JP2012091318A - 超硬合金工具及びその作成方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】少なくとも分圧、一時的に窒素分圧を有する雰囲気中で焼結することによって、バルク領域へ向かって内方へ延出する略均一な厚さを有する非層状のバインダ濃縮ゾーンを有した焼結されたままの基体30が形成され、コーティングされた超硬合金工具20及びその作成方法を提供する。
【選択図】図2
Description
実施例1に関して、出発粉末混合物は、以下の成分、6重量%のコバルト、2.7重量%のタンタル、2.0重量%のチタン、及び0.8重量%のニオブを含み、この出発粉末混合物のバランスは、タングステンと炭素であり、炭素は、6.18重量%のレベルまで調整された。出発粉末混合物は、極微量を含むことはあっても、窒素を全く含まない。この極微量は十分に少ないため、出発粉末は有効量の窒素を含まない。従って、出発粉末中の窒素(存在したとしても)は、バインダ濃縮ゾーンの形成の際に測定できる程(又は知覚できる程)の補助的役割を果たさない。
調整冷却ステップの間、窒素分圧が70トルであったこと以外は、実施例1と同様の成分の粉末混合物が実施例1と同様に調製され、圧縮され、処理された。この分析によって、基体の外周面から内方へ、深さ29μm、延出する本質的に非層状のバインダ濃縮ゾーンが得られたことを示した。バインダ濃縮ゾーンの見掛け気孔率はC00であり、バルク基体の見掛け気孔率はC02であった。
実施例2において、生切削インサートブランクが実施例1と同じ粉末混合物から圧縮されて、SNG432型の生の切削インサートブランクが形成された。焼結保持ステップが約45分間続いた以外、処理ステップは、実施例1を処理するために使用されたステップと同じであった。本質的に非層状のバインダ濃縮ゾーン深さは、約23μmであり、バインダ濃縮ゾーン中の最高レベルのコバルト濃度は、バルク基体のコバルト濃度の約200%乃至約250%であった。バインダ濃縮ゾーンの気孔率はC00であり、バルク基体に対する気孔率はC02であった。
調整された冷却ステップが70トルの窒素分圧で行われた以外は、実施例2の粉末混合物と同じ粉末混合物は、実施例2と同様に調製され、処理された。基体の表面を起点として、深さ約23μm、内方へ延びる本質的に非層状のバインダ濃縮が得られた。バインダ濃縮ゾーンの見掛け気孔率はC00であり、バルク基体の見掛け気孔率はC02であった。
実施例3、3A、及び3Bにおいて、実施例1の粉末混合物と同様に生の切削インサートブランクが粉末混合物から圧縮された。窒素雰囲気が、焼結加熱ステップ中、焼結保持ステップ中、及び調整冷却ステップ中、70トルで保持されたのを除いて、生の切削インサートブランクは、実施例1の処理と同様に処理された。実施例3、3A、及び3Bにおいて、これらの焼結されたままの切削インサート基体の各々が、外周面を起点として、深さ、それぞれ、約10、10、及び10.4μm、内方、バルク基体へ向かって延出する、本質的に非層状のバインダ濃縮ゾーンを有していた。基体の各々について、バインダ濃縮ゾーンの気孔率はC00であり、バルク基体の気孔率はC02だった。
調整された冷却率が11.1℃/分であったことを除いて、実施例3の粉末混合物と同じ成分の粉末混合物が、実施例3と同様に調製され処理された。実施例3C及び3Dは、外周面から、深さ、それぞれ、10μm、13μm、延出したバインダ濃縮ゾーンを示した。各実施例に対して、バインダ濃縮ゾーンの見掛気孔率はC00であり、バルク基体の気孔率はC02だった。
実施例6について、実施例1と同じ粉末混合物が実施例1と同様に処理され、焼結されたままの切削インサート基体を得た。焼結されたままの切削インサート基体は研削され、これにより、掬い面と逃げ面が研削されたままの面を現わした。研削された焼結されたままの切削インサートブランクは、1483℃で、約45分間、真空状態で、再焼結された。
更なる実施例1057A乃至C、実施例1058A乃至C、及び実施例1059A乃至Cは、実施例1と同様に出発粉末を用いて調整され、実施例1057A乃至C、実施例1058A乃至C、及び実施例1059A乃至Cの炭素レベルは、それぞれ、6.24重量%、6.21重量%、及び6.18重量%であった。
六つの更なる実施例(TC1209、TC1211、TC1205、TC1207、TC1198、及びTC1200)により、切削インサートが作成され、製品化された切削インサートに対する性能テストが行われた。各実施例に対して、出発粉末は、実施例1と同様であり、炭素レベルは以下の表3に説明されるように調整された。
更なる実施例TC1247A乃至TC1247C、TC1248A乃至TC1248C、及びTC1249A乃至TC1249Cが調製された。これらの実施例において、出発粉末混合物は、以下の成分(重量%)、即ち、6.0コバルト、2.59タンタル、2.00チタン、0.91ニオブ、及び均衡量のタングステン及び炭素を含んでいた。炭素は、実施例TC1247A−C、TC1248A−C、及びTC1249A−Cがそれぞれ、6.15、6.10、及び6.07重量%の炭素レベルを有するように調整された。出発粉末混合物は、0.63重量%の窒化チタンを含み、0.5重量%のチタン含量に寄与し、これにより、有効量の窒素がこれらの実施例の出発粉末混合物中に生じた。
表5は、出発粉末の炭素レベル(重量%)、バインダ濃縮ゾーンの深さ(μm)、及びバルク気孔率を示す。
1/2N2(pN2)⇔ N(aN) (1A)
ΔG=ΔG°+RT1nk (2A)
K=exp[−ΔG°/RT]=aN/(pN2)1/2 (3A)
P2/P1=(a2/a1)2 (4A)
例えば、一定温度において、処理の窒素活動度を二倍にするためには、即ち、15トルの窒素分圧で、a2/a1速度を2に等しくするには、窒素分圧を4倍の60トルまで引き上げて、等式(4A)を満たさなければならない。
実施例X207−1からX207−3までについては、出発粉末混合物は以下の成分、即ち、6重量%のコバルト、2.7重量%のタンタル、2.0重量%のチタン、0.8重量%のニオブ、及び出発粉末混合物の残部は、タングステンと炭素であった。出発粉末混合物中、2重量%のチタン、即ち、約100%のチタンは、主発粉末混合物中の窒化チタンから生成されるので、出発粉末混合物は有効量の窒素を含み、この窒素はバインダ濃縮ゾーンの形成を補助する役割を果たした。
実施例1059−4乃至1059−6は、炭素含量が6.18重量%に等しくなるように調整されたことを除いては、実施例1の成分と同じ成分を有していた。実施例1059−4乃至1059−6は、実施例X207−1乃至X207−3のそれぞれと同じように処理された。表8は、焼結加熱ステップ用窒素分圧(P1)及び焼結保持ステップ用窒素分圧(P2)だけでなく、基体のバルク領域の気孔率、バインダ濃縮の表面ゾーンの深さ(μm)、及びバインダ濃縮の表面ゾーン中の最大コバルト含量を表す。バインダ濃縮の表面ゾーン中の最大コバルト含量は、バルク領域のコバルト含量のパーセンテージとして表される。バルク領域の気孔率は、ASTM表示番号B−276−91(1996年再認可)によって求められた。
熱1723の六つの実施例は、以下の表9に示される。熱1723のこれらの実施例は、焼結加熱ステップ中の窒素分圧が70トルであり、焼結保持ステップ中の窒素分圧が15トルであり、加熱ステップの昇温率が1.11℃/分(2°F/分)であったことを除いては、実施例1のような方法で処理される。熱1723の実施例の成分は、各実施例の炭素レベルが表11に説明される値まで調整されたことを除いては、実施例1と同じ成分であった。TC1206/RH−1723及びTC1199/RH−1723は、焼結プロセスの前に少なくとも一つの研削された表面を有する焼結されたままの基体を有した。バインダ濃縮ゾーンに関する特性は研削された表面から決定された。
熱1724の六つの実施例は、焼結保持ステップ中の窒素分圧が1.5トルであったこと以外は、熱1660の実施例と同様の方法で処理された。実施例TC1206/RH−1724及びTC1199/RH−1724は、焼結プロセスの前に少なくとも一つの研削された面を有する焼結されたままの基体を有した。バインダ濃縮ゾーンに関する特性は、研削された面から求められた。以下の表11は、コバルト濃縮の深さ(μm)、ASTM表示番号B−276−91(1996年再認可)によるバルク基体の気孔率、磁気飽和値(ガウス・cm3/グラム)、保磁力(HC)(エルステッド)、及び材料密度(g/cm3)を表す。
Claims (65)
- コーティングされた切削インサートであって、 分圧を有する雰囲気中で出発粉末の圧縮された塊を焼結することによって作成される十分に密な基体を有し、 前記出発粉末が、以下の成分、即ち、コバルト、ニッケル、鉄、それらの合金の1つ以上から選択されるバインダと、タングステンと、炭素と、チタン、タンタル、ニオブ、ハフニウム、ジルコニウム、及びバナジウムの1つ以上と、を含み、 前記基体が、掬い面、逃げ面、及び前記掬い面と前記逃げ面が交わった部分にある切り刃を有すると共に、前記切り刃と前記掬い面及び前記逃げ面の少なくとも一つの近隣から始まり、バルク領域へ向かって内方へ延出する略均一な厚さを有する非層状のバインダ濃縮ゾーンを有し、前記バルク領域がASTM表示番号B276−91(1996年再認可)によるC00より大きな気孔率を有し、 前記バインダ濃縮ゾーンがいかなる炭素析出をも示さず、 前記切り刃と前記基体の前記掬い面及び前記逃げ面の一つ又は両方の少なくとも一部上のコーティングを含む、 コーティングされた切削インサート。
- 前記出発粉末が、本質的に、以下の成分、即ち、コバルト、タングステン、炭素、チタン、タンタル、及びニオブを有する、請求項1に記載のコーティングされた切削インサート。
- 前記基体の前記バルク領域がASTM表示番号B276−91(1996年再認可)によるC02以上、C08以下の気孔率を有する、請求項1に記載のコーティングされた切削インサート。
- 前記出発粉末が、約3重量%乃至約12重量%のコバルト、約12重量%以下のタンタル、約6重量%以下のニオブ、約10重量%以下のチタン、約95重量%以下のタングステン、及び約7重量%以下の炭素を有する、請求項1に記載のコーティングされた切削インサート。
- チタンと窒素を含む化合物が、前記出発粉末の約0.5重量%以下のチタンに寄与する、請求項4に記載のコーティングされた切削インサート。
- チタン及び窒素を含む化合物が、前記出発粉末の約0.5重量%以上、約2重量%以下のチタンに寄与する、請求項4に記載のコーティングされた切削インサート。
- チタン及び窒素を含む化合物が、前記出発粉末中の約25%以下のチタンに寄与する、請求項4に記載のコーティングされた切削インサート。
- チタン及び窒素を含む化合物が、前記出発粉末中の約25%以上約100%以下のチタンに寄与する、請求項4に記載のコーティングされた切削インサート。
- 前記バインダ濃縮ゾーンが、前記切り刃と前記掬い面及び前記逃げ面の少なくとも1つから、深さ約50μm以下、内方へ延出する、請求項1に記載のコーティングされた切削インサート。
- バインダ濃縮ゾーンが、前記切り刃と前記掬い面及び前記逃げ面の少なくとも1つから、深さ約20μm乃至約30μmにわたって、内方へ延出する、請求項1に記載のコーティングされた切削インサート。
- コバルト濃縮ゾーンのバインダ含量が、前記バルク領域のバインダ含量の約125%乃至約300%である、請求項1に記載のコーティングされた切削インサート。
- コバルト濃縮ゾーンのバインダ含量が、前記バルク領域のバインダ含量の約200%乃至約250%である、請求項1に記載のコーティングされた切削インサート。
- 前記焼結プロセスが、 気孔密閉温度以上の温度まで焼結加熱するステップと、 前記気孔密閉温度以上の温度で焼結保持するステップと、 前記共融温度より下の温度まで調整冷却するステップと、を有する、請求項1に記載のコーティングされた切削インサート。
- 前記基体のバルク領域が、窒素の単一ソースが焼結雰囲気である窒素を含む、請求項1に記載のコーティングされた切削インサート。
- 前記基体のバルク領域が、窒素源が前記焼結雰囲気及び前記出発粉末である窒素を含む、請求項1に記載のコーティングされた切削インサート。
- 前記基体が、タングステンの固溶体カーバイド及び/又は固溶体炭窒化物と、タンタル、ニオブ、チタン、ハフニウム、ジルコニウム、及びバナジウムの1つ以上と、を有する、請求項1に記載のコーティングされた切削インサート。
- 前記バインダ濃縮ゾーンから、前記固溶体カーバイド及び/又は固溶体炭窒化物が少なくとも部分的に除去される、請求項16に記載のコーティングされた切削インサート。
- 前記バインダ濃縮ゾーンから、前記固溶体カーバイド及び/又は固溶体炭窒化物が完全に除去される、請求項16に記載のコーティングされた切削インサート。
- 前記バインダ濃縮ゾーンが、前記切り刃と前記掬い面及び前記逃げ面の少なくとも1つから始まる、請求項1に記載のコーティングされた切削インサート。
- 前記バインダ濃縮ゾーンが、前記切り刃と前記掬い面及び前記逃げ面の少なくとも1つの近傍から始まる、請求項1に記載のコーティングされた切削インサート。
- 前記コーティングが1つ以上の層を有し、前記層が、物理的気相蒸着(PVD)、化学気相蒸着(CVD)、及び適温蒸着の1つ以上によって塗布され、前記コーティング層の各々が、以下、チタンカーバイド、窒化チタン、チタン炭窒化物、アルミナ、ニホウ化チタン、及び窒化チタンアルミニウムの1つ以上を有する、請求項1に記載のコーティングされた切削インサート。
- コバルト濃縮ゾーンは、前記掬い面及び前記切り刃から延出され、前記逃げ面からコバルト濃縮は延出されない、請求項1に記載のコーティングされた切削インサート。
- 前記逃げ面は研削された面である、請求項22に記載のコーティングされた切削インサート。
- 前記基体が、タングステンの固溶体カーバイト及び/又は固溶体炭窒化物と、タンタル、ニオブ、チタン、ハフニウム、ジルコニウム、及びバナジウムの1つ以上と、を有し、前記バインダ濃縮ゾーンから、前記固溶体カーバイト及び/又は固溶体炭窒化物が少なくとも部分的に除去される、請求項1に記載のコーティングされた切削インサート。
- 前記基体のバルク領域が、第1のレベルで窒素を含み、前記バインダ濃縮ゾーンが第2のレベルで窒素を含む、請求項1に記載のコーティングされた切削インサート。
- 前記第1のレベルの窒素が前記第2のレベルの窒素より少ない、請求項25に記載のコーティングされた切削インサート。
- 前記基体のバルク領域内の前記窒素源が前記出発粉末及び前記焼結雰囲気を有する、請求項25に記載のコーティングされた切削インサート。
- コーティングされた超硬合金切削インサートを作成する方法であって、 以下の成分、即ち、コバルト、ニッケル、鉄、及びそれらの合金の一つ以上から選択されるバインダと、タングステンと、炭素と、チタン、タンタル、ニオブ、ハフニウム、ジルコニウム、及びバナジウムの1つ以上と、を含む、出発粉末混合物を形成する出発粉末を混合するステップと、 出発粉末混合物を圧縮して生の切削インサートブランクを形成するステップと、 前記生の切削インサートブランクを脱ろうして脱ろう切削インサートブランクを形成するステップと、 最高脱ろう温度から少なくとも気孔密閉温度まで、少なくとも分圧を有し、焼結加熱工程の少なくとも一部分が、窒素分圧を有する雰囲気中で、前記脱ろう切削インサートブランクを焼結加熱して、窒素が前記脱ろう切削インサートブランクに拡散し、予備焼結された切削インサートブランクを形成するステップと、 少なくとも分圧を有し、焼結加熱工程の少なくとも一部分が、窒素分圧を有する雰囲気中で、焼結保持温度で、前記予備焼結された切削インサートブランクを焼結保持して、窒素が予備焼結切削インサートブランクから発生し、焼結された切削インサートブランクを形成するステップと、 焼結温度から共融温度より下の目標温度まで、前記焼結された切削インサートブランクを調節された速度で少なくとも分圧を有する雰囲気で冷却して、前記基体のバルク領域の近隣から始まり、基体のバルク領域の内方へ延出する非層状のバインダ濃縮ゾーンを含む外周面を有する焼結されたままの切削インサート基体を形成するステップと、 1つ以上のコーティング層で焼結されたままの切削インサート基体をコーティングするステップと、 を有する、 方法。
- 前記脱ろうステップが、水素分圧を有する雰囲気中で前記生の切削インサートブランクを加熱することを有する、請求項28に記載の方法。
- 前記脱ろうステップが、水素正圧を有する雰囲気中で前記生の切削インサートブランクを加熱することを有する、請求項28に記載の方法。
- 焼結加熱ステップ全体が、窒素分圧を有する雰囲気中で行われる、請求項28に記載の方法。
- 焼結保持ステップ全体が、窒素分圧を有する雰囲気中で行われる、請求項28に記載の方法。
- 前記冷却ステップの少なくとも一部が、窒素分圧を有する雰囲気中で行われる、請求項28に記載の方法。
- 前記冷却ステップ全体が、窒素分圧を有する雰囲気中で行われる、請求項28に記載の方法。
- 更なる冷却ステップ後と前記コーティングステップ前に、以下のステップ、即ち、 前記焼結されたままの切削インサート基体の前記掬い面及び前記逃げ面の少なくとも1つの一部を研削し、これによって、前記掬い面及び前記逃げ面の少なくとも一つの一部から前記コバルト濃縮ゾーンを除去し、研削基体を形成する、ステップと、 前記研削基体を真空中で再焼結して、再焼結された研削基体を形成する、ステップと、 を更に有する、 請求項28に記載の方法。
- 前記再焼結ステップ後に、前記再焼結された研削基体の前記逃げ面の少なくとも一部を研削するステップを更に有する、請求項35に記載の方法。
- 前記更なる冷却ステップ後及び前記コーティングステップ前に、前記切り刃をホーニングするステップを更に有する、請求項28に記載の方法。
- 非層状のバインダ濃縮ゾーンが本来いかなる固溶体カーバイド及び固溶体炭窒化物をも含まないため、タングステンカーバイド及びコバルトがバインダ濃縮ゾーンの略全体を構成する、請求項28に記載の方法。
- 非層状のバインダ濃縮ゾーンから、何らかの固溶体カーバイド及び何らかの固溶体炭窒化物が少なくとも部分的に除去される、請求項28に記載の方法。
- 前記基体のバルク領域が、ASTM表示番号B276−91(1996年再認可)によるC00より大きな気孔率を有し、前記バインダ濃縮ゾーンが実質的に炭素析出を含まない、請求項28に記載の方法。
- 前記焼結加熱ステップ全体の雰囲気が窒素の分圧を含む、請求項28に記載の方法。
- 前記焼結保持ステップ全体の雰囲気が窒素の分圧を含む、請求項28に記載の方法。
- 前記焼結加熱ステップ全体の雰囲気が第1のレベルで窒素分圧を含み、前記焼結保持ステップ全体の雰囲気が第2のレベルで窒素分圧を含み、前記第1のレベルの窒素分圧が、前記第2のレベルの窒素分圧とは異なる、請求項28に記載の方法。
- 前記第2のレベルの窒素分圧が前記第1のレベルの窒素分圧より大きい、請求項43に記載の方法。
- 前記第2のレベルの窒素分圧が前記第1のレベルの窒素分圧よりも少なくとも4倍大きい、請求項43に記載の方法。
- 前記基体のバルク領域が、ASTM表示番号B276−91(1996年再認可)によるC00以下の気孔率を有する、請求項28に記載の方法。
- 出発粉末が、以下の成分、即ち、コバルト、タングステン、炭素、チタン、ニオブ、及びタンタルを含む、少なくとも分圧を有する雰囲気中で、出発粉末の圧縮された塊を燒結することによって、作られる基体であって、 掬い面、逃げ面、及び前記掬い面と前記逃げ面が交わった部分にある切り刃によって画定される外周面と、 前記切り刃と前記掬い面及び前記逃げ面の少なくとも一つの近隣から始まり、バルク領域へ向かって内方へ延出する略均一な厚さを有する非層状のコバルト濃縮ゾーンを有し、前記バルク領域がASTM表示番号B276−91(1996年再認可)によるC00より大きな気孔率を有し、 前記コバルト濃縮ゾーンから、固溶体カーバイド及び/又は固溶体炭窒化物が少なくとも部分的に除去され、 コバルト濃縮ゾーンがいかなる炭素析出をも示さない、 前記コバルト濃縮ゾーンが前記バルク領域のコバルト含量の約125%乃至約300%のコバルト含量を有する、 前記基体。
- 前記基体の外周面の少なくとも一部にコーティングを更に有する、請求項47に記載の基体。
- 前記切り刃がホーニングされた切り刃である、請求項47に記載の基体。
- コバルト濃縮ゾーンが本質的に固溶体カーバイドや固溶体炭窒化物を含まないため、タングステンカーバイド及びコバルトがコバルト濃縮ゾーンの略全てを構成する、請求項47に記載の基体。
- 前記基体のバルク領域が、ASTM表示番号B276−91(1996年再認可)によるC02以上C08以下の気孔率を有する、請求項47に記載の基体。
- 窒素分圧を含む雰囲気中で出発粉末の圧縮された塊を焼結することによって作成される略十分に密な基体を有し、 前記出発粉末が、以下の成分、即ち、コバルト、ニッケル、鉄及びそれらの合金の一つ以上から選択された、約3重量%乃至約12重量%のバインダと、約95重量%以下のタングステンと、約7重量%以下のカーボンと、 約13重量%以下のチタン、タンタル、ニオブ、ハフニウム、ジルコニウム、及びバナジウムの一つ以上と、を含み、 前記基体が、掬い面と逃げ面と前記掬い面と前記逃げ面が交わった部分に切り刃とを有し、 前記基体が、前記切り刃と前記掬い面及び前記逃げ面の少なくとも一つの近隣から始まり、バルク領域へ向かって内方へ延出する、深さが略均一な非層状のバインダ濃縮ゾーンを有し、 前記バインダ濃縮ゾーンが第1の窒素含量を有し、前記基体のバルク領域が第2の窒素含量を有し、前記第1の窒素含量が第2の窒素含量よりも大きく、 前記切り刃及び前記基体の前記掬い面と前記逃げ面の一つ又は両方の少なくとも一部上のコーティングを含む、 コーティングされた切削インサート。
- 前記基体のバルク領域がASTM表示番号B276−91(1996年再認可)によるC00以下の気孔率を有する、請求項52記載のコーティングされた切削インサート。
- 前記コーティングが、前記基体表面上に窒化チタンのベース層を含む、請求項53に記載のコーティングされた切削インサート。
- 前記基体のバルク領域が、ASTM表示番号B276−91(1996年再認可)によるC00より大きい気孔率を有する、請求項52記載のコーティングされた切削インサート。
- 前記コーティングが、前記基体の表面上にチタン炭窒化物のベース層を含む、請求項55に記載のコーティングされた切削インサート。
- 前記コバルト濃縮ゾーンが前記掬い面と前記切り刃から延出し、コバルト濃縮は前記逃げ面からは延出しない、請求項52に記載のコーティングされた切削インサート。
- 前記逃げ面が研削された面である、請求項57に記載のコーティングされた切削インサート。
- コーティングされた超硬合金切削インサートを作成する方法であって、 出発粉末を混合して出発粉末混合物を形成するステップであって、前記粉末が、コバルト、ニッケル、鉄、及びそれらの合金の一つ以上から選択されるバインダと、タングステンと、炭素と、チタン、タンタル、ニオブ、ハフニウム、ジルコニウム、及びバナジウムの一つ以上と、を含むステップと、 前記出発粉末混合物を圧縮して生の切削インサートブランクを形成するステップと、 前記生の切削インサートブランクを脱ろうして脱ろう切削インサートブランクを形成するステップと、 最高脱ろう温度から少なくとも気孔密閉温度まで、焼結加熱ステップの略全体にわたって、第1の窒素分圧を有する雰囲気中で、前記脱ろう切削インサートブランクを焼結加熱して、予備焼結された切削インサートブランクを形成するステップと、 焼結保持ステップの略全体にわたって、第1の窒素分圧より大きい第2の窒素分圧を有する雰囲気中で、焼結保持温度で、前記予備焼結された切削インサートブランクを焼結保持して、焼結された切削インサートブランクを形成するステップと、 焼結温度から共融温度より下の目標温度まで、前記焼結された切削インサートブランクを冷却して、前記基体のバルク領域の近隣から始まり、内方へ延出する非層状のバインダ濃縮ゾーンを含む外周面を有する焼結されたままの切削インサート基体を形成するステップと、 前記基体表面上に、窒素含有材料を有するベース層を有する1つ以上のコーティング層で焼結されたままの切削インサート基体をコーティングするステップと、 を有する、 方法。
- 前記ベース層のための材料が、窒化チタンとチタン炭窒化物を有する群から選択される、請求項59に記載の方法。
- 前記基体のバルク領域がASTM表示番号B276−91(1996年再認可)によるC00より大きな気孔率を有し、前記ベース層がチタン炭窒化物を有する、請求項59に記載の方法。
- 前記基体のバルク領域がASTM表示番号B276−91(1996年再認可)によるC00以下の気孔率を有し、前記ベース層が窒化チタンを有する、請求項59に記載の方法。
- 前記冷却ステップが、少なくとも分圧を有する雰囲気中、調整された速度で実行される請求項59に記載の方法。
- 前記第2の窒素分圧が第1の窒素分圧より約4倍大きい、請求項59に記載の方法。
- バインダ濃縮の表面ゾーンを示す焼結されたままの基体及びバインダ濃縮の表面ゾーンを示さない焼結されたままの基体のいずれかを選択的に作成する方法であって、有効量の窒素を含まないが、 コバルト、ニッケル、鉄、それらの合金の一つ以上から選択されるバインダ合金と、タングステンと、炭素と、チタン、タンタル、ニオブ、ハフニウム、ジルコニウム、及びバナジウムの一つ以上と、を含む出発粉末を混合するステップと、 混合された出発粉末を圧縮して生の切削インサートブランクを形成するステップと、 生の切削インサートブランクを脱ろうして脱ろう切削インサートブランクを形成するステップと、 最高脱ろう温度から少なくとも気孔密閉温度まで、このステップの略全体にわたって、第1の窒素分圧を有する雰囲気中で、脱ろう切削インサートブランクを焼結加熱して、予備焼結された切削インサートブランクを形成する、脱ろう切削インサートブランクを焼結加熱するステップと、 焼結保持温度で、このステップの略全体にわたって、第2の窒素分圧を有する雰囲気中で、予備焼結された切削インサートブランクを焼結保持して、焼結された切削インサートブランクを形成するステップであって、 第2の窒素分圧が第1の窒素分圧以上又は第1の窒素分圧以下のいずれかが選択されてもよいステップと、 焼結温度から共融温度より下の目標温度まで、焼結された切削インサートブランクを冷却して、焼結されたままの切削インサート基体を形成するステップであって、第2の窒素分圧が第1の窒素分圧より大きいとき、焼結されたままの切削インサート基体はバインダ濃縮の表面ゾーンを示さないが、第2の窒素分圧が第1の窒素分圧以下であるとき、焼結されたままの切削インサート基体はバインダ濃縮の表面ゾーンを示すステップと、 焼結されたままの切削インサート基体を一つ以上のコーティング層でコーティングする、ステップと、 を有する、 方法。
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