PCBN刀具在中国市场的应用现状与思考

    　聚晶立方氮化硼PCBN(Polycrystalline Cubic Boron Nitride)是目前利用人工方法合成的硬度仅次于金刚石的新型刀具材料，由于它具有远远高于其他材料的硬度，因此它与金刚石统称为超硬刀具材料。美国、德国、英国、日本等都对开发和利用这一新材料给予足够的重视，其中美国GE公司的BZN牌号、英国De Beers的AMBORITE牌号和日本的BN牌号均已在世界市场上占有一席之地，面对发达国家重视PCBN刀具推广应用的现状，我国PCBN刀具材料的发展和应用前景如何？

　　应用情况

　　美国《超硬材料市场与技术现状》报告书中指出：对超硬材料工具的开发利用，是美国等先进工业国家保持技术和经济优势的关键。但由于刀具成本较高以及用户对PCBN这种新超硬材料刀具的了解极其缺乏等原因，目前国内对PCBN刀具的应用尚处于试用和待开发阶段，一般的用户是临时性的，对大多数用户来讲，只有在生产中碰到用其他刀具材料不能解决问题时才开始考虑选择使用PCBN刀具。

　　PCBN刀具可用于精车淬硬钢以及高速铣削灰铸铁和硬铸铁。PCBN刀具切削加工的实践表明精车后的淬硬钢表面粗糙度可达Ra0.3~0.6，尺寸精度可控制在0.013mm。PCBN刀具还可用于加工高温合金、硬质合金、工程陶瓷及其他难加工材料。

　　目前国内用户使用较多的是PCBN车刀，这类刀具在对淬硬铸铁、淬硬钢、热喷涂以及其他一些难加工材料零件的连续车削加工中均取得了良好效果，为推广使用PCBN刀具奠定了良好的基础。

　　市场和经济效益

　　PCBN刀具在国内的市场主要有以下几大块：汽车行业如一汽集团公司、东安发动机厂、上海大众汽车有限公司、二汽集团公司、第一拖拉机工程机械公司以及其他机车车辆厂、发动机厂和汽车修配厂等；石油勘探、矿业公司如江汉油田、华北油田、胜利油田、大庆油田和新疆油田等勘探厂及相关的各类钢管生产厂如宝钢集团公司钢管分厂、成都无缝钢管厂管加工分厂等单位；电站设备和汽轮机厂以及全国的各类机械厂。一汽集团引进的德国产汽缸孔双轴镗床随机CBN镗刀无法供应生产，现用济南冶金科研所产的AT6热压混合陶瓷刀具替代，切削速度仅为497m/min。此外，英国产汽缸盖枪铰导管孔镗阀座12轴镗铰自动线随机枪铰刀，用白城液压件厂生产的硬质合金枪铰刀替代，CBN镗刀用济南冶金科研所产的AT6热压混合陶瓷刀具替代，日本产表面喷钼同步环车油线数控机床随机日立超硬刀片，用自贡硬质合金厂ZK10-UF刀片替代，这些问题集中反映了国产PCBN刀具各层次还难以适应不同切削速度和材质，还不能很好地适应汽车制造加工，在型号、规格和品种上有待补充发展，质量也需要上一个档次.　PCBN刀具可成功实施硬态精加工工艺，除节省使用冷却润滑液和与此相关而具有经济上和生态上的优点以外，它还能代替磨削工艺。福特公司采用硬态精加工工艺代替磨削工艺，在投资上节省了50%的成本，而且缩短了生产节拍，仅用5台CNC车床就替代了11台磨床，我国专门用于轴承生产的磨床已超过4000台，轴承出口一直呈现良好形势，而且供不应求，国内目前轴承内外圈的加工除采用磨削加工方式外，主要还是采用陶瓷刀具进行加工，PCBN刀具尚未进行有效地开发，如果改用PCBN刀具进行轴承钢的硬态切削，其经济效益将达数10亿元。