超硬刀具材料包括金剛石、立方氮化硼等是機(jī)械加工生產(chǎn)中常見的刀具材料。
金剛石
金剛石刀具的主要特點(diǎn)是：具有極高的硬度和耐磨性，刃口鋒利，導(dǎo)熱性好，較低的線膨脹係數(shù)和很低的摩擦因數(shù)，但耐磨性差，強(qiáng)度很低，易與碳親和，不宜加工含碳的黑色金屬。
單晶金剛石
單晶金剛石刀具絕大多數(shù)為天然單晶金剛石製成，其刃口可以磨得極鋒利。天然單晶金剛石刀具主要用於有色金屬及貴金屬的超精加工。
聚晶金剛石
聚晶金剛石是將人造金剛石微晶在高溫高壓下再燒結(jié)而成，聚晶金剛石刀具結(jié)構(gòu)主要有焊接式PDC刀具和可轉(zhuǎn)位PDC刀片。主要用於加工耐磨有色金屬及其合金和難加工非金屬材料。如切割大理石石材、刃磨硬質(zhì)合金等。
CVD金剛石刀具
CVD金剛石是指用化學(xué)氣相層積法（CVD）在異質(zhì)基體（如硬質(zhì)合金、陶瓷等）上的合成金剛石膜。CVD金剛石刀具性能優(yōu)於PDC刀具，具有超硬的耐磨性和良好的韌性。CVD金剛石刀具是加工鋁、矽鋁合金、銅及其合金、石墨、陶瓷以及各種增強(qiáng)玻璃纖維和碳纖維結(jié)構(gòu)材料的理想刀具。
?立方氮化硼
立方氮化硼（簡稱CBN）是繼人工合成金剛石之後出現(xiàn)的又一種無機(jī)超硬材料，其結(jié)構(gòu)與金剛石類似，其主要特點(diǎn)是：

1. 極高的硬度和耐磨性? CBN的硬度為8000~9000HV，稍低於金剛石（10000HV），比硬質(zhì)合金和陶瓷高得多。在加工淬火鋼和灰鑄鐵時(shí)，刀具壽命比硬質(zhì)合金高3~5倍。
2. 熱穩(wěn)定性好 CBN的耐熱性為1400~1500℃，比金剛石的耐熱性高得多，故適合高速下加工高溫合金。在加工高鎳和高鈷基耐熱合金時(shí)，CBV刀具的切削速度為硬質(zhì)合金刀具的4~6倍。
3. 較好的導(dǎo)熱性和較低的摩擦因數(shù)?? CBN的導(dǎo)熱性大大優(yōu)於硬質(zhì)合金和陶瓷，但不及金剛石，且其導(dǎo)熱率隨溫度的升高逐漸增加，這對降低刃口處溫度大為有益。與淬火鋼的摩擦因數(shù)為0.2~0.3，可減少切削力並降低切削時(shí)的溫度。
4. 化學(xué)穩(wěn)定性好? CBN在1000℃以下不會(huì)產(chǎn)生氧化現(xiàn)象，與金剛石一樣，與鐵系材料直至1200~1300℃也不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，但在1000℃以上會(huì)與水發(fā)生化學(xué)水解，大量CBN別消耗。因此，CBN刀具可用於加工淬火鋼和鑄鐵，其黏度和擴(kuò)散磨損小，不過在高溫下切削時(shí)，宜採用幹切。
5. 強(qiáng)度和韌性較差? CBN的抗彎強(qiáng)度較差，為陶瓷刀具的1/5~1/2，一般只用於精加工。

由此，CBN刀具最適合加工淬火鋼和硬鑄鐵等一些難加工材料及其合金，特別在精鏜直徑較小（Ф6~35mm）的孔時(shí)，加工精度可達(dá)6級，表面粗糙度小於Ra0.2μm，有時(shí)可代替磨削加工，當(dāng)CBN不適合加工塑性較大的金屬，這是由於在加工這些金屬時(shí)會(huì)產(chǎn)生較嚴(yán)重的積屑瘤，使加工表面品質(zhì)惡化。


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