PCBN刀具在中國(guó)市場(chǎng)的應(yīng)用現(xiàn)狀與思考

    　聚晶立方氮化硼PCBN(Polycrystalline Cubic Boron Nitride)是目前利用人工方法合成的硬度僅次于金剛石的新型刀具材料，由于它具有遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他材料的硬度，因此它與金剛石統(tǒng)稱為超硬刀具材料。美國(guó)、德國(guó)、英國(guó)、日本等都對(duì)開(kāi)發(fā)和利用這一新材料給予足夠的重視，其中美國(guó)GE公司的BZN牌號(hào)、英國(guó)De Beers的AMBORITE牌號(hào)和日本的BN牌號(hào)均已在世界市場(chǎng)上占有一席之地，面對(duì)發(fā)達(dá)國(guó)家重視PCBN刀具推廣應(yīng)用的現(xiàn)狀，我國(guó)PCBN刀具材料的發(fā)展和應(yīng)用前景如何？

　　應(yīng)用情況

　　美國(guó)《超硬材料市場(chǎng)與技術(shù)現(xiàn)狀》報(bào)告書中指出：對(duì)超硬材料工具的開(kāi)發(fā)利用，是美國(guó)等先進(jìn)工業(yè)國(guó)家保持技術(shù)和經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)的關(guān)鍵。但由于刀具成本較高以及用戶對(duì)PCBN這種新超硬材料刀具的了解極其缺乏等原因，目前國(guó)內(nèi)對(duì)PCBN刀具的應(yīng)用尚處于試用和待開(kāi)發(fā)階段，一般的用戶是臨時(shí)性的，對(duì)大多數(shù)用戶來(lái)講，只有在生產(chǎn)中碰到用其他刀具材料不能解決問(wèn)題時(shí)才開(kāi)始考慮選擇使用PCBN刀具。

　　PCBN刀具可用于精車淬硬鋼以及高速銑削灰鑄鐵和硬鑄鐵。PCBN刀具切削加工的實(shí)踐表明精車后的淬硬鋼表面粗糙度可達(dá)Ra0.3~0.6，尺寸精度可控制在0.013mm。PCBN刀具還可用于加工高溫合金、硬質(zhì)合金、工程陶瓷及其他難加工材料。

　　目前國(guó)內(nèi)用戶使用較多的是PCBN車刀，這類刀具在對(duì)淬硬鑄鐵、淬硬鋼、熱噴涂以及其他一些難加工材料零件的連續(xù)車削加工中均取得了良好效果，為推廣使用PCBN刀具奠定了良好的基礎(chǔ)。

　　市場(chǎng)和經(jīng)濟(jì)效益

　　PCBN刀具在國(guó)內(nèi)的市場(chǎng)主要有以下幾大塊：汽車行業(yè)如一汽集團(tuán)公司、東安發(fā)動(dòng)機(jī)廠、上海大眾汽車有限公司、二汽集團(tuán)公司、第一拖拉機(jī)工程機(jī)械公司以及其他機(jī)車車輛廠、發(fā)動(dòng)機(jī)廠和汽車修配廠等；石油勘探、礦業(yè)公司如江漢油田、華北油田、勝利油田、大慶油田和新疆油田等勘探廠及相關(guān)的各類鋼管生產(chǎn)廠如寶鋼集團(tuán)公司鋼管分廠、成都無(wú)縫鋼管廠管加工分廠等單位；電站設(shè)備和汽輪機(jī)廠以及全國(guó)的各類機(jī)械廠。一汽集團(tuán)引進(jìn)的德國(guó)產(chǎn)汽缸孔雙軸鏜床隨機(jī)CBN鏜刀無(wú)法供應(yīng)生產(chǎn)，現(xiàn)用濟(jì)南冶金科研所產(chǎn)的AT6熱壓混合陶瓷刀具替代，切削速度僅為497m/min。此外，英國(guó)產(chǎn)汽缸蓋槍鉸導(dǎo)管孔鏜閥座12軸鏜鉸自動(dòng)線隨機(jī)槍鉸刀，用白城液壓件廠生產(chǎn)的硬質(zhì)合金槍鉸刀替代，CBN鏜刀用濟(jì)南冶金科研所產(chǎn)的AT6熱壓混合陶瓷刀具替代，日本產(chǎn)表面噴鉬同步環(huán)車油線數(shù)控機(jī)床隨機(jī)日立超硬刀片，用自貢硬質(zhì)合金廠ZK10-UF刀片替代，這些問(wèn)題集中反映了國(guó)產(chǎn)PCBN刀具各層次還難以適應(yīng)不同切削速度和材質(zhì)，還不能很好地適應(yīng)汽車制造加工，在型號(hào)、規(guī)格和品種上有待補(bǔ)充發(fā)展，質(zhì)量也需要上一個(gè)檔次.　PCBN刀具可成功實(shí)施硬態(tài)精加工工藝，除節(jié)省使用冷卻潤(rùn)滑液和與此相關(guān)而具有經(jīng)濟(jì)上和生態(tài)上的優(yōu)點(diǎn)以外，它還能代替磨削工藝。福特公司采用硬態(tài)精加工工藝代替磨削工藝，在投資上節(jié)省了50%的成本，而且縮短了生產(chǎn)節(jié)拍，僅用5臺(tái)CNC車床就替代了11臺(tái)磨床，我國(guó)專門用于軸承生產(chǎn)的磨床已超過(guò)4000臺(tái)，軸承出口一直呈現(xiàn)良好形勢(shì)，而且供不應(yīng)求，國(guó)內(nèi)目前軸承內(nèi)外圈的加工除采用磨削加工方式外，主要還是采用陶瓷刀具進(jìn)行加工，PCBN刀具尚未進(jìn)行有效地開(kāi)發(fā)，如果改用PCBN刀具進(jìn)行軸承鋼的硬態(tài)切削，其經(jīng)濟(jì)效益將達(dá)數(shù)10億元。