Абразив — Введение в искусственный кубический нитрид бора (CBN)

С ростом потребности современной промышленности в обработке сверхтвёрдых материалов традиционные абразивы уже не могут удовлетворить требования высокой эффективности и точности. На этом фоне появление суперабразивов стало важной вехой в развитии промышленных технологий.

Кубический нитрид бора (CBN), являясь синтетическим материалом с твёрдостью, уступающей лишь алмазу, благодаря своей выдающейся износостойкости, термостойкости и химической стабильности, быстро стал важным абразивом при обработке твёрдых материалов.

Широкое применение CBN не только повысило эффективность обработки, но и преодолело ограничения алмазных абразивов при работе с определёнными материалами и при высоких температурах, став ключевой технологической опорой в таких отраслях, как автомобилестроение, аэрокосмическая промышленность и производство режущих инструментов.

В данной статье подробно объясняются характеристики, применение и значительное влияние CBN на развитие промышленности, что поможет читателям лучше понять, как эффективно использовать этот абразив.

История развития суперабразивов

Для достижения более высокого качества и эффективности промышленной обработки были разработаны суперабразивы — алмазные абразивы и кубический нитрид бора (CBN).

Применение природного алмаза (до 1950-х годов)

До 1950-х годов в промышленности использовались только природные алмазы в качестве абразивов. Алмазы высокого качества превращались в одиночные инструменты для точных работ, а низкокачественные измельчались и использовались как абразивный материал для шлифовки или резки.

Изобретение и применение синтетического алмаза (вторая половина 1950-х)

Во второй половине 1950-х годов человеку удалось синтезировать искусственный алмаз, что стало революционным технологическим прорывом.

По сравнению с природным, искусственный алмаз можно было точно производить под определённые цели, и он быстро стал основным абразивом в промышленности, применяемым для шлифовки, резки, растачивания, сверления, правки и точения.

Современное потребление искусственного алмаза

Сегодня в мире ежегодно потребляется более 100 миллионов карат синтетических алмазных абразивов, примерно треть из них используется для шлифовки, а половина из шлифовальных материалов применяется для обработки карбида вольфрама и других твёрдых материалов.

Появление кубического нитрида бора (конец 1960-х)

В конце 1960-х годов произошёл очередной значительный технологический прорыв — был успешно синтезирован суперабразив с твёрдостью, уступающей лишь алмазу — кубический нитрид бора (CBN). Благодаря своим уникальным свойствам и высокой стоимости, он быстро стал популярным в промышленности.

Развитие CBN-абразивов (с 1980-х годов)

К началу 1980-х годов ежегодное потребление CBN в мире превысило 10 миллионов карат, его значение продолжает расти. Одновременно CBN начал постепенно вытеснять оксид алюминия, и ожидается, что он вместе с искусственным алмазом станет ведущим абразивом в промышленности.

Далее будет подробно представлено описание характеристик и применения кубического нитрида бора.

Введение в кубический нитрид бора (CBN)

Атомная структура CBN очень похожа на структуру алмаза, поэтому он обладает чрезвычайно высокой твердостью, уступающей только алмазу. Однако КНБ — это полностью искусственный материал, не существующий в природе.

Процесс производства CBN требует преобразования белого нитрида бора (BN) из гексагональной кристаллической структуры в кубическую кристаллическую структуру под воздействием высокой температуры (1500–2000 ℃) и высокого давления (50 000–90 000 атмосфер) с помощью катализатора. Этот специальный процесс делает CBN высокопроизводительным суперабразивом.

Основное применение CBN заключается в устранении ограничений алмазных абразивов в определенных областях, особенно при шлифовании специальных материалов высокой твердости, таких как железо, никель и кобальт. Поскольку химические свойства этих материалов несовместимы с алмазом, КНБ идеально подходит для промышленной обработки.

Дополнительные знания: Катализаторы, также известные как катализаторы, — это вещества, которые могут ускорять скорость химических реакций, обеспечивая другой путь реакции с более низкой энергией активации, при этом их собственная масса, состав и химические свойства остаются неизменными до и после участия в химической реакции.

Характеристики кубического нитрида бора CBN

Высокая твердость

• По твердости кубический нитрид бора уступает только алмазу, тверже карбида кремния и примерно в два раза тверже оксида алюминия.
• Главной особенностью прочного суперабразива на основе нитрида бора CBN является его острая, долговечная и прочная режущая кромка.

Химическая стабильность

• CBN химически очень стабилен при комнатной температуре и не склонен к химическим реакциям с обрабатываемыми материалами.
• По сравнению с алмазом, кубический нитрид бора обладает более высокой химической стабильностью в условиях высоких температур и может эффективно противостоять окислению и другим химическим коррозиям.

Высокая температурная стабильность

• При температуре около 900°C на поверхности CBN образуется оксидированная пленка нитрида бора, которая может предотвратить дальнейшее окисление.
• CBNобладает термической стабильностью до 1300°C, хорошо поддается высокотемпературной обработке и не подвержен разрушению под воздействием тепла.

Он особенно подходит для шлифования и обработки металлов высокой твердости, таких как железо, никель и кобальт.

• Это позволяет преодолеть ограничение, заключающееся в том, что алмаз легко окисляется или вступает в химические реакции при высокой температуре или во время обработки определенных материалов.
• Превосходные возможности обработки

Превосходные возможности обработки

• CBN обладает более высокой эффективностью резки, чем традиционные абразивы, может быстро удалять материал и обеспечивать высокоточные результаты обработки.
• В процессе износа шлифовального круга частицы КНБ естественным образом расщепляются, создавая новые острые углы резания, продлевая срок службы и сохраняя производительность обработки.

Высокая износостойкость

• Шлифовальные круги CBN имеют низкий износ, что позволяет эффективно продлить срок службы шлифовальных кругов и снизить частоту и стоимость замены.

Химическая стабильность и высокотемпературные свойства кубического нитрида бора (CBN) по сравнению с алмазом

Химическая стабильность абразивов является важным фактором при оценке их эффективности. Хотя твердость алмаза (твердость по Кнупу составляет 7000) выше, чем у КНБ (твердость по Кнупу составляет 4700), КНБ превосходит его при шлифовании стали благодаря своей химической и термической стабильности.

Проблемы с алмазами при высоких температурах:

• При комнатной температуре химические свойства алмаза и CNB относительно стабильны, однако в условиях высоких температур алмаз легко окисляется и графитизируется.
• Алмаз начинает окисляться при температуре 600–700 ℃ и в конечном итоге превращается в углекислый газ, в результате чего его твердость снижается, а шлифовальная способность ухудшается.
• Кроме того, алмаз, как материал на основе углерода, образует с такими элементами, как вольфрам, молибден, хром и ванадий, карбиды в заготовке, подвергаясь термохимической связи и диффузии, в результате чего износ шлифовального круга быстро увеличивается.

Высокотемпературные характеристики CBN:

• Поверхность CNB начинает окисляться при температуре около 900°С, но образующаяся окисленная пленка нитрида бора способна защитить кристалл и уменьшить дальнейшее окисление.
• Эта защитная пленка может выдерживать температуру до 1300°C, что позволяет CBN сохранять термическую стабильность в условиях высоких температур и быть менее восприимчивым к нагреву при шлифовании.

CBN обладает лучшей химической и термической стабильностью, чем алмаз, и в отличие от алмаза КНБ не подвергается химическому воздействию железа, кобальта и никеля. Поэтому CBN является наилучшим выбором для шлифования сплавов железа, а также суперсплавов на основе кобальта и никеля.

Применение кубического нитрида бора CBN

Нитрид бора CBN — это суперабразив, предназначенный для шлифования, хонингования, резки, заточки и полировки. Высокая твердость и превосходные эксплуатационные характеристики позволяют ему легко превосходить традиционные абразивы, такие как белый оксид алюминия, в операциях точной шлифовки и резки.

Нитрид бора CBN подходит для различных материалов с высокой твердостью и износостойкостью:

• Инструментальная и штамповая сталь
• Углеродистая и легированная сталь
• Чугун
• Нержавеющая сталь
• Космический сплав
• Другие износостойкие сплавы

Нитрид бора CBN особенно подходит для массового производства или использования в инструментальных цехах благодаря своей высокой эффективности и долговечности. В основном он используется в следующих отраслях:

• Автомобильная и мотоциклетная промышленность: используется для обработки деталей двигателей, систем трансмиссии и компонентов транспортных средств.
• Производство гидравлических деталей: подходит для обработки высокоточных деталей.
• Производство подшипников: Обеспечить стабильные высокоточные результаты обработки.
• Аэрокосмическая промышленность: Обработка высокопрочных, износостойких авиационных материалов.
• Промышленность по производству режущих инструментов: подходит для обработки режущих инструментов высокой твердости и сопутствующих инструментов.

Алмаз и нитрид бора являются суперабразивами, подходящими для обработки с высокой твердостью и прочностью, но если вы хотите измельчить элементы группы железа, нитрид бора — лучший выбор.

заключение

Нитрид бора CBN стал незаменимым суперабразивом в современной промышленности благодаря своей превосходной твердости, долговечности, устойчивости к высоким температурам и химической стойкости. Он не только преодолевает ограничения алмазных абразивов при высокотемпературной и специфической обработке материалов, но и демонстрирует производительность, превосходящую производительность традиционных абразивов в таких областях применения, как шлифование, хонингование, резка, зачистка и полировка, особенно при обработке инструментальной и штамповой стали, углеродистой и легированной стали, нержавеющей стали, космических сплавов и других износостойких материалов.

Уникальные свойства нитрида бора CBN позволяют ему играть ключевую роль в массовом производстве и изготовлении инструментов в автомобильной и мотоциклетной промышленности, производстве гидравлических деталей, производстве подшипников, в аэрокосмической промышленности и производстве режущих инструментов.

Нитрид бора CBN стал предпочтительным решением при обработке высокотвердых материалов, выведя развитие современных промышленных технологий прецизионной обработки на более высокий уровень.

действие

1. Как выбрать алмазный шлифовальный круг>>>алмазный шлифовальный круи шлифовальный круг CBN?
2. Базовые знания об абразивах, которые вам необходимо знать>>>Введение в шлифовальные абразивы
3. Ключевая роль производительности шлифовального круга>>Введение в переплет
4. 當前測量的表面粗糙度是否達到您預期的目標>>>Сравнительная таблица шлифования, полирования и шероховатости поверхности
5. Различные виды абразивных шлифовальных кругов >>Шлифовальный эффект абразивного шлифовального круга
6. Суперабразивный алмаз, который вы должны знать>>Введение в абразивно-алмазный
7. Как выбрать подходящие традиционные абразивы>>Выбор абразива
8. Различные состояния шлифования режущей кромки. >>Углубить понимание формы, изменения и механизма самозатачивания режущей кромки шлифовального круга.
9. осуществлять>>>Алмазные и нитридоборные шлифовальные круги, полировальные абразивы, полировальное оборудование, полировальный инструмент
10. Повторить

Что касается измельчения, мы предлагаем индивидуальные настройки и можем регулировать соотношение в соответствии с требованиями обработки для достижения максимальной эффективности.

Если после прочтения текста вы все еще не знаете, как выбрать наиболее подходящий вариант.

Добро пожаловать, свяжитесь с нами, у нас есть кто-то, кто ответит на ваши вопросы.

Если вам нужна индивидуальная расценка, пожалуйста, свяжитесь с нами.

Часы работы службы поддержки клиентов: с понедельника по пятницу с 09:00 до 18:00.

Тел: 07 223 1058

Если у вас есть какие-либо вопросы или вопросы, на которые вы не смогли ответить по телефону, пожалуйста, отправьте мне личное сообщение на Facebook~~

Фейсбук Хоневэй: https://www.facebook.com/honwaygroup

Вас также может заинтересовать…