金剛石刀具材料的品種分類(lèi)

    單晶金剛石用作切削刀具必須是大顆粒的(質(zhì)量大於0.1g，最小徑長(zhǎng)不得小於3mm)，主要用于表面粗糙度、幾何形狀精度和尺寸精度有較高要求的精密和超精密加工應(yīng)用領(lǐng)域。

    天然單晶金剛石是金剛石中最耐磨的材料。它本身質(zhì)地細(xì)密，經(jīng)過(guò)精細(xì)研磨，切削刃的刃口鈍圓半徑可小到0.008~0.005μm。但天然單晶金剛石較脆，其結(jié)晶各向異性，不同晶面或同一晶面不同方向的晶體硬度均有差異，在進(jìn)行刃磨和使用時(shí)必須選擇合適的方向。由於使用條件苛刻，加上天然單晶金剛石資源有限，價(jià)格十分昂貴，所以生產(chǎn)上大多采用PCD、PCD/CC和CVD金剛石刀具。天然單晶金剛石主要用於某些有色金屬的超精密切削加工或黃金首飾的生產(chǎn)中。

    人工合成單晶金剛石的尺寸、形狀和性能都具有良好的一致性,目前由于高溫高壓技術(shù)日趨成熟，能夠制備一定尺寸的人工合成單晶金剛石，尤其在加工高耐磨的層狀木板時(shí)，其性能要優(yōu)于PCD金剛石，不會(huì)引起刃口過(guò)早鈍化。

    人造聚晶金剛石(PCD)和人造聚晶金剛石與硬質(zhì)合金復(fù)合刀片（PCD/CC）

    PCD是在高溫（約1800℃）、高壓（5~6MPa）下，利用鈷等金屬結(jié)合劑將許多金剛石單晶粉聚晶成多晶體材料，其硬度雖稍低于單晶金剛石，但它是隨機(jī)取向的金剛石晶粒的聚合，屬各向同性，用作切削刀具時(shí)可以任意取向刃磨，無(wú)需像天然金剛石那樣必須選用最佳的解理面作為前刀面。在切削時(shí)，切削刃對(duì)意外損壞很不敏感，抗磨損能力也較強(qiáng)，可長(zhǎng)時(shí)間保持鋒利的切削刃，加工時(shí)可采用很高的切削速度和較大的背吃刀量（吃深），使用壽命一般高于WC基硬質(zhì)合金刀具10~500倍，而且由於PCD中金屬結(jié)合劑具有導(dǎo)電性，使得PCD便于切割成形，且原料來(lái)源豐富，其價(jià)格只有天然金剛石的幾十分之一至十幾分之一，已成為傳統(tǒng)WC基硬質(zhì)合金刀具的高性能替代品。