CS244609B1

CS244609B1 - Způsob vytvářeni otiruvzdorných vrstev na keramických břitových destičkách

Info

Publication number: CS244609B1
Application number: CS83590A
Authority: CS
Inventors: Vlastimil Brozek; Jaroslav Hofmann; Vladimir Sida
Original assignee: Vlastimil Brozek; Jaroslav Hofmann; Vladimir Sida
Priority date: 1983-01-31
Filing date: 1983-01-31
Publication date: 1986-08-14
Also published as: CS59083A1

Abstract

Podstatou řeěení jo, So před vlastní operací vylučování otSruvsdorných povlaků s karbidu a/nebo nitridu a/nobo karbonitri- du titanu ao povrch keramických břitových - destiček vystaví při teplotě 800 aS i 200 °C sa tlaku 5 až 100 kPa po dobu 2 až 30 minut půsáboni par sloučenin obsahujících chlor a uhlík sa přítomnosti plynného dusíku a vodíku, nebo působení směsi plynného chloro vodíku, dusíku a sodíku, přičemž sloučeninou obsahující chlor a uhlík je chlorid uhličitý.

Description

Vynálss se týká spůsobu vytváření otěruvzdorných vrstev na keramických břitových destičkách například z oxidu hlinitého nebo směsné keramiky na bázi + ZrOg.

Vytváření otěruvzdorných vrstev z vysokotavitelných sloučenin titanu s uhlíkem a/nabo dusíkem t j. karbidu, nitridu a karbonitridu titanu bylo v uplynulých letech va velkém rozsahu průmyslově aplikováno především na vyměnitelných břitových destičkách ze slinutých karbidů a z rychlořezných ocelí.

NanáSení obdobných otěruvzdomých vrstev na vyměnitelná břitová destičky o oxidická kermiky, například ze slinutého oxidu hlinitého nebo ze směsné keramiky oxid hlinitý + oxid zirkoničitý (AljO^ + ZrOj) lze uskutečnit stojným způsobem jako nanáěení otěruvzdorných vrstev na výěe uvedené řezná destičky ze slinutých karbidů a rychlořezných ocelí.

Otěruvzdorné vrstvy se sloučenin titanu s uhlíkem a/nebo dusíkem se vytvářejí na břitových destičkách uložených v reaktoru při teplotě 600 až 1 200 °C a tlaku 5 až 100 kPa působením plynná směsi chloridu titaničitého, uhlovodíku e/nebo dusíku e vodíku v takovém poměru, který zaručuje dosažení požadované stechiometrie otěruvzdorné vrstvy, které se může měnit od složení karbid titanu (TiC) do nitrid titanu (TiN) tvorbou tuhých roztoků Τ1Ο_χΝ , kde x + y = 1.

Nevýhodou postupu, kdy plynná směs uvedeného složení bezprostředně působí na keramické břitové destičky, například z oxidu hlinitého nebo ze směsné keramiky AlgO^ + ZrO₂ je možnost vzniku oxidů titanu, například oxidu titaničitého na povrchu povlakovaných destiček.

Je známo, že oxid titaničitý má schopnost vytvářet tuhá roztoky TiO₂ v AlgO^, které způ sobují deformaci krystalické mřížky - *1₂θ3 ^a napomáhají růstu krystalitů oxidu hlinitého. Tato skutečnost způsobuje zhoršení přilnavosti nanesených otěruvzdorných vrstev z vysokotavitelných sloučenin titanu s uhlíkem a/nebo dusíkem.

Proto otěruvzdorné vrstvy na keramických břitových destičkách nedoznaly dosud průmyslového uplatnění.

Uvedené nevýhody odstraňuje způsob vytváření otěruvzdorných vrstev na keramických břitových destičkách například z oxidu hlinitého nebo směsná keramiky na bázi AlgO^ + ZrO₂podle tohoto vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, Se před vlastní operací vylučování otěruvzdorných povlaků z karbidu a/nebo nitridu a/nebo karbonitridu titanu se povrch keramických břitových doatičok vystaví při teplotě 800 až 1 200 °C za tlaku 5 až 100 kPa po dobu 2 ož 30 minut působení par sloučenin obsahujících chlor a uhlík za přítomnosti plynného dusíku a vodíku, nebo působení směsi plynného chlorovodíku, uhlovodíku, dusíku a vodíku, přičemž sloučenina obsahující chlor a uhlík ja chlorid uhličitý.

Výhodou postupu dle vynálezu je, že při působení par sloučenin obsahujících chlor a uhlík za přltemnostl plynného dusíku a vodíku, nebo působením směsi plynného chlorovodíku, uhlovodíku, dusíku a vodíku, t.j. při roduktivní chloraci, dojde k jemném# naleptání keramických břitových doatičok do hloubky nepřesahující 1 pa a k vytvoření přechodová mezivratvy složoná a nitridu hlinitého a/nebo uhlíku, která v dalěím průběhu vytváření otěruvzdorných povlaků na keramických břitových destičkách zabraňuje nežádoucí reakci mezi sloučeninami titanu, například oxidem titaničitým a oxidem hlinitým obsaženým v povlakovaných keramických břitových destičkách.

Uplatněním způsobu podle vynálezu je dosaženo vynikající přilnavosti otěruvzdorných povlaků z vysokotavitelných sloučenin titanu s uhlíkem a/nebo dusíkem k podkladovým keramickým břitovýa destičkám a tím ke svýěení jejich životnosti a kvality.

Obdobně jako v případě povlakování slinutých karbidů a rychlořezných ocelí jsou výhodné vícevrstvé povlaky z vysokotavitelných sloučenin titanu s uhlíkem a/nebo dusíkem v takovém *

244&09 sledu, kdy poslední povrchová vrstvo je tvořena nitridem titánitým (TIK), zajiětujícím dobré kluzná vlastnosti otěruvzdorné .vrstvy nanesené na keramických břitových destičkách.

Postup pedle vynálezu vyplývá z uvedených příkladů.

Příklad 1

Vyměnitelné břltové destičky z čistého oxidu hlinitého ( 99 % ^2^3^ ^8β Oo reaktoru a zahřívají ee na teplotu 950 °C v inertním prostředí, nejlépe argonu. Pe dosažení teploty 950 °C oo do reaktoru za tlaku 95 lěPa po. dobu 10 minut vhání smis par chloridu uhličitého, dusíku o vodíku v poměru 10 : 45 : 45 obj. 58. Poté se po dobu 4 hodin-Vylučujo za tlaku 95 kPa povlak TiN z reakční plynné směsi sležení 50 obj. % Hg ♦ 48 obj. % Mj ♦ ♦ 2 obj. % TiCl₄.

Keramické břltové destičky povlakované tímto způsobem vykázaly při obráběcích zkouěkách zvýěenl trvanlivosti o 50 % vůči destičkám bez otěruvzdorného povlaku.

Příklad 2

Vyměnitelné břltové destičky z polosměsné oxidlcké keramiky na bázi AlgO^ o Zr0₂ se vloží do reaktoru a zahřívají na teplotu 1 020 °C v inertním prostředí, nejlépe v argonu.

Po dosažení teploty 1 020 °C se do reaktoru za tlaku 95 kPa po dobu 5 minut vhání oměo plynného chlorovodíku, metanu, dusíku a vodíku v poměru 10 : 6 : 34 : 50 ebj. %.

Poté se po dobu 5 hodin za tlaku 12 kPa vylučuje povlak kerbonltridu titanu (TIC^N. } z reakční plynné směsi složení 71 obj. % Hg ♦ 20 obj. 58 Ng + 6,5 obj. 58 CH* * 2,5 obj. » TiCl₄.

Povlak kerbonltridu titanu vyloučený za těchto podmínek má složení TíCq ggNg Keramické břltové destičky povlakované tímto způsobem vykázaly při obráběcích zkouěkách trvanlivost o 90 až 100 58 vyěěí než tytéž destičky bez otěruvzdorného povlaku.

Pllllil V7NÁLBZU

Claims

1. Způsob vytváření otěruvzdorných vrstev ne keramických břitovýcb destičkách, například z oxidu hlinitého nebo směsné keramiky na bázi AlgO^ + ZrOg vyznačující se tím, že před vlastní operací vylučování otěruvzdorných povlaků z karbidu a/nebo nitridu a/nebo kerbonltridu titanu se povrch keramických břitových destiček vystaví při teplotě 800 až

1 200 °C za tlaku 5 až 100 kPa po dobu 2 až 30 minut působení par sloučenin obsahujících chlor a uhlík za přítomnosti plynného dusíku a vodíku, nebo působení směsi plynného chlorovodíku, uhlovodíku, dusíku a vodíku.

2. Způsob vytváření otěruvzdorných vrstev na keramických břitových destičkách podle bodu 1, vyznačující ee tím, Že sloučeninou obsahující chlor a uhlík je chlorid uhličitý.