渗碳淬火钢加工-CBN刀具（HRC58-62）

1、渗碳淬火钢的常见材质及特性 渗碳淬火钢件一般多为低碳钢和低合金钢，如20CrMnTi、20Cr等，渗碳淬火后硬度一般在HRC58-62度之间，典型零部件有齿轮、齿套、齿形模具、齿轮轴等零件。 其切削加工特性如下： （1）渗碳淬火钢强度高、硬度高，几乎无塑性，接近于0； （2）切削加工HRC58-62渗碳淬火钢时，切削力大、切削温度高； （3）渗碳淬火钢件表面不易产生积屑瘤； （4）渗碳淬火钢的导热系数低。

2、渗碳淬火钢的热处理工艺 渗碳淬火是金属材料常见的一种热处理工艺，它可以使渗过碳的工件表面获得很高的硬度，提高其耐磨程度。 传统工艺主要有：低温回火、预冷直接淬火、一次加热淬资纯餍垅火、渗碳高温回火、二次淬火冷处理、渗碳后感应加热等工序。 渗碳是将工件置入具有活性渗碳介质中，加热到900-950℃的单相奥氏体区,保温足够时间后，使渗碳介质中分解出的活性碳原子渗入钢件表层，从而获得表层高碳，心部仍保持原有成分.。相似的还有低温渗氮处理。这是金属材料常见的一种热处理工艺，它可以使渗过碳的工件表面获得很高的硬度，提高其耐磨程度。 淬火一般搭配回火使用，其目的可以大幅提高钢的刚性、硬度、耐磨性、疲劳强度以及韧性等，从而满足各种机械零件和工具的不同使用要求。

4、渗碳淬火钢件的加皤材装肢工刀具材质 涂层硬质合金刀片：是在韧性较好的硬质合金刀片上电镀一层耐磨材料，比未涂层的硬质合金刀片硬度高、耐磨性好，但涂层的厚度一般在2～18μm，耐磨层坂叹蝠咪较薄，长时间的加工致使耐磨层磨损，耐磨层磨损完之后的加工性能和未涂层的硬质合金到无差异；而且遇到断续工况时，涂层硬质合金刀片刃口易崩裂，导致磨损加剧，换刀频繁，影响加工效率，增加刀具成本。 陶瓷刀片：与涂层硬质合金刀具相比硬度更高，性能更好，缺点就是脆性大，断续切削时陶瓷刀片容易崩刀。 CBN刀具：立方氮化硼材质硬度仅次于金刚石刀具，和金刚石刀具统称为超硬刀具。除了硬度高、耐磨性好之外，也有脆性大的缺点。我国刀具行业通过不断的努力和研究，研制出非金属粘合剂立方氮化硼刀具，解决了CBN刀具只能用于精加工工序不能用于断续加工的问题。针对渗碳淬火钢件加工，BN-H10材质可用于连续精加工工序，BN-H21材质可用于强断续加工工序。

6、CBN刀具加工渗碳淬火钢的成功案例一 加工零件：齿轮（内孔有一个键槽）加工工况：中等断续切削加工材料：20CrMnTi工件硬度：58-62HRC选用刀片：BN-H10 CCGW09T304切削参数：ap=0.25mm，Fr=0.08mm/r，Vc=135m/min冷却方式：干切结果：BN-H10材质的刀具寿命比进口CBN刀片高 66%，效率提高22%

8、CBN刀具加工渗碳淬火钢的成功案例三 加工工件：齿轮（端面有6个槽）加工工况：强断续切削端面加工材料：20CrMnTi工件硬度：58-62HRC选用刀片：BN-H21 WNGA080404切削参数：ap=0.15mm，Fr=0.1mm/r，Vc=117m/min冷却方式：干切结果：BN-H21材质刀具寿命相比某品牌CBN刀具提高5倍，强断续加工不崩损、不碎裂。

9、总结 对于批量加工渗碳淬火钢件，采用CBN刀具加工相比涂层硬质合金刀具硬度、强度高，耐磨性好，加工渗碳淬火钢件刀具寿命长，干式切削，切屑易回收。