立方氮化硼刀具的种类与使用
立方氮化硼刀具牌号简介
立方氮化硼刀具牌号简介
ZB系列：
(1)ZB1000(ZB1000x)
结构：整体聚晶。
特点：具有高硬度，高耐磨性和良好的热稳定性。
适合淬火钢系列零件的加工。
用途：断续，连续，中高速，半精和精车，高速钢，齿轮，轴承轧辊，渗碳堆焊等零件的加工。
(2)ZB3100(ZB2100)
结构：整体聚晶。
特点:具有高硬度，高耐磨性和良好的热稳定性。
良好的耐冲击性能，适合高硬度材料的加工。
用途：断续，低中速，粗糙加工，高铬，高镍，合金铸铁，冷硬铸铁和高速连续加工灰铸铁，硼铸铁球，墨铸铁，耐热合金钛合金等材料。
(3)ZB4000
结构：整体聚晶。
特点：具有很好的耐磨性和耐热性能，可高速连续切削脆性材料。
用途：高速半精车，精车，高硬度铸铁和球墨铸铁类零部件。
ZF系列
(1)ZF5000
结构：合金衬底复合型氮化硼聚晶
特点：硬度高，耐磨性优，可高速连续切削。
用途：适于加工，精加工，淬火钢系列零件。
(2)ZF6000
结构：复合型聚晶氮化硼
特点：具有良好的耐磨性和抗冲击性能，用于高速连续精加工，半精加工。
用途：精车刹车盘，刹车盘彀发动机缸套等，灰铁，球铁，蠕墨铸铁等零件的高速加工。
立方氮化硼刀具(CBN刀片)资料大全
推荐刀具牌号
高硬度铸铁 （硬度：HRC3568） 硬钢 （硬度≥HRC45）
粗加工 精加工 粗加工 精加工 粗加工 精加工
BN-K1 BN-K10 BN-S10，BN-S20 BN-S200，BN-H10， BN-H11，BN-H20， BN-H21 BN-S30，BN-S300 BNK30，BN-K10
02
剥落
铣削钢和铸铁端面时，在前刀面上常出现 的贝壳状剥落。出现此类情况，可通过提 高切削速度、降低进给量，使用有负倒棱、 刃口经过钝化处理的刀片。
03
碎断
断续切削工件时常发生的破损形式，这是由 于断续切削高硬度工件时冲击载荷过大、短 时间切削后即发生的早期破损，虽然切削条 件适当，但切削较长时间后，没有及时换刀， 由于刀具材料疲劳就发生了大块的断裂。
汽 车 行 业
02
CBN刀具的应用
重载切削
高速切削
CBN刀具 的应用
以车代磨
干式切削
3
CBN刀具的切削参数
常规切削参数 华菱超硬CBN刀具切削参数 切削公式
03
CBN刀具的切削参数
常ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ切削参数
粗加工时，应尽量保证较高的金属切除率和必要的刀具耐用度，故一般优先选择尽可能大的切削深 度ap，其次选择较大的进给量f，最后根据刀具耐用度要求，确定合适的切削速度。精加工时，首先应 保证工件的加工精度 和表面质量要求，故一般选用较小的进给量f和切削深度ap，而尽可能选用较高 的切削速度υ c。 加工材质 硬铸铁 灰铸铁 淬火钢 耐热合金 切削速度 Vc（m/min） 70 ～ 150 400 ～ 1000 60 ～ 140 100 ～ 240 进给量 Fr（mm/r） 0.15 ～ 0.5 0.15 ～ 0.5 0.15 ～ 0.5 0.05 ～ 0.3 吃刀深度 ap（mm） 0.12 ～ 2.0 0.12 ～ 2.0 0.2 ～ 2.5 0.1 ～ 2.5
立方氮化硼刀具五大力学性能三大加工范围
立方氮化硼刀具五大力学性能、三大加工范围立方氮化硼是20世纪70年代才发展起来的一种新型刀具材料，它是继人工合成金刚石之后，利用高温、高压技术获得了第二种无机超硬材料，它具有以下几方面的优良的物理力学性能。
（一）CBN硬度大CBN是现阶段最硬的材料之一，其围观硬度大约为（8000~9000HV），仅次于金刚石（9000~10000HV）的硬度。
在加工淬火钢及灰铸铁时，CBN刀具的耐磨性比硬质合金、陶瓷和金刚石刀具都高得多，因此能保证达到高的加工精度和高的刀具耐用度。
（二）CBN热稳定性好CBN的耐热性可达1400~1500℃，比金刚石的耐热性（700~800℃）高得多，CBN在1370℃以上才由立方晶格而开始转化。
CBN在不同温度下的硬度比Al2O3+TiC陶瓷及硬质合金都高。
由于CBN的这一特性，用来加工高温合金（如高镍或高钴基耐热合金）时，CBN刀具的切削速度可以为硬质合金的4-6倍。
CBN和金刚石不一样，它与铁系元素亲和力削，直到1200~1300℃时也不易与铁系元素起化学反应。
金刚石的热稳定性欠佳，在700~800℃就开始碳化，形成CO2而完全失去硬度。
且易于与铁系元素起反应，因此金刚石刀具不适宜加工钢铁材料。
CBN没有金刚石的这个缺点，故能加工许多硬质材料。
（三）CBN的化学惰性很大。
它和金刚石不一样，与铁系材料直至1200~1300℃时也不易起化学作用。
因此，CBN刀具可用于加工淬火钢和铸铁，粘结磨损和扩散磨损都很小。
而金刚石则不适宜加工这类材料。
CBN在1000℃以下不会产生氧化现象。
试验证明，在空气重加热到1000℃时，CBN晶体与氧化合，在表面产生一层氧化硼薄膜，它像保护层一样，可防止进一步氧化。
但是，CBN在高温下与水要起化学反应BN+3H2O=H3BO3+NH3。
由于水解作用，造成大量CBN被磨损。
因此在湿式切削时，要注意选择切削液。
在高温下切削时，一般采用干切削。
（四）CBN具有良好的导热性CBN的导热性大大地高于陶瓷和硬质合金，但赶不上金刚石。
立方氮化硼刀具切削冷硬铸铁的优势
立方氮化硼刀具切削冷硬铸铁的优势（1）切削速度高：用DLSF立方氮化硼复合片切削球墨冷硬铸铁，可以使用较高的切削速度。
刀具几何参数为0=—3。
0=8。
r=84。
s=0。
=0.6mm，01=6。
b=0.3mm。
当Vc=60m/min，p=0.3mm，f=0.22mm/r时，切削160min后，后刀面只磨损了0.16mm。
而使用YG6X硬质合金刀具的切削速度只有6.6m/min，仅为立方氮化硼刀具的1/9。
（2）耐用度高：用德国比尔斯公司生产的立方氮化硼圆刀片，以Vc=40m/min、f=0.16mm/r的切削用量加工HRC55的冷硬铸铁，刀具耐用度为500min，而用陶瓷刀具加工时刀具耐用度只有5min。
立方氮化硼刀具的耐用度是陶瓷刀具的100倍。
（3）加工精度和表面质量好：用硬质合金刀具车削HRC50的表面喷涂冷硬铸铁轧辊，当Vc=20m/min、p=0.3mm、f=0.22mm/r时，圆度误差高达0.5mm，表面粗糙度Ra为12.5m；而使用立方氮化硼刀具车削，切削速度提高了，圆度误差很小，表面粗糙度Ra小于0.8m。
（4）金属切除率高：用立方氮化硼刀具切削冷硬铸铁轧辊，可以获得极高的金属切除率。
例如，当Vc=6lm/min、p=/mm、f=0.94mm/r时，金属切除率达400cm3/min，刀具几乎没有磨损。
（5）可以代替磨削：ASH离心式泥浆泵是用极耐磨的镍铬白口铁制造的。
这种材料极难切削，以前认为只能用磨削加工，但磨削时的高温会使工件产生热裂纹。
现在可以采纳立方氮化硼复合片以车代磨。
这种刀具抗弯强度高，经得起冲击载荷。
采纳PCBN圆形刀片，粗车时，Vc=55m/min，p=3mm，f=0.25mm/r；精车时，f=0.2mm，表面粗糙度Ra为0.8m。
此外，还可以铣代磨加工镍铬白口铁，也采纳圆形带倒棱的PCBN复合片做成铣刀，以Vc=175～225m/min、f=0.1～0.25mm/z、p=0.5～2.5mm的用量进行铣削，表面粗糙度Ra可达2～2.5m。
立方氮化硼刀片的硬度
在1200℃下热稳定性很好，在高温的时候还能保持高硬度的特性，主要做加工黑色金属使用用；
立方氮化硼刀具与加工有色金属材料的金刚石刀具统称为超硬刀具
立方氮化硼刀片硬度在HRC97左右，适合加工HRC35—HRC79硬度之间的高硬度材料，也适合高速切削普通灰口铸铁和球墨铸铁，
抗冲击性和耐磨性的完美平衡。
可高速高效精加工；亦可用于普通机床，进行低/中速状态下的粗加工和半精加工；广泛应用
于灰铸铁，耐磨合金铸铁，夹砂、白口铸铁和各种铸钢，淬硬钢材料的加工。
可承受大切深、大走刀，能适应断续切削。
全面介绍立方氮化硼性质及在磨具、刀具应用
立方氮化硼的性质1.立方氮化硼的物理性质纯净的CBN是无色透明的。
由于原料纯度及合成工艺的影响，可呈现黑色、褐色、琥珀色、橘黄色、黄色等。
CBN的理论密度为3.48g/cm3，实际密度3.39~3.44g/cm3.常压下CBN的熔点在3000℃左右；10.5MPa压力下，熔点在3220℃左右。
室温下的热传导率为1.3KW·K-1·m-1，导热性也很好。
其热膨胀系数为3.5X10-6K-1，也较小，但稍高于金刚石。
CBN的折射率为2.117，电阻率为102~1010Ω·cm，介电常数为4.5。
2.立方氮化硼的机械性质强度：抗压强度为7.2GPa，抗弯强度为294MPa。
中国国家标准规定，对于70/80粒度，I 型CBN的单颗粒抗压强度不低于19.6N，II型CBN的单颗粒抗压强度不低于27.44N。
3.立方氮化硼的化学性质立方氮化硼的化学组成为43.6%B和56.4%N。
主要杂质有SiO2、B2O3、Al2O3、Fe、Mg、Ca等。
立方氮化硼的热稳定性和对铁族元素及其合金的化学惰性明显优于金刚石。
金刚石在500~700℃时就开始氧化，且由于反应产物是气体（CO2），金刚石的破坏会继续直到消耗完为止。
CBN在800℃以上开始与空气或氧气发生作用生成B2O3！CBN的硬度虽比金刚石低，但由于其与含铁黑色金属的化学惰性和较好的热稳定性，使其金属磨除率达到金刚石的10倍，很快地解决了淬火钢等硬而韧的难磨金属材料的加工问题。
这也是CBN得以较快发展的原因。
立方氮化硼在磨具方面的应用由于立方氮化硼磨具的磨削性能十分优异，不仅能胜任难磨材料的加工，提高生产率，有利于严格控制工件的形状和尺寸精度，还能有效地提高工件的磨削质量，显著提高磨后工件的表面完整性，因而提高了零件的疲劳强度，延长了使用寿命，增加了可靠性，加上立方氮化硼磨料生产过程在能源消耗和环境污染方面比普通磨料生产好，所以，扩大立方氮化硼磨料磨具的生产和应用是机械工业发展的必然趋势。
立方氮化硼刀具(CBN刀具)牌号及切削参数选用表
华菱超硬是硬材料加工行业中知名的刀具，致力于高硬度切削和高速切削领域完整的刀具产品及方案设计
郑州华菱超硬材料有限公司
2014.10
加工高硬度铸铁的立方氮化硼刀具牌号说明：立方氮化硼刀 具抗冲击韧性（抗断裂性能/抗崩损性能）BN-K1＞BN-S30 ＞ BN-S300 ＞BN-k10 ＞BN-K11.而高温耐磨性能顺序反之。
郑州华菱超硬材料有限公司
2014.10
立方氮化硼刀具（CBN 刀具）牌号及切削参数选用表
立方氮化硼刀具（CBN 刀具）常用的三大领域（硬钢，硬铸铁， 珠光体灰铸铁和球铁） 所适用的 CBN 刀具牌号及对应切削参数范 围，按照图表形式概括如下，一目了然：
备注：加工硬钢时，BN-S20 和 BN-S200 牌号为整体聚晶立方氮化硼 刀片，BN-H10，BN-H11，BN-H20，BN-H21 为焊接 CBN 刀刀具，致力于高硬度切削和高速切削领域完整的刀具产品及方案设计
郑州华菱超硬材料有限公司
2014.10
备注：切削参数可根据所用机床、系统刚性，及工件动平衡性视具体 情况进行微调。
华菱超硬是硬材料加工行业中知名的刀具，致力于高硬度切削和高速切削领域完整的刀具产品及方案设计
立方氮化硼材料的CBN刀片与CBN砂轮知识
立方氮化硼材料的CBN刀片与CBN砂轮知识目前，CBN（立方氮化硼材料）常用语制作CBN刀具和CBN砂轮等切削工具和磨削工具用于加工黑色金属材料，实现高速切削和高速磨削，并对于难加工材料中广泛应用，不但提高加工效率而且大幅度提高了加工精度和尺寸公差。
目前CBN刀具的应用相当普遍，而CBN砂轮由于高速磨削磨床设备的经济性，普及面不广。
如何提高生产效率、降低制造成本，以具有竞争力的价格向客户提供高质量的产品，通过不断的努力，以及为了满足产品零件精度要求的CBN成形磨削工业应用，在设备投资、CBN磨轮制造成本和刀具使用寿命等方面均具有较好的经济性。
所以笔者相信，随着国内高速磨削的普及和高速磨床设备的技术发展，必将带来新的磨削技术革命，届时，CBN砂轮为基础的高速磨削将与CBN刀具一起成为高速加工的普遍性革命。
CBN（立方氮化硼）材料的知识CBN是立方氮化硼英文名称(CubicBoronNitride)的缩写，它是硬度仅次于金刚石的一种人工合成无机晶体材料，广泛地用于机械加工工业。
各工业发达国家都把CBN作为达到高效率、节约能源、超精密和操作自动化加工等目的的重要材料加以发展。
专家研究表明：当温度达到700℃左右时，金刚石的硬度会有较明显的下降趋势，而CBN材料仍能保持相当的硬度。
这说明CBN的热稳定性(红硬性)明显优于金刚石。
由于铁系金属高温时对碳元素有着很强的亲和作用，因此，由纯碳元素组成的金刚石不宜用作加工铁系金属的刀具材料。
而CBN由硼、氮两种元素组成，高温时不容易和铁系金属发生化学反应，CBN刀具的出现使得对淬火钢的切削成为了可能。
立方氮化硼刀具的知识PCBN是聚晶立方氮化硼英文名称(Polycrystalline Cubic Boron Nitride)的缩写。
由PCBN刀具坯料经过切割、焊接和刃磨制成的PCBN刀具具有良好的切削性能，主要表现在以下几个方面：高硬度和耐磨性CBN的硬度仅次于金刚石，对于可切削黑色金属的刀具材料来说，PCBN刀具的硬度最高。
浅论刀具材料——聚晶立方氮化硼(PCBN)
浅论刀具材料——聚晶立方氮化硼（ＰＣＢＮ）超硬刀具材料在20世纪的后40年中有了较大的发展。
超硬材料的化学成分及其形成硬度的规律与其他刀具材料不同，立方氮化硼是无机非金属的硼化物材料，晶体结构为面心立方体；而金刚石由碳元素转化而成，其晶体结构与立方氮化硼相似。
它们的硬度大大高于其他物质。
1. 聚晶立方氮化硼(PCBN)的主要研制工艺PCBN作为刀具材料，其质量好坏直接影响到PCBN刀具的切削效率和使用寿命。
其研制工艺大致为：微晶CBN加入结合剂之后，应与结合剂混合均匀之后方能使用。
PCBN的制备是在超高压、高温条件下完成的——也只有在这样的条件下，才能实现：CBN微晶之间二次聚合，形成PCBN骨架；结合剂自身之间及结合剂与CBN之间进行烧结。
(1) 粘结剂。
PCBN是立方氮化硼颗粒和一定比例的粘结剂在高温高压下烧结而成的。
粘结剂在合成PCBN的过程中起着重要作用，加入适量的粘结剂可以降低烧结温度和压力，并改善烧结体的性能。
在选择粘结剂的时候一般要遵从以下几点:a. 线膨胀系数尽可能与立方氮化硼接近，以降低温差应力；b. 粘结剂与氮或硼元素应有强烈的化学亲和性，从而可以提高粘结强度；c.可以牢固连接硬质合金基体；d. PCBN加工不同的金属材料时，粘结剂的含量对切削效果影响很大，因此制造粘结剂含量高的PCBN时，粘结剂应具有较高的硬度与韧性。
(2) 烧结工艺。
PCBN烧结过程中的主要参数为压力、温度和烧结时间。
烧结要控制在立方氮化硼的热稳定区，在烧结过程中温度一般用加热功率来标志。
由于烧结的最佳功率值和立方氮化硼向六方氮化硼逆转化的功率值很接近，所以可选择的烧结温度范围很窄，一般为1400℃～1600℃,压力的范围大约为 5.0～7.0GPa，保温时间大约为2～30分钟。
另外高压容体内温度分布的不均匀对PCBN 的质量和性能也有影响。
2. PCBN的性能特点PCBN不仅具备了立方氮化硼的优良品质，而且带基体的复合片还具备硬质合金的抗冲击韧性。
立方氮化硼的性能和应用
立方氮化硼的性能和应用作者：李重阳来源：《科技视界》 2014年第15期李重阳（郑州锐利超硬材料有限公司，河南郑州 450000）【摘要】立方氮化硼（cBN）是由六方氮化硼（hBN）在高温高压下合成的，因其独特的结构和性能在磨削加工行业得到广泛应用,本文就其结构、性能和主要应用范围进行简单介绍。
【关键词】立方氮化硼；热稳定性；应用1 立方氮化硼的结构和性能1.1 立方氮化硼的结构cBN具有类似金刚石的晶体结构，晶格常数相近(金刚石为0.3567nm,cBN为0.3615nm)，且晶体中的结合键基本相同，即都是沿四面体杂化轨道形成的共价键，在cBN的晶体结构，若以碳原子(C)置换氮(N)和硼(B)原子，便形成金刚石的晶体结构。
cBN最典型的几何形状是正四面体晶面与负四面体晶面的结合，常见的形态有：四面体、假八面体、假六面体（扁平的四面体） [1]。
根据cBN的B、N表面腐蚀的显微结构,四面体的cBN晶体可分为两种：一种是硼四面体，即四个表面是硼表面；另一种是氮四面体，即四个表面是氮表面。
二者的特征不同。
1.2 立方氮化硼的性能1.2.1 硬度立方氮化硼莫氏硬度为9.7（金刚石10），维氏硬度为7500（金刚石10000），仅次于金刚石。
超硬材料（立方氮化硼与立方金刚石）的共价键“键角”为109°28′。
正是这个109°28′共价键键角，使得立方氮化硼与立方金刚石具有最高的硬度而被称为超硬材料。
冯士光[2]认为超硬材料存在“三取向”10928定律，即：（1）当体系处于平衡稳定态时，109°28′是力学领域结构强度最高的取向；（2）当体系平衡稳定遭到破坏而处于不稳定状态时，109°28′是“应力能”自发高效地释放时阻力最小的“途径”取向，而裂纹走向即内在应力能释放取向的外在表征；（3）109°28′是空间结构高效、低耗的最优化取向。
1.2.2 强度强度是cBN产品分级和评定其质量的重要指标[3]。
气缸套知识汇总及立方氮化硼(CBN刀片)的应用
气缸套知识汇总及立方氮化硼（CBN刀片）的应用郑州华菱超硬材料有限公司一、气缸套的分类按照最终用途分为：乘用车气缸套、商用车气缸套、工程机械气缸套、农业机械气缸套、船用发动机及发电机组气缸套等。
按照外表面是否与液体直接接触分为：湿式气缸套、干式气缸套。
按照与缸体的配合方式分为：装配式、铸入式、压入式。
按缸套缸径分为：大、中、小口径，大口径为130mm以上，中小口径为36mm-130mm。
二、对气缸套的性能要求气缸套应有足够的强度、刚度和耐热性能，还应具有较好的耐磨性能。
工作中应有良好润滑和冷却。
缸套内表硬度通常要求大于HB200，且与活塞环硬度有良好匹配。
内表面还应有适当的粗糙度，使其具有一定贮油能力和磨合性能。
内表面应有足够的圆度和圆柱度精度，安装支承面对内孔中心应有较高的位置精度。
三、气缸套常用材质缸套一般采用含磷或含硼的耐磨合金铸铁作材料，如球墨铸铁、高磷铸铁和合金铸铁。
球墨铸铁气缸套球墨铸铁具有致密强韧的珠光体基体和球状分布的石墨，强度比普通铸铁高一倍；抗穴蚀性和耐磨新也都比普通铸铁好。
但是由于球化石墨表面积较小，其包油性比石墨片状分为的普通铸铁差，在润滑条件不良时，容易出现局部干摩擦而导致“拉缸”、为获得较好的润滑条件，希望石墨球粒的尺寸越小越好。
球墨铸铁气缸套经过适当的研磨和热处理，可以得到良好的研磨表面。
球墨铸铁的缺点是铸造工艺比普通铸铁复杂，成本较高。
高磷铸铁气缸套一般铸铁中添加磷的成分达到0.3-0.8%时成为高磷铸铁，磷在铸铁中形成网分布的三元共晶体，从而提高高硬度而获得良好的耐磨性。
其耐磨性与球墨铸铁气缸套想接近，但工艺性比球模型铸铁好，省工时，而且磷还可以改变耐腐蚀性能。
高磷铸铁的缺点是：由于含磷量增多，材质变脆，而且容易产生缩孔，造成废品。
合金铸铁气缸套在铸铁中添加镍、铬、铜等合金元素后得到的各种合金铸铁。
添加合金元素可以使材质组织均匀，珠光体致密，或促进高硬度的碳化物形成，进一步提高强度、耐磨性和耐腐蚀性。
金刚石和立方氮化硼特点及使用场合
金刚石和立方氮化硼是两种极其硬度和耐磨损的材料，它们在各自的特性和使用场合上有着许多值得探讨的地方。
1. 金刚石的特点和使用场合金刚石是自然界中最坚硬的材料，其硬度大于任何其他自然材料，因此具有极高的耐磨损性。
金刚石晶体结构坚硬而稳定，使其在钻头、研磨工具和切削工具等工业领域有着广泛的应用。
金刚石还具有良好的导热性和导电性，因此在电子工业和热管理领域也有着重要的用途。
2. 立方氮化硼的特点和使用场合立方氮化硼，也被称为C-BN，是一种由碳原子和氮原子组成的超硬材料，其硬度和耐磨性仅次于金刚石。
与金刚石相比，立方氮化硼的化学惰性更强，更不易与其他化合物发生化学反应。
这使得立方氮化硼在高温、高压和腐蚀性环境下有着更广泛的应用，尤其是在金属切削加工和陶瓷加工等领域。
3. 金刚石和立方氮化硼在工业和科学研究中的地位金刚石和立方氮化硼作为超硬材料，已经成为工业制造和科学研究中不可或缺的材料。
其极高的硬度和耐磨性，使得金刚石和立方氮化硼在材料加工、精密加工和机械加工中发挥着关键作用。
在科学研究领域，金刚石和立方氮化硼的特性也被广泛应用于高压实验、光学材料和半导体材料等领域。
4. 个人观点和总结在我看来，金刚石和立方氮化硼作为超硬材料，其重要性不言而喻。
它们不仅在工业制造、科学研究和高新技术发展中发挥着不可替代的作用，同时也拓展了人类对材料的认识和应用。
深入了解金刚石和立方氮化硼的特点和使用场合，对于每个工程技术人员和科研工作者来说都至关重要。
通过对金刚石和立方氮化硼的深入了解，我们不仅可以更好地选择和应用这些超硬材料，还可以在加工和研究中不断取得新的突破和进展。
金刚石和立方氮化硼的特点和使用场合具有极其重要的意义，其深远影响已经不仅仅局限于材料本身，还涉及到整个工业与科学领域的发展。
金刚石和立方氮化硼作为超硬材料，在工业和科学研究中发挥着重要作用。
它们的特点和使用场合丰富多样，深入了解和研究这两种材料对于推动材料科学和相关领域的发展至关重要。
如何正确合理使用PCD和PCBN
如何正确合理使用PCD和PCBN要了解PCD刀具，要先清楚PCD刀具材料的主要性能指标①PCD的硬度可达8000HV，为硬质合金的80～120倍；②PCD的导热系数为700W/mK，为硬质合金的1.5～9倍，甚至高于PCBN 和铜，因此PCD刀具热量传递迅速；③PCD的摩擦系数一般仅为0.1～0.3（硬质合金的摩擦系数为0.4～1），因此PCD刀具可显著减小切削力；④PCD的热膨胀系数仅为0.9×10^-6～1.18×10^-6，仅相当于硬质合金的1/5，因此PCD刀具热变形小，加工精度高；⑤PC D刀具与有色金属和非金属材料间的亲和力很小，在加工过程中切屑不易粘结在刀尖上形成积屑瘤。
合理选择PCD粒度PCD粒度的选择与刀具加工条件有关，如设计用于精加工或超精加工的刀具时，应选用强度高、韧性好、抗冲击性能好、细晶粒的PCD。
粗晶粒PCD刀具则可用于一般的粗加工。
PCD材料的粒度对于刀具的磨损和破损性能影响显著。
合理选择PCD刀片厚度通常情况下，PCD复合片的层厚约为0.3～1.0mm，加上硬质合金层后的总厚度约为2～8mm。
较薄的PCD层厚有利于刀片的电火花加工。
DeBeers公司推出的0.3mm厚PCD复合片可降低磨削力，提高电火花的切割速度。
PCD复合片与刀体材料焊接时，硬质合金层的厚度不能太小，以避免因两种材料结合面间的应力差而引起分层。
PCD刀具切削参数对切削性能的影响切削速度PCD刀具可在极高的主轴转速下进行切削加工，但切削速度的变化对加工质量的影响不容忽视。
虽然高速切削可提高加工效率，但在高速切削状态下，切削温度和切削力的增加可使刀尖发生破损，并使机床产生振动。
加工不同工件材料时，PCD刀具的合理切削速度也有所不同，如铣削Al2O3强化地板的合理切削速度为110～120m/min；车削SiC颗粒增强铝基复合材料及氧化硅基工程陶瓷的合理切削速度为30～40m/min。
立方氮化硼(PCBN)刀具在活塞加工中的应用
精密加工中， 已取得 显著的技术和经济成果 ， 成为以 车、 铣代磨 削 的最佳 刀具 之一 。Ｐ Ｂ Ｃ Ｎ刀 具作为 新型
的超硬 刀具 已在加 工 行 业 广泛 应 用 ， 在 活塞 加 工 但
行业应用的不太普遍 ， 还有待摸索和推广。
７６
工 具 技 术
立 方氮 化 硼 （ Ｃ Ｎ） 具在 活塞 加 工 中 的应 用 Ｐ Ｂ 刀
张 宝国 杨景飞 刘 涛
山东滨 州渤海 活塞 股份有 限公 司
摘 要 ：Ｃ Ｎ刀具广泛应用 于加工铁系金属 ， ＰＢ 是加工淬硬钢最有效的刀具材料 ， 在分析 了 Ｐ Ｂ Ｃ Ｎ刀具材料性 能
发动 机 的活 塞在气 缸 始软化。Ｐ Ｂ Ｃ Ｎ在
８０Ｉ 的硬 度还高 于 陶瓷和硬 质合金 的常温 硬 度 。 ０ ｃ时 Ｃ
断变换 的 ， 而且气 缸 的实 际形 状 与几 何 基 准形 状 也 总是 有偏 差 ， 在活 塞运 动时 ， 活塞环 相对 于环槽在 径
起反 应 。 （） ４ 具有较 好 的热导性
和精 密加工 的需要 ， ２ 纪 ７ 代 迅 速 发 展 起 在 ０世 ０年 来 的超 硬材 料 ， 聚晶立 方氮 化 硼 （Ｃ Ｎ 是将 精 选 而 ＰＢ ）
的 Ｃ Ｎ晶体在高温高压下 烧结而成 的超硬材 料 ， Ｂ
ＰＢ Ｃ Ｎ刀具 在加工 淬硬 钢 、 冷硬 铸铁 等难加 工材 料和
Ｃ Ｎ的化 学惰性 大 ， 还原性 的气体 介质 中， Ｂ 在 对
２ 立方氮化硼刀具的主要性能特点
（） １高硬 度与 耐磨性 Ｃ Ｎ晶体结 构 与金 刚 石相 似 ， 学键 类 型形 相 Ｂ 化 同、 晶格体 常数 相 近 ， 此 具 有 与 金 刚 石 相 近 的硬 因 度 。Ｃ Ｎ 微 粉 的 显 微 硬 度 为 ８０ Ｂ ００～９０Ｈ 其 ００ Ｖ， ＰＢ Ｃ Ｎ烧结 体 的硬 度 达 到 ３０ ５０Ｈ 在 切 削耐 ００ ００ Ｖ：
聚晶立方氮化硼切削刀具材料及其制造技术
聚晶立方氮化硼刀具及其制造技术综述1聚晶立方氮化硼刀具概述1.1立方氮化硼氮化硼常见的有三种形态：低压形态六方氮化硼（HBN），高压形态闪锌矿立方氮化硼（CBN）和纤锌矿氮化硼（WBN）。
另外，还有菱方氮化硼（rhombohedral BN）、turbostratic氮化硼（TBN），无定型氮化硼（amorphous BN）以及pyrolytic 氮化硼(PBN)，这些都是低压形态的。
CBN是氮化硼的高压形态，是继人工合成金刚石之后出现的，利用超高压高温技术，用结构与石墨相似的六方氮化硼(HBN)转变而获得的第二种超硬材料。
性能见表1。
其硬度、导热性接近金刚石，而且具有与铁族金属不易反应的特点，是一种加工难加工黑色金属材料的理想刀具材料。
表1立方氮化硼性能表指标人造金刚石CBN硬度Ho（MPa）100000 80000~90000理论密度（g/cm3） 3.51 3.47结构晶格立方立方晶格常数 3.567 3.615最小原子间隙（Å） 1.54 1.56热稳定性（℃）700~800 1300~1400与铁族元素的反应反应惰性1.2聚晶立方氮化硼的特点与应用由于CBN单晶颗粒很小，难以获得大的单晶体，且其易解离、具有各向异性等缺点，因此一般采用烧结CBN单晶形成聚晶立方氮化硼（PCBN）以制造刀具。
PCBN是由无数细小的CBN单晶无方向性组成的。
因此PCBN刀具的韧性和抗劈裂能力比单晶制作的刀具大幅度提高，而且聚晶随切削具的磨损不断露出新的晶体，使PCBN刀具呈现优良的切削性能。
PCBN刀具具有下述优异特性:(1)它的硬度和耐磨性很高，仅次于金刚石，耐用度是硬质合金刀具的3～15倍；(2)PCBN刀具的热稳定性很高，耐热性可达1400℃，比金刚石工具(700℃～800℃)高；(3)化学惰性很大，与铁系材料直至1200℃～1300℃时也不易起化学作用，因而能对这些材料高速切削加工，且精度和表面光洁度很高，而金刚石刀具因高温下易与铁族材料发生反应而使之难以切削黑色金属材料；(4)良好的热传导性，大大高于高速钢及硬质合金，仅次于金刚石，且随温度提高，PCBN刀具的导热系数逐渐增加，可导致刀尖处切削温度的降低；(5)较低的摩擦系数。
【精品文章】氮化硼超硬材料的特性与应用简介
氮化硼超硬材料的特性与应用简介
一、氮化硼超硬材料简介
立方氮化硼（英文缩写CBN）是由六方氮化硼和触媒在高温高压下合成的超硬材料。
这种超硬材料在已工业化应用的超硬材料中，硬度仅次于金刚石。
立方氮化硼热稳定性远高于金钢石，对铁系金属元素有较大的化学稳定性，因此立方氮化硼磨具在铁基金属制品切削、磨削加工领域应用广泛，性能十分优异。
立方氮化硼有单晶体和多晶烧结体两种。
单晶体是把六方氮化硼和触媒在压力为3000～8000兆帕、温度为800～1900℃范围内制得。
典型的触媒材料选自碱金属、碱土金属、锡、铅、锑和它们的氮化物。
立方氮化硼的晶形有四面体的截锥、八面体、歪晶和双晶等。
工业生产的立方氮化硼有黑色、琥珀色和表面镀金属的,颗粒尺寸通常在1毫米以下。
二、氮化硼聚晶在金属切削领域的应用
立方氮化硼聚晶（PCBN）刀具是由许多细晶粒（0.1~100微米）CBN聚结而成的一类超硬材料产品。
它除了具有高硬度、高耐磨性外，还具有高韧性、化学惰性、红硬性等特点，并可用金刚石砂轮开刃修磨。
在切削加工的各个方面都表现出优异的切削性能，能够在高温下实现稳定切削，特别适合加工各种淬火钢、工具钢、冷硬铸铁等高硬度难加工材料。
刀具切削锋利、保形性好、耐磨性能高、单位磨损量小、修正次数少、利于自动加工，适用于从粗加工到精加工的所有切削加工。
PCBN具有CBN的大部分性能，又克服了CBN单晶晶面方向性解理的缺点,具有较多的性能优势：。
氮化硼刀片切削参数,氮化硼刀片吃刀量
氮化硼刀片切削参数，氮化硼刀片吃刀量氮化硼刀具与金刚石刀具同称为超硬刀具，其性质与金刚石类似，可用于高速精密切削多种材料。
氮化硼刀具的发展，大幅度地提高了劳动生产率，改善了产品质量，降低了生产成本，现如今在市场上已占有很大的份额。
今天为大家说一下氮化硼刀片切削参数，氮化硼刀片吃刀量，一起来看看吧。
氮化硼是什么？氮化硼是由氮原子和硼原子所构成的晶体。
化学组成为43.6%的硼和56.4%的氮，具有四种不同的变体：六方氮化硼（HBN)、菱方氮化硼（RBN）、立方氮化硼(CBN)和纤锌矿氮化硼(WBN)。
通常氮化硼刀片是指立方氮化硼刀片。
什么是立方氮化硼刀片？立方氮化硼（CBN）刀片是利用人工方法在高温高压条件下用立方氮化硼微粉和少量的结合剂合成的，其硬度仅次于金刚石而远远高于其它材料，因此它与金刚石刀具统称为超硬刀具。
立方氮化硼刀具的特点立方氮化硼（CBN）刀具包括立方氮化硼成型刀具和立方氮化硼刀片两类。
立方氮化硼成型刀具是把立方氮化硼复合层直接焊接到成型刀具上，它具有如下特点：（1）高强度和耐磨性。
CBN微观硬度大约为8000～9000HRC，仅次于金刚石9000～10000HRC。
此外，CBN刀具的耐磨性比硬度合金、陶瓷和金刚石刀具都高得多，可用于加工强硬的铸铁以及强度大、硬度高及热敏性高的钢件或其他合金材料。
（2）热稳定性好。
CBN耐热性可达1400～1500℃，在1200℃下可保持硬度不变，比金刚石几乎高出1倍。
CBN刀具具有抵抗周期性高温作用的能力，当用来高速加工高温合金时，CBN刀具的切削速度可以为硬质合金的4～6倍。
（3）良好的导热性。
CBN的导热性大大高于高速钢、陶瓷和硬质合金，且CBN刀具的导热系数随温度的提高而增大。
（4）化学稳定性极强。
CBN化学惰性大，在中性和还原性介质中对酸碱都是稳定的。
在2000℃高温情况下才与碳元素起反应，因此非常适合用于加工黑色金属。
立方氮化硼刀具的应用磨辊是磨煤机磨辊总成的重要耐磨件，其材料为BTMCr20，含有Cr、Ni、Mn及Cu等成分。
立方氮化硼刀具(CBN刀具)车削加工硬质合金材料
立方氮化硼刀具（CBN刀具）车削加工硬质合金材料引言：硬质合金除了做刀具外，亦可以作为各种耐磨耐热模具使用，如碳化钨轧辊，硬质合金冲头，硬质合金耐磨衬套等零件。
硬质合金工件的硬度大约69～81.5HRC，有的高达90HRC，对于硬质合金材料工件的车加工，采用立方氮化硼刀具，可以代替电物理加工、金刚石刀具切削和金刚石磨轮磨削。
以下是华菱超硬立方氮化硼刀具加工硬质合金材料时的案例，以及立方氮化硼刀具车削加工硬质合金材料的注意事项。
(1) 用立方氮化硼刀具（CBN刀具）车外圆：在φ40mm、长100mm的硬质合金冲头上，切去3.5 mm余量，只需25min，如用金刚石磨轮磨削，则需要215min。
(2) 立方氮化硼刀具（CBN刀片）断续车削：不仅可以连续车削硬质合金，而且可以进行断续车削。
如断续车削YG20、YG25的硬质合金套筒时，νc=30m/min，ap=0.35mm，f=0.034mm/r。
刀具的几何参数是：γo=-6°，αo=8°，κr=45°，刀具的耐用度为6 5min。
(3)用立方氮化硼刀片（CBN刀具）镗孔：在硬质合金材料衬套上镗孔，精度为IT6～IT8，表面粗糙度Ra为1.6～0.8μm。
切削用量是：νc=15m/min，ap=0.2～0.5mm，f=0.1～0.15mm/r。
刀具几何参数是：γo=-5°，αo=6°～8°，κr=45°，κ′r=15°，rε=0.5mm。
用立方氮化硼刀具镗孔的效率比用金刚石磨轮磨削高10倍左右。
)（4）缺点：用立方氮化硼刀具车削加工硬质合金时，表面粗糙度一般大于0.8μm的。
这是因为切削硬质合金时的径向分力FP 很大，导致刀具发生退让。
当νc=10m/min、ap=0.5mm、f=0.1mm/r、后刀面磨损0.05mm时，FP为400N左右;VB=0.1mm时，FP=700N;VB=0.2mm时，FP=1300 N。
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立方氮化硼刀具的种类与使用作者：叶伟昌来源：《中国机械与金属》立方氮化硼刀具过去主要用于精加工，近十几年来通过改进生产工艺，控制原料纯度和晶粒尺寸，采用复合材料和热压工艺等，其脆性有了重大改进，韧性提高，使用可靠性大大改善，已可作为常规刀具在生产中应用，对提高工效、保证产品质量起重要作用。
立方氮化硼刀具材料的性能特点立方氮化硼刀具是指用立方氮化硼（CBN）做成切削部分的刀具。
立方氮化硼（CBN）是氮化硼BN的同素异构体之一，结构与金刚石相似，是用超高温超高压技术人工合成的超硬材料。
其硬度仅次于金刚石(显微硬度可达8000～9000HV)，且热稳定性高(达1250～1350℃)，对铁族元素化学惰性大，抗黏结能力强，用金刚石砂轮即可磨削开刃，故适于加工35HRC以上的硬质材料，如各种淬硬钢(碳素工具钢、合金工具钢、高速钢、轴承钢、模具钢等)、冷硬铸铁、钴基和镍基高温合金、硬质合金、表面喷涂(焊)材料等高硬及耐磨材料，也可用于钛合金、纯镍、纯钨及其它材料的加工。
它是以车、铣代替磨削的最佳刀具之一。
用立方氮化硼刀具加工淬硬钢的表面粗糙度为Ra1.60.4μm，精度可达IT7IT6。
图1所示为用CBN刀具硬车削钨基合金的情形。
图1 用CBN刀具车削钨基合金上海通用汽车公司在一条发动机柔性生产线上，用山高刀具（上海）公司生产的立方氮化硼CBN300刀片面铣刀铣削发动机缸体平面（铸件），切削速度高达1600m/min，进给速度为5000mm/min。
表1中列出了立方氮化硼与金刚石两种超硬材料性能的对比。
表1 立方氮化硼於金刚石的性能对比立方氮化硼刀具也有使用上的局限，如其脆性较大，强度和韧性较差，不适用于冲击负荷下的间断表面加工。
此外，用它加工软的铁族元素材料时，因易于产生长切屑，擦伤刀具前刀面并形成积屑瘤，会导致切削力的波动而损坏刀具。
为了提高氮化硼刀具的抗冲击性能，目前已研制出以类石墨的六方氮化硼(g-BN或h-BN)为原料，用爆炸法合成出的一种新型WBN材料(WBN是属铅锌矿结构的BN)。
它具有很高的韧性和烧结活性，极易转变为CBN，并易于和CBN共同烧结成强度和硬度接近CBN水准的聚晶体。
WBN及CBN的两相烧结体是用WBN的韧性去弥补CBN的脆性，其抗冲击强度较单纯的CBN烧结体提高60%，断裂韧度提高2.53倍，抗挠曲强度提高1倍左右，抗压强度与硬质合金相当，热稳定性为1100~1200℃。
可用来加工间断表面的工件，例如齿轮的齿面、堆焊表面或有沟槽的工件。
目前，WBN及CBN的两相烧结体刀具已在美国、日本和俄罗斯等国家的汽车行业中广泛应用，如用於加工连杆、挺柱体、汽缸套、刹车制动轮、曲轴、飞轮、各种泵壳类零件的车、镗和铣削等工序中。
1.立方氮化硼刀具的种类目前生产上常用的立方氮化硼刀具有三种：整体聚晶立方氮化硼(PCBN)刀具、聚晶立方氮化硼和硬质合金的复合刀片(PCBN/CC)和电镀立方氮化硼刀具。
其中，前两类刀具使用最多。
PCBN是在高温、高压下，将许多CBN单晶粉聚晶成的多晶体材料，是CBN单晶粉的烧结体。
PCBN/CC是在强度和韧性较好的硬质合金基体上，烧结或压制一层0.5~1mm厚的PCBN而成的一种复合刀片，它解决了立方氮化硼刀片的抗弯强度低和镶焊困难等问题。
PCBN/CC可用焊或机夹方式制作刀具。
例如美国GE(通用电器)公司生产的BZN刀片、俄罗斯的Toma-10刀片、日本住友电工公司的BN刀片，以及我国生产的LDP-J-CF、DLS-F、LF和LBN-Y型等系列刀片均为PCBN复合刀片。
电镀立方氮化硼刀具是用电镀埋砂的方法，以金属镍、铜和钴等作结合剂，把CBN的细小颗粒包镶在一定尺寸和几何形状的刀具基体表面上，再经过适当修磨制成。
郑州磨料磨具磨削研究所生产的电镀立方氮化硼铰刀即属此类刀具。
图2-图4所示为生产中常用的几种立方氮化硼刀具。
图2 加工壳体零件的CBN装配式面铣刀图3 装有CBN刀片的镗刀图4 电镀CBN铰刀正确选用刀片的品种与牌号不同品种的PCBN刀具，由于其组成成份不同，切削性能有很大差异，选用时须加以注意。
目前PCBN刀具不像硬质合金那样在国际上有统一的分类，各生产厂都有各自的品种与牌号，使用时须参照厂家产品样本选择。
PCBN的性能与CBN的粒度、含量及结合剂的种类有关，按其组织大致可分为两大类：一类是不加结合剂由CBN晶粒直接烧结而成，CBN含量多(70%以上)，硬度高，适用於耐热合金、铸铁和铁系烧结金属的切削加工；另一类是以CBN晶粒为主体，通过陶瓷结合剂(主要有TiN、TiC、TiCN、AlN、Al2O3等)烧结而成，这类PCBN中CBN含量少(70%以下)，硬度低，适用於淬硬钢的连续切削加工。
而对于淬硬钢的高速断续切削加工，可选用国外新开发出来的PCBN新品种Sumiboron BNX25，它具有高的抗月牙洼磨损能力，在高速断续切削时对断裂和折断引起的刀具失效有很高的抵抗能力。
用BNX25加工淬硬钢时推荐的切削条件是切削速度为120~200m/min，进给量为0.15~0.3mm/r和背吃刀量为0.2~0.5mm。
CBN的晶粒尺寸大致分为三类：粗晶粒(晶粒的平均尺寸为20~50μm)、中晶粒(10~20μm)和细晶粒(2~10μm)。
晶粒尺寸越大，耐磨性越好，刀具寿命越高，但刃口品质差，难以制成高精度刀具。
相反，细晶粒刀具，切削刃的刃口品质好，加工表面品质好。
因而目前聚晶的晶粒不断细化，并已有1μm、甚至有0.5μm以下的细晶，需根据粗、精加工等不同工序要求，选用不同大小的晶粒。
2.选用合理的刀具几何参数由于立方氮化硼材料的脆性较大，强度较低，故刀具前角通常取γ0=0°~-5°，后角α0=6°~15°。
为了提高刀刃强度，刃口上须磨出负倒棱，倒棱宽度可取br1=0.1~0.3mm，倒棱前角γ0=-6°~-20°；刀尖需适当修圆，修圆半径rε=0.2～0.8mm。
但刀尖修圆半径和负倒棱越大，会使切削力增大，发生颤振的机会也增多。
因此当机床－夹具－刀具－工件的系统刚性不足时，尤其是在加工细长工件时，不宜采用过大的刀尖半径和负倒棱。
表2所示为我国贵州第六砂轮厂生产的DLS-F(PCBN)刀片在加工不同工件材料时刀具几何参数的应用实例。
表2DLS-F(PCBN)刀片在加工不同工件材料时的刀具几何参数用立方氮化硼可转位面铣刀铣削45HRC以上的钢及铸件时，背前角和侧前角的组合常采用双负前角型结构，一般为-5°～-7°，主偏角为45°～75°，负倒棱尺寸为br1×γ01=0.2mm×-20°，切削刃钝圆半径rn=0.05～0.13mm。
3.选取合适的切削用量立方氮化硼刀具主要用于精加工和半精加工，因此背吃刀量一般较小，通常在2mm以下；进给量为0.05～0.4mm/r。
但由于刀具上作有负倒棱，因此进给量选择时必须大于负倒棱的宽度值。
此外，用立方氮化硼刀具切削淬硬钢及冷硬铸铁等高硬度材料时，当切削速度高于一定数值后，切削速度与刀具寿命之间的关系不再符合泰勒公式，即随切削速度的提高，此时刀具寿命不但不会降低，反而会有所增加。
这是因为，随切削速度的提高和切削温度上升，被切削层金属软化，硬度降低，而立方氮化硼刀具由于热稳定性较高而并不软化，致使刀具与工件二者的硬度差加大，刀具磨损减慢，使切削加工更易于进行，这一特性称为金属软化效应。
只有当切削温度超过刀具耐热温度后，刀具寿命才会降低。
因此，在用不同牌号的立方氮化硼刀具切削不同的工件材料时，都有一个最佳切削速度范围，使用时必须注意。
例如，用DLS-F刀具切削高速钢(62~64HRC)时的最佳切削速度以60~70m/min为宜。
由于有金属软化效应，所以立方氮化硼刀具最适用于硬态材料的高速切削、干式切削等先进切削加工工艺，如加工60HRC以上硬度的工件，其寿命要高出硬质合金刀具10倍以上。
表3中列出了CIRP(国际生产工程学会)推荐的PCBN刀具的切削用量。
表4为四川成都工具研究所同四川广汉超硬材料厂研制的LDP-J-CFⅡ型聚晶立方氮化硼刀具推荐的切削用量。
表3中列出了CIRP(国际生产工程学会)推荐的PCBN刀具的切削用量表4 LDP-J-CFⅡ型聚晶立方氮化硼刀具的切削用量4.防止水解作用的方法尽管立方氮化硼刀具能承受1300～1400℃的切削温度，但应注意，CBN在高温(1000℃左右)下，会同水蒸气及空气中的氧起反应，生成氨和硼酸(BN+3H2O→H3BO3+ NH3)，这种化学反应称为水解作用，会加速刀具的磨损。
因此在湿式切削时，忌用水溶液作切削液，须用带极压添加剂的水溶液或极压切削油以减弱水解作用。
还应指出，由于CBN刀具的热稳定性高，切削液对刀具寿命和加工表面粗糙度的影响不大，加之高速切削硬质材料时金属有软化效应，所以有条件时可采用高速干式切削，并且干式切削还有利于环境保护和操作工人健康，降低生产成本。
5.选用合适的机床设备使用立方氮化硼刀具的机床必须刚度高、功率大、转速高，才能充分发挥它的性能，取得良好经济效益。
此外，机床精度也要好，装夹工件的夹具和夹紧装置，必须可靠性强，以免加工时产生振动，使刀具破损。
必须指出，目前生产中不少机床设备还不能满足立方氮化硼刀具的加工要求，所以立方氮化硼刀具的潜力未能得到充分发挥，今后随着数控机床(NC)和加工中心(MC)等高效设备应用的增多，必将进一步推动立方氮化硼刀具的使用。
6.刀具使用前的刃磨与检验立方氮化硼刀具使用前，需将前、后刀面进行研磨，以减小切削过程中的摩擦，同时也可提高切削刃的直线度，防止刀具的非正常磨损。
另外，在使用前要用50倍以上的放大镜检查切削刃的刃口品质，以控制刃口的锯齿边，不然会影响刀具使用寿命和加工品质。
7.PCBN刀具的非常规使用人们通常认为，PCBN刀具不适于切削低碳钢类的工件，因为会产生长切屑，擦伤刀具前刀面并产生很高的热量，进而加快刀具的热化学磨损。
然而这种情况只有在高温时才会发生，PCBN刀具的硬度在600℃左右时才会降至与室温时的硬质合金相当，在切削温度不高时，PCBN刀具是不会产生热磨损的。
因此，只要选用合适的切削用量，PCBN刀具同样可以切削低碳钢，并且比使用涂层硬质合金刀具和金属陶瓷刀具有更高的使用寿命，如图5所示。
图5 用CBN涂层硬合金和金属陶瓷刀具立铣低碳钢立方氮化硼刀具发展新趋势立方氮化硼刀具是一种先进的切削刀具，应用前景广阔。
首先在精加工和半精加工时，在某些情况下甚至粗加工工序中，用其加工淬硬钢、冷硬铸铁、35HRC以上的钴基和镍基高温合金及其它难加工材料也是有效的。