Hur man väljer mellan diamant och kubik bor nitrid CBN
Apr 03, 2025
Lämna ett meddelande
Inom mekanisk bearbetning är diamant (PCD) och kubisk bornitrid (CBN) kända som "tvillinggiganterna av överhåriga material". De blir kraftfulla verktyg för svåra bearbetningsuppgifter på grund av deras utmärkta hårdhet och slitmotstånd. De två prestandaegenskaperna är emellertid betydligt olika, och att välja fel material kan leda till en ökning av kostnader och en kraftig minskning av effektiviteten. Den här artikeln kommer att ge en djupgående analys från dimensioner som hårdhet, termisk stabilitet och tillämpliga scenarier för att hjälpa dig att göra det optimala valet.
Vem är bättre?
Hårdhet och termisk stabilitet
| slipmedel |
Diamant
|
Cbn
|
| produkt |
 |
 |
| Hårdhet |
Mohs hårdhetsnivå 10, det svåraste materialet som är känt i naturen, med enastående slitstyrka. |
Mohs hårdhet är 9,5, något lägre än diamant, men ändå det näst svåraste konstgjorda materialet. |
| Termisk stabilitet |
Vid höga temperaturer (över cirka 700 grader), Det är benäget att kemiska reaktioner med metaller som järn, kobolt och nickel, vilket leder till misslyckandet av "grafitisering" (omvandlingen av diamant till grafitstruktur). |
Det kan upprätthålla stabil prestanda vid höga temperaturer på 1200 grader och har extremt starka antioxidantegenskaper. |
| Kemisk inerthet |
Oförmåga att bearbeta järnbaserade metaller (som stål och gjutjärn), plötslig nedgång i prestanda i Miljöer med hög temperatur. |
Det reagerar knappast med järnbaserad metaller och är det "naturliga valet" för bearbetning av järnmetaller. |
Slutsats:
- Diamond är "hårdhetskungen", men CBN är "högtemperaturkrigsguden"!
- Diamond är rädd för både järn och eld, CBN är specifikt utformad för järnbaserade metaller.
Materiell anpassningsförmåga
Järnbaserat metallpliktfält: Material som släckt stål (HRC 58-65), höghastighetsstål, gjutjärn, etc. kan betraktas som den "förbjudna zonen" för diamanter. När bearbetningstemperaturen överstiger 400 grader kommer kol i diamant att genomgå diffusionsreaktion med järn: C+Fe → Fe3C (cementit), vilket gör att slipande partiklar "äts". B- och N-atomerna i CBN genomgår knappast kemiska reaktioner med järnbaserade metaller och kan upprätthålla skarp skärning även vid höga temperaturer som genereras genom torr slipning (upp till 800-1000 grad).
Inom området hårda och spröda material kräver keramik, glas, hårda legeringar (som YG20), ädelstenar och andra material extremt slitstyrka. Den ultrahöga hårdheten och isotropiska strukturen hos diamanten kan perfekt matcha den spröda borttagningsmekanismen för dessa material. Även om CBN också kan bearbeta dessa material är dess slithastighet 3-5 gånger snabbare än diamant
Hur man väljer?
Typer av bearbetade material
Välj diamant:
- Icke järnhaltiga/hårda spröda material: keramik, glas, hårda legeringar, sten, kopparaluminiumlegeringar, etc.
- Fördelar: Hög hårdhet ger en extremt lång livslängd, och den bearbetade ytan har utmärkt jämnhet.
- Tabu:Strikt förbjudet för användning på järnbaserade metaller som stål och gjutjärn!
Välj CBN:
- Järnbaserade metaller med hög hårdhet: släckt stål, höghastighetsstål, gjutjärn, titanlegeringar, högtemperaturlegeringar, etc.
- Fördelar: Det mjuknar inte vid höga temperaturer, och dess kemiska stabilitet undviker fenomenet att "hålla fast vid kniven".
- Tabu: Bearbetning av icke-järnhaltiga material är ineffektivt och kostnadseffektivt.
Typfall:
- En viss hårdlegeringsskärningsverktygsfabrik använde felaktigt CBN för att bearbeta hårda legeringar, vilket resulterade i en 50% minskning av effektiviteten; Efter att ha bytt tillbaka till diamanten fördubblades produktionskapaciteten.
- En viss bilväxelfabrik använde ursprungligen diamant för att slipa släckta stålväxlar, med en månatlig förlust på 150000 yuan; Efter att ha bytt till CBN ökas verktygslivet med tre gånger och den årliga kostnaden sparas med 500000 yuan.
Bearbetningstemperatur och miljö
- Torka slipning med hög temperatur: CBN är ett måste!
- Diamant grafitiseras snabbt under hög temperatur under torr slipning, vilket får banbrytande att spricka.
- Våt slipning eller låg temperaturbehandling: Prioritera diamant.
- Tillräcklig kylvätska kan undertrycka diamantens högtemperatur och utnyttja dess hårdhetsfördel.
Praktisk applikationsscenarioguide
Scenario 1: Bearbetning av bilcylinderblock för bilmotor (gjutjärn)
Fel val: Diamantskärningsverktyg - misslyckas snabbt vid höga temperaturer, vilket resulterar i ökade kostnader.
Rätt lösning: CBN -blad - resistent mot hög temperatur och slitage, med en 40% ökning av bearbetningseffektiviteten.
Scenario 2: Slipning av keramisk bakplatta för mobiltelefoner
Fel val: CBN sliphjul - Otillräcklig slipkraft, ytråhet uppfyller inte standarden.
Rätt lösning: Diamantsliphjul - Hög hårdhet uppnår nanometernivå jämnhet.
Kom ihåg principen:
- Diamond: Den "livslånga följeslagaren" av icke-järnmaterial, men det "dör" efter att ha sett järn.
- CBN: Terminatorn för järnbaserade metaller, men det icke-järnfältet är inte anpassat till de lokala förhållandena.
Slutsats
I dagens allt mer konkurrenskraftiga tillverkningsindustri kan det att välja rätt verktygsmaterial direkt bestämma ett företags vinstmarginal. Diamond och CBN har sina egna fördelar, och det finns ingen evig "kung". Endast genom att exakt matcha bearbetningsbehov kan vi göra ett klokt val!
Även om teoretiskt sett kan diamant inte användas för att bearbeta svarta metaller. Men i praktiska tillämpningar används ofta sammansatta slipmedel, som är blandade slipmedel av diamant och CBN, ofta. Det har vanligtvis en god effekt. Till exempel, vid produktion av CBN -sliphjul för slipning av järnvägsspår, läggs diamant slipmedel och kiselkarbid slipmedel, vilket gör det lättare att ta bort chips och förbättra livslängden under skenspårslipning.
Vid tillverkningen av sågblad för skärning av armerad betong används diamant vanligtvis som slipmedel. I praktiska tillämpningar såg Diamond Circular blad med diamant eftersom det huvudsakliga slipmedel har goda resultat för att skära stålstänger. Om CBN används som slipmedel för närvarande kommer inte bara kostnaden att öka avsevärt, utan livslängden kommer också att minska avsevärt.
Sammanfattningsvis har erfarenheten och praktiken av Huice -verktyg under åren bevisat att användningen av diamant- och CBN -slipmedel inte enbart inte kan baseras på teoretisk kunskap från läroböcker. Till exempel, vid bearbetning av många svarta metaller, används diamant som slipmedel för skärning, ett blandat slipning av diamant och CBN kan användas för grov slipning, och ett enda CBN -slipmedel används för fin slipning och polering.
Skicka förfrågan