KR101005435B1 - ＴｉＢＮ 코팅 - Google Patents

ＴｉＢＮ 코팅 Download PDF

Info

Publication number
KR101005435B1
KR101005435B1 KR1020030031820A KR20030031820A KR101005435B1 KR 101005435 B1 KR101005435 B1 KR 101005435B1 KR 1020030031820 A KR1020030031820 A KR 1020030031820A KR 20030031820 A KR20030031820 A KR 20030031820A KR 101005435 B1 KR101005435 B1 KR 101005435B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
layer
tibn
cutter body
layers
tin
Prior art date
Application number
KR1020030031820A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20030091686A (ko
Inventor
홀츠슈헬가
Original Assignee
발터 아게
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 발터 아게 filed Critical 발터 아게
Publication of KR20030091686A publication Critical patent/KR20030091686A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101005435B1 publication Critical patent/KR101005435B1/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/22—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of inorganic material, other than metallic material
    • C23C16/30—Deposition of compounds, mixtures or solid solutions, e.g. borides, carbides, nitrides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C28/00—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
    • C23C28/04—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D only coatings of inorganic non-metallic material
    • C23C28/044—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D only coatings of inorganic non-metallic material coatings specially adapted for cutting tools or wear applications
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C30/00—Coating with metallic material characterised only by the composition of the metallic material, i.e. not characterised by the coating process
    • C23C30/005—Coating with metallic material characterised only by the composition of the metallic material, i.e. not characterised by the coating process on hard metal substrates
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/25—Web or sheet containing structurally defined element or component and including a second component containing structurally defined particles
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/26—Web or sheet containing structurally defined element or component, the element or component having a specified physical dimension
    • Y10T428/263—Coating layer not in excess of 5 mils thick or equivalent
    • Y10T428/264—Up to 3 mils
    • Y10T428/265—1 mil or less
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T83/00—Cutting
    • Y10T83/04—Processes
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T83/00—Cutting
    • Y10T83/929—Tool or tool with support
    • Y10T83/9319—Toothed blade or tooth therefor

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)
  • Cutting Tools, Boring Holders, And Turrets (AREA)
  • Coating By Spraying Or Casting (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)

Abstract

TiBN 층은 특히 TiN과 TiB2로 구성되는 혼합상(mixed phase)인 커터 본체를 위한 코팅으로서 제공된다. 붕소 함량은 6 중량% 이상이다. 증착율은 TiN 층 보다 더 높고 또한 TiB2 층 보다 더 높다. 3500 HV 내지 5000 HV 사이의 경도가 달성된다.
Figure R1020030031820
커터 본체, 공작물, 코팅, 붕소, 혼합상 층, 증착율

Description

ＴｉＢＮ 코팅{TiBN coating}
도 1은 본 발명의 양호한 실시예를 도시하는 도면.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
1 : 중앙 회색 영역 4 : 다중 층 커버
5 : TiN 층 6 : TiBN 층
본 발명은 공작물을 기계 가공하기 위한 커터 인서트 또는 커팅 공구에 관한 것이며, 또한 이러한 커팅 공구에 제공되는 코팅을 제조하기 위한 방법에 관한 것이다.
마모 감소, 마찰 감소 또는 이와 유사한 목적들을 위한 경질 재료 층들이 다른 조성들 및 제조 방법들로 공지되어 있다. 특히, 티타늄-붕소-질화물 층(TiBN 층)들이 공지되어 있다. 이와 관련하여, DE 43 43 354 A1호에는 PVD 법에 의한 TiBN 층들의 제조 방법이 공개되어 있다. TiBN 층은 대략 200℃의 코팅 온도에서 티타늄 붕화물의 PVD 증발에 의해 생성된다. 티타늄 붕화물의 증착은 코팅 플라즈마로부터 실시된다.
CVD법에 의해 다른 층들을 제조하는 공정으로 TiBN 층의 PVD를 제조하는 방법에 적용하는 것은 어렵다.
TiBN 층들을 함유하는 층 구조들은 EP 0 732 423 B1호에 공지되어 있다. TiBN 층들은 접착성을 개량하기 위해 다른 층들 사이에서 중간 층들로 의도된다. 이 층들은 CVD법에 의해 1000℃의 증착 온도에서 생성된다.
층식 성분들(layered components) TiNx 및 TiB2로 구성되는 TiBN 층의 생성은 1991년 9월 Physique Ⅳ, Colloqe C2 저널 및 Physique Ⅱ, vol. 1 저널에 명칭 "기상으로 증착된 경질 재료 층들에 조성물 진동(Composition Oscillations in Hard Material Layers Deposited from the Vapour Phase)" Bartsch, Leonhardt, Wolf의 공보에 공지되어 있다. 이들 진동 층들을 발생하기 위해, 상기 코팅은 CVD법에 의해 대략 1000℃(1300°K)의 온도로 냉각 벽(cold wall) 반응기에서 실행된다.
본 발명의 목적은 매우 경질 코팅을 구비한 커터 본체에 관한 것이다. 본 발명의 다른 목적은 경질 층들을 제조하기 위한 방법에 관한 것이다.
상기 목적은 청구항 1에 기재된 특징을 갖는 커터 본체에 의해, 그리고 청구항 17에 따른 방법에 의해 얻어진다.
본 발명에 따른 커터 본체는 TiBN 층으로 구성되거나 또는 상기 층을 함유하고 6 원자%(At%) 이상의 붕소 함량을 갖는 코팅을 구비하는 베이스 본체를 갖는다. 상기 층은 4500 HV100 이상의 경도를 얻을 수 있다. 상기 층은 텅스텐 탄화물과 같은 탄소 함유 베이스 재료들에 잘 접착되거나 또는 베이스 재료로부터 탄소에 의해 침투될 수 있는 다른 충에 잘 접착된다는 것을 알았다. 따라서, 우수한 금속 절단 성능을 갖는 커터 인서트들 또는 커팅 공구들을 제조할 수 있다.
TiBN 층은 적합하게는 TiN 및 TiB2의 혼합상(mixed phase) 층이다. 예를 들면, 혼합상 층은 TiB2 결정(crystal)들이 매설되는 입방체 TiN 베이스 격자로 구성된다. 이러한 접착에 의해, 텅스텐 탄화물과 같은 경질 금속으로부터 코팅으로의 탄소 확산의 결과로 생기는 문제점들이 방지된다. 붕소가 증착 층으로부터 나와 경질 금속으로 확산되고, 이것이 CoWB의 형성을 초래한다면, 자유롭게 되는 탄소는 접착 문제의 발생없이 입방체 TiN 격자에 의해 흡수될 수 있다.
TiN 층은 TiB2 층에 TiN 결정들이 매립되는 그러한 양의 붕소 함량을 갖는다. 특히, 커다란 경도들이 여기서 달성될 수 있다.
TiBN 층은 혼합상의 절반 또는 절반 보다 약간 많은 부분이 TiB2 형으로 되는 반면에, 나머지 부분이 TiN 형으로 되도록 구성하는 것이 적합하다. TiN 부분은 보다 높은 코팅 온도들에서 유동되는 확산 탄소에 대해 상당히 둔감한 것을 보장한다.
상기 층들은 CVD 법으로 적합하게 증착된다. 이에 의해, TiBN 층은 CVD법에 의해 전체적으로 생성되는 층 구조에 통합될 수 있다. 통상적인 CVD 장치가 사용될 수 있다. 플라즈마 생성 또는 타겟 증발을 위한 어떤 수단이 요구되지 않는다. TiBN 층은 텅스텐 탄화물의 베이스 재료에 직접 증착된다. 접착은 적용된 층이 입방체 TiN 격자를 함유한다면 탄소 확산에 의해 부정적인 영향을 받지 않는다. 더욱이, TiBN 층은 산화 알루미늄 층에 증착될 수 있다. 이 경우에 이 층은 커버 층으로서 사용될 수 있다. 주물(casting)을 기계 가공하기 위한 선반 공구에서 α-산화 알루미늄상에 있는 TiBN의 커버층의 층 구조가 TiBN 코팅없이 TiN-커버된 α-산화 알루미늄 층을 갖는 커팅 공구와 비교하여 유효 수명이 20% 연장된는 것이 시험으로 나타났다. 공정 가스들을 변화시킴으로써, 얇은 TiN 층이 TiBN층과 교대로 적층되는 다중 층식 코팅을 달성할 수 있다. 이들 층들은 우수한 금속 절단 성능을 나타낸다. 상기 층들은 특히 열 분해에 의해 거의 허약하게 되지 않는다. 이것은 더 연질의 TiN 층들과 더 경질의 TiBN 층들을 교대로 적층시키기 때문인 것으로 여겨진다. 층 두께를 1㎛ 당 50 층까지 제공할 수 있다.
본 발명의 방법은 700℃ 내지 1050℃의 낮은 공정 온도가 사용되는 CVD법이다. 상기 공정 온도는 적합하게는 950℃ 이하, 예를 들면 850℃인 것이다. 상기 공정 분위기는 질소 및/또는 질소 화합물들뿐만 아니라 티타늄과 붕소의 전구물질들(precursors)을 함유한다. 티타늄 붕소 질화물의 증착율은 그들 자체에 의한 티타늄 질화물 또는 티타늄 붕화물의 증착율 보다 더 높다. 이것은 비교적 저온에서 CVD 증착을 허용한다. 저온은 낮은 탄소 확산율을 초래할 것이며, 이것이 상기 층의 유연한 매력적인 외형을 초래한다.
TiCl4는 양호하게는 티타늄의 전구물질로서 제공된다. BCl3는 양호하게는 붕소의 전구물질로서 사용된다. 적합하게는 TiCl4의 0.9 내지 1.5 용적%와 BCl3의 0.9 내지 2.5 용적%는 상기 공정 분위기에서의 비율로 설정된다. 상기 공정 분위기의 질소 함량은 14 내지 17 용적%가 적합하다. 상기 공정 분위기의 나머지 부분은 적합하게는 수소이다.
본 발명의 양호한 실시예의 부가적인 상세한 설명이 청구범위 종속항 뿐만 아니라 하기 설명으로부터 계속된다. 특히 적합한 실시예는 도면에 도시되어 있다.
(실시예 1)
예를 들면, 0.5㎛의 두께를 갖는 TiN층이 CVD법에서 텅스텐 탄화물로 이루어진 커터 본체에 먼저 적용된다. 커터 본체는 이러한 목적을 위해 CVD 반응기에 배치되고, 적합한 CVD법이 실행된다. TiN층의 증착에 이어서, 반응기는 850℃의 증착 온도에서 1 용적%의 TiCl4, 16 용적%의 N2, 0.1 용적%의 BCl3, 및 나머지 H2를 함유하는 분위기로 채워진다. 100mbar의 공정 압력이 설정된다. 15시간의 공정 지속기간 후에 6㎛의 두께와 금속성 청동 칼라의 TiBN 층이 증착되었다. TiBN 층은 TiB2 결정들이 매설되는 TiBN 매트릭스이다. 마이크로 경도는 4500HV 이상이다.
(실시예 2)
TiBN 층의 붕소 함량은 공정 분위기에서 BCl3 함량을 증가시킴으로써 증가될 수 있다. 예를 들면, 커터 본체는 처음엔 CVD 반응기에서 CVD 공정에 의해 0.5㎛ 두께의 TiN 층을 구비한다. 그런 다음에, 1 용적%의 TiCl4, 16 용적%의 N2, 2.5 용적%의 BCl3, 및 나머지 비율은 수소를 함유하는 공정 분위기가 설정되고, 코팅 공정은 100mbar의 공정 압력과 850℃의 증착 온도에서 실행된다. 6㎛의 은색의 TiBN 층이 3시간 후에 성장하였다. 이 층은 TiN 결정 또는 미세결정이 매립되는 TiBN2 매트릭스로 구성된다. TiBN 층내로 탄소의 확산이 낮게 유지된다면, 높은 경도와 마모 저항성이 달성된다.
필요하다면, 공정 압력은 60 내지 950 mbar 사이의 범위로 설정된다. 온도는 증착 속도에 영향을 미친다. 기본적으로 700℃ 내지 1050℃ 사이의 온도 범위가 사용된다. 공정 분위기의 BCl3 함량은 0.05 내지 5 용적% 사이로 설정된다.
(실시예 3)
예를 들어 강철 가공용 커터 본체를 제조하기 위해, 본체는 CVD 반응기에서 0.5㎛ 두께의 TiN 층으로 먼저 코팅된다. 제 2 단계에서, 8㎛ 두께의 매체 온도 TiCN 층이 적용된다(공정 온도 = 700 내지 900℃). 이 공정은 동일한 반응기내에서 실행된다. 제 3 단계에서 0.8㎛ 두께의 TiAlCNO 층은 동일한 반응기내에서 CVD 공정에 의해 적용된다. 이것은 제 4 단계에서 증착되는 6㎛의 Al2O3 층을 위한 본딩 층으로 사용된다. 동일한 반응기내에서 이들 4개의 CVD 코팅 단계들의 끝에, 2㎛ 두께의 TiBN 층이 제 5 단계에서 적용된다. 2㎛의 두꺼운 층은 300 mbar의 공정 압력과, 850℃의 증착 온도에서 270분 동안, 1 용적%의 TiCl4, 16 용적%의 N2, 0.1 용적%의 BCl3, 나머지 H2로 구성되는 공정 분위기에서 성장했다. 이 층은 매립된 결정들을 갖는 티타늄 질화물 매트릭스이다. 이 층은 금속적으로(metallically) 청동으로 보인다.
(실시예 4)
상술한 실시예에서, 커터 본체는 0.5㎛ 두께의 TiN 층, 8㎛ 두께의 NT-TiCN 층, 본딩 층, 예를 들면 0.8㎛ 두께의 TiAlCNO 층 및 6㎛ 두께의 산화 알루미늄 층(Al2O3)으로 먼저 코팅될 수 있다. 2㎛ 두께의 TiBN 층이 동일한 반응기내에서 적용될 수 있다. 그 결과 1.4 용적%의 TiCl4, 15 용적%의 N2, 0.15 용적%의 BCl3, 나머지 H2로 구성되는 공정 분위기에서 600mbar의 공정 압력과 900℃의 증착 온도로 150분의 증착 시간후에 2㎛ 두께의 층이 나타난다. 이 층은 금속의 밝은 노랑 색조를 갖는다.
상기 공정 압력은 60 내지 950 mbar 사이로 정해질 수 있다. 이 증착 온도는 700℃ 내지 1050℃ 사이의 범위로 정해질 수 있다. 공정 분위기의 BCl3 함량은 0.05 용적% 내지 5 용적% 사이에 놓인다.
TiBN 층은 TiN과 TiB2로 구성되는 혼합상인 커터 본체들을 위한 코팅으로서 제공된다. 붕소 함량은 6 원자% 이상이다. 증착율은 TiN층의 증착율 보다 더 높고, 또한 TiB2의 증착율 보다 더 높다. 4000HV 이상의 경도가 얻어진다.
커터 플레이트는 도 1에 부분적으로 도시되어 있고, 이 커터 플레이트의 표면은 유니버셜 볼 조인트 형상인 연마 본체에 의해 연마된다. 연마 단면은 도면의 우측 하부에서 중앙 회색 영역(1)을 나타내고, 텅스텐 탄화물과 같은 베이스 재료가 이 표면에 도입된다. 방해 받지 않은 영역(2)에서, 영향을 받지 않는 표면(상부 좌측)은 TiBN으로 구성된 것으로 보인다. 기질에 직접 접촉하는 곳에서 대략 1㎛ 두께의 TiN 층(3)을 찾았다. 이 층의 상부에 배치된 다중 층 커버(4)는 대략 6㎛의 두께를 갖는다. 커버는 대략 30개 층으로 구성되고, 여기서 각각 3 내지 5배가 두꺼운 TiBN 층(6)이 비교적 얇은 TiN 층(5)상에 놓여있다. TiBN 층들(6)은 TiN과 TiB2로 구성되는 혼합상 층들이 적합하다. 혼합상의 50 내지 60%는 티타늄 붕화물(TiB2)로 존재한다. TiN 층들(5)은 동일한 두께가 적합하다. 이 두께가 상기 도면에서 다르게 나타난다면, 이것은 구형 연마의 결과이다.
기질 온도는 이러한 다중-층 코팅을 제조할 시에 900℃ 이하로 유지된다. 다중-층 코팅(4)은 우수한 접착력과 매우 매끄러운 표면을 나타낸다. 개별 층의 수는 50개 이상이다. 경도는 TiBN 층의 경도에 대응하고, 대략 3800 HV에 놓인다. 상기 층의 내부 응력은 낮고, 특히 경도와 인성의 기계 가공중에 열분해에 대한 민감성이 감소된 것으로 나타난다.

Claims (28)

  1. 코팅을 갖는 베이스 본체를 구비하는, 공작물을 기계 가공하기 위한 커터 본체에 있어서,
    상기 코팅은 6 원자%(At%) 이상의 붕소 함량을 갖는 적어도 하나의 TiBN 층을 함유하고, 상기 코팅은 CVD 방법에 의해 700℃ 내지 950℃ 범위의 온도에서 생성되고, 상기 TiBN 층은 단지 TiN과 TiB2로 구성되는 혼합상(mixed phase) 층인, 커터 본체.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 혼합상 층의 TiB2 함량은 50 중량% 내지 60 중량% 사이에 있는 것을 특징으로 하는 커터 본체.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 TiBN 층은 매립된 TiB2 결정들을 갖는 TiN 층인 것을 특징으로 하는 커터 본체.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 TiBN 층은 매립된 TiN 결정을 갖는 TiB2 층인 것을 특징으로 하는 커터 본체.
  6. 삭제
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 TiBN 층은 텅스텐 탄화물 베이스 재료에 적용되는 것을 특징으로 하는 커터 본체.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 TiBN 층은 층식 구조의 커버 재료로서 제공되는 것을 특징으로 하는 커터 본체.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 TiBN 층은 Al2O3 층에 적용되는 것을 특징으로 하는 커터 본체.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 베이스 본체는 TiN - TiCN - TiAlCNO - α-Al2O3 - TiBN 층의 연속적인 층을 갖는 다중 층식 코팅으로 형성되는 것을 특징으로 하는 커터 본체.
  11. 제 8 항에 있어서, 상기 TiBN 층은 커버 층인 것을 특징으로 하는 커터 본체.
  12. 제 1 항에 있어서, 상기 TiBN 층은 TiN 층들이 TiBN 층들과 교대로 놓여 있는 다중 층식 층인 것을 특징으로 하는 커터 본체.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 TiBN 층의 전체 두께는 최대로 12㎛이고, 적합하게는 2㎛ 내지 5㎛ 사이인 것을 특징으로 하는 커터 본체.
  14. 제 1 항에 있어서, 상기 다중 층식 층의 TiN 층들은 상기 TiBN 층들보다 얇은 것을 특징으로 하는 커터 본체.
  15. 제 3 항에 있어서, 상기 TiN 층들의 두께는 최대로 상기 TiBN 층들의 두께의 절반인 것을 특징으로 하는 커터 본체.
  16. 제 1 항에 있어서, 상기 다중 층식 코팅은 적어도 20층을 갖는 것을 특징으로 하는 커터 본체.
  17. 커터 본체를 위한 경질 재료층을 제조하기 위한 방법에 있어서,
    코팅될 본체는 60 내지 950 mbar 사이의 공정 압력과 700℃ 내지 950℃ 사이의 온도에서 반응기내에 배치되고, 공정 분위기는 질소 및/또는 질소 화합물 뿐만 아니라 티타늄과 붕소의 전구물질들(precursors)을 함유하는 경질 재료층 제조 방법.
  18. 삭제
  19. 제 17 항에 있어서, 상기 공정 온도는 850℃ 이하인 것을 특징으로 하는 경 질 재료층 제조 방법.
  20. 제 17 항에 있어서, 상기 공정 분위기는 수소(H2)를 함유하는 것을 특징으로 하는 경질 재료층 제조 방법.
  21. 제 17 항에 있어서, 상기 티타늄의 전구물질은 TiCl4인 것을 특징으로 하는 경질 재료층 제조 방법.
  22. 제 17 항에 있어서, 상기 붕소의 전구물질은 BCl3인 것을 특징으로 하는 경질 재료층 제조 방법.
  23. 제 21 항에 있어서, 상기 공정 분위기에서 TiCl4의 비율은 0.9 용적% 내지 1.5 용적 %인 것을 특징으로 하는 경질 재료층 제조 방법.
  24. 제 22 항에 있어서, 상기 공정 분위기에서 BCl3의 비율은 0.05 용적% 내지 5 용적 %인 것을 특징으로 하는 경질 재료층 제조 방법.
  25. 제 22 항에 있어서, 상기 공정 분위기에서 BCl3의 비율은 0.09 용적% 내지 2.5 용적 %인 것을 특징으로 하는 경질 재료층 제조 방법.
  26. 제 17 항에 있어서, 상기 공정 분위기의 질소 함량은 14 용적% 내지 17 용적 %인 것을 특징으로 하는 경질 재료층 제조 방법.
  27. 강철 재료들을 기계 가공하기 위해 제 1 항에 따른 커터 본체를 사용하는 방법.
  28. 주철(cast iron) 재료들과 회주철(gray cast iron) 재료들을 기계 가공하기 위해 제 1 항에 따른 커터 본체를 사용하는 방법.
KR1020030031820A 2002-05-21 2003-05-20 ＴｉＢＮ 코팅 KR101005435B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10222347A DE10222347C2 (de) 2002-05-21 2002-05-21 TiBN-Beschichtung für einen Schneideinsatz oder ein Schneidwerkzeug
DE10222347.5 2002-05-21

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20030091686A KR20030091686A (ko) 2003-12-03
KR101005435B1 true KR101005435B1 (ko) 2011-01-05

Family

ID=7714554

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020030031820A KR101005435B1 (ko) 2002-05-21 2003-05-20 ＴｉＢＮ 코팅

Country Status (12)

Country Link
US (1) US7267701B2 (ko)
EP (1) EP1365045B1 (ko)
JP (1) JP2004001215A (ko)
KR (1) KR101005435B1 (ko)
CN (1) CN100503102C (ko)
AT (1) ATE402278T1 (ko)
BR (1) BR0301944A (ko)
CA (1) CA2428949A1 (ko)
CZ (1) CZ20031314A3 (ko)
DE (2) DE10222347C2 (ko)
ES (1) ES2307851T3 (ko)
MX (1) MXPA03004462A (ko)

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10322292A1 (de) * 2003-05-16 2004-12-30 Hegla Fahrzeug- Und Maschinenbau Gmbh & Co Kg Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Schneidwerkzeugen, sowie Schneidwerkzeug
ITUD20040082A1 (it) * 2004-04-29 2004-07-29 Pozzo Spa Utensile per la lavorazione del legno o materiali affini, e relativo procedimento di realizzazione
AT9748U1 (de) * 2007-04-02 2008-03-15 Ceratizit Austria Gmbh Mehrlagige cvd-schicht
DE102007054600B4 (de) * 2007-11-15 2013-07-25 WIKUS-Sägenfabrik Wilhelm H. Kullmann GmbH & Co. KG Sägeblatt mit einem Grundkörper und Zähnen mit Schneiden
KR20110083633A (ko) * 2008-10-30 2011-07-20 산드빅 인터렉츄얼 프로퍼티 에이비 코팅된 공구 및 코팅된 공구의 제조 방법
JP5293330B2 (ja) * 2009-03-26 2013-09-18 三菱マテリアル株式会社 表面被覆立方晶窒化ほう素基超高圧焼結材料製切削工具
DE102010049773A1 (de) * 2010-10-29 2012-05-03 Hauni Maschinenbau Ag Schneidvorrichtung zum Schneiden von Tabakfasern von einem zugeführten Tabakkuchen und Schneidmesser für eine derartige Schneidvorrichtung
US9163400B2 (en) 2011-02-23 2015-10-20 Oldcastle Buildingenvelope, Inc. Method and system for improved curtain wall sealing
JP5928964B2 (ja) * 2012-02-27 2016-06-01 住友電工ハードメタル株式会社 表面被覆切削工具
JP5896326B2 (ja) 2012-10-02 2016-03-30 住友電工ハードメタル株式会社 表面被覆切削工具およびその製造方法
JP5896327B2 (ja) 2012-10-02 2016-03-30 住友電工ハードメタル株式会社 表面被覆切削工具およびその製造方法
FR2998464B1 (fr) * 2012-11-26 2015-05-22 Seb Sa Dispositif de cuisson comportant une surface de cuisson facile a nettoyer et resistant a la rayure
JP6213867B2 (ja) * 2013-02-21 2017-10-18 住友電工ハードメタル株式会社 表面被覆切削工具およびその製造方法
DE112014001619B4 (de) * 2013-03-25 2018-06-14 Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho (Kobe Steel, Ltd.) Hartstoff-Schichtsystem mit hervorragender Verschleißbeständigkeit
CN103252939B (zh) * 2013-05-17 2014-12-24 宜昌后皇真空科技有限公司 氮化铬/氮化硼钛纳米复合多层涂层刀具及其制备方法
CN105112889A (zh) * 2015-08-28 2015-12-02 东北大学 一种利用微波加热的化学气相沉积方法
CN107021759B (zh) * 2016-01-29 2019-12-27 河南理工大学 一种陶瓷晶体Ti3B2N及其制备方法
AT15677U1 (de) * 2017-01-31 2018-04-15 Ceratizit Austria Gmbh Beschichtetes Werkzeug
DE102017202620B4 (de) 2017-02-17 2021-02-04 Volkswagen Aktiengesellschaft Zylinder für einen Verbrennungsmotor, tribologisches System und Verbrennungskraftmaschine mit einem solchen
CN108927439B (zh) * 2018-06-21 2019-09-27 江西嘉陶无机材料有限公司 一种基于化学反应的材料热胀成型加工方法
CN108862301B (zh) * 2018-08-23 2020-04-10 河南理工大学 高纯度Ti3B2N材料的制备方法
CN109316996B (zh) * 2018-09-18 2021-06-01 重庆兴渝新材料研究院有限公司 一种真石涂料机搅拌轮盘
CN110468387A (zh) * 2019-09-19 2019-11-19 成都工具研究所有限公司 双结构涂层刀具

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5474816A (en) * 1977-11-28 1979-06-15 Sumitomo Electric Industries Coated super hard alloy member

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2370551A1 (fr) * 1976-11-10 1978-06-09 Eurotungstene Outil de coupe revetu de boronitrure de titane et procede de revetement
US4239536A (en) * 1977-09-09 1980-12-16 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Surface-coated sintered hard body
JPS58209553A (ja) * 1982-05-31 1983-12-06 日立金属株式会社 多重被覆材料およびその製造法
JPS5959879A (ja) * 1982-09-29 1984-04-05 Hitachi Metals Ltd 多重被覆材料およびその製造法
JPS60238481A (ja) * 1984-05-14 1985-11-27 Sumitomo Electric Ind Ltd 多重層被覆超硬合金
JPH0623436B2 (ja) * 1984-07-31 1994-03-30 住友電気工業株式会社 複合硬質膜被覆工具
JPS61195975A (ja) * 1985-02-26 1986-08-30 Sumitomo Electric Ind Ltd 多重被覆超硬合金
JPS61272380A (ja) * 1985-05-28 1986-12-02 Sumitomo Electric Ind Ltd 熱間加工用被覆超硬合金工具
AT387988B (de) * 1987-08-31 1989-04-10 Plansee Tizit Gmbh Verfahren zur herstellung mehrlagig beschichteter hartmetallteile
WO1995005497A1 (fr) * 1993-08-16 1995-02-23 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Alliage de carbure cemente pour outil de coupe et alliage de carbure cemente pourvu d'une couche de revetement
DE4343354C2 (de) * 1993-12-18 2002-11-14 Bosch Gmbh Robert Verfahren zur Herstellung einer Hartstoffschicht
DE69521410T2 (de) * 1994-10-04 2001-10-04 Sumitomo Electric Industries Beschichtete hartlegierung
FR2744461B1 (fr) * 1996-02-01 1998-05-22 Tecmachine Nitrure de titane dope par du bore, revetement de substrat a base de ce nouveau compose, possedant une durete elevee et permettant une tres bonne resistance a l'usure, et pieces comportant un tel revetement
JP3859286B2 (ja) * 1996-12-10 2006-12-20 オーツェー エルリコン バルツェルス アクチェンゲゼルシャフト 被覆硬質合金
US6492011B1 (en) * 1998-09-02 2002-12-10 Unaxis Trading Ag Wear-resistant workpiece and method for producing same
JP3914686B2 (ja) * 2000-04-11 2007-05-16 住友電工ハードメタル株式会社 切削工具とその製造方法
DE10120046B4 (de) * 2001-04-24 2009-10-29 Widia Gmbh Schneideinsatz zur Bearbeitung von schwer zerspanbaren Metalllegierungswerkstücken und Verfahren zu dessen Herstellung

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5474816A (en) * 1977-11-28 1979-06-15 Sumitomo Electric Industries Coated super hard alloy member

Also Published As

Publication number Publication date
ATE402278T1 (de) 2008-08-15
CA2428949A1 (en) 2003-11-21
DE10222347C2 (de) 2003-11-27
MXPA03004462A (es) 2005-02-14
KR20030091686A (ko) 2003-12-03
BR0301944A (pt) 2004-08-24
DE50310182D1 (de) 2008-09-04
ES2307851T3 (es) 2008-12-01
US20040016329A1 (en) 2004-01-29
CN100503102C (zh) 2009-06-24
CN1473680A (zh) 2004-02-11
CZ20031314A3 (cs) 2004-10-13
JP2004001215A (ja) 2004-01-08
DE10222347A1 (de) 2002-10-24
US7267701B2 (en) 2007-09-11
EP1365045A1 (de) 2003-11-26
EP1365045B1 (de) 2008-07-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101005435B1 (ko) ＴｉＢＮ 코팅
US5853873A (en) Hard composite material for tools
US4268569A (en) Coating underlayers
KR100985211B1 (ko) 알루미나 피복, 피복된 생성물 및 그 제조 방법
JP4966580B2 (ja) 被覆工具
EP0701982A1 (en) Layered film made of ultrafine particles and a hard composite material for tools possessing the film
KR20070093403A (ko) Ａｌ２ｏ３ 다층 플레이트
WO1994028191A1 (fr) Outil coupant revetu et son procede de production
CN1934211A (zh) 涂覆磨料的方法
EP1120387A1 (en) Cutting tool made of Al203-coated cubic boron nitride-based sintered material
CA2501085C (en) Composite material
JP3671623B2 (ja) 被覆超硬合金
JP3374599B2 (ja) 硬質耐摩耗層複合被覆切削工具
JP4107433B2 (ja) α型酸化アルミニウム被覆部材
JP2003039207A (ja) 被覆工具
JP2002273607A (ja) 多層被覆工具
JP4761291B2 (ja) 切断工具の耐摩耗性複合セラミック被膜
Diciuc et al. The structure and formation of functional hard coatings: a short review
US6325710B1 (en) Coated silicon nitride based cutting tools
KR100379581B1 (ko) 절삭공구/내마모성 공구용 고인성 표면 피복 경질부재
JPH09235673A (ja) 被覆超硬工具の製造法
JP2001287104A (ja) 被覆ｃＢＮ含有焼結体切削工具
CA1153640A (en) Coating underlayers
JPH0711459A (ja) 被覆サーメット合金
JPH09235672A (ja) 被覆超硬工具の製造法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20131220

Year of fee payment: 4

LAPS Lapse due to unpaid annual fee