DD237764A3

DD237764A3 - DIFFUSION METHOD FOR THE PRODUCTION OF TANTAL CARBIDE-ALLOYED SINTERED CARBIDE CUTTING INSERTS

Info

Publication number: DD237764A3
Application number: DD25690882A
Authority: DD
Inventors: Joerg Heinrich; Wolfgang Weitz; Hartmut Westphal; Klaus Voigt
Original assignee: Joerg Heinrich; Wolfgang Weitz; Hartmut Westphal; Klaus Voigt
Priority date: 1982-03-11
Filing date: 1982-03-11
Publication date: 1986-07-30

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Diffusionsverfahren zur Herstellung tantalcarbidlegierter Schneideinsaetze aus Sinterhartmetall auf der Basis von Wolframcarbid und/oder Titancarbid mit mindestens einem Bindemetall der Eisengruppe fuer die spangebende Metallbearbeitung. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein geeignetes Diffusionsverfahren zur Herstellung einer mit Tantalcarbid legierten Randzone an Schneideinsaetzen zu entwickeln. Diese Aufgabe wird erfindungsgemaess dadurch geloest, dass auf einen pulvermetallurgisch hergestellten Schneideinsatz aus einer bekannten Sinterhartmetallegierung auf der Basis von Wolframcarbid und/oder Titancarbid mit mindestens einem Bindemetall der Eisengruppe durch ein chemisches, physikalisches oder elektrophoretisches Beschichtungsverfahren eine Oberflaechenschicht aus Tantalcarbid aufgebracht und der beschichtete Sinterhartmetallkoerper einer Temperaturbehandlung oberhalb der fuer die Legierungsanteile der Sinterhartmetall-Diffusionslegierung zutreffenden eutektischen Temperatur zwischen 1 250C und 1 400C ueber eine Haltezeit von 1 bis 2 Stunden in inerter oder reduzierender Atmosphaere unterzogen wird.The invention relates to a diffusion method for the production of tantalum carbide-alloyed cutting inserts of cemented carbide based on tungsten carbide and / or titanium carbide with at least one binder metal of the iron group for metal cutting. The invention has for its object to develop a suitable diffusion method for producing a tantalum carbide alloyed edge zone of Schneideinsaetzen. This object is achieved according to the invention by applying a surface layer of tantalum carbide to a powder-metallurgically produced cutting insert made of a known cemented carbide based tungsten carbide and / or titanium carbide with at least one binder metal of the iron group by a chemical, physical or electrophoretic coating method and the coated cemented carbide body of a Temperature treatment is applied above the eutectic temperature applicable to the alloying proportions of the sintered hard metal diffusion alloy between 1 250C and 1 400C over a holding time of 1 to 2 hours in an inert or reducing atmosphere.

Description

Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft ein Diffusionsverfahren zur Herstellung tantalcarbidlegierter Schneideinsätze aus Sinterhartmetall auf der Basis von Wolframcarbid und/oder Titancarbid mit mindestens einem Bindemetall der Eisengruppe für die spangebende Metallbearbeitung.The invention relates to a diffusion method for the production of tantalum carbide-alloyed cutting inserts made of cemented carbide based on tungsten carbide and / or titanium carbide with at least one binder metal of the iron group for metal cutting machining.

Characteristic of the known technical solutions

Es ist für die Herstellung von Sinterhartmetallegierungen auf der Basis von Wolframcarbid und/oder Titancarbid mit einem Bindemetall der Eisengruppe des PSE bekannt, daß durch Zulegieren von Tantalcarbid die Temperaturwechselbeständigkeit der fertiggesinterten Hartmetallformkörper wesentlich verbessert wird. Dabei strebt man.in diesen Legierungen eine kubischflächenzentrierte Mischkristallphase aus WC/TiC/TaC an, in der 10-28Mol.-% Tantalcarbid enthalten ist.It is known for the production of cemented carbide and / or titanium carbide based cemented carbides with a binding metal of the iron group of the PSE that by alloying tantalum carbide the thermal shock resistance of the finished sintered hard metal moldings is substantially improved. In this case, a cubic-surface-centered mixed crystal phase of WC / TiC / TaC is sought in these alloys, in which 10-28 mol% of tantalum carbide is contained.

Die hiermit erreichbare hohe Temperaturwechselbeständigkeit hat große Bedeutung für Schneideinsätze zur spangebenden Metallbearbeitung, weil bei einer ungenügenden Temperaturwechselbeständigkeit infolge der hohen thermischen Beanspruchung der Werkzeugschneide an der Schneidkante Kammrisse auftreten, die zu einem vorzeitigen Standzeitende der Werkzeugschneide führen. Da bei unterbrochenem Schneideneingriff, z. B. beim Fräsen, die Schneidentemperaturen stark wechseln, haben Schneideinsätze für solche Bearbeitungsvorgänge verhältnismäßig hohe Legierungszusätze an Tantalcarbid.The hereby achievable high thermal shock resistance is of great importance for cutting inserts for metal cutting machining, because in an insufficient thermal shock resistance due to the high thermal stress of the cutting edge on the cutting edge comb cracks occur, leading to a premature end of life of the cutting tool. Since interrupted cutting engagement, z. As in milling, the cutting temperatures change greatly, cutting inserts for such machining operations have relatively high alloying additions of tantalum carbide.

Dieser Legierungszusatz erhöht die Temperaturwechselbeständigkeit sowohl bei WC/TiC-Hartmetallen mit Cobaldbinder als auch bei TiC-Hartmetallen mit Molybdäncarbid und Nickelbinder.This alloy addition increases the thermal shock resistance in WC / TiC hard metals with cobalt binder as well as in TiC hard metals with molybdenum carbide and nickel binder.

Die Herstellung von Tantalcarbid enthaltendem Sinterhartmetall erfolgt nach der bekannten pulvermetallurgischen Technologie der Hartmetalle, wonach von Pulvermischungen der betreffenden Carbide und des Bindemetalles ausgegangen wird, die zu Form körpern gepreßt und im Vakuum oder unter einem Schutzgas der Sintertemperatur ausgesetzt werden. Der fertig gesinterte Formkörper in der Form eines Schneideinsatzes, der nach dieser bekannten Technologie hergestellt wurde, enthält nun über den gesamten Querschnitt gleichmäßig verteilt alle Legierungsbestandteile, wobei die Carbide als freie Carbide und in Mischkristallphasen vorliegen.The preparation of cemented carbide containing tantalum carbide is carried out according to the known powder metallurgy technology of cemented carbides, which is based on powder mixtures of the respective carbides and binder metal, which are pressed to form bodies and exposed in vacuum or under a protective gas of the sintering temperature. The finished sintered shaped article in the form of a cutting insert, which was produced according to this known technology, now contains all the alloy constituents uniformly distributed over the entire cross section, the carbides being present as free carbides and in mixed crystal phases.

Die vorteilhafte Wirkung des Tantalcarbides zur Erhöhung der Temperaturwechselbeständigkeit tritt ein, wenn Tantalcarbid mit den anderen Carbiden Mischkristalle gebildet hat.The beneficial effect of tantalum carbide to increase thermal shock resistance occurs when tantalum carbide has formed mixed crystals with the other carbides.

Dem Vorteil der höheren Temperaturwechselbeständigkeit der mit Tantalcarbid legierten Sinterhartmetalle steht gegenüber, daß es sich bei Tantal um ein selten vorkommendes Schwermetall handelt, bei dem die Gewinnungs- bzw. die Beschaffungskosten stark angestiegen sind, was sich entsprechend erhöhend auf die Werkzeugkosten auswirkt. Es wird deshalb weltweit daran gearbeitet, in diesen Sinterhartmetallen den Tantalcarbidanteil zu senken oder durch kostengünstige Legierungselemente zu ersetzen, wobei gleiche Eigenschaften hinsichtlich der Temperaturwechselbeständigkeit und Schneidhaltigkeit angestrebt werden.The advantage of the higher resistance to thermal shock of tantalum carbide alloyed sintered carbides is opposed to the fact that tantalum is a rarely occurring heavy metal, in which the extraction or the procurement costs have risen sharply, which has a correspondingly increasing effect on the tooling costs. It is therefore working worldwide to reduce the tantalum carbide content in these sintered carbides or to replace them with cost-effective alloying elements, with the same properties in terms of thermal shock resistance and cutting resistance are sought.

Die einfachste Möglichkeit ist die Substitution von Tantalcarbid durch Niobcarbid, was bis zu 30% des Tantalcarbidgehaltes praktikabel ist. Eine prozentual höhere Substitution führt zur Versprödung der Hartmetallegierung. Durch diese Maßnahme wird eine deutliche Senkung der Rohstoffkosten indessen nicht erreicht, weil auch Niobcarbid verhältnismäßig teuer ist.The simplest option is the substitution of tantalum carbide with niobium carbide, which is practical up to 30% of the tantalum carbide content. A percentage higher substitution leads to embrittlement of the hardmetal alloy. By this measure, however, a significant reduction in raw material costs is not achieved because also niobium carbide is relatively expensive.

Es wurde aus diesem Grunde in der AT-PS 276792 vorgeschlagen, Tantalcarbid in Sinterhartmetallegierungen durch Mischkristalle aus Niobcarbid und Hafniumcarbid zu ersetzen, wobei das Niobcarbid bis zu 30% Tantalcarbid enthalten soll. Für diese Substitution des Tantalcarbides treffen ebenfalls die Nachteile der hohen Rohstoffkosten zu.For this reason, it has been proposed in AT-PS 276792 to replace tantalum carbide in cemented carbide alloys with mixed crystals of niobium carbide and hafnium carbide, wherein the niobium carbide should contain up to 30% tantalum carbide. The disadvantages of high raw material costs also apply to this substitution of tantalum carbide.

Durch die DE-AS 1261368 ist ein Diffusionsverfahren zum Härten der Oberfläche von Gegenständen aus Metallen insbesondere aus Eisen oder Stahl bekannt geworden, bei dem die Gegenstände in einer Packung aus einer pulverigen Mischung von mindestens zwei Carbiden, mindestens einem Metall und mindestens einem Ammoniumsalz in inerter Atmosphäre bis zu 100 Stunden auf 650 bis 1100⁰C erhitzt und anschließend abgekühlt werden. Unter den als Einsatzpulver in Betracht kommenden Carbiden ist auch Tantalcarbid genannt. Abgesehen von dem als notwendig angesehenen Anteil eines zweiten Carbides, eines Metallpulvers und eines Ammoniumpulvers, ist diese Verfahrensvorschrift für die Diffusio.nsbehandlung von Sinterhartmetall nicht geeignet, weil sich unter diesen Bedingungen allenfalls die Ablagerung einer Oberflächenschicht ergibt, die außerdem auch schlecht haftet.By DE-AS 1261368 a diffusion method for curing the surface of objects made of metals, in particular iron or steel has become known, in which the articles in a pack of a powdery mixture of at least two carbides, at least one metal and at least one ammonium salt in inert Atmosphere heated to 650 to 1100 ⁰ C for up to 100 hours and then cooled. Tantalum carbide is also mentioned among the carbides which are suitable as feed powders. Apart from the considered necessary proportion of a second carbide, a metal powder and an ammonium powder, this procedure is not suitable for the Diffusio.ns treatment of cemented carbide, because under these conditions at best results in the deposition of a surface layer, which also also poorly adheres.

In der DE-AS 2127162 wird die Ablagerung von Doppelschichten auf Hartmetall-Schneidplatten beschrieben, wobei als Zwischenschicht u.a. Tantalcarbid vorgeschlagen wird, das in dieser Form des Einzelcarbideseine Übergangszone zwischen dem Substrat und der Deckschicht bildet, wodurch keine Veränderung der Legierungsstruktur und folglich auch keine Verbesserung der Temperaturwechselbeständigkeit der Basis-Hartmetall-Legierung bewirkt werden kann.In DE-AS 2127162 the deposition of double layers is described on carbide inserts, as an intermediate layer u.a. Tantalum carbide is proposed, which forms a transition zone between the substrate and the cover layer in this form of Einzelcarbidese, whereby no change in the alloy structure and consequently no improvement in thermal shock resistance of the base carbide alloy can be effected.

Nach der GB-PS 1457181 wurde auch schon vorgeschlagen, ein Wolframcarbid-Schneidwerkzeug einer Diffusionsbehandlung mit einem Metall der Gruppe IVB oder VB des PSE, wozu auch Tantal gehört, zu unterziehen, wobei das Wolframcarbid des Basishartmetalles im unmittelbaren Oberflächenbereich zu metallischem Wolfram reduziert wird, das in die Bindemetallphase eintritt und ein hochschmelzendes Wolframbindemittel bildet. Diese durch die Diffusionsbehandlung bewirkte Reduktion der WC-Phase führt zu einem Verlust der Duktilität der Bindemetallphase und damit zu einer Versprödung der behandelten Oberflächenzone. Die Schneidkanten solcher Schneidwerkzeuge haben dadurch eine sehr hohe Bruchempfindlichkeit, so daß sie für die Metallzerspanung unbrauchbar sind.It has also been proposed according to GB-PS 1457181 to subject a tungsten carbide cutting tool to a diffusion treatment with a group IVB or VB metal of the PSE, including tantalum, whereby the tungsten carbide of the base metal is reduced in the immediate surface area to metallic tungsten, which enters the binder metal phase and forms a refractory tungsten binder. This reduction in the WC phase brought about by the diffusion treatment leads to a loss of the ductility of the binder metal phase and thus to an embrittlement of the treated surface zone. The cutting edges of such cutting tools have thereby a very high breaking sensitivity, so that they are unusable for metal cutting.

Object of the invention

Es ist das Ziel der Erfindung, bei Tantalcarbid enthaltenden Schneideinsätzen aus Sinterhartmetall den Aufwand an Tantalcarbid zu senken, ohne im einsetzbaren Schneidenbereich die bei tantalcarbidlegierten Hartmetallen vorhandene vorteilhafte Eigenschaft der hohen Temperaturwechselbeständigkeit zu beeinträchtigen.It is the object of the invention to reduce the expense of tantalum carbide in tantalum carbide-containing cutting inserts made of cemented carbide without impairing the advantageous property of high thermal shock resistance present in tantalum carbide-alloyed hard metals in the usable cutting region.

Essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein geeignetes Diffusionsverfahren zur Herstellung einer mit Tantalcarbid legierten Randzone an Schneideinsätzen aus Sinterhartmetall zu entwickeln.The invention has for its object to develop a suitable diffusion method for producing a tantalum carbide-alloyed edge zone of cutting inserts of cemented carbide.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß auf einen pulvermetallurgisch hergestellten Schneideinsatz aus einer bekannten Sinterhartmetallegierung auf der Basis von Wolframcarbid und/oder Titancarbid mit mindestens einem Bindemetall der Eisengruppe durch ein chemisches, physikalisches oder elektrophoretisches Beschichtungsverfahren eine Oberflächenschicht aus Tantalcarbid aufgebracht und der beschichtete Sinterhartmetallkörper einer Temperaturbehandlung oberhalb der für die Legierungsanteile der Sinterhartmetall-Diffusionslegierung zutreffenden eutektischen Temperatur zwischen 1 25O⁰C und 1400⁰C über eine Haltezeit von 1 bis 2 Stunden in inerter oder reduzierender Atmosphäre unterzogen wird. Wie sich aus dieser erfindungsgemäßen Lösung der zugrundeliegenden Aufgabenstellung ergibt, ist der Schneideinsatz aus einer Basis-Sinterhartmetallegierung aus. Wolframcarbid und/oder Titancarbid mit mindestens einem Bindemetall der Eisengruppe gebildet, deren grundsätzliche Struktur im gesamten Querschnitt vorhanden ist und die nur in einer begrenzten Randzone mit Tantalcarbid angereichert ist. Diese Anreicherung mit Tantalcarbid ist durch eine Diffusionslegierung, d.h. durch Lösung des Tantalcarbides in dem sogenannten Wirtsgitter der Basislegierung vorhanden. Als solche Wirtsgitter für Tantalcarbids sind Hartstoffkristalle und/oder Mischkristalle geeignet, in denen sich Tantalcarbid lösen kann, wie z. B. Titancarbid, Wolframcarbid/Titancarbid-Mischkristalle oder Titancarbid/Molybdäncarbid-Mischkristalle. Dabei kommt es besonders darauf an, daß Tantalcarbid als Zusatzcarbid mit den Carbiden der Basislegierung Wolframcarbid und/oder Titancarbid gesättigte Mischkristalle bildet.This object is achieved in that applied to a powder metallurgy produced cutting insert of a known cemented carbide based on tungsten carbide and / or titanium carbide with at least one binder metal of the iron group by a chemical, physical or electrophoretic coating method, a surface layer of tantalum carbide and the coated cemented carbide body of a Temperature treatment above the true for the alloying proportions of the sintered hard metal diffusion alloy eutectic temperature between 1 25O ⁰ C and 1400 ⁰ C over a holding time of 1 to 2 hours in an inert or reducing atmosphere is subjected. As is apparent from this solution according to the invention of the underlying task, the cutting insert is made of a base sintered carbide alloy. Tungsten carbide and / or titanium carbide formed with at least one binder metal of the iron group, whose basic structure is present in the entire cross section and which is enriched only in a limited boundary zone with tantalum carbide. This enrichment with tantalum carbide is present through a diffusion alloy, ie by dissolving the tantalum carbide in the so-called host lattice of the base alloy. As such host lattice for tantalum carbides hard crystals and / or mixed crystals are suitable in which tantalum carbide can dissolve, such as. As titanium carbide, tungsten carbide / titanium carbide mixed crystals or titanium carbide / molybdenum carbide mixed crystals. It is particularly important that tantalum carbide forms as additional carbide with the carbides of the base alloy tungsten carbide and / or titanium carbide saturated mixed crystals.

Fertigungstechnisch wird bei der.Herstellung der erfindungsgemäßen Schneideinsätze so verfahren, daß zunächst nach der üblichen Hartmetalltechnologie Sinterhartmetallkörper in der Form der betreffenden Schneideinsätze hergestellt werden. Im ersten Verfahrensschritt wird auf diese Sinterhartmetallkörper eine etwa 5-10/xm dicke Tantalcarbid-Oberflächenschicht nach einem der genannten Beschichtungsverfahren aufgebracht. Im zweiten Verfahrensschritt werden die mit Tantalcarbid beschichteten Sinterhartmetallkörper einer Temperaturbehandlung in inerter oder reduzierender Atmosphäre oberhalb der legierungsspezifischen eutektischen Temperatur unterzogen.In terms of manufacturing technology, the cutting inserts according to the invention are manufactured in such a way that initially sintered carbide bodies in the form of the respective cutting inserts are produced according to the usual hard metal technology. In the first process step, an approximately 5-10 / xm thick tantalum carbide surface layer is applied to these cemented carbide bodies by one of the coating methods mentioned. In the second process step, the tantalum carbide-coated cemented carbide bodies are subjected to a temperature treatment in an inert or reducing atmosphere above the alloy-specific eutectic temperature.

Diese Behandlungstemperatur muß also oberhalb der Temperatur liegen, bei der Tantalcarbid mit den Carbiden der Basislegierung Mischkristalle bildet.This treatment temperature must therefore be above the temperature at which tantalum carbide forms mixed crystals with the carbides of the base alloy.

Bei dieser Temperaturbehandlung kommt es darauf an, daß die aufgebrachte Oberflächenschicht aus Tantalcarbid vollständig in die Randzone des Sinterhartmetallkörpers eindiffundiert. Dementsprechend ist auch die Behandlungszeit festzulegen. Es ist folglich festzustellen, daß sich in Abhängigkeit von der Basislegierung, der Dicke der aufgebrachten Tantalcarbid-Oberflächenschicht und dem angewendeten Temperatur-Zeit-Regime bei der Temperaturbehandlung in der Randzone des Schneideinsatzesein Phasengleichgewicht einstellt, das für den Bereich der Werkzeugschneiden maßgebend ist. Die erfindungsgemäßen Schneideinsätze mit tantalcarbidlegierter Randzone sind in ihren physikalischen Prüfwerten mit Schneideinsätzen aus durchgehend tantalcarbidlegierten Sinterhartmetallen gleichwertig. Sie haben aber demgegenüber den Vorteil, daß die Rohstoffkosten durch die geringere Einsatzmenge an teurem Tantalcarbid wesentlich niedriger liegen. Bei Spannungsversuchen wurde festgestellt, daß die erfindungsgemäßen Schneideinsätze besonders beim Fräsen von Stählen und beim Drehen mit unterbrochenem Schnitt oder stark schwankender Schneidenbelastung eine wesentlich geringere Neigung zur Ausbildung von Kammrissen zeigen als vergleichbare Schneideinsätze aus durchgehend tantalcarbidlegierten Hartmetallegierungen.In this temperature treatment, it is important that the applied surface layer of tantalum carbide diffuses completely into the edge zone of the cemented carbide body. Accordingly, the treatment time is set. It will thus be noted that, depending on the base alloy, the thickness of the deposited tantalum carbide surface layer and the applied temperature-time regime, a phase equilibrium in the temperature treatment in the edge zone of the cutting insert, which is decisive for the area of the tool cutting edges. The cutting inserts according to the invention with a tantalum carbide-alloyed edge zone are equivalent in their physical test values to cutting inserts made of continuous tantalum carbide-alloyed sintered hard metals. However, they have the advantage that the raw material costs are much lower due to the lower amount of expensive tantalum carbide used. In tension tests, it has been found that the cutting inserts according to the invention, especially when milling steels and when turning with an interrupted cut or greatly fluctuating cutting load, show a significantly lower tendency to form comb cracks than comparable cutting inserts made of continuous tantalum carbide-alloyed hard metal alloys.

Ausführungsbeispieleembodiments

Im folgenden werden Herstellung, Struktur und Eigenschaften von Schneideinsätzen nach der Erfindung an drei Ausführungsbeispielen näher erläutert:In the following, production, structure and properties of cutting inserts according to the invention are explained in more detail in three exemplary embodiments:

Example 1:

Als Wendeschneidplatten gestaltete Sinterhartmetallkörper, die aus einer Sinterhartmetallegierung zu 82% Wolframcarbid, 9% Titancarbid und 9% Cobalt bestanden, wurden mittels eines Beschichtungsverfahrens aus der Gasphase (CVD) mit einer 8^m dicken Tantalcarbidschicht versehen. Anschließend wurden die beschichteten Sinterhartmetallkörper bei 1320°C unter Vakuum temperaturbehandelt. Die Untersuchung der so hergestellten Wendeschneidplatten mit der Elektronenstrahlmikrosonde zeigte,Cemented carbide sintered carbide bodies consisting of 82% tungsten carbide, 9% titanium carbide, and 9% cobalt cemented carbide were provided with a 8 μm thick tantalum carbide layer by a CVD (CVD) coating process. Subsequently, the coated cemented carbide bodies were heat-treated at 1320 ° C under vacuum. Examination of the thus produced inserts with the electron beam microprobe showed

Die Eigenschaften der erfindungsgemäßen Wendeschneidplatten wurden in einem Drehversuch festgestellt und mit den Eigenschaften von Wendeschneidplatten aus einer durchgehend mit Tantalcarbid legierten Sinterhartmetallegierung, bestehend aus 74,5% WC, 5% TiC, 12% TaC und 8,5% Co verglichen. Prüfbedingung: Es wurden 4 Stehbolzen aus Stahl C 60 mit einem Durchmesser von 80 mm von innen nach außen plangedreht.The properties of the indexable inserts according to the invention were determined in a rotational trial and compared with the properties of inserts made of a continuously tantalum carbide alloyed cemented carbide alloy consisting of 74.5% WC, 5% TiC, 12% TaC and 8.5% Co. Test condition: 4 studs made of steel C 60 with a diameter of 80 mm were turned from the inside to the outside.

j Schnittgeschwindigkeit: v = 60m-min~¹ j Cutting speed: v = 60m-min ~ ¹

: Vorschub: . s = 0,5 mm/U: Feed:. s = 0.5 mm / rev

' Schnittiefe: a = 1 mm'Depth of cut: a = 1 mm

Leistungsergebnis: Die Messung der Verschleißmarkenbreite nach der Bearbeitung von je 30 Werkstücken zeigte bei den bekannten wie bei den erfindungsgemäßen Wendeschneidplatten die gleiche Größe.Performance result: The measurement of the wear mark width after the machining of 30 workpieces each showed the same size in the known as well as in the indexable inserts according to the invention.

Example 2:

Auf eine Anzahl der erfindungsgemäßen Wendeschneidplatten vom Beispiel 1 wurde nach der Temperaturbehandlung unter Anwendung eines CVD-Verfahrens eine 6/Lirn dicke Titancarbidschicht aufgebracht. Diese Wendeschneidplatten wurden mit den im gleichen Durchgang beschichteten Vergleichs-Wendeschneidplatten vom Beispiel 1 in einem Fräsversuch verglichen. Prüfbedingungen: EswurdenBlöckeausStahlC60inder Abmessung 1 000 x 300 mm mit einem Fräskopf von 315 mm Durchmesser plangefräst. Schnittgeschwindigkeit: v=140m-min~¹ On a number of the indexable inserts according to the invention of example 1, a 6 / Lirn thick titanium carbide layer was applied after the temperature treatment using a CVD method. These indexable inserts were compared to the comparative coated comparative indexable inserts of Example 1 in a milling trial. Test conditions: Blanks made of steel C60 measuring 1 000 x 300 mm were milled with a milling head of 315 mm diameter. Cutting speed: v = 140m-min ~ ¹

Vorschub pro Zahn: s = 0,15mm/UFeed per tooth: s = 0.15mm / rev

Schnittiefe: a = 2mmDepth of cut: a = 2mm

Leistungsergebnis: Standweg der bekannten Wendeschneidplatten 25 mPerformance result: tool life of the known indexable inserts 25 m

Standweg dererfindungsgemäßen Wendeschneidplatten 40 m Die bekannten Wendeschneidplatten wiesen am Standwegende verstärkte Kammrißbildung auf.Stator length of the indexable inserts 40 m according to the invention The known indexable inserts exhibited increased comb cracking at the end of the stand.

Example 3:

Wendeschneidplatten aus einer wolframcarbidfreien Sinterhartmetallegierung, bestehend aus 68%Titancarbid und 12% Molybdän-Molybdäncarbid und 20% Nickel wurden im CVD-Verfahren bei 850⁰C mir mit einer 5μιτι dicken Tantalcarbidschicht versehen und dann bei 1300 ⁰C eine Stunde unter Wasserstoffatmosphäre temperaturbehandelt. Anschließend wurden sie noch mit einer 6/xm dicken Titancarbidschicht versehen. Die Untersuchungen mit der Elektronenstrahlmikrosonde zeigten, daß die Wendeschneidplatten unterhalb der TiC-Oberflächenschicht eine etwa 40μιη dicke Randzone aufwiesen, in der 10% Tantalcarbid durch Diffusion zulegiert.worden waren.Indexable inserts made of a tungsten carbide-free cemented carbide alloy consisting of 68% titanium carbide and 12% molybdenum-molybdenum carbide and 20% nickel were provided with a 5μιτι thick tantalum carbide layer in the CVD method at 850 ⁰ C and then temperature treated at 1300 ⁰ C under hydrogen atmosphere for one hour. Then they were provided with a 6 / xm thick titanium carbide layer. The investigations with the electron beam microprobe showed that the inserts below the TiC surface layer had an approximately 40μιη thick edge zone in which 10% tantalum carbide zulegiert.worden were.

Diese erfindungsgemäßen Wendeschneidplatten wurden im Orehversuch bei ununterbrochenem Schnitt mit den bekannten Wendeschneidplatten aus einer Sinterhartmetallegierung von 68%Titancarbid, 12% Molybdän-Molybdäncarbid und 20% Nickel, die ebenfalls mit TiC beschichtet waren, verglichen. Prüfbedingungen: EswurdeeineStahlrolleausStahlC60 am Umfang überdreht.These indexable inserts according to the invention were compared in the uninterrupted cutting trial with the known inserts of a sintered hard alloy of 68% titanium carbide, 12% molybdenum molybdenum carbide and 20% nickel, which were also coated with TiC. Test conditions: A steel roll of steel C60 was over-wound on the circumference.

Schnittgschwindigkeit: v = 150m-min~¹ Cutting speed: v = 150m-min ~ ¹

Vorschub: s = 0,3 mm/UFeed: s = 0.3 mm / rev

Schnittiefe: 3 mmDepth of cut: 3 mm

Leistungsergebnis: Die Messung der Verschleißmarkenbreite nach einer Drehzeit von 60 min ergab.Performance result: The measurement of the wear mark width after a rotation time of 60 min yielded.

fürdiefor the

bekannte Wendeschneidplatte: B = 0,61 mm erfindungsgemäße Wendeschneidplatte B = 0,40 mmKnown insert: B = 0.61 mm indexable insert according to the invention B = 0.40 mm

Claims

Invention claim:

1. A diffusion method for producing tantalcarbidlegierter cutting inserts made of cemented carbide based on tungsten carbide and / or titanium carbide with at least one binder metal of the iron group having a carbide mixed crystal phase with tantalum carbide only in a peripheral zone corresponding to the usable cutting areas, characterized in that first in a known manner a tantalum carbide surface layer is applied by a chemical, physical or electrophoretic coating method, and the tantalum carbide coated cemented carbide body is subjected to a temperature treatment above the eutectic temperature between 1250 ⁰ C and 1400 ⁰ C applicable to the alloy constituents of the cemented carbide diffusion alloy over a holding time of 1 to 2 hours in an inert or reducing atmosphere until complete WC-TiC-TaC mixed crystal formation has occurred in the surface zone.