DE3390292T1 - Verschleißfester Einschicht-Überzug von spanenden Werkzeugen zur Metallbearbeitung - Google Patents
Verschleißfester Einschicht-Überzug von spanenden Werkzeugen zur MetallbearbeitungInfo
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
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Description
DEAA-31935.7
VERSCHLEISSFESTER EINSCHICHT-ÜBERZUG VON
SPAMENDEN WERKZEUGEN ZUR METALLBEARBEITUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Metallbearbeitung, und betrifft insbesondere verschleißfeste
Einschicht-Überzüge von spanenden Werkzeugen zur Metallbearbeitung.
Vorangehender Stand der Technik
Einer der Zweige in der Entwicklung der gegenwärtigen
Metallbearbeitung ist die Vervollkommnung der Betriebskennwerte
von verschleißfesten Überzügen von spanenden
Werkzeugen zur Metallbearbeitung durch Vervollkommnung
ihrer chemischen Zusammensetzung.
■-3- . 3300.·
Bekannt ist ein verschleißfester Einschicht-Überzug von
spanenden Werkzeugen zur Metallbearbeitung (siehe US-PS
4 169 913, Kl. 428-217, 1979), der eine Hafniumverbindung mit Elementen der Gruppe C, N, O darstellt.
Dieser Überzug kann jedoch infolge einer großen Masse an Hafniumionen praktisch nur auf ein spanendes Werkzeug zur
Metallbearbeitung aufgetragen werden, das aus Hartlegierungen gefertigt ist.
Bekannt ist auch ein verschleißfester Einschicht-Überzug
von spanenden Werkzeugen zur Metallbearbeitung (siehe
US-PS 4 264 682, Kl. 428-336, 1981), der eine feste Lösung der Verbindungen zweier Übergangsnietal Ie der 4. Gruppe
mit Kohlenstoff und/oder Stickstoff darstellt, von denen eines Hafnium ist.
Dieser Überzug enthält Titan als anderes Übergangsmetall
der 4. Gruppe in Form von Verbindungen mit Kohlenstoff und/oder Stickstoff.
Der genannte Überzug zeichnet sich durch verhältnismäßig
hohe freie innere Energie aus, die zur Reaktion des Übe-rzugs
mit dem zu bearbeitenden Material führt, wodurch seine Beständigkeit herabgesetzt wird.
Offenbarung der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen verschleißfesten Einschicht-Überzug von spanenden Werkzeugen
zur Metallbearbeitung zu entwickeln, der solch ein Übergangsmetall der 4. Gruppe in Form von Verbindungen
mit Stickstoff und/oder Kohlenstoff in der Zusammensetzung einer festen Lösung enthält, das auch Hafnium
in Form von Verbindungen mit Stickstoff und/oder Kohlen-
stoff umfaßt, welches die Beständigkeit des Überzugs steigert.
Dies wird dadurch erreicht, daß bei einem verschleißfesten
Einschicht-Überzug von spanenden Werkzeugen zur Metal1-bearbeitung,
der eine feste Lösung von Verbindungen zweier Übergangsmetalle der 4. Gruppe mit Kohlenstoff und/oder
Stickstoff darstellt, von denen eines Hafnium ist, erfindungsgemäß
der verschleißfeste Einschicht-Überzug als anderes Übergangsmetall der 4. Gruppe in Form von Verbindüngen
mit Kohlenstoff und/oder Stickstoff Zirkonium enthält.
Die vorliegende Erfindung gewährleistet die Herabsetzung
der freien inneren Energie des Überzugs, wodurch seine Beständigkeit erhöht.wird.
Beste AusführungsVariante der Erfindung
Der verschleißfeste Einschicht-Überzug wird auf ein spanendes
Werkzeug zur Metallbearbeitung wie folgt aufgetragen .
Ein spanendes Werkzeug zur Metallbearbeitung, gefertigt
aus einem beliebigen Werkzeugblock, führt man in ein Vakuum ein, in dem Hafnium und Zirkonium verdampft und ionisiert werden.
Danach wird der Block des Werkzeugs erhitzt und seine Arbeitsfläche
durch Beschüß mit Zirkonium- und Hafniumionen 5 gereinigt. Dann führt man Kohlenstoff und/oder Stickstoff
ein, mit denen Hafnium und Zirkonium umgesetzt werden, was
zur Entstehung einer feston Lösung dieser Verbindungen, die oi.nen verschleißfesten Einschicht-Überzug auf der
Oberfläche des Werkzeugs bildet, führt.
-S- 33SÜ232
Zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung werden folgende konkrete Beispiele angeführt.
20 Bohrer von 5 mm Durchmesser aus Stahl folgender Zusammensetzung:
C Mn Si Cr W V Mo Fe 0,8 0,5 0,5 3,8 18 1,2 0,8 Rest
gereinigt von Verschmutzung, wurden in einer Sonderkassette untergebracht und in eine Vakuumkammer eingeführt.
In der Kammer v/urde eine Kathode angeordnet, die eine Legierung aus gleichen Mengen von Zirkonium und Hafnium
darstellt. In der Kammer wurde ein Vakuum von 1,33.10 Pa erzeugt, wonach man einen Lichtbogen zum Verdampfen und
Ionisieren von Zirkonium und Hafnium zündete.
Den Bohrern wurde eine negative Spannung zugeführt, die
die positiv geladenen Ionen von Zirkonium und Hafnium, beschleunigt. Dann wurde die Arbei l:sf lache der Bohrer
durch Ionenbeschuß gereinigt und dor Block erhitzt, wonach die Spannung an den Bohrern herabgesetzt wurde.
Gleichzeitig führte man in die Kammer Stickstoff ein, der mit Hafnium und Zirkonium unter Bildung eines verschleißfesten
Einschicht-Überzugs auf der Oberfläche der Bohrer aus einer festen Lösung von Hafnium bzw. Zirkonium
in Form einer Verbindung mit Stickstoff umgesetzt wurde. Danach wurden die fertigen Bohrer aus der Kammer entfernt.
Die Beständigkeit des Überzugs prüfte man beim Bohren von
Öffnungen von 15 nun Tiefe in einer Legierung folgender Zusammensetzung:
-Io - 3390232
Al 5 %
Ti Rest
auf einer Senkrechtbohrmaschine bei ausgiebiger Kühlung mit einer 10%-igen wässerigen Emulsion bei folgenden Zer-Spanungsbedingungen:
S= 0,08 mrn/U
V= 7,5 m/Min.,
V= 7,5 m/Min.,
: worin S den Bohrervorschub zu der zu behandelnden Titanlegierung,
V die Drehgeschwindigkeit des Bohrers bedeutet.
V die Drehgeschwindigkeit des Bohrers bedeutet.
Das Abstumpfungskriterium ist das Kratzen des Bohrers.
Wie die Prüfergebnisse zeigten, wurde die Standzeit dieser Bohrer im Vergleich zu den Bohrern ohne Überzüge von
8 Minuten auf durchschnittlich 24 Minuten gesteigert.
Man verwendete Bohrer und brachte auf diese einen verschleißfesten
Einschicht-Überzug analog Beispiel 1 auf. Gleichzeitig mit der Spannungsminderung auf den Bohrern
führte man in die Vakuumkammer Acetylen ein, dessen Kohlenstoff mit Hafnium und Zirkonium unter Bildung eines
Überzugs auf der Oberfläche der Bohrer aus einer festen Lösung der Verbindungen von Hafnium bzw. Zirkonium mit
Kohlenstoff umgesetzt wurde.
Die Beständigkeit des Überzugs wurde analog Beispiel 1
5 geprüft.
Wie die Prüfergebnisse zeigten, wurde die Standzeit die-
ser Bohrer im Vergleich zu den Bohrern ohne Überzüge von 8 Minuten auf durchschnittlich 30 Minuten gesteigert.
Man verwendete Bohrer und brachte auf diese einen verschleißfesten
Einschicht-Überzug analog Beispiel 1 auf. Gleichzeitig mit der Spannungsminderung auf den Bohrern
führte man in die Vakuumkammer ein Gemisch aus Acetylen
und Stickstoff ein, dessen Kohlenstoff und Stickstoff mit Hafnium und Zirkonium unter Bildung eines Überzugs
auf der Oberfläche der Bohrer aus einer festen Lösung der Verbindungen von Hafnium bzw. Zirkonium mit Stickstoff
und Kohlenstoff umgesetzt wurde.
Die Beständigkeit des Überzugs wurde analog Beispiel 1 geprüft.
Wie die Prüfergebnisse zeigten, wurde die Standzeit dieser
Bohrer im Vergleich zu den Bohrern ohne Überzüge von 8 Minuten auf 35 Minuten gesteigert.
Die vorliegende Erfindung kann eine Verbesserung der
Betriebskenndaten derjenigen Teile bewirken, die bei Reibungseinwirkung, bei hohen Temperaturen, bei hohen
Drücken sowie in aggressiven Medien betrieben werden.
Industrielle Anwendbarkeit
Die vorliegende P]rfindung kann bei der Bearbeitung von
Konstruktionsmaterialien sowie schwerbeairbeitbaren Materialien,
insbesondere bei der Bearbeitung von Legierungen, d.i.ο Titan enthalten, eingeset/I: werden.
Claims (4)
- Patentanspruch
- Verschleißfester Einschicht-Überzug von spanenden Werkzeugen zur !Metallbearbeitung, der eine feste Lösung von Verbindungen zweier Ubergangsrnetal Ie der 4.
- Gruppe mit Kohlenstoff und/oder Stickstoff darstellt, von denen eines Hafnium ist, dadurch gekennzeichnet, daß der verschleißfeste Einschicht-Überzug von spanenden Werkzeugen zur Metallbearbeitung als anderes Übergangsmetall der
- 4. Gruppe in Form von Verbindungen mit Kohlenstoff und/oder Stickstoff Zirkonium enthält.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU823511568A SU1128618A1 (ru) | 1982-10-10 | 1982-10-10 | Материал износостойкого покрыти металлорежущего инструмента |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE3390292T1 true DE3390292T1 (de) | 1985-01-10 |
Family
ID=21035727
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19833390292 Withdrawn DE3390292T1 (de) | 1982-10-10 | 1983-08-25 | Verschleißfester Einschicht-Überzug von spanenden Werkzeugen zur Metallbearbeitung |
Country Status (10)
| Country | Link |
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| AU (1) | AU2073683A (de) |
| DE (1) | DE3390292T1 (de) |
| FI (1) | FI842315A0 (de) |
| GB (1) | GB2137665A (de) |
| NL (1) | NL8320316A (de) |
| NO (1) | NO842235L (de) |
| SE (1) | SE8403054D0 (de) |
| SU (1) | SU1128618A1 (de) |
| WO (1) | WO1984001587A1 (de) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3731127A1 (de) * | 1987-03-12 | 1988-09-22 | Vac Tec Syst | Verfahren und vorrichtung zur vakuum-lichtbogenplasma-ablagerung dekorativer und abnutzungsfester beschichtungen |
| DE3741127A1 (de) * | 1987-12-04 | 1989-06-15 | Repenning Detlev | Verfahren zur herstellung waermestabiler schichten mit hochharten und/oder reibarmen eigenschaften |
| WO1998058809A1 (de) | 1997-06-21 | 1998-12-30 | Reinhard Vorrink | Reifenzierring, insbesondere für kfz-räder |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3728420A1 (de) * | 1987-08-26 | 1989-03-09 | Detlev Dipl Phys Dr Repenning | Verfahren zur herstellung von schichten mit hochharten und/oder reibarmen eigenschaften |
| JP2696987B2 (ja) * | 1988-09-16 | 1998-01-14 | 株式会社島津製作所 | 薄膜製造方法 |
| JP4824989B2 (ja) * | 2005-11-02 | 2011-11-30 | 株式会社神戸製鋼所 | 硬質皮膜 |
| CA2640777A1 (en) * | 2005-11-17 | 2007-05-24 | Boehlerit Gmbh & Co. Kg. | Metal carbonitride layer and method for the production of a metal carbonitride layer |
| RU2676718C1 (ru) * | 2018-01-22 | 2019-01-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Сборные конструкции инструмента, фрезы Москвитина" | Режущий инструмент для обработки изделий из труднообрабатываемых материалов и режущая пластина для него |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1352241A (en) * | 1971-04-13 | 1974-05-08 | Wilkinson Sword Ltd | Razor blades |
| DE2525185C3 (de) * | 1975-06-06 | 1986-04-17 | Fried. Krupp Gmbh, 4300 Essen | Hartmetallkörper |
| FR2357321A1 (fr) * | 1976-07-05 | 1978-02-03 | Stellram Sa | Revetement protecteur stratifie pour pieces d'usure et outils de coupe en metal dur |
-
1982
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-
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- 1984-06-07 FI FI842315A patent/FI842315A0/fi not_active Application Discontinuation
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3731127A1 (de) * | 1987-03-12 | 1988-09-22 | Vac Tec Syst | Verfahren und vorrichtung zur vakuum-lichtbogenplasma-ablagerung dekorativer und abnutzungsfester beschichtungen |
| DE3741127A1 (de) * | 1987-12-04 | 1989-06-15 | Repenning Detlev | Verfahren zur herstellung waermestabiler schichten mit hochharten und/oder reibarmen eigenschaften |
| WO1998058809A1 (de) | 1997-06-21 | 1998-12-30 | Reinhard Vorrink | Reifenzierring, insbesondere für kfz-räder |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| GB8413858D0 (en) | 1984-07-04 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |