PCBN刀片質量的影響因素
pcbn刀片的質量受到多種因素的影響，其中燒結過程中各種工藝參數的改變，對pcbn刀片的質量影響zui大。粘結劑/催化劑材料、基體材料等組成材料，以及顆粒表面清潔度、顆粒度等都決定了pcbn刀片的性能。（1）基體的選擇
由于碳化鎢硬質合金具有較高的硬度，較好的導熱性和韌性，因此多采用含有co的碳化鎢硬質合金作為pcbn刀片基體。co作為一種溶劑和粘結劑可以顯著提高cbn的燒結度，增強pcbn的強度[3]，但是碳化鎢硬質合金中co的含量不能過高，否則將影響pcbn刀片的耐磨性，縮短刀具的使用壽命。
（2）cbn晶粒的清潔度與顆粒度
cbn晶粒的表面清潔度將直接影響著pcbn的燒結質量，因此在燒結前都要對cbn晶粒進行嚴格地處理，以去掉晶粒表面的水分及氧化物等雜質。采用的方法主要是在真空或氫氣、氨氣等還原性氣體下加熱1~2個小時。否則過多的雜質會影響cbn-cbn顆粒間及cbn與粘結劑間的粘結，使得pcbn刀片強度減小，耐磨性能降低。
cbn顆粒的大小不但對pcbn刀具的切削表面質量有影響而且對pcbn燒結時粘結劑的燒結能力起到一定的作用。一般來說，cbn顆粒度越小，pcbn刀具切削表面質量越好，刀具抗沖擊能力和耐磨性越好，因此，在加工淬硬鋼并且要求高的表面質量（即實現pcbn刀具的“以車代磨”）時，所采用pcbn刀具中的cbn顆粒應取較小值。但另一方面，由于pcbn刀片的燒結是通過“毛細現象”即各種粘結劑元素滲透到cbn顆粒之間實現的，如果cbn顆粒太小，cbn顆粒間的間隙就會減小，從而使得粘結劑元素的滲透量減小。因此，燒結時cbn顆粒又應選得大一些。綜合考慮以上兩種因素，cbn燒結時應多選擇混合粒度，并根據所選粘結劑粘結能力的不同而確定不同的粒度范圍。
（3）cbn晶粒含量
cbn含量對pcbn刀具的硬度、導熱性有較大的影響。cbn含量越高，刀具的硬度越高，導熱性越好。高含量pcbn刀具（一般cbn含量為80%～90%）是以cbn之間的直接結合為主，具有高硬度和高導熱性。這類pcbn刀具適合加工高硬度合金和組織中含有高硬質點的材料，如冷硬鑄鐵、耐熱合金等。目前此類刀具刀片主要有ge公司的bzn6000，element six公司的amb90、住友電工公司的bn100、bn600等。低含量pcbn刀片多為陶瓷粘結劑，耐熱性好，易于加工淬硬鋼（合金鋼、軸承鋼、模具鋼、碳鋼等），利用切削區內熱滯留高溫形成的金屬軟化效應進行切削。ge公司的bzn8100、bzn8200，element six公司的dbc50，住友電工公司的nb300、nb220以及山高公司的cbn10、cbn100、cbn150等均屬于此類。
（4）粘結劑
cbn燒結所需的粘結劑：①物理化學性能越接近cbn越好，這樣不會過多的削弱燒結后pcbn刀具的切削性能；②易于達到熔點溫度或在此溫度下具有好的塑性；③相對于cbn具有足夠的化學活性，具有使六方氮化硼（hbn）向cbn轉化的催化性。
目前，常用到的粘結劑按其物理化學性質可分為金屬粘結劑（如ni、co、ti、ti-al等）和陶瓷粘結劑（如tin、tic、ticn、al2o3等）；按作用可分為催化劑（如，al、aln、alb2、si等）和溶解劑（如ti、ni、co、tin、tic、ticn等）。粘結劑種類和含量都對pcbn刀片的性能有不同的影響。碳化物、氮化物、碳氮化物可以提高pcbn刀片的抗化學磨損能力和抗沖擊能力，但含量過高會降低刀具硬度，使刀具壽命縮短；鈷是zui常用的粘結劑，可以提高cbn燒結時的燒結度；ti陶瓷粘結劑可以提高pcbn刀片的韌性；鋁及鋁的化合物可與cbn顆粒及其它粘結劑發生反應，使cbn顆粒粘結得更加牢固，提高刀具耐磨性；si和al、aln、alb2的混合物是hbn向cbn轉化的有效催化劑，在陶瓷粘結劑里加入少量的al、si還可以增強cbn間的粘結，形成連續的陶瓷相[12]；以鋁化鎳作為粘結劑的pcbn復合片導電性好，適于采用低成本電火花進行切割。
由于粘結劑的不同，現在pcbn刀片趨于兩種特性：一種是具有高的耐磨性（高含量cbn，催化粘結劑），另一種是具有好的抗沖擊性（低含量cbn，陶瓷粘結劑）。
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由于碳化鎢硬質合金具有較高的硬度，較好的導熱性和韌性，因此多采用含有co的碳化鎢硬質合金作為pcbn刀片基體。co作為一種溶劑和粘結劑可以顯著提高cbn的燒結度，增強pcbn的強度[3]，但是碳化鎢硬質合金中co的含量不能過高，否則將影響pcbn刀片的耐磨性，縮短刀具的使用壽命。
（2）cbn晶粒的清潔度與顆粒度
cbn晶粒的表面清潔度將直接影響著pcbn的燒結質量，因此在燒結前都要對cbn晶粒進行嚴格地處理，以去掉晶粒表面的水分及氧化物等雜質。采用的方法主要是在真空或氫氣、氨氣等還原性氣體下加熱1~2個小時。否則過多的雜質會影響cbn-cbn顆粒間及cbn與粘結劑間的粘結，使得pcbn刀片強度減小，耐磨性能降低。
cbn顆粒的大小不但對pcbn刀具的切削表面質量有影響而且對pcbn燒結時粘結劑的燒結能力起到一定的作用。一般來說，cbn顆粒度越小，pcbn刀具切削表面質量越好，刀具抗沖擊能力和耐磨性越好，因此，在加工淬硬鋼并且要求高的表面質量（即實現pcbn刀具的“以車代磨”）時，所采用pcbn刀具中的cbn顆粒應取較小值。但另一方面，由于pcbn刀片的燒結是通過“毛細現象”即各種粘結劑元素滲透到cbn顆粒之間實現的，如果cbn顆粒太小，cbn顆粒間的間隙就會減小，從而使得粘結劑元素的滲透量減小。因此，燒結時cbn顆粒又應選得大一些。綜合考慮以上兩種因素，cbn燒結時應多選擇混合粒度，并根據所選粘結劑粘結能力的不同而確定不同的粒度范圍。
（3）cbn晶粒含量
cbn含量對pcbn刀具的硬度、導熱性有較大的影響。cbn含量越高，刀具的硬度越高，導熱性越好。高含量pcbn刀具（一般cbn含量為80%～90%）是以cbn之間的直接結合為主，具有高硬度和高導熱性。這類pcbn刀具適合加工高硬度合金和組織中含有高硬質點的材料，如冷硬鑄鐵、耐熱合金等。目前此類刀具刀片主要有ge公司的bzn6000，element six公司的amb90、住友電工公司的bn100、bn600等。低含量pcbn刀片多為陶瓷粘結劑，耐熱性好，易于加工淬硬鋼（合金鋼、軸承鋼、模具鋼、碳鋼等），利用切削區內熱滯留高溫形成的金屬軟化效應進行切削。ge公司的bzn8100、bzn8200，element six公司的dbc50，住友電工公司的nb300、nb220以及山高公司的cbn10、cbn100、cbn150等均屬于此類。
（4）粘結劑
cbn燒結所需的粘結劑：①物理化學性能越接近cbn越好，這樣不會過多的削弱燒結后pcbn刀具的切削性能；②易于達到熔點溫度或在此溫度下具有好的塑性；③相對于cbn具有足夠的化學活性，具有使六方氮化硼（hbn）向cbn轉化的催化性。
目前，常用到的粘結劑按其物理化學性質可分為金屬粘結劑（如ni、co、ti、ti-al等）和陶瓷粘結劑（如tin、tic、ticn、al2o3等）；按作用可分為催化劑（如，al、aln、alb2、si等）和溶解劑（如ti、ni、co、tin、tic、ticn等）。粘結劑種類和含量都對pcbn刀片的性能有不同的影響。碳化物、氮化物、碳氮化物可以提高pcbn刀片的抗化學磨損能力和抗沖擊能力，但含量過高會降低刀具硬度，使刀具壽命縮短；鈷是zui常用的粘結劑，可以提高cbn燒結時的燒結度；ti陶瓷粘結劑可以提高pcbn刀片的韌性；鋁及鋁的化合物可與cbn顆粒及其它粘結劑發生反應，使cbn顆粒粘結得更加牢固，提高刀具耐磨性；si和al、aln、alb2的混合物是hbn向cbn轉化的有效催化劑，在陶瓷粘結劑里加入少量的al、si還可以增強cbn間的粘結，形成連續的陶瓷相[12]；以鋁化鎳作為粘結劑的pcbn復合片導電性好，適于采用低成本電火花進行切割。
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