聚晶金剛石及其復合刀片（ PCD/CC）

聚晶金剛石及其復合刀片（ PCD/CC）

PCD 是在高溫、高壓下，利用鈷等金屬結合劑將許多金剛石單晶粉聚晶成多晶體材料。其硬度雖然稍低于單晶金剛石， 但它是隨機取向的金剛石晶粒的聚合， 屬各向同性， 用作切削刀具時可以任意取向刃磨， 而無需像刃磨天然金剛石那樣必須選用最佳的解理面作為前刀面。而且PCD 原料來源豐富,其價格只有ND 的幾十分之一至十幾分之一。在切削時，切削刃對意外損壞不很敏感， 抗磨損能力也較強， 可長時間保持鋒利的切削刃， 加工時可采用很高的切削速度和較大的切深， 例如在車削或鏜削鋁合金、黃銅、青銅及其合金時， 切削速度為300—— 1000m/min ，進給量為0.05—— 0.5mm/r 切深可達10mm，使用壽命一般高于WC基硬質合金刀具10—— 500 倍，已成為傳統WC 基硬質合金刀具的高性能替代品。

為提高PCD 刀片的韌性和可焊性， 可用硬質合金為基底， 在其表面燒結或壓制一層0.5— 1mm 厚的PCD 而組成金剛石復合刀片（ PCD/CC) 。PCD/CC 可用釬焊或機夾方式制作刀具。由于其可焊性好，重磨容易，成本低，故應用廣泛"。

PCD 的性能與金剛石晶粒尺寸大小及結合劑的含量有關。DC Boors 公司生產的PCD 復合刀片有關002、010 和025 幾種!晶粒的平均尺寸分別為2um、10um、25um。晶粒尺寸越大，耐磨性越好，刀具壽命越高，但切削刃較粗糙，刃口質量差；中晶粒（如DC Boors 公司生產的010）一般作為機械加工的通用牌號細晶粒刀具的切削刃的刃口鈍圓半徑r 小（一般PCD 刀具的r 為1—— 2um），易加工出良好的零件表面紋理，加工表面質量好。因而目前聚晶的晶粒不斷細化，并已有1um 以下的細晶，需根據粗、精加工等不同工序的要求，選用不同大小的晶粒。但我國學者研究證實! 聚晶體刀具在微量切削時，具有“多點切削、單點成形”的特點，因此只要采取一定的工藝措施!用粗晶粒（ 70—— 30um）聚晶刀具也同樣有可能切出超精密的加工表面。

因金(jin)剛石(shi)與鐵(tie)之間有(you)化(hua)學反應，故一般不推薦PCD 刀(dao)具加(jia)(jia)工黑色(se)金(jin)屬材(cai)料(liao)， PCD.刀(dao)具可用(yong)來加(jia)(jia)工含鐵(tie)的(de)(de)(de)雙金(jin)屬復(fu)合材(cai)料(liao)。例如，美(mei)國一家汽車配件廠用(yong)PCD 復(fu)合刀(dao)片制作的(de)(de)(de)直徑為305mm 機夾(jia)盤(pan)銑刀(dao)加(jia)(jia)工鋁和鑄鐵(tie)的(de)(de)(de)雙金(jin)屬氣缸(gang)(gang)體時(shi)， 切削速(su)度(du)為305m/min ，每齒進給量(liang)為0.1mm，切深(shen)為5mm，加(jia)(jia)工5000 個氣缸(gang)(gang)體后，刀(dao)片才需轉位1 次。需要指(zhi)出， PCD 刀(dao)具的(de)(de)(de)刃(ren)口(kou)鋒利性(xing)和加(jia)(jia)工表面質量(liang)均不如ND，同時(shi)其(qi)可加(jia)(jia)工性(xing)差， 磨(mo)削比小， 刀頭刃(ren)形(xing)得以多種定型(xing)， 此(ci)后還不可能(neng)快捷地制作業帶斷屑槽可轉(zhuan)位(wei)切刀和立合金(jin)銑(xian)刀等結合外觀繁雜的(de)品牌。