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粉末冶金零件優缺點及CBN刀具選擇
發布單位:鄭州華菱超硬材料有限公司. 所屬類別: 行業信息 . 發布時間:2022/4/6. 點擊查閱: 1211 次.
相關行業的人可能都了解粉末冶金是一種讓零件可以接近最終形狀的一種成型工藝，多應用于我們常見的汽車、農機生產等行業。其零部件雖只需少量的加工，但加工難度較高，原因主要是材料本身的多孔性結構引起的，多孔結構對刀具的壽命有一定影響。
粉末冶金金屬零件壓制和燒結后，有時還采用機加工作為輔助工序，由于黑色粉末金屬零件的加工性能差，在使用硬質合金和陶瓷刀具來加工時，刀具壽命短，因為使粉末金屬的使用范圍受到限制，CBN刀具可以有效地用來加工粉末金屬零件，其壽命是普通涂層硬質合金刀具的以二十倍。
說到粉末冶金材質難加工，到底是為何，難加工為何要使用它，往下看~
粉末冶金的優點：
（1）粉末冶金制造齒輪等工件時工序較少；
（2）用粉末冶金制造工件，材料利用率很高，最高高達95%以上；
（3）粉末冶金重復性好，比如粉末冶金齒輪使用模具壓制成形的，在正常條件下，一副模具可壓制約幾萬甚至幾十萬件壓坯；
（4）粉末冶金可將幾個零件一體化制造；
（5）粉末冶金工件的密度可控；
（6）在粉末冶金生產中，為便于成形后從壓模中脫出壓坯，壓模工作面的粗糙度都非常好。
粉末冶金的缺點：
（1）要求批量生產，批量數千件以上的比較適合用粉末冶金工藝生產；
（2）尺寸大小受到壓機壓制能力的限制。壓機一般都幾噸到幾百噸壓力，直徑基本是在110MM以內都可以制作成粉末冶金；
（3）粉末冶金齒輪受結構限制。由于壓制和模具上的原因，一般不適宜生產蝸輪、人字形齒輪和螺旋角大于35°的斜齒輪。斜齒輪一般建議把斜齒設計在15°以內；
（4）粉末冶金齒輪的厚度受到限制。模腔深度和壓機行程必須是齒輪厚度的2～2.5倍，同時考慮到齒輪高度縱向密度的均勻性，因此粉末冶金齒輪的厚度也是很重要的。
粉末冶金零件難加工的原因：
（1）即使粉末冶金材質工件只需少量加工，但加工起來仍十分困難，還是由我們先前提到的多孔性結構導致，那么多孔性會導致哪些問題：
（2）刀具的切削刃不耐磨；
（3）切削刃溫度較高，易引起刀片磨損與變形；
（4）內在的多孔結構會引起其表面面積增大，在熱處理時發生氧化和碳化，且發生氧化與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，在較小的面積內硬度值也會范圍內的波動，測得的宏觀硬度HRC雖然為25~35，但其組成的工件顆粒硬度可能高達HRC60，這些顆粒嚴重影響到了切削刀具刃口的壽命；
（6）多數粉末冶金工件熱處理后十分硬，強度很高；
（7）粉末冶金工件可能摻雜其余雜物。
以上等等都是造成粉末冶金工件材加工的原因。
說了這么多粉末冶金本身材質的問題，可能會有客戶納悶，這么難加工的材料，刀具的選擇真的很犯難。其實并不，加工粉末冶金的刀具很好選，市場上現在常見的加工粉末冶金的刀具有硬質合金刀具、金屬陶瓷刀具以及我們前面文章提到的CBN立方氮化硼刀具，當粉末冶金零件的硬度低于HRC35，材質本身顆粒硬度不超過正常范圍，金屬陶瓷刀具可作為加工粉末冶金的刀具選擇。
使用金屬陶瓷的條件較為少，多數來說因為CBN刀具因其較高的硬度和耐磨性十分適合粉末冶金工件的切削加工，當材質顆粒硬度超過HRC45時，無論其宏觀硬度值多少，CBN刀具都是適用的。
常見的加工粉末冶金工件的刀具型號有BN-K50和BN-K10材質CBN刀具，其中BN-K50材質時粉末冶金工件加工新材料CBN刀具，可為斷續切削粉末冶金，BN-K10材質主要用于連續切削工況，吃刀深度≤0.05mm，為目前加工粉末冶金理想材質刀具的選擇。 |
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