BR112016002973B1

BR112016002973B1 - ferramenta de corte revestida

Info

Publication number: BR112016002973B1
Application number: BR112016002973-9A
Authority: BR
Inventors: Hiroyuki Satoh
Original assignee: Tungaloy Corporation
Priority date: 2013-08-21
Filing date: 2014-08-21
Publication date: 2020-11-17
Also published as: RU2016109784A; WO2015025903A1; CN105579171B; JPWO2015025903A1; US20160208379A1; EP3037196A4; EP3037196A1; KR20160029853A; CA2922827A1; RU2635055C2; EP3037196B1; CN105579171A; CA2922827C; KR101722009B1; JP5962862B2

Abstract

FERRAMENTA DE CORTE REVESTIDA. A presente invenção refere-se a uma ferramenta de corte revestida dotada de um substrato e uma camada de revestimento formada na superfície externa do substrato de modo a obter uma ferramenta de corte revestida que tem resistência superior a lascamento, desgaste e danos enquanto tem uma longa vida útil, em que: a camada de revestimento inclui pelo menos uma camada de composto de Ti, sendo que a camada de composto de Ti compreende um composto que contém titânio elemental e pelo menos um elemento selecionado a partir do grupo que consiste em C, N, O e B; uma região circundada por rachaduras é fornecida na camada de composto de Ti quando uma superfície de retificação substancialmente paralela à superfície do substrato é vista por cima; a região é internamente dotada de rachaduras intermitentes nas quais uma extremidade ou ambas as extremidades não estão em contiguidade com as rachaduras que constituem a região; e a densidade de número média (A) da região e a densidade de número média (B) das rachaduras satisfaz a relação de 0,7A2.

Description

CAMPO DA TÉCNICA

[001] A presente invenção refere-se a uma ferramenta de corte revestida.

ANTECEDENTES DA TÉCNICA

[002] É convencional mente conhecido o uso de uma ferramenta de corte revestida na qual uma camada de revestimento, que inclui uma única camada de um membro ou múltiplas camadas de dois ou mais membros de, por exemplo, um carboneto, um nitreto, um carbonitreto, um carbóxido, e um carboxinitreto de Ti, e óxido de alumínio, com uma espessura de película total de 3 a 20 pm é formada em uma superfície de um substrato feito de carboneto cimentado por deposição de vapor químico, para corte de aço, ferro fundido, e similares.

[003] Quando uma película de revestimento é formada em uma superfície de carboneto cimentado à base de carboneto de tungsténio, o estresse de tração permanece na película de revestimento e, desse modo, ferramentas de corte revestidas são geral mente consideradas como tendo resistência à ruptura reduzida e sendo propensas à ruptura. Foi proposto liberar o estresse residual de tração gerando-se rachaduras com, por exemplo, jato de granalha após a formação de uma película de revestimento e a proposta foi bastante eficaz (por exemplo, consultar Literatura de Patente 1).

[004] Além disso, uma ferramenta de corte que tem rachaduras de alta densidade em uma película de revestimento em uma porção inferior em um lado de substrato e tem rachaduras de baixa densidade na película de revestimento em uma porção superior em um lado de superfície, é conhecida (por exemplo, consultar a Literatura de Patente 2).

DOCUMENTO DE TÉCNICA ANTERIOR LITERATURA DE PATENTE

[005] Literatura de Patente 1: Jp H05-116003 A

[006] Literatura de Patente 2: Jp H06-246512 A

DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO PROBLEMAS A SEREM SOLUCIONADOS PELA INVENÇÃO

[007] No processo de corte nos últimos anos, maior velocidade, maior alimentação e maior corte tornam-se notáveis e a vida da ferramenta tendeu a ser reduzida mais do que as convencionais. Devido a tal antecedente, quando rachaduras simplesmente aumentarem na película de revestimento, a resistência à fratura da ferramenta, conforme revelado, na Literatura de Patente 1 é aprimorada. No entanto, a ferramenta, conforme revelado, na Literatura de Patente 1 tem um problema de redução de resistência à separação, resistência a lascamento, e resistência a desgaste da película de revestimento das rachaduras. A ferramenta revelada na Literatura de Patente 2 tem resistência a desgaste aprimorada na porção superior enquanto a mesma tem um problema de resistência a desgaste insuficiente na porção inferior. Adicionalmente a isso, tem-se um problema adicional de possível separação na película de revestimento das rachaduras de alta densidade na porção inferior. A presente invenção foi feita para resolver esses problemas, e um objetivo da presente invenção é fornecer uma ferramenta de corte revestida que tem excelente resistência a lascamento, resistência a desgaste, e resistência à fratura e tem longa vida de ferramenta aprimorando-se o modo de geração de rachadura na ferramenta de corte revestida.

MEIOS PARA SOLUCIONAR Q PROBLEMA

[008] A partir da perspectiva acima, o presente inventor realizou pesquisa intensa à cerca da extensão da vida de ferramenta de ferramentas de corte revestidas e constatou que, com a configuração abaixo, é possível aprimorar a resistência à fratura sem conferir resistência a lascamento e resistência a desgaste, e como resultado, é possível estender a vida de ferramenta.

[009] O sumário da presente invenção se dá da seguinte maneira.

[0010] (1) Uma ferramenta de corte revestida inclui: um substrato; e uma camada de revestimento formada em uma superfície do substrato, em que

[0011] a camada de revestimento inclui pelo menos uma camada de uma camada de composto de Ti,

[0012] a camada de composto de Ti é um composto que contém um elemento de Ti e pelo menos um elemento selecionado a partir do grupo que consiste em C, N, O e B,

[0013] a camada de composto de Ti tem uma região circundada por rachaduras quando uma superfície polida aproximadamente paralela à superfície do substrato na camada de composto de Ti for vista de uma superfície superior,

[0014] dentro da região há uma rachadura intermitente, sendo que uma extremidade ou ambas as extremidades da rachadura intermitente não entram em contato com as rachaduras que constituem a região, e

[0015] a relação entre uma densidade de número média A da região e uma densidade de número média B da rachadura intermitente satisfaz 0,7 < B/A < 2.

[0016] (2) A ferramenta de corte revestida de acordo com (1), em que a camada de composto de Ti é formada na superfície do substrato e tem uma espessura de camada média de 2 a 20 pm.

[0017] (3) A ferramenta de corte revestida de acordo com qualquer um dentre (1) ou (2), em que a camada de revestimento tem uma camada de óxido de alumínio com uma espessura de camada média de 1 a 15 pm em uma superfície da camada de composto de Ti.

[0018] (4) A ferramenta de corte revestida de acordo com qualquer um dentre (1) a (3), em que a camada de composto de Ti é um composto que contém adicionalmente pelo menos um elemento selecionado a partir do grupo que consiste em Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Al e Si.

[0019] (5) A ferramenta de corte revestida de acordo com qualquer um dentre (1) a (4), em que a camada de óxido de alumínio é um composto que contém adicionalmente pelo menos um elemento selecionado a partir do grupo que consiste em Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, WeSi.

[0020] (6) A ferramenta de corte revestida de acordo com qualquer um dentre (1) a (5), em que a camada de revestimento inclui uma camada mais externa feita de pelo menos um elemento selecionado a partir do grupo que consiste em Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W e Si e pelo menos um membro selecionado a partir do grupo que consiste em C, N, O e B em uma superfície da camada de óxido de alumínio.

[0021] (7) A ferramenta de corte revestida de acordo com qualquer um dentre (1) a (6), em que a camada de revestimento inteira tem uma espessura de camada total de 3 a 30 pm como uma espessura de camada média.

[0022] (8) A ferramenta de corte revestida de acordo com qualquer um dentre (1) a (7), em que o substrato é qualquer um dentre carboneto cimentado, cermet, cerâmica ou nitreto de boro cúbico sinterizado.

Ferramenta de Corte Revestida

[0023] A ferramenta de corte revestida da presente invenção inclui um substrato e uma camada de revestimento formada em uma superfície do substrato. Especificamente, exemplos de um tipo de ferramenta de corte revestida podem incluir insertos de corte indexáveis para fresagem ou torneamento, brocas e fresas de topo.

Substrato

[0024] Exemplos do substrato da presente invenção podem incluir, por exemplo, carboneto cimentado, cermet, cerâmica, nitreto de boro cúbico sinterizado, diamante sinterizado e aço de alta velocidade. Dentre os mesmos, o substrato é ainda mais preferencialmente qualquer um dentre carboneto cimentado, cermet, cerâmica ou nitreto de boro cúbico sinterizado para excelente resistência a desgaste e resistência à fratura.

[0025] Tal substrato pode ter uma superfície modificada. Os efeitos da presente invenção são exibidos mesmo quando a superfície for modificada de tal maneira que, por exemplo, uma camada livre de βseja formada na superfície para carboneto cimentado e uma camada endurecida por superfície possa ser formada para cermet.

Camada de Revestimento

[0026] A camada de revestimento inteira da presente invenção tem uma espessura de camada total preferencial mente de 3 a 30 pm como uma espessura de camada média. A resistência a desgaste pode ser fraca no caso de menos do que 3 pm, e a adesão ao substrato e a resistência à fratura podem ser reduzidas no caso de mais do que 30 pm. Na faixa de 3 a 20 pm é ainda mais preferencial.

Camada de Composto de Ti

[0027] A camada de revestimento da presente invenção inclui pelo menos uma camada de uma camada de composto de Ti. A camada de composto de Ti significa uma camada de composto que contém um elemento de Ti como um componente essencial e que contém adicionalmente pelo menos um elemento selecionado a partir do grupo que consiste em C, N, O e B. A camada de composto de Ti pode conter pelo menos um elemento selecionado a partir do grupo que consiste em Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Al e Si como um componente opcional.

[0028] A camada de composto de Ti da presente invenção é preferencial mente formada na superfície do substrato devido ao fato de que a adesão entre o substrato e a camada de revestimento é aprimorada. A camada de composto de Ti da presente invenção tem uma espessura de camada média preferencial mente de 2 a 20 pm. Isso se deve ao fato de que a resistência a desgaste tende a ser reduzida quando a camada de composto de Ti tiver uma espessura de camada média de menos de 2 pm enquanto a resistência à fratura tende a ser reduzida quando a camada de composto de Ti tiver uma espessura de camada média de mais do que 20 pm.

[0029] Na camada de composto de Ti da presente invenção, quando uma superfície polida aproximadamente paralela à superfície do substrato for vista de uma superfície superior, a camada de composto de Ti tem uma região circundada por rachaduras e dentro da região tem uma rachadura intermitente, sendo que uma extremidade ou ambas as extremidades da rachadura intermitente não entram em contato com as rachaduras que constituem a região. Aqui, "vista de uma superfície superior" significa visualizar a superfície polida a partir da direção aproximadamente normal da superfície. Em outras palavras, isso significa visualizar a partir do lado de superfície frontal da camada de revestimento, embora não existente devido ao fato de que é polido, ou seja, visualizar a partir do lado oposto do substrato. Adicionalmente, a relação entre uma densidade de número média A da região e uma densidade de número média B da rachadura intermitente satisfaz 0,7 < B/A < 2, obtendo assim um efeito de interromper rachaduras geradas na camada de revestimento durante o corte pela rachadura intermitente, de modo que a resistência a lascamento e a resistência à fratura sejam excelentes. Adicionalmente, partículas na camada de revestimento que caem durante o corte são suprimidas ao mínimo tendo a rachadura intermitente, e, desse modo, é possível manter a resistência a desgaste. Quando a relação B/A entre a densidade de número média A da região e a densidade de número média B da rachadura intermitente for de 0,7 ou menos, a distribuição da rachadura intermitente é insuficiente, e desse modo não é possível obter o efeito de interromper o desenvolvimento de rachaduras geradas na camada de revestimento durante o corte pela rachadura intermitente, de modo que a resistência a lascamento e a resistência à fratura sejam reduzidas. Por outro lado, quando a relação B/A entre a densidade de número média A da região e a densidade de número média B da rachadura intermitente for de 2 ou mais, a rachadura intermitente é distribuída em muitos pontos, de modo que as rachaduras que constituem a região e a rachadura intermitente sejam ligadas facilmente e a resistência à fratura seja reduzida.

[0030] A superfície polida da camada de composto de Ti é uma superfície da camada de composto de Ti que é obtida polindo-se a ferramenta de corte revestida aproximadamente paralela à superfície do substrato até que a camada de composto de Ti seja exposta. Nesse ponto, é preferencial obter a superfície polida em uma posição de uma espessura de camada de 50% ou mais da espessura de camada média da camada de composto de Ti. Para a ferramenta de corte revestida formada com camadas de composto de Ti de uma pluralidade de composições, é preferencial medir uma região de uma camada da composição com a maior espessura de camada média e a rachadura intermitente.

[0031] A região observada na superfície polida da camada de composto de Ti da presente invenção é uma área circundada por rachaduras geradas na camada de revestimento durante o resfriamento depois que a camada de revestimento é formada e rachaduras produzidas na camada de revestimento por processamento, tal como jateamento a seco e jato de granalha. O número de regiões é definido de tal maneira que a menor área circundada pelas rachaduras seja uma região. Quando houver uma região ainda menor em uma região, as mesmas são definidas como duas regiões.

[0032] É possível obter a densidade de número média da região da presente invenção pelo método a seguir. O número de regiões observado na superfície polida da camada de composto de Ti é medido. É possível obter a densidade de número de regiões dividindo-se o número de regiões pela área da camada de composto de Ti medida. É possível obter a densidade de número média dividindo-se a densidade de número pelo número de campos medidos de vista.

[0033] A rachadura intermitente da presente invenção é uma rachadura que tem uma extremidade ou ambas as extremidades da rachadura que não entram em contato com as rachaduras que constituem a região. Exemplos do modo de rachadura intermitente podem incluir, por exemplo, um modo de não entrar em contato com nenhuma rachadura na região e um modo de desenvolver rachaduras a partir das rachaduras que constituem a região voltadas para dentro da região enquanto o desenvolvimento é interrompido sem cruzar a região.

[0034] É possível obter a densidade de número média da rachadura intermitente da presente invenção pelo método a seguir. O número de segmentos de rachadura intermitente observado na superfície polida da camada de composto de Ti é medido. É possível obter a densidade de número da rachadura intermitente dividindo-se o número de segmentos de rachadura intermitente pela área da camada de composto de Ti medida. É possível obter a densidade de número média somando-se cada densidade de número dos campos medidos de vista e dividindo- se o total de densidades de número pelo número de campos de vista medidos.

[0035] A camada de revestimento da presente invenção inclui preferencial mente uma camada de óxido de alumínio (doravante, uma camada de AI2O3) na superfície da camada de composto de Ti devido ao fato de que é possível suprimir 0 progresso de desgaste devido à reação com 0 material de peça de trabalho. O sistema de cristal da camada de AI2O3 não é particularmente limitado, e exemplos do mesmo podem incluir a forma α, a forma de β, a forma de δ, a forma de y, a forma de K, a forma de x, a forma de pseudo-z, a forma de η e a forma de p. Dentre os mesmos, o sistema de cristal da camada de AI2O3 tem preferencial mente a forma de α que é estável em altas temperaturas ou a forma de K que é excelente na adesão entre a camada de composto de Ti e a camada de AI2O3. Particularmente no caso em que a região envolvida no corte aumenta em temperatura tal como em corte de alta velocidade, a camada de AI2O3 não é facilmente fratura ou lascamento ao usar uma camada de 01-AI2O3. A camada de AI2O3 tem preferencial mente uma espessura de camada média de 1 a 15 pm. A resistência a desgaste de cratera na face de encosto pode ser reduzida quando a camada de AI2O3 tiver uma espessura de camada média de menos de 1 pm, e a separação facilmente ocorre e a resistência à fratura pode ser reduzida quando a mesma tiver mais do que 15 pm.

[0036] Aqui, a Figura 1 ilustra um exemplo de uma fotografia de uma superfície polida na camada de composto de Ti da presente invenção aproximadamente paralela à superfície do substrato vista de uma superfície superior, e a Figura 2 ilustra um exemplo de uma fotografia de uma superfície polida em uma camada de composto de Ti convencional aproximadamente paralela à superfície do substrato vista de uma superfície superior.

Método de Formação de Camada de Revestimento

[0037] Exemplos de um método de formação de cada camada que constitui a camada de revestimento na ferramenta de corte revestida da presente invenção podem incluir, por exemplo, o método a seguir.

[0038] Por exemplo, é possível formar uma camada de TiN por deposição de vapor químico na qual a composição de gás de matéria prima é TiCk: de 5,0 a 10,0% em mol, N2: de 20 a 60% em mol, e H2: residual, a temperatura: de 850 a 920°C e a pressão: de 100 a 350 hPa.

[0039] É possível formar uma camada de TiCN por deposição de vapor químico na qual a composição de gás de matéria-prima é TiCk: de 10 a 15% em mol, CH3CN: de 1 a 3% em mol, N2: de 0 a 20% em mol, e H2: residual, a temperatura: de 850 a 920°C e a pressão: de 60 a 80 hPa.

[0040] É possível formar uma camada de TiC por deposição de vapor químico na qual a composição de gás de matéria-prima é TiCk: de 1,0 a 3,0% em mol, CFU: de 4,0 a 6,0% em mol, e H2: residual, a temperatura: de 990 a 1.030°C e a pressão: de 50 a 100 hPa.

[0041] É possível formar uma camada de (X-AI2O3 por deposição de vapor químico na qual a composição de gás de matéria-prima é AICh: de 2,1 a 5,0% em mol, CO2: de 2,5 a 4,0% em mol, HCI: de 2,0 a 3,0% em mol, H2S: de 0,28 a 0,45% em mol, e H2: residual, a temperatura: de 900 a 1000°C e a pressão: de 60 a 80 hPa.

[0042] É possível formar uma camada de K- AI2O3 por deposição de vapor químico na qual a composição de gás de matéria-prima é AICh: de 2,1 a 5,0% em mol, CO2: de 3,0 a 6,0% em mol, CO: de 3,0 a 5,5% em mol, HCI: de 3,0 a 5,0% em mol, H2S: de 0,3 a 0,5% em mol, e H2: residual, a temperatura: de 900 a 1.000°C e a pressão: de 60 a 80 hPa.

[0043] É possível formar uma camada de TiAICNO por deposição de vapor químico na qual a composição de gás de matéria-prima é TiCk: de 3,0 a 5,0% em mol, AICh: de 1,0 a 2,0% em mol, CO: de 0,4 a 1,0% em mol, N2: de 30 a 40% em mol, e H2: residual, a temperatura: de 975 a 1.025°C e a pressão: de 90 a 110 hPa.

[0044] É possível formar uma camada de TiAICO por deposição de vapor químico na qual a composição de gás de matéria-prima é TiCk: de 0,5 a 1,5% em mol, AICh: de 3,0 a 5,0% em mol, CO: de 2,0 a 4,0% em mol, e H2: residual, a temperatura: de 975 a 1.025°C e a pressão: de 60 a 100 hPa.

[0045] É possível formar uma camada de TiCNO por deposição de vapor químico na qual a composição de gás de matéria-prima é TiCk: de 3,0 a 5,0% em mol, CO: de 0,4 a 1,0% em mol, N2: de 30 a 40% em mol, e H2: residual, a temperatura: de 975 a 1.025°C e a pressão: de 90 a 110 hPa.

[0046] É possível formar uma camada de TICO por deposição de vapor químico na qual a composição de gás de matéria-prima é TiCk: de 0,5 a 1,5% em mol, CO: de 2,0 a 4,0% em mol, e H2: residual, a temperatura: de 975 a 1.025°C e a pressão: de 60 a 100 hPa.

[0047] A ferramenta de corte revestida que tem uma densidade de número média A da região e uma densidade de número média B da rachadura intermitente que satisfaz 0,7 < B/A < 2 na camada de composto de Ti é obtida, por exemplo, pelo método a seguir.

[0048] É possível controlar facilmente a densidade de número média B da rachadura intermitente na camada de composto de Ti por jateamento a seco com o uso de projéteis que têm um formato com uma razão de aspecto maior do que aqueles convencionais depois que a camada de revestimento é formada. O formato dos projéteis tem ainda mais preferencialmente um formato convexo acentuado. Conforme as condições de jateamento a seco, por exemplo, os projéteis podem ser projetados em uma velocidade de projeção de 80 a 100 m/seg por um tempo de projeção de 0,5 a 1 minuto para ter um ângulo de projeção à superfície da camada de revestimento de 30 a 90°. Os projéteis para jateamento a seco são preferencialmente um material, tal como AI2O3 e ZrÜ2, que tem um diâmetro médio de partícula de 160 a 200 pm.

[0049] É possível medir a espessura de camada de cada camada com o uso de um microscópio óptico, um microscópio de elétron de varredura (SEM), um microscópio de elétron de varredura de emissão de campo (FE-SEM), e similares da estrutura seccional da ferramenta de corte revestida. A espessura de camada da ferramenta de corte revestida pode ser obtida medindo-se a espessura de camada de cada camada em três ou mais pontos nas posições próximas a 50 pm da borda voltada à face de encosto da ferramenta de corte revestida e obter uma média dos mesmos. É possível medir a composição de cada camada com o uso de um espectrômetro de raio X de energia dispersiva (EDS), um espectrômetro de raio X de comprimento de onda dispersivo (WDS), e similares a partir da estrutura seccional da ferramenta de corte revestida da presente invenção.

[0050] Exemplos do método de medir a região e a rachadura intermitente na camada de composto de Ti podem incluir, por exemplo, o método a seguir. A ferramenta de corte revestida é polida em uma direção aproximadamente paralela à superfície do substrato até que a camada de composto de Ti seja exposta para obter uma superfície polida da camada de composto de Ti. É possível observar facilmente rachaduras gravando-se a superfície polida com ácido fluonítrico. A superfície polida é observada em ampliações de 300 a 750 com o uso de um microscópio óptico para tirar uma fotografia da superfície polida. Com o uso da fotografia da superfície polida, o número de regiões e o número de segmentos de rachadura intermitente na camada de composto de Ti são medidos. É possível obter as densidades de números da região e a rachadura intermitente dividindo-se os números medidos das regiões e segmentos de rachadura intermitente respectivamente pela área medida. É possível obter a densidade de número média A e a densidade de número média B da rachadura intermitente somando-se as respectivas densidades de números medidas da região e a rachadura intermitente de cada campo de vista e dividindo-se as mesmas respectivamente pelo número medido de campos de vista. É preferencial medir uma área de 0,2 mm2 ou mais com o uso da fotografia da superfície polida. Quando o número de regiões for medido com o uso de uma fotografia da superfície polida, uma área em que não é possível confirmar a formação de uma região devido ao fato de que uma rachadura está em contiguidade com uma extremidade da fotografia é definida como uma região de 0,5.

EFEITOS DA INVENÇÃO

[0051] A ferramenta de corte revestida da presente invenção mantém a resistência a desgaste e é excelente na resistência a lascamento e a resistência à fratura, e exibe desse modo um efeito de estender a vida de ferramenta mais do que os convencionais.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0052] A Figura 1 é um exemplo de uma fotografia de uma superfície polida aproximadamente paralela à superfície do substrato vista de uma superfície superior em uma camada de composto de Ti da presente invenção.

[0053] A Figura 2 é um exemplo de uma fotografia uma superfície polida aproximadamente paralela à superfície do substrato vista de uma superfície superior em uma camada de composto de Ti convencional.

EXEMPLOS

[0054] A presente invenção é descrita abaixo em referência a exemplos embora a presente invenção não seja limitada aos mesmos.

[0055] Como um substrato, um inserto de corte feito de carboneto cimentado que tem um formato de CNMG120412 de acordo com JIS e composição de 86,0WC-1,0TiCN-1,3TaC-0,2NbC-0,5ZrC-11,0Co (anteriormente, % em massa) foi preparado. Depois que uma crista de borda de corte do substrato foi submetida à afiação circular com uma escova de SiC, a superfície do substrato foi lavada. Então, o substrato foi carregado em um aparelho de deposição de vapor químico de aquecimento externo, e uma camada de revestimento foi formada no substrato superfície para ter a configuração da camada de revestimento e a espessura de camada média mostrada na Tabela 1. Dez amostras foram preparadas para cada. Na Tabela 1, α no sistema de cristal da camada de óxido de alumínio (camada de AI2O3) representa uma camada de 01-AI2O3 e K representa uma camada de K-AI2O3.

[0056] Depois que a camada de revestimento foi formada, as amostras obtidas desse modo foram submetidas ao jateamento a seco. Conforme as condições para jateamento a seco dos Presentes Produtos 1 a 10, projéteis foram projetados em uma velocidade de projeção de 90 m/s por um tempo de projeção de 0,5 a 1 minuto para ter um ângulo de projeção à superfície da camada de revestimento de 45°. Para os projéteis de jateamento a seco, AI2O3 com uma razão de aspecto média de 2 a 4 e um diâmetro médio de partícula de 50 pm quando medidas nas posições do menor diâmetro de projétil foi usado.

[0057] Os Produtos Comparativos 1 e 2 não foram submetidos ao jateamento a seco nem ao jateamento a úmido.

[0058] O Produto Comparativo 3 foi submetido ao jateamento a seco com o uso de projéteis de esferas de aço que têm um diâmetro médio de partícula de 150 pm. Conforme as condições para jateamento a seco, os projéteis foram projetados em uma velocidade de projeção de 120 m/seg. por um tempo de projeção de um minuto para ter um ângulo de projeção à superfície da camada de revestimento de 45°.

[0059] Conforme as condições para jateamento a seco dos Produtos Comparativos 4, 5, 7, e 8, projéteis foram projetados em uma velocidade de projeção de 90 m/s por um tempo de projeção de 0,5 a 1 minuto para ter um ângulo de projeção à superfície da camada de revestimento de 45°. Para os projéteis de jateamento a seco, AI2O3 com um diâmetro médio de partícula de 150 pm foi usado.

[0060] O Produto Comparativo 6 foi submetido ao jateamento a úmido. Projéteis foram projetados em uma velocidade de projeção de 120 m/s por um tempo de projeção de um minuto para ter um ângulo de projeção à superfície da camada de revestimento de 45°. Para os projéteis de jateamento a úmido, AI2O3 com um diâmetro médio de partícula de 30 pm foi usado.

[0061] A espessura de camada de cada camada das amostras obtidas desse modo foi obtida medindo-se seções em corte transversal próximas às posições 50 pm da borda da ferramenta de corte revestida em direção à porção central da face de encosto em três pontos com um SEM e obtendo-se uma média dos mesmos.

[0062] Para medir uma região e uma rachadura intermitente na camada de composto de Ti, as amostras obtidas desse modo foram polidas até que a camada de composto de Ti foi exposta na direção aproximadamente paralela à superfície do substrato. A superfície polida da camada de composto de Ti foi preparada para ter uma espessura de camada média em uma posição 70% da espessura de camada, e a superfície polida do composto de Ti foi gravada com ácido fluonítrico. A superfície polida da camada de composto de Ti foi observada em ampliações de 300 com o uso de um microscópio óptico para tirar uma fotografia da superfície polida em uma área de 0,33 mm2. Três insertos foram preparados para cada amostra, o número de regiões e o número de segmentos de rachadura intermitente na camada de composto de Ti foram obtidos com o uso das respectivas fotografias da superfície polida para obter uma densidade de número média A da região e uma densidade de número média B da rachadura intermitente na camada de composto de Ti a partir desses valores. A Tabela 2 mostra a densidade de número média A da região e a densidade de número média B da rachadura intermitente na camada de composto de Ti. TABELA 2

[0063] Com o uso das amostras obtidas desse modo, o Primeiro Teste de Corte e o Segundo Teste de Corte foram realizados. Distâncias de processamento até a vida de ferramenta são mostradas na Tabela 3. O Primeiro Teste de Corte é um teste para avaliar a resistência a desgaste e o Segundo Teste de Corte é um teste para avaliar a resistência à fratura.

PRIMEIRO TESTE DE CORTE

[0064] Material de peça de trabalho: Barra redonda de S45C,

[0065] Velocidade de corte: 250 m/minuto

[0066] Alimentação: 0,30 mm/rev,

[0067] Profundidade de corte: 2,0 mm,

[0068] Agente Refrigerante: Usado

[0069] Ponto de Avaliação: O tempo de processamento até a vida de ferramenta foi medido em que a vida de ferramenta foi definida como o tempo em que a amostra era fratura ou teve uma largura máxima de desgaste de flanco que alcança 0,2 mm.

SEGUNDO TESTE DE CORTE

[0070] Material de peça de trabalho: Barra arredondada S45C com dois sulcos longitudinais em intervalos iguais,

[0071] Velocidade de corte: 200 m/minuto

[0072] Alimentação: 0,40 mm/rev,

[0073] Profundidade de corte: 1,5 mm

[0074] Agente Refrigerante: Usado

[0075] Ponto de Avaliação: O número de impactos até a vida de ferramenta foi medido em que a vida de ferramenta foi definida como o tempo em que a amostra era fratura. O número de impactos foi definido como o número que o material de peça de trabalho entrou em contato com a amostra, e o teste foi terminado quando o número de contato alcançou 20.000 vezes no máximo. Cinco insertos foram preparados para cada amostra, e o respectivo número de impactos foi medido para obter uma média dos valores desses números de impactos para definir como a vida de ferramenta.

[0076] Conforme mostrado na Tabela 3, constatou-se que a resistência a desgaste, a resistência a lascamento, e a resistência à fratura foram aprimoradas, assim o tempo de processamento até a vida de ferramenta foi maior e o número de impactos foi maior nos Presentes Produtos do que nos Produtos Comparativos, de modo que a vida de ferramenta foi significativamente maior.

Claims

1. Ferramenta de corte revestida caracterizada pelo fato de que compreende: um substrato; e uma camada de revestimento formada em uma superfície do substrato, em que a camada de revestimento inclui pelo menos uma camada de uma camada de composto de Ti, a camada de composto de Ti é um composto que contém um elemento de Ti e pelo menos um elemento selecionado a partir do grupo que consiste em C, N, O e B, a camada de composto de Ti tem uma região que é a menor área circundada por rachaduras quando uma superfície polida aproximadamente paralela à superfície do substrato na camada de composto de Ti for vista a partir da direção aproximadamente normal da superfície, dentro da região há uma rachadura intermitente, sendo que uma extremidade ou ambas as extremidades da rachadura intermitente não entram em contato com as rachaduras que constituem a região, e a relação entre uma densidade de número média A da região e uma densidade de número média B da rachadura intermitente satisfaz 0,7 < B/A < 2; a densidade de número A da região é um número obtido pela divisão do número de regiões em campos medidos de vista pela área dos campos medidos de vista, e a densidade de número B da rachadura intermitente é um número obtido pela divisão do número de rachaduras intermitentes em campos medidos de vista pela área dos campos medidos de vista.

2. Ferramenta de corte revestida, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o a camada de composto de Ti é formada na superfície do substrato e tem uma espessura de camada média de 2 a 20 pm.

3. Ferramenta de corte revestida, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que a camada de revestimento tem uma camada de óxido de alumínio com uma espessura de camada média de 1 a 15 pm em uma superfície da camada de composto de Ti.

4. Ferramenta de corte revestida, de acordo com a reivindicação 3, caracterizada pelo fato de que a camada de óxido de alumínio é um composto que contém adicionalmente pelo menos um elemento selecionado a partir do grupo que consiste em Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W e Si.

5. Ferramenta de corte revestida, de acordo com as reivindicações 3 ou 4, caracterizada pelo fato de que a camada de revestimento inclui a camada de óxido de alumínio e uma camada mais externa feita de pelo menos um elemento selecionado a partir do grupo que consiste em Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W e Si e pelo menos um membro selecionado a partir do grupo que consiste em C, N, O e B em uma superfície da camada de óxido de alumínio.

6. Ferramenta de corte revestida, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizada pelo fato de que a camada de composto de Ti é um composto que contém adicionalmente pelo menos um elemento selecionado a partir do grupo que consiste em Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Al e Si.

7. Ferramenta de corte revestida, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizada pelo fato de que a camada de revestimento inteira tem uma espessura de camada total de 3 a 30 ium como uma espessura de camada média.

8. Ferramenta de corte revestida, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizada pelo fato de que o substrato é qualquer um dentre carboneto cimentado, cermet, cerâmica ou nitreto de boro cúbico sinterizado.