金剛石（shí）
金剛石是目前已知礦物材料中硬度最高、熱傳導（dǎo）性最好的物質，與（yǔ）各種金屬、非金屬材料配對摩擦的磨損量僅為硬質合金的1/50～1/800，是製作切削刀具最理想的（de）材料。然而（ér），天然單晶（jīng）金剛石僅用於（yú）製作首飾及某些有（yǒu）色金屬的超精（jīng）密加工。刀具用人造（zào）大顆粒（lì）單晶金剛石盡管目前De Beers公司、住友電工等均已工業化生產，但還沒有進入大量應用階段。
金剛石（shí）刀具的切削刃（rèn）非常鋒利(這對（duì）切下極小斷麵的（de）切屑是很重要的)，刃部粗糙度很（hěn）小，摩擦係數又低，切削時不易產生積屑瘤，加工表麵質量高。加工有色金屬（shǔ）時，表麵粗糙度可達到Ra0.012µm，加工精度可達到IT5級以上。
金剛石刀具有三種：天然單（dān）晶金剛石刀具、整體人造聚晶金剛石刀具、金剛石複合（hé）刀具。天然金剛石刀具由於成本較高等原因，在實際生產中（zhōng）應（yīng）用較少。人造金剛石是通（tōng）過合金觸媒的作用，在高溫高壓下由石墨轉化而成。金剛石複（fù）合刀片是（shì）在硬質合（hé）金基體上經過高溫、高壓等先進工藝燒結一層約0.5～1µm厚的金剛石，這種材料是以硬（yìng）質合金做基體，其機械性能（néng）、熱傳導性和膨脹係數都近似於硬質合金（jīn），基（jī）體上的人造多晶金剛石（shí）磨料中的金剛石晶體呈不規則（zé）排列（liè），其硬度和耐磨性（xìng）在各個方向都是均勻的。
聚晶金（jīn）剛石（shí）(簡（jiǎn）稱PCD)是由經過（guò）篩選的人造金剛石微晶體在高溫高壓下燒結而成（chéng）。在燒結過（guò）程中，由於添加劑的（de）加入（rù），使金剛石晶體間（jiān）形成以TiC、SiC、Fe、Co和Ni等為主（zhǔ）要成（chéng）分的結合橋。金剛石晶體以共價（jià）鍵的結合形成牢固地嵌於結構橋構成（chéng）的堅強骨架中，使PCD的強（qiáng）度和（hé）韌性都大大提高，其硬度約為9000HV，抗彎強度為O.21～0.48GPa，導熱係數為20.9J/cm·sµ℃，熱膨脹係數為（wéi）3.1×10-6/℃。現在使用（yòng）的聚晶金剛石刀具大多是PCD與硬質合金基體燒結（jié）形成的複合體，即在硬質合金基體上燒結上一層PCD。PCD的厚（hòu）度一般為0.5mm和（hé）0.8mm，由於底層為硬質合金，焊接方便；又由於PCD結合橋（qiáo）的導電性，使得PCD便於切割加工成（chéng）各種形狀，製成各種刀具，成本遠（yuǎn）遠低於天然金剛石。
聚晶金剛（gāng）石（shí）(PCD)可加工各種（zhǒng）有色金屬和（hé）極耐磨的高性（xìng）能非金屬材料，如鋁、銅（tóng）、鎂及其合金，硬質合金，纖維（wéi）增強塑料，金屬基複合材料，木材複合材料等。PCD刀具材料中金剛石晶粒平均（jun1）尺寸不（bú）同，對性能產生的影響（xiǎng）也不同（tóng），晶粒尺寸越大，其耐磨性越高。在相近的刃口加工量下，晶粒尺寸越小，則（zé）刃口質量越好。選用晶粒尺寸為10～25µm的PCD刀具，可以500～1500m/min的高速切削Si含量12～18%的矽鋁合金（jīn），晶粒尺寸8～9µm的PCD加工Si含量小於12%的鋁合金。超精密加工，則應選用晶粒尺寸小的PCD刀具。PCD的耐磨性在超過700℃時會減（jiǎn）弱，因其結構中含（hán）有（yǒu）金（jīn）屬Co，會促進“逆向反（fǎn）應”即由金剛石向石墨轉變。PCD有較好的斷裂韌性，可以進行斷續切削，可以以2500m/min的高速端銑Si含量10%的鋁合金。
可利用金剛石材料的高硬度、高（gāo）耐磨性、高導熱性及低摩擦係數實現有色金屬及耐磨非（fēi）金屬材料的高精度（dù）、高效率、高穩定性和高表麵光潔度加工。在切削加工有色金屬時，PCD刀具的壽命是硬質合金刀具的（de）幾十（shí）倍甚至幾百倍，是目前鋁活塞精密加工的理想刀具。例如：精車活塞環槽、精鏜活塞銷孔、精車（chē）活塞外圓、精車活塞頂麵等工序。
中文 
English
