CZ2003818A3

CZ2003818A3 - Řezací nástrojová vložka, způsob její výroby a její použití

Info

Publication number: CZ2003818A3
Application number: CZ2003818A
Authority: CZ
Inventors: Andreas Larsson; Anette Sulin; Lena Pettersson
Original assignee: Seco Tools Ab Ab
Priority date: 2002-03-20
Filing date: 2003-03-20
Publication date: 2004-01-14
Also published as: CN100427254C; ATE459444T1; SE0200870L; EP1352697B1; JP2003311525A; EP1352697A2; CN1457950A; SE0200870D0; US6890632B2; KR20030076412A; DE60331495D1; EP1352697A3; US20030211367A1; SE523827C2

Description

Oblast techniky

Předložený vynález se týká potažené slinuté karbidové vložky ( řezací nástroj ), která je obzvláště vhodná pro rýhování ocelí při vysokých řezacích rychlostech a pro rýhování kalených ocelí.

Dosavadní stav techniky

Při obrábění materiálů na bázi ocelí, nerezových ocelí a železných litin pomocí potažených slinutých karbidových nástrojů se řezací hrany opotřebovávají vlivem různých mechanizmů opotřebovávání, jakým je například opotřebování chemické, opotřebování brusné a opotřebování adhezivní. Při vysokých řezací rychlostech se uvolňuje značné množství tepla, které se generuje v řezací oblasti, v jehož důsledku může dojít k plastické deformaci řezací hrany, která pak opět podléhá mnohem výraznějšímu opotřebování v důsledku jiných mechanizmů. Převaha některého z mechanizmů opotřebování je dána charakterem aplikace a závisí jak na vlastnostech obráběného prvků, tak i na aplikovaných řezacích parametrech. V aplikacích rýhování je životnost nástroje často omezena také tříštěním hran, které je způsobováno tak zvanými hřebenovými prasklinami, jenž vznikají ve směru kolmém na řezací hranu. Praskliny vznikají působením

- 2 proměnného tepelného a mechanického namáhání, kterému je řezací hrana vystavena v průběhu přerušovaného způsobu řezání. Tato skutečnost je často ještě zřetelnější při obrábění, při kterém jsou používány chladící kapaliny, jenž zvýrazňují teplotní změny při obrábění.

Za účelem vylepšení řezacího výkonu a vlastností .. samotného řezání je možné učinit určitá opatření, která budou přizpůsobena danému druhu opotřebovávání. Podobná opatření však mají v praxi velmi často negativní efekt na jiné vlastnosti při opotřebovávacím namáhání. Úspěšné nástrojové kompozitní materiály proto musí být navrženy a vytvořeny jako pečlivá optimalizace mnoha různých vlastností. Jednoduché opatření, pomocí kterého se zvýší odolnost proti opotřebování obroušením a odolnost proti plastické deformaci, je založeno na snížení obsahu fáze pojidla. Toto opatření má ovšem za následek skutečnost, že se také sníží pevnost řezací vložky, v důsledku čehož se potom může v podstatě snížit celková životnost nástroje v aplikacích, ve kterých jsou žádány podobné vlastnosti s ohledem na silné působení takových vlivů, jakými jsou například vibrace nebo přítomnost vnější hrubé vrstvy po odlévání nebo kování. Jiný způsob, který si klade za úkol zvýšit odolnost proti deformacím, spočívá v přidání kubických karbidů, jakými jsou například TiC, TaC a / nebo NbC. Toto opatření má také za následek skutečnost, že se zvýší odolnost proti opotřebování v aplikacích, při kterých je obrábění prováděno při vysokých teplotách řezací hrany. Přidání výše uvedených materiálů má ovšem negativní vliv na vznik hřebenové praskliny a rovněž vede také ke zvýšené tříštivosti ·· ···· «· ....

. · · · · , · ··· * ί .

> » · » » · * > · ♦ ♦ · · « · ··· *« ·· hrany.

S ohledem na zřejmou skutečnost, že je velmi těžké vylepšit všechny vlastnosti nástroje současně, byly komerční slinuté karbidové prvky, známé z dosavadního stavu techniky, optimalizovány pouze co se týče odolnosti proti jednomu nebo několika málo druhů opotřebování , které byly zmíněny y ve výše uvedeném popise. Z těchto důvodů byly uvedené nástroje optimalizovány také pouze pro některé specifické oblasti jejich použití.

Dokument US 6,062,776 popisuje potaženou řezací vložku, která je vhodná zejména pro rýhování málo a středně legovaných ocelí a nerezových ocelí s nezpracovanými povrchy, jakým je například povrch odlitého výrobku, povrch kovaného výrobku, povrch výrobku, který byl válcován za studená či za tepla, nebo částečně předem opracované povrchy, u nichž zpracování proběhlo za velmi nestabilních podmínek. Vložka se vyznačuje WC-Co slinutým karbidem s nízkým obsah kubických karbidů a s relativně malou pojící fází s obsahem W, přičemž potah obsahuje nejvnitřnější vrstvu TiC_xN_yO_z se sloupcovitými zrnky, horní vrstvu TiN a vnitřní vrstvu K-AI2O3.

Dokument US 6,177,178 popisuje potaženou rýhovací vložku, která je zejména vhodná pro rýhování v málo a středně legovaných ocelích s neopracovanými povrchovými oblastmi nebo bez neopracovaných povrchových oblastí, přičemž je možné ji používat u mokrých nebo u suchých aplikacích. Vložka se vyznačuje WC-Co • · ·· · • · · • © · © • · • © ©©·©* * • · »« · • · · • · · • · * ♦ • · · · β© ·♦

- 4 slinutým karbidem s nízkým obsahem kubických karbidů, pojící fází s vysokým obsahem W, přičemž potah obsahuje vnitřní vrstvu

TiC_xNyO_z se sloupcovitými zrnky, vnitřní vrstvu A1₂O₃ a s výhodou také horní vrstvu TiN.

Dokument WO 01/16389 popisuje potaženou rýhovací vložku, která je zejména vhodná pro rýhování málo a středně legovaných ocelí s hrubými povrchovými oblastmi nebo bez hrubých povrchových oblastí, přičemž je možné ji používat u mokrých nebo u suchých aplikacích při vysokých řezacích rychlostech, a která je také velmi vhodná pro rýhování vytvrzených ocelí při vysokých řezacích rychlostech. Vložka se vyznačuje WC-Co slinutým karbidem s nízkým obsahem kubických karbidů, pojící fází s vysokým obsahem W, přičemž potah obsahuje vnitřní vrstvu TiC_xN_yO_z se sloupcovitými zrnky, horní vrstvu TiN a vnitřní vrstvu AI2O3.

Dokument EP 1103635 popisuje řezací nástrojovou vložku, která je zejména vhodná pro mokré a suché rýhování málo a středně legovaných ocelí a nerezových ocelí, stejně tak jako je vhodná pro obrábění nerezových ocelí. Řezací nástroj obsahuje slinutý karbidový substrát s obsahem kobaltu, na kterém je vytvořena vrstva pevného potahu, která se skládá z většího počtu dílčích vrstev. Obsah kobaltu v substrátu se nachází v rozsahu mezi 9,0 až 10,9 hmot. %, přičemž substrát rovněž obsahuje 1,0 až 2,0 hmot. % TaC / NbC. Potah obsahuje vrstvu z MTCVD TiC_xN_yO_z a také potah, který se skládá z většího počtu vrstev a který se skládá z vrstvy k-A1₂O₃ a vrstvy TiC_xN_yO_z.

- 5 V poslední době se ukázalo, že zvýšeného řezacího výkonu může být .dosaženo pomocí zkombinování více různých charakteristik řezacího nástroje. Například v souvislosti s rýhováním má řezací vložka vynikající výkon při vysokých řezacích rychlostech u málo a středně legovaných ocelí, stejně tak jako je možné dosáhnout vynikajících výkonů při podobném rýhování vytvrzených ocelí. Při těchto řezací podmínkách řezací nástroj v souladu s předloženým vynálezem vykazuje zlepšené vlastnosti i při působení mnoha druhů opotřebovávání, které již byly zmíněny ve výše uvedeném popise.

Podstata vynálezu

Řezací nástrojová vložka, která je v souladu s předloženým vynálezem, obsahuje slinutý karbidový substrát s relativně nízkým množstvím kubický karbidů, fázi pojidla se středním až vysokým obsahem W, přičemž velikost WC zrnek je jemná až střední. Tento substrát je opatřen potahem, který je odolný proti opotřebování a který obsahuje vrstvu rovnoosého TiC_xN_yO_z, vrstvu sloupcovitého TiC_xN_yO_z a alespoň jednu vrstvu Al₂O₃.

Přehled obrázků na výkresech

Obr. 1 zobrazuje ve 2500-ti násobně zvětšeném měřítku potažený slinutý karbidový substrát, který je v souladu s předloženým vynálezu, přičemž číselné značky na tomto obrázku

- 6 • » · · • · · 9

9 9

označuj ί:

- slinuté karbidové tělo;

- nejvíce vnitřní vrstvu TiC_xN_yO_z;

- vrstvu TiC_xN_yO_z se sloupcovitými zrnky;

- vrstvu AI2O3, která se sestává v podstatě z AI2O3.

Příklady provedení vynálezu

V souladu s předloženým vynálezem potažená řezací nástrojová vložka obsahuje slinuté karbidové tělo, které obsahuje 7,9 až 8,6 hmot. % Co, s výhodou 8,0 až 8,5 hmot. % Co, nejlépe pak 8,1 a 8,4 hmot. % Co; 0,5 až 2,1 hmot. %, s výhodou 0,7 áž 1,8 hmot. %, nejlépe pak 0,9 až 1,5 hmot. % celkového množství kubických karbidů kovů Ti, Nb a Ta a zbytkový WC. Ti, Ta a / nebo Nb mohou být také nahrazeni jinými karbidy prvků ze skupiny IVb, Vb nebo VIb periodické tabulky. Obsah Ti je s výhodou na úrovni, která odpovídá příslušnému technickému dopujícímu prvku. U výhodného příkladu provedení předloženého vynálezu se poměr mezi hmotnostními koncentracemi Ta a Nb nachází v rozsahu mezi 1,0 až 12,0, s výhodou mezi 1,5 až 11,4, nejlépe pak mezi 3,0 až 10,5.

Fáze kobaltového pojidla je středně až hodné dopována wolframem. Obsah W ve fázi pojidla může být vyjádřen S-hodnotou rovnou číslu σ/ 16,1, kde σ je změřený magnetický moment fáze pojidla v μTm³kg“¹. S-hodnota závisí na obsahu wolframu ve fázi

- 7 pojidla a zvyšuje se s klesajícím obsahem wolframu. Pro čistý kobalt nebo pro pojidlo ve slinutém karbidu, který je nasycen uhlíkem, tedy platí, že S = 1, a pro fázi pojidla, která obsahuje

W v množství, jenž odpovídá mezi pro tvorbu μ-fáze, potom platí, že S - 0,78.

• · ·· ♦ ••4 · * * · • * · * ·*· « * ar 4 » » · • 4 · ♦ · a 444 ·♦ ¹

Na základě předloženého vynálezu bylo zjištěno, že zlepšeného řezacího výkonu je dosaženo, pokud slinuté karbidové tělo má

S-hodnotu v rozsahu 0,81 až 0,95, s výhodou 0,82 až 0,94, nejlépe pak 0,85 až 0,92.

Střední zachycená délka wolframové karbidové fáze, která byla měřena od základy na vyleštěném reprezentativním průřezu, se nachází v rozsahu 0,4 až 0,9 pm, s výhodou pak v rozsahu 0,5 až 0,8 pm. Zachycená délka je změřena pomocí zařízení pro obrazovou analýzu na mikrografu ve lÓOOO-násobném zvětšení a je vypočítána jak průměrná střední hodnota přibližně jednoho tisíce zachycených délek.

Potah, který je v souladu s výhodným příkladem provedení předloženého vynálezu, obsahuje:

první a nej vnitřně j ší vrstvu TiC_xN_yO_z ( pro kterou platí, že 0,7 < x+y+z <1, s výhodou z < 0,5, výhodněji pak y > x a z < 0,2, nejlépe pak y > 0,7 ) se rovnoosými zrnky a celkovou tloušťkou < 1 pm, s výhodou > 0,1 pm;

···· ···♦

- 8 vrstvu TiC_xN_yO_z, pro kterou platí, že 0,7 < x+y+z < 1, s výhodou z < 0,2, x > 0,3 a y > 0,2, nejlépe pak x > 0,4, a jejíž tloušťka je 0,5 až 7 pm, s výhodou 1 až 6 pm, nejlépe pak 2 až 6 pm, se sloupcovitými zrnky;

alespoň jednu vrstvu A1₂O₃, která se v podstatě skládá,z κ-fáze. Tato vrstva také může obsahovat malé množství ot-fáze ( určeno pomocí XRD měření ) . Vrstva A1₂O₃ má tloušťku, jejíž velikost se nachází v rozsahu 0,2 až 5 pm, s výhodou 0,3 až 4 pm a nejlépe pak 0,4 až 3 pm;

po nejvíce vnější vrstvě A1₂O₃ mohou následovat další vrstvy ( < 1 pm, s výhodou s tloušťkou o velikosti v rozsahu 0,1 až 0,5 pm ) TiC_xN_yO_z, HfC_xN_yO_z nebo ZrC_xN_yO_znebo jejich kombinace, přičemž platí, že 0,7 < x+y+z < 1,2, s výhodou pak y > x a z < 0,4, výhodněji pak y > 0,4, nejlépe pak y > 0,7, ovšem vrstva A1₂O₃ také může představovat nejvíce vnější vrstvu.

Předložený vynález se také týká způsobu výroby potaženého řezacího nástroje se složením 7,9 až 8,6 hmot. % Co, s výhodou 8,0 až 8,5 hmot. % Co, nejlépe pak 8,1 až 8.4 hmot. % Co; 0,5 až 2,1 hmot. %, s výhodou 0,7 až 1,8 nejlépe pak 0,9 až 1,5 hmot. % celkového množství kubických karbidů kovů Ti,

- 9 ·· ··

Nb a Ta a zbytku WC. Ti, Ta a / nebo Nb mohou být také nahrazeni jinými karbidy prvků ze skupiny IVb, Vb nebo VIb periodické tabulky. Obsah Ti je s výhodou na úrovni, která odpovídá příslušnému technickému dopujícímu prvku. U výhodného příkladu provedení předloženého vynálezu se poměr mezi hmotnostními koncentracemi Ta a Nb nachází v rozsahu hodnot mezi 1,0 až 12,0, š výhodou mezi 1,5 až 11,4, nejlépe pak mezi 3,0 až 10,5.

Požadovaná střední zachycená délka závisí na velikosti zrn výchozích prášků a rýhovacích a sintrovacích podmínkách a je potřeba ji určit pomocí experimentů. Požadovaná S-hodnota závisí na výchozích prášcích a sintrovacích podmínkách a je rovněž potřeba ji určit pomocí experimentů.

Vrstva TiC_xNyO_z, pro kterou platí, že 0,7 < x+y+z <1, s výhodou pak z < 0,2, x > 0,3 a y > 0,2, nejlépe pak x > 0,4, a jejíž morfologie se vyznačuje sloupcovitými zrnky, je nanesena pomocí MTCVD-technologie na slinutý karbid, přičemž pro vytvoření vrstvy je v teplotním rozsahu 700 až 950 °C použito acetonitrilu jako zdroje uhlíku a dusíku.

Nej vnitřnější vrstva TiC_xN_yO_z, vrstvy oxidu hlinitého a následné vrstvy TiC_xN_yO_z, HfC_xN_yO_z nebo ZrC_xN_yO_z ( samozřejmě pouze v případě, že jsou vytvořeny ) jsou naneseny pomocí technologií, které jsou již samy o sobě známy z dosavadního stavu techniky.

• · · · • •to ·· · ·

- 10 Předložený vynález také týká použití řezacích nástrojových vložek, které byly popisovány ve výše uvedeném popise, pro suché rýhování ocelí při vysokých řezacích rychlostech a pro suché rýhování vytvrzených ocelí při řezacích rychlostech o velikosti 75 až 400 cyklů za minutu se střední tloušťkou třísky v rozsahu velikostí mezi 0,04 a 0,20 mm ( v závislosti na řezací rychlosti a geometrii vložky ) .

Příklad 1

Vzorek A:

Slinutý karbidový substrát podle předloženého vynálezu se složením 8,2 hmot. % Co, 1,2 hmot. % TaC, 0,2 hmot. % NbC a zbytkovým WC s fázi pojidla, legovanou W úměrně S-hodnotě o velikosti 0,87, byl vyroben pomocí běžného rozemletí prášků, stlačení výchozích složek a následného spečení při 1430 °C.

Prozkoumáním mikrostruktury po dokončení procesu spékání se ukázalo, že střední zachycená délka wolframové karbidové fáze činila 0,65 pm. Substrát byl v souladu s předloženým vynálezem potažen čtyřmi sousedícími vrstvami, které byly naneseny v rámci stejného potahovacího cyklu. První vrstva byla 0,2 pm tlustá vrstva TiC_xN_Y0₂ se z < 0,1 a y > 0,6, která měla rovnoosá zrnka. Druhá vrstva byla 4,1 pm tlustá vrstva sloupcovitého TiC_xN_YO_z, která byla nanesena při teplotě 835 až 850 °C při použití acetonitrilu jako zdroje uhlíku a dusíku, přičemž přibližně dosažený poměr uhlíku a dusíku byl x / y = 1,5 pro z < 0,1. Třetí • ·

- 11 vrstva byla 1,7 μπι tlustá vrstva A1₂O₃, která byla nanesena při teplotě přibližně 1000 °C a skládala se v podstatě z κ-fáze.

Analýza AI2O3 vrstvy ροπιοοί XRD měřeni prokázala nepatrné množství a-Al₂O₃, avšak pouze do úrovně, na které velikost poměru intenzit odrazů (012) a-Al₂O₃ a (022) k-Al₂O₃ byla menší než 1/3.

Nakonec byla	nanesena	vrstva	rovnoosého TiC_xN_yO_z,	bohatého na
dusík, se z <	0,1 a y	> 0,8,	přičemž tloušťka této	vrstvy byla
0,2 pm.
Vzorek Β: ,
Substrát,	který byl	v souladu se vzorkem A podle	předloženého

vynálezu, byl potažen potahem, jenž obsahoval větší počet vrstev. Počet těchto vrstev činil sedm, přičemž uvedené vrstvy se skládaly z TiC_xN_yO_z ( z < 0,1 ). Všechny vrstvy byly naneseny pomocí technologie CVD, známé z dosavadního stavu techniky, při teplotě 1010 °C při použití metanového a dusíkového plynu jako zdroje uhlíku a dusíku. Morfologie zrnek každé vrstvy prokázala rovnoosý charakter zrnek. První vrstva byla 3,1 μπι tlustá vrstva TiC_xN_yO_z se složením blízkým x / y = 1,6. Tloušťka každé z následujících šesti vrstev byla 0,8 pm, přičemž složení se odpovídajícím způsobem měnilo přibližně v rozsahu poměrů x / y mezi 4 a 0,25.

Vzorek C:

• ·

- 12 • ···

Substrát se složením 7,1 hmot. % Co, 0,5 hmot. % TaC, 0,1 hmot. % NbC a zbytkem WC, s fází pojidla, legovanou W úměrně

S-hodnotě, o velikosti 0,94 a se střední zachycenou délkou WC v sintrovaném těle s tloušťkou 1,1 μιη byl zkombinován s potahem, který je v souladu se vzorkem A ( podle předloženého vynálezu ).

Operace	čelní rýhování
Řezací průměr	125 mm
Pracovní součástka	tyčka, 600 mm x 75 mm
Materiál	SS1672, 185 HB
Typ vložky	SEKN1203
Rychlost řezání	300 cyklů / min’
Posuv	0,25 mm / zub
Počet zubů	1
Hloubka řezu	2,5 mm
Šířka řezu	75 mm
Chlazení	ano

Výsledky	Životnost nástroje [ min ]
Vzorek A ( vzorek podle předloženého vynálezu )	14
Vzorek B ( substrát podle předloženého vynálezu )	10

- 13 ····

9* 999«

9 9 999

9 9

Vzorek C ( potah podle předloženého vynálezu )

8

Životnost nástroje byla ukončena destrukcí řezací hrany v důsledku šíření termálních prasklin. Tento experiment ukazuje, že kombinace substrátu a potahu podle předloženého vynálezu vykazují delší životnost nástroje než jak je tomu u stejného substrátu v kombinaci s potahem, který je sám o sobě znám z dosavadního stavu techniky, nebo jak je tomu u potahu podle předloženého vynálezu v kombinaci se substrátem, který je sám o sobě znám z dosavadního stavu techniky.

Příklad 2

Vzorek D:

Komerčně ,dostupná slinutá karbidová řezací vložka, která je dodávaná konkurenční společností a jejíž složení je

8,8 hmot. % Co, 1,8 hmot. % TaC, 0,3 hmot. % NbC, 0,3 hmot. % TiC a zbytkový WC. Fáze pojidla je legovaná W úměrně

S-hodnotě o velikosti 0,90, přičemž střední zachycená délka WC je 0,9 pm. Vložka je potažena 2,5 pm tlustou vrstvou TiC_xN_yO_z, 1,5 pm tlustou vrstvou TiC_xN_yO_z a 0,4 pm tlustou vrstvou

TiC_xN_yO_z.

- 14 ···· ► ···.* • t • ··· • ♦ • · • ···

Operace	čelní rýhování
Řezací průměr	125 mm
Pracovní součástka	tyčka, 600 mm x 26 mm
Materiál	SS2541, 240 HB
Typ vložky	SEKN1203
Rychlost řezání	200 cyklů / min
Posuv	0,2 mm / zub
Počet zubů	1
Hloubka řezu	2,5 mm
Šířka řezu	26 mm
Chlazení	ano

Výsledky	Životnost nástroje [ min J
Vzorek A ( vzorek podle předloženého vynálezu )	20
Vzorek C ( substrát podle předloženého vynálezu )	12
Vzorek D ( v souladu s dosavadním stavem techniky )	17

Životnost nástroje byla ukončena destrukcí řezací hrany v důsledku šíření hřebenových prasklin jako následek proměnného

4444 ···· 4 4 • ··*

- 15 teplotního namáhání a mechanického namáhání. U tohoto experimentu byly potahy porovnávaných vzorků podobného typu, přičemž rozdíly v životnosti nástroje byly dány zejména strukturálními rozdíly mezi testovanými substráty. Tento experiment ukazuje, že slinutý karbidový substrát podle předloženého vynálezu vykazuje delší životnost nástroje než jak je tomu u obou vzorků, které obsahují méně a více fáze pojidla.

Příklad 3

Vzorek E:

Komerčně dostupná slinutá karbidová řezací vložka se složením

9,4 hmot. % Co, 7,2 hmot. % TaC, 0,1 hmot. % NbC, 3,4 hmot. % TiC a zbytkovým WC. Fáze pojidla je legovaná W úměrně S-hodnotě o velikosti 0,85, přičemž střední zachycená délka WC je 0,7 μπι. Vložka je potažena 1,5 μπι tlustou vrstvou TiC_xN_y0₂.

Operace	kopírovací rýhování
Řezací průměr	35 mm
Pracovní součástka	tyčka, 350 mm x 270 mm
Materiál	SS2422, 38 HRC
Typ vložky	RPHT1204
Rychlost řezání	200 cyklů / min
Posuv	0,22 mm / zub
Počet zubů	3

- 16 ··«· • 9 999· • · · • · · · · • · · • 9 · • 9 9 99

Hloubka řezu	2 mm
Šířka řezu	5 - 32 mm
Chlazení	ne

Výsledky	Životnost nástroje [ min ]
Vzorek A ( vzorek podle předloženého vynálezu .)	65
Vzorek B ( substrát podle předloženého vynálezu )	25
Vzorek E ( v souladu s dosavadním stavem techniky )	41

Životnost nástroje byla ukončena bočním opotřebováním a tříštěním hrany. Tento experiment ukazuje, že v porovnání s potahy, založenými na čistém TiC_xN_yO_z, je možné pomocí potahu podle předloženého vynálezu dosáhnout lepší ochrany proti opotřebování obroušením a lepší ochrany proti popraskání v důsledku tepelného namáhání. Kratší životnost nástroje vzorku E ukazuje negativní vliv vysokého obsahu kubických karbidů, nepříznivě působící na pevnost řezací hrany a také na odolnost hrany proti tříštění.

··*·

- 17 • ···

Příklad 4

Operace	čelní rýhování
Řezací průměr	125 mm
Pracovní součástka	tyčka, 300 mm x 80 mm
Materiál	SS2244, 48 HRC
Typ vložky	SEKN1203
Rychlost řezání	200 cyklů / min
Posuv	0,15 mm / zub
Počet zubů	1
Hloubka řezu	2,5 mm
Šířka, řezu	40 mm
Chlazení	ne

Výsledky	Životnost nástroje [ min ]
Vzorek A ( vzorek podle předloženého vynálezu )	15
Vzorek C ( potah v souladu s dosavadním stavem techniky )	7

U tohoto experimentu je životnost nástroje omezena tříštěním hrany a praskáním, jenž vede k prasknutí řezací hrany. Rozdíly v • 4444 •φ 4444 • 4 4 444

4

životnosti nástroje ukazují vliv menší velikosti zrn v kombinaci s lehce zvýšeným obsahem Co. Díky těmto konstrukčním opatřením je možné dosáhnout o něco lepší odolnosti proti plastické deformaci řezací hrany při současném zachování vlastností, týkajících . se zejména její pevnosti.

Zastupuj e

JUDr. P. Kalenský

• ···· ··.:··· ‘Σ ♦ ····.

•·»··· • · • · · ♦ ·

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Řezací nástrojová vložka, která obsahuje slinuté karbidové

tělo a potah, zejména pro použití při rýhování při vysokých řezacích rychlostech málo a středně legovaných ocelá a při rýhování vytvrzených ocelí, vyznačující se tím, že složení uvedeného těla je 7,9 až 8,6 hmot. %, s výhodou 8,0 až 8,5 hmot. % Co; 0,5 až 2,1 hmot. % r S výhodou

0,7 až 1,8 hmot. % celkového množství kubických karbidů kovů Ta a Nb, přičemž poměr mezi hmotnostními koncentracemi Ta a Nb se nachází mezi 1,0 až 12,0, s výhodou mezi 1,5 až 11,4; a se zbytkovým WC se střední zachycenou délkou v rozsahu 0,4 až 0,9 pm, s výhodou 0,5 až 0,8 μπι, a fází pojidla, jenž je legována W v souladu s S-hodnotou v rozsahu 0,81 až 0,95, s výhodou 0,82 až 0,94; přičemž uvedený potah obsahuje první a 0,7 < x+y+z y > x a z tloušťkou < 1 nejvnitřnější vrstvu TiC_xN_yO_z, kde < 1, s výhodou z < 0,5, výhodněji pak < 0,2, se rovnoosými zrnky a celkovou μπι, s výhodou > 0,1 μπι;

vrstvu TiC_xN_yO_z, kde 0,7 < x+y+z < 1, s výhodou z < 0,2, x > 0,3 a y > 0,2, s výhodou x > 0,4, s tloušťkou 0,5 až 7 pm, s výhodou 1 až 6 pm, se sloupcovitými zrnky;

alespoň jednu vrstvu A1₂O₃, která se v podstatě skládá z κ-fáze, jenž při změření XRD měřeními může obsahovat

- 20 malé množství α-fáze, a která má tloušťku v rozsahu 0,2 až 5 μιτι, s výhodou 0,3 až 4 μπι.

ΦΦΦΦ

I* ΦΦΦΦ

ΦΦ ΦΦΦΦ φ · ·

ΦΦΦ φ

2. Řezací nástrojová vložka podle předcházejícího nároku, vyznačující se tím, že dále obsahuje vnější vrstvu TiC_xN_yO_z, HfC_xN_yO_z, nebo ZrC_xN_yO_z nebo jejich směs s 0,7 < x+y+z < 1,2, s výhodou sy>xaz<0,4, výhodněji pak y > 0,4.

3. Způsob výroby řezací nástrojové vložky, která obsahuje' slinuté karbidové tělo a potah, zejména pro použití při rýhování při vysokých řezacích rychlostech málo a středně legovaných ocelí a při rýhování vytvrzených ocelí, vyznačující se tím, že na slinuté karbidové tělo se složením 7,9 až 8,6 hmot. %, s výhodou 8,0 až 8,5 hmot. % Co; 0,5 až 2,1 hmot. %, s výhodou 0,7 až 1,8 hmot. % celkového množství kubických karbidů kovů Ta a Nb, přičemž poměr mezi hmotnostními koncentracemi Ta a Nb se nachází mezi 1,0 až 12,0, s výhodou mezi 1,5 až 11,4; a se zbytkovým WC se střední zachycenou délkou v rozsahu 0,4 až 0,9 μιη, s výhodou 0,5 až 0,8 μπι, a fází pojidla, jenž je legována W v souladu s S-hodnotou v rozsahu 0,81 až 0,95, s výhodou 0,82 až 0,94; je nanesen potah, který obsahuje první a 0,7 < x+y+z y > x a z tloušťkou < 1 nejvnitřnější vrstvu TiC_xN_yO_z, kde < 1, s výhodou z < 0,5, výhodněji pak < 0,2, se rovnoosými zrnky a celkovou μπι, s výhodou >0,1 pm;

- 21 • 444 • 4 4 444 vrstvu TiC_xN_yO_z, kde 0,7 < x+y+z < 1, s výhodou z < 0,2, x > 0,3 a y > 0,2, s výhodou x > 0,4, s tloušťkou

0,5 až 7 μη, s výhodou 1 až β μιη, se sloupcovitými zrnky;

alespoň jednu vrstvu AI2O3, která se v podstatě skládá z κ-fáze, jenž při změření XRD měřeními může obsahovat malé množství α-fáze, a která má tloušťku v rozsahu 0,2 až 5 pm, s výhodou 0,3 až 4 μιη.

4. Způsob podle nároku 3, vyznačující se tím, že obsahuje nanesení vnější vrstvy TiC_xN_yO_z, HfC_xN_yO_z nebo ZrC_xN_yO_z nebo jejich směs s 0,7 < x+y+z < 1,2, s výhodou sy>xaz<0,4, výhodněji pak y > 0,4.

5. Použití řezací nástrojové vložky podle nároků 1 až 4 pro suché rýhování ocelí při vysokých řezacích rychlostech a pro suché rýhování vytvrzených ocelí při řezacích rychlostech o velikosti 75 až 400 cyklů / min se střední tloušťkou třísky o velikosti 0,04 až 0,2 mm v závislosti na řezacích rychlostech a geometrii vložky.

Zastupuje .7 7)7/ áíbc // (X

JUDr. P. Kalenský / „ ó ;.,,..7hGKY , Zfc .....«; - —

120 20 Pnúw : ²

Ces;«i ίίψΐίύι.Λΰ fV '

J7Z • · • ··· ·*· ·· ···· • · • ··* • * • ·

R ··· / ;'