[发明专利]用于高表面完整性加工的cBN烧结体以及cBN烧结体切削工具

权利要求书

1.一种用于高表面完整性加工的cBN烧结体，该cBN烧结体 含有不小于60体积％并且不大于95体积％的cBN成分，该cBN烧 结体的导热率等于或大于70W/m·K，并且其含有选自在日本使用的 元素周期表4a、5a和6a族元素的氮化物、碳化物和碳氮化物中的至 少一者以及Al化合物作为粘结剂材料，所述Al化合物在所述粘结剂 材料中的含量不超过20重量％，在除了所述cBN成分以外的其它成 分中，在日本使用的元素周期表4a、5a和6a族元素的摩尔数加和M 与C和N的摩尔数加和之比不小于1.3并且不大于1.6，并且其最外 表面涂有厚度为0.5到12μm的耐热膜，该耐热膜含有选自在日本使 用的元素周期表4a、5a、6a族元素和Al中的至少一种元素以及选自 C、N和O中的至少一种元素所形成的化合物。

2.根据权利要求1所述的cBN烧结体，其中，所述cBN烧结 体含有不小于72体积％并且不大于95体积％的cBN成分，并且其导 热率等于或大于80W/m·K。

3.根据权利要求1或2所述的cBN烧结体，其中，构成所述cBN 烧结体的cBN颗粒的平均粒径不小于2μm并且不大于4μm；所述的 cBN成分含有C、O以及选自Li、Si、Al、Ca和Mg中的至少一种 元素；所述的C以及选自Li、Si、Al、Ca和Mg中的至少一种元素 的含量之和不小于所述cBN成分的0.02重量％、并且不大于所述cBN 成分的0.2重量％；所述的cBN烧结体包含高纯度的其中O含量不 大于所述cBN成分的0.17重量％的cBN成分，并且所述cBN烧结体 的导热率不小于85W/m·K。

4.根据权利要求1或2所述的cBN烧结体，其中在构成所述cBN 烧结体的所述cBN成分中，B与N的摩尔比不小于1.15并且不大于 120。

5.根据权利要求1或2所述的cBN烧结体，其中所述耐热膜的 导热率不小于30W/m·K并且不大于45W/m·K。

6.一种用于高表面完整性加工的cBN烧结体切削工具，其中， 根据权利要求1或2所述的cBN烧结体通过钎焊料与支撑件结合或 与支撑件整体烧结，该支撑件包括硬质合金、金属陶瓷、陶瓷或铁基 材料；并且所述的cBN烧结体部分和所述钎焊料部分的导热率均不 小于80W/m·K。

7.根据权利要求6所述的cBN烧结体切削工具，其中，所述钎 焊料部分包含选自Ti和Zr中的至少一者、以及选自Ag和Cu中的 至少一者，并且所述钎焊料部分由导热率不小于220W/m·K的钎焊料 构成，所述钎焊料部分的厚度不小于0.02mm并且不大于0.20mm， 并且所述钎焊料不含长径超过0.5mm的孔隙。

8.根据权利要求6或7所述的cBN烧结体切削工具，该cBN 烧结体切削工具在所述钎焊料部分中包含5体积％到40体积％的平 均粒径不小于5μm并且不大于150μm的cBN颗粒或金刚石颗粒；并 且该cBN烧结体切削工具的导热率不小于280W/m·K。

9.根据权利要求6或7所述的cBN烧结体切削工具，其中，在 所述cBN烧结体切削工具参与切削的部分中，从所述耐热膜去除其 面积不小于切削横截面积Q的10％并且不大于所述切削横截面积Q 的80％这样一块区域，使得该区域的cBN烧结体在切削过程中直接 接触被切削工件，其中，所述的切削横截面积Q被定义为： Q＝{R²·tan^-1[f/sqr(4R²-f²)]+0.25f·sqr(4R²-f²)+f(d-R)}/(cosαs·cosαb) 其中，设R为刀尖圆弧半径，d为切削深度，f为进给量，αb为侧前 角，αs为刃倾角。

10.根据权利要求6或7所述的cBN烧结体切削工具，其中， 在所述cBN烧结体切削工具的后刀面的参与切削的部分中，从所述 耐热膜去除其面积不小于所述切削横截面积Q的10％并且不大于所 述切削横截面积Q的80％这样一块区域，使得该区域的cBN烧结体 在切削过程中直接接触被切削工件。