Kako izbirati med diamantnim in kubičnim borom nitridom CBN
Apr 03, 2025
Pustite sporočilo
Na področju mehanske obdelave sta diamant (PCD) in kubični bonski nitrid (CBN) znana kot "dvojna velikana nadstropnih materialov". Zaradi odlične trdote in odpornosti proti obrabi postanejo močna orodja za težke obdelave. Vendar se značilnosti uspešnosti obeh bistveno razlikujejo, izbira napačnega materiala pa lahko privede do povečanja stroškov in močnega padca učinkovitosti. Ta članek bo zagotovil poglobljeno analizo dimenzij, kot so trdota, toplotna stabilnost in uporabne scenarije, ki vam bodo pomagali pri optimalni izbiri.
Kdo je boljši?
Trdota in toplotna stabilnost
| abrazivi |
Diamant
|
CBN
|
| izdelki |
 |
 |
| Trdota |
MOHS trdota 10, stopnja 10, najtežji material, ki ga poznamo v naravi, z neprimerljivo odpornostjo na obrabo. |
Trdota MOHS je 9,5, nekoliko nižje od diamanta, A še vedno drugi najtežji umetni material. |
| Toplotna stabilnost |
Pri visokih temperaturah (nad približno 700 stopinj), je nagnjen k kemičnim reakcijam s kovinami, kot so železo, kobalt in nikelj, kar vodi v neuspeh "grafitizacije" (Preoblikovanje diamanta v grafitno strukturo). |
Lahko ohrani stabilne zmogljivosti pri visokih temperaturah 1200 stopinj in ima izjemno močne antioksidantne lastnosti. |
| Kemična inertnost |
nezmožnost obdelave kovin na osnovi železa (na primer jeklo in lito železo), Nenadni padec uspešnosti v Visokotemperaturna okolja. |
Komaj reagira z železom kovine in je "naravna izbira" za predelavo železovih kovin. |
Zaključek:
- Diamond je "kralj trdote", CBN pa je "vojni bog visokotemperature!
- Diamant se boji tako železa kot ogenj, CBN je zasnovan posebej za kovine na osnovi železa.
Prilagodljivost materiala
Kovinsko bojno polje na osnovi železa: Materiali, kot so jeklo s pomašenim jeklom (HRC 58-65), jeklo za visoko hitrost, lito železo itd., Je mogoče šteti za "prepovedano cono" za diamante. Ko temperatura obdelave presega 400 stopinj, bo ogljik v diamantu podvrgel difuzijski reakciji z železom: C+Fe → Fe3c (cementit), zaradi česar se abrazivni delci "pojedo". Atomi B in N CBN komajda podvržejo kemičnim reakcijam s kovinami na osnovi železa in lahko vzdržujejo ostro rezanje tudi pri visokih temperaturah, ki nastanejo s suhim brušenjem (do 800-1000 stopnje).
Na področju trdih in krhkih materialov, keramike, stekla, trdih zlitin (na primer YG20), dragih kamnov in drugih materialov zahtevajo skrajno odpornost proti obrabi. Ultra visoka trdota in izotropna struktura diamanta se lahko popolnoma ujemata z mehanizmom krhke odstranitve teh materialov. Čeprav lahko CBN tudi te materiale obdeluje, je njegova hitrost obrabe 3-5 krat hitrejša kot diamant
Kako izbrati?
Vrste predelanih materialov
Izberite diamant:
- Ne železni/trdi krhki materiali: keramika, steklo, trde zlitine, kamen, bakrene aluminijeve zlitine itd.
- Prednosti: Visoka trdota prinaša zelo dolgo življenjsko dobo, predelana površina pa odlično gladkost.
- Tabu:Strogo prepovedana za uporabo na kovinskih kovinah na železu, kot sta jeklo in lito železo!
Izberite CBN:
- Kovine z visoko trdoto, ki temeljijo na železu: jekleno jeklo, jeklo za visoko hitrost, lito železo, zlitine iz titana, zlitine z visoko temperaturo itd.
- Prednosti: Pri visokih temperaturah se ne zmehča, njegova kemična stabilnost pa se izogne pojavu "držanja noža".
- Tabu: Obdelava neželenih materialov je neučinkovita in stroškovno učinkovita.
Tipičen primer:
- Določena tovarna orodij za rezanje zlitin je napačno uporabila CBN za obdelavo trdih zlitin, kar je povzročilo 50 -odstotno zmanjšanje učinkovitosti; Po prehodu na diamant se je proizvodna zmogljivost podvojila.
- Določena tovarna avtomobilskih zobnikov je prvotno uporabljala diamant za mletje jeklenih prestav, z mesečno izgubo 150000 juanov; Po prehodu na CBN se življenjska doba orodja poveča za trikrat, letne stroške pa 500000 juanov.
Obdelava temperature in okolja
- Visoko temperaturno suho brušenje: CBN je nujno!
- Diamant se med suho mletje hitro grafitizira pod visoko temperaturo, zaradi česar se rezalni rob poči.
- Mokro brušenje ali obdelava z nizko temperaturo: Prednostno določite diamant.
- Ustrezna hladilna tekočina lahko zatrti visokotemperaturno odpoved diamanta in izkoristi svojo prednost trdote.
Vodnik za praktične aplikacije
Scenarij 1: Obdelava blokov avtomobilskih cilindra (litega železa)
Napačna izbira: Orodja za rezanje diamantov - pri visokih temperaturah hitro ne uspejo, kar ima za posledico povečane stroške.
Pravilna raztopina: rezilo CBN - odporno na visoko temperaturo in obrabo, s 40 -odstotnim povečanjem učinkovitosti obdelave.
Scenarij 2: Mletje keramične hrbtne plošče za mobilne telefone
Napačna izbira: CBN brusilno kolo - nezadostna brusilna sila, hrapavost površine ne ustreza standardu.
Pravilna rešitev: Diamantno brusilno kolo - Visoka trdota doseže gladkost nanometra.
Ne pozabite na načelo:
- Diamond: "vseživljenjski spremljevalec" neželenih materialov, vendar "umre", ko zagleda železo.
- CBN: Terminator kovin na osnovi železa, vendar neželeno polje ni prilagojeno lokalnim pogojem.
Zaključek
V današnji vse bolj konkurenčni proizvodni industriji lahko izbira pravih orodij neposredno določi stopnjo dobička podjetja. Diamond in CBN imata svoje prednosti in ni večnega "kralja". Le z natančnim ujemanjem potreb obdelave se lahko pametno odločimo!
Čeprav teoretično diamanta ni mogoče uporabiti za obdelavo črnih kovin. Toda v praktičnih aplikacijah se pogosto uporabljajo kompozitni abrazivi, ki so mešani abrazivi diamanta in CBN. Običajno ima dober učinek. Na primer, pri proizvodnji CBN brusilnih koles za brušenje železniških tirov so dodani diamantni abrazivi in silicijevi karbidni abrazivi, kar olajša odstranjevanje čipov in izboljša življenjsko dobo med brušenjem železniške proge.
V proizvodnji žag za rezanje armiranega betona se diamant običajno uporablja kot abrazivni. V praktičnih aplikacijah imajo diamantne krožne žage z diamantom kot glavnim abrazivom dobre rezultate pri rezanju jeklenih palic. Če se CBN trenutno uporablja kot abrazivni, se ne bo znatno povečal, ampak se bo tudi življenjska doba znatno zmanjšala.
Če povzamemo, so izkušnje in praksa orodij v preteklih letih dokazali, da uporaba diamantnih in CBN abrazivov ne more biti samo temeljita na teoretičnem znanju učbenikov. Na primer, pri obdelavi številnih črnih kovin se diamant uporablja kot abraziv za rezanje, za grobo brušenje se lahko uporablja mešani abraziv diamanta in CBN, en sam CBN abraziv pa se uporablja za fino mletje in poliranje.
Pošlji povpraševanje