立方氮化硼(CBN)是人類合成的硬度僅次於金剛石,而遠遠高于普通剛玉與碳化硅磨料的超硬材料,。
其高硬度、高韌性的特點,使得它的切削能力更強、更鋒利、更難磨損。
CBN砂輪磨削比可達3500—5500,比普通剛玉砂輪高百倍。CBN砂輪磨削能獲得高的尺寸精度和低的表面粗糙度,加工表面不易產生裂紋和燒傷,殘餘應力小。加工表面質量得到提高,一般無裂紋,不易燒傷,並可獲得殘餘壓應力,顯著提高工件疲勞強度,通常,被磨工件的耐用度能提高30—50%。
CBN作為高性能磨料的主要特性之一具有抗壓強度很高,保持磨粒形狀的能力很好;因而,CBN砂輪修整週期長、修整量較少、更換時間長;
CBN有很好的導熱性,其熱導率可達剛玉砂輪的几十倍到百倍,因而能將磨削熱迅速導出,減少工件熱變形。對熱傳導率低的材料磨削非常適宜。各種噴塗(焊)材料:鎳基、鐵基等;耐磨鑄鐵類材料:釩—鈦鑄鐵、高磷鑄鐵、冷硬鑄鐵等;鈦合金類:如TC4等。 在磨削時可實現冷切削。
與金剛石砂輪相比
CBN具有耐高溫、熱穩定性好的特點。立方氮化硼可以承受1250-1350攝氏度的高溫,比金剛石的耐熱性800攝氏度還要高;在研磨和切削鐵質材料時,不會出現粘屑現象,在磨削淬火鋼、高釩高速鋼、鋁高速鋼等對磨削溫度較為敏感的金屬材料是最理想的砂輪。
CBN還具有化學惰性強的特點。立方氮化硼不易和鐵族元素產生化學反應,所以能替代金剛石,對於各種高速鋼、工具鋼、模具鋼、高合金淬硬鋼、鉻鋼、鎳合金、粉末冶金鋼和高溫合金等溫度高、硬度高、熱傳導率低的材料的磨削非常適宜。
因此,在加工上述鐵族元素材料,耐用性比金剛石砂輪高3—5倍。
但立方氮化硼不能替代金剛石砂輪磨削硬質合金和非金屬硬材料。
在磨削時,也只能選用油性冷卻液,而不能用水基冷卻液。因為,在磨削高溫下,CBN遇碱性水溶液會發生化學反應,CBN砂輪在300℃碱性溶液中會分解,在沸水中能微量分解,結果將使磨粒晶形遭到破坏,