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纳米金刚石对聚晶立方氮化硼力学性能的影响
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作者 张群飞 肖长江 +2 位作者 马金明 汤黎辉 栗正新 《粉末冶金技术》 北大核心 2025年第2期180-184,共5页
以立方氮化硼(cBN)粉体为原材料,Al粉和Si粉为结合剂,纳米金刚石为添加剂,在5.5 GPa和1500℃下高温高压烧结制备了聚晶立方氮化硼(PcBN),研究了纳米金刚石质量分数对PcBN的物相组成、微观结构、密度、硬度、断裂韧性和磨耗比的影响。结... 以立方氮化硼(cBN)粉体为原材料,Al粉和Si粉为结合剂,纳米金刚石为添加剂,在5.5 GPa和1500℃下高温高压烧结制备了聚晶立方氮化硼(PcBN),研究了纳米金刚石质量分数对PcBN的物相组成、微观结构、密度、硬度、断裂韧性和磨耗比的影响。结果表明:纳米金刚石的加入对PcBN的性能有很大影响。当金刚石质量分数为5%时,PcBN的相对密度达到最大值(98.5%);随着纳米金刚石含量的增加,PcBN样品的维氏硬度、断裂韧性和磨耗比先升高后下降。当纳米金刚石质量分数为5%时,PcBN的硬度、断裂韧性和磨耗比达到最高值,分别为47 GPa、4.89 MPa·m^(1/2)和6350。 展开更多
关键词 聚晶立方氮化 纳米金刚石 高温 高压 力学性能
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Si_3N_4-Ni系结合剂聚晶立方氮化硼(PcBN)性能及刀具应用研究 被引量:10
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作者 邹文俊 郝德辉 +3 位作者 彭进 董企铭 李宝膺 朱俊芳 《金刚石与磨料磨具工程》 CAS 北大核心 2011年第3期43-46,50,共5页
本文研究了Si3N4-Ni系结合剂掺杂合成的PcBN的维氏硬度、抗弯强度、磨耗比、抗冲击韧性、车削性能与结合剂以及各掺杂物相对含量等的关系。采用金相显微镜、扫描电镜和X射线衍射仪等仪器设备对PcBN试样进行了微观组织结构和物相分析。... 本文研究了Si3N4-Ni系结合剂掺杂合成的PcBN的维氏硬度、抗弯强度、磨耗比、抗冲击韧性、车削性能与结合剂以及各掺杂物相对含量等的关系。采用金相显微镜、扫描电镜和X射线衍射仪等仪器设备对PcBN试样进行了微观组织结构和物相分析。分析表明,添加镍粉可有效提高PcBN的硬度和耐磨性,PcBN的烧结情况良好;结合剂对cBN高温润湿情况良好;有新的物相生成。氮化硅的存在添加镀镍氮化硅晶须使PcBN的抗冲击韧性和抗弯强度得到提高;被加工工件的表面粗糙度达到了0.8μm。 展开更多
关键词 聚晶立方氮化 氮化硅-镍黏结剂 掺杂
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聚晶立方氮化硼(PCBN)的制备及应用研究进展 被引量:19
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作者 彭进 侯永改 +1 位作者 董企铭 邹文俊 《金刚石与磨料磨具工程》 CAS 北大核心 2008年第4期81-86,共6页
本文通过CBN与其他刀具材料的对比,指出PCBN的高硬度、高耐磨性和高热稳定性的特点。文献表明有结合剂的PCBN正朝着高断裂韧性、高耐磨性方向发展,同时尺寸越来越大,结合剂体系以金属陶瓷为主,其中陶瓷组分包括TiN、AlN、Si_3N_4、TiC等... 本文通过CBN与其他刀具材料的对比,指出PCBN的高硬度、高耐磨性和高热稳定性的特点。文献表明有结合剂的PCBN正朝着高断裂韧性、高耐磨性方向发展,同时尺寸越来越大,结合剂体系以金属陶瓷为主,其中陶瓷组分包括TiN、AlN、Si_3N_4、TiC等,金属有Co、Ti、Al等。无结合剂的纯PCBN和表面镀覆PCBN也正在积极研究中,高纯PCBN具有与纯CBN接近的力学性质。根据加工材料的成分和微观结构决定PCBN刀具的应用,努力使切割工具和工具材料标准化。 展开更多
关键词 聚晶立方氮化 工具 进展
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聚晶立方氮化硼刀具切削高锰钢的磨损机制 被引量:11
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作者 张增志 张利梅 +1 位作者 白兵占 李文龙 《摩擦学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第3期202-206,共5页
在半精加工试验条件(切削深度ap=0.5mm,进给量f=0.3mm/r,干切)下研究了聚晶立方氮化硼刀具切削奥氏体高锰钢时的磨损机制,用WDH-II型光电温度计测量了切削温度,用工具显微镜测量后刀面磨损量,进而考察了切削时间和切削速度对后刀面磨损... 在半精加工试验条件(切削深度ap=0.5mm,进给量f=0.3mm/r,干切)下研究了聚晶立方氮化硼刀具切削奥氏体高锰钢时的磨损机制,用WDH-II型光电温度计测量了切削温度,用工具显微镜测量后刀面磨损量,进而考察了切削时间和切削速度对后刀面磨损量的影响,采用S-250MK型扫描电子显微镜观察刀具前、后刀面的磨损形貌和组成变化.结果表明:当切削温度为400~750℃时,聚晶立方氮化硼刀具同高锰钢中的γ相及其析出相(Fe,Mn)3C之间产生严重的机械磨损;当切削温度超过800℃时,聚晶立方氮化硼刀具同高锰钢单一γ相之间产生扩散磨损;聚晶立方氮化硼刀具适合于高速切削. 展开更多
关键词 立方氮化 刀具 高速切削 高锰钢 磨损机制
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聚晶立方氮化硼刀具及其制造技术综述 被引量:8
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作者 刘一波 屠厚泽 陈庆寿 《地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 1996年第4期59-64,共6页
首先介绍了聚晶立方氯化硼(PCBN)刀具的优异性能及其应用领域。然后从几个方面综述了PCBN刀具制造的关键技术及其发展现状。
关键词 聚晶立方氮化 切削刀具 超硬材料 立方氮化
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不同聚晶立方氮化硼刀具断续干式车削等温淬火球墨铸铁时的磨损对比 被引量:4
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作者 李玉标 李嫚 +1 位作者 张弘弢 任帅民 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2011年第6期72-75,共4页
选用DBW85、DBC50两种牌号的聚晶立方氮化硼刀具断续干式车削等温淬火球墨铸铁,对两种刀具的使用寿命和磨损情况进行了研究。结果表明:相同车削条件下,高氮化硼含量DBW85刀具的使用寿命高于低氮化硼含量DBC50刀具的,且车削速度越高,其... 选用DBW85、DBC50两种牌号的聚晶立方氮化硼刀具断续干式车削等温淬火球墨铸铁,对两种刀具的使用寿命和磨损情况进行了研究。结果表明:相同车削条件下,高氮化硼含量DBW85刀具的使用寿命高于低氮化硼含量DBC50刀具的,且车削速度越高,其寿命优势越明显;DBW85刀具的主要磨损机理是磨粒磨损、粘结扩散磨损;DBC50刀具的主要磨损机理是微崩刃、粘结扩散磨损。 展开更多
关键词 聚晶立方氮化刀具 等温淬火球墨铸铁 断续车削 磨损机制
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聚晶立方氮化硼(PCBN)性能与平均自由程关系的研究 被引量:4
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作者 刘一波 屠厚泽 +1 位作者 彭先奇 陈庆寿 《地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 1998年第3期29-33,57,共6页
根据Gorland强度理论中平均自由程与材料性能的关系,通过一系列的试验和回归分析,研究了PCBN的内部结构,成份组成与其抗压强度和磨耗比之间的关系,建立了CBN粒度、结合剂掺入量与PCBN平均自由程、抗压强度、耐磨... 根据Gorland强度理论中平均自由程与材料性能的关系,通过一系列的试验和回归分析,研究了PCBN的内部结构,成份组成与其抗压强度和磨耗比之间的关系,建立了CBN粒度、结合剂掺入量与PCBN平均自由程、抗压强度、耐磨性之间的关系式,对提高PCBN的性能具有重要的指导价值。 展开更多
关键词 聚晶立方氮化 刀具材料 性能 强度 耐磨性
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聚晶立方氮化硼刀具电火花放电磨削分析 被引量:2
8
作者 贾云海 《金刚石与磨料磨具工程》 CAS 2015年第1期48-53,共6页
以国产不同粒度的聚晶立方氮化硼复合片试样作为研究对象,选取电极转速、开路电压、峰值电流、脉冲宽度和脉冲间隔作为主要工艺参数,以材料去除量、电极损耗作为加工效率的评价指标,以试样表面粗糙度值作为加工质量评价标准,结合扫描电... 以国产不同粒度的聚晶立方氮化硼复合片试样作为研究对象,选取电极转速、开路电压、峰值电流、脉冲宽度和脉冲间隔作为主要工艺参数,以材料去除量、电极损耗作为加工效率的评价指标,以试样表面粗糙度值作为加工质量评价标准,结合扫描电镜观测、能谱分析、粗糙度仪测试,分析主要工艺参数对放电磨削加工的影响。实验结果表明:研究表明:PCBN电火花放电磨削加工的机理是高温熔化黏结剂,从而导致聚晶立方氮化硼颗粒脱落而实现磨削去除,过程中还伴随着元素间的置换和氧化;PCBN粒度对电火花放电磨削加工效率和质量的影响不如放电加工工艺参数的影响显著;材料去除量、电极损耗随着电极旋转速度的增加、开路电压的增大均有不同幅度的增加;随着峰值电流的增加,材料去除量增加,电极损耗减小,工件材料的表面粗糙度值增大。 展开更多
关键词 聚晶立方氮化刀具 电火花放电磨削 放电加工参数 材料去除量 工件表面粗糙度
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放电等离子烧结聚晶立方氮化硼刀具的性能 被引量:1
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作者 李剑 马尧 +2 位作者 梁力行 王海龙 张锐 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期8-12,共5页
采用溶胶凝胶法在立方氮化硼(cBN)表面包裹SiO2,以铝粉、碳化硼粉和炭粉为烧结助剂,利用放电等离子烧结(SPS)技术在压力100MPa和1 700℃保温10min的条件下制备聚晶立方氮化硼(PcBN),研究了PcBN的烧结性能、物相组成、微观形貌、力学性... 采用溶胶凝胶法在立方氮化硼(cBN)表面包裹SiO2,以铝粉、碳化硼粉和炭粉为烧结助剂,利用放电等离子烧结(SPS)技术在压力100MPa和1 700℃保温10min的条件下制备聚晶立方氮化硼(PcBN),研究了PcBN的烧结性能、物相组成、微观形貌、力学性能以及所制备刀具的切削性能。结果表明:烧结助剂、原位反应和cBN颗粒活化等因素的共同作用促进了PcBN的致密化,其相对密度为97%;PcBN的主晶相为cBN,同时还存在SiO2、Al3BC3、SiC相;PcBN的硬度为(38±3.5)GPa,抗弯强度为(425±23)MPa;在相同切削速度下,所制备的PcBN刀具前刀面的崩损面积以及后刀面的磨损带长度均小于日本知名公司所产PcBN(BN11)刀具的,当切削速度由200m·min-1增加到400m·min-1时,所制备的PcBN刀具的磨损程度轻于BN11刀具的,PcBN刀具的切削性能优于BN11刀具的。 展开更多
关键词 聚晶立方氮化 放电等离子烧结 原位反应 切削性能
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立方氮化硼(PCBN)刀具技术 被引量:8
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作者 高富有 江晓乐 张鹏 《工具技术》 北大核心 1992年第3期39-41,共3页
一、PCBN材料概述 1.PCBN材料 PCBN又称多晶立方氮化硼绕结体,由CBN微粉通过粘结剂在高温高压下烧结而成,具有高硬度、耐冲击、高温强度好以及对铁呈化学惰性等优点。将PCBN制成切削刀具进行机械加工,能承受高速运转和对付高硬材料。
关键词 立方氮化 刀具
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基于热力学的聚晶立方氮化硼刀具切削镍基合金的磨损机理 被引量:5
11
作者 胡小龙 邵芳 王仁伟 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2020年第3期123-126,共4页
文章通过切削实验研究了聚晶立方氮化硼刀具切削镍基合金的磨损机理。运用热力学基本理论推导了物质吉布斯自由能函数法,并应用到刀具前刀面氧化磨损的分析中。计算了刀具表面极易发生的化学反应的吉布斯自由能,并分析得出了发生氧化磨... 文章通过切削实验研究了聚晶立方氮化硼刀具切削镍基合金的磨损机理。运用热力学基本理论推导了物质吉布斯自由能函数法,并应用到刀具前刀面氧化磨损的分析中。计算了刀具表面极易发生的化学反应的吉布斯自由能,并分析得出了发生氧化磨损的主要氧化反应方程式。运用扩散第一定律分析了刀具发生扩散磨损的机理,得出了刀具前、后刀面扩散磨损过程发生机理的差异性。运用SEM扫描电镜对刀具表面进行了化学磨损分析。结果表明,刀具前、后刀面都发生了严重的氧化、扩散以及化学磨损,刀具表面发生了严重的放氮反应。研究内容可为加工镍基合金提高刀具寿命提供参考。 展开更多
关键词 聚晶立方氮化 镍基合金 氧化磨损 扩散磨损 化学磨损
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立方氮化硼(PCBN)刀具在活塞加工中的应用 被引量:2
12
作者 张宝国 杨景飞 刘涛 《工具技术》 北大核心 2008年第11期76-78,共3页
PCBN刀具广泛应用于加工铁系金属,是加工淬硬钢最有效的刀具材料,在分析了PCBN刀具材料性能特点的基础上,介绍了PCBN刀具在活塞加工中的应用情况。
关键词 立方氮化刀具 活塞加工 材料性能 加工铁系金属
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用聚晶立方氮化硼刀具进行加工 被引量:2
13
作者 明之 《工具技术》 北大核心 1989年第5期21-23,共3页
聚晶立方氮化硼(下而称PCBN)是将许多单个立方氮化硼晶体压制烧结在一起而形成的一种聚晶体,各个微晶体的无规则取向排列使PCBN本身在各向具有均匀的硬度和耐磨性。
关键词 立方氮化 刀具 切削性能
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聚晶立方氮化硼的制备方法及应用进展 被引量:20
14
作者 陈永杰 王海阔 +4 位作者 彭进 徐三魁 邹文俊 邵华丽 夏学锋 《金刚石与磨料磨具工程》 CAS 2015年第2期74-80,共7页
对近年来国内外聚晶立方氮化硼(polycrystalline cubic boron nitride,PCBN)及其复合片的制备方法和工业应用进行了综述,主要介绍了烧结型、生长型和生长–烧结型聚晶立方氮化硼的制备方法;系统论述了采用直接转化法、钎焊法和一次烧结... 对近年来国内外聚晶立方氮化硼(polycrystalline cubic boron nitride,PCBN)及其复合片的制备方法和工业应用进行了综述,主要介绍了烧结型、生长型和生长–烧结型聚晶立方氮化硼的制备方法;系统论述了采用直接转化法、钎焊法和一次烧结法制备聚晶立方氮化硼复合片的进展;并对聚晶立方氮化硼在汽车制造、轴承和超精密工具等行业中的应用进行了概述。最后,对聚晶立方氮化硼及其复合片未来发展方向进行了展望。 展开更多
关键词 聚晶立方氮化 制备方法 工业应用 展望
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聚晶立方氮化硼材料的性能及其应用 被引量:13
15
作者 李丹 刘进 +2 位作者 胡娟 张书霞 寇自力 《工具技术》 北大核心 2006年第12期11-14,共4页
介绍了聚晶立方氮化硼合成工艺的特点、材料的性能特征及其主要应用领域。
关键词 聚晶立方氮化 合成工艺
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立方氮化硼刀片车削粉末高温合金的刀具磨损 被引量:9
16
作者 任敬心 吴小玲 +3 位作者 张研 杨茂奎 康仁科 史兴宽 《航空制造技术》 北大核心 2001年第1期22-26,共5页
研究了用立方氮化硼 (CBN)刀片车削粉末高温合金的刀具磨损特征及刀具磨损机理。对精车和半精车而言 ,CBN是车削粉末高温合金的一种理想刀具材料 ,它不仅可保证高的加工精度 。
关键词 CBN刀片 立方氮化 车削 车刀 粉末高温合金 刀具磨损
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立方氮化硼复合聚晶刀具
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作者 李连清 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2005年第6期40-40,共1页
关键词 立方氮化 聚晶刀具 复合 超硬材料刀具 初始氧化温度 弯曲强度 压缩强度 科技奖 贵州省 热导率
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切削刀具用立方氮化硼涂层的研究进展 被引量:4
18
作者 徐锋 左敦稳 +3 位作者 张旭辉 户海峰 张骋 王珉 《硅酸盐通报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第2期295-300,共6页
立方氮化硼(cubic boron nitride,cBN)具有优异的物理力学性能和极高的化学稳定性,可以胜任铁系金属的加工,在高性能切削刀具等领域有着广泛的应用前景。cBN涂层在复杂刀具应用中有着不可替代的作用,由于气相生长高纯度和结合性能的cBN... 立方氮化硼(cubic boron nitride,cBN)具有优异的物理力学性能和极高的化学稳定性,可以胜任铁系金属的加工,在高性能切削刀具等领域有着广泛的应用前景。cBN涂层在复杂刀具应用中有着不可替代的作用,由于气相生长高纯度和结合性能的cBN刀具涂层仍存在着较多的技术难题,因此仍然难以得到广泛的应用。本文综述了近20年来气相沉积cBN涂层的研究进展,阐述了物理气相沉积与化学气相沉积cBN涂层的方法与机理,分析了cBN刀具涂层制备与应用的关键问题,结合研究现状指出了cBN刀具涂层研究的发展方向。 展开更多
关键词 立方氮化 刀具涂层 化学气相沉积 物理气相沉积 过渡层
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用立方氮化硼刀具加工阀体 被引量:2
19
作者 王强 万加桔 《机械设计与制造》 北大核心 2005年第12期114-115,共2页
立方氮化硼是一种人工合成的新型刀具材料,在生产实际中推广使用可收到保证产品质量、提高加工效率、缩短生产周期和降低制造成本等显著效果。这里介绍了立方氮化硼刀具的特点和用于镗削阀体的成功方法,并列出了实际加工的工艺参数。
关键词 立方氮化 刀具 阀体 加工
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基于正交试验分析的电火花放电磨削聚晶立方氮化硼复合片工艺 被引量:1
20
作者 郭妍 贾云海 +3 位作者 郭建梅 朱立新 孙越 于帆 《工具技术》 2019年第3期64-68,共5页
聚晶立方氮化硼(PCBN)材料具有高温抗热性和高硬度,是干式车削硬态材料的最佳选择,在黑色金属加工领域得到越来越广泛的采用。目前,电火花放电磨削加工是应用广泛的聚晶立方氮化硼焊接刀具加工方法之一。以GE公司PCBN复合片8200作为试... 聚晶立方氮化硼(PCBN)材料具有高温抗热性和高硬度,是干式车削硬态材料的最佳选择,在黑色金属加工领域得到越来越广泛的采用。目前,电火花放电磨削加工是应用广泛的聚晶立方氮化硼焊接刀具加工方法之一。以GE公司PCBN复合片8200作为试样材料,采用正交试验法,在超硬刀具电火花磨削加工机床上加工PCBN复合片,结合扫描电镜观测、粗糙度仪测试,选取电极旋转线速度、峰值电流、脉冲宽度作为主要工艺参数,以材料去除量、电极损耗作为加工效率的评价指标,以样品加工表面粗糙度、变质层厚度作为加工质量评价指标,分析电火花放电磨削加工PCBN材料的工艺。试验结果表明:当电极旋转线速度60m/min、峰值电流2A、脉冲宽度20μs时,PCBN的去除量为1.1mm^3,电极损耗为3.2mm^3,PCBN样品加工面的表面粗糙度达到R_a0.8μm,变质层厚度为12μm,得到比较满意的加工效果。 展开更多
关键词 电火花放电磨削(EDG) 聚晶立方氮化复合片 正交试验 变质层
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