超硬刀具材料及特性

超硬刀具材料是指比陶瓷材料更硬的刀具材料。主要分兩類五種：

1.金剛石類

    包括：天然和人工合成單晶金剛石、聚晶金剛石(PCD)及其復合片（PDC）、CVD金剛石三種。

2.立方氮化硼類

    包括：聚晶立方氮化硼(PCBN)和CVD立方氮化硼涂層。

    其中以人造金剛石復合片(PCD)刀具及立方氮化硼復合片(PCBN)刀具占主導地位。

    許多切削加工概念，如綠色加工、以車代磨、以銑代磨、硬態加工、高速切削、干式切削等都因超硬刀具的應用而起，故超硬刀具已成為切削加工中不可缺少的重要手段。PCD和PCBN刀具已廣泛應用于機械加工的各個行業，如汽車零部件的切削加工，強化木地板的加工等，極大地促進了切削加工及先進制造技術的飛速發展。

金剛石、超硬材料的特性與作用

    眾所周知，金剛石材料的成分是碳，金剛石與鐵系有親和力，切削過程中，金剛石的導熱性優越，散熱快，但是要注意切削熱不宜高于700度，否則會發生石墨化現象，工具會很快磨損。因為金剛石在高溫下和W、Ta、Ti、Zr、Fe、Ni、Co、Mn、Cr、Pt等會發生反應，與黑色金屬(鐵碳合金)在加工中會發生化學磨損，所以，金剛石不能用于加工黑色金屬只能用在有色金屬和非金屬材料上，而CBN即使在1000度的高溫下，切削黑色金屬也完全能勝任。已成為未來難加工材料的主要切削工具材料。一般超硬材料指的是人造金剛石、人造CBN。這兩種材料的同時存在，起到了互補的作用、可以覆蓋當前與今后發展的各種新型材料的加工，對整個切削加工領域極為有利。