FR2562451A1 - Composite cutting insert for machining high-resistance workpieces and process for manufacturing this insert - Google Patents

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FR2562451A1 FR8405658A FR8405658A FR2562451A1 FR 2562451 A1 FR2562451 A1 FR 2562451A1 FR 8405658 A FR8405658 A FR 8405658A FR 8405658 A FR8405658 A FR 8405658A FR 2562451 A1 FR2562451 A1 FR 2562451A1
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cutting
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G M Zhdanovich
A I Dudyak
M I Galkov
G K Zhuk Et A M Zhuk Repr Zhuk
V P Baraban
J V Zherebtsov
A P Zholob
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Belarusian National Technical University BNTU
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Abstract

The composite cutting insert comprises three layers: a cutting layer, made of an extra hard constituent, a substrate, made of metal suitable for brazing, and an intermediate layer which is located between the cutting layer and the substrate and consists of a mixture containing 5 to 40% by weight of the constituent of the cutting layer and 10 to 80% by weight of the constituent of the substrate, the remainder being products from the reaction between the constituents indicated. The insert is manufactured by a process comprising the preparation of the charge for the cutting layer, the charge for the substrate and the charge for the intermediate layer consisting of a mixture of 10 to 60% by weight of the charge for the cutting layer and of 40 to 90% by weight of the charge for the substrate. These charges are placed in a matrix, the charge for the intermediate layer being located between the charge for the substrate and the charge for the cutting layer. Then the layers are compressed under low pressure, after which the blank obtained is pressed at 40 to 150 x 10<8> Pa at a temperature of 1200 to 3500 DEG K. Application to the manufacture of cutting tools for machining very high-resistance workpieces.

Description

La présente invention concerne les plaquettes coupantes composites pour l'usinage de pièces à grande résistance, et les procédés de fabrication de ces plaquettes. La plaquette coupante composite est l'élément actif des outils pour l'usinage de pièces à grande résistance et le travail de matières dures. A titre d'exemple de tels outils, on peut citer les divers genres d'outils monocoupe, les couronnes de forage, -les fraises, les trépans, etc. The present invention relates to composite cutting inserts for machining high strength parts, and to methods of manufacturing such inserts. The composite cutting insert is the active element in tools for machining high resistance parts and working with hard materials. By way of example of such tools, there may be mentioned the various kinds of single-cut tools, drill bits, cutters, bits, etc.

A l'heure actuelle, un grand développement a été donné à divers genres de plaquette composites, comprenant une couche coupante en constituant extra-dur et un substrat se prêtant au brasage. Ainsi, par exemple, le brevet fran çais NO 2089415 décrit une plaquette coupante comprenant un substrat en carbure métallique, se pretant au brasage, et une couche coupante constituée par des particules de diamant.Une telle plaquette coupante est obtenue en pla çant la charge destinée à l'élaboration du carbure dans
Une gaine protectrice, en disposant des particules de diamant sur cette charge et en frittant à une température de 1400 à 1600 C sous une pression d'environ 40 kbar (40 x 108 pa). L'un des inconvénients d'une telle plaquette coupante est la grande différence des coefficients de dilatation de la couche coupante de diamant et de -la couche de carbure constituant le substrat, ce qui provoque, au cours de l'utilisation de la plaquette coupante, l'apparition à l'interface des couches de contraintes critiques entrainant le décollement des -couches et la mise hors d'usage de la plaquette.
At present, great development has been given to various kinds of composite wafers, comprising an extra hard component cutting layer and a substrate suitable for soldering. Thus, for example, French patent NO 2089415 describes a cutting insert comprising a metal carbide substrate, suitable for brazing, and a cutting layer consisting of diamond particles. Such a cutting insert is obtained by placing the intended load. to the production of carbide in
A protective sheath, by placing diamond particles on this load and sintering at a temperature of 1400 to 1600 C under a pressure of about 40 kbar (40 x 108 pa). One of the drawbacks of such a cutting insert is the large difference in the expansion coefficients of the diamond cutting layer and of the carbide layer constituting the substrate, which causes, during the use of the cutting insert , the appearance at the interface of the layers of critical stresses leading to the separation of the layers and the putting out of use of the wafer.

Le brevet français NO 2144426 décrit une plaquette coupante qui se compose d'un substrat en carbure métallique et d'une couche coupante contenant des cristaux de nitrure de bore cubique et de l'aluminium sous forme d'une composition avec du nickel, du cobalt, du manganèse, du fer, du vanadium ou du chrome.Une telle plaquette est obtenue en plaçant les cristaux de nitrure de bore cubique, l'aluminium en composition avec du nickel, du manganese, du fer, du vanadium ou du chrome sur le substrat en carbure (c'est-à-dire sur le mélange de départ pour l'élaboration du carbure métallique) puis en frittant à une température
8 de 1300 à 16000 C, sous une pression supérieure à 40 x 108
Pa. Dans ce cas, les contraintes apparaissant à l'interface de la couche du substrat et de la couche coupante sont plus petites que celles apparaissant dans la plaquette du brevet No 2089415, mais, en contrepartie, les propriétés coupantes de la couche active coupante se trouvent fortement altérées, d'ou l'abaissement de la qualité de ce genre de-plaquettes coupantes.Un inconvénient analogue est présenté par la plaquette coupante décrite dans le brevet français NO 2143954; constituée par un substrat en carbure métallique et une couche coupante en nitrure de bore cubique, dans laquelle est présent de l'aluminium allié à du cobalt, du nickel ou du manganèse.La plaquette coupante, décrite dans le brevet français NO 2143954, est obtenue en plaçant une poudre de nitrure de bore hexagonal, additionnée d'alumi nium allié àdu cobalt, du nickel ou du manganèse, sur la charge destinée à l'élaboration du carbure, puis en frittant à une température d'environ14000C sous une pression d'environ So x 108 Pa.
-Des plaquettes coupantes composites analogues (pastilles coupantes3, dans lesquelles 1 'une des couches est en matériau extra-dur (diamant, nitrure de bore cubique) ou mélange d'un tel matériau avec un métal,- la seconde, le substrat, est en métal ou carbure métalliqu , sont décrites dans les brevets NO 3745623 et 3850053 des Etats-Unis,~ NO 2213827 de France, NO 2324155 de R.F.A. et NO 43-30409 du Japon.Toutefois, du fait de la grande différence entre les coefficients de dilatation de la couche de matériau extra-dur et dela couche de métal ou de carbure métallique, -les pIaquettes à deux couches se rompent fréquemment à l'interface desdites couches au cours de leur fabrication, de leur brasage lors de la fabrication de l'outil de coupe, ou au cours de leur utilisation.
French patent NO 2144426 describes a cutting insert which consists of a metal carbide substrate and a cutting layer containing crystals of cubic boron nitride and aluminum in the form of a composition with nickel, cobalt , manganese, iron, vanadium or chromium Such a plate is obtained by placing crystals of cubic boron nitride, aluminum in composition with nickel, manganese, iron, vanadium or chromium on the carbide substrate (that is to say on the starting mixture for the production of the metal carbide) then by sintering at a temperature
8 from 1300 to 16000 C, under a pressure greater than 40 x 108
Pa. In this case, the stresses appearing at the interface of the substrate layer and the cutting layer are smaller than those appearing in the wafer of patent No. 2089415, but, on the other hand, the cutting properties of the active cutting layer are greatly altered, hence the lowering of the quality of this kind of cutting inserts. A similar drawback is presented by the cutting insert described in French patent NO 2143954; consisting of a metal carbide substrate and a cubic boron nitride cutting layer, in which aluminum alloyed with cobalt, nickel or manganese is present. The cutting insert, described in French patent NO 2143954, is obtained by placing a hexagonal boron nitride powder, with the addition of aluminum alloyed with cobalt, nickel or manganese, on the charge intended for the production of the carbide, then by sintering at a temperature of about 14000C under a pressure of approximately So x 108 Pa.
- Similar composite cutting inserts (cutting pads3, in which one of the layers is made of an extra-hard material (diamond, cubic boron nitride) or a mixture of such a material with a metal, - the second, the substrate, is metal or metal carbide, are described in the patents NO 3745623 and 3850053 of the United States, ~ NO 2213827 of France, NO 2324155 of RFA and NO 43-30409 of Japan. However, due to the large difference between the coefficients of expansion of the layer of extra-hard material and of the layer of metal or metal carbide, the two-layer platelets frequently break at the interface of said layers during their manufacture, during their brazing during the manufacture of the cutting tool, or during their use.

Le but de l'invention est de créer une plaquette coupante composite pour l'usinage de pièces de grande résistance, qui conférerait à l'outil de coupe une résistance mécanique et une tenue accrue et qui permettrait d'usiner des surfaces discontinues sur des pièces. The aim of the invention is to create a composite cutting insert for machining high-strength parts, which would give the cutting tool mechanical strength and increased resistance and which would allow the machining of discontinuous surfaces on parts. .

Un autre but de l'invention est d'élaborer un procédé de fabrication de la plaquette coupante composite qui rendrait possible une jonction fiable entre. le substrat et la couche coupante de la plaquette par voie chimique, conférant une bonne tenue à l'outil de coupe, ainsi que l'obtention d'une plaquette dont la fixation au porteoutil serait facile. Another object of the invention is to develop a method of manufacturing the composite cutting insert which would make possible a reliable junction between. the substrate and the cutting layer of the wafer chemically, giving good resistance to the cutting tool, as well as obtaining a wafer whose attachment to the tool holder would be easy.

L'objectif de l'invention était de fabriquer une plaquette coupante composite, constituée par un substrat et une couche coupante, dans laquelle la couche coupante ne se décollerait pas du substrat, c'est-à-dire lui serait liée d'une manière fiable. The objective of the invention was to manufacture a composite cutting wafer, consisting of a substrate and a cutting layer, in which the cutting layer would not peel off from the substrate, that is to say would be bonded to it in a manner. reliable.

La solution consiste en une plaquette coupante composite pour l'usinage de pièces de grande résistance, comprenant une couche coupante en constituant extra-dur et un substrat en métal se prêtant au brasage, dans laquelle, suivant l'invention, entre la couche coupante et-le substrat, se trouve une couche intermédiaire constituée d'un mélange des constituants-suivants
- constituant extra-dur de la couche coupante, à un taux pondéral de 5 à 40 %
métal du substrat, à un taux pondéral de 10 à 80 %
- produits de la réaction entre les constituants indiqués, à un taux pondéral égal au solde.
The solution consists of a composite cutting insert for machining high resistance parts, comprising a cutting layer made of an extra-hard component and a metal substrate suitable for brazing, in which, according to the invention, between the cutting layer and -the substrate, there is an intermediate layer consisting of a mixture of the following constituents
- extra-hard component of the cutting layer, at a weight rate of 5 to 40%
substrate metal, at a weight ratio of 10 to 80%
- products of the reaction between the constituents indicated, at a weight rate equal to the balance.

Dans une telle plaquette, -la couche coupante et le substrat sont chimiquement liés entre eux à l'aide de la couche intermédiaire, aussi ne se décollent-ils pas pendant l'utilisation de l'outil de coupe. La résistance mécanique et la tenue de l'outil de coupe armé d'une telle plaquette sont plus grandes. In such a wafer, the cutting layer and the substrate are chemically bonded together with the aid of the intermediate layer, so they do not come off during use of the cutting tool. The mechanical resistance and the resistance of the cutting tool armed with such an insert are greater.

Un autre avantage important de la plaquette composite consiste en ce qu'ellepermet l'usinage de surfaces discontinues sur des pièces, alors que les plaquettes connues, constituées de deux couches, ne permettent pas l'usinage de surfaces discontinues (c'est-à-dire de surfaces présentant des rainures, des encoches, des évidements et des transitions brusques). Another important advantage of the composite insert is that it allows the machining of discontinuous surfaces on parts, while the known inserts, made of two layers, do not allow the machining of discontinuous surfaces (i.e. (say surfaces with grooves, notches, recesses and abrupt transitions).

La plaquette coupante composite conforme à l'invention est fabriquée par un procédé comprenant la préparation des charges pour la couche coupante et le substrat, la mise en place de ces charges dans une matrice, leur compression sous la pression nécessaire pour l'élaboration (la mise en forme)-d'une ébauche compacte, l'action de hautes pressions et de hautes températures sur l'ébauche obtenue, procédé dans lequel, suivant l'invention, entre la charge pour la couche coupante et la charge pour le substrat, on interpose une couche de charge intermédiaire obtenue en mélangeant de 10 à 60 X en poids de charge pour la couche coupante et de 40 à 90 X en poids de charge pour le substrat,
Dans ce qui suit, on donne une description détaillee de la plaquette coupante composite et du procédé de fabrication de cette plaquette.
The composite cutting insert according to the invention is manufactured by a process comprising the preparation of fillers for the cutting layer and the substrate, the placing of these fillers in a die, their compression under the pressure necessary for the preparation (the shaping) of a compact blank, the action of high pressures and high temperatures on the blank obtained, a process in which, according to the invention, between the charge for the cutting layer and the charge for the substrate, interposing an intermediate filler layer obtained by mixing 10 to 60 X by weight of filler for the cutting layer and 40 to 90 X by weight of filler for the substrate,
In what follows, a detailed description is given of the composite cutting insert and of the method of manufacturing this insert.

La couche coupante de la plaquette peut être réalisée avec les constituants suivants : nitrure de bore cubique, nitrure de bore cubique dopé, nitrure de bore wurtzitique, diamant, ainsi que leurs mélanges. The cutting layer of the wafer can be produced with the following constituents: cubic boron nitride, doped cubic boron nitride, wurtzitic boron nitride, diamond, as well as their mixtures.

Le substrat de la plaquette peut être réalisé en métaux se prêtant au brasage ou en -alliages de ces métaux, en acier, ainsi qu'en carbures métalliques. The substrate of the wafer can be made of metals suitable for brazing or of -alloys of these metals, of steel, as well as of metal carbides.

Diverses variantes de composition de la plaquette coupante composite sont possibles, selon le matériau adopté pour sa couche coupante et selon le matériau adopté pour le substrat. Various variations in the composition of the composite cutting insert are possible, depending on the material adopted for its cutting layer and depending on the material adopted for the substrate.

Suivant l'invention, la plaquette coupante compose site peut être constituée par une couche coupante en nitrure de bore cubique, un substrat en titane et une couche intermédiaire qui contient de 5 à 10 X en poids de nitrure de bore cubique et de 35 à 70 X en poids de titane, le solde étant des borures et des nitrures de titane.
L'outil de coupe armé d'une telle plaquette est recommandé pour l'usinage d'aciers à haute résistance et d'autres matériaux difficilement usinables. Il est à noter que cet outil usine bien, non seulement les surfaces continues, mais aussi les surfaces discontinues. Un tel outil a montré à l'utilisation une grande résistance mécanique et une résistance à l'usure élevée.
According to the invention, the composite site cutting plate may consist of a cutting layer of cubic boron nitride, a titanium substrate and an intermediate layer which contains 5 to 10% by weight of cubic boron nitride and 35 to 70%. X by weight of titanium, the balance being titanium borides and nitrides.
The cutting tool armed with such an insert is recommended for machining high strength steels and other difficult to machine materials. Note that this tool machines not only continuous surfaces, but also discontinuous surfaces. Such a tool has shown in use high mechanical strength and high wear resistance.

Suivant l'invention dans une deuxième variante, la plaquette coupante composite est constituée par une couche coupante en diamant, un substrat en titane et une couche intermédiaire contenant de 20 à 30 X en poids de diamant et de 30 à 40 X en poids de titane, le solde étant du carbure de titane. L'outil de coupe armé d'une telle plaquette est recommandé pour l'usinage des métaux non ferreux et de leurs alliages. I1 est aussi doué d'une grande résistance mécanique et d'une résistance à l'usure élevée et convient à l'usinage de surfaces tant continues que discontinues sur les pièces. According to the invention in a second variant, the composite cutting plate consists of a diamond cutting layer, a titanium substrate and an intermediate layer containing 20 to 30 X by weight of diamond and 30 to 40 X by weight of titanium , the balance being titanium carbide. The cutting tool armed with such an insert is recommended for machining non-ferrous metals and their alloys. It is also endowed with high mechanical strength and high wear resistance and is suitable for machining both continuous and discontinuous surfaces on parts.

Suivant l'invention, dans une troisième variante, la plaquette coupante composite est constituée par une couche coupante en diamant, un substrat en carbure métallique, par exemple en carbure de tungstène au cobalt, et une couche intermédiaire contenant de 10 à 30-% en poids de diamant t de 60 à 90 % en poids dudit carbure, le solde étant les produits de la réaction entre le diamant et le carbure. L'outil de coupe armé d'une telle plaquette est recommandé pour l'usinage des métaux non ferreux et de leurs alliages. According to the invention, in a third variant, the composite cutting insert consists of a diamond cutting layer, a metal carbide substrate, for example cobalt tungsten carbide, and an intermediate layer containing from 10 to 30-% in weight of diamond t from 60 to 90% by weight of said carbide, the balance being the products of the reaction between the diamond and the carbide. The cutting tool armed with such an insert is recommended for machining non-ferrous metals and their alloys.

Dans la variante suivante, la plaquette coupante composite est constituée, suivant l'invention, par une couche coupante contenant de 40 à 60 X en poids de nitrure de bore cubique et de 40 à 60 X en poids de nitrure de bore wurtzitique, un substrat en acier au carbone et une couche intermédiaire contenant de 20 à 25 X en poids de constituant de la couche coupante et de 45 à 60 X en poids d'acier, le solde étant les produits des reactions entre les constituants indiqués. L'outil de coupe armé d'une telle plaquette est utilisé pour l'usinage des aciers trempés et d'autres matériaux difficilement usinables. In the following variant, the composite cutting plate is constituted, according to the invention, by a cutting layer containing from 40 to 60 X by weight of cubic boron nitride and from 40 to 60 X by weight of wurtzitic boron nitride, a substrate carbon steel and an intermediate layer containing 20 to 25% by weight of the component of the cutting layer and 45 to 60% by weight of steel, the balance being the products of the reactions between the indicated components. The cutting tool armed with such an insert is used for machining hardened steels and other materials that are difficult to machine.

I1 convient particulièrement bien à l'usinage des surfaces discontinues. I1 is particularly suitable for machining discontinuous surfaces.

Dans encore une autre variante, la plaquette coupante composite est constituée par une couche coupante en nitrure de bore cubique dopé avec de l'aluminium, un substrat en titane et une couche intermédiaire contenant de 5 à 10 X en pois de nitrure de bore cubique et de 70 à 85 X en poids de titane, le solde étant les produits de la réaction entre le nitrure de bore et le titane. In yet another variant, the composite cutting wafer consists of a cutting layer of cubic boron nitride doped with aluminum, a titanium substrate and an intermediate layer containing 5 to 10% peas of cubic boron nitride and from 70 to 85% by weight of titanium, the balance being the products of the reaction between boron nitride and titanium.

L'invention a aussi pour objet un procédé de fabrication de la plaquette coupante composite, qui comprend :
- la préparation de la charge pour la couche coupante, avec un constituant extra-dur ou un constituant pouvant se transformer en matériau extra-dur au cours de la réalisation du procédé ;
la préparation de la charge pour le substrat, avec un métal à point de fusion proche de 12000K ou plus élevé, se prêtant au brasage
la préparation de la charge pour la couche intermédiaire, avec des constituants de la charge pour la couche coupante et de la charge pour le substrat.
Another subject of the invention is a process for manufacturing the composite cutting insert, which comprises:
the preparation of the filler for the cutting layer, with an extra-hard constituent or a constituent which can be transformed into an extra-hard material during the carrying out of the process;
preparing the filler for the substrate, with a metal having a melting point near 12000K or higher, suitable for brazing
preparing the filler for the intermediate layer, with constituents of the filler for the cutting layer and the filler for the substrate.

Les charges préparées sont placées dans une matrice1 dans un ordre strictement déterminé : d'abord la charge destinée au substrat, ensuite la charge destinée à la couche intermédiaire, puis la charge destinée à la couche coupante, ou bien dans l'ordre inverse : charge pour la couche coupante, charge pour la couche intermédiaire et charge pour le substrat. Les couches ainsi disposées sont comprimées sous une pression de 3 à 8 x 108 Pa de façon à obtenir une ébauche compactée (bloc préformé, comprimé, briquette). Ensuite, l'ébauche obtenue est placée dans la chambre d'un dispositif à haute pression, dans laquelle il subit l'action d'une pression de 40 à 150 x 108 Pa et d'une température de 12000 à 35000K. The prepared charges are placed in a matrix1 in a strictly determined order: first the charge intended for the substrate, then the charge intended for the intermediate layer, then the charge intended for the cutting layer, or in the reverse order: charge for the cutting layer, filler for the intermediate layer and filler for the substrate. The layers thus arranged are compressed under a pressure of 3 to 8 x 108 Pa so as to obtain a compacted blank (preformed block, compressed, briquette). Then, the blank obtained is placed in the chamber of a high pressure device, in which it is subjected to the action of a pressure of 40 to 150 x 108 Pa and a temperature of 12000 to 35000K.

Pratiquement, le procédé est réalisé de la façon suivante. Practically, the process is carried out as follows.

D'abord, on prépare des charges de trois genres une charge pour le substrat, une charge pour la couche intermédiaire et une charge pour la couche coupante. Pour cela, on broie les constituants de départ destinés à chaque charge jusqu'à une grosseur de grain de 0,5 à 20-40 um. First, fillers of three kinds are prepared: a filler for the substrate, a filler for the intermediate layer and a filler for the cutting layer. For this, the starting components for each batch are ground to a grain size of 0.5 to 20-40 µm.

Pour la charge destinée à l'élaboration de la couche coupante, la grosseur de grain préférable est de 0,5 à 10 vm. For the filler for forming the cutting layer, the preferable grain size is 0.5-10vm.

La charge destinée au substrat peut avoir une grosseur de grain de 3-5 pm à 40 vm et même jusqu'à 100 item, quoiqu'il soit préférable que les grosseurs de grain soient voisines dans~toutes les charges.The filler for the substrate can have a grain size of 3-5 µm at 40 µm and even up to 100 µm, although it is preferable that the grain sizes are similar in all fillers.

Dans le cas où les constituants de départ sont le diamant, le nitrure de bore cubique, le nitrure de bore wurtzitique, la classe granulaire séparée est imprégnée d'une solution aqueuse de matières amylacées (dextrine) pour améliorer son aptitude à la compression. In the case where the starting constituents are diamond, cubic boron nitride, wurtzitic boron nitride, the separated granular class is impregnated with an aqueous solution of starchy materials (dextrin) to improve its compressibility.

La charge pour la couche intermédiaire est préparée en mélangeant les constituants de la couche coupante et les constituants du substrat dans la proportion voulue, c'est-à-dire de 10 à 60 en poids de constituant de la couche coupante et de 40 à 90 % en poids de constituant du substrat. The filler for the intermediate layer is prepared by mixing the constituents of the cutting layer and the constituents of the substrate in the desired proportion, i.e. 10 to 60 by weight of the constituent of the cutting layer and 40 to 90 % by weight of substrate component.

Les charges ainsi préparées sont placées dans une matrice, de façon que la couche intermédiaire se trouve entre la couche de charge du substrat et la couche de charge pour la couche coupante. Ceci fait, les couches indiquées sont comprimées (dans la majorité des cas, la pression de compression est de 3 à 8 x 108 Pa) jusqu'à obtention d'une ébauche compacte. Dans le cas où le constituant de la charge pour la couche coupante est un matériau extradur, la pression de compression de l'ébauche peut aussi être plus élevée. L'ébauche obtenue est extraite de la matrice et introduite dans la chambre d'un dispositif à haute pression, où elle subit l'action d'une pression élevée, de 40 à 150 x 108 Pa, à une température de 12000 à 35000K. The charges thus prepared are placed in a matrix, so that the intermediate layer is located between the charge layer of the substrate and the charge layer for the cutting layer. This done, the indicated layers are compressed (in the majority of cases, the compression pressure is 3 to 8 x 108 Pa) until a compact blank is obtained. In the case where the component of the filler for the cutting layer is an extruded material, the compression pressure of the blank may also be higher. The blank obtained is extracted from the die and introduced into the chamber of a high pressure device, where it is subjected to the action of a high pressure, from 40 to 150 x 108 Pa, at a temperature of 12000 to 35000K.

La pression et la température sont choisies dans les plages indiquées selon les constituants de départ, entrant dans la composition de la charge de chacune des couches : du substrat, de la couche intermédiaire et de la couche coupante. The pressure and the temperature are chosen within the ranges indicated according to the starting constituents, entering into the composition of the filler of each of the layers: of the substrate, of the intermediate layer and of the cutting layer.

En résumé, l'invention est caractérisée en ce que, entre la charge pour le substrat et la charge pour la couche coupante, on interpose une couche intermédiaire de charge, obtenue en mélangeant de 10 à 60-X x en poids de constituantpour la couche coupante et de 40 à 90 X en poids de constituant pour le substrat. In summary, the invention is characterized in that, between the filler for the substrate and the filler for the cutting layer, an intermediate filler layer is interposed, obtained by mixing from 10 to 60-X x by weight of constituent for the layer. cutting and 40 to 90% by weight of component for the substrate.

L'invention permet d'obtenir une plaquette coupante composite dont la couche coupante et le substrat sont solidarisés d'une manière fiable par une couche intermédiaire dans laquelle, sous l'action des pressions et des températures élevées, il se forme des produits de réaction des constituants de la couche coupante et du substrat. Ceci a une influence favorable sur la résistance mécanique de la plaquette lors de son utilisation. On a aussi réussi à empêcher le décollement (descellement) des couches (couche coupante et substrat) au cours de l'utilisation de la plaquette sur un outil de coupe, décollement qui se produit dans les plaquettes connues constituées de deux couches : la couche coupante et le substrat. The invention makes it possible to obtain a composite cutting wafer in which the cutting layer and the substrate are secured in a reliable manner by an intermediate layer in which, under the action of pressures and high temperatures, reaction products are formed. constituents of the cutting layer and the substrate. This has a favorable influence on the mechanical resistance of the wafer during its use. We have also succeeded in preventing the detachment (loosening) of the layers (cutting layer and substrate) during the use of the insert on a cutting tool, detachment which occurs in known inserts made up of two layers: the cutting layer and the substrate.

La charge pour la couche coupante peut contenir au moins l'un des constituants en poudre suivants : nitrure de bore cubique, nitrure de bore cubique dopé, nitrure de bore wurtzitique, nitrure de bore hexagonal, diamant, graphite, ainsi que tout constituant extra-dur approprié ou constituant -pouvant se transformer en constituant extradur sous l'action d'une pression et d'une température élevées. La charge pour la couche coupante peut être dopée avec 0,5 à 5 X en poids d'additions telles que l'aluminium, le bore, les borures et les nitrures d'aluminium. The filler for the cutting layer may contain at least one of the following powder constituents: cubic boron nitride, doped cubic boron nitride, wurtzitic boron nitride, hexagonal boron nitride, diamond, graphite, as well as any extra constituent. suitable hard component or component - capable of being transformed into an extruded component under the action of high pressure and temperature. The filler for the cutting layer can be doped with 0.5 to 5% by weight of additions such as aluminum, boron, aluminum borides and nitrides.

Les constituants de départ utilisés pour la charge destinée au substrat peuvent être les métaux à point de fusion proche de 12000K ou plus élevé, se prêtant au brasage, leurs alliages, l'acier, les charges pour les carbures métalliques et d'autres constituants appropriés sous forme de poudre. Par charge pour un carbure métallique, on entend un mélange de départ employé pour élaborer un carbure métallique. Dans le ras d'un carbure de tungstène au cobalt, cette charge est un mélange de carbure de tungstène et de cobalt, ou bien un mélange de tungstène, de carbone et de cobalt. The starting constituents used for the filler for the substrate can be metals with a melting point near 12000K or higher, suitable for brazing, their alloys, steel, fillers for metal carbides and other suitable constituents. in powder form. The term “filler for a metal carbide” is understood to mean a starting mixture used to produce a metal carbide. In the flush of a cobalt tungsten carbide, this filler is a mixture of tungsten carbide and cobalt, or else a mixture of tungsten, carbon and cobalt.

La composition de la charge de la couche intermédiaire dépend dans chaque cas concret du constituant pris pour la charge de la couche coupante et du constituant pris pour la charge du substrat. I1 s'ensuit les variantes possibles suivantes de réalisation du procédé. The composition of the charge of the intermediate layer depends in each specific case on the constituent taken for the charge of the cutting layer and on the constituent taken for the charge of the substrate. It follows the following possible embodiments of the method.

Suivant l'invention, la plaquette coupante composite est fabriquée en disposant successivement dans une matrice une charge pour la couche coupante, constituée par du nitrure de bore cubique, une charge pour la couche in termédiaire, constituée par 5 à 10 X en poids de nitrure de bore cubique et 90 à 95 % en poids de titane, et une charge pour le substrat, constituée de titane. Les couches énumérées sont comprimées dans la matrice et l'ébauche obtenue est soumise à l'action d'une pression de 40 à 90 x 108 Pa, à une température de 18000 à 24000K. According to the invention, the composite cutting insert is manufactured by successively placing in a matrix a filler for the cutting layer, consisting of cubic boron nitride, a filler for the intermediate layer, consisting of 5 to 10 X by weight of nitride cubic boron and 90 to 95% by weight titanium, and a filler for the substrate, consisting of titanium. The listed layers are compressed in the die and the resulting blank is subjected to the action of a pressure of 40 to 90 x 108 Pa, at a temperature of 18000 to 24000K.

La plaquette composite obtenue par le procédé venant d'être décrit est utilisée sur un outil de coupe, principalement destiné à l'usinage de métaux ferreux. Lors de son utilisation, on n'observe aucun décollement de la couche coupante et du substrat. The composite insert obtained by the process just described is used on a cutting tool, mainly intended for machining ferrous metals. During its use, no detachment of the cutting layer and the substrate is observed.

Dans une deuxième variante, le procédé comprend la mise en place successive dans la matrice de trois couches :
une charge de diamant pour la couche coupante ;
une charge pour la couche intermédiaire, constituée par 30 à 40 X en poids de diamant et 60 à 70 X en poids de titane ;
et une charge pour le substrat, constituée de titane.
In a second variant, the method comprises the successive placement in the matrix of three layers:
a diamond filler for the cutting layer;
a filler for the intermediate layer, consisting of 30 to 40% by weight of diamond and 60 to 70% by weight of titanium;
and a filler for the substrate, consisting of titanium.

Les trois charges sont comprimées sous une pression d'environ 8 x 108 Pa et l'ébauche obtenue est soumise à l'action d'une pression de 40 à 70 x 108 Pa, à une température de 120po à 18000K. La plaquette composite ainsi obtenue peut etre utilisée pour la fabrication d'un outil decoupe, destiné preférentiellement à l'usinage des métaux non ferreux, ainsi que des céramiques ou des plastiques armés de fibres de verre. The three loads are compressed under a pressure of approximately 8 x 108 Pa and the blank obtained is subjected to the action of a pressure of 40 to 70 x 108 Pa, at a temperature of 120 in at 18000K. The composite wafer thus obtained can be used for the manufacture of a cutting tool, preferably intended for the machining of non-ferrous metals, as well as ceramics or plastics reinforced with glass fibers.

Dans une troisième variante de réalisation de l'invention, le constituant utilisé dans le procédé pour la charge destinée à la couche coupante est le graphite. In a third variant embodiment of the invention, the constituent used in the process for the filler intended for the cutting layer is graphite.

On place dans une matrice la charge de graphite, puis la charge pour la couche intermédiaire, se composant de 10 à 30 % en poids de graphite et de 70 à 90 X en poids de carbure de tungstène au cobalt, et la charge pour le substrat, constituée par une charge pour l'élaboration d'un carbure de tungstène au cobalt.The graphite filler is placed in a die, followed by the filler for the intermediate layer, consisting of 10 to 30% by weight of graphite and 70 to 90% by weight of cobalt tungsten carbide, and the filler for the substrate. , consisting of a charge for the production of a cobalt tungsten carbide.

Les trois couches sont comprimées dans la matrice sous une pression d'environ 8 x 108 pa et l'ébauche obtenue est soumise à l'action d'une pression de 90 à 150 x 108 Pa à une température de 24000 à 36000K. The three layers are compressed in the die under a pressure of about 8 x 108 pa and the blank obtained is subjected to the action of a pressure of 90 to 150 x 108 Pa at a temperature of 24000 to 36000K.

Cette variante illustre la possibilité d'emploi, pour l'élaboration de la couche coupante, d'un constituant non dur, qui passe ensuite à l'état extra-dur. Sous l'action de la haute pression, il se forme dans la couche intermédiaire des produits de réaction des constituants, c'est-à-dire des carbures de tungstène et de cobalt. This variant illustrates the possibility of using, for the production of the cutting layer, a non-hard component, which then passes to the extra-hard state. Under the action of high pressure, the reaction products of the constituents, ie tungsten and cobalt carbides, are formed in the intermediate layer.

D'apurés la variante suivante de réalisation du procédé, on verse dans la matrice une charge pour la couche coupante, constituée par du nitrure de bore hexagonal, dopé avec 0,5 à 5 % en poids d'aluminium, puis on met en place la couche intermédiaire d'une charge se composant de lO à 20 % en poids de charge employée pour la couche coupante et de 80 à 90 % en poids de titane, et, enfin, une charge de titane. On comprime les trois charges sous une pression de 3 à 8 x 108 Pa. Après quoi, on soumet l'ébauche obtenue à l'action d'une pression de 60 à 90 x 108 Pa, à une température de 21000 à 29000K. Sous l'action de la pression et de la température élevées, il se forme dans la couche intermédiaire des produits de réaction du nitrure de bore et du titane. From the following variant embodiment of the method, a charge for the cutting layer, consisting of hexagonal boron nitride, doped with 0.5 to 5% by weight of aluminum, is poured into the matrix, then one places in place the intermediate layer of a filler consisting of 10-20 wt% filler employed for the cutting layer and 80-90 wt% titanium, and finally a titanium filler. The three charges are compressed under a pressure of 3 to 8 × 108 Pa. After which, the blank obtained is subjected to the action of a pressure of 60 to 90 × 108 Pa, at a temperature of 21000 to 29000K. Under the action of high pressure and temperature, reaction products of boron nitride and titanium are formed in the intermediate layer.

D'après encore une variante de réalisation du procédé, on verse dans la matrice la charge pour la couche coupante, se composant de 1 à 12 % en poids de nitrure de bore hexagonal et de 88 à 99 S en poids de nitrure de bore wurtzitique, puis on met en place dans la matrice la couche intermédiaire de charge, se composant de 30 à 36 % en poids de charge de la couche coupante et de 64 à 70 X en poids d'acier au carbone, et, enfin, la couche de charge pour le substrat, constituée par de l'acier au carbone. According to a further variant of the method, the filler for the cutting layer, consisting of 1 to 12% by weight of hexagonal boron nitride and 88 to 99% by weight of wurtzitic boron nitride, is poured into the matrix. , then the intermediate filler layer, consisting of 30 to 36% by weight filler of the cutting layer and 64 to 70% by weight of carbon steel, is placed in the die, and, finally, the layer load for the substrate, consisting of carbon steel.

On place l'ébauche comprimée dans la chambre d'un dispositif à haute pression, dans laquelle on lui fait subir l'action d'une pression de 60 à 90 x 108 Pa à une température de 20000 à 25000K. Sous l'action de la pression et de la température élevées, il se forme dans la couche intermédiaire des produits de réaction des constituants, c'est-àdire des borures et des nitrures de fer.The compressed blank is placed in the chamber of a high pressure device, in which it is subjected to the action of a pressure of 60 to 90 x 108 Pa at a temperature of 20,000 to 25,000K. Under the action of high pressure and temperature, reaction products of constituents, i.e. borides and nitrides of iron are formed in the intermediate layer.

Pour une meilleure compréhension de l'invention, on donne des exemples de la plaquette coupante composite et des exemples de mise en oeuvre du procédé de fabrication de cette plaquette. For a better understanding of the invention, examples of the composite cutting insert and examples of implementation of the manufacturing process of this insert are given.

Exemple 1.Example 1.

D'abord, on prépare des charges de trois genres une charge pour le substrat, une charge pour la couche intermédiaire et une charge pour la couche coupante. Pour cela, on broie les constituants de départ et on sépare la classe granulaire de 0,1 à 15 iim. Dans le cas où les constituants de départ utilisés sont des poudres de matériaux extra-durs, on imprègne la classe granulaire séparée avec une solution aqueuse de matières amylacées (dextrine). First, fillers of three kinds are prepared: a filler for the substrate, a filler for the intermediate layer and a filler for the cutting layer. For this, the starting constituents are ground and the granular class is separated from 0.1 to 15 µm. In the case where the starting constituents used are powders of extra-hard materials, the separated granular class is impregnated with an aqueous solution of starchy materials (dextrin).

La charge-pour la couche intermédiaire est préparée en mélangeant les constituants de la couche coupante et les constituants du substrat dans la proportion voulue.The filler for the intermediate layer is prepared by mixing the constituents of the cutting layer and the constituents of the substrate in the desired proportion.

- Dans l'exemple con-sidéré, on met en place dans la matrice les charges ainsi obtenues : la charge pour le substrat, constituée par une poudre de titane, la charge pour la couche intermédiaire, se composant desconstituants soigneusement mélangés - titane et nitrure de bore cubique, le taux pondéral de titane étant de 90 X et le taux pondéral de nitrure de bore cubique, de 10 X - et la charge pour la couche coupante, constituée par une poudre de nitrure de bore cubique, puis on comprime sous une pression de 5 x-108 Pa. On place l'ébauche obtenue dans la chambre d'un dispositif à haute pression où on lui fait subir une pression de 70 x 108 Pa, à une température de 20000K, pen dans 30 secondes.Dans ces conditions, il se forme dans la couche intermédiaire des borures et des nitrures de titane. - In the example considered, the fillers thus obtained are placed in the matrix: the filler for the substrate, consisting of a titanium powder, the filler for the intermediate layer, consisting of carefully mixed constituents - titanium and nitride cubic boron, the weight ratio of titanium being 90 X and the weight ratio of cubic boron nitride, 10 X - and the load for the cutting layer, consisting of a powder of cubic boron nitride, then compressed under a pressure of 5 x-108 Pa. The obtained blank is placed in the chamber of a high pressure device where it is subjected to a pressure of 70 x 108 Pa, at a temperature of 20000K, pen in 30 seconds. Under these conditions, titanium borides and nitrides are formed in the intermediate layer.

Après enlèvement de la pression et refroidissement, on obtient une plaquette à trois couches.After removing the pressure and cooling, a three-layer wafer is obtained.

Par analyse aux rayons X, on a dosé les phases constitutives de la couche intermédiaire qui contenait environ 5 % en poids de nitrure de bore cubique et environ 70 X en poids de titane, le solde étant des borures et des nitrures de titane. By X-ray analysis, the constituent phases of the intermediate layer were determined, which contained about 5% by weight of cubic boron nitride and about 70% by weight of titanium, the balance being borides and nitrides of titanium.

Une telle plaquette a été utilisée sur un outil de coupe (monocoupe), la fixation au porte-outil ayant été réalisée par brasage. Le brasage n'a pas provoqué de destruction de la plaquette. Lors de la coupe d'un acier allié trempé, la tenue de l'outil a été de 1,5 fois plus grande que celle des outils armés de plaquettes connues. Such an insert was used on a cutting tool (single-cut), the attachment to the tool holder having been carried out by brazing. The brazing did not destroy the wafer. When cutting hardened alloy steel, the tool strength was 1.5 times greater than that of tools armed with known inserts.

Exemole 2.Exemole 2.

Le processus de fabrication de la plaquette est réalisé de la même manière qu'à l'exemple 1, mais la charge utilisée pour la couche coupante se compose de 95 X en poids de poudre de nitrure de bore hexagonal et de 5 X en poids d'aluminium, et la couche intermédiaire se compose de 20 X en poids d'un mélange de nitrure de bore hexagonal et d'aluminium et de 80 X en poids de titane. Le substrat est constitué de titane et la compression s'effectue comme décrit à l'exemple i. L'ébauche obtenue est soumise à l'action d'une pression de 60 x 108 Pa à une température de 21000K pendant 45 secondes.Dans la plaquette élaborée, l'analyse aux rayons X a mis en évidence une couche intermédiaire contenant environ 10 X en poids de nitrure de bore cubique dopé par l'aluminium et environ 60 % en poids de titane, le solde étant des borures et des nitrures de titane. The wafer manufacturing process is carried out in the same way as in Example 1, but the filler used for the cutting layer consists of 95% by weight of hexagonal boron nitride powder and 5% by weight of aluminum, and the intermediate layer consists of 20% by weight of a mixture of hexagonal boron nitride and aluminum and 80% by weight of titanium. The substrate is made of titanium and the compression is carried out as described in example i. The blank obtained is subjected to the action of a pressure of 60 x 108 Pa at a temperature of 21000K for 45 seconds. In the prepared wafer, the X-ray analysis revealed an intermediate layer containing about 10 X by weight of cubic boron nitride doped with aluminum and about 60% by weight of titanium, the balance being borides and nitrides of titanium.

Les propriétés de la plaquette obtenue sont analogues à celles de la plaquette de l'exemple 1. The properties of the wafer obtained are similar to those of the wafer of Example 1.

Exemple 3.Example 3.

L'ébauche est élaborée de la même manière qu'à
l'exemple 1, mais la charge utilisée pour la couche coupante est constituée par une poudre de diamant. La couche
intermédiaire est réalisée avec une charge se composant de
30 X en poids de poudre de diamant et de 70 X en poids de poudre de titane, et la charge pour le substrat est constituée de titane. L'ébauche obtenue est soumise à l'action
d'une pression de 65 x 108 Pa à une température de 16000K, pendant 50 secondes. Dans la plaquette élaborée, l'analyse aux rayons X a mis en évidence une couche intermédiaire
contenant environ 20 X en poids de diamant et environ 35 X
en poids de titane, le solde étant du carbure de titane.
The draft is developed in the same way as
Example 1, but the filler used for the cutting layer consists of a diamond powder. Layer
intermediate is carried out with a load consisting of
30% by weight of diamond powder and 70% by weight of titanium powder, and the filler for the substrate consists of titanium. The resulting blank is subjected to the action
a pressure of 65 x 108 Pa at a temperature of 16000K, for 50 seconds. In the elaborate wafer, X-ray analysis revealed an intermediate layer
containing about 20 X by weight of diamond and about 35 X
by weight of titanium, the balance being titanium carbide.

L'outil de coupe armé d'une telle plaquette est utilisé pour l'usinage des métaux et alliages non ferreux. The cutting tool armed with such an insert is used for machining non-ferrous metals and alloys.

Exemple 4.Example 4.

Le processus de fabrication de la plaquette composite est réalisé de la même manière qu'à 'exempfe 1, mais la charge pour la couche coupante se compose des
constituants en poudre suivants : 92 X en poids de nitrure -de borewu;tzitique et 8 X en poids de nitrure de bore hexagonal. La charge pour la couche intermédiaire se compose de 30 X enpoids de nitrure de bore et de 70 X en poids de poudre d' acier au carbone. - La charge pour le
substrat -est une poudre d'acier au carbone. Après la pré
compression, l'ébauche est soumise à l'action d'une pres
sion de 75 x 108 Pa à une température de 22000K, pendant
30 secondes.La couche intermédiaire de la plaquette composite élaborée contient environ 20 X en poids de nitrure
de bore cubique et wurtzitique et environ 53 X d'acier,
le solde étant des borures et des nitrures de fer. Lors
du brasage de la plaquette obtenue sur un porte-outil,
aucun décollement (rupture) de la plaquette n'a été obser
vé. L'outil de coupe armé de cette plaquette est utilisé
pour l'usinage de surfaces discontinues sur des aciers trempés.
The manufacturing process of the composite wafer is carried out in the same way as in Example 1, but the filler for the cutting layer consists of
the following powder constituents: 92% by weight of boron nitride; tzitic and 8% by weight of hexagonal boron nitride. The filler for the intermediate layer consists of 30% by weight of boron nitride and 70% by weight of carbon steel powder. - The charge for the
substrate - is carbon steel powder. After the pre
compression, the blank is subjected to the action of a pressure
sion of 75 x 108 Pa at a temperature of 22000K, for
30 seconds The middle layer of the engineered composite wafer contains approximately 20% by weight of nitride
cubic and wurtzitic boron and about 53 X steel,
the balance being borides and iron nitrides. When
the brazing of the plate obtained on a tool holder,
no detachment (rupture) of the wafer was observed
vé. The armed cutting tool of this insert is used
for machining discontinuous surfaces on hardened steels.

Exemple 5.Example 5.

L'ébauche est élaborée de la même manière qu'à l'exemple 1, mais la charge utilisée pour la couche coupante est constituée par du graphite. Pour la couche intermédiaire, la charge se compose de 20 % en poids de graphite et de 80 X en poids de charge pour l'élaboration d'un carbure de tungstène au cobalt. La charge pour le substrat est une charge pour l'élaboration d'un carbure de tungstène au cobalt. L'ébauche obtenue est soumise à l'action d'une pression de 120 y 108 Pa à une température de 25000K, pendant 55 secondes. Dans la plaquette composite, la couche intermédiaire contient environ 18 % en poids de diamant et environ 80 X en poids de carbure, le solde étant les produits de réaction. The blank is produced in the same way as in Example 1, but the filler used for the cutting layer consists of graphite. For the intermediate layer, the filler consists of 20% by weight of graphite and 80% by weight of filler for the production of a cobalt tungsten carbide. The filler for the substrate is a filler for making a cobalt tungsten carbide. The blank obtained is subjected to the action of a pressure of 120 y 108 Pa at a temperature of 25000K, for 55 seconds. In the composite wafer, the intermediate layer contains about 18% by weight diamond and about 80% by weight carbide, the balance being the reaction products.

Lors du brasage et de l'utilisation de la plaquette sur un outil de coupe, aucune rupture de couches n'a été observée. When brazing and using the insert on a cutting tool, no breakage of layers was observed.

Exemple 6.Example 6.

L'ébauche est élaborée de la même manière qu'à l'exemple 1, mais la charge utilisée pour la couche coupante est constituée par 8 S en poids de nitrure de bore hexagonal et 92 S en poids de nitrure de bore wurtzitique. La charge pour la couche intermédiaire se compose de 20 % en pois de nitrure de bore et de 80 % en poids de chrome. La charge pour le substrat est constituée de chrome. L'ébauche obtenue est soumise à l'action d'une pression de 90 x 108
Pa à une température de 24000K,pendant 60 secondes. Dans la plaquette composite, la couche intermédiaire contient environ 50 X en poids de nitrure de bore cubique wurtzitique et environ 20 % en poids de chrome, le solde étant des nitrures et des borures de chrome.
The blank is prepared in the same way as in Example 1, but the filler used for the cutting layer consists of 8% by weight of hexagonal boron nitride and 92% by weight of wurtzitic boron nitride. The filler for the intermediate layer consists of 20% by weight of boron nitride and 80% by weight of chromium. The filler for the substrate consists of chromium. The blank obtained is subjected to the action of a pressure of 90 x 108
Pa at a temperature of 24000K, for 60 seconds. In the composite wafer, the intermediate layer contains about 50% by weight of cubic boron wurtzitic nitride and about 20% by weight of chromium, the balance being nitrides and borides of chromium.

Lors du brasage et de l'utilisation de la plaquette sur un outil de coupe, aucune rupture de couches n'a été observée. When brazing and using the insert on a cutting tool, no breakage of layers was observed.

Claims (14)

REVENDICATIONS 1. Plaquette coupante composite pour l'usinage de pièces à grande résistance, comprenant une couche coupante en constituant extra-dur et un substrat en métal se prêtant au brasage, caractérisée en ce qu'entre la couche coupante et le substrat se trouve une couche intermédiaire constituée d'un mélange des constituants suivants 1. Composite cutting insert for machining high resistance parts, comprising a cutting layer made of an extra-hard component and a metal substrate suitable for soldering, characterized in that between the cutting layer and the substrate there is a layer intermediate consisting of a mixture of the following constituents constituant extra-dur de la couche coupante3 à un taux pondéral de 5 à 40 X , extra-hard component of the cutting layer3 at a weight ratio of 5 to 40 X, métal du substrat, à un taux pondéral de 10 à 80 % , metal of the substrate, at a weight rate of 10 to 80%, produits de la réaction entre les constituants indiqués à un taux pondéral égal au solde. products of the reaction between the constituents indicated at a weight ratio equal to the balance. 2. Plaquette coupante composite selon la revendication 1, caractérisée en ce que la couche coupante est constituée par du nitrure de bore cubique, du nitrure de bore cubique dopé, du diamant ou un mélange de ces matériaux. 2. Composite cutting insert according to claim 1, characterized in that the cutting layer consists of cubic boron nitride, doped cubic boron nitride, diamond or a mixture of these materials. 3. Plaquette coupante composite selon la revendication 1, caractérisée en ce que. le substrat est constitué par des-métaux se prêtant au brasage, des alliages de ces métaux, des aciers ou des carbures métalliques. 3. Composite cutting insert according to claim 1, characterized in that. the substrate consists of metals suitable for brazing, alloys of these metals, steels or metal carbides. 4. Plaquette coupante composite selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que la couche coupante est constituée par du nitrure de bore cubique, le substrat par du titane3 et la couche intermédiaire par 5 à 10 S en poids de nitrure de bore cubique et 35 à 70 X en poids de titane3 le solde étant des borures et des nitrures de titane. 4. Composite cutting insert according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the cutting layer is constituted by cubic boron nitride, the substrate by titanium3 and the intermediate layer by 5 to 10% by weight of nitride. cubic boron and 35 to 70% by weight of titanium3 the balance being titanium borides and nitrides. 5. Plaquette coupante composite selon l'une quelconque desrevendications 1 à 3, caractérisée en ce que la couche coupante est constituée par du diamant, le substrat par du titane, et la couche intermédiaire par 20 à 30 : en poids de diamant et 30 à 40 % en poids de titane, le solde étant du carbure de titane. 5. Composite cutting insert according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the cutting layer consists of diamond, the substrate of titanium, and the intermediate layer of 20 to 30: by weight of diamond and 30 to 40% by weight of titanium, the balance being titanium carbide. 6. Plaquette coupante composite selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que la couche coupante est constituée par du diamant, le substrat par du carbure de tungstène au cobalt, et la couche intermédiaire par 60 à 90 % en poids du carbure mentionné et 10 à 30 X en poids de diamant, le solde étant des produits des réactions entre le diamant et le carbure. 6. Composite cutting insert according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the cutting layer is constituted by diamond, the substrate by cobalt tungsten carbide, and the intermediate layer by 60 to 90% by weight. of the mentioned carbide and 10 to 30% by weight of diamond, the balance being products of the reactions between the diamond and the carbide. 7. Plaquette coupante composite selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que la couche coupante est constituée par du nitrure de bore cubique dopé par de l'aluminium, le substrat par du titane, et la couche intermédiaire par 5 à 10 X en poids de nitrure de bore cubique et 70 à 85 X en poids de titane, le solde étant des produits de la réaction entre le nitrure de bore et le titane. 7. Composite cutting insert according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the cutting layer consists of cubic boron nitride doped with aluminum, the substrate with titanium, and the intermediate layer with 5 to 10% by weight of cubic boron nitride and 70 to 85% by weight of titanium, the balance being products of the reaction between boron nitride and titanium. 8. Procédé de fabrication d'une plaquette coupante composite suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, comprenant 8. A method of manufacturing a composite cutting insert according to any one of claims 1 to 7, comprising 1) la préparation de la charge pour la couche coupante1 avec un constituant extra-dur ou un constituant pouvant se transformer en matériau extra-dur quand il est soumis à l'action de pressions et de températures élevées ; 1) preparing the filler for the cutting layer1 with an extra-hard component or a component capable of transforming into an extra-hard material when subjected to the action of high pressures and temperatures; 2) la préparation de la charge pour le substrat, avec un métal se prêtant au brasage 2) preparing the filler for the substrate, with a metal suitable for brazing 3) la mise en place desdites charges dans une matrice et leur compression sous une pression de 3 à 8 x 108 3) placing said loads in a die and compressing them under a pressure of 3 to 8 x 108 Pa, de façon à obtenir une ébauche compacte ; etPa, so as to obtain a compact blank; and 4) l'action sur l'ébauche obtenue-d'une pression et d'une température élevées, caractérisé en ce que, entre la charge pour la couche coupante et la charge pour le substrat, on interpose une couche intermédiaire de charge constituée par un mélange se composant de 10 à 60 X en poids de charge pour la couche coupante et de 40 à 90 X de charge pour le substrat. 4) the action on the blank obtained by high pressure and high temperature, characterized in that, between the load for the cutting layer and the load for the substrate, an intermediate load layer is interposed consisting of a mixture consisting of 10 to 60% by weight filler for the cutting layer and 40 to 90% filler for the substrate. 9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que le constituant de départ pour la charge destinée à la couche coupante est une poudre de nitrure de bore cubique, de nitrure de bore cubique dopé, de nitrure de bore wurtzitique, de nitrure de bore hexagonal, de diamant ou de graphite, ou bien un mélange de ces poudres. 9. Method according to claim 8, characterized in that the starting constituent for the filler intended for the cutting layer is a powder of cubic boron nitride, doped cubic boron nitride, wurtzitic boron nitride, boron nitride. hexagonal, diamond or graphite, or a mixture of these powders. 10. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que le constituant de départ pour la charge destinée au substrat est une poudre de métal à point de fusion proche de 12000K ou plus élevé, se prêtant au brasage, ou d'alliage de ce métal, d'acier, ou bien une charge destinée à l'élaboration d'un carbure métallique. 10. The method of claim 8, characterized in that the starting component for the filler intended for the substrate is a metal powder with a melting point close to 12000K or higher, suitable for brazing, or an alloy of this metal. , of steel, or else a filler intended for the production of a metal carbide. 11. Procédé selon l'une quelconque des revendications 8 à 10, caractérisé en ce que l'on verse successivement dans la matrice la charge pour la couche coupante constituée par du nitrure de bore cubique, la charge pour la couche intermédiaire constituée par 5 à 10 X en poids de nitrure de bore cubique et 90 à 95 % en poids de titane, et la charge pour le substrat constituée par du titane, puis on comprime les couches de charge sous une pression de 3 à 8 x 1Ô8 Pa et l'on soumet l'ébauche obtenue à l'action d'une pression de -40 à;9Ô x 108 Pa et d'une température de 18000 à 24000K. 11. Method according to any one of claims 8 to 10, characterized in that the filler for the cutting layer consisting of cubic boron nitride is successively poured into the matrix, the filler for the intermediate layer consisting of 5 to 10% by weight cubic boron nitride and 90-95% by weight titanium, and the filler for the substrate consisting of titanium, then the filler layers are compressed under a pressure of 3-8 x 108 Pa and the blank obtained is subjected to the action of a pressure of -40 to 9O x 108 Pa and a temperature of 18000 to 24000K. 12. Procédé selon l'une quelconque des revendications 8 à 10, caractérisé en ce. que l'on verse successivement dans la matrice la charge pour la couche coupante constituée par du diamant, la charge pour la couche intermédiai- re constituée par 30 à 40 X en poids de diamant et 60 à 70 X en poidsde titane, et la charge pour le substrat constituée par du titane, puis on comprime ces charges-sous une pression de 3 à 8 x 108 Pa, et l'on soumet l'ébauche obtenue à.l'action-d'une pression de 40 à 70 x 108 Pa et d'une température de 12000 à 18000K. 12. Method according to any one of claims 8 to 10, characterized in that. that the filler for the cutting layer consisting of diamond, the filler for the intermediate layer consisting of 30 to 40 X by weight of diamond and 60 to 70 X by weight of titanium, and the filler for the substrate consisting of titanium, then these charges are compressed under a pressure of 3 to 8 x 108 Pa, and the blank obtained is subjected to the action of a pressure of 40 to 70 x 108 Pa and a temperature of 12000 to 18000K. 13. Procédé selon l'une quelconque'des revendications 8 à 10, caractérisé en ce que-l'on verse successivement dans la matrice la charge pour la couche coupante cons tituée par du graphite, la charge pour la couche intermédiaire constituée par 10 à 30 % en poids de graphite et 60 à 90 S en poids de charge destinée à lélaboration d'un carbure de tungstène au cobalt, et la charge pour le substrat constituée par une charge pour l'élaboration d'un carbure de tungstène au cobalt, puis on comprime ces couches sous une pression de 3 à 8 x 108 Pa et I'on. 13. Process according to any one of claims 8 to 10, characterized in that the filler for the cutting layer consisting of graphite is successively poured into the matrix, the filler for the intermediate layer consisting of 10 to 30% by weight of graphite and 60 to 90% by weight of filler intended for the production of a tungsten carbide with cobalt, and the filler for the substrate constituted by a filler for the production of a tungsten carbide with cobalt, then these layers are compressed under a pressure of 3 to 8 x 108 Pa and the. soumet l'ébauche obtenue à l'action d'une pression de 90 à 150 x 108 Pa et d'une température de 2400C à 35000K.subjects the blank obtained to the action of a pressure of 90 to 150 x 108 Pa and a temperature of 2400C to 35000K. 14. Procédé selon l'une quelconque des revendications 8 à 10, caractérisé en ce que l'on verse successive-ment dans la matrice la charge pour la couche coupante constituée par du nitrure de bore hexagonal, dopé avec 0,5 à 5 % en poids d'aluminium, la charge pour la couche intermédiaire constituée par 10 à 20 % en poids de nitrure de bore hexagonal et 80 à 90 X en poids de titane, et la charge pour le substrat constituée par du titane, puis on comprime ces charges sous une pression de 3 à 8 x 108 Pa et l'on soumet l'ébauche obtenue à l'action d'une pression de 60 à 90 x 108 Pa et d'une température de 21000 à 29000K. 14. Method according to any one of claims 8 to 10, characterized in that the filler for the cutting layer consisting of hexagonal boron nitride doped with 0.5 to 5% is successively poured into the matrix. by weight of aluminum, the filler for the intermediate layer consisting of 10 to 20% by weight of hexagonal boron nitride and 80 to 90% by weight of titanium, and the filler for the substrate consisting of titanium, then these are compressed loads under a pressure of 3 to 8 x 108 Pa and the blank obtained is subjected to the action of a pressure of 60 to 90 x 108 Pa and a temperature of 21000 to 29000K.
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