dimensiones, el valor M, la tolerancia geométrica, la rugosidad de la herramienta y luego el embalaje y el almacenamiento.

 


Hora de publicación: 23 de febrero de 2023