聚晶金剛石及其復合刀片（ PCD/CC）

PCD 是在高溫、高壓下，利用鈷等金屬結(jié)合劑將許多金剛石單晶粉聚晶成多晶體材料。其硬度雖然稍低于單晶金剛石， 但它是隨機取向的金剛石晶粒的聚合， 屬各向同性， 用作切削刀具時可以任意取向刃磨， 而無需像刃磨天然金剛石那樣必須選用最佳的解理面作為前刀面。而且PCD 原料來源豐富,其價格只有ND 的幾十分之一至十幾分之一。在切削時，切削刃對意外損壞不很敏感， 抗磨損能力也較強， 可長時間保持鋒利的切削刃， 加工時可采用很高的切削速度和較大的切深， 例如在車削或鏜削鋁合金、黃銅、青銅及其合金時， 切削速度為300—— 1000m/min ，進給量為0.05—— 0.5mm/r 切深可達10mm，使用壽命一般高于WC基硬質(zhì)合金刀具10—— 500 倍，已成為傳統(tǒng)WC 基硬質(zhì)合金刀具的高性能替代品。

為提高PCD 刀片的韌性和可焊性， 可用硬質(zhì)合金為基底， 在其表面燒結(jié)或壓制一層0.5— 1mm 厚的PCD 而組成金剛石復合刀片（ PCD/CC) 。PCD/CC 可用釬焊或機夾方式制作刀具。由于其可焊性好，重磨容易，成本低，故應用廣泛"。

PCD 的性能與金剛石晶粒尺寸大小及結(jié)合劑的含量有關(guān)。DC Boors 公司生產(chǎn)的PCD 復合刀片有關(guān)002、010 和025 幾種!晶粒的平均尺寸分別為2um、10um、25um。晶粒尺寸越大，耐磨性越好，刀具壽命越高，但切削刃較粗糙，刃口質(zhì)量差；中晶粒（如DC Boors 公司生產(chǎn)的010）一般作為機械加工的通用牌號細晶粒刀具的切削刃的刃口鈍圓半徑r 小（一般PCD 刀具的r 為1—— 2um），易加工出良好的零件表面紋理，加工表面質(zhì)量好。因而目前聚晶的晶粒不斷細化，并已有1um 以下的細晶，需根據(jù)粗、精加工等不同工序的要求，選用不同大小的晶粒。但我國學者研究證實! 聚晶體刀具在微量切削時，具有“多點切削、單點成形”的特點，因此只要采取一定的工藝措施!用粗晶粒（ 70—— 30um）聚晶刀具也同樣有可能切出超精密的加工表面。

因金剛石與鐵之間有化學反應，故一般不推薦PCD 刀具加工黑色金屬材料， PCD.刀具可用來加工含鐵的雙金屬復合材料。例如，美國一家汽車配件廠用PCD 復合刀片制作的直徑為305mm 機夾盤銑刀加工鋁和鑄鐵的雙金屬氣缸體時， 切削速度為305m/min ，每齒進給量為0.1mm，切深為5mm，加工5000 個氣缸體后，刀片才需轉(zhuǎn)位1 次。需要指出， PCD 刀具的刃口鋒利性和加工表面質(zhì)量均不如ND，同時其可加工性差， 磨削比小， 刀頭刃形難以任意成形， 至今還不能方便地制造帶斷屑槽可轉(zhuǎn)位刀片和立銑刀等幾何形狀復雜的產(chǎn)品。

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