CBN Superhard Material
分类: Ceramic Materials
标准: GB/T 9236-2017, ASTM B637
密度: 3.48
基本信息
- 材料类型
- 超硬材料
- CNC加工特性
- 优秀
- 3/5轴适应性
- 适合（需专用金刚石砂轮磨削或PCBN刀具车削铣削）
- 变形风险
- 低
- 粘刀性
- 否
- 切削液推荐
- 水基乳化液或专用磨削液，充分冷却并排屑
加工要点：CBN刀具适用于高速切削淬硬钢、铸铁或耐热合金。磨削加工需使用金刚石砂轮并选用大水流量冷却液，避免热裂纹。加工中严格控制进给量与切深，防止刃口微崩。
化学成分
| 元素 | 含量 |
|---|---|
| B | 43.6 |
| N | 56.4 |
物理性能
- 硬度
- HRC 95-100 (HV 8000-9000)
- 热导率
- 600-1300
- 比热容
- 500-600
- 热膨胀系数
- 1.0-1.5
- 熔点
- 2730
力学性能
- 抗拉强度
- 300-500
- 屈服强度
- 200-300
- 延伸率
- 0.5-1.0
- 断面收缩率
- 1.0-2.0
- 冲击韧性
- 0.5-1.0
刀具推荐
- 车削
- PCBN刀具（如Tungaloy CBN系列）
- 铣削
- PCBN铣刀（如Sandvik CoroMill CBN）
- 钻孔
- CBN涂层硬质合金钻头（如Mitsubishi CBN钻）
切削参数
车削
速度: 60-120 | 进给: 0.05-0.15 | 深度: 0.5-2.0
铣削
速度: 80-150 | 进给: 0.02-0.10 | 深度: 0.2-1.0
钻孔
速度: 30-60 | 进给: 0.01-0.05 | 深度: 0.1-0.5
攻丝
速度: 10-30 | 丝锥规格: M6-M20
热处理
- 无（CBN为合成材料，不进行传统热处理）
- 特殊场合可进行低压烧结处理（温度1400-1600°C）
表面处理
- PVD涂层（TiN、TiAlN等，提高耐磨损性）
- 激光表面改性（微结构优化）
- 化学抛光（提高表面光洁度）
材料特性
- 硬度仅次于金刚石，耐高温可达2730°C
- 化学惰性强，与铁族金属反应极低，寿命长
- 导热性能优异，减少热损伤，提高表面精度
- 脆性相对较大，需注意加工时的冲击与振动
适用场景
- 高速切削淬硬模具钢、轴承钢（HRC 60-68）
- 精密磨削铸铁及高温合金零件（如燃气轮机叶片）
- 难加工材料（如镍基合金、钛合金）的精密切削
不适用场景
- 软钢或低碳钢（HRC<30）加工（经济性差，易产生积屑瘤）
- 铝合金、铜合金等软材料（CBN刀具成本过高）
常见问题
CBN刀具适合加工哪些材料？
CBN刀具最适合加工淬硬钢（HRC 45-68）、高强度铸铁、粉末冶金零件、镍基和钛基合金，不适合加工软钢和铝合金。
CBN加工时为什么要充分冷却？
虽然CBN耐高温，但高速切削会产生大量热量，充分冷却可以避免刀具热裂纹和工件热膨胀，提高尺寸精度和刀具寿命。
CBN和金刚石刀具哪个更硬？
金刚石硬度更高（HV 10000+），但金刚石与铁族金属反应，不适合加工铁基材料；CBN（HV 8000-9000）耐高温且化学稳定，是加工淬硬钢的首选。
CBN加工时需要注意哪些安全事项？
CBN刀具脆性较大，需避免剧烈冲击和振动。切削速度应控制在推荐范围内，并采用高压冷却系统排屑，防止切屑缠绕。
CBN刀具如何选型？
根据工件材料和加工要求选择：粗加工推荐PCBN含量较高的高韧性牌号（如CBN-H），精加工推荐细晶粒高硬度牌号（如CBN-L）。