目前，PCBN 刀具憑借強(qiáng)度高、耐高溫、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、導(dǎo)熱性及耐磨性好等特點(diǎn)，被廣泛用于難加工材料加工和硬切削加工中。下面，我們采用液氮深冷處理技術(shù)對 PCBN 刀具進(jìn)行表面處理，分析深冷處理前后，性能變化，為 PCBN 刀具的表面處理技術(shù)提供理論參考。

試驗(yàn)設(shè)備：環(huán)儀儀器 深冷工藝處理爐

試驗(yàn)樣品：焊接型 PCBN 刀具, 刀具基體為硬質(zhì)合金，刀尖半徑0.4mm

工件材料：為 AISI 4340鋼，硬度為(53±1) HRC，工件初始為直徑150mm、 長度300mm 的圓柱棒料

深冷處理過程：

1.刀具放在深冷工藝處理爐內(nèi)， 打開液氮閥門進(jìn)行深冷處理。刀具深冷保溫時(shí)間結(jié)束后緩慢恢復(fù)到室溫，將刀具拿出放入電阻爐中進(jìn)行回火處理，其中處理溫度150℃ ，升溫速率2℃/min，保溫2h，之后隨爐冷卻到室溫。

刀具深冷參數(shù)如下表所示：

2.深冷處理后，使用酒精溶液進(jìn)行超聲波清洗，時(shí)間10min，去除表面雜質(zhì)即可。

試驗(yàn)結(jié)果：

1.下圖為深冷處理時(shí)間對 PCBN 刀具表面形貌和粗糙度Ra 影響。

可得出深冷３ h 時(shí)表面粗糙度值增大，之后減小; 在深冷6h 時(shí)達(dá)到所有深冷處理參數(shù)下的最佳表面粗糙度值0.122μm， 與未處理刀具表面粗糙度0.120μm 相比，表面粗糙度增大，但變化幅度不大; 深冷12 h、18 h 表面粗糙度值略有增大并趨于穩(wěn)定。

2.刀具表面完整性對 PCBN 刀具磨損機(jī)理的影響。

下圖為未處理刀具和深冷6h 刀具、深冷18h 刀具(取刀具壽命最好的兩種參數(shù)) 三種刀具在磨損值達(dá)到0.3mm 時(shí)的前刀面磨損形貌。

相比于深冷6h 和深冷18h 的刀具， 未處理刀具的月牙洼底部和負(fù)倒棱磨損處出現(xiàn)了切屑黏結(jié)現(xiàn)象，原因是深冷處理后的刀具硬度上升，耐磨性提高，切削過程中刀具磨損降低，切削溫度低不容易產(chǎn)生黏結(jié)物堆積與積屑瘤。

以上就是深冷處理后刀具的性能試驗(yàn)有研究，如有試驗(yàn)疑問，可以咨詢環(huán)儀儀器相關(guān)技術(shù)人員。