DE2811316A1 - Spanwerkzeugspitze - Google Patents

Spanwerkzeugspitze

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DE2811316A1
DE2811316A1 DE19782811316 DE2811316A DE2811316A1 DE 2811316 A1 DE2811316 A1 DE 2811316A1 DE 19782811316 DE19782811316 DE 19782811316 DE 2811316 A DE2811316 A DE 2811316A DE 2811316 A1 DE2811316 A1 DE 2811316A1
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Roland John Lumby
Bernard North
Alfred James Taylor
Roland Malcolm Thomas
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ZF International UK Ltd
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Lucas Industries Ltd
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    • C04B35/597Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on borides, nitrides, i.e. nitrides, oxynitrides, carbonitrides or oxycarbonitrides or silicides based on silicon oxynitride, e.g. SIALONS
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B23B27/00Tools for turning or boring machines; Tools of a similar kind in general; Accessories therefor
    • B23B27/14Cutting tools of which the bits or tips or cutting inserts are of special material
    • B23B27/148Composition of the cutting inserts
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Description

Lucas Industries Limited
G-reat King Street
GB-Birmingham 14. März 1978
Spanwerkz eugspitζ e
Die Erfindung "betrifft eine Spanwerkzeugspitze, die mindestens an einer Schnittkante aus einem Keramikprodukt gebildet ist.
Zur Zeit werden Spanwerkzeugspitζen für die spangebende Bearbeitung von Werkstücken, die aus Hartmetallen ode -legierungen bestehen, beispielsweise aus Hartstählen, normalerweise aus Werkstoffen auf Aluminiumoxid- und Wolframkarbidbasis hergestellt. Es hat sich jedoch herausgestellt, daß diese bekannten Werkzeugspitζen eine ungünstig kurze Arbeitsdauer haben, wenn sie bei bestimmten schwierigen Bereichen bei Werkstücken dieser Art eingesetzt werden, besonders beim Drehen mit einer einzigen Spitze (d.h., wo das Werkzeug drehfest gehalten wird, während sich das Werkstück dreht), und beim rotierenden Drehen, wenn wiederholte Unterbrechungen beim Drehen auftreten. Als Folge von Untersuchungen, die durchgeführt worden sind, um diesen Nachteil zu erforschen, ist festgestellt worden, daß man eine Spanwerkzeugspitze mit längerer Lebensdauer im Vergleich zu den bekannten Spitzen auf Aluminiumoxid- und Wolframkarbidbasis dadurch erhalten kann, daß man mindestens die Schnittkante der Spitze aus einem Keramikprodukt herstellt, das im wesentlichen aus mindestens 75 YoI.-% einer Einphasen-Verbindung mit einem expandierten ß-Phasen-Siliziumnitridgitter nach, der allgemeinen Formel Si6-2 Al2 ifg_z O2, in der 0< ist, zusammen mit einer zweiten Phase besteht, die ein Metall
Wa/Ti - 4 -
009838/0901
aus der Liste Yttrium, lantahan, Cerium und Scandium oder ein anderes Metall der seltenen Erden enthält.
Die Erfindung "besteht also in einer Spanwerkzeugspitze, die mindestens an einer Schnittkante aus einem Keramikprodukt "besteht, das dadurch gekennzeichnet ist, daß es im wesentlichen aus mindestens 75 Vol.-Jo einer einphasigen Verbindung mit einem expandierten ß-Phasen-Siliziumnitridgitter nach der allgemeinen Formel Sig_z Al2 Kg_z O2» bei der 0 4z^5 ist, zusammen mit einer zweiten Phase "besteht, die ein Metall aus der liste Yttrium, Lantahan, Cerium und Scandium oder ein anderes Metall der seltenen Erden enthält.
Vorzugsweise ist die expandierte ß-Phasen-VerMndung nach der allgemeinen Formel Si/- _ Al Up C- in einer Menge von
O-2 2 ö™"2 2
mindestens 85 Vol.-% vorhanden.
Vorzugsweise ist der z-Wert der expandierten ß-Phasen-Ver-"bindung nach der allgemeinen Formel Sig Al Ng O igrö ßer als O und kleiner als oder gleich 1,0.
Zweckmäßigerweise ist die zweite Phase eine Glasphase, wobei das Metall als Metallsilikat vorhanden ist.
Vorzugsweise entsteht das Keramikprodukt durch Sintern ohne Druckanwendung.
Die Erfindung ist nachstehend an Hand der Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen sind:
Fig. 1 ein Schnitt durch eine Werkzeugspitze nach einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung bei Benutzung zum Einpunkt-Drehen an einem runden Werkstück und
Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Werkzeugspitze nach einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung bei Benutzung zum Einpunkt-Drehen an einem zylindrischen Werkstück.
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Die Werkzeugspitze in Pig. 1 ist "bei 11 gezeigt und hat allgemein die Forni eines rechten Kuboids, das 8 mm hoch ist und das Im Querschnitt ein Quadrat bildet, das 12,7 mm lange Kantenhat. Eine quadratische Endfläche 12 der Spitze ist längs jeder ihrer Seiten mit einer 450^aSe versehen, die die Länge jeder Seite um 0,2 mm verkürzt. Darüber hinaus sind die Ecken der Endfläche 12 gerundet, um vier Schnittkanten 13 (von denen nur eine gezeigt ist) zu "bilden, die jeweils auf einem Kreis mit einem Radius von 1,2 mm liegen. Im Einsatz ist die Spitze 11 also zwischen vier im Winkelabstand angeordneten Schnittlagen umrichtbar, in der jeweils eine der Schnittkanten zum Werkstück hin gerichtet ist, das spanabhebend bearbeitet wird. Darüber hinaus ist die Spitze 11 so ausgeführt, daß sie der ISO-Norm SNG 120812 entspricht.
Die Spitze ist aus einem Gemisch aus 42 Gewichtsteilen Aluminiumpulver, geliefert von der Aluminium Company of America mit einer Partikelgröße von etwa 20 Mikron, mit 14 Gewichtsteilen Siliziumpulver, geliefert von Union Carbid Limited mit einer durchschnittlichen Partikelgröße von 3 Mikron, und 44 Gewichtsteilen Aluminiumoxidpulver hergestellt, geliefert von Linde als Type B mit einer nominellen Partikelgröße von 0,05 Mikron. Das Gemisch wird in ein Aluminiumoxidschiffchen gegeben und in einen Nitrierofen gesetzt, in den eine Atmosphäre eingeleitet wird, die aus 64 Vol.-?-o Stickstoff, 6 YoI.-% Wasserstoff und 30 YoI.-% Argon besteht. Im Ofen wird das Gemisch einer Erhitzung unterzogen, die in den folgenden Stufen abläuft:
a) Erhöhung der Temperatur mit einer Geschwindigkeit von 100° C/Stunde auf 5000C und Halten der Temperatur für die Dauer von 24 Stunden.
b) Erhöhung der Temperatur mit der geanannten Geschwindigkeit von 5000C auf 12000C
die Dauer von 24 Stunden.
keit von 5000C auf 12000C und Halten der Temperatur für
■ - 6 g09838/0908
c) Weitere Erhöhung der Temperatur mit der genannten Geschwindigkeit auf 150O0C und Halten dieser temperatur für die Dauer "von acht Stunden.
d) Weitere Erhöhung der Temperatur mit der genannten (Jeschwindiglceit auf 135O°G und
für die Dauer von 16 Stunden.
schwindiglceit auf 135O°G und Halten dieser Temperatur
Hach Abschluß des Erhitzungsvorgangs läßt man das gesinterte Material abkühlen, und dann wird es aus dem Ofen herausgenommen und in einem G-raphittiegel in Bornitridpulver vergraben. Die !temperatur dieses Tiegels wird dann in einer Stunde von Raumtemperatur auf 15OO-19OO°O, vorzugsweise 18000C, erhöht und dann eine Stunde lange auf dieser Temperatur gehalten. Abgese-hen von etwas nicht umgesetztem Oxid besteht das entstandene Produkt im wesentlichen ganz aus einem einphasigen Silizium-Aluminium-Oxynitrid mit einem rhomboedrischen Kristallgefüge, das der angenäherten Formel Si Al Op Η* gehorcht. Dieses Material bildet also eine andere Keramikphase als die einphasige Verbindung, die auf einem hexagonalen ß-Phasen-Siliziumnitridgitter bassiert, welches den Hauptbestandteil des Keramikprodukts der Erfindung bildet. Aus G-ründen der Bequemlichkeit wird diese zusätzliche Keramikphase nachstehend als die Phase 15R bezeichnet, während die Verbindung, die auf dem hexagonalen ß-Phasen-Siliziumnitridgitter basiert, durch das Bezugszeichen ß1 gekennzeichnet wird.
Nach Herausnahme aus dem G-raphittiegel wird die gesinterte Masse des 15R-Produkts zwischen Backen zermahlen und dann auf eine durchschnittliche Partikelgröße von 7 Mikro kegelgemhalen. 14,25 Gewichtsteile des gemahlenen 15R-Produkts werden dann mit 85,75 Gewichtsteilen Siliziumnitridpulver gemischt, das eine mittlere Partikelgröße von 2 Mikron hat und 89 Gew.-?6 desö^-Phasenmaterials zusammen mit 4 Gew.-% Siliziumoxid als vorgegebene Verunreinigung und 7 Gewichtsteilen Yttriumoxidpulver enthält, wie es von Rare Earth Pro-
— 7 —
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ducts limited mit einer Partikelgröße in der Größenordnung von 1 Mikron geliefert wird.
Das Mischen erfolgt in einer Kolloidmühle unter Benutzung von Isopropylalkohol als die Trägerflüssigkeit, und nach sechs Durchlaufen durch die Mühle wird das Gemisch unter Verwendung eines Siebs mit einer Siebgröße von 150 Mikron gesiebt. Nach dem Sieben wird das Gemisch isostatisch kalt in die erforderliche Form in einem Gummisack mit einem ^ruek von 20.000 psi gepreßt, um eine Preßling entstehen zu lassen, der in einem praktischen Ausführungsbeispiel eine ungebrannte Dichte von 1,6 g/ciir hat. Der entstehende Preßling wird dann mit einer Oberflächenschicht aus Siliziumoxid zusammen mit 50 Gew.-% Bornitrid versehen, wobei die Schicht eine Dicke von zwischen0,01 und 0,02 Zoll hat. Die Beschichtungsmaterialien werden auf den Preßling in der Form eainer Suspension in einem Gemisch fvon Isobutylmethylketon mit zwischen 5 und 10 YoI.-% Gollodion aufgetragen, wobei die Suspension 40 Gew.-% der Feststoffe enthält. Der beschichtete Preßling wird dann in Bornitridpulver vergraben, das in einem Graphittiegel enthalten ist und ohne Ausübung von Druck auf eine Sintertemperatur von 18400C für die Dauer von achtzig Minuten erhitzt. Der Preßling wird dann weitere sechzig Minuten lang auf dieser Temperatur gehalten, um das erforderliche Keramikprodukt entstehen zu lassen, das nach einer natürlichen Abkühlung auf Raumtemperatur aus dem Graphittiegel entfernt wird. In dem einen praktischen Ausführungsbeispiel hat das entstehende Produkt eine mittlere Bruchfestigkeit bei 250G von 810MNm und eine Dichte von 3,208, wobei der Gesamtgewichtsverlust während der Herstellung dieses Produkts 2% beträgt. Während Des endsintervorgangs hat sich ferner herausgestellt, daß das 15R.-Material und das Siliziumnitrid in die erforderliche ß1-Phase umgewandelt worden sind, wobei ζ zwischen 0,6 und 0,7 liegt, so daß die letztere mehr als 90 YoI.-% des fertigen Sinterprodukts ausmachte. Eine Untersuchung mittels eines Übertra-
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gungselektronenmikroskops zeigte, daß das Produkt eine Glasphase enthielt, die Yttrium in einer Menge in der Größenordnung von 10 VoIU-So enthielt.
Bach dem abschließenden Sintern wird das Keramikprodukt flächengeschliffen und dann gehont, um eine zufriedenstellende Oberflächengüte entstehen zu lassen.
Wenn die Werkzeugspitze, die beschrieben worden ist, gemäß der Darstellung in Pig. 1 dazu benutzt wird, um eine Dreharbeit an einem einzigen Punkt an einem rotierenden Werkstück vorzunehmen, wie es bei 14 in der Zeichnung dargestellt ist, ist die Spitze 11 zwischen den Backen eines geeigneten Halters 15 eingespannt, der dem Werkstück 14 gegenüber festgehalten ist, so daß die Schnittkante 13 der Spitze 11 gegen das Werkstück gedrückt wird, um einen Schnittwinkel von 60 gegenüber dem Werkstück zu bilden. Perner wird der Halter in bezug auf das Werkstück so gehalten, daß die Spitze eine negative Projektion des Spanwinkels auf eine senkrechte Längsebene des Stahls von 6° und einen vorderen Preischnitt von hat, wobei diese Anordnung des Halters der ISO-Norm ÖSEN! 3225M12 entspricht.
aUm die Eigenschaften der Werkzeugspitze 11 zu veranschaulichen, wurde der nach einem praktischen Ausführungsbeispiel hergestellte Teil in einer Einpunkt-Spangebung für eine runde Scheibe eingesetzt, die aus Meehanit-Gußeisen hergestellt worden war. Um das Spangeben vorzunehmen, wurde das Werkstück um seine Achse mit einer Oberflächenumlaufgeschwindigkeit von 1880 'Fu.ß/mln gedreht, und die Spitze 11 wurd mit einer Geschwindigkeit von 0,01 Zoll/Umdrehung vorgeschoben, um einen Span entstehen zu lassen, der eine liefe von 0,375 Zoll in der zylindrischen Oberfläche der Scheibe hatte. Der gleiche Vorgang wurde mit einem gekauften Werkzeug mit einer Schnittspitze aus Aluminiumoxid vorgenommen, das normalerweise für die Spangebung dieser Art Gußeisen empfohlen wird,
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und es wurde festgestellt, daß die Werkzeugspitze 11 eine erheblich geringere Verschleißgeschwindigkeit hatte, Darüberhinaus wurde der "Vorgang unter Verwendung eines herkömmlichen flutenden Kühlmittels wiederholt, und es wurde festgestellt, daß die Werkzeugspitze 11 unter keinem nachteiligen Effekt litt, während die gekaufte Werkzeugspitze aus Aluminiumoxid sofort platzte.
Die in Pig. 2 gezeigte Werkzeugspitze nach dem zweiten Ausführungs"beispiel ist bei 21 gezeigt und besteht aus dem gleichen Material wie die Werkzeugspitze des ersten Ausführungsbeispiels. Die Spitze 21 hat jedoch eine solche Form, daß sie allgemein den Stumpf einer rechten Pyramide bildet, die eine Basislänge von 12,7 mm und eine Höhe von 3,18 mm hatte. Die Basis 22 der Pyramide ist an allen vier Ecken gerundet, um vier Schnittkanten zu bilden, die jeweils auf einem Kreis mit einem Radius von 1,2 mm lagen. Wie im vorhergehenden Ausführungsbeispiel ist die Spitze 21 also zwischen vier im Winkelabstand liegenden Schnittlagen umrichtbar, in der jeweils eine der Schnittkanten auf das Werkzeug gerichtet ist, das spangebend bearbeitet wird. Ferner hat die zum Teil duerch die Spitze 21 gebildete Pyramide einen eingeschlossenen Winkel von 22°, und folglich ist jede Schnittkante zwischen der Basis 22 und einer Seitenfläche der Spitze gebildet, die unter einem Winkel von 79° zur Basis geneigt ist. Es versteht sich, daß die Spitze 21 der IÖSO-lorm SPGET 120312 entspricht.
Wenn die Werkzeugspitze 21 gemäß der Darstellung in Fig. 2 benutzt wird, um ein Drehen an einem rotierenden Werkstück vorzunehmen, beispielsweise an jenem, das bei 23 in der Zeichnung gezeigt ist, ist die Basis 22 und die gegenüberliegende Hauptfläche der Spitze zwischen den Backen eines geeigneten Halters 24 eingespannt. Der Halter 24 wird relativ zum Werkstück gehalten, so daß eine Schnittkante der Spitze gegen das Werkstück gedrückt wird, um einen Schnittwinkel von 75° zum Werkstück zu bilden. Ferner ist der Halter so auf das
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Werkstück ausgerichtet, daß er eine positive Projektion, des Spanwinkels auf eine senkrechte Längsebene des Werkzeugs von 5° und einen vorderen 3?reischnitt von 6° hat, wobei diese Anordnung des Halters der ISO-Norm CSBPE. 2525M12 entspricht.
Um die Eigenschaften der Werkzeugspitze nach dem zweiten Ausführungsbeispiel zu veranschaulichen, wurde die Spitze zur spangebenden Bearbeitung eines zylindrischen Werkstücks benutzt, das aus M 31 Stahl bestand (d.h. 0,9 - 1,2 Gew.-% Kohle, 0,1 - 0,35 Gew.-%' Silizium, 0,3 - 0,75 Gew.-# Mangan und 1,0 - 1,6 % Chrom, der Rest Eisen) und das auf 58 Rockwell C gehärtet worden war. Material dieser Art wird für die Kalanderwalzen von Stahlwalzwerken eingesetzt. Das Werkstück hatte eine Länge von 8 Zoll und einen Durchmesser von 4 Zoll, und ein radialer Span von 0,075 Zoll wurde erfolgreich von der gesamten Länge des Werkstücks in einem einzigen Arbeitsgang abgehoben, wenn die Oberflächenumlaufgeshwindigkeit des Werkstücks während der Spanabhebung 120 Fufi/min betrug und eine Spantiefe von bis zu 0,1 Zoll vorhanden war. Im Gegensatz dazu wurde festgestellt, daß bei "Verwendung einer herkömmlichen Wolframkarbid-Werkzeugspitze mit Titannitridbeschichtiuig in einer Ausführung für Hochleistung in Verbindung mit eisenhaltigen Werkstoffen, z.g. der Spitze, wie sie von Kennometal als Type KC 810 geliefert wird, die Spitze bei Kontakt mit dem Werkstück zerbrach.
In einem weiteren praktischen Ausführungsbeispiel wurde die Werkzeugspitze des zweiten Ausführungsbeispiels dazu benutzt, ein zylindrisches Werkstück spanabhebend zu bearbeiten, das aus EN8-Stahl bestand (d.h. 0,35 - 0,45 Gew.-?£ Kohle, 0,6 1,0 Gew.-?o Mangan, 0,05 - 0,35 Gew.-?o Silizium). Das Werkstück wurde um seine Achse mit einer Oberflächenumlaufgeschwindigkeit von 500 IHiß/min rotiert, und die Spitze 21 wurde axial mit einer Geschwindigkeit von 0,009 Zoll pro Umderehung vorgeschoben; damit bewirkte die Spitze einen Span von 0,1 Zoll
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Tiefe in der zylindrischen Oberfläche des Werkstücks. Nach dem Spanabheben war die Schnittkante der Spitze 21 im wesentlichen unbeschädigt, während bei einer Wiederholung des gleichen Torgangs mit einer herkömmlichen Wolframkarbid-Werkzeugspitze für allgemeine spanabhebende Aufgaben bei Stahl, beispielsweise mit derjenigen, wie wsie von Sandvik als Type 34 geliefert wird, eine Kraterbildung an der Schnittkante an der Wolframkarbid-spitze zu verzeichnen war. Ferner zeigte die Werkzeugspitze 21 wesentlich weniger Bankenverschließ als die Wolframkarbidspitze.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel wurde die Werkzeugspitze 21 dazu benutzt, ein zylindrisches Werkstück spanabhebend zu bearbeiten, das aus vergütetem M2-Hochgeschwindigkeitsstahl (d.h. 6 - 6,75 Gew.-?6 Wolfram, 4,75 - 5,5 G-ew.,-% Molybdän, 3,75 - 4ß Gew.-?£ Chrom, 1,7 - 2,05 Gew.-% SVanadium, 0,8 - 0,9 Gew.-?a Kohle und 0,6 Gew.-% Kobalt) bestand. Das Werkstück wurde um seine Achse mit einer Oberflächen-Umlaufgeschwindigkeit von 300 Fuß/min gedreht, und die Spitze wurde axial mit einer Geschwindigkeit von 0,009 Zoll/Umdrehung vorgeschoben, so daß die Spitze einen Span in einer Tiefe von 0,1 Zoll in der zylindrischen Oberfläche des Werkstücks abhob» Hach der Spanabhebung war die Schnittkante der Spitze im wesentlichen unbeschädigt, während eine Sandvik-S4-Wolframkar«· bid-Werkzeugspitze eine wesentliche Kraterbildung und einen Tflankenverschleiß bei Verwendung zur Vornahme eines entsprechenden Spanabhebungsvorgangs zeigte.
Der gleiche Vorgang wurde mit einer Schrägstellung der Werkzeugspitze 21 wiederholt, derart, daß sie eine negative Projektion des Spanwinkels auf eine senkrechte Längsebene des Werkzeugs hatte, wobei die Oberflächenumlaufgeschwindigkeit des Werkstücks auf 200 Fuß/Mnute verringert wurde. Die Werkzeugspitze 21 arbeitete wiederum besser als ihr Wolframkarbid-Gegenstück bei Benutzung in derselben Orientierung, zeigte aber mehr Verschleiß bei Einsatz mit einer positiven Pro-
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jektion des Spanwinkels auf eine senkrechte Längse"bene des Werkzeugs.
In einer Variante der vorstellenden Beispiele wurden eine Anzahl Werkseugspitzen der in Fig. 1 und 2 gezeigten Art aus einem Gemisch hergestellt, das 57,15 Gewichtsteile Aluminium, 9,05 Gewichtsteile Silizium und 33,80 Gewichtsteile Aluminiumoxid enthielt. Das gemisch wurde nach dem Verfahren nitriert, das im ersten Beispiel angewendet wurde, um eine Zwischenprodukt entstehen zu lassen, das im wesentlichen ganz aus einphasigem Siliaium-Aluminium-Oxynnitrid mit einem rhomboedrischen Kristallgefüge "bestand und der angenäherten Formel SiAIgOpNg gehorchte. Wiederum "bildete dieses Material, daas aus Gründen der Bequemlichkeit als die Phase 21R "bezeichnet wird, eine andere Keramikphase als das Material ß1.
Nach Backenzermahlen und Kegelmahlen in der Art und Weise, wie das im ersten Beispiel "beschrieben worden ist, wurde eine Probe des 21R-Produkts mit den Siliziumnitrid- und Yttriumoxidpulvern nach dem ersten Beispiel gemischt, während vier zusätzliche Proben wnit dem-selben Siliziumnitrid- und Yttriumpulver vermischt wurden, außerdem mit einem betreffenden Metalloxid der seltenen Erden, das aus Lantahnoxid, Geriumoxid, Praseodymoxid und Neodymoxid gewählt wurde. Jedes der Metalloxide der selten Erden hatte die Form eines Pulvers mit einer Partikelgröße von etwa 1 Mikron, und jede Probe bestand aus 7,5 Gewichtsteilen des gemahlenen 21R-Produkts, 92,5 Gewichtsteilen des Siliziumnitridpulvers, 7 Gewichtsteilen Yttriumoxidpulver und im Falle der vier zusätzlichen Proben aus 1 Gewichtsteil des betreffenden Metalloxids der seltenen Erden· In allen Fällen wurden die Proben wie im ersten Beispiel verarbeitet, außer daß die Sintertemperatur auf 1800 C gesenkt wurde, um Produkte entstehen zu lassen, die die Eigenschaften hatten, die in der folgenden Tabelle angegeben sind.
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'811316
Proben-ETr. Oxid seltener Bruchfestigkeit Dichte Weibull- z-Erden in der des Produkts des Modul Wert
Probe (MNm"2) Produkts 15 0,54
1 667 3,221 12 0,54
2 Lanthanoxid 606 3,202 12 0,54
3 Ceriumoxid 561 3,219 7 0,54
4 Präs e ο dymoxi d 635 3,190 17 0,54
5 lieodymoxid 650 3,215
Wach Oberflächenschleifen und Honen erwiesen sich die Produkte als geeignet zur Verwendung als Werkzeugspitzen.
809838/0908
. · Ak-.
L e e rs e ι \ e

Claims (6)

COIIAUSZ & FLORACK PATENT ANWALTSBÜRO er ■ D-4000 Düsseldorf ζ. Q I I O ID Telefon: (0211) 68 33 46 Telex: 0858 6513 cop d PATENTANWÄLTE: Dipl.-Ing. W. COHAUSZ - Dipl.-Ing. R. KNAUF · Dr.-Ing., Dipl.-Wirfcch.-Ing. A. GERBER ■ Dipl.-Ing. H. B. COHAUSZ Lucas Industries Limited G-reat King Street Cffi-Birmingham 14. März 1978 Ansprüche
1. Spanwerkzeugspitze, die mindestens an einer Schnittkante aus einem Keramikprodukt gebildet ist, dadurch gekennzeichnet , daß das Keramikprodukt im wesentlichen aus mindestens 75 Vol.-% einer einphasigen Verbindung mit einem expandierten f)-Phasen-Siliziumnitridgitter nach der allgemeinen lOrmel Sig_ Al Ng_ O , bei der O ^z^5 ist, zusammen mit einer zweiten Phase besteht, die ein Metall aus der Liste Yttrium, Lanthan, Cerium und Scandium oder ein anderes Metall der seltenen Erden enthält.
2. Spitze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die expandierte (h - Phasen-Verbindiing nach der allgemeinen Formel Sig_z Al2, N8_z O2, in einer Menge von mindestens 85 Vol.-% vorhanden ist.
3. Spitze nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß der z-Wert der expandierten Π - Phasen-Verbindung nach der allgemeinen Formel
Sig_z Al2 Nq-z °~ Sro'ßer als O und kleiner als oder gleich 1,0 Gist.
4. Spitze nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß die zweite Phase eine
Q-lasphase ist, wobei das Metall als ein Metallsilikat vorhanden ist.
Wa/Ii - 2 -
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-Z-
5 β Spitze nach, einem der Ansprüche 1 "bis 4, dadurch, ^elcennseiclinet , daß das Keramikprodukt durch, einen Sintervorgang ohne Druckanwendung entsteht.
6. Spitze nach einem der Ansprüche 1 "bis 5 in Verbindung mit einem Spanwerkzeug, gekennzeichnetdurch. einen Halter mit Backen, zv/ischen die gegenüberliegende, im wesentlichen flache Seiten der Spitze eingespannt sind.
§09838/0908
DE19782811316 1977-03-17 1978-03-16 Spanwerkzeugspitze Withdrawn DE2811316A1 (de)

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