DE69014197T2 - Oberflächenbeschichteter hartwerkstoff mit ausgezeichneter verschleissfestigkeit. - Google Patents
Oberflächenbeschichteter hartwerkstoff mit ausgezeichneter verschleissfestigkeit.Info
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Description
- Die Erfindung betrifft ein oberflächenbeschichtetes Hartmaterial, bei welchem auf der Oberfläche einer Grundlage aus verschiedenen Hartmaterialien wie Schneidwerkzeugen und verschleißbeständigen Werkzeugen eine Hartbeschichtung zur Verfügung gestellt wird, um die Verschleißfestigkeit zu verbessern.
- Hartmaterialien wie verschiedene verschleißbeständige Teile umfassen Schneidwerkzeuge und verschleißbeständige Werkzeuge, welche im allgemeinen aus Sintercarbiden auf Wolframcarbidbasis (WC), verschiedenen Keramiken auf Titancarbidbasis (TiC) sowie Stählen wie Schnellarbeitsstählen oder Hartlegierungen bestehen.
- Um den Verschleißwiderstand der Hartmaterialien zu verbessern, ist nun ein oberflächenbeschichtetes Hartmaterial entwickelt und jüngst dem praktischen Einsatz zugeführt worden, bei dem eine oder mehrere Schichten aus Carbiden, Nitriden oder Carbonitriden von Ti, Hf oder Zr sowie Al-Oxid als Hartbeschichtung auf der Oberfläche des Hartmaterials mittels eines PVD- oder CVD-Verfahrens gebildet werden.
- Bei den oben beschriebenen Hartmaterialien kann jedoch der Verschleißwiderstand nicht als befriedigend bezeichnet werden; insbesondere haben Schneidwerkzeuge und verschleißbeständige Werkzeuge wie Schaftfräsen oder Schneidplatten zum Einmalgebrauch aufgrund ihres schlechten Verschleißwiderstandes eine verkürzte Lebensdauer.
- JP-A-51-151 277 offenbart einen Gegenstand aus Sintercarbid mit einer Filmbeschichtung, die Carbide, Nitride oder Oxide von Si, Al oder eines Elementes der Gruppen IVa oder Va des Periodensystems oder eine feste Lösung davon umfaßt. JP-A-59-041 466 beschreibt ein Substrat mit mehreren darauf aufgetragenen Beschichtungen, wobei die auf die Grundlage aufgebrachte Beschichtung TiC, TiCN oder TiN umfaßt. JP-A- 55-150 941 offenbart ein Schneidwerkzeug mit einem aus einem Carbid, Nitrid oder Oxid von B, Si, Al oder einem Element der Gruppen IVa, Va oder VIa des Periodensystems gebildeten Beschichtungsfilm.
- Ausgehend von dieser Situation wurde die Erfindung gemacht, um ein oberflächenbeschichtetes Hartmaterial mit gegenüber den Stand der Technik ausgezeichnetem Verschleißwiderstand zur Verfügung zu stellen, welches insbesondere für die Verwendung als Schneidwerkzeug oder verschleißbeständiges Werkzeug geeignet ist.
- Sozusagen besteht das Merkmal des erfindungsgemäßen, oberflächenbeschichteten Hartmaterials darin, daß es eine Hartbeschichtung mit einer Dicke von 0,5 bis 10 um aufweist, welche aus mindestens einem Element der aus Carbiden, Nitriden und Carbonitriden von Hf- und Al-Legierungen bestehenden Gruppe auf einer Grundlage aus Hartmaterial aufgebaut ist.
- Die Hartbeschichtung kann auf der gesamten Oberfläche der Grundlage oder lediglich auf einem Verschleißwiderstand erfordernden Teil der Oberfläche bereitgestellt werden. Die Bildung der Hartbeschichtung kann auf bekannte Weise, z.B. über Vakuumzerstäubungs-, Galvanisierungs- oder CVD-Verfahren etc, erfolgen.
- Wie in der Fachwelt wohlbekannt ist, haben üblicherweise als Hartbeschichtungen verwendete Hf-Carbide, -Nitride und -Carbonitride eine hohe Bindungsstärke an ein Hartmaterial als Grundlage und weisen ausgezeichnete Oxidationsbeständigkeit auf, vergleichbar den Ti-Carbiden, -Nitriden und -Carbonitriden, haben jedoch weder deren exzellente Temperaturbeständigkeit noch deren hohen Verschleißwiderstand. Al-Carbide, -Nitride und -Carbonitride sind andererseits in bezug auf die Bindungsstärke an die Grundlage, Oxidationsbeständigkeit und Härte den Hf- oder Ti-Carbiden, -Nitriden und -Carbonitriden in gewisser Weise unterlegen.
- Als Ergebnis unserer Untersuchungen des Verschleißwiderstandes und der Bindungsstärke zahlreicher Hartbeschichtungen auf Hartmaterialen wurde nun gefunden, daß Carbide, Nitride und Carbonitride von Hf- und Al-Legierungen in Form von kristallinen Körnern vorliegen, die feiner sind als diejenigen der reinen Hf-Carbide, -Nitride und -Carbonitride; diese können den Verschleißwiderstand deutlich verbessern. Darüber hinaus wurde gefunden, daß dann, wenn unter Einsatz des oberflächenbeschichteten Hartmaterials als Schneidwerkzeug oder verschleißbeständiges Werkzeug ein Hochgeschwindigkeitsschneidvorgang ausgeführt wird, der Verschleißwiderstand sogar beim Hochgeschwindigkeitsschneiden nicht verringert wird, da sich bei hohen Temperaturen infolge der Erhöhung der Kantentemperatur Al&sub2;O&sub3; mit seiner extremen Härte bildet.
- Die aus den Carbiden, Nitriden und Carbonitriden von Hf-Al-Legierungen bestehende Hartbeschichtung kann entweder in Form eines Monolayers oder einer mehrlagigen Beschichtung vorliegen; die Dicke der Beschichtung sollte vorzugsweise in einem Bereich von 0,5 bis 10 um, insbesondere zwischen 0,5 und 8 um, liegen, da sonst, wenn die Dicke weniger als 0,5 um beträgt, der Verschleißwiderstand nicht verbessert wird, während andererseits, wenn diese dicker als 10 um ist, die innere Spannung in der Beschichtung erhöht und die Bindungsstärke verringert wird.
- Die aus den Carbiden, Nitriden und Carbonitriden von Hf-Al-Legierungen bestehende Beschichtung ist jedoch in bezug auf die Bindungsstärke an die Grundlage und die Oxidationsbeständigkeit den Hf- oder Ti-Carbiden, -Nitriden und -Carbonitriden in gewisser Weise unterlegen.
- Entsprechend kann durch Bildung einer aus mindestens einem Carbid, Nitrid oder Carbonitrid bestehenden, die Bindung festigenden Schicht direkt zwischen der Oberfläche der Grundlage und der Hartbeschichtung die Bindungsstärke der Hartbeschichtung an die Substratoberfläche drastisch erhöht werden. In diesem Fall wird die Bindungsstärke dann nicht verbessert, wenn die Dicke der die Bindung festigenden Schicht weniger als 0,5 um beträgt, während sie auch nicht weiter verbessert wird, wenn diese dicker als 5 um ist.
- Ist eine Oxidationsbeständigkeit bei hohen Temperaturen erforderlich, wird eine aus mindestens einem Hf- oder Ti-Carbid, -Nitrid und -Carbonitrid bestehende Oberflächenbeschichtung gebildet, wodurch eine ausgezeichnete Oxidationsbeständigkeit bei hohen Temperaturen sowie ein verbesserter Verschleißwiderstand erhalten wird. Beträgt die Dicke der Oberflächenbeschichtung weniger als 0,5 um, so wird der Verschleißwiderstand kaum verbessert; beträgt sie dagegen mehr als 2 um, ist keine weitere Verbesserung des Verschleißwiderstandes erzielbar.
- Die Bildung der Beschichtungen, d.h. der Hartbeschichtung, der die Bindung festigenden Schicht sowie der Oberflächenbeschichtung, kann mit Hilfe der üblicherweise verwendeten Verfahren, beispielsweise PVD- und CVD-Verfahren, durchgeführt werden; die PVD-Verfahren wie Vakuumzerstäubung und Galvanisierung werden im Hinblick auf die einfach beizubehaltende Festigkeit der Grundlage bevorzugt.
- Einen Schneideinsatz aus Sintercarbid mit einer dem Standard P30 entsprechenden Zusammensetzung (im Detail: WC, 20 Gew.-% TiC, 10 Gew.- %) und in der Form JIS SNG 432 als Grundlage verwendend, wurde dessen Oberfläche jeweils mit den in der folgenden Tabelle 1 angegebenen Beschichtungen überzogen und zwar mittels eines Galvanisierungsverfahrens unter Verwendung der Vakuumbogenentladung, wie sie unten beschrieben ist, wobei Beispiele für erfindungsgemäße oberflächenbeschichtete Schneideinsätze erhalten wurden.
- Dabei wurden der oben beschriebene Schneideinsatz sowie Ti, Hf, HfAl oder HfAl&sub3; als Zielobjekte in einem Apparat zur Herstellung von Filmen angeordnet, in dem der Einsatz dann unter einer Ar-Gasatmosphäre unter einem Vakuum von 1,33 Pa (1x10&supmin;² Torr) gehalten, mittels Anlegen einer Spannung von -2000 V gereinigt und auf 500 ºC erhitzt wurde, wonach das M-Gas abgezogen wurde. Während man N&sub2;- oder CH&sub4;-Gas je eines oder beide mit einer Durchsatzrate von 300 cm³/min in den Apparat zur Filmherstellung einleitete, wurde das jeweilige oben genannte Zielobjekt evaporiert, mit Hilfe der Vakuumbogenentladung ionisiert und jede der in Tabelle 1 gezeigten Beschichtungen auf der Oberfläche des Schneideinsatzes gebildet.
- Zum Vergleich wurde die Oberfläche eines Schneideinsatzes derselben Zusammensetzung und Form, wie oben beschrieben, mit Beschichtungen aus TiC, TiN und TiCN entweder einzeln oder in Kombinationen mittels einer Galvanisierung überzogen, wobei derselbe Appasrat zur Filmbildung und dieselbe Vakuumbogenentladung wie oben verwendet wurden; dabei wurden Beispiele für oberflächenbeschichtete Schneideinsätze des Standes der Technik erhalten, wie in Tabelle 1 gezeigt ist. Tabelle 1 Zusammensetzung und Dicke (um) der Beschichtung Bindungsfestitende Schicht Hartbeschichtung Oberflächenbeschichtung (Anmerkung) * Stand der Technik (gleichermaßen im Anschluß definiert)
- Jedes Beispiel der, wie oben beschrieben hergestellten, oberflächenbeschichteten Schneideinsätze wurde einem fortlaufenden und einem unterbrochenen Schneidtest unter den in Tabelle 2 gegebenen Bedingungen unterworfen. In einem ersten Test wurde Seitenverschleißausmaß und die Lochtiefe an der Kante gemessen sowie der Verschleißzustand beobachtet; in einem zweiten Test wurde die Grenze der Zuführungsgeschwindigkeit bestimmt. Tabelle 2 Schneidbedingungen Fortlaufender Schneidtest Unterbrochener Schneidtest Arbeiststück Schneidgeschwindigkeit Zuführung Schneidtiefe Schneiddauer
- Die Ergebnisse der obigen Schneidtests sind in Tabelle 3 dargestellt. Tabelle 3 Kantenverschleiß (mm) Schartentiefe (um) Verschließzustand der Beschichtung Grenze des Vorschubs (mm/Um.) etwas abgezogen normaler Verschleiß abgezogen
- Diesen Ergebnissen ist deutlich zu entnehmen, daß die Beispiele 1 bis 20 der erfindungsgemäßen, oberflächenbeschichteten Schneideinsätze einen herausragenderen Verschleißwiderstand, Widerstandsfähigkeit und Beständigkeit in bezug auf Bruch der Kanten aufweisen als die Beispiele 21 bis 24 der oberflächenbeschichteten Schneideinsätze des Standes der Technik und zwar sowohl beim fortlaufenden als auch beim unterbrochenen Schneidtest. Insbesondere weisen die Beispiele 7 bis 20 eine höhere Bindungsstärke an die Grundlage und die Beispiele 13 bis 20 einen verbesserten Verschleißwiderstand aufgrund der erhöhten Oxidationsbeständigkeit der Oberflächenbeschichtungen auf.
- Einen Schneideinsatz aus Sintercarbid mit einer dem Standard P30 entsprechenden Zusammensetzung (im Detail: WC, 20 Gew.-% TiC, 10 Gew.-%) und in der Form JIS SNG 432 als Grundlage verwendend, wurde dessen Oberfläche jeweils mit den in der folgenden Tabelle 4 angegebenen Beschichtungen überzogen und zwar mittels eines Galvanisierungsverfahrens unter Einsatz der Vakuumbogenentladung, wie sie nachstehend beschrieben ist.
- Dabei wurden der oben beschriebene Schneideinsatz sowie HfAl oder Hf&sub3;Al als Zielobjekte in einem Apparat zur Herstellung von Filmen angeordnet, in dem der Einsatz dann unter einer Ar-Gasatmosphäre unter einem Vakuum von 1,33 Pa (1x10&supmin;² Torr) gehalten, mittels Anlegen einer Spannung von -2000 V gereinigt und auf 500 ºC erhitzt wurde, wonach das Ar-Gas abgezogen wurde. Während man N&sub2;- oder CH&sub4;-Gas jeweils für sich oder zusammen mit einer Durchsatzrate von 300 cm³/min in den Apparat zur Filmherstellung einleitete, wurde das oben genannte Zielobjekt aus HFAl oder HF&sub3;Al evaporiert, mit Hilfe der Vakuumbogenentladung ionisiert und eine Beschichtungen auf der Oberfläche des Schneideinsatzes zum Erhalt der in Tabelle 4 dargestellten Beispiele für die beschichteten Schneideinsätze gebildet.
- Jedes der erhaltenen Beispiele der beschichteten Schneideinsätze mit Hartbeschichtung wurde sowohl einem fortlaufenden Schneidtest (Bestimmung des Verschleißausmaßes an den Flanken sowie der Schartentiefe an den Kanten) als auch einem unterbrochenen Schneidtest (Grenze der Vorschubgeschwindigkeit) unter denselben Bedingungen wie in Beispiel 1 unterworfen; dabei wurden die in Tabelle 4 gezeigten Ergebnisse erhalten. Tabelle 4 Zusammensetzung und Dicke der Hartbeschichtung Innere (um) Mittlere (um) Äußere (um) Flank. verschleiß (mm) Schart.-tiefe (um) Grenze des Vorschubs (mm/U) (Anmerkung) * Beispiele 25-29: erfindungsgemäße, beschichtete Schneideinsätze
- Aus den obigen Ergebnissen ist offensichtlich, daß die Beispiele der erfindungsgemäßen Schneideinsätze im Vergleich zu den beschichteten Schneideinsätzen des Standes der Technik hervorragendere Eigenschaften aufweisen, d.h. einen höheren Verschleißwiderstand im fortlaufenden Schneidtest und eine durchaus vergleichbare Beständigkeit im unterbrochenen Schneidtest.
- Erfindungsgemäß wird ein oberflächenbeschichtetes Hartmaterial mit einer neuen Hartbeschichtung zur Verfügung gestellt, wodurch diesem Hartmaterial ein hervorragenderer Verschleißwiderstand als jenem des Standes der Technik verliehen wird.
- Bei Einsatz des erfindungsgemäßen Hartmaterials für Schneidwerkzeuge oder verschleißbeständige Werkzeuge kann deshalb eine gute Schneidleistung über eine lange Zeitspanne hinweg aufrechterhalten werden.
Claims (4)
1. Oberflächenbeschichtetes Hartmaterial mit ausgezeichnetem Verschleißwiderstand,
bei dem mindestens eine Hartbeschichtungslage auf der Oberfläche einer Grundlage
zur Verfügung gestellt wird, wobei die Hartbeschichtung aus mindestens einem
Material besteht, welches ein Carbid, Nitrid oder Carbonitrid einer Hafnium- und
Aluminiumlegierung darstellt.
2. Oberflächenbeschichtetes Hartmaterial mit ausgezeichnetem Verschleißwiderstand,
bei dem eine Hartbeschichtung mit einer Dicke von 0,5 bis 10 um auf der
Oberfläche einer aus einem Hartmaterial bestehenden Grundlage zur Verfügung gestellt
wird, wobei die Hartbeschichtung aus mindestens einem Material besteht, welches
ein Carbid, Nitrid oder Carbonitrid einer Hafnium- und Aluminiumlegierung ist.
3. Oberflächenbeschichtetes Hartmaterial gemäß Anspruch 1, bei dem eine festigende
Schicht mit einer Dicke von 0,5 bis 5 um direkt auf der Oberfläche der Grundlage
und unterhalb der Hartbeschichtung gebildet wird, wobei diese Schicht aus
mindestens einem Material besteht, welches ein Hf- oder Ti-Carbid, -Nitrid oder
-Carbonitrid darstellt.
4. Oberflächenbeschichtetes Hartmaterial gemäß Anspruch 2, bei dem eine zusätzliche
Schicht mit einer Dicke von 0,5 bis 2 um auf der Oberfläche der Hartbeschichtung
zur Verfügung gestellt wird, wobei diese zusätzliche Schicht aus mindestens einem
Material besteht, welches ein Hf- oder Ti-Carbid, -Nitrid oder -Carbonitrid
darstellt.
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9447490B2 (en) | 2007-07-28 | 2016-09-20 | Federal-Mogul Burscheid Gmbh | Piston ring |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19848025B4 (de) * | 1998-10-17 | 2015-02-05 | Oerlikon Trading Ag, Trübbach | Verfahren zur Oberflächenbehandlung von Werkzeugen und Werkzeuge mit behandelter Oberfläche |
| IL166652A (en) | 2004-03-12 | 2010-11-30 | Sulzer Metaplas Gmbh | Carbon containing hard coating and method for depositing a hard coating onto a substrate |
| EP1574594B1 (de) * | 2004-03-12 | 2013-04-03 | Sulzer Metaplas GmbH | Eine kohlenstoffhaltige harte Beschichtung und ein Verfahren zur Beschichtung eines Substrats mit einer harten Beschichtung. |
| JP5192642B2 (ja) * | 2005-11-11 | 2013-05-08 | 三菱重工業株式会社 | 表面被覆部材及びその製造方法ならびに工具及び工作装置 |
| RU2761568C1 (ru) * | 2020-12-01 | 2021-12-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") | Способ нанесения износостойкого и коррозионно-стойкого покрытия из порошковых твердых сплавов |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51151277A (en) * | 1975-06-20 | 1976-12-25 | Sumitomo Electric Ind Ltd | A coated super hard alloy |
| JPS55150941A (en) * | 1979-05-09 | 1980-11-25 | Mitsubishi Metal Corp | Cutting tool of coated sintered hard alloy |
| JPS58136770A (ja) * | 1982-02-08 | 1983-08-13 | Hitachi Metals Ltd | 表面被覆超硬合金部材 |
| JPS5941466A (ja) * | 1982-08-31 | 1984-03-07 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 硬質層を被覆した高速切削用工具 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US9447490B2 (en) | 2007-07-28 | 2016-09-20 | Federal-Mogul Burscheid Gmbh | Piston ring |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| JPH03180464A (ja) | 1991-08-06 |
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