CZ2003819A3

CZ2003819A3 - Řezcací nástrojová vložka, způsob její výroby a její použití

Info

Publication number: CZ2003819A3
Application number: CZ2003819A
Authority: CZ
Inventors: Andreas Larsson; Anette Sulin; Jacob Sjölén
Original assignee: Seco Tools Ab Ab
Priority date: 2002-03-20
Filing date: 2003-03-20
Publication date: 2004-01-14
Also published as: US20030219633A1; DE60319295T2; DE60319295D1; EP1347076A1; ATE387519T1; SE0200871D0; US6884497B2; CN1445037A; KR20030076380A; EP1347076B1; SE523826C2; CN1301341C; SE0200871L; JP2003326415A

Description

Řezací nástrojová vložka, způsob její výroby a její použití,

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. Při rýhování legovaných ocelí přitom velmi často dochází k opotřebovávání vlivem obroušení. Rovněž velmi často také dochází ke třepení hrany, k čemuž dochází v důsledku štěpení hrany na jednotlivé vrstvy nebo v důsledku praskání ochranného potahu.

Řezací výkon může být s ohledem na různé specifické druhy opotřebování vylepšen jednorázovými konstrukčními opatřeními, která však velmi často mají negativní vliv na jiné ♦ · ·

- 2 vlastnosti, týkající se opotřebování celého konstrukčního prvku. V důsledku této skutečnosti proto musí být úspěšné nástrojové kompozitní materiály navrhovány a vytvářeny na základě pečlivé optimalizace mnoha různých vlastností. V případě rýhování legovaných ocelí a nástrojových ocelí, které jsou velmi často podrobeny specifickému zpracování za účelem jejich vytvrzení, je velmi důležitá rovnováha mezi odolností řezací hrany proti plastické deformaci a odolností řezací hrany proti tříštění. Jednoduché opatření, pomocí kterého se zvýší odolnost proti plastické deformaci a také odolnost proti opotřebování obroušením, 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 přidání má ovšem negativní vliv na vznik tříštění hrany a rovněž vede také ke vzniku tak zvané hřebenové praskliny. Konstrukční uspořádání a struktura aplikovaného povrchového potahu, který je odolný proti opotřebování, představuje klíčový faktor, který podstatným způsobem určuje vlastnosti nástroje. Tlustší potahy nebo potahy, které jsou více odolné proti opotřebování, jsou často nanášeny pomocí CVD technologie ( zkratka pochází z anglického výrazu Chemical Vapor Deposition ) . Tyto potahy také často zlepšují odolnost proti plastické deformaci, ovšem ve velké míře mohou naopak narušit

4444 44 4444 44 *44 444 44 4

4444 · 4444 4 * 4 • «44« 444 4 4

4 44 4 4444 pevnost hrany. Potahy, které jsou vyráběny při využití technologie nanášení pomocí fyzikálních par ( v následujícím popise bude tato technologie označována zkratkou PVD, která pochází z anglického výrazu Physical Vapor Deposition ) a které jsou často velmi tentké, nepředstavují příliš dobrou ochranu proti teplu a proti plastické deformaci, ovšem na druhou stranu zajišťují dobrou integritu hrany, v důsledku čehož je pak možné dosáhnout dobré ochrany proti tříštění hrany.

Je zřejmé, že vylepšit všechny vlastnosti nástroje najednou je velmi těžké, přičemž při podobné optimalizaci je potřeba současně zvážit značné množství vlastností jak ochranného potahu, tak i slinutého karbidového substrátu i jejich výsledné kombinace. S ohledem na výše uvedené skutečnosti proto byly komerční potažené slinuté karbidové vzorky obvykle optimalizovány pouze co se týče odolnosti proti jednomu nebo několika málo druhů opotřebování. Z tohoto faktu také plyne skutečnost, že uvedené nástroje byly rovněž optimalizovány 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 • 4 « · 4 4 • 4

4 4 4 4··· 4 4 « • · · 4 4 4 4 4 • 4 4 4 4 4 4

4444 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 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, vnitřní vrstvu AI2O3 a s výhodou také horní vrstvu TiN.

Dokument US 6,250,855 popisuje potažený slinutý karbidový řezací nástroj pro mokré a pro suché rýhování nerezových ocelí při vysokých řezacích rychlostech. Uvedený nástroj obsahuje slinuté karbidové tělo, které se skládá ze substrátu na bázi WC-Co, do které nebyly přidány jakékoliv kubické karbidy. Potah zahrnuje velmi tenkou vrstvu TiN a dále obsahuje také druhou vrstvu, skládající se z (Ti,Al)N s periodickými změnami poměru Ti / Al, a nejvíce vnější vrstvu, skládající se z 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 • ··· 9 9999 9 9 9 • 9 · 9 9 <99 9 9 9 9 99 9 9999 •99 999 99 999 99 99

- 5 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-A1₂0₃ a vrstvy TiC_xN_yO_z.

Podstata vynálezu

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 legovaných ocelí a nástrojových ocelí a při rýhování vytvrzených ocelí. Při těchto řezací podmínkách řezací nástroj v souladu s předloženým vynálezem vykazuje zlepšené vlastnosti

9 9 * a · «9 i' při působení mnoha druhů opotřebovávání, které již byly zmíněny ve výše uvedeném popise.

Přehled obrázků na výkresech

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

1. - slinuté karbidové tělo;

- nejvíce vnitřní vrstvu Ti_xAl_yN;

- nejvíce vnější vrstvu TiN.

Příklady provedení vynálezu

Řezací nástrojová vložka podle předloženého vynálezu obsahuje slinutý karbidový substrát s relativně nízkým množstvím kubických karbidů, s fází pojidla se středním až vysokým obsahem W a s jemnou až střední velikostí zrn WC. Tento substrát je opatřen potahem, který je odolný proti opotřebování a který obsahuje vrstvu Ti_xAl_yN a vnější vrstvu TiN.

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;

• · 9. 9 9 9

9·« 9 «999 9 9 9

9999 9999 «

9 99 9 9999

9 9 9 9 9 99 «99 99 9 9

- 7 0,5 až 2,1 hmot. %, s výhodou 0,7 až 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 gTm³kg^-1. S-hodnota závisí na obsahu wolframu ve fázi 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.

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 μιη. Zachycená délka je změřena pomocí zařízení pro

0··· · 4000 · » 0

0 0 · » 0*00 ·

0 0 » 0 0000 _ g _ ··* *** ** ··♦ ** ** obrazovou analýzu na mikrografu ve 10000-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:

alespoň	jednu	vrstvu Ti_xAlyN, prc	i kterou
platí, že 0,	8	< x + y < 1,2,	přičemž
0,25 <	X	/	y < 1,45, s	výhodou
0,33 <	X	/	y < 1,1, nejlépe pak
0,42 < x	/ Y	<	0,79, s tloušťkou v	rozsahu
mezi 0,5	až 7	pm, s výhodou mezi 1	až 6 pm,
nej lépe	pak		mezí 2 až 5	pm, se

sloupcovitými zrnky;

po nejvíce vnější vrstvě Ti_xAl_yN může následovat vrstva TiN s tloušťkou v rozsahu

mezi	0,1	až 2 pm, s výhodou	mezi
0,1	až	1,5 pm, nejlépe pak	mezi
0, 2	až	1 pm, ovšem vrstva	Ti_xAl_yN
také	může	představovat nejvíce	vněj ší

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 ·· · to « · · · · ·» 9 9·♦

9 · · » to· · •φφ· · toto·· · · ·

9 9 9 9 to « to to · • ··· » · · · · ··· ··· ·* ··· «to ··

Ti, 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, s 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 síntrovacích podmínkách a je potřeba ji určit pomocí experimentů. Požadovaná S-hodnota závisí na výchozích prášcích a síntrovacích podmínkách a je rovněž potřeba ji určit pomocí experimentů.

Potah vrstvy jsou nanesen pomocí PVD technologie, s výhodou pak pomocí obloukového napařování, přičemž uvedený potah je nanášen na legované nebo kompozitní Ti-Al kovové cíle.

Předložený vynález také týká použití řezacích nástrojových vložek, které byly popisovány ve výše uvedeném popise, pro suché rýhování legovaných ocelí a nástrojových ocelí při vysokých řezacích rychlostech a pro suché rýhování vytvrzených ocelí při řezacích rychlostech o velikosti 50 až 350 cyklů za minutu se střední tloušťkou třísky v rozsahu velikostí mezi 0,03 a 0,18 mm (v závislosti na řezací rychlosti a geometrii vložky ).

• · · · • · © ·

·· · • · ·· • · © ·	• · « ♦ · © • ©·©· · · · • © · · · · © © • · · > © · · ©· ··· ·© ·»
	- 10 -
Příklad 1
Vzorek A:
Slinutý	karbidový	substrát, který	je	v souladu s
předloženým	vynálezem,	se složením	8,2	hmot. % Co,

1,2 hmot. % TaC, 0,2 hmot. % NbC a zbytkovým WC, s fází pojidla, legovanou W úměrně S-hodnotě 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 0,7 μιη. Substrát byl potažen v souladu s předloženým vynálezem v obloukovém napařovacím systému. Před samotným potažením byl z vložek odstraněn tuk v ultrazvukové čistící lince a na místě byly vložky rovněž nárazově očištěny pomocí iontů Ti a Ar. V průběhu napařování byly vložky připevněny ke třídílnému rotačnímu upevňovacímu systému se záporným předpětím. Byly použity Ti a legované Ti-Al kovové terče a nanášení bylo provedeno v plynné atmosféře, která obsahovala N₂. V průběhu jedné hodiny nanášecího cyklu byla teplota udžována na 500 °C. V průběhu stejného potahovacího cyklu byly naneseny dvě npo sobě jdoucí vrstvy, totiž 3,4 μιη tlustá vrstva Ti_xAl_yN s poměrem x / y = 0,55, po které následovala 0,2 μιη tlustá vrstva TiN. Tloušťka jednotlivých vrstev byla změřena na boční straně vložek, přičemž bylo použito snímacího elektronového mikroskopu a měřeno bylo na průřezech vzorků. Uvedená technika měření rozměrů pomocí snímacího elektronového mikroskopu bude v následujícím popise označována zkratkou SEM, která je odvozena z anglického výrazu Scannin Electron Microscopy.

4444

4444 •44 444 44 4

4444 4 4444 4 4 4

4 4 *· 4 · 4 4 4

4 4 4 » 4 4 4 4

444 444 44 ··· 44 44

Poměr kovů x / y byl stanoven pomocí spektroskopie, využívající energetické disperze paprsků X v SEM. Uvedená spektroskopická technika, založená na energetické disperzi paprsků X, bude v následujícím popise označována zkratkou EDS, která je odvozena z anglického výrazu Energy Dispersive X-ray Spectroscopy. Viz též doprovodný obr. 1.

Vzorek B:

Substrát se složením 10 hmot. % Co, 0,5 hmot. % Cr₃C₂ a zbytkovým WC ( fáze pojidla byla legována W úměrně S-hodnotě o velikosti 0,84 a střední zachycená délka WC v sintrovaném těle činila 0,4 pm ) byl zkombinován s potahem v souladu se vzorkem A ( vzorek podle předloženého vynálezu ).

Operace	čelní rýhování
Řezací průměr	100 mm
Pracovní součástka	tyčka, 600 mm x 80 mm
Materiál	SS2244, 250 HB
Typ vložky	RPHT1204
Rychlost řezání	300 cyklů / min
Posuv	0,25 mm / zub
Hloubka řezu	2,5 mm
Šířka řezu	80 mm
Chlazení	ne

« ··· ·· · «« ·

Výsledky	Životnost nástroje [ min ]
Vzorek A ( vzorek podle předloženého vynálezu )	16
Vzorek B ( potah podle předloženého vynálezu )	10

Životnost nástroje na bázi vzorku A byla ukončena bočním opotřebováním. Životnost nástroje na bázi vzorku B byla ukončena destrukcí řezací hrany, která vznikla v důsledku plastické deformace. Tento experiment ukazuje, že kombinace substrátu a potahu podle předloženého vynálezu vykazuje delší životnost nástroje než jak je tomu u potahu v kombinaci se substrátem, který je sám o sobě znám z dosavadního stavu techniky, který byl vyroben bez jakékoliv přísady kubických karbidů a u kterého se ve slinutém těle WC vyznačoval mnohem jemnější střední zachycenou délkou.

Příklad 2

Vzorek C:

Substrát v souladu se vzorkem A ( vzorek podle předloženého vynálezu ) . Substrát byl pomocí CVD technologie potažen čtyřmi po sobě následujícími vrstvami, které byly naneseny v průběhu stejného potahovacího cyklu. První vrstva byl 0,3 pm tlustá vrstva TiC_xN_yO_z se z < 0,1 a přibližně ♦ ·*-♦« ·· ·9<9 ♦99 9 9 9 99 9

999999999999

9 » 9 9 9999 9

9 99 9 9 9 9 9 _ ₁₃ _ ........... ·· ” x / y = 0,1, vyznačující se rovnoosými zrnky. Druhou vrstvou byla 3,1 μτη tlustá vrstva sloupcovitého TiC_xN_yO_z, která byla pomocí technologie MTCVD nanesena při teplotě 835 až 850 °C, přičemž přibližně dosažený poměr uhlíku a dusíku byl x /y = 1,5 pro z < 0,1. Třetí vrstva byla 1,5 μπι tlustá vrstva A1₂O₃, která byla nanesena při teplotě přibližně 1000 °C a skládala se v podstatě z κ-fáze. 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.

Operace	kopírovací rýhování
Řezací průměr	35 mm
Pracovní součástka	tyčka, 350 mm x 270 mm
Materiál	SS2314, 40 HB
Typ vložky	RPHT1204
Rychlost řezání	200 cyklů / min
Posuv	0,2 mm / zub
Počet zubů	3
Hloubka řezu	2 mm
Šířka řezu	5-32 mm
Chlazení	ne

Výsledky	Životnost nástroje [ min ]
Vzorek A
( vzorek podle	40
předloženého vynálezu )

- 14 Φ φφφφ - ·· ···« φφφ φφφ φφ φ φ φφφ φ φ φφφ φφφ φ φφφφ φφφφ φ φ φφφ φφφφφ φφφ φφφ φφ φφφ φφ ♦*

Vzorek C ( substrát podle předloženého vynálezu )

25

Životnost nástroje obou vzorků byla ukončena tříštěním hrany. Životnost nástroje na bázi vzorku C byla podstatným způsobem snížena adhezním - opotřebováním, které vedlo k narušení potahu a v důsledku této skutčnosti i k následnému předčasnému roztříštění hrany. Tento experiment ukazuje, že kombinace substrátu a potahu podle předloženého vynálezu vykazuje delší životnost nástroje než substrát v kombinaci s tlustším CVD potahem, který je znám z dosavadního stavu techniky.

Příklad 3

Vzorek D:

Substrát v souladu se vzorkem A ( vzorek podle předloženého vynálezu ) . Substrát byl pomocí technologie PVD potažen dvěma po sobě následujícími vrstvami, které byly naneseny v průběhu stejného potahovacího cyklu, totiž 3,2 μπι tlustou vrstvou Ti_xAl_yN s x / y = 1,63, po které následovala 0,2 μπι tlustá vrstva TiN.

Operace	čelní rýhování
Řezací průměr	100 mm
Pracovní součástka	tyčka, 75 mm x 600 mm

• 4

4444 ♦

• 44 • 444 4 4 4 444

Materiál	SS2244, 250 HB
Typ vložky	SEKN1203
Rychlost řezání	250 cyklů / min
Posuv	0,25 mm / zub
Hloubka řezu	2,5 mm
Šířka řezu	75 mm
Chlazení	ne

Výsledky	Životnost nástroje [ min ]
Vzorek A ( vzorek podle předloženého vynálezu )	21
Vzorek D ( v souladu s dosavadním stavem techniky )	15

Životnost nástroje byla ukončena bočním opotřebováním. Lepší životnost nástroje na bázi vzorku D je možné zdůvodnit jako důsledek větší odolnosti potahu podle předloženého vynálezu proti opotřebování.

Příklad 4

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 pm. Vložka je potažena 1,5 pm tlustou vrstvou Ti_xAl_yN ( změřeno na boční straně ) s poměrem prvků o velikosti x / y = 1,2.

Operace	kopírovací rýhování
Řezací průměr	35 mm
Pracovní součástka	tyčka, 350 mm x 270 mm
Materiál	SS2242, 38 HRC
Typ vložky	RPHT1204
Rychlost řezání	200 cyklů / min
Posuv	0,22 mm / zub
Počet zubů	3
Hloubka řezu	2 mm
Šířka řezu	5-32 mm
Chlazení	ne

Výsledky	Životnost nástroje [ min ]
Vzorek A ( vzorek podle předloženého vynálezu )	56
Vzorek E ( v souladu s dosavadním stavem techniky )	41

• ♦•9

9 99 9 9 ·

9·9

9 9

9

9 9

9

Životnost nástroje byla ukončena bočním opotřebováním a tříštěním hrany. Kratší životnost nástroje na bázi vzorku E ukazuje negativní vliv vysokého obsahu kubických karbidů na pevnost řezací hrany a na odolnost hrany proti jejímu třepení.

Zastupuje

JUDr. P. Kalenský

S''·’'·'- ΚΑΑΚΑΑ ÁR

Visi , . > ·.; ,\;<k.KÝ

A i 2ϋ όυ Asi:;· 2, Hadova 2

Česká republika

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Řezací nástrojová vložka, která obsahuje slinuté karbidové tělo a potah, zejména pro použití při rýhování legovaných a nástrojových ocelí při vysokých řezacích rychlostech, a při rýhování vytvrzených ocelí, vyznačující se tím., že složení slinutého karbidového těla je 7,9 až 8,6 hmot. % Co, 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 zbytkový WC se střední zachycenou délkou v rozsahu 0,4 až 0,9 μπι, s výhodou 0,5 až 0,8 μτη, a fáza 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 vrstvu Ti_xAl_yN, kde 0,8 < x + y < 1,2 pro

0,25 < x / y < 1,45, s výhodou 0,33 < x / y < 1,1, s tloušťkou o velikosti 0,5 až 7 μπι, s výhodou 1 až 6 μπι, se sloupcovitými zrnky.
2. Řezací nástrojová vložka podle nároku 1, vyznačující se tím, že potah obsahuje jednu vrstvu Ti_xAl_yN s 0,8 < x + y < 1,2 a 0,42 < x / y < 0,79.
3. Řezací nástroj podle předcházejících nároků, se tím, že dále obsahuje vnější vrstvu TiN s velikosti 0,1 až 2 μη, s výhodou 0,1 až 1,5 μπι.

vyznačující tloušťkou o
4. Způsob výroby řezací nástrojové vložky, která obsahuje slinuté karbidové tělo a potah, zejména pro použití při

19 ·· ♦·· rýhování při vysokých řezacích rychlostech málo a středně legovaných ocelí a vyznačující se tím, že při rýhování vytvrzených ocelí, na slinutý karbid se složením 7,9 až

8,6 hmot. % Co, s výhodou 8,0 až 8,5 hmot. % Co; 0,5 až 2,1 hmot.

, s výhodou 0,7 až 1,8 hmot. kubických karbidů kovů Ta a Nb, 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 pm, a fází pojidla, jenž je legována W v souladu s Shodnotou v rozsahu 0,81 až 0,95, s výhodou 0,82 až 0,94; je pomocí PVD-technologie, s výhodou pomocí obloukového napařování, nanesen potah, který obsahuje vrstvu Ti_xAl_yN s 0,25 < x / y < 1,45, s výhodou 0,33 < x / y < 1,1, s tloušťkou o velikosti 0,5 až 7 pm, s výhodou 1 až 6 pm, se sloupcovitými zrnky.

% celkového množství přičemž poměr mezi
5. Způsob podle nároku 4, vyznačující se tím, že zahrnuje nanesení Ti_xAl_yN s 0,8 < x + y < 1,2 a 0,42 < x / y < 0,79 pomocí známé PVD-technologie.
6. Způsob podle nároků 4 až 5, vyznačující se tím, že zahrnuje nanesení vnější vrstvy TiN s 0,1 až 2 pm, s výhodou 0,1 až 1,5 pm, pomocí známé PVD-technologie.
7. Použití řezací nástrojové vložky podle nároků 1 až 6 pro suché rýhování legovaných ocelí a nástrojových ocelí při vysokých řezacích rychlostech a pro suché rýhování vytvrzených ocelí při řezacích rychlostech o velikosti 50 až 350 cyklů / min se střední tloušťkou třísky o velikosti 0,03 až ·*·· ····

4499 • 4

44 4 4 4 4 4 4

4994 4 · «·· «99

4 4 4 9 4 4 4 4 4 9 • « 4 4 4 9 9 4 4

444 944 44 494 94 ·»

0,. 18 mm v závislosti na řezacích rychlostech a geometrii vložky.