立方氮化硼刀片

它具有很高的硬度、熱穩定性和化學惰性，其熱穩定性遠高於金鋼石，對鐵系金屬元素有較大的化學穩定性，因此常用於黑色金屬的切削。立方氮化硼刀片的使用是對金屬加工的一大貢獻，導致切削髮生革命性變化，是切削技術的第二次飛躍。

按照結構分為焊接複合式立方氮化硼刀片與整體聚晶立方氮化硼刀片；前者是由立方氮化硼複合層焊接到硬質合金基體上組成各種車削刀片或其他鏜孔用刀具，後者是整體聚晶結構刀片。區別如下圖：

早期的立方氮化硼刀片主要以焊接複合片為主，目前依然廣泛應用，其特點就是能夠實現高速高效加工甚至“以車代磨”，但在切削加工的實際生產中，遇到很多斷續加工淬硬鋼，硬鑄鐵，灰鑄鐵，夾砂、白口鑄鐵這些領域中，複合式焊接立方氮化硼（PCBN）刀片經常崩刃、打刀，所以出現了整體式立方氮化硼刀片。

立方氮化硼刀片主要應用於灰鑄鐵，耐磨鑄鐵，各種高硬度材料（如冷熱作工具鋼、高速鋼、軸承鋼、粉末冶金鋼、粉末冶鍊金屬、馬氏體不鏽鋼、高強度鋼、高錳鋼、白口鑄鐵、奧氏體鐵等）的切削加工。

焊接複合式立方氮化硼刀片的應用特點

焊接複合式立方氮化硼刀具主要用於精加工，由於其韌性差、抗衝擊性能(較脆)不足，不能承受稍大的切削力（與刀具角度大小有關），在斷續加工時容易崩刀，在使用時吃刀深度（單邊加工余量）最好在0.2mm以下為佳，採用高速切削（不能選低速），這村料的耐磨性、耐熱性很好，但刃磨要求高。

整體式立方氮化硼刀片的應用特點

整體式立方氮化硼片可斷續加工，且遇到夾砂、白口鑄件不崩刃，在實際生產應用中，如果焊接複合式立方氮化硼刀具崩刃，或需要粗加工、精加工一把刀完成的，經常用整體立方氮化硼（PCBN）刀片。

HLCBN系列

如現有國內生產的HLCBN系列：

(1)BN-S20

結構：整體聚晶。

特點：具有高硬度，高耐磨性和良好的熱穩定性。適合淬火鋼系列零件的加工。

用途：斷續，連續，中高速，半精和精車，高速鋼，齒輪，軸承軋輥，滲碳堆焊等零件的加工。

(2)BN-K1

結構：整體聚晶。

特點：具有高硬度，高耐磨性和良好的熱穩定性。良好的耐衝擊性能，適合高硬度材料的加工。

用途：斷續，低中速，粗糙加工，高鉻，高鎳，合金鑄鐵，冷硬鑄鐵和高速連續加工灰鑄鐵，硼鑄鐵球，墨鑄鐵，耐熱合金鈦合金等材料。

(3)BN-S30

結構：整體聚晶。

特點：具有很好的耐磨性和耐熱性能，可高速連續切削脆性材料。

用途：高速半精車，精車，高硬度鑄鐵和球墨鑄鐵類零部件。

(1)BN-H10

結構：合金襯底複合型氮化硼聚晶

特點：硬度高，耐磨性優，可高速連續切削。

用途：適於加工，精加工，淬火鋼系列零件。

(2)BNK30

結構：複合型聚晶氮化硼

特點：具有良好的耐磨性和抗衝擊性能，用於高速連續精加工，半精加工。

用途：精車剎車盤，剎車盤彀發動機缸套等，灰鐵，球鐵，蠕墨鑄鐵等零件的高速加工。

眾所周知，決定切削刀具的性能三個要素為基體材料，刀具塗層和幾何槽形。正因為如此，中國雖然作為硬質合金礦產的資源國，但在刀具成品方面，由於國內外的塗層技術和槽型設計的技術差距，雖是相同材質的棒料和刀坯，國產硬質合金在性能上一直受制於國外大的刀具品牌。目前，根據立方氮化硼材料的物性和立方氮化硼刀片的製備過程，其不用任何塗層和複雜槽型，性能完全靠其基體性能決定，而其本身的物性決定了具有無可超越的優勢！所以它必將帶來新的切削技術革命，並作為刀具國產化的先驅。

按添加成分分：有直接由CBN單晶燒結而成的PCBN和添加一定比例粘結劑的PCBN燒結體兩大類；按製造複合方式分：有整體PCBN燒結塊和與硬質合金複合燒結的PCBN複合片兩類。應用較廣的是帶粘結劑的PCBN複合片，根據添加的粘結劑比例不同則PCBN硬度也不同，粘結劑含量越多則硬度越低、韌性越好；粘結劑種類不同，則PCBN的用途也不同，如表1所示為常見粘結劑的PCBN刀具及其用途。

CBN含量(%)－粘結劑種類－主要用途

鑲尖式PCBN刀具結構，可進行高速精加工、可適用於斷續加工淬火鋼。

～60－TiN－淬火鋼

～70－TiC－鑄鐵

～70－Al2O3－鑄鐵

～90－AlN－高強度鑄鐵

～80－Co－耐熱合金鋼鑄鐵