Cubic boron nitride

кубич

ський нітрид бору характеризується унікальним поєднанням фізико-механічних і хімічних властивостей. Розташування атомів в кристалічній решітці належить до структурного типу сфареліта, що визначає високу щільність і твердість кристалів CBN. (Fig 1) В результаті сколювання кристалів по площині спайності, тобто розриву межатомной зв'язки, при шліфуванні ріжучі кромки CBN постійно самообновляющиеся (оновлюються) і тим самим досягається висока і стабільна їх ріжуча здатність. (Fig 2)

Поєднання високої термостійкості і твердості дозволяє при роботі інструментом з CBN застосовувати великі швидкості шліфування. Завдяки високій твердості і низькому коефіцієнту тертя шліфування швидкорізальних сталей CBN-інструментом здійснюється високопродуктивно і якісно без фазових і структурних змін в поверхневому шарі.

Механічна міцність зерен CBN залежить від досконалості його внутрішньої будови і ізометрічни зерен. Модуль пружності CBN (706 ГПа) значно більше, ніж у звичайних абразивів (296-365 ГПа).

Кубічний нітрид Бора (КНБ)

Питома теплоємність CBN (670 Дж \ (кг ° C) нижче, ніж електрокорунду. Коефіцієнт лінійного термічного розширення CBN в 1.5-3 рази нижче, ніж електрокорунду, тому зерна кубічного нітриду бору є значно меншими температурними деформаціями.

Важлива властивість CBN - хімічна інертність при взаємодії з металами. На противагу алмазу і карбіду кремнію він інертний до заліза - основі більшості металів і залізовуглецевих сплавів, що знижує дифузний і адгезійний знос зерна, виключає схоплювання його при взаємодії з оброблюваним матеріалом, знижує сили різання і температуру.
Кристали CBN не втрачають своїх ріжучих властивостей, фазового складу, структури і міцності до температури 1 100-1200C °. Більш того, при температурах активного окислення міцність зерен збільшується, так як зерна при цьому овалізуются і утворюються на них плівки борного ангідриду В Про цементують дефекти поверхні. Поява плівки B2 O3 на зернах кубічного нітриду бору ускладнює дифузію кисню. Помітне окислення кристалів CBN починається при нагріванні понад 1200 ° C.
Таким чином, кубічний нітрид бору значно перевершує звичайні абразивні матеріали (електрокорунд, карбід кремнію) по твердості, зносостійкості, абразивної здатності, теплопровідності і хімічної стійкості, тобто за всіма основними властивостями, що визначає якість і працездатність інструментального абразивного матеріалу.

Залежно від умов зростання, складу і властивостей середовища, кристалізації вирощений CBN є агрегати, друзи наростання, перекристалізації, зростки, двійники або монокристали різного ступеня кристалічного досконалості.

Форми кристалів CBN.

Хімічне покриття нікелем

Стійкість і працездатність абразивного інструменту істотно залежать від міцності кріплення зерна в зв'язці. Тому високі адгезійні характеристики контакту абразив-зв'язка підвищують ефективність роботи інструменту. Завдяки розвиненій поверхні хімічного покриття нікелем кристали CBN добре скріплюються з зв'язкою, що забезпечує міцне утримання зерен до їх повного зносу в процесі роботи абразивного інструменту.
Теплопровідність непокритого CBN. рівна 41,9 Вт / м · ° C в 2-4 рази вище, ніж звичайних абразивів. Це забезпечує інтенсивне відведення тепла, що виникає в процесі шліфування, від робочої поверхні зерен CBN. а покриття власне кристала допомагає розподіляти температуру на зв'язку далі, що знижує загальну температуру шліфування. Таким чином покриття нікелем істотно покращує термостійкість ь інструменту.

При процесі хімічного покриття поверхню кристала каталитически активується і відбувається оптимальна адгезія між С BN і нікелем.