立方氮化硼刀具也就是我们说的PCBN刀具，它的立方结构为氮化硼，分子式为BN（不是开云app(kaiyun)官方网站刀具牌号中BN的意思哦），其晶体结构类似于金刚石但硬度略低于金刚石，为HV72000-98000兆帕，多用作磨料和切削刀具材料。20世纪50年代，美国首先研制成了立方氮化硼，我们所说的立方氮化硼都为人工的，截至目前为止尚未发现天然立方氮化硼。

PCBN刀具的制造工艺
  PCBN刀具的制造主要通过CBN粉末和结合剂进超高压高温烧结而成的，大概步骤分为：混合粉末——模压成型/与硬质合金底层组装成整体——超高压高温烧结——深加工。制造PCBN刀具的核心技术就在于CBN与粘结剂的选择与配比，超高压高温烧结工艺参数的确定。
PCBN刀具切削性能
* 具有很高的硬度和耐磨性
  CBN单晶的显微硬度为HV8000～9000，是目前已知的第二高硬度的物质，PCBN复合片的硬度一般为HV3000～5000。因此用于加工高硬度材料时具有比硬质合金及陶瓷更高的耐磨性，能减少大型零件加工中的尺寸偏差或尺寸分散性，尤其适用于自动化程度高的设备中，可以减少换刀调刀辅助时间，使其效能得到充分发挥；
* 具有很高的热稳定性和高温硬度
  CBN的耐热性可达1400～1500℃，在800℃时的硬度为Al2O3/TiC陶瓷的常温硬度，因此，当切削温度较高时，会使被加工材料软化，与刀具间硬度差增大，有利于切削加工进行，而对刀具寿命影响不大；
* 具有较高的化学稳定性
  CBN具有很高的抗氧化能力，在1000℃时也不产生氧化现象，与铁系材料在1200～1300℃时也不发生化学反应，但在1000℃左右时会与水产生水解作用，造成大量CBN被磨耗，因此用PCBN刀具湿式切削时需注意选择切削液种类。一般情况下，湿切对PCBN刀具寿命无明显提高，所以使用PCBN刀具时往往采用干切方式；
* 具有良好的导热性
  CBN材料的导热系数低于金刚石但大大高于硬质合金，并且随着切削温度的提高，PCBN刀具的导热系数不断增大，因此可使刀尖处热量很快传出，有利于工件加工精度的提高；
* 具有较低的摩擦系数
  CBN与不同材料的摩擦系数在0.1～0.3之间，大大低于硬质合金的摩擦系数(0.4～0.6)，而且随摩擦速度及正压力的增大而略有减小。因此低的摩擦系数及优良的抗粘结能力，使CBN刀具切削时不易形成滞留层或积屑瘤，有利于加工表面质量的提高；
* PCBN复合片显微硬度与抗弯强度(TRS)
  温度是影响PCBN复合片烧结好环的主要因素之一。测试发现，随着温度的升高TRS值明显变大。当CBN颗粒间结合能大于单晶的解理能时就表现为穿晶断裂，反之为沿晶断裂。通过电镜观测断口的形貌发现，沿晶断裂和穿晶断裂共存。但随着温度的升高或颗粒粒度的增大，穿晶断裂逐渐增多而且从PCBN层中心沿径向到边缘穿晶断裂也逐渐增多；
* 硬质合金对PCBN硬度与导电性的影响
  在合成PCBN的过程中，硬质合金中的钴扫越CBN层，尽管Co与CBN不反应，少量的钴还是残留在PCBN中作为CBN颗粒间“孔隙”的填充剂。而Co的硬度与CBN颗粒的硬度相比要低得多，因而导致CBN层硬度的降低；
* 具有很高杨氏模量
  PCBN杨氏模量约为750GPa，高于WC、TiC、Al2O3等材料
* 具有很小热膨胀
  PCBN热膨胀系数约为（2.1～2.3）×10-6/K，而硬质合金热膨胀系数为（5～7）×10-6/K；
* 具有较小密度
  PCBN密度为3.48g/cm3，与Al2O3、Si3N4密度相近；
* 具有较低断裂韧性
  PCBN断裂韧性约为（3.5～5）Pa?m0.5，仅为陶瓷刀具材料一半。这PCBN唯一不足之处。
PCBN刀具的种类
  按添加成分分类：直接由CBN单晶烧结而成的PCBN和添加一定比例粘结剂的PCBN烧结体两大类；
  按制造复合方式分类：整体PCBN烧结快和与硬质合金复合烧结的PCBN复合片两大类。
  目前市面上使用最广的就是带粘结剂的PCBN复合片，根据添加的粘结剂比例不同则PCBN硬度也不同，粘结剂含量越多硬度则越低，韧性越好；粘结剂种类不同，则PCBN的用途也不同。

常见粘结剂的PCBN刀具及其用途