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粉末冶金零件优缺点及CBN刀具选择
发布单位:郑州华菱超硬材料有限公司. 所属类别: 行业信息 . 发布时间:2022/4/6. 点击查阅: 1483 次.
相关行业的人可能都了解粉末冶金是一种让零件可以接近最终形状的一种成型工艺，多应用于我们常见的汽车、农机生产等行业。其零部件虽只需少量的加工，但加工难度较高，原因主要是材料本身的多孔性结构引起的，多孔结构对刀具的寿命有一定影响。
粉末冶金金属零件压制和烧结后，有时还采用机加工作为辅助工序，由于黑色粉末金属零件的加工性能差，在使用硬质合金和陶瓷刀具来加工时，刀具寿命短，因为使粉末金属的使用范围受到限制，CBN刀具可以有效地用来加工粉末金属零件，其寿命是普通涂层硬质合金刀具的以二十倍。
说到粉末冶金材质难加工，到底是为何，难加工为何要使用它，往下看~
粉末冶金的优点：
（1）粉末冶金制造齿轮等工件时工序较少；
（2）用粉末冶金制造工件，材料利用率很高，最高高达95%以上；
（3）粉末冶金重复性好，比如粉末冶金齿轮使用模具压制成形的，在正常条件下，一副模具可压制约几万甚至几十万件压坯；
（4）粉末冶金可将几个零件一体化制造；
（5）粉末冶金工件的密度可控；
（6）在粉末冶金生产中，为便于成形后从压模中脱出压坯，压模工作面的粗糙度都非常好。
粉末冶金的缺点：
（1）要求批量生产，批量数千件以上的比较适合用粉末冶金工艺生产；
（2）尺寸大小受到压机压制能力的限制。压机一般都几吨到几百吨压力，直径基本是在110MM以内都可以制作成粉末冶金；
（3）粉末冶金齿轮受结构限制。由于压制和模具上的原因，一般不适宜生产蜗轮、人字形齿轮和螺旋角大于35°的斜齿轮。斜齿轮一般建议把斜齿设计在15°以内；
（4）粉末冶金齿轮的厚度受到限制。模腔深度和压机行程必须是齿轮厚度的2～2.5倍，同时考虑到齿轮高度纵向密度的均匀性，因此粉末冶金齿轮的厚度也是很重要的。
粉末冶金零件难加工的原因：
（1）即使粉末冶金材质工件只需少量加工，但加工起来仍十分困难，还是由我们先前提到的多孔性结构导致，那么多孔性会导致哪些问题：
（2）刀具的切削刃不耐磨；
（3）切削刃温度较高，易引起刀片磨损与变形；
（4）内在的多孔结构会引起其表面面积增大，在热处理时发生氧化和碳化，且发生氧化与碳化生成的氧化物和碳化物很硬很耐磨；
（5）由于孔隙的存在，在较小的面积内硬度值也会范围内的波动，测得的宏观硬度HRC虽然为25~35，但其组成的工件颗粒硬度可能高达HRC60，这些颗粒严重影响到了切削刀具刃口的寿命；
（6）多数粉末冶金工件热处理后十分硬，强度很高；
（7）粉末冶金工件可能掺杂其余杂物。
以上等等都是造成粉末冶金工件材加工的原因。
说了这么多粉末冶金本身材质的问题，可能会有客户纳闷，这么难加工的材料，刀具的选择真的很犯难。其实并不，加工粉末冶金的刀具很好选，市场上现在常见的加工粉末冶金的刀具有硬质合金刀具、金属陶瓷刀具以及我们前面文章提到的CBN立方氮化硼刀具，当粉末冶金零件的硬度低于HRC35，材质本身颗粒硬度不超过正常范围，金属陶瓷刀具可作为加工粉末冶金的刀具选择。
使用金属陶瓷的条件较为少，多数来说因为CBN刀具因其较高的硬度和耐磨性十分适合粉末冶金工件的切削加工，当材质颗粒硬度超过HRC45时，无论其宏观硬度值多少，CBN刀具都是适用的。
常见的加工粉末冶金工件的刀具型号有BN-K50和BN-K10材质CBN刀具，其中BN-K50材质时粉末冶金工件加工新材料CBN刀具，可为断续切削粉末冶金，BN-K10材质主要用于连续切削工况，吃刀深度≤0.05mm，为目前加工粉末冶金理想材质刀具的选择。 |
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