ES2197083T3 - Pieza de corte para arrancar virutas de materiales metalicos con un revestimiento que contiene sulfuro de molibdeno y procedimiento para su fabricacion. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento para fabricar mediante CVD un revestimiento, que contiene sulfuro de molibdeno, sobre una herramienta de un cuerpo de base de metal duro, cermet, cerámica o acero, en especial acero rápido, caracterizado porque a) el cuerpo de base o el cuerpo de base revestido con TiN se calienta primero en una mezcla gaseosa no reactiva, de hidrógeno y argón, a una temperatura comprendida entre 500 °C y 900 °C, preferentemente comprendida entre 600 °C y 750 °C, b) se ajusta una presión comprendida entre 0, 1 kPa y 50 kPa, preferentemente comprendida entre 0, 1 kPa y 1 kPa, c) a continuación, una mezcla gaseosa de un halogenuro de molibdeno, preferentemente cloruro de molibdeno, hidrógeno y argón con una porción en volumen del halogenuro de molibdeno de 0, 5 % a 5 %, preferentemente 0, 5 % a 2 %, es introducida o conducida por encima del cuerpo para que se precipite una capa que, en esencia, es de molibdeno metálico, d) después se interrumpe la alimentación del gas de halogenuro de molibdenoy se introduce o se lleva por encima una mezcla gaseosa formada por un gas que contiene azufre, preferentemente H2S, hidrógeno y argón con una porción volumétrica del gas conteniendo azufre de 1 % a 10 %, preferentemente 1 % a 3%, hasta que las áreas de borde superiores de la capa de molibdeno previamente precipitada se transforman de manera reactiva, al menos parcialmente, en MoS2 hexagonal; e) los pasos del procedimiento a) hasta d) se repiten al menos una vez conforme al número deseado de estratos individuales precipitados.
Description
Pieza de corte para arrancar virutas de
materiales metálicos con un revestimiento que contiene sulfuro de
molibdeno y procedimiento para su fabricación.
La invención se refiere a una pieza de corte
intercalada para arrancar virutas de materiales metálicos con un
cuerpo de base de metal duro, cermet, cerámica o acero, en especial
acero rápido, y como mínimo una capa precipitada sobre éste,
conteniendo la única capa, o en el caso de ser varias la capa
exterior o la situada por debajo de la capa exterior, sulfuro de
molibdeno.
La invención se refiere, además, a un
procedimiento para la fabricación mediante CVD del revestimiento que
contiene sulfuro de molibdeno.
Según el estado actual de la técnica se sabe
revestir cuerpos de sustrato de metal duro, cermet, cerámica o
acero con sustancias duras, mezclas de sustancias duras o
materiales cerámicos. Se utilizan en especial carburos, nitruros,
carbonitruros, oxicarbonitruros, óxidos y/o boruros de como mínimo
uno de los elementos de los grupos IVa a VIa del sistema periódico
de elementos, como por ejemplo TiC, TiN, Ti(C,N) o también
materiales cerámicos tales como Al_{2}O_{3} o ZrO_{2}. En
caso de velocidades de corte elevadas y/o secciones de virutaje
grandes se producen, en especial en el caso de materiales
difícilmente virutables, temperaturas elevadas en la cuchilla de la
herramienta de virutaje que tienen a su vez como consecuencia un
desgaste más elevado, en parte también una rotura de los filos. Por
lo tanto, para minimizar las temperaturas producidas en la cuchilla
de la herramienta al virutar, normalmente se utilizan los llamados
lubricantes refrigerantes que, sin embargo, contienen sustancias
perjudiciales para el medio ambiente y para la salud y que deben
eliminarse aplicando unos costes elevados.
Otra posibilidad para reducir drásticamente el
empleo de lubricantes refrigerantes es el principio de la
denominada lubrificación de cantidades mínimas, en la que se
aplican de manera puntual, a través de finos canales, cantidades muy
pequeñas de los lubricantes refrigerantes en los lugares de
contacto entre la cuchilla de la herramienta y el material de
trabajo. Prescindiendo del elevado coste en cuanto a aparatos y
técnicas de procedimiento, con esta medida no se hace desaparecer
el problema de la eliminación sino que solamente se minimiza.
Por otro lado, según el estado actual de la
técnica se conocen las llamadas películas lubricantes secas de
material sólido, por ejemplo, de sulfuro de molibdeno, como por
ejemplo del documento DE-A-24 15
255, donde, para aumentar la adherencia sobre las superficies de
apoyo mediante la llamada sublimación catódica (Sputtern), se
propone aplicar una capa de base formada preferentemente por
MoS_{2} o WS_{2} y con un espesor de 1 a 2 \mum, y que la
aplicación de la auténtica capa lubricante seca, preferentemente
también de MoS_{2} o WS_{2}, sobre la capa de fondo se produzca
de manera conocida mediante aplicación con pulimento.
En el documento DD 202 898 se propone aplicar
mediante sublimación catódica disulfuro de molibdeno sobre
herramientas de corte, estampación, embutición y virutaje,
cojinetes o similares, donde el espesor de la capa debe variar
dentro del dominio de nm. La capa aplicada mediante sublimación
catódica sobre un cuerpo de sustrato, provisto de una capa de
material duro, debe presentar una estructura en rejilla hexagonal.
También el documento EP 0 534 905 A2 propone el revestimiento con
PVD de herramientas de virutaje, entre otros con disulfuro de
molibdeno.
Sin embargo, se ha descubierto que las capas de
MoS_{2} fabricadas mediante sublimación catódica (Sputtern) se
adhieren mal sobre el cuerpo de sustrato o sobre la capa de
material duro exterior, aplicada sobre el cuerpo de sustrato, o que
presentan a menudo una orientación desfavorable de los cristalitos
de MoS_{2}. Para conseguir coeficientes de rozamiento bajos, los
componentes hexagonales de la capa de MoS_{2} deberán orientarse
de tal manera que los planos de base hexagonales deben estar
paralelos a la superficie. Con ello se mejora también la
resistencia a la oxidación de la capa.
Por consiguiente, en el documento DE 35 16 933 A1
se propone ajustar la proporción de la presión parcial del vapor de
agua y la velocidad de revestimiento a menos de 10^{-7} mbar/1,6
mgm^{-2}s^{-1}, lo cual en la práctica sólo puede conseguirse
con un gran esfuerzo técnico. Junto a la atmósfera gaseosa pura, es
decir, descargada de sustancias extrañas, necesaria por lo demás en
los procedimientos PVD, una desventaja adicional del procedimiento
PVD radica en que existe un corriente de partículas dirigida desde
la fuente al sustrato, por lo cual los sustratos deben girarse
alrededor de tres ejes para conseguir un revestimiento
uniforme.
Además, el documento WO 97/04142 describe un
procedimiento para la precipitación simultánea de MoS_{2} y un
metal o un compuesto metálico tal como titanio o nitruro de
titanio, utilizando dos dianas por medio de un procedimiento de
sublimación catódica.
Aunque el MoS_{2} es relativamente blando y no
especialmente resistente al desgaste, las capas de MoS_{2}
consiguen un efecto considerable ya que al utilizar una capa de
MoS_{2} única o exterior de este tipo, aunque en el lugar de
contacto de la herramienta con la pieza de trabajo el MoS_{2} se
desgasta rápidamente, las fuerzas de rozamiento se reducen
considerablemente durante algún tiempo debido a la entrada de
partículas de MoS_{2} desde el borde (Entrainment).
En el documento DE 44 14 051 C1 se propone una
combinación de capas de bajo rozamiento para piezas de materiales
metálicos, entre las que también deben incluirse herramientas, en
la que sobre una capa intermedia nanodispersa de Cr_{3}Si o de
cromo, aplicada por medio de pulverización con magnetrón de alta
frecuencia, debe situarse una capa de MoS_{x} aplicada por medio
de pulverización con magnetrón de alta frecuencia.
El documento US 5 709 936 describe un cuerpo de
sustrato revestido que debe tener una capa de una fase de material
duro y una fase de lubrificante sólido. La porción de fase de
material duro debe ser del 50 al 90% de volumen. La fase de
lubrificante sólido debe ser preferentemente de sulfuro de
molibdeno. El revestimiento se aplica mediante CVD, debiéndose
calentar el cuerpo de sustrato a una temperatura comprendida entre
350ºC y 850ºC y con una presión reducida. A continuación, se
introduce una mezcla de gases de
Ti((CH_{3})_{2}N)_{4}, NH_{3}, MoF_{6} y
H_{2}S, a partir de lo cual se forma la capa bifásica
TiN-MoS_{2}.
En el documento DE 38 34 356 A1 se describe la
precipitación de capas de sulfuro de molibdeno delgadas a partir de
la fase gaseosa, que contiene hexacarbonilo de molibdeno, ácido
sulfhídrico y argón como gas portante.
Con las precipitaciones CVD conocidas hasta la
fecha, no obstante, sólo pueden fabricarse capas de sulfuro de
molibdeno relativamente delgadas en las que los planos de los
cristales hexagonales se encuentran paralelos a la superficie del
sustrato y, al mismo tiempo, también están de forma compacta. En
caso de un crecimiento más prolongado de la capa se producen
morfologías en las que los cristales hexagonales de sulfuro de
molibdeno están orientados perpendiculares a la superficie del
sustrato. Por lo tanto, en el caso de las capas de sulfuro de
molibdeno de mayor espesor se produce fácilmente un levantamiento
de las capas que, debido al deficiente rellenado del espacio,
poseen también sólo una resistencia al rozamiento reducida.
Por consiguiente, el objetivo de la presente
invención es crear una capa reductora del rozamiento, que contenga
disulfuro de molibdeno y que presente una elevada resistencia al
rozamiento, incluso con las altas presiones de compresión que
aparecen en el virutaje.
Este objetivo se consigue mediante el
procedimiento descrito en la reivindicación 1. Según el mismo, el
cuerpo de base sin revestir o eventualmente revestido con un
material duro se calienta primero en una mezcla gaseosa no reactiva,
de hidrógeno y argón, a una temperatura comprendida entre 500ºC y
900ºC, preferentemente comprendida entre 600ºC y 750ºC. A
continuación, se ajusta una presión comprendida entre 0,1 kPa y 50
kPa, preferentemente comprendida entre 0,1 kPa y 1 kPa, tras lo cual
una mezcla gaseosa de un halogenuro de molibdeno, en especial
cloruro de molibdeno, hidrógeno y argón con una porción en volumen
del halogenuro de molibdeno de 0,5% a 5%, preferentemente 0,5% a
2%, es introducida o conducida por encima del cuerpo para que se
precipite una capa que, en esencia, es de molibdeno metálico. Tras
la precipitación de una capa de este tipo se interrumpe la
alimentación del gas de halogenuro de molibdeno y se introduce o se
lleva sobre la capa de molibdeno una mezcla gaseosa formada por un
gas que contiene azufre, preferentemente H_{2}S, H_{2} y argón
con una porción volumétrica de gas conteniendo azufre de 1% a 10%,
preferentemente 1% a 3%, hasta que las áreas de borde superiores de
la capa de molibdeno previamente precipitada se transforman de
manera reactiva, al menos parcialmente, en MoS_{2} hexagonal. Los
pasos del procedimiento antes descritos pueden repetirse, conforme
al número deseado de estratos individuales precipitados, hasta
alcanzarse el espesor total de capa deseado. El último estrato
precipitado, y por lo tanto situado en el exterior, debería ser
preferentemente de molibdeno.
En la fase gaseosa se utilizan preferentemente
MoCl_{5} y/o MoCl_{4} o en lugar de cloruro de molibdeno,
cloruro de wolframio.
La herramienta fabricada según el procedimiento
antes descrito se caracteriza porque la capa que contiene sulfuro de
molibdeno consta de una pluralidad de dos estratos distintos entre
sí, conteniendo el primer estrato una porción del 50 al 100% en
masa de molibdeno metálico y el segundo estrato una porción del 20
al 100% de disulfuro de molibdeno, que consiste esencialmente en
cristales hexagonales orientados como mínimo esencialmente
planoparalelos a la superficie de la herramienta.
Sorprendentemente, con una asociación de estratos a modo de
laminilla de este tipo se puede conseguir una resistencia al
desgaste notablemente superior.
En las otras reivindicaciones se describen
perfeccionamientos de la invención.
Los distintos estratos pueden contener así más
fases de átomos de molibdeno y azufre, en porciones de hasta el 50%
en masa, preferentemente hasta el 10% en masa. Los estratos poseen
preferentemente fases que se caracterizan por los reflejos de
difracción de rayos X (110), (200) y/o (211) producidos por el
molibdeno y/o por el reflejo (002) producido por el sulfuro de
molibdeno.
Según otra configuración de la invención, en los
diferentes estratos la concentración correspondiente de la porción
de molibdeno o de la porción de sulfuro de molibdeno no es
constante, sino que se modifica permanentemente entre un valor
máximo y otro mínimo, dependiendo de la profundidad de la capa.
Este cambio se produce periódicamente a través de una pluralidad de
estratos, es decir, dentro de un estrato que contiene esencialmente
molibdeno, la porción de sulfuro de molibdeno aumenta constantemente
en el sentido del siguiente estrato que contiene sulfuro de
molibdeno en una porción considerable y, de manera correspondiente,
disminuye inversamente en el sentido del segundo siguiente estrato
de molibdeno.
En la zona límite del estrato que contiene
disulfuro de molibdeno cristalizado en forma hexagonal puede haber
pequeñas porciones de Mo_{2}S_{3}.
El revestimiento se finaliza preferentemente con
un estrato de molibdeno metálico situado en el exterior.
El espesor total de la capa que contiene
molibdeno se encuentra en el dominio de 0,1 \mum hasta 5 \mum y
puede valer preferentemente entre 0,5 \mum y 5 \mum o entre 0,1
\mum y 0,2 \mum. El espesor de cada dos estratos sucesivos es
de 50 nm hasta 500 nm.
Otro tanto rige también para los revestimientos
que en lugar del molibdeno o el sulfuro de molibdeno contienen
wolframio o sulfuro de wolframio.
En una variante de realización de la presente
invención, además de los estratos descritos anteriormente puede
precipitarse una capa de materia dura, preferentemente de 2 a 4
\mum de espesor y precipitada directamente sobre el cuerpo de
sustrato, por ejemplo de TiN.
A continuación, se explicará la invención de
manera más detallada, basándose en ejemplos de realización
comparándolos con el estado actual de la técnica.
Placas de corte reversible de la forma básica
CNMG120408 y una primera geometría rompevirutas (-23) se dotan,
según la Tabla 1, nº3, con una capa de TiN de 4 \mum de espesor y
después, por medio del proceso CVD anteriormente descrito, con una
capa cobertora que contiene sulfuro de molibdeno y que consta de
estratos individuales con una concentración variable de molibdeno y
azufre. Cada estrato se caracteriza por una mezcla de fases,
modificándose en sentidos contrarios las concentraciones de las
fases de molibdeno y desulfuro de molibdeno hexagonal. En la parte
superior del estrato la concentración del sulfuro de molibdeno
hexagonal es máxima (preferentemente próxima al 100%) y en la parte
inferior tiene la del molibdeno. Esta estructura de capas se
origina mediante la precipitación de molibdeno metálico alternando
con un tratamiento en una atmósfera que contiene H_{2}S. Ambos
pasos del proceso se llevan a cabo en un reactor de pared caliente
CVD, a una temperatura de 700ºC y una presión de 0,5 kPa. Para la
precipitación del molibdeno se evapora MoCl_{5} a una temperatura
de 100ºC en una corriente de argón, y al mismo tiempo se introduce
hidrógeno en el reactor. La mezcla gaseosa producida consta de un
1,3% en volumen de MoCl_{5}, un 25,7% en volumen de H_{2} y un
73% en volumen de Ar. Después de un revestimiento durante 30
minutos, se interrumpe el aporte de MoCl_{5} y se lleva a cabo un
paso de tratamiento con una atmósfera que contiene H_{2}S. Para
una duración de 20 minutos se ajusta una composición de gases de
2,1% en volumen de H_{2}S, 10,9% en volumen de H_{2} y 87% en
volumen de Ar. Con ello, la capa de molibdeno precipitada en el
primer paso se transforma en gran parte en MoS_{2} hexagonal.
Como etapa intermedia aparece también Mo_{2}S_{3} que, sin
embargo, cuando actúa mucho tiempo el H_{2}S se convierte en
MoS_{2}. Se observa sorprendentemente que el MoS_{2} hexagonal
producido presenta una fuerte orientación de base, que va unida a un
intenso reflejo (002) en el análisis estructural de rayos X. Los
planos hexagonales del retículo de la capa se pueden disponer
paralelos a la superficie. Un difractograma de rayos X de esta capa
muestra tanto líneas de MoS_{2} como también de Mo. Los pasos del
proceso citados anteriormente se llevan a cabo cuatro veces, de tal
manera que se produce un sistema de capas con una porción elevada
de MoS_{2} hexagonal. El análisis metalográfico que se lleva a
cabo a continuación muestra una capa formada por estratos de
MoS_{2} y de Mo, cuyo espesor total es de aproximadamente 1
\mum para un espesor de cada uno de los estratos correspondientes
de aproximadamente 125 nm. La capa fabricada se adhiere bien a la
base (cuerpo de sustrato) y presenta una microdureza de 180
HV05.
El procedimiento anteriormente descrito puede
modificarse de múltiples maneras dentro del marco de la presente
invención. En primer lugar, la proporción de las cantidades de las
dos fases molibdeno y sulfuro de molibdeno se puede cambiar mediante
la correspondiente proporción de la duración de revestimiento del
primero o segundo paso. El espesor de los estratos individuales se
puede ajustar mediante la duración total de los dos pasos del
procedimiento y el espesor total mediante el número de estratos.
Seleccionando el parámetro del proceso en el revestimiento CVD,
puede influirse además sobre la composición de las capas y sus
propiedades, tales como estabilidad mecánica, dureza y valores de
rozamiento.
En otro ejemplo de realización (véase la Tabla 1,
nº6), placas de corte reversible de la forma básica CNMG120408,
aunque con una geometría rompevirutas distinta (-49), se dotan
primero con un revestimiento de estratos múltiples de composición
TiN-Ti(C,N)-TiN. Después,
para la aplicación adicional de la capa de lubricante seco según la
invención, se procede como en el ejemplo de realización descrito
anteriormente, aunque en el primer paso del procedimiento se
aumenta la porción del cloruro de molibdeno en la mezcla de gases
hasta el 2% en volumen y se acorta la duración de los dos pasos
correspondientes en 5 minutos en cada caso, si bien se repite 20
veces, de tal manera que en conjunto se fabrican 40 estratos
individuales. El espesor de la capa fabricada que contiene sulfuro
de molibdeno vale aproximadamente 1,8 \mum. Esta capa tiene un
aspecto homogéneo. Los distintos estratos tienen un espesor de 45
nm y sólo se pudieron observar al microscopio con un aumento grande
en afilado inclinado de 1:30. La dureza de la capa precipitada es
de aproximadamente 200 HV05. La capa tenía un color azul
negruzco.
Las placas de corte reversible descritas
anteriormente, que presentan la capa de lubricante seco según la
invención, se sometieron a ensayos comparativos con las
correspondientes placas de corte reversible sin la capa de
lubricante seco exterior y con placas de corte reversible que
presentan un revestimiento de MoS_{2} puro. Los resultados de
estos ensayos comparativos pueden verse en la Tabla 1.
El efecto reductor del desgaste de las capas de
lubricante seco según la invención se analiza mediante giro en
corte continuo sin utilización de sustancias refrigerantes. Se
elige el material de trabajo X5CrNi1810 (1,4301) con R_{m}=590
N/mm^{2}. Debido a su resistencia en caliente y a la baja
conductibilidad térmica, los aceros austeníticos tienden a formar
adherencias y filos recrecidos para todas las velocidades de corte.
Se cuentan entre los materiales más difíciles de trabajar, por lo
que en la práctica actual se viruta casi exclusivamente con
sustancias refrigerantes. El virutaje de estos materiales es, por
lo tanto, un buen test para hacer pruebas en capas con propiedades
de deslizamiento. Las placas de corte reversible provistas sólo de
una capa de TiN de 4 \mum de espesor por medio de un
procedimiento PCVD mostraron, para una velocidad de corte
v_{c}=160 m/min y una profundidad de corte a_{p}=2,5 mm así
como un avance f=0,315 mm/rev (rev = revolución) sin utilizar un
material refrigerante, una duración de 8,4 min. Placas de corte
reversible de la misma geometría con una capa de Tin de 3 \mum de
espesor y una capa de MoS_{2} de 1,5 \mum de espesor (con
estructura hexagonal) aplicada sobre ella, consiguieron duraciones
de 10,2 min. Las placas de corte reversible igualmente de la misma
geometría, en las que sobre una capa de TiN de 4 \mum de espesor
hay aplicados un estrato múltiple de Mo/MoS_{2} según la
invención, permiten conseguir bajo las mismas condiciones unas
duraciones de 16 min.
De manera análoga, placas de corte reversible
conocidas según el estado actual de la técnica y con un
revestimiento pluriestratificado
TiN-Ti(C,N)-TiN se
sometieron a las mismas condiciones de corte que se han descrito
anteriormente, habiéndose podido conseguir duraciones de 14 min. Por
el contrario, placas de corte reversible con una capa adicional de
MoS_{2} aplicada por medio de CVD, consiguieron duraciones de
17,5 min y placas de corte reversible que presentaban un
revestimiento
TiN-Ti(C,N)-TiN-Mo/MoS_{2}
duraciones de 26,4 min.
Todos los ensayos citados anteriormente se
llevaron a cabo hasta el final de la resistencia de la cuchilla. Las
duraciones comparativamente mayores de las placas de corte según la
invención (nº 3, 6) frente a las piezas de corte intercaladas
revestidas que se conocen según el estado actual de la técnica,
muestran el efecto sorprendentemente bueno del revestimiento según
la invención.
\nobreak\vskip.5\baselineskip\centering\begin{tabular}{|l|l|l|l|}\hline Nº \+ CNMG120408 con SFG \+ Capa lubricante seco \+ Duración/ \\ \+ Capa mat. duro \;\;\;\;Espesor capa \+ \;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;Espesor \+ min \\\hline 1 \+ CNMG120408 - 23 \+ ninguna \+ \;\;\;\;8,4 \\ \+ TiN \;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;4 \mu m \+ \+ \\ \+ (nivel de la técnica) \+ \+ \\\hline 2 \+ CNMG120408 - 23 \+ MoS _{2} \+ \;\;\;\;10,2 \\ \+ TiN \;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;3 \mu m \+ \;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;1,5 \mu m \+ \\ \+ (nivel de la técnica) \+ \+ \\\hline 3 \+ CNMG120408 - 23 \+ 4x (Mo/MoS _{2} ) \+ \;\;\;\;16,0 \\ \+ TiN \;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;4 \mu m \+ \;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;1 \mu m \+ \\ \+ (según la invención) \+ \+ \\\hline 4 \+ CNMG120408 - 49 \+ ninguna \+ \;\;\;\;14,0 \\ \+ TiN - Ti (C,N) - TiN \;\;\;\;\;6 \mu m \+ \+ \\ \+ (nivel de la técnica) \+ \+ \\\hline 5 \+ CNMG120408 - 49 \+ MoS _{2} \+ \;\;\;\;17,5 \\ \+ TiN - Ti (C,N) - TiN \;\;\;\;\;6 \mu m \+ \;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\; 1,5 \mu m \+ \\ \+ (nivel de la técnica) \+ \+ \\\hline 6 \+ CNMG120408 - 4920 \+ 20x (Mo/MoS _{2} ) \+ \;\;\;\;26,4 \\ \+ TiN - Ti (C,N) - TiN \;\;\;\;\;6 \mu m \+ \;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\; 1,8 \mu m \+ \\ \+ (según la invención) \+ \+ \\\hline\end{tabular}\par\vskip.5\baselineskip
Claims (10)
1. Procedimiento para fabricar mediante CVD un
revestimiento, que contiene sulfuro de molibdeno, sobre una
herramienta de un cuerpo de base de metal duro, cermet, cerámica o
acero, en especial acero rápido, caracterizado porque
- a)
- el cuerpo de base o el cuerpo de base revestido con TiN se calienta primero en una mezcla gaseosa no reactiva, de hidrógeno y argón, a una temperatura comprendida entre 500ºC y 900ºC, preferentemente comprendida entre 600ºC y 750ºC,
- b)
- se ajusta una presión comprendida entre 0,1 kPa y 50 kPa, preferentemente comprendida entre 0,1 kPa y 1 kPa,
- c)
- a continuación, una mezcla gaseosa de un halogenuro de molibdeno, preferentemente cloruro de molibdeno, hidrógeno y argón con una porción en volumen del halogenuro de molibdeno de 0,5% a 5%, preferentemente 0,5% a 2%, es introducida o conducida por encima del cuerpo para que se precipite una capa que, en esencia, es de molibdeno metálico,
- d)
- después se interrumpe la alimentación del gas de halogenuro de molibdeno y se introduce o se lleva por encima una mezcla gaseosa formada por un gas que contiene azufre, preferentemente H_{2}S, hidrógeno y argón con una porción volumétrica del gas conteniendo azufre de 1% a 10%, preferentemente 1% a 3%, hasta que las áreas de borde superiores de la capa de molibdeno previamente precipitada se transforman de manera reactiva, al menos parcialmente, en MoS_{2} hexagonal;
- e)
- los pasos del procedimiento a) hasta d) se repiten al menos una vez conforme al número deseado de estratos individuales precipitados.
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque en la fase gaseosa se utilizan
MoCl_{5} y/o MoCl_{4}, y/o porque el último estrato precipitado,
situado en el exterior, es de molibdeno.
3. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 o 2, caracterizado porque en lugar de
cloruro de molibdeno se utiliza cloruro de wolframio.
4. Pieza de corte intercalada para arrancar
virutas de materiales metálicos con un cuerpo de base de metal
duro, cermet, cerámica o acero, en especial acero rápido, y como
mínimo una capa precipitada encima de él, donde la única capa, o en
el caso de ser varias la capa exterior o la situada por debajo de
una capa exterior, contiene sulfuro de molibdeno, fabricada
conforme al procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 3,
caracterizado porque la capa que contiene sulfuro de
molibdeno consta de una pluralidad de dos estratos distintos entre
sí, que se precipitan mediante CVD en sucesión alterna, conteniendo
el primer estrato una porción del 50 al 100% en masa de molibdeno
metálico y el segundo estrato una porción del 20 al 100% de
MoS_{2}, que consiste esencialmente en cristales hexagonales
orientados como mínimo esencialmente planoparalelos a la superficie
de la herramienta.
5. Pieza de corte intercalada según la
reivindicación 4, caracterizada porque los distintos
estratos contienen además fases de átomos de molibdeno y de azufre,
en porciones de hasta el 50% en masa, preferentemente hasta el 10%
en masa.
6. Pieza de corte intercalada según una de las
reivindicaciones 4 o 5, caracterizado porque los estratos
poseen fases caracterizadas por reflejos de difracción de rayos X
(110), (200) y/o (211) producidos por el molibdeno y/o por el
reflejo (002) producido por el sulfuro de molibdeno.
7. Pieza de corte intercalada según una de las
reivindicaciones 4 a 6, caracterizado porque en los
distintos estratos las concentraciones de las porciones de
molibdeno y de sulfuro de molibdeno oscilan siempre periódicamente
entre un valor máximo y otro mínimo, dependiendo de la profundidad
de la capa y de un estrato a otro.
8. Pieza de corte intercalada según una de las
reivindicaciones 4 a 7, caracterizado porque en la zona
límite del estrato que contiene MoS_{2} cristalizado en forma
hexagonal hay pequeñas porciones de Mo_{2}S_{3}, y/o porque el
revestimiento finaliza con un estrato de molibdeno situado en el
exterior y/o porque la capa precipitada de manera inmediata sobre el
cuerpo de base, que preferentemente tiene un espesor de 2 \mum a
4 \mum, es de TiN.
9. Pieza de corte intercalada según una de las
reivindicaciones 4 a 8, caracterizado porque el espesor de
dos estratos sucesivos es de 50 nm a 500 nm y/o porque el espesor
total de la capa formada por varios estratos es de 0,1 \mum a 5
\mum.
10. Pieza de corte intercalada según una de las
reivindicaciones 4 a 9, caracterizado porque el molibdeno es
sustituido por wolframio.
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