无黏结剂层状BN增韧cBN刀具材料的研究

作     者：陈俊云 孙磊 靳田野 罗坤 赵智胜 田永君 CHEN Junyun;SUN Lei;JIN Tianye;LUO Kun;ZHAO Zhisheng;TIAN Yongjun

作者机构：燕山大学机械工程学院秦皇岛066004 燕山大学亚稳材料制备技术与科学国家重点实验室高压科学研究中心秦皇岛066004 

出 版 物：《无机材料学报》 (Journal of Inorganic Materials)

年 卷 期：2022年第37卷第6期

页      面：623-628页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

基　　金：国家重点研发计划(2018YFA0703400) 国家自然科学基金(52090020,51775482,91963203) 

主　　题：无粘结剂cBN 层状BN 超精密切削 耐磨性 硬质合金 

摘      要：无粘结剂cBN材料制作的切削刀具韧性较差,并且这种材料的合成压力高。为此,本研究在工业压力下制备了超硬、高韧的新型无粘结剂层状BN增韧cBN(Lt-cBN)块材,通过切削硬质合金实验,分析了Lt-cBN材料内部微观结构对其切削性能和耐磨性的影响。研究结果表明:Lt-cBN材料的韧性高达8.5 MPa·m^(1/2),可超精密切削硬质合金,获得了粗糙度R_(a)低于10 nm的超光滑表面;Lt-cBN材料内部存在少量层状BN,不仅提高了韧性,还降低了表层材料的非晶化程度及磨损速率;相对于商品化的纯相cBN材料,Lt-cBN材料展现出更好的切削性能和耐磨性;Lt-cBN材料的主要磨损形式为后刀面的部分非晶化,并在摩擦作用下逐渐被去除而导致的磨料磨损。