某些机器零件采用了难加工材料制造.其中包括一些高硬度的脆性材料。在这个加工领域中，超硬刀具能够发挥很大的作用。

　　除xx金刚石外，人造金刚百在近年来巳得到了更为广泛的应用。人造金刚石是以石墨为原料，加入催化剂，经过高温、高压制成单晶金刚石细粉.可用作磨料。再用金刚石细粉加入粘结剂，经过又一次高温、高压工艺，从而可以制成聚晶金刚石刀片或其它制品。用类似的工艺.亦可制成以硬质合金作为基底的金刚石复合刀片(PCD)。另一种{zx1}的方法，是用化学气相沉积(CVD)工艺，在硬质合金或陶瓷刀片上涂覆一层金刚石薄膜(厚度约为1Oµm～25µm)，形成金刚石涂层刃片(简称CD)。或先沉积出厚度在0.4mm以上的金刚石厚膜，再焊在硬质合金基体上，形成金刚石厚膜刀片(简称TFD)。CD和TFD是发展中的技术，但很有应用前景。

　　以六方氯化硼(HBN)为原料，用上述相同的高温、高压工艺.可制成聚晶立方氮化硼(CBN)刀片或CBN复合刀片。

　　二、金刚石刀具与立方氮化硼刀具的性能

　　金刚石与CBN的晶体结构均为面心立方，耐磨性极强。人造金刚石的硬度可达HV8000～9000，CBN硬度可达HV6000～7000。两者的密度均约为0.5g/cm3，与Al203及Si3N4的密度相近。

　　它们的导热性能很好。金刚石的导热素数为2000W/(m·K)，CBN为1300W/(m·K)，分别是紫铜的5倍和3.2倍.分别是硬质合金的40倍和25倍。

　　它们的线膨胀系数较小，金刚石为(O.9～1.18)×1O-6/K，CBN为(2.1～2.3)×1O-6/K，分别是硬质合盒的1/6和1/3。

　　它们的弹性模量很高，金刚石为(850～900)GPa，CBN为720GPa，显著高于硬厨合盒和陶瓷。

　　在切削过程中，金刚石和CBN刀具与工件材料之间的摩擦系数小，约为0.1和0.3，其为硬质合金刀具的1/5和1/2。

　　对金刚石和CBN刀具可以磨出非常锋利的切削刃，尤其是xx金刚石刀具经过仔细刃磨和研磨可以得到小于微米级的钝圆半径。

　　CBN与铁族元素之间有着很大的惰性，到1300℃也不会发生显著的化学作用;对酸碱都是稳定的。金刚石对铁族元素则易产生化学反应，在700℃以上，金刚石在Fe元素催化作用下转变为石墨而丧失硬度;金刚石中的C元素，也易向铁族工件材料方面扩散。金刚石也不受酸的浸蚀。

　　三、淬火钢的切削

　　用立方氮化硼复合刀片CBN-L、cBN-W及金刚石复合刀片PCD-D车削谇硬工具钢T10A(HRC60～63)，-L、-W、-D分别代表生产厂家。刀具几何参数：g0=0°，g0l=-20°， bg=0.2mm，kr=45°。.re=0.5mm(CBN)，4mm(PCD)。切削用量：ap=O.1mm，f=0.05mm/r，V=84m/min。

　　再用硬质合金YM053刀片和Si3N4基复合陶瓷刀片切削T10A。g0=-8°，g0l=-20°， bg=0.2mm，kr=45°。.re=0.5mm，ap=O.1mm，f=0.05mm/r，V=44m/min。

　　用CBN复合刀片加工淬硬钢效果很好，用金刚石复合刀片PCD切削淬硬钢效果甚差。硬质合金和陶瓷刀片在较低的切削速度(V=44m/min)下切削T10A，刀具耐用度显著低于CBN刀具。

　　四、硬质合金的切削

　　用金刚石复合刀片PCD及CBN复合刀片车削矿用硬质合金YG2O(HRA85)，ap=0.1mm，f=0.05mm/r，V=16.4m/min。可见，用PCD和CBN刀片切削YG20，均取得了较好的效果，以CBN尤佳。由于YG20中含有20%的Co元素，属于铁族，可能与金刚石刀具产生了化学反应，前导致PCD刀具产生了稍大的磨损率。

　　五、工业玻璃的切削

　　用PCD及CBN刀片车削工业玻璃(SiO2+Na2O+CaO，HV40O～500)。ap=0.1mm，f=0.05mm/r，V=38m/min。切削效果均佳.而PCD{lx1}。

　　六、工程陶瓷的切削

　　用PCD、TFD及CBN三种刀片车削Al2O3基复合陶瓷(HRA88～89)，ap=0.1mm，f=0.05mm/r，V=38m/min。金尉石刀具的切削效果优于CBN刀具。

　　七、结论

　　切削高硬度的臆性材料，刀具材料必须具有很高的硬度和弹性模量，超硬材料对此非常胜任，这是机械性能的匹配。

　　刀具材料对于工件材料，在化学厦应上应呈现惰性，否则，刀具的磨损率高。故金刚石刀具不适合切削铁基材料，如淬硬钢。这是化学性能的匹配。CBN是精切淬硬钢的{zj0}刀县材料。

　　用金刚石刀具切削工业玻璃和工程陶瓷，效果也很好。