DE3211047A1 - PREFERRED BONDED, CEMENTED CARBIDE BODY AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF - Google Patents
PREFERRED BONDED, CEMENTED CARBIDE BODY AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOFInfo
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- DE3211047A1 DE3211047A1 DE19823211047 DE3211047A DE3211047A1 DE 3211047 A1 DE3211047 A1 DE 3211047A1 DE 19823211047 DE19823211047 DE 19823211047 DE 3211047 A DE3211047 A DE 3211047A DE 3211047 A1 DE3211047 A1 DE 3211047A1
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Description
PRINZ, BUNKE &. PARTNER Patentanwälte · European Patent- Attorneys ■"PRINCE, BUNKE &. PARTNER patent attorneys · European patent attorneys ■ "
München Stuttgart ■- - '.-*...Munich Stuttgart ■ - - '.- * ...
-1k--1k-
KENNAMETAL INC. 24. März 198KENNAMETAL INC. March 24, 198
P.O. Box 231P.O. Box 231
Latrobe, Pennsylvania 15650 /V.St.A. Unser Zeichen: K 1102 Latrobe, Pennsylvania 15650 /V.St.A. Our reference: K 1102
Vorzugsweise mit Bindemittel angereicherte, zementierte Carbidkörper und Verfahren zu ihrer HerstellungCemented carbide bodies, preferably enriched with binder, and processes for their manufacture
Die Erfindung betrifft zementierte Carbidkörper, die als Bindemittel Kobalt, Nickel, Eisen oder deren Legierungen enthalten, sowie die Herstellung dieser Körper. Die Erfindung betrifft insbesondere Metallschneideinsätze aus zementiertem Carbid mit einem harten, hochschmelzenden Oxid-, Nitrid-, Borid- oder Carbid-Überzug auf ihrer Oberfläche.The invention relates to cemented carbide bodies which, as binders, are cobalt, nickel, iron or their alloys contain, as well as the manufacture of these bodies. The invention particularly relates to metal cutting inserts made of cemented carbide with a hard, high melting point Oxide, nitride, boride or carbide coating on their surface.
Bisher wurden die Oberflächen zementierter Carbid-Schneideinsätze mit verschiedenen harten, hochschmelzenden überzügen versehen, um die Haltbarkeit der Schneidkante zu verbessern und dadurch die Lebenszeit des Einsatzes, d.h. die Zeit, während der der Einsatz zum Schneiden tatsächlich verwendet werden kann, zu verlängern (vgl. beispielsweise die US-Patentschriften 4 035 541, 3 564 683, 3 616 506, 3 882 581, 3 914 473, 3 736 107, 3 967 035, 3 955 038, 3 836 392 und die US-Reissue-Patentschrift 29 420. Diese bekannten hochschmelzenden Überzüge könnenHeretofore, the surfaces of cemented carbide cutting inserts have been made with a variety of hard, refractory provided coatings to improve the durability of the cutting edge and thereby the life of the insert, i.e. to extend the time during which the insert can actually be used for cutting (cf. e.g. U.S. Patents 4,035,541, 3,564,683, 3,616,506, 3,882,581, 3,914,473, 3,736,107, 3,967,035, 3,955,038; 3,836,392; and U.S. Reissue Patent 29,420. These known refractory coatings can
aber bedauerlicherweise die Zähigkeit der zementierten Carbideinsätze in unterschiedlichem Maße vermindern. Das Ausmaß des Güteabfalls hängt zumindest teilweise von der Struktur und Zusammensetzung des Überzugs und vom Verfahren ab, das zu seinem Abscheiden verwendet wurde. Obwohl hochschmelzende überzüge die Haltbarkeit von Metallschneideinsätzen verbessert haben, haben sie doch nicht die Anfälligkeit der Schneidkante für Schaden durch Abplatzen oder Bruch vermindert, insbesondere bei Anwendungen, bei denen das Schneiden mit Unterbrechungen durchgeführt wird.but regrettably the toughness of the cemented carbide inserts decrease to varying degrees. That The extent of the degradation depends, at least in part, on the structure and composition of the coating and the process that was used to deposit it. Although high-melting coatings increase the durability of Having improved metal cutting inserts, they still don't reduce the cutting edge's susceptibility to damage reduced by chipping or breakage, especially in applications where cutting is intermittent is carried out.
Die bisherigen Anstrengungen zur Verbesserung der Zähigkeit oder der Kantenfestigkeit bei beschichteten, mit überzügen versehenen Schneideinsätzen kreisten stets um das Herstellen einer mit Kobalt angereicherten Schicht, die sich von der Grenzfläche zwischen dem Substrat und dem Überzug nach innen erstreckt. Es wurde gefunden, daß eine Kobaltanreicherung in den Oberflächenschichten inPrevious efforts to improve the toughness or edge strength of coated, with coated cutting inserts always revolved around the production of a layer enriched with cobalt, which extends inwardly from the interface between the substrate and the coating. It was found that an accumulation of cobalt in the surface layers in
™ bestimmten Substraten mit einer Porosität vom Typ C beim zyklischen Durchlaufen von Vakuum-Sinterprozessen erzielt wird. Diese mit Kobalt angereicherten Zonen waren durch eine Porosität vom Typ A gekennzeichnet!, während der Hauptteil des Substrats überwiegend eine ** Porosität vom Typ C aufwies. Gewöhnlich war in den mit Kobalt angereicherten Zonen eine Verarmung an fester Carbidlösung bis in unterschiedliche Tiefen und in unterschiedlichem Ausmaß zu verzeichnen. Die Kobaltanreicherung ist erwünscht, weil man weiß, daß die Erhöhung de - Kobalt-™ certain substrates with a porosity of type C is achieved when cycling through vacuum sintering processes. These areas enriched with cobalt were characterized by a type A porosity !, while the majority of the substrate was predominantly one ** Has type C porosity. Usually was in the with Cobalt-enriched zones show a depletion of solid carbide solution to different depths and to different degrees Extent to be recorded. The cobalt enrichment is desirable because it is known that the increase in de - cobalt
gehalts die Zähigkeit oder Stoßfestigkeit zementierter Carbide erhöht. Bedauerlicherweise ist es schwierig, das Ausmaß der erzielten Anreicherung in Substraten mit einer Porosität vom Typ C zu steuern. Beispielsweise wurde ein Überzug aus Kobalt und Kohlenstoff auf der userflachecontent increases the toughness or impact resistance of cemented carbides. Unfortunately, it's difficult to do that To control the extent of the enrichment achieved in substrates with a porosity of type C. For example, a Coating of cobalt and carbon on the user surface
des fubstrats gebildet. Dieser Überzug aus Kobalt und Kohlenstoff wurde vor -".^m Abscheiden des höchst.'->melzenden Materials auf dem Substrat entfernt, um eine festhaftendeof the substrate. This coating made of cobalt and Carbon was before - ". ^ M deposition of the highest .'-> melting Material on the substrate removed to form a tightly adherent
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Verbindung zwischen dem überzug und dem Substrat zu erzielen. Gelegentlich war das Ausmaß der Kobaltanreicherung in den Schichten unterhalb der Oberfläche des Substrats so hoch, daß sich gerade entgegengesetzte, ** nachteilige Auswirkungen auf die Haltbarkeit der seitlichen Begrenzungsflächen (Flanken) ergaben. Als Folge hiervon wurde die mit Kobalt angereicherte Schicht auf den seitlichen Begrenzungsflächen des Substrats manchmal weggeschliffen, so daß die Kobaltanreicherung nur auf den Schneidbrüsten (rake faces) zurückblieb sowie die Möglichkeit von Material mit Porosität vom Typ C auf der seitlichen Begrenzungsfläche. Im Vergleich zu Substraten mit einer Porosität vom Typ A oder B sind Substrate mit einer Porosität vom Typ C chemisch nicht so homogen. Daraus kann sich eine geringere Kontrolle über die Bildung von eta-Phase (eine harte und spröde Phase, die die Zähigkeit beeinträchtigt) an der Grenzfläche zwischen überzug und Substrat, eine Verminderung der Haftung des Überzugs und eine Erhöhung des ungleich-To achieve connection between the coating and the substrate. Occasionally the extent of cobalt accumulation was in the layers below the surface of the Substrate so high that there are just opposite, ** detrimental effects on the durability of the lateral Boundary surfaces (flanks) resulted. As a result, the cobalt enriched layer was raised the lateral boundary surfaces of the substrate are sometimes ground away, so that the cobalt enrichment only increases the rake faces and the possibility of material with type C porosity the lateral boundary surface. Compared to substrates with a porosity of type A or B, substrates with a porosity of type C are chemically not so homogeneous. This can result in less control over the formation of the eta phase (a hard and brittle phase, which affects the toughness) at the interface between coating and substrate, a reduction in the Adhesion of the coating and an increase in the uneven
mäßigen Überzugwachstums ergeben.moderate coating growth.
Definitionsgemäß wird die Porosität zementierter Carbide nach drei von der ASTM (American Society for Testing and Materials) empfohlenen Kategorien wie folgt klassifiziert: By definition, the porosity of cemented carbides is classified according to three categories recommended by the ASTM (American Society for Testing and Materials) as follows:
Typ A für Porengrößen mit Durchmessern von weniger als 10 /im ;Type A for pore sizes with diameters of less than 10 / in;
Typ B für Porengrößen mit Durchmessern zwischen 10 und 40 Aim; Type B for pore sizes with diameters between 10 and 40 Aim;
Typ C für unregelmäßige Poren, die durch die Anwesenheit von Kohlenstoffeinschlüssen bedingt sind. Diese Einschlüsse werden während der metallographischon Herstellung aus der Probe herausge-Type C for irregular pores caused by the presence of carbon inclusions. These inclusions are extracted from the sample during metallographic production.
zogen, wobei die genannten unregelmäßigen Poren zurückbleiben.pulled, leaving the aforementioned irregular pores behind.
Die beobachtete Porosität kann zusätzlich zu der vorstehenden Klassifizierung einer Zahl zwischen 1 und 6 zugeordnet werden, um das Ausmaß oder die Häufigkeit der festgestellten Porosität kenntlich zu machen. Die Methode, nach der diese Klassifizierung erfolgt, ist beschrieben in: Dr. P. Schwarzkopf und Dr. R. Kieffer, Cemented Carbides, Verlag McMillan Co., New York, S. 116-120 (1960).The observed porosity can, in addition to the above classification, be a number between 1 and 6 assigned to indicate the extent or the frequency of the detected porosity. The method, according to which this classification is made is described in: Dr. P. Schwarzkopf and Dr. R. Kieffer, Cemented Carbides, McMillan Co., New York, pp. 116-120 (1960).
Zementierte Carbide können auch nach ihren Gehalten an Kohlenstoff- und ,.olfram-Binder klassifiziert werden. Wolframcarbid-Kobalt-Legierungen mit einem Überschuß an Kohlenstoff sind durch Porosität vom Typ C gekennzeichnet,, die, wie bereits erwähnt, durch Einschlüsse von freiem Kohlenstoff gebildet wird. Wolframcarbid-Kobalt-Legierungen mit geringem Kohlenstoffgehalt, bei denen das Kobalt mit Wolfram gesättigt ist, t sind gekennzeichnet durch die Gegenwart von eta-»Phase, einem M12C- oder MgC-Carbid, worin M Kobalt und Wolfram darstellt. Zwischen den Extremen von Porosität vom Typ C und eta-Phase gibt es einen Bereich von dazwischenliegenden Zusammensetzungen aus Binde - legierung, die Wolfram und Kohlenstoff in unterschiedlichen Mengen in Lösung enthalten, wobei jedoch weder freier Kohlenstoff noch eta-Phase zugegen sind. Der Wolframgehalt in Wolframcarbid-Kobalt-Legierungen kann auch durch die magnetische Sättigung der Bindelegierung gekennzeichnet werden, da die magnetische Sättigung der Kobaltlegierung eine Funktion ihrer Zusammensetzung ist. Laut Literatur hat mit Kohlenstoff gesättigtes Kobalt eine magnetische Sättigung von 15 i Gaußcm /g Kobalt und deutet auf eine Porosität vom Tyt C hin, während eine magnetische Sättigung von 125 Gauß-cm /g Kobalt und darunter auf die Anwesenheit von eta-Phase hindeutet.Cemented carbides can also be classified according to their content of carbon and tungsten binders. Tungsten carbide-cobalt alloys with an excess of carbon are characterized by type C porosity, which, as already mentioned, is formed by inclusions of free carbon. Tungsten carbide-cobalt alloys having a low carbon content, in which the cobalt is saturated with tungsten, t are characterized by the presence of eta "phase, a M 12 C or MgC carbide, wherein M represents cobalt and tungsten. Between the extremes of C-type porosity and eta-phase there is a range of intermediate compositions of binding alloy that contain tungsten and carbon in different amounts in solution, but with neither free carbon nor eta-phase present. The tungsten content in tungsten carbide-cobalt alloys can also be characterized by the magnetic saturation of the binder alloy, since the magnetic saturation of the cobalt alloy is a function of its composition. According to the literature has saturated carbon with cobalt a magnetic saturation of 15 i Gaußcm / g cobalt and suggests a porosity of Ty t C out while a magnetic saturation of 125 Gaußcm / g cobalt, and including for the presence of eta-phase indicating .
"" Gegenstand der Erfindung ist deshalb die Bereitstellung eines leicht steuerbare^ und wirtschaftlichen \ rfahrens zur Herstellung einer mit Bindemittel angereicherten Schicht nahe der Oberfläche eines zementierten Carbid-"" The present invention is therefore to provide an easily controllable and economic ^ \ rfahrens for producing an enriched with binder layer near the surface of a cemented carbide
OZI I LUOZI I LU
Werkstoffs bzw. daraus hergestellter Körper.Material or body made from it.
Gegenstand der Erfindung ist ferner die Bereitstellung eines zementierten Carbidkörpers mit einer mit Bindemittel angereicherten Schicht nahe seiner Oberfläche, bei dem im wesentlichen die gesamte Porosität über den gesamten Querschnitt des Körpers vom Typ A oder B ist.The invention also provides a cemented carbide body with a binder enriched layer near its surface, in which substantially all of the porosity over the entire cross-section of the body is of type A or B.
Gegenstand der Erfindung ist weiter die Bereitstellung zementierter Carbidkörper mit Kohlenstoffgehalten, die von Porosität vom Typ C bis zur eta-Phase reichen, und mit einer mit Bindemittel angereicherten Schicht nahe ihrer Außenfläche.The invention further provides cemented carbide bodies with carbon contents which ranging from porosity of type C to eta phase, and with a layer enriched with binder close their outer surface.
Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, die vorgenannten erfindungsgemäßen zementierten Carbidkörper mit einem hochschmelzenden Überzug zu kombinieren und damit beschichtete Schneideinsätze mit gleichzeitig hoher Haltbarkeit und hoher Zähigkeit zu schaffen.Another object of the invention is to provide the aforesaid cemented carbide bodies of the invention to combine with a high melting point coating and to create coated cutting inserts with high durability and high toughness at the same time.
Die Erfindung wird anhand der folgenden Beschreibung weiter erläutert:The invention is further explained on the basis of the following description:
Gemäß der Erfindung wurde gefunden, daß eine mit Bindemittel angereicherte Schicht nahe der Außenfläche eines zementierten Carbidkörpers unter Anwendung des folgenden Verfahrens gebildet werden kann:According to the invention it has been found that a binder-enriched layer near the outer surface of a cemented carbide body can be formed using the following process:
Zunächst werden ein erstes Carbidpulver, ein Bindemittel- " pulver und ein aus der Gruppe der Metalle, Legierungen, Hydride, Nitride und Carbonitride der Ubergangselemente, deren Carbide eine freie Bildungsenergie (Bildungsenthalpie) aufweisen, die negativer ist als diejenige des ersten Carbids in der Nähe des Schmelzpunkts des Binde-First, a first carbide powder, a binder "powder and from the group of metals, alloys, hydrides, nitrides and carbonitrides of the transition elements, the carbides have a free energy of formation (heat of formation) that negative than that of the first carbide near the melting point of the binding
mittels, ausgewähltes pulverförmiges chemisches Mittel miteinander vermählen und vermischt, dann wird ein Preßling des miteinander vermischten Materials gesintert oder nachfolgend einer Hitzebehandlung unterworfen,by means of, selected powdery chemical agent ground and mixed together, then a Compact of the mixed material sintered or subsequently subjected to a heat treatment,
wobei das chemische Mittel mindestens teilweise in das entsprechende Carbid umgewandelt wird.wherein the chemical agent is at least partially converted to the corresponding carbide.
Dieses Verfahren kann erfindungsgemäß zur Herstellung einer mit Bindemittel angereicherten Schicht nahe oder dicht unterhalb der äußeren Oberfläche eines zementierten Carbidkörpers verwendet werden, der vorzugsweise über den gesamten Querschnitt des Körpers eine Porosität aufweist, die im wesentlichen nur vom Typ A oder B ist. Die Anreicherung kann auch in zementierten Carbidkörpern bewerkstelligt werden, die Kohlenstoffgehalte aufweisen, die von der eta-Phase bis zur Porosität vom Typ C reichenAccording to the invention, this method can be used for production a layer enriched with binder near or just below the outer surface of a cemented carbide body, preferably over the entire cross-section of the body has a porosity which is essentially only of type A or B. The enrichment can also be achieved in cemented carbide bodies that contain carbon, ranging from the eta phase to type C porosity
Die erfindungsgemäßen zementierten Carbidkörper weisen außerdem eine Schicht unterhalb der genannten mit Bindemittel angereicherten Schicht auf, die teilweise an Bindemittel verarmt ist.The cemented carbide bodies according to the invention have in addition, a layer underneath said layer enriched with binder, some of which Binder is depleted.
Vorzugsweise ist das erste Carbid Wolframcarbid. DiePreferably the first carbide is tungsten carbide. the
ζυ Binde — legierung ist vorzugsweise Kobalt, Nickel, Eisen oder deren Legierungen, besonders vorteilhaft aber Kobalt. The binding alloy is preferably cobalt, nickel, iron or their alloys, but cobalt is particularly advantageous.
Das chemische Mittel ist vorzugsweise aus der Gruppe derThe chemical agent is preferably from the group of
Hydride, Nitride und Carbonitride der Elemente der Gruppen IV B und V B des periodischen Systems ausgewählt und wird vorzugsweise in geringer, aber wirksamer Menge zugegeben, besonders vorteilhaft in einer Menge von O, ! bis 2 Gew,-%, bezogen auf die Masse des Pulve' 3.Hydrides, nitrides and carbonitrides of the elements of groups IV B and V B of the periodic table are selected and is preferably added in a small but effective amount, particularly advantageously in an amount of O! up to 2% by weight, based on the mass of the powder 3.
Nach einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispxel der Erfindung handelt es sich bei dem chemischen Mittel um Titannitrid oder Titancarbonitrid.According to a particularly preferred embodiment of the invention, the chemical agent is Titanium nitride or titanium carbonitride.
Erfindungsgemäße zementierte Carbidkörper weisen naheCemented carbide bodies according to the invention suggest
der äußeren Oberfläche der Körper eine Schicht auf, die mindestens teilweise verarmt ist an in fester Li. 'ung befindlichem Carbid. Erfindungsgemäße zementierte Carbidkörper weisen darüber hinaus unterhalb der genannten^the outer surface of the body has a layer on that is at least partially impoverished in solid Li. 'ung located carbide. Cemented carbide bodies according to the invention also have below the stated ^
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in Form einer festen Lösung vorliegenden, verarmten Schicht eine weitere Schicht auf, die mit in fester Lösung vorliegenden Carbiden angereichert ist.in the form of a solid solution, the depleted layer is another layer, which is in solid Solution present carbides is enriched.
Die erfindungsgemäßen zementierten Carbidkörper weisen vorzugsweise eine Schneidkante am Ort des Zusammentreffens einer Schneidbrust (rake face) und einer seitlichen Begrenzungsfläche auf, und zwar mit einem harten, dichten, hochschmelzenden überzug, der festhaftend mit diesen Flächen verbunden ist. Die mit Bindemittel angereicherte Schicht kann von der seitlichen Begrenzungsfläche vor der Beschichtung mit dem Überzug abgeschliffen werden.The cemented carbide bodies according to the invention have preferably a cutting edge at the point where a rake face and a lateral one meet Boundary surface, with a hard, dense, high-melting coating that adheres firmly to connected to these surfaces. The layer enriched with binding agent can be sanded off from the lateral boundary surface before coating with the cover will.
Der hochschmelzende Überzug besteht vorzugsweise aus einer oder mehreren Schichten aus Metalloxid, -carbid, -nitrid, -borid oder -carbonitrid.The refractory coating preferably consists of one or more layers of metal oxide, carbide, nitride, boride or carbonitride.
Die genaue Beschaffenheit der Erfindung wird anhand der nachfolgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung noch deutlicher erläutert, worinThe precise nature of the invention will be based on the the following detailed description in conjunction with the drawing explains even more clearly, in which
Fig. 1 ein schematischer Querschnitt durch ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen beschichteten Metallschneideinsatzes ist;Fig. 1 is a schematic cross section through an embodiment of an inventive coated metal cutting insert;
Fig. 2 eine graphische Darstellung charakteristischer Kobaltanreicherungsgrade, die in einem erfindungsgemäßen zementierten CarbidkörperFIG. 2 is a graphic representation of characteristic degrees of cobalt enrichment which are present in a cemented carbide body
° erzeugt worden sind, als Funktion der Entfernung (Tiefe) von seinen Schneidbrüsten ist;° is generated as a function of the distance (depth) from its cutting breasts;
Fig. 3 eine graphische Darstellung der Änderung der relativen Konzentrationen an Bindemittel undFig. 3 is a graph showing the change in relative concentrations of binders and
in Form fester Lösung vorliegenden Carbiden in Abhängigkeit von der Entfernung (Tiefe) von den Schneidbrüsten einer gemäß Beispiel 12 hergestellten Probe ist.Carbides present in the form of solid solution as a function of the distance (depth) from the Cutting breasts of a sample prepared according to Example 12 is.
Die vorgenannten Ziele der Erfindung werden erreicht durch Hitzebehandlung eines zementierten Carbidpreß —lings, der ein Element enthält, das ein Carbid mit einer negativeren freien Bildungsenergie als Wolframcarbid bei erhöhter Temperatur bildet, welche dicht bei oder über dem Schmelzpunkt liegt. Wenn es sich um den Anwendungsfall der Schneideinsätze handelt, kann dieses Element oder chemische Mittel aus der Gruppe der IV B- und V B-Ubergangsmetalle ausgewählt werden sowie aus deren Legierungen, Nitriden, Carbonitriden und Hydriden. Es wurde gefunden, daß die dem Randbereich eines zementierten Wolframcarbidkörpers unmittelbar benachbarte Materialschicht durchweg mit Bindemittel angereichert sein kann und gewöhnlich mindestens zum Teil an in Form einer festen Lösung vorliegendem Carbid verarmt sein kann, und zwar während des Sinterns oder viiedererhitzens auf eine Temperatur, die oberhalb des Schmelzpunkts der Binde — legierung liegt, durch Aufnahme von Zusätzen von Nitriden, Hydriden und/oder Carbonitriden der Elemente der Gruppen IV B und V B des periodischen Systems in die Pulverbeschickung.The aforementioned objects of the invention are achieved by heat treating a cemented carbide compact, the contains an element which a carbide with a more negative free energy of formation than tungsten carbide at increased Forms temperature which is close to or above the melting point. When it comes to the use case of the Cutting inserts, this element or chemical agents from the group of IV B and V B transition metals can be selected and from their alloys, nitrides, carbonitrides and hydrides. It was found, that the edge area of a cemented tungsten carbide body immediately adjacent material layer can and usually be enriched with binder throughout can be at least partially depleted of carbide present in the form of a solid solution, namely during sintering or reheating to a temperature above the melting point of the binding alloy lies by including additions of nitrides, hydrides and / or carbonitrides of the elements of groups IV B and V B of the periodic system in the powder feed.
Beim Sintern reagieren diese Zusätze der Gruppen IV B und V B mit Kohlenstoff unter Bildung von Carbiden oder Carbonitriden. Diese Carbide oder Carbonitride können ganz oder teilweise in Form einer festen Lösung mit Wolframcarbid und anderen gegebenenfalls vorhandenen Carbiden vorliegen. Der im fertig gesinterten Carbid vorliegende Stickstoffgehalt ist gegenüber dem in Form eines Nitrids oder Carbonitrids zugegebenen Stick? ioff-During sintering, these additions of groups IV B and V B react with carbon to form carbides or Carbonitrides. These carbides or carbonitrides can be wholly or partly in the form of a solid solution with Tungsten carbide and other optionally present carbides are present. The one in the fully sintered carbide present nitrogen content is opposite that in shape a stick added to a nitride or carbonitride? ioff-
gehalt charakteristisch vermindert, da diese Zusätze bei erhöhten Temperaturen oberhalb und unterhalb des Schmelzpunktes der Binde — legierung instabil sind und zu einer mindestens teilweisen Verflüchtigung von Stickstoff aus der Probe führen, wenn die Sinteratmosphärecontent is characteristically reduced because of these additives are unstable at elevated temperatures above and below the melting point of the binding alloy and result in at least partial volatilization of nitrogen from the sample when the sintering atmosphere
eine geringere Stickstoffkonzentration enthält als ihrem Gleichgewi chtsdampfdruc1. entspricht. Wenn das c, -"mische Mittel in Form des Metalls, der Legierung oder des Hydrids zugegeben wird, wird es außerdem in kubischesContains a lower nitrogen concentration than its equilibrium vapor pressure 1 . is equivalent to. In addition, when the c, - "mixing agent is added in the form of metal, alloy, or hydride, it becomes cubic
OZI I Ui* /OZI I Ui * /
Carbid umgewandelt, das charakteristischerweise zusammen mit Wolframcarbid und gegebenenfalls anderen anwesenden Carbiden in Form einer festen Lösung vorliegt. Der Wasserstoff von gegebenenfalls zugegebenem Hydrid verdampft während des Sinterns.Converted carbide, which is characteristically present together with tungsten carbide and possibly others Carbides is in the form of a solid solution. The hydrogen from any hydride added evaporates during sintering.
Die Metalle Tantal, Titan, Niob und Hafnium sowie deren Hydride, Nitride und Carbonitride können allein oder in Kombination miteinander verwendet werden, um eine durchgehende Kobaltanreicherung zu fördern, und zwar durch Sintern oder nachfolgende Wärmebehandlung von Legierungen auf Basis von Wolframcarbid-Kobalt mit einem innerhalb weiter Grenzen liegenden Kohlenstoffgehalt. Es wurde gefunden, daß Zusätze von insgesamt bis zu etwa 15 Gew.-% brauchbar sind. Man nimmt an, daß die Metalle Zirkonium und Vanadium und deren Nitride, Carbonitride und Hydride für diesen Zweck ebenfalls geeignet sind. In Legierungen mit einer Porosität vom Typ A und B und in Kohlenstoffmangel-Legierungen, die eta-Phase enthalten, erfolgt die Kobaltanreicherung ohne Ausbildung einer äußeren Kobalt- oder Kohlenstoffdeckschicht, so daß auf diese Weise die Notwendigkeit vermieden wird, einen Überschuß an Kobalt und Kohlenstoff von den zementierten Carbidoberflachen zu entfernen, bevor der hochschmelzende überzug aufgebracht wird.The metals tantalum, titanium, niobium and hafnium and their hydrides, nitrides and carbonitrides can be used alone or in Combination with each other can be used to promote a continuous cobalt enrichment through Sintering or subsequent heat treatment of alloys based on tungsten carbide-cobalt with an inside carbon content lying further limits. It was found that additions totaling up to about 15% by weight are useful. It is believed that the metals are zirconium and vanadium and its nitrides, carbonitrides and hydrides are also suitable for this purpose. In alloys with a porosity of type A and B and in low carbon alloys, contain the eta phase, the cobalt enrichment takes place without the formation of an external one Cobalt or carbon topcoat, so that in this way the need is avoided to have an excess of cobalt and carbon from the cemented carbide surfaces to be removed before the refractory coating is applied.
Zusätze von etwa 0,5 bis 2 Gew.-%, und zwar insbesondere Zusätze von Titan in Form von Titannitrid oder Titancarbonitrid, zu Legierungen auf Basis von Wolframcarbid-Kobalt sind bevorzugt. Da Titannitrid während des Vakuumsinterns nicht vollständig stabil bleibt, wodurch sich mindestens teilweise der Stickstoff verflüchtigt, wird vorzugsweise ein halbes Mol Kohlenstoff pro Mol des eingesetzten Stickstoffs zugegeben, um den für eineAdditions of about 0.5 to 2% by weight, in particular additions of titanium in the form of titanium nitride or titanium carbonitride, to alloys based on tungsten carbide-cobalt are preferred. Because titanium nitride during vacuum sintering does not remain completely stable, as a result of which the nitrogen is at least partially volatilized preferably half a mole of carbon per mole of nitrogen used added to the for a
Wolfram-Magerkobalt-Binde — legierung notwendigen Kohlenstoffgehalt aufrecht zu erhalten. Es wurde gefunden, daß die Kobaltanreicherung auf dem Wege über Wärmebehandlung von Legierungen auf Basis von Wolframcarbid-KobaltTungsten-lean cobalt binding alloy to maintain the necessary carbon content. It was found, that the cobalt enrichment by way of heat treatment of alloys based on tungsten carbide-cobalt
leichter verläuft, wenn die Legierung einen an W gemagerten W-Co- -Binder (tungsten lean cobalt binder ) enthält.runs more easily if the alloy contains a W-Co- binder (tungsten lean cobalt binder) which is lean on W.
Der Magerwolfram-Kobalt-Binder sollte vorzugsweiseThe low-fat tungsten cobalt binder should be preferred
3 eine magnetische Sättigung von 145 bis 157 Gauß-cm /g Kobalt aufweisen. Zusätze von Titannitrid zusammen mit den notwendigen Kohlenstoffzusätzen zu Pulvergemischen auf Basis von Wolframcarbid-Kobalt beschleunigen die Bildung von Kobalt-Binde — legierung mit einer magnetischen Sättigung von 145 bis 157, die gewöhnlich nur schwer zu erreichen ist. Obwohl eine Kobalt-Bindelegierung mit einer magnetischen Sättigung von 145 bis3 a magnetic saturation of 145 to 157 Gauss-cm / g Have cobalt. Additions of titanium nitride together with the necessary carbon additives to powder mixtures based on tungsten carbide-cobalt accelerate the formation of cobalt binding alloy with a magnetic one Saturation from 145 to 157, which is usually difficult to achieve. Although a cobalt binder alloy with a magnetic saturation of 145 to
157 Gauß-cm /g Kobalt bevorzugt wird, können auch Legierungen angereichert werden, die Wolfram-Kobalt-Bindelegierungen enthalten, welche anWolfram gesättigt sind (weniger als 125 Gauß-cm /g Kobalt).157 Gauss-cm / g cobalt is preferred, alloys can also be enriched, the tungsten-cobalt binder alloys which are saturated in tungsten (less than 125 Gauss-cm / g cobalt).
Es wurde gefunden, daß eine Kobaltanreicherungsschicht mit einer Schichtdicke von mehr als 6 /um zu einer deutlichen Verbesserung der Kantenfestigkeit von mit hochschmelzenden überzügen versehenen, zementierten Carbideinsätzen führt. Obwohl Kobaltanreicherungen bis zu einer Tiefe von 125 /im erzielt worden sind, ist eine mit Kobalt angereicherte Schicht mit einer Dicke von 12 bis 50 /um für den Anwendungsfall der beschichteten Schneideinsätze bevorzugt. Vorzugsweise beträgt der Kobaitgehalt der mit Kobalt angereicherten Schicht bei einem mit einem hochschmelzenden Überzug versehenen Einsatz zwischen 150 und 300% des mittleren Kobaltgehalts, gemessen auf der Oberfläche mittels Röntgenstrukturanalyse.It has been found that a cobalt enrichment layer with a layer thickness of more than 6 μm leads to a significant Improvement of the edge strength of cemented carbide inserts provided with high-melting coatings leads. Although cobalt enrichments have been achieved to a depth of 125 µm, one is with cobalt Enriched layer with a thickness of 12 to 50 / µm for the application of the coated cutting inserts preferred. The cobalt content of the cobalt-enriched layer is preferably between 150 and 150 in the case of an insert provided with a high-melting coating 300% of the mean cobalt content, measured on the surface by means of X-ray structure analysis.
Es wird angenommen, daß die Bindemittelanreicherung in allen Wolframcarbid-Bindemittel-kubisches Carbid (d,h. Tantal, Niob, Titan, Vanadium, Hafnium, Zirkonium)-Legierungen erfolgt, die nicht zu einem durchgehenden Carbidgerüst zustimmen sintern,, Diese Legierungen f die 3 Gew.-% und mehr Bindemittel enthalten, reiche η sich bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens an. Bei der Anwendung der Erfindung auf Schneideinsätze wird jedochIt is believed that binder build-up occurs in all tungsten carbide binder-cubic carbide (i.e., tantalum, niobium, titanium, vanadium, hafnium, zirconium) alloys that do not sinter to form a continuous carbide skeleton, these alloys for the Contain 3 wt .-% and more binder, rich η when using the method according to the invention. When applying the invention to cutting inserts, however
OZ. I IU4/OZ. I IU4 /
ein Bindeinittelgehalt von zwischen 5 und 10 Gew.-% Kobalt und ein Gesamtgehalt an kubischem Carbid von 20 Gew.-% oder darunter bevorzugt. Obschon Kobalt das bevorzugte Bindemittel darstellt, können stattdessen Nickel, Eisen sowie Nickel-Eisen-Legierungen und Legierungen des Nickels und Eisens mit Kobalt ebenfalls verwendet werden. Andere Binde — legierungen, die Nickel, Kobalt oder Eisen enthalten, sind ebenfalls verwendbar.a binder content of between 5 and 10% by weight cobalt and a total cubic carbide content of 20 wt% or less is preferred. Although cobalt is the preferred one As a binder, you can use nickel, iron and nickel-iron alloys and alloys of nickel instead and iron with cobalt can also be used. Other binding alloys such as nickel, cobalt or iron are also usable.
Die zur Erzielung der Bindemittelanreicherung angewandten Sinter- und Hitzebehandlungstemperaturen sind die für das Flüssig-Sintern charakteristischen Temperaturen. Für Legierungen auf Kobalt-Basis betragen diese Temperaturen 1285 bis 154O°C. Die Sinterdurchläufe sollten mindestens 15 Minuten bei der Sintertemperatur dauern. Die Ergebnisse können weiter optimiert werden durch Anwendung gesteuerter Kühlungsgeschwindigkeiten, von den Hitzebehandlungstemperaturen hinunter bis auf eine Temperatur unterhalb des Schmelzpunktes der Binde — legierung. Diese Abkühlungsgeschwindigkeiten sollten zwischen 25 und 85°C/h, vorzugsweise zwischen 40 und 70°C/h liegen. Die Verfahrensstufe der Hitzebehandlung für Schneideinsätze mit einem Kobaltbinder dauert besonders vorteilhaft 30 bis 15Ο Minuten bei 1370 bis 1500°C, gefolgt von einer Abkühlung auf 1200°C mit einer Geschwindigkeit von 40 bis 7O°C/h. Der während der Hitzebehandlung angewandte Druck kann variieren zwischen 1O -po^^ bis hinauf zu jenen erhöhtenThe sintering and heat treatment temperatures used to achieve binder enrichment are those for the Liquid sintering characteristic temperatures. For alloys based on cobalt these are temperatures 1285 to 1540 ° C. The sintering runs should last at least 15 minutes at the sintering temperature. The results can be further optimized by applying controlled cooling rates from the heat treatment temperatures down to a temperature below the melting point of the binding alloy. These cooling rates should be between 25 and 85 ° C / h, preferably between 40 and 70 ° C / h. The process stage of heat treatment for cutting inserts with a Cobalt binder lasts particularly advantageously 30 to 15Ο minutes at 1370 to 1500 ° C, followed by cooling to 1200 ° C at a rate of 40 to 70 ° C / h. The pressure applied during the heat treatment can vary between 1O -po ^^ up to those heightened
Drucken, die gewöhnlich beim isostatischen Warmpreßverfahren angewandt werden. Der bevorzugte Druck beträgtPressures commonly used in the hot isostatic pressing process. The preferred pressure is
oyj zwischen 0,1 und 0,15 Torr. Wenn Nitrid- oder Carbonitrid-Zusätze verwendet werden, liegt der Dampfdruck des Stickstoffs in der Sinteratmosphäre vorzugsweise unterhalb seines Gleichgewichtsdruckes, um die Verflüchtigung des Stickstoffs aus dem Substrat zu gestatten. oyj between 0.1 and 0.15 torr. If nitride or carbonitride additives are used, the vapor pressure of the nitrogen in the sintering atmosphere is preferably below its equilibrium pressure in order to allow the nitrogen to volatilize from the substrate.
Obschon eine erste Anreicherung bereits beim Sintern erfolgt, können Schleifstufen beim Herstellungsverfahren der Metallschneideinsätze die angereicherten Zonen wiederAlthough an initial enrichment already takes place during sintering, there can be grinding stages in the manufacturing process of the metal cutting inserts the enriched zones again
entfernen. In solchen Fällen kann eine nachfolgende Hitzebehandlung entsprechend der vorstehenden Parameter zur Entwicklung einer neuen angereicherten Schicht unterhalb der äußeren Oberflächen angewandt werden.remove. In such cases, a subsequent heat treatment can be used according to the above parameters to develop a new enriched layer below the outer surfaces are applied.
Mit Binder angereicherte Substrate für beschichtete Schneideinsätze können Binderanreicherungen auf beiden Seiten aufweisen, sowohl auf den Schneidbrüsten als auch auf den Flanken. Je nach der Art des Einsatzes kann jedoch die BinderanreicL^rung auf den Flanken auch entfernt werden, doch ist dies nicht nötig, um ein optimales Funktionieren in allen Fällen zu erreichen.Binder enriched substrates for coated cutting inserts can have binder enrichments on both Have sides, both on the cutting breasts and on the flanks. However, depending on the type of use the binder enrichment on the flanks also removed but this is not necessary for optimal functioning in all cases.
Die mit Binder angereicherten Substrate können unter Verwendung der dem Fachmann bekannten Beschichtungstechniken zur Herstellung hochschmelzender Überzüge beschichtet werden. Obschon der angewandte hochschmelzende Überzug eine oder mehrere Schichten aufweisen kann, die aus der Gruppe IV B und V B des periodischen Systems ausgewählte Materialien wie Carbide, Nitride, Boride und Carbonitride sowie Oxid oder Oxynitrid von Aluminium umfassen, so wurde doch gefunden, daß eine Kombination von guter Schneidkantenfestigkeit und Flankenhaltbarkeit erreicht werden kann durch Vereinen eines Substrats mit einer erfindungsgemäßen, mit Binder angereicherten Schicht mit einem Überzug aus:The substrates enriched with binder can be used the coating techniques known to the person skilled in the art for the production of high-melting coatings will. Although the refractory coating applied may have one or more layers derived from the Group IV B and V B of the periodic table selected materials such as carbides, nitrides, borides and carbonitrides as well as oxide or oxynitride of aluminum, it has been found that a combination of good Cutting edge strength and flank durability can be achieved by combining a substrate with a according to the invention, enriched with binder layer with a coating made of:
- Aluminiumoxid über einer inneren Schicht aus Titancarbid;- aluminum oxide over an inner layer of titanium carbide;
- oder einer inneren Schicht aus Titancar id, gebunden an eine Zwischenschicht aus T-can-- or an inner layer of titanium car id, bound to an intermediate layer of T-can-
carbonitrid, die an eine äußere Schicht aus Titannitrid gebunden ist;carbonitride bonded to an outer layer of titanium nitride;
- oder Titannitrid, gebunden an eine innere- or titanium nitride bound to an inner
Schicht aus Titancarbid. 35Titanium carbide layer. 35
Besonders bevorzugt ist ein zementierter Carbi 'körper mit einer mit Bindemittel angereicherten erfindungsgemäßen Schicht in Verbindung mit einem Titancarbid/Aluminiumoxid-A cemented carbide body is particularly preferred with a binder-enriched layer according to the invention in conjunction with a titanium carbide / aluminum oxide
Überzug. In diesem Falle sollte der überzug eine Gesamtdicke von 5 bis 8 /um haben.Coating. In this case the coating should have a total thickness from 5 to 8 / µm.
In Fig. 1 ist ein Ausführungsbeispiel für einen erfindungsgemäßen, beschichteten Metallschneideinsatz 2 schematisch gezeichnet. Der Einsatz 2 umfaßt ein Substrat in Form eines zementierten CarbidkÖrpers 12 mit einer mit Binder angereicherten Schicht 14 und einer an Binder verarmten Schicht 16 über dem Hauptteil 18 des Substrats 12, dessen chemische Eigenschaften im wesentlichen den chemischen Eigenschaften des ursprünglichen Pulvergemischs entsprechen.In Fig. 1 is an embodiment of an inventive, coated metal cutting insert 2 drawn schematically. The insert 2 comprises a substrate in the form a cemented carbide body 12 with a binder-enriched layer 14 and a binder-depleted layer Layer 16 over the main part 18 of the substrate 12, the chemical properties of which essentially correspond to the chemical properties Properties of the original powder mixture correspond.
Eine mit Binder angereicherte Schicht 14 befindet sich auf den Schneidbrüsten 4 des zementierten CarbidkÖrpers 12, wobei die Schicht 14 an den seitlichen Begrenzungsflächen, den Flanken 6, des Körpers abgeschliffen wurde. Unterhalb der mit Binder angereicherten Schicht 14, also in Richtung auf das Innere des Körpers 12 gelegen, befindet sich im gezeichneten Ausführungsbeispiel eine an Binder verarmte zone 16. Es wurde gefunden, daß diese an Binder abgereicherte Zone 16 sich zusammen mit der mit Binder angereicherten Schicht 14 entwickelt, wenn zementierte Carbidkörper nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestelltA layer 14 enriched with binder is located on the cutting breasts 4 of the cemented carbide body 12, the layer 14 on the lateral boundary surfaces, the flanks 6 of the body was ground off. Below the layer 14 enriched with binder, that is, in the direction Located on the inside of the body 12, there is a depleted of binder in the illustrated embodiment zone 16. This binder depleted zone 16 was found to coalesce with the binder depleted zone Layer 14 developed when cemented carbide bodies were made by the method of the present invention
werden.
25will.
25th
Die an Binder verarmte Zone 16 wird teilweise an Bindemittel abgereichert, während sie mit in fester Lösung vorliegenden Carbiden angereichert wird. Die angereicherte Schicht 14 wird teilweise an in fester Lösung vorliegendenThe binder-depleted zone 16 is partially depleted of binder while it is in solid solution present carbides is enriched. The enriched layer 14 is partially present in solid solution
Carbiden abgereichert. Unterhalb der an Binder verarmten Zone 16 befindet sich das Substratmaterial des Hauptteils 18.Carbides depleted. The substrate material of the main part is located below the binder-depleted zone 16 18th
Am Ort des Zusammentreffens der Schneidbrüste 4 und derAt the point where the cutting breasts 4 and the
Flanken 6 wird eine Schneidkante 8 gebildet. Obschon die hier gezeigte Schneidkante 8 gehont ist, ist das Honen der Schneidkante nicht für alle Anwendungsfälle der vorliegenden Erfindung notwendig. Aus Fig. 1 ist ersichtlich,A cutting edge 8 is formed on flanks 6. Although the cutting edge 8 shown here is honed, the honing is the cutting edge not for all applications of the present Invention necessary. From Fig. 1 it can be seen
-yr--yr-
] daß die mit Binder angereicherte Schicht 14 sich bis in diese Schneidkantenzone hinein erstreckt und vorzugsweise an den größten Teil der gehonten Schneidkante 8, wenn nicht an die gesamte Schneidkante 8, angrenzt. Die an Binder verarmte Zone 16 erstreckt sich bis zur Oberfläche der Flanke 6, gerade unterhalb der Schneidkanten 8. Ein hochschmelzender überzug 10 ist an die äußere Oberfläche des zementierten Carbidkörpers 12 festhaftend gebunden.] that the layer 14 enriched with binder extends into this cutting edge zone and preferably adjoins most of the honed cutting edge 8, if not the entire cutting edge 8. The one to Binder Depleted zone 16 extends to the surface of the flank 6, just below the cutting edges 8. A refractory coating 10 is attached to the outer surface of the cemented carbide body 12 firmly bonded.
•jQ Diese und andere Merkmale der Erfindung werden anhand der folgenden Beispiele eingehend erläutert:• jQ These and other features of the invention are based on the the following examples are explained in detail:
Ein 7O00 g Pulver enthaltendes Gemisch wurde 16 Stunden lang mit einem Paraffin, einem oberflächenaktiven Mittel, einem Lösungsmittel und mit Kobalt-gebundenen Wolframcarbid-Zykloiden vermählen und vermischt, und zwar in folgenden Mengen und Verhältnissen:A mixture containing 7000 g of powder was left for 16 hours long with a paraffin, a surfactant, a solvent, and cobalt-bonded tungsten carbide cycloids ground and mixed, in the following quantities and proportions:
Ta(C)
Ti(C)
Nb(C)Ta (C)
Ti (C)
Nb (C)
. 7000 g. 7000 g
CoCo
Ti(N) - 102,6 g WC + C zur Erzeugung einer 2 Gew.-% W-Ti (N) - 102.6 g WC + C to create a 2 wt% W-
98 Gew.-% Co-Bindelegierung __98% by weight Co binding alloy __
Paraffin (Sunoco 3420) (Sun Oil Co.)Paraffin (Sunoco 3420) (Sun Oil Co.)
Lösungsmittel (Perchloräthylen) oberflächenaktives Mittel (Ethomeen S-15) (Armour Industrial Chemical Co.)Solvent (perchlorethylene) surfactant (Ethomeen S-15) (Armor Industrial Chemical Co.)
*Gew.-%, bezogen auf das eingesetzte Metall.*% By weight, based on the metal used.
Es wurden quaderförmige Einsatz-Rohlinge mit Abmessungen von 15,1 χ 15,1 χ 5,8 bis 6,1 mm und mit pinem Gewicht von 11,6 g unter einer Kraft von 8200 kg zu Tabletten verpreßt. Diese Einsätze wurden bei 1496°C 30 Minuten lang vakuumgesintert und dann unter den im Ofei. herrschenden Bedingungen abgekühlt. Nach dem Sintern wogen dieThere were block-shaped insert blanks with dimensions of 15.1 χ 15.1 χ 5.8 to 6.1 mm and with a pinem weight of 11.6 g compressed into tablets under a force of 8200 kg. These inserts were at 1496 ° C for 30 minutes vacuum-sintered for a long time and then under the in the oven egg. cooled under prevailing conditions. After sintering, they weighed
Einsätze 11,25 g und besaßen eine Größe von 13,26 χ 13,26 χ 4,95 mm. Diese Einsätze wurden dann bis zum Erreichen von SNG4 33-Standardabmessungen wie folgt bearbeitet (Diese Kennzeichnungsnummer ist auf das Kennzeichnungssystem für Einsätze gestützt, das von der American Standards Association entwickelt wurde und von der Schneidwerkzeugindustrie allgemein übernommen wurde. Die internationale Kennzeichnung ist: SNGN 12 04 12):Inserts were 11.25 grams and were 13.26 13.26 χ 4.95 mm in size. These stakes were then achieved up to Edited by SNG4 33 standard dimensions as follows (This identification number is on the identification system for inserts developed by the American Standards Association and approved by the Cutting tool industry has been widely adopted. The international identification is: SNGN 12 04 12):
1. Die oberen und unteren Flächen (Schneidbrüste) der Einsätze wurden bis zu einer Dicke von 4,75 mm geschliffen.1. The top and bottom surfaces (cutting faces) of the inserts have been made to a thickness of 4.75 mm ground.
2. Die Einsätze wurden 60 Minuten lang unter einem 100 Micron-Vakuum bei 1427°C hitzebehandelt und dann mit einer Geschwindigkeit von 56°C/h auf 1204 C abgekühlt und danach unter den umgebenden Ofenbedingungen abgekühlt.2. The inserts were heat treated for 60 minutes under a 100 micron vacuum at 1427 ° C and then cooled to 1204 C at a rate of 56 ° C / h and then below the surrounding area Cooled furnace conditions.
3. Die seitlichen Begrenzungsflächen (Flanken) wurden bis zu einem Quadrat mit 12,70 mm Seitenlänge geschliffen, und die Schneidkanten wurden auf einen Radius von 0,064 mm gehont.3. The lateral boundary surfaces (flanks) were up to a square with a side length of 12.70 mm ground and the cutting edges honed to a radius of 0.064 mm.
Ein Titancarbid/Titancarbonitrid/Titannitrid-überzug wurde dann auf die geschliffenen Einsätze aufgebracht, unter Verwendung der folgenden chemischen Dampfabscheidungsmethode (CVD) in der nachfolgend aufgeführten ReihenfolgeA titanium carbide / titanium carbonitride / titanium nitride coating was then applied to the ground inserts using the following chemical vapor deposition method (CVD) in the order listed below
der einzelnen Schritte:
30of the individual steps:
30th
überzugcoating
Reaktionen im überzugReactions in the coating
Art Temperatur DruckType temperature pressure
1. TiC 982-1O25°C -1 atm. TiCl4+CH4 1. TiC 982-1025 ° C -1 atm. TiCl 4 + CH 4
TiC(s)+4HClTiC (s) + 4HCl
H2 2. TiCN 982-1O25°C -1 atm. TiCl4+CH4+1 /2N2 ^TTiCN (s) +4HClH 2 2. TiCN 982-1025 ° C -1 atm. TiCl 4 + CH 4 +1 / 2N 2 ^ TTiCN (s) + 4HCl
3. TiN 982-1O5O°C ~1 atm. TiCl4+2H2+1/2N2->TiN (s)+4HCl3. TiN 982-1050 ° C ~ 1 atm. TiCl 4 + 2H 2 + 1 / 2N 2 -> TiN (s) + 4HCl
Zusammen mit den vorstehenden Einsätzen wurden Einsätze hergestellt, die aus dem gleichen Pulvergemisch, aber ohne TiN und dessen begleitenden Kohlenstoffzusatz, gemacht waren. Die beschichteten überzüge wiesen folgende mikrostrukturellen Daten auf:Along with the above inserts, inserts were made that were made from the same powder mixture but without TiN and its accompanying carbon addition. The coated coatings had the following microstructural properties Data on:
Porositätporosity
Dicke der mit Kobalt angereicherten ZoneThickness of the cobalt enriched zone
Dicke der an fester Lösung 3Q verarmten ZoneThickness of the 3Q solid solution depleted zone
Dicke der TiC/Substrat-Zwischenschicht, eta-PhaseThickness of the TiC / substrate intermediate layer, eta phase
Dicke des ÜberzugsThickness of the coating
TiCN TiNTiCN TiN
Beispiel 1 Beispiel 1 ohne TiN mit TiNExample 1 Example 1 without TiN with TiN
angereichert,
Hauptteil)A1, B2 (not
enriched,
Bulk)
(nur Schneid
brust) ~ 22.9 to
(just cutting
chest)
(nur Scnneid-
brust) ~ 2 2 , c .um
(only cutting
chest)
2,3',um
1,OyUm5.6 µm
2, 3 'to
1, OyUm
3,9 ,um
1,0' m5 pO / um
3.9 µm
1.0 'm
O Z.O Z.
Grüne, tablettenförmig gepreßte Einsätze wurden entsprechend Beispiel 1 und unter Verwendung der in Beispiel 1 1 beschriebenen Gemische mit und ohne TiN und dessen begleitende Kohlenstoffzusätze hergestellt. Diese Einsätze wurdenbei 1496°C 30 Minuten lang unter einem Vakuum von 25 Mikron gesintert und dann unter den im Ofen herrschenden Bedingungen abgekühlt. Sie wurden darauf gehont (0,064 mm Radius) und anschließend mit TiC/TiCN/TiN CVD-beschichtet, entsprechend der in Tabelle I wiedergegebenen Methode. Es ist zu beachten, daß bei diesem Beispiel die mit Kobalt angereicherte Schicht sich sowohl auf den Flanken als auch auf den Schneidbrüsten befand.Green, tablet-shaped pressed inserts were prepared according to Example 1 and using the mixtures described in Example 1 1 with and without TiN and its accompanying carbon additions. These inserts were sintered at 1496 ° C for 30 minutes under a 25 micron vacuum and then cooled under the furnace conditions. They were honed on it (0.064 mm radius) and then CVD-coated with TiC / TiCN / TiN, according to the method shown in Table I. It should be noted that in this example the cobalt-enriched layer was on both the flanks and the cutting breasts.
Die beschichteten Einsätze wurden genau ausgewertet, wobei folgende Ergebnisse erhalten wurden:The coated inserts were precisely evaluated, the following results being obtained:
Porositätporosity
Dicke der mit Kobalt angereicherten ZoneThickness of the cobalt enriched zone
Dicke der an fester Lösung verarmten ZoneThickness of the solid solution depleted zone
Dicke der TiC/Substrat-Zwischenschicht, eta-PhaseThickness of the TiC / substrate intermediate layer, eta phase
Dicke des Überzugs TiC TiCN TiNCoating thickness TiC TiCN TiN
Mittlere Rockwell "A"-Medium Rockwell "A" -
Härte (Material des Hauptteils)Hardness (material of the main part)
Beispiel 2
ohne TiNExample 2
without TiN
Beispiel 2 mit TiNExample 2 with TiN
A-1 Kanten A-2 angereicherte A-3 Innen ZoneA-1 edges A-2 enriched A-3 inner zone
A-4 HauptteilA-4 main part
keine bis zu 22,9 ,umnone up to 22.9 um
keine teilweise und diskontinuierlich bis zuno partial and discontinuous up to
5,9 ,umup to
5.9 µm
1, 7\um
8,8\um2, 0, um
1.7 \ um
8.8 \ µm
1 ,1,
1 ,
0 ,um
9 ,um3 to
0 to
9 to
91 ,291, 2
91 ,491, 4
Koerzitivkraft, HcCoercive Force, Hc
138 Oersted 134 Oersted138 Oersted 134 Oersted
Ein Gemisch der folgenden Materialien wurde zusammen mit einem oberflächenaktiven Mittel, einem flüchtigen Bindemittel, einem Lösungsmittel und 114 kg Zykloiden in eine zylindrische Mühle gebracht:A mixture of the following materials along with a surfactant, a volatile binder, a solvent and 114 kg of cycloids placed in a cylindrical mill:
!WC (2-2,5,um Teilchengröße) 15 000 g WC (4-5,Um Teilchengröße) 27 575 g! WC (2-2.5 µm particle size) 15,000 g WC (4-5 µm particle size) 27,575 g
5,98 Gew.-% TaC 2 990 g5.98 wt% TaC 2,990 g
2,6 Gew.-% TiN , 1 300 g2.6 wt% TiN, 1,300 g
6,04 Gew.-% Co 3 020 g6.04 wt% Co 3 020 g
0,23 Gew.-% C (Ravin 410 - ein Produkt der 115 g Industrial Carbon Corp.)0.23 wt% C (Ravin 410 - a product of 115 g Industrial Carbon Corp.)
50 000 g50,000 g
Die Pulverbeschickung wurde so abgeglichen, daß sich in der Beschickung ein Gesamtkohlenstoffgehalt von 6,25 Gew.,-%The powder charge was balanced so that the total carbon content in the charge was 6.25% by weight.
ergab. Die Beschickung wurde 90 261 Umdrehungen lang vermischt und vermählen, wobei sich eine mittlere Teilchengröße von 0,90 ,um ergab. Das Gemisch wurde dann feucht gesiebt, getrocknet und in eine Hammermühle gebracht.revealed. The feed was mixed for 90,261 revolutions and grinding, resulting in a mean particle size of 0.90 μm. The mixture then became wet sifted, dried and placed in a hammer mill.
Preßlinge wurden hergestellt und dann 30 Minuten lang bei 1454°C g.Compacts were made and then gm for 30 minutes at 1454 ° C.
gekühlt.chilled.
1454 C gesintert und danach unter Ofen-UmgebungsbedingungenSintered at 1454 C and then under furnace ambient conditions
Diese Behandlung führte zu einem gesinterten Rohling mit einer magnetischen Sättigung von insgesamt 117 bis 21 Gauss-cm /g Kobalt (einschließlich des Hauptteils und des mit Binder angereicherten Materials gemessen). Die mikrostrukturelle Auswertung des gesinterten Rohlings ergabs eta-Phase durch den gesamten Rohling hindurch vorhanden; Porosität vom Typ A-2 bis B-3; Dicke der mit Kobalt ange-This treatment resulted in a sintered blank with a total magnetic saturation of 117 to 21 Gauss-cm / g cobalt (measured including bulk and binder-enriched material). The microstructural Evaluation of the sintered blank resulted in eta-phase present through the entire blank; A-2 to B-3 type porosity; Thickness of the cobalt
reicherten Zone euwa 26,9,um; Dicke der an fester Lösung verarmten Zone etwa 31,4 ,um.enriched zone euwa 26.9 µm; Thickness of the solid solution depleted zone about 31.4 µm.
Ι IUA/Ι IUA /
Die folgenden Materialien wurden in einen mit einer Wolframcarbid-Kobalt-Legierung ausgefütterten Mahlbehälter mit einem inneren Durchmesser von 190 mm und einer Länge von 194 mm gegeben. Zusätzlich wurden in den Mahlbehälter 17,3 kg von 3,2 mm großen Wolframcarbid-Kobalt-Zykloiden gegeben. Diese Materialien wurden durch Rotieren des Mahlbehälters um seine Zylinderachse mit 85 Umdrehungen pro '"Minute 72 Stunden lang (das sind 367 200 Umdrehungen) vermählen und miteinander vermischt.The following materials were placed in a tungsten carbide-cobalt alloy lined milling jar with an inner diameter of 190 mm and a length of 194 mm. In addition, were in the grinding container Given 17.3 kg of 3.2 mm tungsten carbide-cobalt cycloids. These materials were obtained by rotating the milling jar around its cylinder axis with 85 revolutions per '"minute for 72 hours (that's 367 200 revolutions) ground and mixed together.
Zusammensetzung der Beschickung Zus on mensetzung the charge
id; λ ι λ ι fim.7 _s\ TaCid; λ ι λ ι fim.7 _s \ TaC
NbC TiN CNbC TiN C
Co WCCo toilet
105 g Sunoco 3420 20 105 g Sunoco 3420 20
Dieses Gemisch wurde so ausgewogen, daß eine 2 Gew.-% Wolfram - 9 8 Gew.-% Kobalt enthaltende BindelegierungThis mixture was weighed so that a 2 wt .-% Tungsten - binder alloy containing 9 8 wt% cobalt
2c entsteht. Nach dem Mahlen und Vermischen wurde das Gemisch feucht gesiebt, um Teilchen mit Übergröße und Verunreinigungen zu entfernen, dann wurde bei 9 3°C unter einer Stickstoffatmosphäre getrocknet und in einer Hammermühle (J-2 Fitzmill, Pitzpatrick Co.) gemahlen, um Agglomerate2c arises. After grinding and mixing, the mixture became sieved wet to remove oversized particles and impurities, then stirred at 9 3 ° C under a nitrogen atmosphere dried and ground in a hammer mill (J-2 Fitzmill, Pitzpatrick Co.) to form agglomerates
3Q aufzubrechen.3Q to break up.
Mit diesem Pulver wurden Preßlinge hergestellt und dann bei 1454°C 30 Minute:
bedingungen gekühlt.Compacts were produced with this powder and then at 1454 ° C. for 30 minutes:
conditions cooled.
bei 1454°C 30 Minuten lang gesintert und unter Umgebungs-sintered at 1454 ° C for 30 minutes and under ambient
Die obere und untere Fläche, d.h. die Schneidbrüste, des Einsatzes wurden dann bis zum Erreichen der Enddicke geschliffen. Hiernach folgte eine Hitzebehandlung beiThe top and bottom surfaces, i.e. the cutting faces, of the insert were then ground to the final thickness. This was followed by a heat treatment
-33- '.'■'■' '■ "C :■':·■-33- '.' ■ '■''■"C : ■': · ■
1427 C unter einem Vakuum von TOO Micron. Nach 60 Minuten bei dieser Temperatur wurden die Einsätze mit einer Geschwindigkeit von 56°C/h auf 12O4°C herabgekühlt und dann im Ofen gekühlt unter den dort herrschenden Umgebungsbedingungen. Die seitlichen Oberflächen (Flanken) wurden dann geschliffen, so daß sich ein Quadrat von 12,70 mm Seitenlänge ergab, und die Schneidkanten des Einsatzes wurden auf einen Radius von 0,064 mm gehont. Diese Behandlung ergab ein Einsatzsubstrat, bei dem nur die Schneidbrüste eine mit Kobalt angereicherte und an fester Lösung verarmte Zone aufwiesen, wobei diese Zonen von den seitlichen Begrenzungsflächen (Flanken) weggeschliffen wurden.1427 C under a TOO Micron vacuum. After 60 minutes at this temperature, the inserts were running at a speed cooled down from 56 ° C / h to 12O4 ° C and then cooled in the furnace under the ambient conditions prevailing there. The side surfaces (flanks) were then sanded so that there is a square with a side length of 12.70 mm and the cutting edges of the insert were honed to a radius of 0.064 mm. This treatment resulted in an insert substrate in which only the cutting breasts were enriched with cobalt and depleted of solid solution Zone exhibited, whereby these zones were ground away from the lateral boundary surfaces (flanks).
Die Einsätze wurden dann in einen Beschichtungsreaktor eingebracht und mit einer dünnen Titancarbid-Schicht überzogen, und zwar unter Verwendung der folgenden chemischen Dampfabscheidungsmethode. Die heiße, die Einsätze enthaltende Zone wurde zunächst von Raumtemperatur auf 900 C aufgeheizt. Während des Aufheizens ließ man Wasserstoffgas durch den Reaktor mit einer Geschwindigkeit von 11,55 l/min hindurchströmen. Der Druck im Reaktor wurde auf etwas weniger als einer Atmosphäre gehalten. Die heiße Zone wurde dann von 900°C auf 982°C aufgeheizt. Während dieses zweiten Aufheizens wurde der Reaktordruck bei 180 Torr gehalten, wobei ein Gemisch aus Titantetrachlorid und Wasserstoff sowie reinem Wasserstoffgas in den Reaktor mit einer Strömungsgeschwindigkeit von 15 l/min bzw. 3 3 l/min eintrat. Die Gemische aus Titantetrachlorid und Wasserstoffgas wurden dadurch erhalten, daß man dai Wasserstoffgas durch einen Verdampfer strömen ließ, der as Titantetrachlorid auf einer Temperatur von 47°C hielt. Nach dem Erreichen von 982°C ließ man Methan in den Reaktor mit einer Geschwindigkeit von 2,5 l/min einströmen. Der Druck im Reaktor wurde auf 140 Torr reduzier. Unter diesenThe inserts were then placed in a coating reactor and coated with a thin layer of titanium carbide, using the following chemical vapor deposition method. The hot one, the one containing the inserts Zone was first heated from room temperature to 900 ° C. Hydrogen gas was let in during the heating flow through the reactor at a rate of 11.55 l / min. The pressure in the reactor was on something held less than one atmosphere. The hot zone was then heated from 900 ° C to 982 ° C. During this second heating, the reactor pressure was kept at 180 torr, with a mixture of titanium tetrachloride and Hydrogen and pure hydrogen gas into the reactor at a flow rate of 15 l / min or 3 3 l / min entered. The mixtures of titanium tetrachloride and hydrogen gas were obtained by using the hydrogen gas flowed through an evaporator which kept the titanium tetrachloride at a temperature of 47 ° C. After reaching 982 ° C, methane was allowed to flow into the reactor at a rate of 2.5 l / min. Of the Pressure in the reactor was reduced to 140 torr. Under these
^ Bedingungen reagiert das Titantetrachlorid mit Methan in Gegenwart von Wasserstoff zu Titancarbid auf der heißen Oberfläche des Einsatzes. Diese Bedingungen wurden 75 Minuten lang aufrechterhalten, wonach der Zustrom von ^ Conditions, the titanium tetrachloride reacts with methane in the presence of hydrogen to form titanium carbide on the hot surface of the insert. These conditions were maintained for 75 minutes, after which the influx of
O ί. \ IUH/ O ί. \ IUH /
1Titantetrachlorid, Wasserstoff und Methan unterbunden wurde. Man ließ den Reaktor dann abkühlen, wobei Argon durch den Reaktor mit einer Strömungsgeschwindigkeit von 1,53 l/min unter etwas weniger als einer Atmosphäre Druck1Titanium tetrachloride, hydrogen and methane prevented became. The reactor was then allowed to cool, with argon flowing through the reactor at a flow rate of 1.53 l / min under a little less than one atmosphere pressure
5 strömte.5 streamed.
Die Prüfung der Mikrostruktur des fertigen Einsatzes ergab eine mit Kobalt angereicherte Zone, die sich bis zu 22,9 ,um in das Innere hinein erstreckte, sowie eine Zone, die an in Form einer festen Lösung vorliegendem, kubischem Carbid verarmt war und sich bis zu 19,7 ,um von den Schneidbrüsten des Substrates in das Innere hinein erstreckte. Die Porosität in der angereicherten Zone und im restlichen Teil des Substrats wurde auf zwischen A-1The examination of the microstructure of the finished insert showed a cobalt enriched zone extending up to 22.9 µm into the interior and a zone which was depleted in solid solution cubic carbide and was up to 19.7 to dissipate from the Cutting breasts of the substrate extended into the interior. The porosity in the enriched zone and in the remaining part of the substrate was on between A-1
15 und A-2 geschätzt.15 and A-2 estimated.
Bei diesem Beispiel wurde das Material unter Verwendung eines zwei Stufen-Mahlprozesses mit folgender Beschickung vermischt und vermählen:In this example the material was milled using a two stage milling process with the following feed mixed and mixed:
Stufe II (81 600 Umdrehungen)Stage II (81 600 revolutions)
6098 1406098 140
10001000
g g mlg g ml
(84,9 Gew.-%)(84.9% by weight)
WCWC
Sunoco 342Ο PerchlorathylenSunoco 342Ο perchlorethylene
Diese Zusammensetzung war so gewählt, daß eine Bindelegierung aus 2 Gew.-% W und 98 Gew.-% Co entstand.This composition was selected in such a way that a binder alloy composed of 2% by weight of W and 98% by weight of Co was produced.
Die Versuchseinsätze wurden dann hergestellt und mit TiC ganz entsprechend beschichtet, wie die in Beispiel 4 beschriebenen Versuchsrohlinge.The test inserts were then produced and coated with TiC in the same way as those described in Example 4 Trial blanks.
Die mikrostrukturelle Untersuchung der beschichteten Einsätze
ergab eine Porosität von A-1 sowohl in dem mit Kobalt
angereicherten Material als auch im Material des Hauptteils Die mit Kobalt angereicherte Zone und die an fester Lösung
verarmte Zone erstreckten sich von den Schneidbrüsten in das Innere hinein ois zu einer Tiefe von etwa 32,1 bzw.
36 ,um.The microstructural examination of the coated inserts revealed a porosity of A-1 in both the cobalt-enriched material and the main body material Depth of about 32.1 resp.
36 to.
Die folgenden Materialien wurden in einen Mahlbehälter mit 190 mm innerem Durchmesser verbracht:The following materials were placed in a grinding jar with an inner diameter of 190 mm:
ι TaC
ι NbCι TaC
ι NbC
. .,_ -J TiN. ., _ -J TiN
7 . Q1 η (Π. 1 fipw - - *) C7th Q1 η ( Π. 1 fipw - - *) C
► Co► Co
h) WC h) toilet
Sunoco 3420
Ethomeen S-15
2500 ml PerchloräthylenSunoco 3420
Ethomeen S-15
2500 ml perchlorethylene
Dieses Gemisch wurde so austariert, daß sich eine Bindelegierung mit 2 Gew.-% W und 98 Gew.-% Co ergab.This mixture was balanced so that a binder alloy with 2 wt .-% W and 98 wt .-% Co resulted.
Darüber hinaus wurden Zykloide in die Mühle gegeben. Das „λ Gemisch wurde dann vier Tage lang vermählen. Das ( amisch
wurde in einer Sigma-Mischpumpe bei 121 C unter einem
Teilvakuum getrocknet, wonach es in der Hammermühle durch ein 40-Maschen-Sieb klassiert wurde.Cycloids were also added to the mill. The mixture was then ground for four days. The ( amisch was in a Sigma mixer pump at 121 C under a
Partially vacuum dried, after which it was classified in the hammer mill through a 40-mesh sieve.
oc SNG433-Einsätze wurden dann unter Verwendung der in Beispiel
4 beschriebenen Methode hergestellt. Die Einsätze
gemäß diesem Beispiel V/urden jedoch mit einem T~ "VTiN-Überzug
CVD-beschichtet. Dabei wurde folgendes Beschichtungsverfahren benutzt:oc SNG433 inserts were then made using the method described in Example 4. The stakes
According to this example, however, V / are CVD-coated with a T ~ "VTiN coating. The following coating process was used:
O L. I IUH/ O L. I IUH /
1. TiC-BeSchichtung -1. TiC coating -
Die Muster in dem Beschichtungsreaktor wurden unter einem Vakuum von 125 Torr bei etwa 1026 bis 1036 C gehalten. Wasserstoff-Trägergas strömte in einen TiCl.-Verdampfer mit einer Geschwindigkeit von 44,73 l/min. Der Verdampfer wurde unter Vakuum bei einer Temperatur von 3 3 bis 35 C gehalten. TiCl.-Dampf wurde vom H^-Trägergas mitgerissen und in den Beschichtungsreaktor geschleppt. Freier Wasserstoff und freies Methan strömten in den Beschichtungsreaktor mit 19,88 bzw. 3,98 l/min. Diese Bedingungen wurden 100 Minuten lang aufrechterhalten und führten zu einem dichten TiC-Überzug, der festhaftend an das Substrat gebunden war.The samples in the coating reactor were under one Maintained vacuum of 125 torr at about 1026-1036C. Hydrogen carrier gas flowed into a TiCl. Evaporator at a rate of 44.73 l / min. The evaporator was under vacuum at a temperature of 3 3 to 35 C held. TiCl.-vapor was entrained by the H ^ carrier gas and dragged into the coating reactor. Free hydrogen and free methane flowed into the coating reactor with 19.88 or 3.98 l / min. These conditions were held for 100 minutes and resulted in one dense TiC coating that was firmly bonded to the substrate.
2. TiN-Boschichtung - 2. TiN co-sealing -
Der in den Reaktor einströmende Methanstrom wurde unterbrochen und durch N2 ersetzt, wobei der Stickstoff mit einer Geschwindigkeit von 2,98 l/min in den Reaktor strömte. Diese Bedingungen wurden 30 Minuten lang aufrechterhalten und führten zu einem dichten TiN-Überzug, der festhaftend an den TiC-Überzug gebunden war.The flow of methane flowing into the reactor was interrupted and replaced with N 2 , the nitrogen flowing into the reactor at a rate of 2.98 l / min. These conditions were maintained for 30 minutes and resulted in a dense TiN coating that was firmly adhered to the TiC coating.
Die Auswert ung der beschichteten Einsätze ergab folgende Werte:The evaluation of the coated inserts resulted in the following Values:
Porosität A-1, durch und durchPorosity A-1, through and through
Dicke der mit Kobalt angereicherten 17,0 bis 37,9 ,um Zone / Thickness of the cobalt enriched 17.0 to 37.9 µm zone /
on Dicke der an fester Lösung verarmten bis zu 32,7,um Zone 'on thickness of the solid solution depleted up to 32.7 µm Zone '
Dicke der TiC/Substrat-Zwischen- bis zu 3,9 ,um schicht, eta-PhaseThickness of the intermediate TiC / substrate up to 3.9 µm layer, eta phase
Dicke des ÜberzugsThickness of the coating
TiC 3,9 ,umTiC 3.9 µm
TLN 2,6 /um TLN 2.6 / um
Mittlere- Rockwell "A"-Härte 91,0 des HauptteilsRockwell "A" medium hardness 91.0 of the main part
Koerzitivkraft, Hc 98 OerstedCoercive Force, Hc 98 Oersted
Unter Verwendung des folgenden Zweistufen-Mahlprozesses wurde ein Materialgomisch hergestellt:A material mix was made using the following two-step milling process:
In Stufe I wurden die folgenden Materialien zusammen mit 17,3 kg von 4,8 mm großen WC-Co-Zykloiden in einem Mahlbehälter mit 181 mm innerem Durchmesser und 194 mm Länge, der mit WC-Co ausgekleidet war, gegeben. Der MahlbehälterIn Stage I, the following materials were placed in a grinding jar along with 17.3 kg of 4.8 mm WC-Co cycloids with 181 mm inner diameter and 194 mm length, which was lined with WC-Co, given. The grinding container
wurde um seine Zylinderachse mit 85 Umdrehungen pro Minu-10 was 10 revolutions per minute around its cylinder axis
te 4 8 Stunden lang (2 44 800 Umdrehungen) rotiert.te 4 rotated for 8 hours (2 44 800 revolutions).
h) Ta h) Ta
I) TiH I) TiH
i) Ci) C.
!>) Co!>) Co
Ethomeen S-15 Sunoco 3420Ethomeen S-15 Sunoco 3420
1000 ml Soltrol 130 (ein1000 ml Soltrol 130 (a
Lösungsmittel)Solvent)
In Stufe II wurden 6314 g (90,2 Gew.-%) WC und 1500 ml Soltrol 130 zugegeben und die ganze Beschickung zusätzlich 16 Stunden lang (81 600 Umdrehungen) rotiert. Dieses Gemisch wurde so austariert, daß sich eine Bindelegierung mit 5 Gew.-% W und 95 Gew.-% Co ergab. Nach dem Mahlen wurde das Gemisch durch 400 Maschen feucht gesiebt, unter Stickstoff bei 9 3°C 24 Stunden lang getrocknet und in eine Hammermühle mit einem 40-Maschen-Sieb gebracht.In Stage II 6314 g (90.2 wt%) WC and 1500 ml Soltrol 130 were added, and all of the charge was added Rotates for 16 hours (81,600 revolutions). This mixture was balanced so that a binder alloy with 5 wt% W and 95 wt% Co. After milling, the mixture was sieved through 400 mesh, wet under Nitrogen dried at 93 ° C for 24 hours and placed in a hammer mill with a 40 mesh screen.
Versuchsstücke wurden uniaxial bei 16400 kg Gesamtkraft auf eine Größe von 15,11 χ 15,11 χ 5,28 mm (8,6 c 'cmTest pieces were uniaxial at 16,400 kg total force to a size of 15.11 15.11 χ 5.28 mm (8.6 cm
spezifisches Gewicht) verpreßt.specific weight).
Die vorstehend beschriebenen grünen Versuchsstücke wurden bei 1468°C 150 Minuten lang unter einem Vakuum von einem Micron gesintert. Die Einsätze wurden dann unter den sieThe green test pieces described above were at 1468 ° C for 150 minutes under a vacuum of one Micron sintered. The stakes were then under them
umgebenden Ofenbedingungen gekühlt. Als Trennmittel zwischen den Testeinsä^en und den Graphitsinti -kästen wurde Flockengraphit verwendet.ambient furnace conditions cooled. As a separating agent between the test boxes and the graphite boxes flake graphite was used.
] Die auf diese Weise gesinterten Einsätze wurden auf einen Radius von 0,064 mm gehont. Die Einsätze wurden dann mit einem TiC/TiCN/TiN-überzug gemäß dem folgenden Verfahren beschichtet:] The inserts sintered in this way were on a Honed radius of 0.064 mm. The inserts were then coated with a TiC / TiCN / TiN according to the following procedure coated:
1. Einsätze wurden in den Reaktor gebracht und die Luft wurde aus dem Reaktor mit Hilfe durchströmenden Wasserstoffs ausgetrieben.1. Inserts were placed in the reactor and the air was flowing out of the reactor using Hydrogen driven out.
2. Die Einsätze wurden auf etwa 1O38°C erhitzt, wobei der Wasserstoffstrom durch den Reaktor hindurch aufrechterhalten wurde. Der Druck im Beschichtungsreaktor wurde auf geringfügig mehr als eine Atmosphäre gehalten.2. The inserts were heated to approximately 1038 ° C with the flow of hydrogen through the reactor was maintained. The pressure in the coating reactor was kept to slightly more than one atmosphere.
3. TiC-Beschichtung:3. TiC coating :
Ein Gemisch aus H„+ TiCl, trat 25 Minuten lang mit einer Geschwindigkeit von etwa 92 l/min und Methan mit einer Geschwindigkeit von 3,1 l/min in den Reaktor ein. Der TiCl^-Verdampfer wurde auf etwa 6 psi und 300C gehalten.A mixture of H2 + TiCl2 entered the reactor at a rate of about 92 l / min and methane at a rate of 3.1 l / min for 25 minutes. The TiCl ^ -Evaporator was maintained at about 6 psi and 30 0 C.
4. TiCN-Beschichtung:4. T iCN coating :
Der Strom des H2 +TiCl.-Gdmischs wurde 13 Minuten lang aufrechterhalten; der Methanstrom wurde um dio Hälfte reduziert; NL wurde in den Reaktor mi1 einer Geschwindigkeit von 7,13 l/min eingeführt.The flow of the H 2 + TiCl. Mixture was maintained for 13 minutes; the methane flow was reduced by half; NL was introduced into the reactor at a rate of 7.13 mi 1 l / min.
5. TiN-Beschichtung:5. TiN coating :
12 Minuten lang wurde der Methanstrom unterbrochen und die Stickstoff-Strömungsgeschwindigkeit verdoppelt. Mit der Vollendung des TiN-Uberzugs wurden sowohl der Strom des H^+TiCl^-Gemischs als auch der N2~Strom unterbrochen, die Heizelemente des Reaktors abgeschaltet und der Reaktor mit freiem H- durchge-The methane flow was interrupted for 12 minutes and the nitrogen flow rate doubled. With the completion of the TiN coating, both the flow of the H ^ + TiCl ^ mixture and the N 2 ~ flow were interrupted, the heating elements of the reactor were switched off and the reactor was run through with free H-
blasen, bis er auf etwa 25O°C abgekühlt war. Bei 25O°C wurde der Reaktor mit Stickstoff gespült.blow until it cools to about 250 ° C. At 25O ° C the reactor was purged with nitrogen.
Es wurde festgestellt, daß die Einsatzsubstrate eine Porosität vom Typ A41 bis A-2 in ihrem nicht angereicherten Inneren, also dem Material des Hauptteils, aufwiesen. Eine mit Kobalt angereicherte Zone und eine an fester Lösung verarmte Zone erstreckten sich von den Oberflächen etwa 25 ,um bzw. 23,um in Richtung auf das Innere. Das nicht angereicherte Innere hatte eine mittlere Rockwell "A"-Härte von 91,7. Die Koerzitivkraft, Hc, des Substrats wurde zu 186 Oersted ermittelt.It was found that the insert substrates had a porosity of type A41 to A-2 in their non-enriched Inside, i.e. the material of the main part. One zone enriched with cobalt and one more solid Solution depleted zones extended from the surfaces about 25 µm and 23 µm, respectively, toward the interior. That unenriched interiors had a Rockwell "A" mean hardness of 91.7. The coercive force, Hc, of the substrate was determined to be 186 Oersted.
Unter Verwendung des folgenden Zweistufen-Misch- und Mahl-Verfahrens wurden260 kg eines Pulvergemischs mit einem Kohlenstoffgehalt hergestellt, der so ausbalanciert war, daß sich im letztendlich entstehenden Substrat eine C3/C4-Porosität ergab:Using the following two step mix and mill procedure were 260 kg of a powder mixture with a Carbon content produced, which was balanced in such a way that a C3 / C4 porosity resulted in:
Stufe ILevel I.
Die wie folgt zusammengesetzte Beschickung wurde 96 Stunden lang vermählen:The feed, composed as follows, was milled for 96 hours:
10 108 g TaC (6,08 Gew.-% Kohlenstoff)10 108 g TaC (6.08 wt% carbon)
7 321 g NbC (11,28 Gew.-% Kohlenstoff)7,321 g NbC (11.28 wt% carbon)
3 987 g TiN3,987 g TiN
1 100 g C (Molocco Black - ein Produkt der Industrial Carbon Corp.)1 100 g C (Molocco Black - a product of Industrial Carbon Corp.)
16 358 g Co16 358 g Co
500 g Ethomeen S-15500 g Ethomeen S-15
364 kg 4,8 mm Co-WC Zykloide Naphtha364 kg 4.8 mm Co-WC Cycloid Naphtha
Stufe II
35 Stage II
35
Der vorstehend genannten Mischung wurden folgend Zuschläge zugegeben und das entstehende Gemisch weitere 12 Stunden lang vermählen:The above-mentioned mixture was added to the following added and the resulting mixture grind for a further 12 hours:
il\ I IM/ il \ I IM /
221,75 kg WC (6,06 Gew.-% Kohlenstoff) 5,0 kg Sunoco 34 20 Naphtha221.75 kg WC (6.06 wt% carbon) 5.0 kg Sunoco 34 20 naphtha
Das fertige Gemisch wurde dann feucht gesiebt, getrocknetThe finished mixture was then wet sieved, dried
und in der Hammermühle behandelt.
5and treated in the hammer mill.
5
Dann wurden Einsatz-Rohlinge gepreßt und nachfolgend 30 Minuten lang bei 1454°C gesintert. Dieses Sintern ergab eine mit Kobalt angereicherte Zone, die den Hauptteil mit einer C3/C4-Porosität überdeckte. Die gesinterten Rohlinge wurden dann geschliffen und gehont, bis die Abmessungen der SNG433-Einsätze erreicht waren, wobei die mit Kobalt angereicherte Zone entfernt wurde.Insert blanks were then pressed and subsequently sintered at 1454 ° C. for 30 minutes. This sintering resulted a cobalt enriched zone that covered the main part with a C3 / C4 porosity. The sintered blanks were then ground and honed to the dimensions of the SNG433 inserts, with those with cobalt enriched zone has been removed.
Die gesinterten Einsätze wurden dann in einen offenen Graphitkanister mit Flockengraphit gepackt. Diese Zusammenstellung wurde dann bei 1371 bis 1377 C eine Stunde lang unter einer Atmosphäre von 2 5 Vol.-% N- und 75 Vol.-% He bei einem Druck von 8,76 χ 10 dyn/cm heißjisostatisch verpreßt (HIPed). Die mikrostrukturelle Prüfung eines HIPed-Musters ergab, daß während des Heiß-isostatischen-Verpressens eine mit Kobalt angereicherte Zone einer Tiefe von etwa 19,7 ,um entstanden war. Außerdem entstanden etwa 4/U der Oberfläche Kobalt und 2 ,u der Oberfläche „c Kohlenstoff wegen der Porosität vom Typ C des verwendeten Substrats.The sintered inserts were then packed into an open graphite canister with flake graphite. This compilation was then at 1371 to 1377 C for one hour under an atmosphere of 25 vol .-% N and 75 vol .-% He hot isostatic at a pressure of 8.76 χ 10 dynes / cm pressed (HIPed). Microstructural testing of a HIPed sample revealed that during hot isostatic pressing a cobalt enriched zone approximately 19.7 µm deep was formed. Also emerged about 4 / U of the surface cobalt and 2, u of the surface “C carbon because of the porosity of type C of the used Substrate.
on Ein Gemisch aus den folgenden Materialien wurde in einer Kugelmühle vermählen:on A mixture of the following materials was used in a Grinding ball mill:
30,0 Gew.-% WC (1,97,um mittlere Teilchengröße) 30.0 wt% WC (1.97 µm mean particle size)
51,4 Gew.-% WC (4,43,um mittlere Teilchengröße) 51.4 wt% WC (4.43, µm mean particle size)
6,0 Gew.-% Co6.0 wt% Co
5.0 Gew.-% WC-TiC-Carbid in fester Lösung5.0% by weight WC-TiC-carbide in solid solution
6.1 Gew.-% TaWC-Carbid in fester Lösung
1,5 Gew.-% W6.1% by weight TaWC carbide in solid solution
1.5 wt% W
1« Dieses Gemisch wurr's so zusammengestellt, daß sich ein
Gesamtkohlenstoffgehalt von 6,OO Gew.-% ergab. Diese
Materialien wurden 51080 Umdrehungen lang mit 3409 kg
Zykloiden und 798 1 Naphtha vermählen. Die End-Teilchengröße
betrug 0,82 .um.1 «This mixture was put together in such a way that a
Total carbon content of 6.0% by weight was found. These
Materials were 51080 revolutions with 3409 kg
Mill cycloids and 798 1 naphtha. The final particle size was 0.82 µm.
5000 g des Pulvers wurden von dem vermischten und ver-5000 g of the powder was taken from the mixed and
mahlenen Ansatz abgetrennt und der abgetrennten Menge
wurden die folgenden Materialien zugegeben:ground approach separated and the amount separated
the following materials were added:
1»9 Gew.-% TiN {vorgemahlen auf etwa 96,9 g1 »9 wt% TiN {pre-ground to about 96.9 g
1 ,4 bis 1 ,7 ,um)1, 4 to 1, 7, um)
0,2 Gew.-% C (Ravin 410) 9,4 g0.2 wt% C (Ravin 410) 9.4 g
1500 ml Perchloräthylen1500 ml perchlorethylene
Diese Stoffe wurden dann in einem mit Wolframcarbid ausgekleideten
Mahlbehälter mit einem Innendurchmesser von
190 mm mit 50 Vol.-% Zykloiden (17,3 kg) 16 Stunden lang
vermählen. Nach der Beendigung des Mahlens wurde die abgeteilte Menge feucht durch ein 4OO-Maschen-Sieb gesiebt,These materials were then placed in a tungsten carbide-lined grinding vessel with an inner diameter of
Mill 190 mm with 50% by volume cycloids (17.3 kg) for 16 hours. After the end of the grinding, the portion divided was sieved wet through a 400-mesh sieve,
unter einem Teilvakuum in einer Sigma-Mischpumpe b- i
121°C ge
gegeben.under a partial vacuum in a Sigma mixing pump b- i
121 ° C ge
given.
121 C getrocknet und in eine 40-Maschen-Sieb-HammermühleDried at 121 C and placed in a 40 mesh sieve hammer mill
SNG433-Rohlinge wurden mit einer Kraft von ?5OO kg gepreßt,SNG433 blanks were pressed with a force of? 500 kg,
wobei sich eine Rohdichte von 8,24 g/cm und eine Rohlingshöhe von 5,84 bis 6,10 mm ergab. resulting in a bulk density of 8.24 g / cm and a blank height of 5.84 to 6.10 mm.
Die Rohlinge wurden bei 1454°C 30 Minuten lang auf einemThe blanks were placed on a at 1454 ° C for 30 minutes
JZI I IM /JZI I IM /
NbC-Pulver-Trennmittel unter einem Vakuum von 10 bis 25 Micron gesintert und dann im Ofen abgekühlt. Die gesinterten Muster hatten Abmessungen von 4,93 x 13,31 χ 13,31 mm, eine Dichte von 13,4 g/cm und eine magnetische Gesamt-NbC powder release agent under a vacuum of 10 to 25 Micron sintered and then cooled in the oven. The sintered samples had dimensions of 4.93 x 13.31 χ 13.31 mm, a density of 13.4 g / cm and a total magnetic
«j Sättigung von 146 bis 150 Gauss-cm /g Co. Die mikrostrukturelle Auswertung der Musterstücke ergab eine durchgehende Porosität vom Typ A und eine mit Kobalt angereicherte Schicht von etwa 21 ,um Dicke.«J saturation from 146 to 150 Gauss-cm / g Co. The microstructural Evaluation of the sample pieces showed a continuous porosity of type A and one enriched with cobalt Layer of about 21 µm thick.
Die Ober- und Unterseiten (Schneidbrüste) der Einsätze wurden dann bis auf eine Gesamtdicke von 4,75 mm heruntergeschliffen. Die Einsätze wurden dann bei 1427°C 60 Minuten lang unter einem Vakuum von 100 Micron hitzebehandelt, auf 12O4°C mit einer GeschwThe tops and bottoms (cutting faces) of the inserts were then ground down to a total thickness of 4.75 mm. The inserts were then heat treated at 1427 ° C for 60 minutes under a vacuum of 100 microns, to 1204 ° C with a speed
und danach im Ofen gekühlt.and then chilled in the oven.
auf 12O4°C mit einer Geschwindigkeit von 56 c/h abgekühltcooled to 1204 ° C at a rate of 56 c / h
Die Flanken jedes Einsatzes wurden auf die Größe eines Quadrats mit 12,70 mm Seitenlänge geschliffen und die Kanten auf einen Radius von 0,064 mm gehont.The flanks of each insert were ground to the size of a square with sides 12.70 mm and the Edges honed to a radius of 0.064 mm.
Die Einsätze wurden anschließend mit Titancarbid/Aluminiumoxid unter Verwendung der folgenden Methode CVD-beschichtet. The inserts were then CVD coated with titanium carbide / alumina using the following method.
Die Einsätze wurden in einen Beschichtungsreaktor gestellt und auf etwa 102 6 bis 103O0C erhitzt und unter einem Vakuum von 88 bis 125 Torr gehalten. Wasserstoffgas strömte mit einer Geschwindigkeit von 4 4,73 l/min durch einen TiCl, enthaltenden Verdampfer bei 35 bis 38°C unter Vakuum. TiCl.-Dampf wurde mit dem Wasserstoff in den Beschichtungsreaktor geschleppt. Gleichzeitig strömten Wasserstoff und Methan in den Reaktor mit Geschwindigkeiten von 19,88 bzw. 2,98 l/min. Diese Bedingungen (Vakuum, Temperatur, Strömungsgeschwindigkeit) wurden 180 Minuten lang aufrechterhalten, wobei ein festhaftender TiC-Uberzug auf den Einsätzen entstand. Dann wurden der Wasserstoffstrom zum Verdampfer und der Methanstrom in den Reaktor unterbrochen. Wasserstoff und Chlor ließ man dann inThe inserts were placed in a coating reactor and heated to about 102 0 6 to 103o C and kept under a vacuum from 88 to 125 Torr. Hydrogen gas flowed at a rate of 4.73 l / min through a TiCl containing evaporator at 35 to 38 ° C under vacuum. TiCl. Vapor was dragged into the coating reactor with the hydrogen. Simultaneously, hydrogen and methane flowed into the reactor at rates of 19.88 and 2.98 l / min, respectively. These conditions (vacuum, temperature, flow rate) were maintained for 180 minutes, with a firmly adhering TiC coating on the inserts. Then the flow of hydrogen to the evaporator and the flow of methane into the reactor were interrupted. Hydrogen and chlorine were then left in
einen Generator strömen, der Aluminiumteilchen bei 380 bis 4000C und 0,5 psi Druck enthielt. Wasserstoff und Chlor strömten in den Generator mit Geschwindigkeiten von 19,88 l/min bzw. 0,8 bis 1,0 l/min. Das Chlor reagierte mit dem Aluminium zu AlCl .,-Dämpfen, die dann in den Reaktor geleitet wurden. Während Wasserstoff und AlCl3 in den Reaktor strömten, ließ man C0„ mit einer Geschwindigkeit von 0,5 l/min ebenfalls in den Reaktor einströmen. Diese Strömungsgeschwindigkeiten wurden 180 Minuten lang auf-flow a generator containing aluminum particles at 380 to 400 0 C and 0.5 psi pressure. Hydrogen and chlorine flowed into the generator at rates of 19.88 l / min and 0.8 to 1.0 l / min, respectively. The chlorine reacted with the aluminum to form AlCl., Vapors, which were then fed into the reactor. While hydrogen and AlCl 3 were flowing into the reactor, CO 2 was also allowed to flow into the reactor at a rate of 0.5 l / min. These flow velocities were recorded for 180 minutes.
rechterhalten, währenddessen die Einsätze auf einer Temperatur von 1026 bis 1O28°C unter einem Vakuum von etwa 88 Torr gehalten wurden. Dieses Verfahren führte zu einem dichten überzug aus Al2O-, der festhaftend an einen inneren Überzug aus TiC gebunden war.while the inserts were maintained at a temperature of 1026 to 1028 ° C under a vacuum of about 88 torr. This process resulted in a dense coating of Al 2 O- adhered to an inner coating of TiC.
Die Auswertung der beschichteten Einsätze ergab folgende' Werte:The evaluation of the coated inserts resulted in the following ' Values:
Porositätporosity
Dicke der mit Kobalt angereicherten Zone (Schneidbrust)Thickness of the cobalt enriched zone (cutting face)
Dicke der an fester Lösung verarmten Zone (Schneidbrust)Thickness of the solid solution depleted zone (cutting breast)
Dicke des Überzugs TiC Al2O3 Thickness of the coating TiC Al 2 O 3
Mittlere Rockwell "A"-Härte im Hauptteil des SubstratsAverage Rockwell "A" hardness in the bulk of the substrate
Koerzitivkraft, HcCoercive Force, Hc
A1 in der angereicherten Zone, A1 mit vereinzelt B in dem Material des HauptteilsA1 in the enriched zone, A1 with occasional B in that Material of the main part
etwa 39,3,um
bis zu 43,2.umabout 39.3 to
up to 43.2
5,9 ,um5.9 µm
91,991.9
170 Oersted170 Oersted
or Weitere 5000 g des Gemischs wurden von dem ursprünglichen, gemäß Beispiel 9 hergestellten Ansatz abgetrennt* Vorgemahlenes TiCN in einex Menge von 95,4 g (1,9 l'W.-l) und 1,98 g (0,02 Gew.-%) Ravin 410-Ruß wurden diesemor Another 5000 g of the mixture was removed from the original, Approach prepared according to Example 9 separated * Pre-ground TiCN in an amount of 95.4 g (1.9 l'W.-l) and 1.98 g (0.02% by weight) of Ravin 410 carbon black were added to this
3 2 I 10473 2 I 1047
Gemisch zugegeben, 16 Stunden lang vermischt, gesiebt, getrocknet, in die Hammermühle gegeben, wie in Beispiel 9 beschrieben.Mixture added, mixed for 16 hours, sieved, dried, placed in the hammer mill as in Example 9 described.
Versuchsstücke wurden zu Tabletten verpreßt, bei 1496°c 30 Minuten lang vakuumgesintert und dann im Ofen gekühlt, mit der Abkühlungsgeschwindigkeit des Ofens. Die Auswertung der gesinterten Stücke brachte folgende ErgebnisseTest pieces were pressed into tablets at 1496 ° C Vacuum sintered for 30 minutes and then oven cooled at the rate of cooling of the oven. The evaluation of the sintered pieces produced the following results
Porosität A-1, durch und durchPorosity A-1, through and through
Dicke der mit Kobalt ange- etwa 14,8,um reicherten ZoneThickness of the cobalt approx. 14.8 µm enriched zone
Dicke der an fester Lösung bis zu 19,7,um verarmten ZoneThickness of the solid solution up to 19.7 µm impoverished zone
Mittlere Rockwell "A"-Härte 92,4 im Substrat des HauptteilsAverage Rockwell "A" hardness of 92.4 in the substrate of the main part
Magnetische Sättigung , 130 Gauß-cm /g CoMagnetic saturation, 130 Gauss-cm / g Co
Koerzitivkraft (Hc) 230 OerstedCoercive Force (Hc) 230 Oersted
Weitere 5000 g wurden von dem ursprünglichen, gemäß Beispiel 9 hergestellten Ansatz abgetrennt. Vorgemahlenes TiCN in einer Menge von 95,4 g (1,9 Gew.-%) wurde zugegeben, 16 Stunden lang gemischt, gesiebt, getrocknet und in die Hammermühle gegeben, wie in Beispiel 9 beschrieben Versuchsstücke wurden dann gepreßt und bei 1496 C mit den Versuchsstücken gemäß Beispiel 10 gesintert.A further 5000 g were separated from the original batch prepared according to Example 9. Pre-ground TiCN in an amount of 95.4 g (1.9% by weight) was added, Mixed, sifted, dried, and hammer milled as described in Example 9 for 16 hours Test pieces were then pressed and sintered at 1496 ° C. with the test pieces according to Example 10.
Die Auswertung der gesinterten Stücke brachte folgende Ergebnisse:The evaluation of the sintered pieces brought the following results:
Porosität A1, reich an eta-Phase,Porosity A1, rich in eta phase,
durch und durchthrough and through
Dicke der mit Kobalt ange- etwa 12,5 .um reicherten Zone 'Thickness of the cobalt approx. 12.5 µm enriched zone '
Dicke der an fester Lösung bis zu 16,4,um verarmten ZoneThickness of the solid solution up to 16.4 µm impoverished zone
Mittlere Rockwell "A"-Härte 92,7 im HauptteilAverage Rockwell "A" hardness 92.7 in the main part
Magnetische Sättigung 120 Gauß-cm /g CoMagnetic saturation 120 Gauss-cm / g Co
^O Koerzitivkraft, Hc 260 Oersted^ O coercive force, Hc 260 Oersted
Das folgende Gemisch wurde unter Verwendung des nachstehend beschriebenen Zweistufen-Mahlprozesses eingesetzt:The following mixture was used using the two-stage milling process described below:
Stufe ILevel I.
Die folgenden Stoffe wurden zusammen mit 17,3 kg vonThe following substances were together with 17.3 kg of
4,8 mm großen WC-Co-Zykloiden in einen mit WC-Co ausgekleideten Mahlbehälter mit einem Innendurchmesser von 181 mm und einer Länge von 194 mm gegeben. Der Mahlbehälter wurde um seine Zylinderachse mit 85 Umdrehungen pro4.8 mm WC-Co cycloids in one lined with WC-Co Given grinding container with an inner diameter of 181 mm and a length of 194 mm. The grinding container was around its cylinder axis with 85 revolutions per
Minute 48 Stunden lang (244800 Umdrehungen) rotiert: 25Minute rotates for 48 hours (244800 revolutions): 25
Die folgenden Stoffe wurden dann dem Mahl*."ViIter zugegeben und weitere 16 Stunden lang (81600 Umdrehungen) rotiert:The following substances were then added to the meal *. "ViIter and rotates for a further 16 hours (81,600 revolutions):
OZIOZI
ε H- ε H-
Dieses Gemisch wurde so ausbalanciert, daß eine Bindelegierung mit 10 Gew.-% W und 90 Gew.-% Ni entstand. Nach dem Entnehmen des Gemischs aus dem Mahlbehälter wurde esThis mixture was balanced in such a way that a binder alloy with 10% by weight of W and 90% by weight of Ni was produced. To when the mixture was removed from the grinding jar it became
durch ein 400-Maschen-Sieb (Tyler) feucht gesiebt, bei 93 C unter einer Stickstoffatmosphäre getrocknet und ir eine 40-Maschen-Sieb-Hammermühle gegeben.sieved moist through a 400-mesh sieve (Tyler), dried at 93 C under a nitrogen atmosphere and ir given a 40 mesh sieve hammer mill.
Die Muster wurden zu Tabletten verpreßt, bei 145O°c 30 Minuten lang unter einer Stickstoffatmosphäre und einemThe samples were pressed into tablets at 1450 ° C. 30 For minutes under a nitrogen atmosphere and one
4 2
Druck von 6,9 χ 10 dyn/cm gesintert und dann mit der i
Ofen herrschenden Abkühlungsgeschwindigkeit abgekühlt.4 2
Pressure of 6.9 χ 10 dyn / cm sintered and then cooled at the prevailing i furnace cooling rate.
Nach dem Sintern wurden die Muster he ißjisos tatisch verpreßt (HIPed), und zwar 60 Minuten lang bei 137O°C inAfter sintering, the specimens were hot-jisostatic pressed (HIPed) for 60 minutes at 137O ° C in
9 einer Heliumatmosphäre bei einem Druck von 1x10 dyn/cm Die optisch-metallographische Untersuchung der heiß^isostatisch verpreßten Muster ergab eine Porosität vom Typ9 a helium atmosphere at a pressure of 1x10 dynes / cm The optical-metallographic examination of the hot, isostatically pressed samples revealed a porosity of the type
A-3, und zwar durch und durch, und eine Dicke der an fester Lösung verarmten Zone von etwa 25,8,um.A-3, through and through, and a solid solution depleted zone thickness of about 25.8 µm.
Anschließend wurde das Muster noch einmal hergestellt und mit Hilfe der Röntgenstrukturanalyse (energy dispersiveThen the sample was produced again and with the help of the X-ray structure analysis (energy dispersive
x-ray line scan analysis (EDX)) in verschiedenen Entfernungen von der Schneidbrust untersucht. Fig. 3 zeigt eine graphische Wiedergabe der Änderung der relativen Nickel-, Wolfram-, Titan- und Tantal-Konzentrationen als Funktion des Abstandes von der Schneidbrust des Musters.x-ray line scan analysis (EDX)) examined at different distances from the cutting breast. Fig. 3 shows a graphical representation of the change in relative nickel, tungsten, titanium and tantalum concentrations as Function of the distance from the cutting face of the pattern.
Es ist klar zu sehen, daß sich nahe der Oberfläche eine Schicht befindet,.in der Titan und Tantal, die mit Wolframcarbid in fester Lösung vorliegende Carbide bilden, zumindest teilweise abgereichert sind. Diese an fester Lösung verarmte Zone erstreckt sich etwa 70 .um in Richtung auf das Innere. Die Diskrepanz zwischen diesem Wert und dem oben berichteten Wert wird auf die Tatsache zurückgeführt, daß das Muster zwischen den beiden Auswertungen erneut hergestellt wurde, so daß bei der UntersuchungIt can be clearly seen that there is a layer near the surface in which titanium and tantalum coincide with Form tungsten carbide in solid solution carbides are at least partially depleted. This on solid Solution-depleted zone extends approximately 70 .mu.m in the direction of on the inside. The discrepancy between this value and the value reported above is attributed to the fact that the pattern was recreated between the two evaluations, so that during the investigation
■j verschiedene Ebenen innerhalb des Musters geprüft wurden.■ j different levels within the pattern have been tested.
Mit der Verarmung an Titan und Tantal geht eine mit Nickel angereicherte Schicht einher (vgl. Fig. 3). Die Nickelkonzentration in der angerexcherten Schicht sinkt mit der Abnahme der Entfernung von der Schneidbrust von 30 auf 10,um. Dies zeigt, daß das Nickel in dieser Zone während des Vakuumsinterns teilweise verflüchtigt wurde.The depletion of titanium and tantalum is accompanied by a layer enriched with nickel (see FIG. 3). The nickel concentration in the intensified stratum sinks as the distance from the cutting breast decreases from 30 10 to. This shows that the nickel in this zone was partially volatilized during vacuum sintering.
Die Spitze der Ti4-an- und Tantal-Konzentration bei 110,um wird auf das Abtasten eines zufällig großen Korns oder großer Körner zurückgeführt, die eine hohe Konzentration an diesen Elementen aufweisen.The top of the T i4 -an- and tantalum concentration at 110 is returned to a random large grains or large grains to the scanning, which have a high concentration of these elements.
]5 Die zwei parallelen, waagerechten Linien zeigen die typische Streuung, die bei der Analyse des Hauptteils des Musters erhalten wird, um die Nennwerte der chemischen Eigenschaften der Mischung.] 5 The two parallel, horizontal lines show the typical dispersion obtained from analyzing the main part of the sample to get the nominal values of the chemical Properties of the mixture.
20 Beispiel 13 20 Example 13
Das folgende Gemisch wurde unter Verwendung des nachstehend beschriebenen zweistufigen Mahlprozesses eingesetzt: The following mixture was employed using the two-step milling process described below:
Stufe ILevel I.
Die folgenden Stoffe wurden gemäß Stufe I- des Beispiels miteinander vermählen:The following fabrics were made according to Stage I- of the example marry together:
h) Ni h) Ni
I) TaH I) TaH
2>) TiN2>) TiN
h) NbN h) NbN
h) C Ravin 410, 502 h) C Ravin 410, 502
Ethomeen S-15Ethomeen S-15
2500 ml Perchloräihylen2500 ml perchlorethylene
OL I I U<4 / OL II U <4 /
Stufe IIStage II
Danach wurden die folgenden Stoffe in den Mahlbehälter gegeben und weitere 16 Stunden lang rotiert:Then the following materials were placed in the grinding container and rotated for a further 16 hours:
5980 g (83,6 Gew.-%) WC5980 g (83.6 wt%) WC
140 g Sunoco 3420140 g Sunoco 3420
Die Zusammensetzung dieses Gemisches wurde so gewählt, daß eine Bindelegierung mit 10 Gew.-% W und 90 Gew.-% Ni entstand.The composition of this mixture was chosen so that a binder alloy with 10 wt .-% W and 90 wt .-% Ni originated.
Nach dom Entnehmen des Gemischs wurde gesiebt, getrocknet und in der Hammermühle, entsprechend Beispiel 12, gemahlen.After removing the mixture, it was sieved and dried and ground in the hammer mill according to Example 12.
Gepreßte Versuchsmuster wurden bei 1466°C 30 Minuten lang unter einer Atmosphäre von 35 Micron vakuumgesintert. Die gesinterten Muster hatten eine Porosität vom Typ A-3, durch und durch, und eine bis zu 13,1 ,um dicke, an festerPressed test samples were vacuum sintered at 1466 ° C for 30 minutes under a 35 micron atmosphere. The sintered samples had A-3 type porosity, through and through, and up to 13.1 µm thick, on the stronger
Lösung verarmte Zone.
20Solution impoverished zone.
20th
Ein Gemisch wurde mit Hilfe des folgenden zweistufigen Mahlprozesses hergestellt:
25 A mixture was made using the following two-step milling process:
25th
Stufe ILevel I.
Die folgenden Stoffe wurden zusammen mit 17,3 kg von 4,8 mm großen WC-Co-Zykloiden in einen mit WC-Co ausgekleideten Mahlbehälter mit einem Innendurchmesser vonThe following fabrics were lined with WC-Co along with 17.3 kg of 4.8 mm WC-Co cycloids in one Grinding container with an inner diameter of
190 mm und einer Länge von 194 mm gegeben. Der Mahlbehälter wurde um seine Achse mit 85 Umdrehungen pro Minute 48 Stunden lang (244 800 Umdrehungen) rotiert:190 mm and a length of 194 mm. The grinding container was rotated around its axis at 85 revolutions per minute for 48 hours (244 800 revolutions):
\) TiHI !>) Kohlenstoff 0 Co \) TiHI!>) Carbon 0 Co
Ethomeen S-15 2500 ml PerchlorathylenEthomeen S-15 2500 ml perchlorethylene
^ Stufe II ^ Stage II
Die folgenden Stoffe wurden dann in den Mahlbehälter gegeben und weitere 16 Stunden (81 600 Umdrehungen) rotiert:The following materials were then placed in the grinding container and rotated for a further 16 hours (81,600 revolutions):
6328 g (87,9 Gew.-%) WC6328 g (87.9 wt%) WC
140 g Sunoco 34 20140 g Sunoco 34 20
Die Zusammensetzung dieses Gemische wurde so gewählt, daß eine Bindelegierung mit 10 Gew.-% W und 90 Gew.-% Co entstand.The composition of this mixture was chosen so that a binder alloy with 10 wt .-% W and 90 wt .-% Co originated.
Nach dem Entnehmen des Gemischs aus dem Mahlbehälter wurde durch 4OO Maschen feucht gesiebt, bei 93 C unter einer Stickstoffatmosphäre getrocknet und in einer Hammermühle durch ein 40-Maschen-Sieb gemahlen.After removing the mixture from the grinding container, it was sieved wet through 4OO meshes, dried at 93 C under a nitrogen atmosphere and put in a hammer mill ground through a 40 mesh sieve.
Rohlinge von Einsätzen wurden gepreßt und dann bei 1468 C 30 Minuten lang unter einem Vakuum von 35 Micron gesintert, wobei der größte Teil des Wasserstoffs in den Musterstücken sich verflüchtigte. Während des Sinterns wurden die Stücke auf ein NbC-Pulver-Trennmittel gelegt.Blanks of inserts were pressed and then sintered at 1468 C for 30 minutes under a vacuum of 35 microns, most of the hydrogen in the samples being volatilized. During the sintering were the pieces are placed on an NbC powder release agent.
Das gesinterte Muster hatte in der angereicherten Zone eine Porosität vom Typ A-2 und in dem nicht angereicherten Hauptteil eine Porosität vom Typ A-4. Das Muster hatte eine mittlere Rockwell "A"-Härte von 90,0; eine an fester Lösung verarmte Zone mit einer Dicke von 9,8 ,um; und eine Koerzitivkraft, Hc, von 150 Oersted.The sintered pattern was in the enriched zone A-2 type porosity and A-4 type porosity in the main unenriched part. The pattern had a Rockwell "A" mean hardness of 90.0; a solid solution depleted zone 9.8 µm thick; and a Coercive Force, Hc, of 150 Oersted.
Ein Materialgemisch der dem in Beispiel 9 beschriebenen Gemisch entsprechenden Zusammensetzung wurde vermischt, vermählen und zu Rohlingen von Einsätzen v>rpreßt. Die Rohlinge wurden dann gesintert, geschliffen, hitzebehandelt und wiedergeschliffen (nur die Flanke: ^, in genauer Übereinstimmung mit dem Verfahren gemäb Beispiel Bei der am Schluß durchgeführten Hitzebehandlung wurdeA material mixture of the composition corresponding to the mixture described in Example 9 was mixed, ground and pressed into blanks for inserts. the Blanks were then sintered, ground, heat treated and re-ground (only the flank: ^, in exact agreement with the procedure according to the example The heat treatment carried out at the end was
jedoch eine Abkühlungsgeschwindigkeit von 69 C/h angewandt.however, a cooling rate of 69 C / h was used.
Ein Einsatz wurde durch EDX-Linienanalyse bei verschiedenen Entfernungen von den Schneidbrüsten des Einsatzes analysiert. Die Ergebnisse dieser Analyse sind durch den Graph in Fig. 2 wiedergegeben. Er zeigt die Existenz einer mit Kobalt angereicherten Schicht, die sich von den Schneidbrüsten in einer Tiefe von etwa 25 ,um in das Innere hinein erstreckt und an die sich eine Schicht aus an Kobalt teilweise verarmtem Material anschließt, welche sich etwa 90 ,um von den Schneidbrüsten in das Innere hinein erstreckt. Obwohl nicht in Fig. 2 gezeichnet, wurde eine teilweise Verarmung an fester Lösung in der mit Kobalt angereicherten Schicht festgestellt, während eine Anreicherung an fester Lösung in der teilweise an Kobalt verarmten Schicht gefunden wurde.A use was made by EDX line analysis at various Distances from the cutting breasts of the insert analyzed. The results of this analysis are by the Graph shown in Fig. 2. It shows the existence of a cobalt-enriched layer that differs from the Cutting breasts at a depth of about 25 µm, extending into the interior and to which a layer of Cobalt adjoins partially depleted material, which is about 90 in order from the cutting breasts into the interior extends. Although not shown in Fig. 2, there was partial solid solution depletion in that with cobalt enriched layer found, while an accumulation of solid solution in the partial cobalt impoverished layer was found.
Die zwei waagerechten Linien zeigen die typische Streuung um die Nennwerte der chemischen Eigenschaften der Mischung, die bei der Analyse des Materials des Hauptteils auftritt.The two horizontal lines show the typical spread around the nominal values of the chemical properties of the mixture, which occurs when analyzing the material of the main part.
Die vorstehende Beschreibung und die ins einzelne gehenden Beispiele dienen der Erläuterung einiger der möglichen Legierungen, Erzeugnisse, Verfahren und Verwendungen, die innerhalb des Schutzumfangs der Erfindung liegen, wie er durch die folgenden Ansprüche definiert ist.The above description and the detailed examples serve to illustrate some of the possible Alloys, products, processes and uses falling within the scope of the invention such as he is defined by the following claims.
, ,Yr. Leerseite ,, Yr. Blank page
Claims (1)
als 126 Gauß-cm /g Kobalt aufweist.3
than 126 Gauss-cm / g cobalt.
Schicht sich von der äußeren Oberfläche des Körpers in Richtung auf das Innere bis zu einer Mindesttiefe von 6 ,um erstreckt.22. Cemented carbide body according to claim 16, characterized in that the enriched with cobalt
Layer extends from the outer surface of the body towards the interior to a minimum depth of 6 µm.
Schicht sich von der äußeren Oberfläche des Körpers in Richtung uf das Innere bis zu einer Mindesttiefe von 6 ,um erstreckt.23. Cemented carbide body according to claim 21, characterized in that the enriched with cobalt
Layer extends from the outer surface of the body towards the interior to a minimum depth of 6 µm.
12 bis 50,um erstreckt.Stratify from the outer surface of the body towards the inside to a depth of
Stretches from 12 to 50 µm.
12 bis 50,um erstreckt.Stratify from the outer surface of the body towards the inside to a depth of
Stretches from 12 to 50 µm.
Innere erstreckt.1, 3, 7, 16 or 24, characterized in that the outer surface of the body comprises a cutting face, the cutting face adjoins a lateral boundary surface (flank), that a cutting edge is located at the point where the cutting face and the flank meet and that the enriched layer extends from the cutting breast in the direction of the
Interior extends.
dichten, hochschmelzenden Überzug aufweist,der an
die äußere Oberfläche des Körpers gebunden ist und27. Cemented carbide body according to claim 26, characterized in that it additionally has a ht
has dense, high-melting-point coating that is attached to
the outer surface of the body is bound and
10having.
10
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---|---|
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PT (1) | PT74670B (en) |
SE (1) | SE459100C (en) |
ZA (1) | ZA821717B (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3744573A1 (en) * | 1987-01-05 | 1988-07-14 | Toshiba Tungaloy Co Ltd | Surface-refined sintered alloy body and process for the manufacture thereof |
US6124040A (en) * | 1993-11-30 | 2000-09-26 | Widia Gmbh | Composite and process for the production thereof |
US6655882B2 (en) | 1999-02-23 | 2003-12-02 | Kennametal Inc. | Twist drill having a sintered cemented carbide body, and like tools, and use thereof |
Families Citing this family (27)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6047906B2 (en) * | 1981-09-25 | 1985-10-24 | 三菱マテリアル株式会社 | Surface-coated throw-away tip for cutting |
US4497874A (en) * | 1983-04-28 | 1985-02-05 | General Electric Company | Coated carbide cutting tool insert |
US4548786A (en) * | 1983-04-28 | 1985-10-22 | General Electric Company | Coated carbide cutting tool insert |
DE3332260A1 (en) * | 1983-09-07 | 1985-03-28 | Fried. Krupp Gmbh, 4300 Essen | COATED CARBIDE BODY |
JPS60165340A (en) * | 1984-02-09 | 1985-08-28 | Toshiba Tungaloy Co Ltd | Selectively and partially modified sintered alloy |
KR870000309B1 (en) * | 1984-05-29 | 1987-02-26 | 한국과학기술원 | Sintered material of silicon nitride for cutting tools and process therefor |
DE3574738D1 (en) * | 1984-11-13 | 1990-01-18 | Santrade Ltd | SINDERED HARD METAL ALLOY FOR STONE DRILLING AND CUTTING MINERALS. |
US4649084A (en) * | 1985-05-06 | 1987-03-10 | General Electric Company | Process for adhering an oxide coating on a cobalt-enriched zone, and articles made from said process |
JP2684721B2 (en) * | 1988-10-31 | 1997-12-03 | 三菱マテリアル株式会社 | Surface-coated tungsten carbide-based cemented carbide cutting tool and its manufacturing method |
US5204167A (en) * | 1989-02-23 | 1993-04-20 | Toshiba Tungaloy Co., Ltd. | Diamond-coated sintered body excellent in adhesion and process for preparing the same |
EP0438916B2 (en) * | 1989-12-27 | 2000-12-20 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Coated cemented carbides and processes for the production of same |
CA2092932C (en) * | 1992-04-17 | 1996-12-31 | Katsuya Uchino | Coated cemented carbide member and method of manufacturing the same |
SE514181C2 (en) * | 1995-04-05 | 2001-01-15 | Sandvik Ab | Coated carbide inserts for milling cast iron |
US5786069A (en) | 1995-09-01 | 1998-07-28 | Sandvik Ab | Coated turning insert |
US6554548B1 (en) | 2000-08-11 | 2003-04-29 | Kennametal Inc. | Chromium-containing cemented carbide body having a surface zone of binder enrichment |
JP4703123B2 (en) * | 2004-03-23 | 2011-06-15 | 京セラ株式会社 | Method for producing surface-coated TiCN-based cermet |
JP4936741B2 (en) * | 2005-03-22 | 2012-05-23 | 京セラ株式会社 | Surface coating tools and cutting tools |
JP4936742B2 (en) * | 2005-03-22 | 2012-05-23 | 京セラ株式会社 | Surface coating tools and cutting tools |
DE102006018947A1 (en) * | 2006-04-24 | 2007-10-25 | Tutec Gmbh | Process for producing a cemented carbide body, powder for producing a cemented carbide and cemented carbide bodies |
SE0700602L (en) * | 2007-03-13 | 2008-09-14 | Sandvik Intellectual Property | Carbide inserts and method of manufacturing the same |
JP5590329B2 (en) * | 2011-02-03 | 2014-09-17 | 三菱マテリアル株式会社 | Surface coated cutting tool with excellent chipping resistance and chipping resistance with excellent hard coating layer |
EP2821166B1 (en) * | 2013-07-04 | 2016-04-20 | Sandvik Intellectual Property AB | A method for manufacturing a wear resistant component comprising mechanically interlocked cemented carbide bodies |
CN109881073B (en) * | 2019-04-26 | 2020-05-22 | 中南大学 | Alloy with surface structure of bonding metal enrichment layer and preparation method and application thereof |
US20240295011A1 (en) * | 2021-04-01 | 2024-09-05 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Cemented carbide and cutting tool |
WO2023062158A1 (en) * | 2021-10-15 | 2023-04-20 | Sandvik Machining Solutions Ab | A method for manufacturing a sintered article and a sintered article |
EP4166261A1 (en) * | 2021-10-15 | 2023-04-19 | Sandvik Machining Solutions AB | Method for manufacturing a sintered article and a sintered article |
CN114277299B (en) * | 2021-12-28 | 2022-10-04 | 九江金鹭硬质合金有限公司 | High-hardness hard alloy lath capable of resisting welding cracking |
Citations (26)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB395134A (en) * | 1931-08-28 | 1933-07-13 | Tool Metal Mfg Company Ltd | Improvements in hard alloys |
DE622347C (en) * | 1931-07-19 | 1935-11-26 | Fried Krupp Akt Ges Gussstahlf | Process for the production of hard metal alloys for work equipment and tools from tungsten carbide and an additional auxiliary metal |
GB439379A (en) * | 1933-08-19 | 1935-12-05 | British Thomson Houston Co Ltd | Improvements in and relating to hard alloys |
US2074847A (en) * | 1933-08-19 | 1937-03-23 | Gen Electric | Hard alloy |
DE650001C (en) * | 1931-08-29 | 1937-09-09 | Fried Krupp Akt Ges | Sintered hard metal alloys |
GB478534A (en) * | 1935-12-02 | 1938-01-20 | Krupp Ag | Improved sintered hard metal alloys |
US2123046A (en) * | 1935-12-02 | 1938-07-05 | Gen Electric | Sintered hard metal alloys |
GB763409A (en) * | 1953-10-21 | 1956-12-12 | Uddeholms Ab | Hard metal alloy and method for producing the same |
US3564683A (en) * | 1967-06-14 | 1971-02-23 | Wolfgang Schedler | Cutting of deposit forming steel and cutting tools for such steels |
US3616506A (en) * | 1969-01-02 | 1971-11-02 | Sandvikens Jernverks Ab | Insert for machining steel or similar material |
US3736107A (en) * | 1971-05-26 | 1973-05-29 | Gen Electric | Coated cemented carbide product |
US3836392A (en) * | 1971-07-07 | 1974-09-17 | Sandvik Ab | Process for increasing the resistance to wear of the surface of hard metal cemented carbide parts subject to wear |
US3882581A (en) * | 1974-03-13 | 1975-05-13 | Minnesota Mining & Mfg | Coated, partially laminated carbide cutting tool insert |
US3914473A (en) * | 1971-05-26 | 1975-10-21 | Gen Electric | Method of making a coated cemented carbide product |
US3918138A (en) * | 1973-06-20 | 1975-11-11 | Kennametal Inc | Metallurgical composition embodying hard metal carbides, and method of making |
US3955038A (en) * | 1973-04-09 | 1976-05-04 | Sandvik Aktiebolag | Hard metal body |
US3967035A (en) * | 1973-03-12 | 1976-06-29 | General Electric Company | Coated cemented carbide product |
US3994692A (en) * | 1974-05-29 | 1976-11-30 | Erwin Rudy | Sintered carbonitride tool materials |
DE2263210B2 (en) * | 1972-02-04 | 1977-03-17 | Metallwerk Plansee AG & Co. KG, Reutte, Tirol (Österreich) | WEAR PART MADE OF CARBIDE, ESPECIALLY FOR TOOLS |
US4035541A (en) * | 1975-11-17 | 1977-07-12 | Kennametal Inc. | Sintered cemented carbide body coated with three layers |
US4046517A (en) * | 1975-02-14 | 1977-09-06 | Ltd. Dijet Industrial Co | Cemented carbide material for cutting operation |
US4150984A (en) * | 1977-09-15 | 1979-04-24 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Tungsten carbide-base sintered alloys and method for production thereof |
JPS5487719A (en) * | 1977-12-23 | 1979-07-12 | Sumitomo Electric Industries | Super hard alloy and method of making same |
GB2015536A (en) * | 1978-03-03 | 1979-09-12 | Elf Union | Bitumens modified by polymers |
DE2646433C3 (en) * | 1975-10-14 | 1980-02-21 | Ngk Spark Plug Co., Ltd., Nagoya, Aichi (Japan) | Sintered alloy |
JPS569365A (en) * | 1979-07-02 | 1981-01-30 | Mitsubishi Metal Corp | Surface coated solid carbide alloy material |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2979811A (en) * | 1958-10-24 | 1961-04-18 | Nat Twist Drill & Tool Company | Cemented carbide body having wettable surface and method of producing same |
CA986337A (en) * | 1971-05-28 | 1976-03-30 | Brian A. Mynard | Ruthenium or osmium on hard metal |
US3971656A (en) * | 1973-06-18 | 1976-07-27 | Erwin Rudy | Spinodal carbonitride alloys for tool and wear applications |
US4049876A (en) * | 1974-10-18 | 1977-09-20 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Cemented carbonitride alloys |
US4150195A (en) * | 1976-06-18 | 1979-04-17 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Surface-coated cemented carbide article and a process for the production thereof |
JPS5773104A (en) * | 1980-10-27 | 1982-05-07 | Mitsubishi Metal Corp | Surface-coated superhard alloy member and its production |
-
1982
- 1982-03-01 CA CA000397349A patent/CA1174438A/en not_active Expired
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- 1982-03-15 NZ NZ200007A patent/NZ200007A/en unknown
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- 1982-03-26 SE SE8201930A patent/SE459100C/en not_active IP Right Cessation
- 1982-03-26 PT PT74670A patent/PT74670B/en unknown
- 1982-03-26 DK DK141182A patent/DK160438C/en not_active IP Right Cessation
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- 1982-03-26 FI FI821074A patent/FI74304C/en not_active IP Right Cessation
- 1982-03-26 JP JP57048787A patent/JPH0674462B2/en not_active Expired - Lifetime
- 1982-03-27 ES ES510886A patent/ES510886A0/en active Granted
-
1983
- 1983-03-30 ES ES1983271281U patent/ES271281Y/en not_active Expired
-
1988
- 1988-12-20 JP JP63321859A patent/JPH01201436A/en active Pending
- 1988-12-20 JP JP63321859A patent/JPH0629475B1/ja active Pending
-
1989
- 1989-01-18 MX MX014579A patent/MX170393B/en unknown
Patent Citations (28)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE622347C (en) * | 1931-07-19 | 1935-11-26 | Fried Krupp Akt Ges Gussstahlf | Process for the production of hard metal alloys for work equipment and tools from tungsten carbide and an additional auxiliary metal |
GB395134A (en) * | 1931-08-28 | 1933-07-13 | Tool Metal Mfg Company Ltd | Improvements in hard alloys |
DE650001C (en) * | 1931-08-29 | 1937-09-09 | Fried Krupp Akt Ges | Sintered hard metal alloys |
GB439379A (en) * | 1933-08-19 | 1935-12-05 | British Thomson Houston Co Ltd | Improvements in and relating to hard alloys |
US2074847A (en) * | 1933-08-19 | 1937-03-23 | Gen Electric | Hard alloy |
GB478534A (en) * | 1935-12-02 | 1938-01-20 | Krupp Ag | Improved sintered hard metal alloys |
US2123046A (en) * | 1935-12-02 | 1938-07-05 | Gen Electric | Sintered hard metal alloys |
GB763409A (en) * | 1953-10-21 | 1956-12-12 | Uddeholms Ab | Hard metal alloy and method for producing the same |
US3564683A (en) * | 1967-06-14 | 1971-02-23 | Wolfgang Schedler | Cutting of deposit forming steel and cutting tools for such steels |
US3616506A (en) * | 1969-01-02 | 1971-11-02 | Sandvikens Jernverks Ab | Insert for machining steel or similar material |
CH516371A (en) * | 1969-01-02 | 1971-12-15 | Sandco Ltd | Cutting insert for the machining of materials |
US3914473A (en) * | 1971-05-26 | 1975-10-21 | Gen Electric | Method of making a coated cemented carbide product |
US3736107A (en) * | 1971-05-26 | 1973-05-29 | Gen Electric | Coated cemented carbide product |
US3836392A (en) * | 1971-07-07 | 1974-09-17 | Sandvik Ab | Process for increasing the resistance to wear of the surface of hard metal cemented carbide parts subject to wear |
DE2263210B2 (en) * | 1972-02-04 | 1977-03-17 | Metallwerk Plansee AG & Co. KG, Reutte, Tirol (Österreich) | WEAR PART MADE OF CARBIDE, ESPECIALLY FOR TOOLS |
US3967035A (en) * | 1973-03-12 | 1976-06-29 | General Electric Company | Coated cemented carbide product |
US3955038A (en) * | 1973-04-09 | 1976-05-04 | Sandvik Aktiebolag | Hard metal body |
US3918138A (en) * | 1973-06-20 | 1975-11-11 | Kennametal Inc | Metallurgical composition embodying hard metal carbides, and method of making |
US3882581A (en) * | 1974-03-13 | 1975-05-13 | Minnesota Mining & Mfg | Coated, partially laminated carbide cutting tool insert |
US3994692A (en) * | 1974-05-29 | 1976-11-30 | Erwin Rudy | Sintered carbonitride tool materials |
US4046517A (en) * | 1975-02-14 | 1977-09-06 | Ltd. Dijet Industrial Co | Cemented carbide material for cutting operation |
DE2646433C3 (en) * | 1975-10-14 | 1980-02-21 | Ngk Spark Plug Co., Ltd., Nagoya, Aichi (Japan) | Sintered alloy |
US4035541A (en) * | 1975-11-17 | 1977-07-12 | Kennametal Inc. | Sintered cemented carbide body coated with three layers |
US4150984A (en) * | 1977-09-15 | 1979-04-24 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Tungsten carbide-base sintered alloys and method for production thereof |
JPS5487719A (en) * | 1977-12-23 | 1979-07-12 | Sumitomo Electric Industries | Super hard alloy and method of making same |
US4277283A (en) * | 1977-12-23 | 1981-07-07 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Sintered hard metal and the method for producing the same |
GB2015536A (en) * | 1978-03-03 | 1979-09-12 | Elf Union | Bitumens modified by polymers |
JPS569365A (en) * | 1979-07-02 | 1981-01-30 | Mitsubishi Metal Corp | Surface coated solid carbide alloy material |
Non-Patent Citations (13)
Title |
---|
ASTM Designation B 276-54 |
Fall Seminar of the Japan Society of Powder der Powder Metallurgy at Tohoku University ..., October 1980 * |
J. Japan Inst. Metals, Vol. 45, Nr. 1, S. 95-99 (1981) * |
KIEFFER - BENESOVSKY: Hartmetalle, 1965, S. 19, 76, 88, 89, 99-105 * |
KIEFFER-BENESOVSKY: "Hartmetalle", Springer 1965, S. 188-216 * |
Prospekt "Coromant Werkzeuge Ty-8523"der Fandvik- stahl GmbH * |
Pulvermetallurgie und Sinterwerkstoffe, 2. Aufl., 1980, S. 41-58 (Veröffentlichung bestritten) * |
Sumitomo Electric Technical Review Nr. 18, December 1978, S. 74-81 * |
Sumitomo-Prospekt "New Grades" * |
technica 10 (1977), S. 725-730 und VDI-Z 122 (1980), S. 155-159 |
Technische Mitteilungen, 64. Jahrgang, Januar/Februar 1971, S. 23-32 |
Transactions of the Japan Inst. of Metals, Vol. 22, Nr. 11, S. 758-764 (1981) * |
VDI-Z: 1980, Nr. 13, S. 150-159 * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3744573A1 (en) * | 1987-01-05 | 1988-07-14 | Toshiba Tungaloy Co Ltd | Surface-refined sintered alloy body and process for the manufacture thereof |
US6124040A (en) * | 1993-11-30 | 2000-09-26 | Widia Gmbh | Composite and process for the production thereof |
US6655882B2 (en) | 1999-02-23 | 2003-12-02 | Kennametal Inc. | Twist drill having a sintered cemented carbide body, and like tools, and use thereof |
Also Published As
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---|---|---|
DE3211047C2 (en) | ||
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DE102015121336A1 (en) | Hard metal object and applications thereof | |
EP0330913B1 (en) | Process for preparing a sintered hard metal, and sintered hard metal obtained thereby |
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