天 然金刚石（简称ND）在工具方面的应用已有几千年的历史。在本世纪中期，人们发明了人 造合成聚晶金刚石（简称PCD）。ND属于各向异性，在不同的晶面上，其硬度和耐磨性相差很大，在刃磨和使用时必须正确选问。PCD是各向同性，其强度和 韧性高于ND，但硬度低于ND 。用同样的工艺方法，以硬质合金为基底，上面铺设一层厚0．5～1mm的人造金刚石细粉，经压制可制成复合片（简称PCD／CC）。PCD／CC的性能和 应用均与PCD相同。近年，出现了金刚石涂层工具，即在硬质合金或陶瓷的基体上，用化学气相沉积工艺（CVD）涂覆一层厚 10～20μm的金刚石薄膜，成为金刚石薄膜涂层工具（简称CD）。用相同的CVD工艺，亦可制成金刚石厚膜工具（简称TFD）。厚膜在其他基体上生成， 厚度为O．5～2mm，切割成小片后焊在硬质合金片上，形成TFD工具。TFD与CD的金刚石膜的机械、物理性能介于ND 与PCD之间，并具有两者的优势。在与基体之间的结合力方面，研磨表面以及重磨等方面，TF D又优于CD，故TFDI具具有远大的发展前途和广阔的应用前景。用TFD刀具可车削纯钨及碳化钨合金（硬质含金YG6），下面分别加以介绍。2用fi； 1）刀具车削纯钨由于纯钨的硬度较高，在制造过程中，可能生成高硬度的WC夹杂在其中，故切削加工十分困难。现用TFD、 CBN（立方氮化硼）和YSS细晶粒丑类硬质合金）3种刀具车削纯钨律，进行对比试验。刀具几何参数：TfD：几一一手，枷一75”，G＝0． snuninN：几二队什一7予，G＝o ．5YSS：几一ZO，什一75”，G＝0．5mrn切削用量：岭一0．l。，f＝0．po Inm／，。＝3m八山n用3种刀具车削纯钨的磨损曲线如图1。在3种切削速度下（切削条件同图1），用TFD刀具车削纯钨的磨损曲线见图人取刀具磨钝标 准为VB＝0．07mm，根据图2中的数据得出T－。曲线，见图人在3种进给量下，用｛D？，n、CBN刀具车削纯钨，测得的已加工表面粗糙度曲线如图克 由留卜图4可知，TFD刀具的寿命最长，已加工表面质量最佳。用D？D刀具车削钝钨，其适用切HJJ速度在5－IOm／min。3用ThiD刀具车削硬质 含金YG6YG6是刀具、矿山地质工具、模具和耐磨件用的K类硬质合金。其化学成分为94 ％WC，6％Co，密度为14．6－15．og／Cm3，硬度为89．5HRA，抗弯强度为 1．45GPa。除超硬刀具外，其他刀具材料均不能切削YG6o为此，在3种切削速度下，用 TFD刀具对YG6进行切削试验。刀具几何参数：几一一千，kn＝7于人S＝－y，G＝0． 6切削用量：q一队1一，f＝0．仍m／n，n一历．4n／nfl。27．8m／ndn刀8 ．4m／whn。刀具磨损曲线见图又取磨钝标准为把一O．lmrn，由图5可绘制出T－t）曲线，如图6所示。进一步处理可得出泰勒方程：5叨””3； i，iir由此可见，用ThD刀具车削YG6，切削速度可推荐为15－30m／then。4结论a．CVD金刚石涂层刀具是近年来发展起来的金刚石刀具新 品种，兼有天然金刚石和人造聚晶金刚石的优点。TFD有可能替代天然金刚石成为有色金属及其合金精密加工与超精密加工的刀具材料。b．与CD相比，TFD 刀具的性能更为可靠，使用起来更方便。故TI？D更有发展前途。c．某些不含铁元素的硬金属材料与非金属材料，用其他刀具不能进行加工，或使用寿命过短， 而用TFD刀具则能有效地加工这些难加工材料。车fflJ纯钨和硬质合金YG6则是其中的两个例子。d．由于金刚石与工件 材料之间的摩擦系数小，故可得到更好的已加工表面质量。
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