聚晶立方氮化硼PCBN(PolycrystallineCubicBoronNitride)是目前利用人工方法合成的硬度僅次于金剛石的新型刀具材料寻歧，由于它具有遠遠高于其他材料的硬度，因此它與金剛石統(tǒng)稱為超硬刀具材料。美國盹馅、德國、英國、日本等都對開發(fā)和利用這一新材料給予足夠的重視毒奇，其中美國GE公司的BZN牌號蔑辽、英國DeBeers的AMBORITE牌號和日本的BN牌號均已在世界市場上占有一席之地，面對發(fā)達國家重視PCBN刀具推廣應(yīng)用的現(xiàn)狀沥葛，我國PCBN刀具材料的發(fā)展和應(yīng)用前景如何松招？

   　 應(yīng)用情況

    　美國《超硬材料市場與技術(shù)現(xiàn)狀》報告書中指出：對超硬材料工具的開發(fā)利用，是美國等先進工業(yè)國家保持技術(shù)和經(jīng)濟優(yōu)勢的關(guān)鍵每庆。但由于刀具成本較高以及用戶對PCBN這種新超硬材料刀具的了解極其缺乏等原因筐带，目前國內(nèi)對PCBN刀具的應(yīng)用尚處于試用和待開發(fā)階段，一般的用戶是臨時性的缤灵，對大多數(shù)用戶來講伦籍，只有在生產(chǎn)中碰到用其他刀具材料不能解決問題時才開始考慮選擇使用PCBN刀具。

   　 PCBN刀具可用于精車淬硬鋼以及高速銑削灰鑄鐵和硬鑄鐵腮出。PCBN刀具切削加工的實踐表明精車后的淬硬鋼表面粗糙度可達Ra0.3~0.6帖鸦，尺寸精度可控制在0.013mm。PCBN刀具還可用于加工高溫合金胚嘲、硬質(zhì)合金作儿、工程陶瓷及其他難加工材料。

    　目前國內(nèi)用戶使用較多的是PCBN車刀馋劈，這類刀具在對淬硬鑄鐵攻锰、淬硬鋼、熱噴涂以及其他一些難加工材料零件的連續(xù)車削加工中均取得了良好效果妓雾，為推廣使用PCBN刀具奠定了良好的基礎(chǔ)娶吞。

    　市場和經(jīng)濟效益

    　PCBN刀具在國內(nèi)的市場主要有以下幾大塊：汽車行業(yè)如一汽集團公司、東安發(fā)動機廠屁坛、上海大眾汽車有限公司肖糖、二汽集團公司、第一拖拉機工程機械公司以及其他機車車輛廠宽缎、發(fā)動機廠和汽車修配廠等睹蜈；石油勘探、礦業(yè)公司如江漢油田着雪、華北油田牲课、勝利油田、大慶油田和新疆油田等勘探廠及相關(guān)的各類鋼管生產(chǎn)廠如寶鋼集團公司鋼管分廠摧篱、成都無縫鋼管廠管加工分廠等單位晋鼓；電站設(shè)備和汽輪機廠以及全國的各類機械廠。一汽集團引進的德國產(chǎn)汽缸孔雙軸鏜床隨機CBN鏜刀無法供應(yīng)生產(chǎn)松苹，現(xiàn)用濟南冶金科研所產(chǎn)的AT6熱壓混合陶瓷刀具替代摘链，切削速度僅為497m/min羔仅。此外，英國產(chǎn)汽缸蓋槍鉸導(dǎo)管孔鏜閥座12軸鏜鉸自動線隨機槍鉸刀岗努，用白城液壓件廠生產(chǎn)的硬質(zhì)合金槍鉸刀替代沉桌，CBN鏜刀用濟南冶金科研所產(chǎn)的AT6熱壓混合陶瓷刀具替代，日本產(chǎn)表面噴鉬同步環(huán)車油線數(shù)控機床隨機日立超硬刀片算吩，用自貢硬質(zhì)合金廠ZK10-UF刀片替代留凭，這些問題集中反映了國產(chǎn)PCBN刀具各層次還難以適應(yīng)不同切削速度和材質(zhì)，還不能很好地適應(yīng)汽車制造加工偎巢，在型號蔼夜、規(guī)格和品種上有待補充發(fā)展，質(zhì)量也需要上一個檔次压昼。

    　PCBN刀具可成功實施硬態(tài)精加工工藝求冷，除節(jié)省使用冷卻潤滑液和與此相關(guān)而具有經(jīng)濟上和生態(tài)上的優(yōu)點以外，它還能代替磨削工藝窍霞。福特公司采用硬態(tài)精加工工藝代替磨削工藝匠题，在投資上節(jié)省了50%的成本，而且縮短了生產(chǎn)節(jié)拍但金，僅用5臺CNC車床就替代了11臺磨床韭山，我國專門用于軸承生產(chǎn)的磨床已超過4000臺，軸承出口一直呈現(xiàn)良好形勢冷溃，而且供不應(yīng)求腻危，國內(nèi)目前軸承內(nèi)外圈的加工除采用磨削加工方式外，主要還是采用陶瓷刀具進行加工待鲤，PCBN刀具尚未進行有效地開發(fā)渠盅，如果改用PCBN刀具進行軸承鋼的硬態(tài)切削，其經(jīng)濟效益將達數(shù)10億元狞饮。

　　高速銑削模具和鑄鐵材料。據(jù)ISTA(全稱InternationalSpecialToolingAssociation)20世紀90年代對世界模具市場的統(tǒng)計痒塞，美國模具生產(chǎn)的產(chǎn)值接近1400億美元佣各，日本超過120億美元，中國內(nèi)地超過11億美元(其中產(chǎn)值約9億美元洪磕，進口額約2.85億美元指胡，出口額約0.73億美元)。模具高速銑削的生產(chǎn)周期僅為傳統(tǒng)電加工方法的三分之一晋丑，例如使用硬度為HRC50的模具鋼制造一曲軸的鍛模時發(fā)現(xiàn)橘忿，使用高速數(shù)控銑床只需20小時左右的時間，而采用電火花加工卻需要64小時嚼债，制造一種插座外殼的鋼制壓鑄模具時侯选，若采用電火花加工方法需要50~60小時吠谢，而采用高速銑削，制造時間降低至14小時诗茎。模具的PCBN刀具高速銑削向傳統(tǒng)的模具切削加工技術(shù)提出了強有力的挑戰(zhàn)工坊，為世界模具工業(yè)看好。根據(jù)全俄工具研究所研究報告表明敢订，在加工中心類型的機床或自動線上王污，使用裝有PCBN刀片高速銑削鑄鐵零件，每小時可帶來56美元的純利潤楚午，因此鑄鐵的PCBN刀具高速銑削也十分吸引人們的關(guān)注昭齐。

    　應(yīng)用及其發(fā)展的思考

    　PCBN刀具的推廣應(yīng)用有其固有的不利因素。1992年我國CBN產(chǎn)量為41.5萬克拉矾柜，僅為前蘇聯(lián)產(chǎn)量的1%司浪，同時我國CBN與金剛石的應(yīng)用比例也極不合理，1992年我國CBN與金剛石的產(chǎn)量比為1/240以下把沼，而同期工業(yè)化國家則達到1/10左右啊易。金剛石工業(yè)的迅速發(fā)展在很大程度上受惠于一些廣泛應(yīng)用的硬脆材料(如硬質(zhì)合金、玻璃饮睬、陶瓷和石材)的加工堤酿。與金剛石相比，PCBN刀具的應(yīng)用則沒有這些優(yōu)勢卦瘤，PCBN刀具主要應(yīng)用在鐵族金屬材料的切削加工中镇评，長期以來人們已習(xí)慣于采用普通磨料磨具來完成對這些材料加工。要想使PCBN刀具不僅在普通磨料不能或難以加工的領(lǐng)域得到應(yīng)用瑰氨，而且進一步取代普通磨料的傳統(tǒng)加工地位牺鱼，就必須大力提高我國PCBN刀具的應(yīng)用技術(shù)水平。

   　 發(fā)展前景與趨勢

    　PCBN刀具材料是一種前景十分看好的新型工具材料特血，隨著數(shù)控機床跪晕、加工中心精度的不斷提高，隨著汽車國產(chǎn)化進程的推進猜著，PCBN刀具的應(yīng)用市場必將越來越廣泛啄崖。為進一步推動我國PCBN刀具的應(yīng)用，我們需要做好以下幾方面的工作：

    　1.根據(jù)我國的國情適當?shù)匾M國外自動化程度較高的生產(chǎn)線和專利技術(shù)禀锋，消化和吸收國外PCBN刀具的使用技術(shù)垄暗。

    　2.狠抓PCBN刀具新產(chǎn)品的開發(fā)和新技術(shù)、新工藝的推廣禀综，不斷拓寬PCBN刀具的應(yīng)用領(lǐng)域简烘，提高PCBN刀具產(chǎn)業(yè)整體技術(shù)水平和市場競爭力，以品種定枷、質(zhì)量求生存孤澎，以PCBN刀具的使用技術(shù)求發(fā)展届氢。

   　 3.PCBN刀具生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)走科、工亥至、貿(mào)一體化的道路悼沈，加快產(chǎn)業(yè)集團化進程，參與國際大市場的競爭姐扮。

    　4.制定全國統(tǒng)一的PCBN工業(yè)標準絮供，建立權(quán)威性的PCBN工具監(jiān)測機構(gòu)百拓，實行產(chǎn)品標準化古贡、系列化管理，對產(chǎn)品質(zhì)量實行嚴格的檢查和監(jiān)測椰于。

    　5.加強PCBN刀具材料切削性能研究和有關(guān)知識的宣傳惊搏，為用戶和刀具生產(chǎn)單位提供使用方面的切削條件贮乳，同時也可為用戶提供正確的理論指導(dǎo)。

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