超硬刀具资料指可用作刀具切削加工的超硬资料。现在首要可分为两大类:一类是

　　人工组成大单晶金刚石，PCD、PDC均是在高温高压下组成的，而CVD金刚石是在低压下制备的。含碳气体和氢气的混合物在高温文低于大气压的压力下被激起分化，构成活性金刚石碳原子在基体上堆积交互成长成聚晶金刚石(也能够操控堆积成长条件堆积成长金刚石单晶或准单晶)。

　　CVD金刚石由所以不含任何金属催化剂的纯金刚石，因而它的热稳定性挨近天然金刚石。同高温高压人工组成聚晶金刚石相同，CVD聚晶金刚石晶粒也呈无序摆放，无脆性解理面而呈各向同性。

　　实际上CVD金刚石包含三类：第一种是在恰当基体上堆积的CVD金刚石涂层(包含类金刚石DLC涂层)；第二种是堆积厚度达1mm的无支撑的CVD金刚石厚膜；第三种是在金刚石晶种上外延成长的CVD金刚石单晶膜或准单晶膜。

　　由于CVD金刚石涂层刀具选用刀片基体直接置放在CVD堆积腔体中堆积成长而成，它与PCD、PDC刀具比较，具有刀具形状可杂乱、成本低、一片多刀刃等长处。虽然如此，由于CVD金刚石涂层刀片存在金刚石涂层与基体之间结合强度低以及对有CVD金刚石涂层的刃口进行研磨处理时简单分层脱落的缺陷。因而，现在在CVD金刚石涂层制备范畴的大部分作业都在致力于对它的研讨。虽然国外已有CVD金刚石涂层刀具产品推向商场，但到现在为止CVD金刚石涂层的运用商场还不是很大。

　　恰恰相反，CVD金刚石厚膜能够通过特别的但简便易行的技能钎焊到所要求的基体上。但是这种钎焊强度远低于PDC资猜中金刚石层与硬质合金层之间的结合强度。当它用于断续切削这种高要求的机加工时，其界面的衔接就显得很软弱。若能处理CVD金刚石厚膜的钎焊强度问题，那么CVD金刚石厚膜刀具资料将能在整个机械加工范畴同PDC资料竞赛。它与PDC比较，首要长处是其热稳定性更好，缺陷是晶粒间的内聚强度低，内应力大、相对脆性大和不导电性。特别是短少导电性，阻止了它对电火花(EDM)切开、抛光加工技能的运用。而该技能在金刚石刀具加工业，尤其是木材刀具的刃磨和重刃磨上得到了广泛地运用。近来能用EDM加工的CVD金刚石厚膜资料现已研制成功，大大促进了CVD金刚石厚膜刀具的运用。

　　由于单晶CBN的粒径小，并且单晶CBN存在易劈裂的“解理面，不能直接用于制作切削刀具。因而工业上切削刀具用的大多数是聚晶立方氮化硼（PCBN）。聚晶立方氮化硼（PCBN）刀具按其成分和制作办法可分为全体聚晶立方氮化硼烧结体(简称PCBN烧结体)和聚晶立方氮化硼复合刀片(简称PCBN复合刀片)。

　　PCBN是由很多细微无序摆放的CBN单晶组成的，无解理面，微观上无方向性，这会使劈裂的影响大大减小，并且会跟着切削刀具的磨损接连地显露新鲜的晶体。PCBN与PCD、PDC刀具资料有着类似的结构与性质，但耐磨性比PCD、PDC要差。由于PCBN具有杰出的抗化学腐蚀性，且在1200℃的高温下，表现出很好的热稳定性，因而刀具顶级的相对高温不会对它产生任何晦气的影响，相反它还能在切削硬质铁合金时起到加快切削的效果。

　　近年来，跟着CNC(计算机数控)加工技能的迅猛开展以及数控机床的遍及运用，可完成高效率、高稳定性、长寿命加工的PCBN刀具的运用也日益遍及，一起还引入了许多先进的切削加工概念，如高速切削、硬态加工、以车代磨、干式切削等。PCBN刀具资料已成为现代切削加工中不行短少的重要刀具资料。

　　由于CVD立方氮化硼涂层理论上讲能够不刃磨刀片对铁基资料进行机械切削加工，因而这种刀具资料极具吸引力（由于一般80%的金属工件含有铁），但是与CVD金刚石涂层不同的是，金刚石涂层是由单一元素组成，而CVD立方氮化硼涂层是化合物，包含化学计量在内的很多问题都使得它的成长工艺更为杂乱。实际上一切的CVD立方氮化硼涂层都是多相微晶资料。同高质量的CVD金刚石涂层比较，CVD立方氮化硼涂层更像“类金刚石涂层(DLC)”。通过多年的研讨，开展CVD立方氮化硼涂层刀具的运用是很有出路的。

　　如金刚石刀具的首要缺陷是热稳定性差。当切削温度超越700~800℃时，它就会产生同素异晶改变成为石墨，而彻底失掉硬度。含钴粘结剂的聚晶金刚石的热稳定性比单晶金刚石更差。别的，金刚石与铁有很强的化学亲和力。在高温下金刚石的碳原子会扩收到铁中而溶解于铁基体中与铁简单产生化学反应生成Fe3C4。因而，金刚石刀具一般不适合加工黑色金属，而首要用于加工各种有色金属，各种陶瓷、水泥制品、石材、木材等非金属资料，各种复合资料等。

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