ES2348322T3

ES2348322T3 - Herramienta con recubrimiento.

Info

Publication number: ES2348322T3
Application number: ES08450060T
Authority: ES
Inventors: Ziya Devrim Caliskanoglu; Christian Mitterer
Original assignee: Boehler Edelstahl GmbH and Co KG
Current assignee: Voestalpine Boehler Edelstahl GmbH and Co KG
Priority date: 2007-05-08
Filing date: 2008-04-22
Publication date: 2010-12-02
Anticipated expiration: 2028-04-22
Also published as: ATE473309T1; RU2384650C2; US20090007992A1; BRPI0801492A2; BRPI0801492B1; RU2008118281A; US7851067B2; DE502008000891D1; UA91381C2; AR066254A1; SI1990438T1; EP1990438B1; AT505221A1; EP1990438A1; AT505221B1; CA2630716A1; CA2630716C

Abstract

Herramienta u objeto, particularmente una herramienta para una mecanización con desprendimiento de virutas de metales, herramienta que está formada de una parte del cuerpo de una aleación de hierro-cobaltomolibdeno/wolframio-nitrógeno esencialmente exenta de carbono, endurecida por precipitación, y lleva un recubrimiento, que está aplicado de acuerdo con el método de PVD o CVD y presenta una estructura esencialmente cristalina monofásica y cúbica de caras centradas, produciéndose la parte del cuerpo con el uso de un método pulvimetalúrgico (de PM), con una pulverización a chorro de metal líquido para la producción de bloques a partir de una aleación, que contiene en % en peso: Cobalto (Co) 15,0 a 30,0 Molibdeno (Mo) hasta 20,0 Nitrógeno (N) 0,005 a 0,12 Silicio (Si) 0,1 a 0,8 Manganeso (Mn) 0,1 a 0,6 Cromo (Cr) 0,02 a 0,2 Vanadio (V) 0,02 a 0,2 Wolframio (W) hasta 25,0 Molibdeno + 0,5 wolframio Mo + W/2 10,0 a 22,0 Níquel (Ni) 0,01 a 0,5 Titanio (Ti) 0,001 a 0,2 Niobio/tántalo (Nb/Ta) 0,001 a 0,1 Aluminio (Al) MAX 0,043 Carbono (C) MAX 0,09 Fósforo (P) MAX 0,01 Azufre (S) MAX 0,02 Oxígeno (O) MAX 0,032 Hierro (Fe) y contaminaciones debidas a la producción como resto, con la condición de que la proporción entre las concentraciones de cobalto y molibdeno presente un valor de 1,3 a 1,9, y la superficie de la herramienta o del objeto lleve un recubrimiento con un grosor de al menos 0,8 µm con una proporción superior al 70% en volumen de al menos una capa que presenta una estructura cristalina monofásica y cúbica de caras centradas. **(Ver fórmula)**

Description

La invención se refiere a una herramienta o un objeto que lleva un recubrimiento que está aplicado de acuerdo con un método de PVD (del inglés Physical Vapour Deposition) o CVD (del inglés Chemical Vapour Deposition). Preferentemente, la invención se refiere a una herramienta para la mecanización con desprendimiento de virutas de metales, particularmente de aceros austeníticos, de aleaciones a base de níquel y de titanio, así como aleaciones de titanio.

Se conocen, y son el estado de la técnica, aleaciones de hierro-cobalto-molibdeno y/o wolframio, que se pueden endurecer por precipitación, como materiales para herramientas. Sin embargo, una producción de herramientas más grandes a partir de estas denominadas aleaciones de corte rápido conlleva una cantidad de problemas, debido a que se da, por una parte, una alta tendencia a la disgregación durante la solidificación de la masa fundida y, por otra parte, solamente es posible una transformación en caliente del material de forma muy restringida con una temperatura alta.

Ya se ha propuesto (documento WO 01/91 962) configurar la herramienta como una herramienta compuesta, consistiendo solamente pequeñas piezas de corte de una aleación de hierrocobalto-wolframio, que están unidas por soldadura con una pieza de soporte, en la mayoría de los casos de un acero aleado. Una mejora de las propiedades de uso de las piezas de corte se debe conseguir por una producción pulvimetalúrgica (de PM).

Para aumentar una resistencia cortante del filo de herramientas, se conoce, y es habitual, desde hace tiempo cómo proveer al menos las zonas de trabajo de las herramientas de corte de una capa dura superficial. Después de la elaboración de la herramienta en su forma y un bonificado térmico de la misma se produce en este caso una aplicación de al menos una capa de material duro, en la mayoría de los casos de carburo y/o nitruro, así como carbonitruro y/o óxido, particularmente de los elementos Ti y/o Al y/o Cr, de acuerdo con el método de PVD o CVD, con una temperatura de 500ºC a 680ºC, en todo caso inferior a la temperatura de revenido de la aleación de acero para herramientas, particularmente de la aleación de acero de corte rápido.

También para metales duros se conoce un recubrimiento de material duro y se aplica en gran medida para herramientas de este tipo.

Las aleaciones de Fe-Co-Mo/W endurecidas por precipitación, que se han mencionado al principio como materiales para piezas de corte, anteriormente aportaron duraciones mejoradas de las herramientas, particularmente en el caso de una mecanización de materiales de base de Ti y materiales similares. Sin embargo, la evolución tecnológica de herramientas de acero de corte rápido recubiertas mejoró su calidad y sus propiedades de uso de tal manera que incluso las herramientas recubiertas de la misma manera de piezas de corte exentas de carbono endurecidas por precipitación (de Fe-Co-Mo) presentan un perfil de propiedades aproximadamente igual o una resistencia cortante del filo igual durante el desprendimiento de virutas.

Este es el punto de partida de la invención, que se basa en el objetivo de crear una herramienta o un objeto que presente, particularmente durante una mecanización con desprendimiento de virutas de metales, como titanio, un rendimiento considerablemente mejorado.

Este objetivo se resuelve de acuerdo con la invención en el caso de una herramienta o un objeto, que consiste en una aleación esencialmente exenta de carbono, endurecida por precipitación, de hierro-cobalto-molibdeno/wolframio-nitrógeno y lleva un recubrimiento que está aplicado de acuerdo con el método de PVD o CVD y presenta una estructura cristalina monofásica, produciéndose la parte del cuerpo utilizando un método pulvimetalúrgico (de PM), con una pulverización a chorro de metal líquido para la producción de bloques a partir de una aleación, que contiene en % en peso:

Cobalto (Co) 15,0 a 30,0

Molibdeno (Mo) hasta 20,0

Nitrógeno (N) 0,005 a 0,12

Silicio (Si) 0,1 a 0,8

Manganeso (Mn) 0,1 a 0,6

Cromo (Cr) 0,02 a 0,2

Vanadio (V) 0,02 a 0,2

Wolframio (W) hasta 25,0

Molibdeno + 0,5 wolframio Mo + W/2 10,0 a 22,0

Níquel (Ni) 0,01 a 0,5

Titanio (Ti) 0,001 a 0,2

Niobio/tántalo (Nb/Ta) 0,001 a 0,1

Aluminio (Al) Max 0,043

Carbono (C) Max 0,09

Fósforo (P) Max 0,01

Azufre (S) Max 0,02

Oxígeno (O) Max 0,032 Hierro (Fe) y contaminaciones debidas a la producción como resto, con la condición de que la proporción entre las concentraciones de cobalto y molibdeno presente un valor de 1,3 a 1,9,

imagen1

y la superficie de la herramienta o del objeto lleve un recubrimiento con un grosor de al menos 0,8 µm con una proporción superior al 70% en volumen de al menos una capa que presenta una estructura cristalina monofásica y cúbica de caras centradas.

En cuanto a la sinergia, las ventajas de la invención se pueden ver en una optimización con respecto a la técnica de aleación, así como el tipo de producción seleccionado del cuerpo de base y en la configuración del recubrimiento. Por un contenido de nitrógeno de la aleación de Fe-Co-Mo/W-N que se proporciona de acuerdo con la invención no sólo se consigue un comportamiento de precipitación adecuado de la fase intermetálica con una homogeneidad mejorada, sino, también se ejerce una influencia ventajosa sobre las condiciones de formación de gérmenes o las condiciones de adherencia para una capa de material duro.

En este caso, una producción de PM mejora la uniformidad de una fina estructura de la textura y tiene un efecto adecuado sobre la plasticidad del material.

El recubrimiento estructurado de forma cristalina monofásica aplicado de acuerdo con la invención sobre la herramienta con una adherencia mejorada tiene, además de una alta dureza y una alta tenacidad, también una aspereza superficial reducida, lo que, durante un desprendimiento de virutas de metales particularmente tenaces, como se ha mostrado, conlleva ventajas particulares con respecto a un calentamiento reducido de la herramienta y una descarga de virutas mejorada.

En otras palabras: las ventajas del objeto de acuerdo con la invención o una herramienta similar se basan, como se mostró, en una sinergia. Mediante una producción pulvimetalúrgica del cuerpo de base, que presenta una conductividad térmica significativamente más alta, se consigue una textura con una distribución fina de la las fases del material, donde, en comparación con aceros rápidos de máxima aleación, no se produce ningún reblandecimiento de material, que se pueda percibir, con altas temperaturas, por ejemplo, con 600 Cº. También es importante el elemento de aleación nitrógeno, con una concentración mínima del 0,005% en peso, particularmente del 0,01% en peso, en el sustrato, debido a que, de este modo, se configura de forma considerablemente más intensa la adherencia del recubrimiento en crecimiento. En conclusión, se demuestra que una capa cristalina monofásica con una estructura cúbica de caras centradas lleva ventaja, debido a que la misma, por una parte, tiene propiedades mecánicas mejoradas y, por otra parte, presenta una aspereza superficial reducida, lo que particularmente conlleva ventajas en el caso de herramientas con desprendimiento de virutas.

Globalmente, se mejoran la propiedades de uso del objeto, particularmente, se alarga considerablemente la resistencia cortante del filo de una herramienta con desprendimiento de virutas.

Se ha mostrado que la aleación que se ha indicado anteriormente también es particularmente adecuada, con una gran variedad de la composición química, para una pulverización a chorro del metal líquido y la solidificación posterior hacia pequeños granos de polvo, en gran medida homogéneos. En este caso, se dan también condiciones de deformación mejoradas del bloque prensado de forma isostática a temperatura elevada (HIP (del inglés Hot Isostatic pressing)).

Se puede continuar mejorando la producibilidad de un objeto moldeado en caliente, pero también el perfil de propiedades del cuerpo de base de una herramienta y, finalmente, de la propia herramienta, si la parte del cuerpo está fabricada utilizando un método pulvimetalúrgico (de PM) con una pulverización a chorro de metal líquido para la producción de bloques y a partir de una aleación que contiene en % en peso:

Cobalto (Co) 20,0 a 30,0

Molibdeno (Mo) 11,0 a 19,0

Wolframio (W) 0,01 a 0,9 Hierro (Fe) y contaminaciones debidas a la producción como resto.

Una optimización con respecto a la técnica de aleación de la composición química de acuerdo con los valores anteriores se refiere a las concentraciones de los elementos de base, la proporción entre cobalto y molibdeno, una restricción estricta de los elementos de microaleación y una limitación de las contaminaciones en el material. El contenido de nitrógeno es ambivalente, por una parte, con respecto a la microestructura, por otra parte, tiene un efecto ventajoso con referencia a una adherencia y un tipo de recubrimiento.

Los resultados de extensos exámenes mostraron que el uso de molibdeno, principalmente, como un elemento de base, con pequeños valores de wolframio, presenta ventajas durante una formación de la fase (FeCo)7Mo6 y, por consiguiente, en el comportamiento de dureza, siendo adecuada una proporción entre cobalto y molibdeno muy restringida para una adopción de dureza durante el bonificado térmico.

Entre los elementos de microaleación en los intervalos de contenido mencionados, que tienen un efecto ventajoso para la producción y para el perfil de propiedades del material, se tienen que mencionar de forma destacada los elementos silicio y manganeso, que particularmente disminuyen depósitos intergranulares nocivos.

Los elementos de contaminación aluminio y carbono tienen un efecto ambivalente, sin embargo, no deben superar los valores máximos indicados de las concentraciones. Al contrario, el fósforo, azufre y oxígeno se deben considerar elementos nocivos, que deben presentar los contenidos más bajos posibles en la aleación.

Una mejora de los valores característicos de los materiales se puede conseguir si uno o varios componentes de la aleación o elementos acompañantes presenta o presentan una concentración en % en peso:

Co 24,0 a 27,0 Mo 13,5 a 17,5 N 0,008 a 0,01 Si 0,2 a0,6 Mn 0,1 a0,3 Cr 0,03 a 0,07 V 0,025 a 0,06 W 0,03 a 0,08 Ni 0,09 a 0,2 Ti 0,003 a 0,009 Nb/Ta 0,003 a 0,009 Al 0,001 a 0,009

C: 0,01 a 0,07

P: Max 0,008

S: Max 0,015

En este, caso se puede conseguir una ventaja adicional si la proporción entre las concentraciones Co y Mo en la aleación presenta un valor de 1,5 a 1,8.

imagen1

Si la dureza de la pieza del cuerpo supera un valor de 66 HRC (del inglés Hardness Rockwell serie C), particularmente de 67 HRC, como se puede prever para la herramienta o el objeto de acuerdo a la invención, se puede conseguir una estabilidad máximamente posible del recubrimiento. También con una carga por compresión en una superficie pequeña, es decir, una carga de superficie específica localmente alta, una alta dureza de la parte del cuerpo o del cuerpo de base impide un hundimiento de la capa de material duro quebradizo. Un apoyo mejorado del recubrimiento en el sustrato con una alta dureza tiene como efecto una capa dura que permanece intacta, impide una exfoliación parcial de la misma y alarga de este modo la posible duración de utilización de la herramienta.

Si la parte del cuerpo de la herramienta o del objeto está producida de acuerdo con una realización de la invención a partir de una aleación que se ha mencionada anteriormente, con una conformación en caliente del bloque prensado de forma isostática a temperatura elevada (HIP), con un grado de deformación de al menos 2,5 veces, puede estar potenciada de esta manera la tenacidad del material a pesar de una alta dureza del material.

La herramienta de acuerdo con la invención que se ha mencionado al principio, o un objeto similar, presenta un recubrimiento con una estructura en gran medida cristalina monofásica. Una estructura atómica predominantemente monofásica y cúbica de caras centradas de la capa aplicada sólo se puede conseguir con una temperatura de recubrimiento esencialmente superior a 500ºC.

En exámenes científicos se ha encontrado que el potencial energético que consiste en energía termodinámica y cinética ejerce una influencia determinante en el intervalo de micrómetros, durante la formación de capas o durante la constitución de capas, sobre la conformación de la textura de la capa en crecimiento. Una alta energía ayuda a la difusión de los átomos con una formación de capas a modo de barras y produce de esta manera una estructura de capas esencialmente monofásica, compacta, conjunta, cúbica de caras centradas y eléctricamente conductora con una alta dureza de capas. Una estructura atómica hexagonal de una capa es dura, eso sí, pero también quebradiza y eléctricamente no conductora.

Si, en este caso, de acuerdo con la invención, en el sustrato con una composición química que se ha mencionado anteriormente, se consigue una alta carga de energía o térmica en el intervalo de micrómetros sin disminución de la dureza del material durante la constitución de capas, se pueden elaborar recubrimientos superficiales duros, lisos y tenaces, que también debido a la alta dureza del sustrato tienen una reducida tendencia de ruptura con cargas locales y, por lo tanto, tienen el efecto de una alta calidad de la herramienta o del objeto.

Para evitar en gran medida partes eventualmente amorfas y/o hexagonales en las capas aplicadas, se utilaza en la mayoría de los casos una temperatura de aproximadamente 520ºC a 600ºC en el método de PVD o CVD para una configuración cristalina monofásica de la misma. Sin embargo, las temperaturas de recubrimiento tan altas pueden tener un efecto retroactivo sobre la dureza del material de un cuerpo de base o una parte del cuerpo de aceros habituales para herramientas, por ejemplo, aceros de corte rápido.

De forma ilustrativa, la invención se debe explicar con más detalle por medio de datos y resultados de trabajos de examen.

Una masa fundida de ensayo con concentraciones en % en peso de los elementos de base:

Cobalto: 25

Molibdeno: 15

Wolframio: 0,1

Nitrógeno: 0,02

de los elementos de microaleación: Silicio 0,29 Manganeso 0,21 Cromo 0,05 Vanadio 0,03 Níquel 0,1 Titanio 0,004 Niobio/tántalo 0,004

de los elementos de contaminación: Aluminio 0,002 Carbono 0,028 Fósforo 0,002 Azufre 0,0021

Resto de hierro Se pulverizó a chorro con gas, el polvo metálico formado a partir de eso se cargó en una cápsula con un diámetro de 423 mm , se encerró en la misma a prueba de escape bajo presión y esta cápsula se sometió a un procedimiento de prensado isostático a temperatura elevada (HIP).

En el bloque de HIP elaborado de esta forma, con un diámetro de aproximadamente 400 mm , se produjo un laminado en caliente con una alta temperatura, sobre una barra redonda con un diámetro de 31 mm .

A partir de la barra redonda se fabricaron muestras que se utilizaron en exámenes con respecto a la tecnología de materiales.

Además, se produjo un uso de este material redondo para una producción de una fresadora de contorno para exámenes de rotura por fluencia de la herramienta.

Para poder elaborar una comparación de la aleación de acuerdo con la invención, que en los protocolos de examen se denominó S 903 PM, o de herramientas formadas con la misma, con materiales de corte de otro tipo, se extrajeron de la producción aceros de corte rápido de la clase S 6-5-2 (M2) y una herramienta de acero de corte super rápido de la marca S-ISOPM.

A continuación se indica la respectiva composición química en % en peso de los materiales de comparación: S 6-5-2 (M2): C = 0,91, Cr = 0 4,15, Mo = 5,1, V = 1,82, W = 6,39, Fe y contaminaciones = resto. S-ISO-PM: C = 1,612, Cr = 4,79, Mo = 2,11, V = 5,12, W = 10,49, Co = 8,12, Fe y contaminaciones = resto.

Los resultados de exámenes de la aleación o el recubrimiento o las herramientas de acuerdo con la invención se pueden observar en los gráficos, en un caso dado, en comparación con los denominados aceros de corte rápido de la Figura 1 a la Figura 7. Se muestra: En la Figura 1, la conductividad térmica del material en función

de la temperatura En la Figura 2, la dureza del material en función de la temperatura de revenido En la Figura 3, la dureza en caliente del material en función del tiempo En la Figura 4, la dureza de un recubrimiento en función de la temperatura de precipitación En la Figura 5, la estructura de recubrimiento (estado de la técnica) En la Figura 6, la estructura de recubrimiento en una configuración cristalina monofásica En la Figura 7, el desgaste de la herramienta en función del tiempo de utilización En la Figura 1 se puede observar que una aleación de FeCo-Mo-N, en el presente caso el material S 903 PM, presenta

particularmente en el intervalo de temperatura ambiente a 600ºC una conductividad térmica considerablemente más alta que un acero de corte rápido del tipo S 6-5-2 (M2). En el caso de un desprendimiento de virutas con una herramienta de acuerdo con la invención, esto conduce a una evacuación de calor aumentada de la zona de corte hacia el cuerpo de la herramienta, por lo que se pueden conseguir una estabilidad aumentada del material y un desgaste reducido de los filos.

Durante un bonificado térmico de la aleación de Fe-Co-Mo-N (S 903 PM) de acuerdo con la invención se realiza, como se representa en la Figura 2, en primer lugar, un recocido de disolución en la mayoría de los casos al vacío con una temperatura en el intervalo de 1160ºC a 1200ºC, particularmente con aproximadamente 1180ºC, seguido por un apagado preferiblemente con nitrógeno con presión negativa. Un revenido posterior del material sometido a un recocido de disolución conduce a una precipitación, esencialmente, de fases de (FeCo)7Mo6, por lo que se produce, hasta una temperatura de revenido de aproximadamente 590ºC, un aumento de la dureza del material, hasta superar 68 HRC. Una alta dureza del material de aproximadamente 66 HRC se puede conseguir todavía con una temperatura de revenido de 620ºC.

En comparación con un acero de corte rápido S 6-5-2 (M2), que se apagó desde los 1210ºC, un material de Fe-Co-Mo-N aporta, como se ilustra en la Figura 2, valores de dureza considerablemente más altos con altas temperaturas de revenido, por lo que los recubrimientos aplicados, particularmente con una estructura cristalina monofásica, no muestran ninguna tendencia de ruptura con una actuación local de altas fuerzas.

Si, como se representa en la Figura 3, se compara la dureza en caliente a 600ºC del material de Fe-Co-Mo-N (S 903 PM) con la de un acero de corte rápido S 6-5-2 (M2) en función del tiempo de recocido, al contrario del acero de corte rápido, hasta 1000 minutos no se produce ningún descenso de los valores de dureza del cuerpo de base de una herramienta de acuerdo con la invención.

La dureza y el módulo de elasticidad de una capa precipitada sobre un sustrato de acuerdo con el método de PVD o CVD crecen con temperaturas de recubrimiento más altas. Al mismo tiempo se reduce la aspereza de la superficie de la capa aplicada, particularmente de una estructura cristalina monofásica.

De parte de los expertos en la materia o de acuerdo con la opinión de los expertos se esperaba que una capa de PVD o CVD que presenta una estructura cristalina monofásica presentara una mala adherencia en el sustrato. Sin embargo, los exámenes de objetos de Fe-Co-Mo-N aleados con nitrógeno y endurecidos por precipitación han mostrado que una capa cristalina aplicada con altas temperaturas tiene una seguridad considerablemente más alta con respecto a una separación del cuerpo de base. Todavía no existe ninguna explicación estrictamente científica para esto; sin embargo, se puede suponer que los contenidos de nitrógeno en el sustrato ayudan a una iniciación de la formación de gérmenes de una capa de ( MeXAlY) N con la estructura anterior.

Una concentración de nitrógeno elevada en la superficie de la parte del cuerpo de la herramienta también se puede conseguir por un incremento del contenido de nitrógeno en la misma hasta un contenido de nitrógeno del 0,4% en peso. De este modo, se puede obtener, como se ha explicado anteriormente, una cinética adecuada para un crecimiento de la capa en el sustrato.

Por exámenes de rayos X se puede determinar la estructura de una capa de PVD o CVD aplicada sobre un sustrato o una herramienta. Las capas de alta temperatura que presentan una estructura cristalina monofásica y cúbica de caras centradas muestran, con la misma intensidad de radiación de rayos X, debido a los planos reticulares de los cristales, un grado de reflexión considerablemente más alto en la zona angular de la unión de TiN/AlN, como se ilustra en la Figura 4.

Los resultados del ensayo de capas de acuerdo con la Figura 4 muestran que, en comparación con capas de baja temperatura que se aplicaron hasta 375ºC (imagen parcial inferior), las capas de alta temperatura aplicadas a 575ºC presentan al menos cinco veces la intensidad, preferiblemente al menos 10 veces, medida en impulsos por TiN/AlN con 2 theta (2 ) entre 60 y 80.

A partir del material redondo de acuerdo con la producción que se ha explicado anteriormente, como se ha mencionado, se formó una fresadora con sobreespesor para el rectificado con desprendimiento de virutas y se sometió a un bonificado térmico al vacío con una temperatura de recocido de disolución de 1180ºC con un enfriamiento brusco a continuación en nitrógeno con 5 bar. Después, se produjo un curado de la fresadora sin acabar con una temperatura entre 580ºC y 620ºC, durante un período de tiempo de 2 a 4 horas.

Después de un rectificado hacia la medida de la herramienta se realizó un recubrimiento con aproximadamente 595ºC de acuerdo con el método de PVD, en el que se precipitó una capa cristalina monofásica de (TiXAlY) N con un grosor de aproximadamente 5 µm. Los exámenes del número estequiométrico en la unión atómica de la capa produjeron valores para x = 0,33 y para y = 0,67.

Una fresadora del mismo tipo se produjo de un acero de corte superrápido de la marca S-ISO-PM con una composición que se ha mencionado anteriormente, se bonificó térmicamente y se recubrió por un material duro.

Los exámenes para la determinación de la duración de ambas herramientas durante el funcionamiento práctico se realizaron por desprendimiento de virutas de muestras de una aleación de TiAI6V4 con los siguientes parámetros: Velocidad de corte: Vc = 80 m/min Avance: f = 0,1 mm/diente Profundidad de corte axial: ap = 5,0 mm Anchura de corte radial: ae = 0,5 mm

Como se muestra en la Figura 5, la duración de la herramienta de acuerdo con la invención fue considerablemente más larga o el desgaste del filo extremadamente reducido. De este modo, se puede alargar duración de utilización de una invención.

5

10

15

20

25

30

en gran medida una posible herramienta de acuerdo con la

Claims

REIVINDICACIONES

1. Herramienta u objeto, particularmente una herramienta para una mecanización con desprendimiento de virutas de metales, herramienta que está formada de una parte del cuerpo de una aleación de hierro-cobaltomolibdeno/wolframio-nitrógeno esencialmente exenta de carbono, endurecida por precipitación, y lleva un recubrimiento, que está aplicado de acuerdo con el método de PVD o CVD y presenta una estructura esencialmente cristalina monofásica y cúbica de caras centradas, produciéndose la parte del cuerpo con el uso de un método pulvimetalúrgico (de PM), con una pulverización a chorro de metal líquido para la producción de bloques a partir de una aleación, que contiene en % en peso:

Cobalto (Co) 15,0 a 30,0 Molibdeno (Mo) hasta 20,0 Nitrógeno (N) 0,005 a 0,12 Silicio (Si) 0,1 a 0,8 Manganeso (Mn) 0,1 a 0,6 Cromo (Cr) 0,02 a 0,2 Vanadio (V) 0,02 a 0,2 Wolframio (W) hasta 25,0 Molibdeno + 0,5 wolframio Mo + W/2 10,0 a 22,0 Níquel (Ni) 0,01 a 0,5 Titanio (Ti) 0,001 a 0,2 Niobio/tántalo (Nb/Ta) 0,001 a 0,1 Aluminio (Al) MAX 0,043 Carbono (C) MAX 0,09 Fósforo (P) MAX 0,01 Azufre (S) MAX 0,02 Oxígeno (O) MAX 0,032

Hierro (Fe) y contaminaciones debidas a la producción como resto, con la condición de que la proporción entre las concentraciones de cobalto y molibdeno presente un valor de 1,3 a 1,9, y la superficie de la herramienta o del objeto lleve un recubrimiento con un grosor de al menos 0,8 µm con una proporción superior al 70% en volumen de al menos una capa que presenta una estructura cristalina monofásica y cúbica de caras centradas.

imagen1
2. Herramienta u objeto de acuerdo con la reivindicación

1, en la o el que la parte del cuerpo consiste en % en peso en Cobalto (Co) 20,0 a 30,0 Molibdeno (Mo) 11,0 a 19,0 Wolframio (W) 0,01 a 0,9.
3. Herramienta u objeto de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque uno o varios componentes de la aleación o elementos acompañantes presenta

o presentan una concentración en % en peso:

Co

24,0 a 27,0

Mo

13,5 a 17,5

N

0,008 a 0,01

Si

0,2 a 0,6

Mn

0,1 a 0,3

Cr

0,03 a 0,07

V

0,025 a 0,06

W

0,03 a 0,08

Ni

0,09 a 0,2

Ti

0,003 a 0,009

Nb/Ta

0,003 a 0,009

Al

0,001 a 0,009

C

0,01 a 0,07

P

Max 0,008

S

Max 0,015
4.

Herramienta u objeto de acuerdo con la reivindicación 1 a 3, caracterizado porque la proporción entre las
5.

Herramienta u objeto de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque la dureza de la parte del cuerpo supera un valor de 66 HRC, particularmente de 67 HRC.
6.

Herramienta u objeto de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque la parte del cuerpo de la herramienta o del objeto está producida a partir de una aleación que se ha mencionado anteriormente, con una conformación en caliente del bloque prensado de forma isostática a temperatura elevada (HIP) con un grado de deformación de al menos 2,5 veces.
7.

Herramienta u objeto de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque la parte del cuerpo tiene un contenido de nitrógeno elevado hacia la superficie.
8.

Herramienta u objeto de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 7, en la o el que el recubrimiento de la parte del cuerpo con una proporción superior al 85% en volumen consiste en al menos una capa que presenta una estructura cristalina monofásica y cúbica de caras centradas, preferiblemente en varias capas individuales de este tipo.
9.

Herramienta u objeto de acuerdo con la reivindicación 8, caracterizado porque al menos una capa del recubrimiento tiene una composición ( MexAlY) N, siendo el número estequiométrico respectivo en la unión atómica de

concentraciones de Co y Mo en la aleación presenta un valor de 1,5 a 1,8.

imagen1

X 0,25 a 0,50, preferiblemente 0,28 a 0,35

Y 0,50 a 0,75, preferiblemente 0,65 a 0,72 y comprendiendo  Me al menos un elemento de los grupos 4, 5 y 6 del sistema periódico.
10. Herramienta u objeto de acuerdo con la reivindicación 8 o 9 caracterizado porque al menos la capa más cercana del sustrato del recubrimiento está formada a base de (Crx AlY) N con el número estequiométrico respectivo en la unión atómica de

X hasta 0,3 e

5 Y hasta 0,7 o (TiXAlY) N con el número estequiométrico respectivo en la unión atómica de

X hasta 0,33 e

Y hasta 0,67

10 11. Herramienta u objeto de acuerdo con la reivindicación 8, caracterizado porque al menos una parte del recubrimiento está formada como recubrimiento de óxido de metal, esencialmente con la composición (Cr+Al)2O3 y presenta una estructura alfa o kappa.