DE10062594A1

DE10062594A1 - Schneidelement

Info

Publication number: DE10062594A1
Application number: DE10062594A
Authority: DE
Inventors: Daisuke Shibata
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 1999-12-24
Filing date: 2000-12-15
Publication date: 2001-06-28
Also published as: JP2001179507A; US20010006594A1; US6872234B2

Abstract

Das Schneidelement umfaßt WC, zwei oder mehrere feste Lösungen von WC und Verbindungen, die aus Carbiden, Nitriden und Carbonitriden von Metallen der Gruppen 4a, 5a und 6a des Periodensystems ausgewählt sind, und mindestens ein Metall der Eisengruppe; wobei mindestens eine der zwei oder mehreren festen Lösungen eine feste Lösung mit einem hohen Nb- oder Zr-Gehalt ist, wodurch die Verschleißfestigkeit und die Beständigkeit gegenüber plastischer Verformung im Fall des Schneidens von schwer bearbeitbaren Materialien wie z. B. rostfreiem Stahl verbessert sind; dadurch wird es möglich, die Nutzungsdauer des Schneidelements zu verlängern.

Description

Fachgebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Schneidelement, z. B. ein Schneidwerkzeug, das aus einem Wolframcarbid (WC)- Sintercarbid hoher Festigkeit und hoher Zähigkeit hergestellt ist, das hohe Verschleißfestigkeit und hohe Beständigkeit gegenüber plastischer Verformung aufweist und das zum Schneiden von schwer bearbeitbaren Materialien wie z. B. rostfreier Stahl, der schwer zu bearbeiten ist, besonders geeignet ist.

Hintergrund der Erfindung

Als Sintercarbide, die in großem Umfang für Schneidmetalle verwendet wurden, waren bisher eine WC-Co-Legierung, die eine harte Phase, welche WC als Hauptkomponente enthält, und eine Bindungsphase aus einem Metall der Eisengruppe, z. B. Cobalt, umfaßt, oder eine Legierung, die durch Versetzen der WC-Co- Legierung mit Carbiden, Nitriden oder Carbonitriden von Metallen der Gruppen 4a, 5a und 6a des Periodensystems erhalten wird, bekannt. In dem zuletztgenannten Fall werden Körner der festen Lösung von WC und Carbiden, Nitriden und Carbonitriden von Metallen der Gruppen 4a, 5a und 6a des Periodensystems zu der harten Phase und der Bindungsphase gegeben.

Diese Sintercarbide werden prinzipiell als Schneidwerkzeug zum Schneiden von Gußeisen und Kohlenstoffstählen verwendet und werden neuerdings auch in großem Umfang zum Schneiden von rostfreien Stählen eingesetzt. Rostfreie Stähle wurden aufgrund ihrer Eigenschaften wie z. B. hervorragende Korrosionsbeständigkeit, Oxidationsbeständigkeit und Wärmebeständigkeit auf verschiedenen Gebieten eingesetzt, und die Menge dieser rostfreien Stähle, die zu bearbeiten ist, hat jedes Jahr zugenommen.

Allerdings war bekannt, daß rostfreie Stähle aufgrund ihrer Eigenschaften wie z. B. leichtes Auftreten einer Kaltverfestigung, geringe thermische Leitfähigkeit und hohe Affinität zu Werkzeugmaterialien, typische schwer bearbeitbare Materialien sind.

Unter WC-Sintercarbiden für Schneidwerkzeug werden zum Schneiden von rostfreien Stählen im allgemeinen Sintercarbide, die gemäß JIS B 4053 (1996) in sogenannte M-Reihen eingeordnet werden, verwendet. WC-TiC-Ta(Nb)C-Co- Sintercarbide werden grundsätzlich in M-Reihen verwendet und außerdem werden TiC und Ta(Nb)C in vergleichsweise geringer Menge zugesetzt, um das Schneidwerkzeug mit Zähigkeit auszustatten.

Selbst wenn der rostfreie Stahl unter Verwendung eines Schneidwerkzeugs aus einem herkömmlichen Sintercarbid der M-Reihen geschnitten wird, ist es aufgrund des großen Abnutzungsgrades des Schneidwerkzeugs und der kurzen Nutzungsdauer des Werkzeugs schwierig, über einen langen Zeitraum in zufriedenstellender Weise zu schneiden.

Außerdem wird eine starke plastische Verformung im Primärgrenzenbereich durch den Schneidwiderstand der bearbeiteten Oberfläche, die während des Schneidens des rostfreien Stahls kaltverfestigt wird, verursacht; auf diese Weise wird die Nutzungsdauer des Werkzeugs reduziert.

Eine Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung eines Schneidelements, bei dem die Verschleißfestigkeit und die Beständigkeit gegenüber plastischer Verformung selbst im Fall eines Schneidens von schwer bearbeitbaren Materialien wie z. B. rostfreiem Stahl verbessert sind; dadurch resultiert eine lange Nutzungsdauer des Werkzeugs.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung eines Schneidelements, das verbesserte Ausbröcklungsbeständigkeit aufweist.

Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben intensive Untersuchungen zur Lösung der oben beschriebenen Aufgaben durchgeführt. Als Resultat fanden sie die neue Tatsache, daß, wenn eine feste Lösung mit einem hohen Nb- oder Zr-Gehalt in der Struktur eines WC-Sintercarbids ausgefällt und dispergiert wird, es möglich gemacht wird, ein Schneidelement zu erhalten, das wegen der hohen Härte des Präzipitats hervorragende mechanische Festigkeit hat und das auch eine hervorragende Verschleißbeständigkeit und hervorragende Beständigkeit gegenüber plastischer Verformung aufweist, und zwar selbst beim Schneiden von schwer bearbeitbaren Materialien wie z. B. rostfreiem Stahl.

Im Fall eines herkömmlichen Schneidwerkzeugs tritt Ausbröckeln auf, das durch die Haftung des zu schneidenden Materials an der Werkzeugoberfläche verursacht werden kann; dadurch wird die bearbeitete Oberfläche des zu schneidenden Materials schlecht. Erfindungsgemäß wird es allerdings möglich gemacht, das Sintercarbid selbst zu verstärken, indem eine feste Lösung mit einem hohen Nb- oder Zr-Gehalt ausgefällt und dispergiert wird, und so die Ausbröcklungsbeständigkeit zu verbessern.

Erfindungsgemäß wird ein Schneidelement, umfassend WC, zwei oder mehr feste Lösungen von WC und Verbindungen, die aus Carbiden, Nitriden und Carbonitriden von Metallen der Gruppen 4a, 5a und 6a des Periodensystems ausgewählt sind, und mindestens ein Metall der Eisengruppe, wobei mindestens eine der zwei oder mehr festen Lösungen eine feste Lösung mit einem hohen Nb- oder Zr-Gehalt ist, bereitgestellt.

Die anderen Aufgaben und Vorzüge der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung klar.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist ein Diagramm, das die Röntgendiffraktion einer festen Lösung mit einem hohen Zr-Gehalt, die in Probe Nr. 4 erhalten wurde, zeigt.

Fig. 2 ist ein Diagramm, das die Röntgendiffraktion einer festen Lösung mit einem Nb-Gehalt, die in Probe Nr. 7 erhalten wurde, zeigt.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Im folgenden wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Das Sintercarbid, das das Schneidwerkzeug der vorliegenden Erfindung bildet, besteht aus einer harten Phase und einer Bindungsphase. Die harte Phase enthält WC und zwei oder mehr feste Lösungen (komplexe feste Carbid-Lösung, komplexe feste Nitrid-Lösung oder komplexe feste Carbonitrid-Lösung) von diesem WC und Carbide, Nitride oder Carbonitride von Metallen der Gruppen 4a, 5a und 6a des Periodensystems. Die Bindungsphase enthält als Hauptkomponente ein Metall der Eisengruppe, z. B. Co, und ist im Sintercarbid vorzugsweise mit einem Anteil im Bereich von 5 bis 15 Gew.-% enthalten. Wenn der Anteil der Bindungsphase über dem obigen Bereich liegt, können die Härte und die Druckfestigkeit leicht verringert werden, wodurch sich die Verschleißfestigkeit verringert und der Verschleißgrad des Werkzeugs erhöht wird. Wenn andererseits der Anteil der Bindungsphase unter dem obigen Bereich liegt, tritt während der Bearbeitung leicht ein Ausbröckeln des Werkzeugs auf, da die Zähigkeit aufgrund der unzureichenden Bindung zwischen harten Phasen schlecht ist.

Irgendeine der oben beschriebenen zwei oder mehr festen Lösungen in der vorliegenden Erfindung gehört vorzugsweise zu einem B1-Typ (kubisches System). Außerdem ist mindestens eine der zwei oder mehr festen Lösungen eine feste Lösung mit einem hohen Nb- oder Zr-Gehalt.

Die feste Lösung mit einem hohen Nb- oder Zr-Gehalt ist eine feste Lösung, die bei der Energiedispersions- Röntgendiffraktion eine Peak-Intensität von Nb oder Zr hat, die 50% oder mehr, vorzugsweise 50 bis 120% der Peak- Intensität von W ist. Wenn die Peak-Intensität von Nb oder Zr 50% oder weniger der von W ist, wird der Gehalt an W relativ hoch. Daher kann die Härte der Legierung nicht erhöht werden und damit wird es unmöglich gemacht, eine hohe Verschleißfestigkeit und eine hohe Beständigkeit gegenüber plastischer Verformung zu zeigen.

Das Flächenverhältnis der festen Lösung mit einem hohen Nb- oder Zr-Gehalt zu der gesamten festen Lösungsstruktur ist vorzugsweise 50% oder weniger. Wenn das Flächenverhältnis der festen Lösung zu der gesamten festen Lösungsstruktur 50% übersteigt, wird die Festigkeit der Legierung wegen einer übermäßigen Präzipitation der festen Lösung mit einem hohen Nb- oder Zr-Gehalt leicht verringert; dadurch wird die plastische Verformung erhöht und die Ausbröcklungsbeständigkeit des Werkzeugs verringert. Das Flächenverhältnis darf nicht 0% sein. Wenn das Flächenverhältnis der festen Lösung zu der gesamten festen Lösungsstruktur 0% ist, ist die feste Lösung mit einem hohen Nb- oder Zr-Gehalt nicht präzipitiert (ausgefällt); dadurch verringert sich die Verschleißbeständigkeit und erhöht sich der Verschleißgrad des Werkzeugs.

Das Flächenverhältnis kann in folgender Weise bestimmt werden. Zunächst wird das Schneidwerkzeug in einem beliebigen Teil geschnitten und sein Querschnitt wird unter Erhalt einer spiegelartigen Oberfläche geschliffen und poliert; dann wird dieser spiegelartige Oberflächenteil mit einem Elektronenmikroskop betrachtet (reflektiertes Elektronenbild). In der resultierenden Aufnahme des reflektierten Elektronenbildes unterscheiden sich die feste Lösung mit einem hohen Nb- oder Zr-Gehalt und die andere feste Lösung wegen des Unterschieds in der Ordnungszahl und dem Atomgewicht der Elemente, die die Zusammensetzung der festen Lösung bilden, in der Farbe. Das Ergebnis ist, daß beide feste Lösungen identifiziert werden können. Auf diese Weise wird es ermöglicht, das Verhältnis der Fläche (Flächenverhältnis) der festen Lösung mit hohem Nb- oder Zr-Gehalt zu der gesamten festen Lösungsstruktur zu bestimmen, indem die Fläche beider fester Lösungen in einem beliebigen Bereich (20 µm × 20 µm) unter Verwendung des Bildanalyseverfahrens gemessen wird.

Der Ausdruck "andere feste Lösung als die feste Lösung mit hohem Nb- oder Zr-Gehalt" bezieht sich auf eine feste Lösung des Metalls, das kein Nb und Zr ist, das heißt eines oder mehrerer Metalle von Ti, V, Cr, Mo, Hf und Ta, und WC und/oder eine feste Lösung von Nb oder Zr mit einem geringen Gehalt und WC. Betrachtet man die feste Lösung, die kein Nb oder Zr enthält oder die Nb oder Zr in geringer Menge enthält, so ist bei der Energiedispersions-Röntgendiffraktion die Peak-Intensität von Nb oder Zr 50% oder weniger, vorzugsweise 0 bis 20% der Peak-Intensität von W.

In der vorliegenden Erfindung sind die zwei oder mehr festen Lösungen in dem Sintercarbid vorzugsweise in einem Anteil im Bereich von 0,5 bis 10 Vol.-% enthalten. Wenn der Gehalt der ganzen festen Lösung den obigen Bereich übersteigt, wird die mechanische Festigkeit des Schneidwerkzeugs verringert, da die feste Lösung an sich Sprödigkeit aufweist, wodurch die plastische Verformung erhöht und die Beständigkeit des Werkzeugs gegenüber Ausbröckelung verringert wird. Wenn andererseits der Gehalt der ganzen festen Lösung unter dem obigen Bereich liegt, wird ein Sintercarbid erhalten, das in die sogenannten K-Reihen eingeordnet wird; die Charakteristika des resultierenden Schneidwerkzeugs bei hoher Temperatur werden verschlechtert, wodurch es schwierig gemacht wird, schwer bearbeitbare Materialien zu bearbeiten. Bevorzugter können die zwei oder mehr festen Lösungen in dem Sintercarbid in einem Anteil im Bereich von 2 bis 6 Vol.-% enthalten sein.

Die durchschnittliche Korngröße der festen Lösungsphase ist vorzugsweise 5 µm oder weniger und bevorzugter 3 µm oder weniger. Auch die durchschnittliche Korngröße der festen Lösung mit einem hohen Nb- oder Zr-Gehalt ist vorzugsweise 5 µm und bevorzugter 3 µm oder weniger. Wenn die durchschnittliche Korngröße der festen Lösungsphase 5 µm übersteigt, neigt die Festigkeit der ganzen Legierung dazu, sich zu verschlechtern, da die Benetzbarkeit der ausgefällten festen Lösung mit der Bindungsphase schlecht wird. Die durchschnittliche Korngröße der festen Lösung mit einem hohen Nb- oder Zr-Gehalt kann bevorzugter 2 µm oder weniger sein.

Die durchschnittliche Korngröße von WC-Körnern, die die harte Phase bilden, kann vorzugsweise im Bereich von 0,5 bis 5 µm und bevorzugter zwischen 0,5 und 2 µm liegen.

Auf der Oberfläche des Schneidelements der vorliegenden Erfindung kann eine Überzugsschicht ausgebildet sein. Die Überzugsschicht ist ein Einschichtüberzug oder ein Mehrschichtenüberzug, der aus mindestens einer Verbindung besteht, die aus MC, MN, MCN, TiAlN, ZrO₂ und Al₂O₃ ausgewählt ist, mit der Maßgabe, daß "M" ein Metall der Gruppen 4a, 5a oder 6a des Periodensystems bezeichnet und MC, MN und MCN Carbid, Nitrid bzw. Carbonitrid des oben genannten Metalls wie z. B. TiC, TiN oder TiCN, bezeichnen. Der Überzug wird vorzugsweise in einer Dicke im Bereich von etwa 0,1 bis 20 µm nach dem CVD-Verfahren, PVD-Verfahren oder dgl. ausgebildet.

Das Schneidelement der vorliegenden Erfindung wird hergestellt, indem WC-Pulver, ein oder mehrere Pulver von Carbiden, Nitriden und Carbonitriden von Metallen der Gruppen 4a, 5a und 6a des Periodensystems und Pulver eines Metalls der Eisengruppe wie z. B. Co als Ausgangspulver abgewogen werden, vermischt werden und die Pulver pulverisiert werden, die vermischten Pulver zu einem Grünling mit gewünschter Form geformt werden, wobei ein herkömmliches bekanntes Formungsverfahren wie z. B. Pressen eingesetzt wird, und der resultierende Grünling gebrannt wird. Das Brennen wird bei einer Temperatur im Bereich von 1623 bis 1773 K unter einem Druck im Bereich von 10^-1 bis 10^-3 Torr für 10 min bis 2 h durchgeführt. Das so gebildete Sintercarbid wird gegebenenfalls mit einer Überzugsschicht auf der Oberfläche ausgestattet. Die Überzugsschicht wird nach dem Waschen des Sintercarbids gebildet.

Die Menge des WC-Pulvers liegt vorzugsweise in einem Bereich von 70 bis 95 Gew.-% und die Menge der Pulver von Metallen der Gruppen 4a, 5a und 6a des Periodensystems liegt in einem Bereich von 0,1 bis 20 Gew.-% und darüber hinaus liegt die Menge des Pulvers des Metalls der Eisengruppe innerhalb eines Bereichs von 5 bis 20 Gew.-%. Günstiger liegt die Menge des WC-Pulvers in einem Bereich von 85 bis 95 Gew.-% und die Menge der Pulver von Metallen der Gruppen 4a, 5a und 6a des Periodensystems liegt in einem Bereich von 0,5 bis 5 Gew.-% und darüber hinaus liegt die Menge des Pulvers des Metalls der Eisengruppe innerhalb eines Bereichs von 5 bis 10 Gew.-%.

Um die feste Lösung mit einem hohen Nb- und/oder Zr-Gehalt auszufällen, kann die Menge an Carbiden, Nitriden oder Carbonitriden von Nb und/oder Zr, die in der Verbindung des Metalls der Gruppen 4a, 5a oder 6a des Periodensystems enthalten ist, kontrolliert werden. Um das gewünschte Flächenverhältnis zu erzielen, wird die Menge der Nb- Verbindung und/oder Zr-Verbindung in spezifischer Weise so gesteuert, daß das Verhältnis (Gew.-%) der Verbindung des Metalls der Gruppen 4a, 5a oder 6a des Periodensystems fast dasselbe ist wie das gewünschte Flächenverhältnis.

Wie oben beschrieben wurde, hat das Schneidelement der vorliegenden Erfindung verbesserte Verschleißfestigkeit und verbesserte Beständigkeit gegenüber plastischer Verformung gegenüber schwer bearbeitbaren Materialien wie z. B. rostfreier Stahl und ist auch bezüglich der Beständigkeit gegen Ausbröckelung überlegen. Somit wird es möglich, die Schneidleistung zu verbessern und die Nutzungsdauer des Schneidelements zu verlängern.

BEISPIELE

Das Schneidelement der vorliegenden Erfindung wird nun anhand von Beispielen im Detail beschrieben.

Die jeweiligen anorganischen Pulver als Ausgangspulver, die in Tabelle 1 angegeben sind, wurden in dem Verhältnis, das in derselben Tabelle angegeben ist, abgewogen und nach dem Vermischen und Pulverisieren der Pulver wurden die vermischten Pulver zu einem Grünling, der die gewünschte Gestalt eines Schneidwerkzeugs (CNMG432) hatte, durch Pressen geformt, dann wurde der Grünling unter einem reduziertem Druck von 10^-2 Torr oder weniger für eine Stunde bei 1773 K gebrannt.

Der resultierende Sinterkörper wurde in einem beliebigen Teil geschnitten und der Querschnitt davon wurde geschliffen und poliert, wobei eine spiegelartige Oberfläche erhalten wurde; dann wurde ein Reflexions-Elektronenbild durch ein Elektronenmikroskop betrachtet. Danach wurde das Verhältnis der Fläche (Flächenverhältnis) der festen Lösung mit einem hohen Nb- und/oder Zr-Gehalt zu der gesamten festen Lösungsstruktur aus der Aufnahme des Reflexions- Elektronenbildes auf der Basis des Unterschieds in der Farbe zwischen der festen Lösung mit einem hohen Nb- und/oder Zr-Gehalt und der anderen festen Lösung in einem willkürlichen Bereich (20 µm × 20 µm) unter Anwendung des Bildanalyseverfahrens bestimmt.

Unter Verwendung eines Röntgenstrahl-Mikroanalysators (Energie-Dispersions-Röntgendiffraktometer, PV9800, hergestellt von EDAX CO.) wurde eine Röntgendiffraktion durchgeführt. Die Peak-Intensität von Nb oder Zr in der festen Lösung mit einem hohen Nb und/oder Zr-Gehalt und die Peak-Intensität von W wurden gemessen, um dadurch das Peak- Intensitätsverhältnis (%) nach der folgenden Formel zu bestimmen.

Peak-Intensitätsverhältnis (%) = (Peak-Intensität von Nb oder Zr) × 100/(Peak-Intensität von W).

Ein Diagramm der Röntgendiffraktion einer festen Lösung mit einem Zr-Gehalt, die in Probe Nr. 4 erhalten wurde, ist in Fig. 1 dargestellt. Ein Diagramm der Röntgendiffraktion einer festen Lösung mit einem hohen Nb-Gehalt, die in Probe Nr. 7 erhalten wurde, ist in Fig. 2 dargestellt.

Die Meßergebnisse sind auch in Tabelle 1 angegeben.

Die Oberfläche jedes resultierenden Sinterkörpers wurde nach dem CVD-Verfahren mit einem Titancarbonitrid-Film, der eine Dicke von etwa 5 µm hatte, überzogen, wobei ein Schneidwerkzeug aus einem überzogenen Sintercarbid erhalten wurde.

TESTBEISPIEL

Unter Verwendung des resultierenden Schneidwerkzeugs wurde ein rostfreier Stahl geschnitten. Dann wurde die Schneidzeit gemessen, die erforderlich war, damit das Ausmaß eines Verschleißes an der Freifläche (bewirkt durch direkte Reibung eines zu bearbeitenden Materials an der Freifläche eines Werkzeugs) und eines Spitzenverschleißes (tritt am spitzen Winkelteil eines Werkzeugs auf) einen Wert erreichte, der als Nutzungsdauer des Werkzeugs zu beurteilen ist (d. h. durchschnittliches Ausmaß bzw. durchschnittlicher Grad des Verschleißes an der Freifläche: 0,2 mm, durchschnittliches Ausmaß des Spitzenverschleißes: 0,2 mm). Wenn allerdings die Schneidzeit 8 min erreichte, bevor das Verschleißausmaß den Wert erreichte, der einer Nutzungsdauer des Werkzeugs entspricht, wurde das Verschleißausmaß nach 8-minütigem Schneiden gemessen.

Die Schneidbedingungen sind wie folgt: Während des Schneidens wurde eine wasserlösliche Schneidlösung verwendet. Zu schneidendes Material: rostfreier Stahl (SUS304)
Form des Werkzeugs: CNMG 120408
Schneidgeschwindigkeit: 200 m/min
Vorschubgeschwindigkeit: 0,3 mm/Umdrehung
Schnittiefe: 2 mm

Um die Beständigkeit jedes Schneidwerkzeugs gegenüber Ausbröckelung zu beurteilen, wurde der Test auf Formbeständigkeit in der Wärme durchgeführt. Der Test wurden unter denselben Bedingungen wie sie oben beschrieben wurden durchgeführt, außer daß die Dicke des Teststücks in 2,5 mm geändert wurde und die Spannweite der Dreipunktbiegung gemäß JIS R 161 geändert wurde; so wurde unter Verwendung einer Tensilonuniversal-Testapparatur UCT30T, hergestellt von Orientec Co., die Formbeständigkeit in der Wärme bestimmt. Wenn die Formbeständigkeit bei hoher Temperatur 900 MPa oder mehr ist, wird die Beständigkeit gegenüber Ausbröckelung als gut beurteilt.

Diese Testresultate sind in Tabelle 2 angegeben. In Tabelle 2 bedeutet das Symbol x "versagen", bedeutet das Symbol O "gut" und bedeutet das Symbol "ausgezeichnet" für die jeweiligen Beurteilungen.

Wie aus den Resultaten des Verschleißtestes, die in Tabelle 2 angegeben sind, hervorgeht, war die Probe Nr. 1 bezüglich der Verschleißfestigkeit schlechter; das Ausmaß des Spitzenverschleißes erreichte den Wert, der der Nutzungsdauer entspricht, in kurzer Zeit, da die feste Lösung mit einem hohen Nb- oder Zr-Gehalt nicht ausgefällt (präzipitiert) worden war.

Im Gegensatz dazu wiesen die Proben Nr. 2, 3, 4, 6 und 7, die die Lösung mit hohem Nb- oder Zr-Gehalt enthielten, insbesondere die Proben Nr. 2, 3, 6 und 7 hervorragende Verschleißfestigkeit und hervorragende Beständigkeit gegenüber plastischer Verformung während des Schneidens von rostfreiem Stahl auf.

Wie aus den Resultaten des Tests auf Formbeständigkeit bei hoher Temperatur, die in Tabelle 2 angegeben sind, hervorgeht, hatten die erfindungsgemäßen Proben Nr. 2, 3, 4, 6 und 7 eine hohe Formbeständigkeit bei hoher Temperatur.

Claims

1. Schneidelement, umfassend WC, zwei oder mehr feste Lösungen von WC und Verbindungen, die aus Carbiden, Nitriden und Carbonitriden von Metallen der Gruppen 4a, 5a und 6a des Periodensystems ausgewählt sind, und mindestens ein Metall der Eisengruppe, wobei mindestens eine der zwei oder mehr festen Lösungen eine feste Lösung mit einem hohen Nb- oder Zr-Gehalt ist.

2. Schneidelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die feste Lösung mit einem hohen Nb- oder Zr-Gehalt eine feste Lösung ist, die bei der Energiedispersions- Röntgendiffraktion eine Peak-Intensität von Nb oder Zr hat, die mehr als 50% der Peak-Intensität von W ist.

3. Schneidelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Flächenverhältnis der festen Lösung mit einem hohen Nb- oder Zr-Gehalt zu der gesamten festen Lösungsstruktur 50% oder weniger ist.

4. Schneidelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei oder mehr festen Lösungen eine durchschnittliche Korngröße von 5 µm oder weniger haben.

5. Schneidelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Oberfläche ein Einschichtüberzug oder ein Mehrschichtenüberzug ausgebildet ist.

6. Schneidelement nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Einschichtüberzug oder der Mehrschichtenüberzug mindestens eine Verbindung umfaßt, die aus MC, MN, MCN, TiAlN, ZrO₂ und Al₂O₃ ausgewählt ist, mit der Maßgabe, daß "M" ein Metall der Gruppe 4a, 5a oder 6a des Periodensystems bezeichnet und MC, MN und MCN Carbid, Nitrid bzw. Carbonitrid des Metalls bezeichnen.

7. Schneidelement nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Überzug mindestens eine Verbindung, die aus TiC, TiN und TiCN ausgewählt ist, umfaßt.

8. Verwendung eines Schneidelements nach einem der vorangehenden Ansprüche zum Schneiden von Metall.

9. Verwendung eines Schneidelements nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Metall ein schwer bearbeitbares Metall ist.

10. Verwendung eines Schneidelements nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das schwer bearbeitbare Metall rostfreier Stahl ist.