Factores que influyen en el proceso de sinterización de las herramientas de corte de PCBN

1. La calidad de las herramientas de corte PCBN se ve afectada por el proceso de sinterización

La calidad de las herramientas de corte de PCBN se ve afectada por muchos factores, entre los que los cambios en varios parámetros del proceso durante el proceso de sinterización tienen el mayor impacto en la calidad de las herramientas de corte de PCBN. Los materiales de aglutinante/catalizador, los materiales de matriz y otros materiales constituyentes, así como la limpieza y granularidad de la superficie de las partículas, determinan el rendimiento de las herramientas de corte de PCBN.

2. Factores que afectan el proceso de sinterización de las herramientas de corte de PCBN

(1) Selección de sustrato

El carburo cementado de carburo de tungsteno que contiene Co se utiliza a menudo como la matriz de herramientas de corte de PCBN porque tiene mayor dureza, mejor conductividad térmica y tenacidad. Co, como solvente y aglutinante, puede aumentar significativamente el grado de sinterización de CBN y mejorar la fuerza de PCBN, pero el contenido de Co en carburo cementado de carburo de tungsteno no debe ser demasiado alto, de lo contrario, afectará la resistencia al desgaste de las herramientas de corte de PCBN y acortará su vida útil.

(2) Limpieza y granularidad de los granos de cristal CBN

La limpieza de la superficie de los granos CBN afectará directamente la calidad de sinterización de PCBN. Por lo tanto, los granos CBN deben tratarse estrictamente antes de la sinterización para eliminar impurezas como la humedad y los óxidos en la superficie de los granos. El método principal utilizado es calentar al vacío o reducir el gas como el hidrógeno y el amoníaco durante 1 a 2 horas. De lo contrario, las impurezas excesivas afectarán la unión entre las partículas CBN-CBN y entre el CBN y el aglutinante, lo que reducirá la resistencia de las herramientas de corte de PCBN y la resistencia al desgaste.

Dado que la sinterización de las herramientas de corte de PCBN se logra a través del "fenómeno capilar", es decir, varios elementos aglutinantes penetran entre las partículas CBN. Si las partículas de CBN son demasiado pequeñas, el espacio entre las partículas de CBN se reducirá, lo que hará que la cantidad de penetración del elemento aglutinante se reduzca. Por lo tanto, las partículas CBN deben seleccionarse más grandes durante la sinterización. Considerando los dos factores anteriores de manera integral, el tamaño de partícula mixta debe seleccionarse más cuando se sinteriza CBN, y deben determinarse diferentes rangos de tamaño de partícula de acuerdo con las diferentes capacidades de unión del aglutinante seleccionado.

(3) Contenido de grano CBN

El contenido de CBN tiene una gran influencia en la dureza y conductividad térmica de las herramientas de PCBN. Cuanto mayor sea el contenido de CBN, mayor será la dureza de la herramienta y mejor será la conductividad térmica. Las herramientas de corte de alto contenido de PCBN (generalmente el contenido de CBN es 80% a 90%) son principalmente enlaces directos entre CBN, con alta dureza y alta conductividad térmica. Este tipo de herramientas de corte de PCBN es adecuado para procesar aleaciones de alta dureza y materiales con puntos duros altos en la estructura, como hierro fundido refrigerado, aleaciones resistentes al calor.

(4) carpeta

Carpeta requerida para la sinterización CBN:

① Cuanto más cerca de las propiedades físicas y químicas a CBN, mejor, para que el rendimiento de corte de las herramientas de corte de PCBN después de la sinterización no se debilite demasiado;

② Es fácil alcanzar la temperatura del punto de fusión o tiene buena plasticidad a esta temperatura;

③ En comparación con CBN, tiene suficiente actividad química y tiene la capacidad catalítica de convertir nitruro de boro hexagonal (HBN) en CBN.

Debido a diferentes aglutinantes, las herramientas de corte PCBN tienden a tener dos características: una es alta resistencia al desgaste (alto contenido de CBN, aglutinante catalítico), Y el otro es buena resistencia al impacto (bajo contenido de CBN, carpeta de cerámica).