DE3390533T1 - Schneidwerkzeug und Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents

Schneidwerkzeug und Verfahren zu seiner Herstellung

Info

Publication number
DE3390533T1
DE3390533T1 DE19833390533 DE3390533T DE3390533T1 DE 3390533 T1 DE3390533 T1 DE 3390533T1 DE 19833390533 DE19833390533 DE 19833390533 DE 3390533 T DE3390533 T DE 3390533T DE 3390533 T1 DE3390533 T1 DE 3390533T1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
base
tool
vacuum
work surface
components
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19833390533
Other languages
English (en)
Other versions
DE3390533C2 (de
Inventor
Viktor Petrovič Moskau/Moskva Žed
Aleksei Georgievič Domodedovo Moskovskaja oblast' Gavrilov
Elena Ivanovna Kurbatova
Gennadij Vasilievič Lvov Lukyanenko
Igor Andreevič Leningrad Ordinartsev
Andrej Karlovič Sinelsčikov
Sara Ganievna Moskau/Moskva Uradovskich
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
VNI SKIJ INSTR NYJ I
Original Assignee
VNI SKIJ INSTR NYJ I
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by VNI SKIJ INSTR NYJ I filed Critical VNI SKIJ INSTR NYJ I
Publication of DE3390533T1 publication Critical patent/DE3390533T1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE3390533C2 publication Critical patent/DE3390533C2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • C23CCOATING 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
    • C23C28/00Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • C23CCOATING 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
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/02Pretreatment of the material to be coated
    • C23C14/021Cleaning or etching treatments
    • C23C14/022Cleaning or etching treatments by means of bombardment with energetic particles or radiation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • C23CCOATING 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
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/02Pretreatment of the material to be coated
    • C23C14/027Graded interfaces

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)
  • Cutting Tools, Boring Holders, And Turrets (AREA)
  • Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
  • Turning (AREA)
  • Drilling Tools (AREA)
  • Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)

Description

SCHNEIDWERKZEUG UMD VERFAHREN ZU SEINSR HERSTELLUNG
Technische a Gebiet
Die Erfindung bezieht aich auf die Metallbearbeitung, inabesondere auf Schneidwerkzeuge und Verfahren zur Herstellung deraelben.
Zugrundeliegender Stand der Technik Die neuzeitliche Entwicklung des Maschinenbaus und der metallverarbeitenden Industrie stellt immer höhere Anforderungen an die Verschleißfestigkeit und Lebensdauer des Seimeidwerkzeuges. Jedoch ist die Lösung dieser Aufgaben durch traditionelle Methoden der Metallurgie, beispielsweise durch Legieren von für die Werkzeugfertigung bestimmten Materialien, wenig, effektiv.
Zur Zeit liegt eine der Sichtungen, die Versohle ißfestigkeit des Schneidwerkzeuges zu erhöhen, in der Qualitätsverbesserung von auf dieses aufzubringenden verschleißfesten Überzügen,
Eine andere Richtung zur Erhöhung der Verschleißfestigkeit des Schneidwerkzeuges besteht in der Vervollkommnung der Qualität des Werkzeugs selbst und des Verfahrens zu seiner Herstellung.
Es ist ein Schneidwerkzeug bekannt (siene z.B. die SW-Patentschrift Nr. 330470, Klasse C 23 C 5/00, 1970), das eine Basis, auf deren Arbeitsfläche sich eine Grund-■25 schicht befindet, und einen verschleißfesten Überzug enthält, dessen Material mit den Komponenten des Grundschioatmaterials gemeinsame Komponenten einschließt und der auf der Oberfläche der Grundschicat angeordnet ist.
Bekannt ist aucn ein Verfahren zur Herstellung diesea Schneidwerkzeugs (siehe dieselbe SW-PS Nr. 3304-70, Klasse G 23 C 5/00, 1970), das in der Erwärmung der Arbeitsfläche der Schneidwerkzeugbaais, in der Einführung eines ßeaktionsgases ins Vakuum und in der V/echselwirkung dar Gaskomponenten untereinander bis zur Bildung einer Grundschicht und eines versculeißfesten Überzugs nacaeinander auf der Arbeitsfläche der Basis bestent. Jedocn gewährleistet die Grundschicht bei diesem nach dem beschriebenen Verfahren Hergestellten Schneid-
-JZ-
werkzeug hauptsächlich, einen mechaniscnen oder molekularen Typ des Zusammenhalts mit der Basis und dem Überzug, was zur scnichtenweisen Ablösung desselben und folglich zur Verringerung der Standzeit des Werkzeuges führt.
Außerdem wird bei diesem in der geschilderten.Weise hergestellten Schneidwerkzeug das Material der Basis bis zu einer Temperatur erwärmt, bei der seine teilweise Entfestigung stattfindet, was die Standzeit des Werkzeuges herabsetzt.
Des weiteren ist ein Senne idwerkzeug bekannt (siehe z.B. die Fachzeitschrift "Pizika i khimia obrabotki mater ialov", Moskau, Verlag "Nauka", 1979, Nr.. 2, S. 169), welches eine Basis, auf deren Arbeitsfläche sich eine Grundschicht befindet, und einen verschleißfesten Überzug enthält, dessen Material mit den Komponenten des Grund-* s chi cut materials gemeinsame Komponenten einschließt und der auf der Oberfläche der Grundschicht angeordnet ist.
Ss ist auch ein Verfahren zur Herstellung des Schneidwerkzeuges bekannt (siehe dieselbe Fachzeitschrift "Fizika i khimia obrabotki materialov", Moskau, Verlag "Nauka", 1979» Nr. 2, S. 169), das darin bestent, daß mindestens eine aus einem schwerschmelzbaren Material hergestellte Katode im Vakuum mittels einer Bogenentladung verdampft wird, eine Spannung an das Schneidwerkzeug angelegt wird, die Arbeitsfläche der Basis des Scxine id Werkzeuges gereinigt und durch Katodenbombardierung im Vakuum mit Ionen des zu verdampfenden Materials erwärmt wird, die Spannung abgesenkt und ins Vakuum ein Heaktionsgas zur Bildung eines verscnleißfesten Überzugs unter Druck eingeführt wird.
$0 Nach diesem Verfahren formiert die Katodenbombardierung der Arbeitsfläche der Basis des ScnneidWerkzeuges im Vakuum mit den Ionen des zu verdampfenden Materials die Gr und s chi ent.
Bei diesem Schneidwerkzeug aber, das naca dem bescnriebenen Verfahren hergestellt ist, bleiben infolge liOüer Κοηαensat ionsgeschwindigkeit en des zu verdampfenden
..iaterials der Katode bei einem Vakuumwert von t>,67-10 6,67.10"^ Pa die an der Arbeitsfläche der Basis anliefen-
den Schichten praktiscn kalt, was die Entwicklung von Diffusionsprozessen an der Grenze Basia-Grundschicht erschwert und zur Abschwäehung des Zusammenhaltes an der genannten Grenze und zu einem Gefälle von physikaliach-mechaniscaen Eigenschaften führt, was wiederum eine Zerstörung des SohneidWerkzeuges und eine Verringerung seiner Standzeit während des Betriebs zur iOlge hat.
Außerdem, gestattet bei diesem, in der beschriebenen '»'/ei.se hergestellten Senne id werkzeug die während der Reinigung und Erwärmung der Arbeitsfläche der Basis des Schneidwerkzeuges formierte Grundschicht es nicht, die hone Diffusionsaktivität des eingeführten Reaktionsgases auszunutzen, was den Zusammenhalt an der Grenze der Bali? sis mit der Grundschicht vermindert und folglich die standzeit des Schneidwerkzeuges herabsetzt.
Offenbarung der .Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Schneidwerkzeug zu scnaffen, dessen Basis so ausgeführt wäre, daß seine Standzeit erhöht werden könnte, sowie ein Verfahren zur Herstellung des Schneidwerkzeugs zu entwikkeln, bai welchem die Einführung des Re akt ions gas es in einem solchen Augenblick und bei einer solchen Temperatur erfolgen würde, daß der Zusammenhalt der Basis mit der Grundschicht verstärkt würde.
Dies wird dadurcu erreicat, daß das Senne idwerkzeug, das eine Basis, auf deren Arbeitsfläche sicn eine Grundscnicnt befindet, und einen verschleißfesten Überzug enthält, dessen ulaterial mit den Komponenten des Grundschicnt-
pO materials gemeinsame Komponenten einschließt und der auf der Gr undacnichtoberflache angeordnet iat, erfindungsgemäß zusätzlich eine tnermostabile Übergangsschicat enthält, .velcae in das Material der Basis auf der Seite ihrer Arbeitsfläcne eingeführt ist und aus den Komponenten der
_?5 wlaterialien der Basis und der Gr und schicht mit allmählicher Verringerung der Konzentration der Komponenten des Grundscnichtmaterials <je nach der Entfernung von der Ar-
beitsfläche in. die Tiefe der Basis besteht.
Es ist zweckmäßig, daß in dem zu patentierenden Scone idwerkzeug die Dicke der thermostabilen Ubergangsschicht gleich 0,1 - 10 Jum ist.
^ Dies wird auoh dadurch erreicht, daß im Verfahren zur Herstellung des Senne idWerkzeuges durch Verdampfung mindestens einer aus einem schwerschmelzbaren Material hergestellten Katode im Vakuum mittels einer Bogenentladung, Anlegen einer Spannung an das Schneidwerkzeug, Re i-η igung und Erwärmung der Arbeitsfläche der Basis des Schneidwerkzeuges durcn Katodenbombardierung im Vakuum mit Ionen des zu verdampfenden Materials, Absenkung der Spannung und Einführung ins Vakuum eines Reaktionsgases unter Druck zur Bildung eines verschleißfesten Oberzuges erf indungsgemäß man die Einführung des Reaktionsgases während der Reinigung und Erwärmung der Arbeitsfläcne der Basis des Schneidwerkzeuges beim Erreionen auf derselben der Temperatur der Lösung seiner Hauptkomponente im Material der Basis zustande bringt und die weitere Erwärmung der Arbeitsfläche der Basis unter gleicnzeitiber .Formierung der Grund und der thermostabilen Schient bis zur Temperatur der Einstellung eines Phasengleichgewicnts zwischen iiiren Komponenten vornimmt.
is ist zweckmäßig, daß bei dem zu patentierenden Verfahren die Einführung des Reaktionsgases unter Druck bis 3ur Erzeugung eines Vakuums erfolgt, dessen Wert gleich o6y-10~2 - 8ΟΟ-1Ο"5 Pa ist.
Die vorliegende Erfindung gestattet es, wahrend des Zerspannungsvorgangs hohe thermiscne, elastiscne und ande- re Spannungen zu dem plastiscneren Basismaterial zu übertragen, in welchem ihre Relaxation stattfindet, was die Standzeit des Werkzeuges erhöht.
Außerdem ermöglicht die vorliegende Erfindung es, sine chemiscne Bindung zwischen dem Material der Basis und der Grundschicht des Schneidwerkzeugs Herzustellen, was ebenfalls die Standzeit des Werkzeuges erhöht.
Überdies ο ie t et die vorliegend a Erfindung die ..log-
lichkeit, die Mff usionsprozesse an den Grenzen Basis - thermostabile Übergangsschicht und thermostabile Übergangsschicht - Basis beim Betrieb des Schneidwerkzeuges abzuschwächen, was die Entwicklung seiner Sntfestigung verhindert und zur Srnöhung der Standzeit desselben beiträgt.
Und sohließlicn erlaubt die vorliegende Erfindung es, das Gefälle der physikaliscn-mecnaniscnen .Eigenschaften der Materialien an der Grenze Basis - Grundsenicat auszuschließen, was die Standzeit des Werkzeuges ebenfalls erhöht.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen Im. folgenden wird die vorliegende Erfindung durch Besenreibung von Beispielen ihrer konkreten Ausführung und an Hand von Zeichnungen erläutert, in denen es zeigen:
Fi^. 1 die Gesamtansicht des erfindungsgemäßen Schneidwerkzeuges, hergestellt nach dem zu patentierenden Verfanren (Querschnitt);
Fig. 2 Kurve der Verteilung der Grundscnichtkomponen-"te ί·η der thermostabilen Übergangsscaicat des Schneidwerkzeuges gemäß Fig. 1, nach der Erfindung.
Beste Ausführungsvariante der Erfindung Das nach dem zu patentierenden Verfahren hergestellte Serine id werkzeug enthält eine Basis 1 (Fig.l), in die auf der Seite ihrer Arbeitsfläche 2 eine taermostabile
Ubergiangsschicht 3 von 0,1 - 10 yum Dicke eingeführt ist. Die Scaicht 3 besteht aus den Komponenten der Materialien der Basis 1 und einer ,Gr und sen i cut 4. Auf der Gr und s eh i cn t befindet sich ein verschleißfester Überzug 5. ^u In Fig. 2 ist eine Kurve der Verteilung der Komponente der Grundschicht 4 (Fig. 1), die aus TitanKarboni.trid (TiGH) besteht, in der thermostabilen Übergangsaenicht 3 dargestellt. Als Material der Basis 1 ist Staal verwendet. Auf der Abszissenachse ist der Abstand L. (in jam) von der Arbeitsfläche 2 der Basis 1 abgetragen. Auf der Ordinatenach.se ist die Konzentration Ii des Titans in Prozenten abgetragen.
Das Verfaixren zur Herstellung des zu patentierenden Schneidwerkzeugs besteht darin, daß man das schwerschmelzbare Material mindestens einer Katode im Vakuum mittels einer Bogenentladung verdampft und eine Spannung an das Schneidwerkzeug anlegt. Danacn reinigt man und erwärmt die Arbeitsfläche der Basis des Schneidwerkzeuges durch Katodenbombardierung im Vakuum mit Ionen des zu verdampfenden Materials. Während der Reinigung und Erwärmung der Arbeitsfläche der Basis führt man ein Reaktionsgas beim Erreichen auf derselben der Temperatur der Lösung der Hauptkomponente des Gases im Material der Basis ein.
Die weitere Erwärmung der Arbeitsfläche der Basis unter gleicnzeitiger Formierung der Grundscuioht und der thermostabilen Übergangsschicnt nimmt man bis zur Temperatur der Einstellung eines Phasengleichgewichtes zwischen ihren Komponenten vor, worauf man die Spannung absenkt und einen verscaleiiif esten überzug auf der Grundschient bildet.
Um den Prozeß der Formierung der tnermostabilen übergangsscnicut bei der Herstellung des zu patentierenden Schneidwerkzeuges maximal zu initiieren, nimmt man die Einführung des Reaktionsgases unter Druck bis zur Erzeugung eines Vakuums vor, dessen tfert gleich 667.10^- 800.X? Pa ist.
e-5 Das Senneidwerkzeug arbeitet folgend erweise.
.Vährend der Metallbearbeitung entstenen in den Materialien des verschleißfesten Überzugs 5 (Fig. 1), der eine beträchtliche Harte besitzt, unu der Grundschicat 4 none thermische, elastiscne und andere Spannungen.Mit HiI-
^O fe der tnermostabilen Übergangsschicnt 3» die eine stetige Verteilung der Komponente (Ti) (Fig. 2) über ihre Dicke aufweist, werden diese Spannungen zum plastischeren Material der Basis 1 übertragen, in welchem ihre Relaxation stattfindet. Die führt zur Befestigung der Grenze ßasis - Grundscnicht und zur .ßrnöhung der Standzeit des Werkzeuges.
Zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung
sind folgende konkrete Ausführurigsbeispiele derselben angeführt.
Beispiel 1.
Als Schneidwerkzeug wurden Spiralbohrer aus einem Stahl der folgenden Zusammensetzung hergestellt:
G Gr W Mo F Fe
O,äO-O,da 3,ö-4,4 5,5-6,5 5,0-5,5 l,7-2,1 Restmenge Als Material der Katode wurde Titan (Ti) verwendet. Die von Verschmutzungen gereinigten Bohrer wurden in spezielle Kassetten eingesetzt und in die Kammer einer Anlage zum Auftragen eines Überzugs eingebracht. Beim Srreichen eines Vakuums von 6,67-10 Pa wurde in der Kammer eine Bogenentladung gezündet, mit deren Hilfe die Verdampfung und Ionisation des Titans erfolgte.
An die .bohrer wurde eine Spannung von 1500 V angelegt und inre Arbeitsfläche durcn Katodenbombardierung mit Titanionen unter Erwärmung bis zur Temperatur von 2000C gereinigt. Bei dieser Temperatur beginnt der Prozeß der Lösung in Stahl der Hauptkomponente (N9). des Reaktionsgasea, als welcnes technischer Stickstoff verwendet wurde. Beim Erreichen der genannten Temperatur, die mittels eines infraroren Pyrometers kontrolliert wurde, wurde in die Kammer Stickstoff bis zur ürreicnung sines Vakuums in ihr von 400-10~* Pa unter Druck eingeführt und die Hei- d5 iii^ung und Erwärmung oer Arbeitsfläche der Bohrer durch öemeinsame Katodenbombardierung mit Titan- und Stickstoffionen bis zur Temperatur von 5200C weitergeführt. Bei dieser Temperatur stellte sich ein Phasengleichgewicht zwischen den Komponenten der thermostabilen Übergangsscnicnt und der Grundschient ein.
/fahrend der Ausführung der genannten Arbeitsoperationen wurden formiert:
im Material der Basis eine thermostabile Übergangsschicnt von 3 yam Starke der folgenden Zusammensetzung: Stahl, Ti, TiC, TiIi, Ti(CN), Fe4N, VN, TiFe2, TiFe, (Ti, -.V1 V, wIo)C;
eine Grundschient der folgenden Zusammensetzung: (Ti, IJo, W, V)CN.
Danach wurde die an die Bohrer angelegte Spannung auf 250 Y abgesenkt und eine Kondensation des Überzugs aus Titannitrid (TiN) während einer Stunde durchgeführt, was eine Dicke des Überzugs von 5-6 /um gewährleistete.
Daraufhin wurde die Spannung von den Bohrern weggenommen, die Bogenentladung ausgeschaltet und die Bohrer auf die Raumtemperatur abgekühlt.
Die Standzeit Prüfungen der Bohrer wurden bei der Bearbeitung eines Stahls der folgenden Zusammensetzung
Fe
0,42-0,49 festmenge
unter nachstehenden Schnittbedingungen durchgeführt: - Schnittgeschwindigkeit V = 45 m/rain;
- Vorschub S = 0,12 mm/U;
- Bohrtiefe 1 = 15 am Beispiel 2.
^s wurden Spiralbohrer ähnlica. dein Beispiel 1 uiit A usnahme d av on hergestellt, daß Stickstoff in die Kammer bis zum .Erreichen eines Vakuums in ihr von b6y-10~ Pa unter Druck eingeführt wurde.
Jie Standzeitprüfungen wurden ebenfalls ähnlich dem Beispiel 1 durchgeführt.
^5 Beispiel 3·
Es wurden Spiralbonrer ahnlicn dem Beispiel 1 mit Ausnahme davon Hergestellt, daß Stickstoff in die Kammer bis zum Erreichen eines Vakuums in ihr von dCC-lO"^ Pa unter Druck eingeführt wurde.
Die Standzeitprüfungen wurden ebenfalls ähnlich den
Beispiel 1 durchgeführt.
Beispiel 4.
Es Afurden Spiralbohrer annlich deiä Beispiel 1 mit Ausnahme davon hergestellt, dab die Keini^ung una ürwäraunt, der Arbeitsfläche der Bohrer durch Bombardierung
ait Titan- und Stickstoff ionen bis zur Temperatur von 4500C weitergeführt und eine thermostabile Ubergangsschicht von 0,1 jum Dicke formiert wurde.
Die St and ze it prüf ungen wurden ähnlich dem Beispiel 1 durchgeführt.
Beispiel 5·
Es wurden Spiralbohrer ähnlich dem Beispiel 1 mit Ausnahme davon hergestellt, daii die Reinigung und Erwärmung der Arbeitsfläche der Bohrer durch Bombardierung mit Titan- und Stickstoff ionen bis zur Temperatur von 55O0C weitergeführt und eine thermostabile Übergangsschicht von 10 jum Dicke formiert wurde.
Die Standzeitprüfungen wurden annlich dem Beispiel 1 d ure ng e führt.
I^ Beispiel 6.
3s wurden Schneidplatten hergestellt, deren Basis aus einem Hartmetall der folgenden Zusammensetzung besteht:
TiC Go '.7C.
15 6 Restmenge
Das Auftragen des Überzugs erfolgte ähnlich üem Beispiel 1 mit Ausnanme davon, daß die Reinigung und Erwärmung der Arbeitsfläche der Platten dur.aa Katoaenbombardisrung mit Titanionen bis zur Temperatur von 35O0C vorgenommen wurde. Hiernacn wurde in die Kammer Stickstoff unter Druck eingeführt, wobei in ihr sin Vakuum von 267-10"^ Pa erzeugt wurde, und die Reinigung und Erwärmung der Arbeitsfläche wurden bis zur Temperatur von 6200C ähnlich dem Beispiel 1 durch gemeinsame Bombardie- jiO rung mit Titan- und Stickstoff ionen weitergeführt. Hierbei wurden formiert:
- im ..iaterial der Basis der Platten eine tnermostabile Übergangssciiicht von 2 /um Dicke der folgenden Zusammensetzung:
;5 Hartmetall, TiCo, TiIi, (Ti/O C;
• - auf der Arbeitsfläcue der Platten eine Grundscnicht
- ier -
der folgenden Zusammensetzung: .(Τ1|·'«ν) CN.
Die Stand zeitprüfungen wurden bei der Bearbeitung einea Stahls, dessen Zusammensetzung im. Beispiel 1 angeführt wurde, unter folgenden Schnittbedingungen durcngeführt:
- Schnittgeschwindigkeit V s 160 m/min;
- Vorscnub S = 0,3 mm/U;
- Scnnittiefe 1=1 mm. Beispiel 7.
Ea wurden Schneidplatten ahnlicn dem Beispiel 5 mit Ausnahme davon Hergestellt, daß Stickstoff in die Kammer bis zum Erreichen eines Vakuums in ihr von 667.10""^ Pa unter Druck eingeführt wurde.
Die Standze itprüfungen wurden ebenfalls ähnlich dem Beispiel 6 durchgeführt.
Beispiel ä.
'ds wurden Senne id platt en ähnlich dem. Beispiel b mit Ausnahme davon Hergestellt, daß Stickstoff in die Kammer bis zum. Erreichen eines Vakuums in ihr von 800-10 Pa unter Druck eingeführt wurde.
3eispiel 9·
Es wurden Sconeidplatten ähnlicn dem Beispiel 6 mit Ausnahme davon Hergestellt, daß die Reinigung und Erwärmung der Arbeitsfläche der Platten durcn Bombardie-2p rung mit Titan- und stickstoffionen bis zur Temperatur von 5oO°C weitergeführt und eine thermostabile Ubergangsschicht von 0,1 Aim Dicke formiert wurde.
Die StandzeitPrüfungen wurden ähnlich dem Beispiele α urchgeführt.
Beispiel 10.
Ss wurden Schneidplatten ähnlich dem Beispiel.6 mit Ausnanme davon Hergestellt, daß die Reinigung und Erwärmung der Arbeitsfläche der Platten durch Bombardierung mit Titan- und Stickstoffionen bis zur Temperatur von 3> 7000G weitergeführt und eine thermostabile Ubergangsscaicnt von 10 um Dicke formiert wurde.
Die St andze it prüfungen wurden ähnlich dem Beispiel c durchgeführt.
Die Prüfungaergebnisae der Schneidwerkzeuge, deren darstellung in den Beispielen 1,2,3,4,5 und 6,7,8,9,10 beschrieben wurde, sind in der Tabelle zusammengefaßt:
Tabelle
Material der Basis
Vakuumwert (Pa)
Dicke der Mittelwert der tnermosta- standzeit des .Verkbilen Über- zeuges (Anzanl von gangsschient,mit einer Platte yum) oder einem Bohrer bearbeiteten Einzelteilen), (St.)
J—'
.0
Stahl 400.10-3 3 320
667.10"2 3 6äO
dOO.10""5 3 390
400.10~5 0,1 240
400.10"^ 10 650
Hartme 267.10"^ 2 36
tall 667.10"2 2 52
b00-10~5 2 30
267-10"5 0,1 39
267.10"^ 10 51
.Vie die Ergebnisse der in den Beispielen 1,2,3,4,;?, 6,'>,a,9,10 durchgeführten Prüfungen gezeigt haben, bietet eine beliebige gewählte Kombination des Vakuumwertes in der Kammer und der Dicke der tuermostabilen übergangsscnicnt aus den zu patentierenden Bereichen ihrer Werte die Möglichkeit, die Standzeit des Serineidwerkzeuges stark zu erhöhen.
Greweroliche Verwertbarkeit
ju»ie vorliegende Erfindung kann bei der Dreh-, Bonr- - und Fräsarbeit sowie bei anderen Arten der Bearbeitung Verschiedener Materialien angewendet ,verden.

Claims (3)

PATEliTAIiSPHÜCH Jä
1. Schneidwerkzeug, das eine Basis, auf deren Arbeitsfläche sich eine Grundachicht befindet, und einen verscnleißfesten Überzug enthält, dessen Material mit den komponenten des Grundschichtmaterials gemeinsame Komponanten einschließt und der auf der Grundschichtoberfläche angeordnet ist, dadurch gekennze icnnet, daß es zusätzlich eine thermostabile Übergangsschicht (3) enthält, welcne in das Material der Basis (1) auf der Seite ihrer Arbeitsfläcae (2) eingeführt ist und aus den Komponenten der .Materialien der Basis (1) und der Grundscnicht (4) mit allmähl icner Verringerung der Konzentration der Komponenten des Materials uer Grundscaicnt (4) je nach der Entfernung von der Arbeitsfläche (2) in die Tiefe der Basis (1) besteht.
2. Werkzeug nacn Anspruch 1, dadurcn gekennze i chne t, daß die Dicke der thermostabilen übergangsscnicnt (3) 0,1 - 10 /um beträgt.
3. Verfahren zur Herstellung des äciine id Werkzeuges
durcn Verdampfung mindestens einer aus einem schwerschmelzbaren Material hergestellten Katode im Vakuum mittels einer Bogenentladung, Anlegen einer Spannung an das äcaneid werkzeug, rceinitjung und 3rwarmung der Arbeitsfläche der Basis des Senne idWerkzeuges durch Katodenbombardierung im Vakuum mit Ionen des zu verdampfenden Materials, Absenkunöcier Spannung und Einführung ins Vakuum eines Äeaktionsgases unter jiruck zur bildung eines verscalelßfesien Überzuges, dadurch gekenn ze i cnne t, daß man die ^ in-, füiirung des üeaktionsgases während der Reinigung und Sr-
pO wärmung der Arbeitsfläche (2) der Basis (1) des 3c;meidwerkzieuges beim irreichen auf derselben der Temper at ur der Lösung seiner Haupt komponente im Material eier Basis (1) zustande bringt und die weitere Erwärmung der Arbeitsfläche^) dar Basis (i) unter gleichzeitiger Formierung der Grund-
3p scnicnt (4). und der tnermos tab ilen Schient (3) bis zur. Temperatur der Einstellung eines P^asengleicugewiczites ^/jiscnen ihren lioinponenten vo
-+. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch g θ k. e α η- z β lehnet, daß die Einführung des Reaktionsgasea unter Drucit bis zur Erzeugung eines Vakuums erfolgt, dessen ./ert gleich 667-10"2 .- ÖOO.IO"^ Pa ist.
DE19833390533 1983-09-30 1983-09-30 Schneidwerkzeug und Verfahren zu seiner Herstellung Expired - Lifetime DE3390533C2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/SU1983/000034 WO1985001461A1 (en) 1983-09-30 1983-09-30 Metal-cutting tool and method for manufacture thereof

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE3390533T1 true DE3390533T1 (de) 1985-10-03
DE3390533C2 DE3390533C2 (de) 1992-07-09

Family

ID=21616812

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19833390533 Expired - Lifetime DE3390533C2 (de) 1983-09-30 1983-09-30 Schneidwerkzeug und Verfahren zu seiner Herstellung

Country Status (13)

Country Link
JP (1) JPS61500014A (de)
AT (1) AT389259B (de)
AU (1) AU563115B2 (de)
BR (1) BR8307752A (de)
CH (1) CH667606A5 (de)
DE (1) DE3390533C2 (de)
DK (1) DK153926C (de)
FI (1) FI851957L (de)
GB (1) GB2156388B (de)
NL (1) NL8320322A (de)
NO (1) NO162546C (de)
SE (1) SE448214B (de)
WO (1) WO1985001461A1 (de)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH669347A5 (de) * 1986-05-28 1989-03-15 Vni Instrument Inst

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE330470C (sv) * 1970-02-23 1973-02-12 Sandvik Ab Hårdmetallkropp med spärrskikt och slitskikt
US3791852A (en) * 1972-06-16 1974-02-12 Univ California High rate deposition of carbides by activated reactive evaporation
US3900592A (en) * 1973-07-25 1975-08-19 Airco Inc Method for coating a substrate to provide a titanium or zirconium nitride or carbide deposit having a hardness gradient which increases outwardly from the substrate
SE367217B (de) * 1973-09-17 1974-05-20 Sandvik Ab
FR2357321A1 (fr) * 1976-07-05 1978-02-03 Stellram Sa Revetement protecteur stratifie pour pieces d'usure et outils de coupe en metal dur
DE3030149C3 (de) * 1979-08-09 1996-12-19 Mitsubishi Materials Corp Schneidplättchen und Verfahren zu seiner Herstellung
SU959345A1 (ru) * 1979-10-24 1983-05-23 Всесоюзный Научно-Исследовательский Инструментальный Институт Режущий инструмент

Also Published As

Publication number Publication date
DK212785D0 (da) 1985-05-14
AU2122283A (en) 1985-04-23
DK212785A (da) 1985-05-14
NO162546B (no) 1989-10-09
FI851957A0 (fi) 1985-05-16
AU563115B2 (en) 1987-06-25
AT389259B (de) 1989-11-10
DE3390533C2 (de) 1992-07-09
SE448214B (sv) 1987-02-02
BR8307752A (pt) 1985-08-13
GB8510515D0 (en) 1985-05-30
DK153926B (da) 1988-09-26
NL8320322A (nl) 1985-08-01
FI851957L (fi) 1985-05-16
GB2156388A (en) 1985-10-09
CH667606A5 (de) 1988-10-31
WO1985001461A1 (en) 1985-04-11
SE8502084L (sv) 1985-04-29
ATA908783A (de) 1989-04-15
JPS61500014A (ja) 1986-01-09
DK153926C (da) 1989-02-13
SE8502084D0 (sv) 1985-04-29
NO852147L (no) 1985-05-29
NO162546C (no) 1990-01-17
GB2156388B (en) 1987-08-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0105835B1 (de) Verfahren zur Bildung einer Härteschicht im Bauteil aus Titan oder Titanlegierungen
DE2926080A1 (de) Mittel zur trockenschmierung
DE112013002291B4 (de) Hartbeschichtung für ein Schneidwerkzeug
DE4211829A1 (de) Artikel mit mehrlagen-hartbeschichtung und verfahren zu seiner herstellung
DE2263210A1 (de) Verschleissteil aus hartmetall, insbesondere fuer werkzeuge
CH681902A5 (de)
EP1011884B1 (de) Strangpresswerkzeug sowie verfahren zu dessen herstellung
DE2750456B1 (de) Spinnrotor fuer OE-Rotorspinnmaschine
DE102012018360B4 (de) Beschichtete Pelletiermatrizen
EP0925881B1 (de) Werkzeug
DE3810775C2 (de) Spinnrotor
EP1598456A1 (de) Ringläufer und Verfahren zu dessen Herstellung
DE3509582C1 (de) Metallrad, insbesondere Eisenbahnrad
DE3404944A1 (de) Zusammengesetzter koerper
DE4204000C2 (de) Klinge aus Stahl für land- und forstwirtschaftliche Zwecke sowie Verfahren zu ihrer Herstellung
EP0454686B1 (de) Schneideinsatz und verfahren zu seiner herstellung
DE3390533T1 (de) Schneidwerkzeug und Verfahren zu seiner Herstellung
CH652419A5 (de) Verfahren zur verfestigung von schneidwerkzeugen.
DE2209782A1 (de) Verfahren zur Wärmebehandlung eines Körpers unter Anwendung eines Suszeptors
DE3390523C2 (de) Verfahren zum Auftragen einer Beschichtung auf dieOberfl{che eines spanenden Werkzeugs
EP0448510B1 (de) Verfahren zur Vermeidung von Rissen in Trenn- und Schleifscheiben
WO2001083864A1 (de) Ringläufer und verfahren zu dessen herstellung
DE3721207A1 (de) Verschleissfeste, perforierte platte
DE10011583A1 (de) Beschichtung für Werkzeuge, Stempel oder ähnliches, sowie mit einer derartigen Beschichtung versehene Werkzeuge und Stempel
EP0389959A1 (de) Verfahren zum Herstellen von verschleiss- und korrosionsbeständigen Schutzschichten