目前，PCBN 刀具憑借強度高、耐高溫、化學性質穩(wěn)定、導熱性及耐磨性好等特點，被廣泛用于難加工材料加工和硬切削加工中。下面，我們采用液氮深冷處理技術對 PCBN 刀具進行表面處理，分析深冷處理前后，性能變化，為 PCBN 刀具的表面處理技術提供理論參考。
試驗設備：環(huán)儀儀器 深冷工藝處理爐
試驗樣品：焊接型 PCBN 刀具, 刀具基體為硬質合金，刀尖半徑0.4mm
工件材料：為 AISI 4340鋼，硬度為(53±1) HRC，工件初始為直徑150mm、 長度300mm 的圓柱棒料
深冷處理過程：
1.刀具放在深冷工藝處理爐內， 打開液氮閥門進行深冷處理。刀具深冷保溫時間結束后緩慢恢復到室溫，將刀具拿出放入電阻爐中進行回火處理，其中處理溫度150℃ ，升溫速率2℃/min，保溫2h，之后隨爐冷卻到室溫。
刀具深冷參數(shù)如下表所示：
2.深冷處理后，使用酒精溶液進行超聲波清洗，時間10min，去除表面雜質即可。
試驗結果：
1.下圖為深冷處理時間對 PCBN 刀具表面形貌和粗糙度Ra 影響。
可得出深冷３ h 時表面粗糙度值增大，之后減小; 在深冷6h 時達到所有深冷處理參數(shù)下的最佳表面粗糙度值0.122μm， 與未處理刀具表面粗糙度0.120μm 相比，表面粗糙度增大，但變化幅度不大; 深冷12 h、18 h 表面粗糙度值略有增大并趨于穩(wěn)定。
2.刀具表面完整性對 PCBN 刀具磨損機理的影響。
下圖為未處理刀具和深冷6h 刀具、深冷18h 刀具(取刀具壽命最好的兩種參數(shù)) 三種刀具在磨損值達到0.3mm 時的前刀面磨損形貌。
相比于深冷6h 和深冷18h 的刀具， 未處理刀具的月牙洼底部和負倒棱磨損處出現(xiàn)了切屑黏結現(xiàn)象，原因是深冷處理后的刀具硬度上升，耐磨性提高，切削過程中刀具磨損降低，切削溫度低不容易產生黏結物堆積與積屑瘤。
以上就是深冷處理后刀具的性能試驗有研究，如有試驗疑問，可以咨詢環(huán)儀儀器相關技術人員。
