金刚石是碳的同素异形体,是自然界已知的最硬的材料,分为天然与人造两类,除少数超精密级特殊用途外,工业上多使用人造聚晶金刚石(以下简称)作为刀具及磨具材料。聚晶金刚石(以下简称PCD)刀具的制作方法与聚晶立方氮化硼刀具相似。
1、聚晶金刚石刀具的特性
聚晶金刚石刀具有极高的硬度,它的硬度可达8000HV,比硬质合金(1300~1800HV)的硬度高好几倍。但其脆性很大、抗冲击能力差,对振动敏感,要求机床精度高、平稳性好;PCD的导热率很高,为硬质合金的1.5~9倍,甚至高于铜,因此PCD刀具热量传递迅速;PCD的摩擦因数与热膨胀系数都很小,因此PCD刀具切削力和热变形都很小,工件的加工精度很高;PCD刀具与有色金属和非金属材料间的亲和力很小,在加工过程中切屑不易粘结在刀尖上形成积屑瘤;但金刚石与铁元素具有很强的亲和力,所以PCD刀具一般不适合加工铁系金属。
2、聚晶金刚石刀具的应用
由于聚晶金刚石刀具的特殊性能,所以它主要用于高速精细车削或镗削各种有色金属及合金,如铝合金、铜合金、镁合金等,也可用于加工钛合金、金、银、铂、各种陶瓷和水泥制品;同时对于各种非金属材料,如石墨、橡胶、塑料、玻璃及聚合材料的加工效果都很好。