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黑色金属加工难?怎么解决?

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为什么金刚石不能加工黑色金属?
金刚石作为自然界中已知硬度最高的物质,加上其无与伦比的耐磨性,是加工各种难加工材料以及高硬度材料的不二之选,尤其是在超精密和大批量加工中扮演着十分重要的角色。

由于金刚石中的C-C键很强,所有的电子都参与了共价键的形成,没有自由电子,这些特性造就了金刚石的超强硬度。金刚石的熔点在华氏6900°,在氧气中的燃点为720-800℃,在空气中的燃点为850-1000℃。而且金刚石不导电,因此也很难采用电加工方式进行切割。

也正是因为金刚石的燃点较低,再加上在高速加工高硬度金属材料时,容易产生大量的热,从而引起金刚石碳化,失去切削或者磨削性能。同时,因为黑色金属中的铁族金属的存在,在高温下,大约550℃时,金刚石中的C元素很容易与Fe, Ni, Co, Mn, Cr等元素发生化学反应,出现化学磨损。这就是为什么金刚石不能加工黑色金属的主要原因。

什么情况下金刚石可以加工黑色金属?
那是不是金刚石就不能加工所有的黑色金属呢?
答案是否定的!



如果控制好加工时的温度,及时对金刚石和工件进行降温,并且做好排屑,减小切削阻力,金刚石依然可以加工黑色金属。
对于部分铸铁来说,因为铸铁中的碳元素和铁元素是饱和的,因此金刚石中的碳就不会游离到工件中发生碳化反应,这种情况下金刚石加工铸铁也成为可能。
所以,并不能以偏概全的说金刚石完全不能加工黑色金属!
但是,作为金刚石的替代,立方氮化硼(CBN)很好的弥补了金刚石对于铁族金属加工的劣势。其硬度仅次于金刚石,与黑色金属没有亲和力,并且具有极佳的热稳定性和化学稳定性。

如果有黑色金属加工的需求,那立方氮化硼(CBN)无疑是一个不错的选择。

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