KR101965013B1 - 결정립계 공학의 알파-알루미나 코팅된 절삭 공구 - Google Patents

결정립계 공학의 알파-알루미나 코팅된 절삭 공구 Download PDF

Info

Publication number
KR101965013B1
KR101965013B1 KR1020147001229A KR20147001229A KR101965013B1 KR 101965013 B1 KR101965013 B1 KR 101965013B1 KR 1020147001229 A KR1020147001229 A KR 1020147001229A KR 20147001229 A KR20147001229 A KR 20147001229A KR 101965013 B1 KR101965013 B1 KR 101965013B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
layer
cvd
cutting tool
grain boundaries
tool insert
Prior art date
Application number
KR1020147001229A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20140068003A (ko
Inventor
디르크 슈틴스
자카리 루피
Original Assignee
발터 악티엔게젤샤프트
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
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=46852001&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=KR101965013(B1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by 발터 악티엔게젤샤프트 filed Critical 발터 악티엔게젤샤프트
Publication of KR20140068003A publication Critical patent/KR20140068003A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101965013B1 publication Critical patent/KR101965013B1/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
    • C23C16/40—Oxides
    • C23C16/403—Oxides of aluminium, magnesium or beryllium
    • 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
    • C23C16/44—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 method of coating
    • C23C16/52—Controlling or regulating the coating process
    • 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
    • Y10T428/24—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.]
    • Y10T428/24942—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.] including components having same physical characteristic in differing degree
    • Y10T428/2495—Thickness [relative or absolute]
    • Y10T428/24967—Absolute thicknesses specified
    • Y10T428/24975—No layer or component greater than 5 mils thick

Landscapes

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

Abstract

본 발명은 절삭 공구 인서트에 관한 것으로, 초경합금, 서멧, 세라믹, 강 또는 입방정 질화 붕소 (CBN) 와 같은 초경질 재료의 기재, 및 5 ~ 40 ㎛ 의 전체 두께를 가지고, 하나 이상의 내화물 층으로 이루어지고, 하나 이상의 내화물 층 중 적어도 하나의 층이 1 ~ 20 ㎛ 의 두께를 가지는 α-Al2O3 층인 코팅으로 구성되는 절삭 공구 인서트를 제공한다. 본 발명의 절삭 공구 인서트의 개선된 절삭 특성, 개선된 치핑 저항 및 개선된 크레이터 마모 저항을 제공하기 위하여, 적어도 하나의 α-Al2O3 층에서의 ∑3-유형의 결정립계의 길이는, ∑3, ∑7, ∑11, ∑17, ∑19, ∑21, ∑23 및 ∑29-유형의 결정립계 (=∑3-29-유형의 결정립계) 의 결정립계 합의 전체 길이의 80% 초과이고, 결정립계 특성 분포는 EBSD 에 의해 측정된다. 본 발명의 절삭 공구는, 상기 적어도 하나의 α-Al2O3 층은 화학 기상 증착 (CVD) 에 의해 증착되고, CVD 프로세스의 반응 가스는 H2, CO2, AlCl3 및 X 그리고 선택적으로 첨가되는 N2 및 Ar 을 포함하고, X 는 기체성의 H2S, SO2, HF, SF6 또는 이들의 조합이고, CVD 반응 챔버에서의 CO2 및 X 의 용적비는 2<CO2/X<10 의 범위에 있는 절삭 공구 인서트의 제조 방법에 의해 얻어질 수 있다.

Description

결정립계 공학의 알파-알루미나 코팅된 절삭 공구{GRAIN BOUNDARY ENGINEERED ALPHA-ALUMINA COATED CUTTING TOOL}
본 발명은 초경합금, 서멧 (cermet), 세라믹, 강 또는 입방정 질화 붕소 (CBN) 와 같은 초경질 재료의 기재, 및 하나 이상의 내화물 층으로 이루어지고, 하나 이상의 내화물 층 중 적어도 하나의 층이 α-Al2O3 층인 경질 코팅으로 구성되는 절삭 공구 인서트 및 상기 절삭 공구 인서트의 제조 방법에 관한 것이다.
결정립계는 결정립 성장, 크리프 (creep), 확산, 전기적 특성, 광학 특성과 같은 재료 특성 및 마지막으로 기계적인 특성에 대해 상당한 영향을 가진다. 고려될 중요한 특성들은 예를 들어, 재료의 결정립계의 밀도, 계면의 화학적 조성 및 결정학적 텍스쳐, 즉 결정립계 면 배향 및 결정립 배향 이탈이다. 특정한 역할은 일치 위치 격자 (coincidence site lattice ; CSL) 결정립계에 의해 수행된다. CSL 결정립계는, 양자의 결정립 격자들을 겹쳐 놓을 때에 일치하는 위치의 밀도와 결정립계에서 만나는 두 개의 결정립들의 결정립 격자 위치 밀도 사이의 비로서 규정되는 다수의 인덱스 ∑ 에 의해 특징지어진다. 간단한 구조를 위하여, 낮은 ∑ 값을 갖는 결정립계가 낮은 계면 에너지 및 특정 특성들을 위한 경향을 갖는 것이 일반적으로 허용된다. 따라서, CSL 모델로부터 추론된 결정립 배향 이탈의 분포 및 특정 결정립계의 비율의 제어는 세라믹의 특성 및 이러한 특성을 강화시키기 위한 방법에 대해 중요한 것으로 고려될 수 있다.
최근에, 전자 반사 회절 (EBSD) 로서 공지된 주사 전자 현미경 (SEM) 에 기반한 기술이 상정되었고, 세라믹 재료의 결정립계를 연구하기 위하여 사용되어왔다. EBSD 기술은 반사 전자에 의해 생성되는 기쿠치 유형 (Kikuchi type) 의 회절 패턴의 자동 분석에 기반한다. 상기 방법의 검토는: D.J. Prior, A.P. Boyle, F. Brenker, M.C. Cheadle, A. Day, G. Lopez, L. Peruzzo, G.J. Potts, S.M. Reddy, R. Spiess, N.E. Timms, P.W. Trimby, J. Wheeler, L. Zetterstroem, 암석의 텍스쳐 문제에 대한 SEM 의 배향 대조 이미징 및 전자 반사 회절의 적용 (The application of electron backscatter diffraction and orientation contrast imaging in the SEM to textural problems in rocks), Am. Mineral. 84 (1999) 1741 ~ 1759 에 의해 제공된다. 연구될 재료의 각각의 결정립에 대하여, 상응하는 회절 패턴의 인덱싱 후에 결정학적인 배향이 결정된다. 이용가능한 상업적인 소프트웨어는 텍스쳐 분석 및 EBSD 를 이용하여 상대적으로 복잡하지 않은 결정립계 특성 분포 (GBCD) 의 결정을 한다. 계면에 대한 EBSD 의 적용은 경계의 큰 샘플 개체군에 대해 특징지어질 결정립계의 배향 이탈을 허용하였다. 통상적으로 배향 이탈 분포는 재료의 처리 조건과 관련되어 있다. 결정립계 배향 이탈은 Euler 각도, 각도/축선 쌍, 또는 Rodriquez 벡터와 같은 일반적인 배향 파라미터를 통해 달성된다. CSL 모델은 특성화 공구 (characterization tool) 로서 폭넓게 사용된다. 지난 10 년 동안, 결정립계 공학 (GBE) 으로서 공지된 연구 영역이 나타났다. GBE 의 목적은 더 나은 프로세스 조건을 개발함으로써 결정립계의 결정학을 강화하고 이러한 방식으로 더 나은 재료를 달성하는 것이다. EBSD 는 경질 코팅을 특징짓기 위하여 최근에 사용되어 왔다 (H. Chien, Z. Ban, P. Prichard, Y. Liu, G.S. Rohrer, "WC-Co 공구 인서트의 알파-Al2O3 코팅 및 TiCxN1-x 에서의 잔류 열 응력에 대한 미세 구조의 영향 (Influence of Microstructure on Residual Thermal Stresses in TiCxN1 -x and alpha-Al2O3 Coatings on WC-Co Tool Inserts)", Proceedings of the 17th Plansee Seminar 2009 (편집자: L.S. Sigl, P. Rodhammer, H. Wildner, Plansee Group, Austria) Vol. 2, HM 42/1-11 참조).
US-A-7,442,433 는 상부 층이 1 ~ 15 ㎛ 의 평균 층 두께를 갖는 α-Al2O3 으로 구성된 알루미나 층인 공구 코팅을 개시하고, 여기서 α-Al2O3 층은 EBSD 를 이용함으로써 분석된 60 ~ 80 % 의 ∑3 ~ 전체 ∑N+1 의 분포비를 가진다 (N 은 강옥 유형의 패킹된 육방 구조체를 고려해볼 때 2 이상의 임의의 짝수이지만, 분포 빈도의 관점에서 N 의 상한이 28 인 경우, 4, 8, 14, 24 및 26 과 같은 짝수는 존재하지 않음). 코팅은 고속의 간헐적인 절삭으로 훌륭한 치핑 (chipping) 저항을 나타내기 위하여 주장된다. US-A-7,442,433 에 따른 α-Al2O3 코팅의 증착은 H2-CO2-AlCl3-H2S 계로부터 실시되고, 이로 인해 H2S 가 0.1 ~ 0.2 vol% 로 적용되고, CO2 가 11.2 ~ 15 vol% 로 적용된다. CO2/H2S 의 비는 US-A-7,442,433 따른 모든 코팅에서 75 초과이다.
본 발명의 목적은, 종래 기술에 비해 개선된 절삭 특성, 개선된 치핑 저항 및 개선된 크레이터 마모 (crater wear) 저항을 나타내는 α-Al2O3 층을 갖는 코팅된 절삭 공구를 제공하는 것이다.
본 발명은, 초경합금, 서멧 (cermet), 세라믹, 강 또는 입방정 질화 붕소 (CBN) 와 같은 초경질 재료의 기재, 및 5 ~ 40 ㎛ 의 전체 두께를 가지고, 하나 이상의 내화물 층으로 이루어지고, 하나 이상의 내화물 층 중 적어도 하나의 층이 1 ~ 20 ㎛ 의 두께를 가지는 α-Al2O3 층인 코팅으로 구성되는 절삭 공구 인서트로서, 적어도 하나의 α-Al2O3 층에서의 ∑3-유형의 결정립계의 길이가, ∑3, ∑7, ∑11, ∑17, ∑19, ∑21, ∑23 및 ∑29-유형의 결정립계 (=∑3-29-유형의 결정립계) 의 결정립계 합의 전체 길이의 80% 초과이고, 결정립계 특성 분포가 EBSD 에 의해 측정되는 절삭 공구 인서트를 제공한다.
본 발명의 절삭 공구 인서트의 코팅은, α-Al2O3 상 (phase) 이, ∑3-유형의 결정립계가 EBSD 에 의해 측정된 결정립계 특성 분포를 지배하는 증착된 상태의 α-Al2O3 으로 이루어지는 신규의 개선된 알루미나 층을 포함한다. 놀랍게도, ∑3-29-유형의 결정립계의 결정립계 합의 전체 길이의 80% 초과가 ∑3-유형의 결정립계인 경우, 절삭 공구 인서트의 개선된 절삭 특성, 개선된 치핑 저항 및 개선된 크레이터 마모 저항성이 달성될 수 있다는 것이 발견되었다. 본 발명의 방법과 관련하여 논의되는 바와 같이, EBSD 에 의해 측정된 ∑3-유형의 결정립계 특성 분포의 진보적인 지배는 특정 증착 조건에 의해 제어될 수 있다. 본 발명은 정교한 결정립계 공학 (GBE) 에 의해 α-Al2O3 코팅의 특성을 강화시키고, 그럼으로써 극도로 높은 양의 ∑3-유형의 결정립계가 얻어질 수 있다.
본 발명의 절삭 공구 인서트의 바람직한 실시형태에서, 적어도 하나의 α-Al2O3 층에서의 ∑3-유형의 결정립계의 길이는 ∑3-29-유형의 결정립계의 결정립계 합의 전체 길이의 82% ~ 99%, 또는 84% ~ 97%, 또는 86% ~ 92% 이고, 결정립계 특성 분포는 EBSD 에 의해 측정된다. 적어도 하나의 α-Al2O3 층에서의 ∑3-유형의 결정립계의 길이가 ∑3-29-유형의 결정립계의 결정립계 합의 전체 길이의 95% 초과인 경우, 매우 바람직하다.
본 발명의 절삭 공구 인서트의 다른 바람직한 실시형태에서, 코팅은 기재 표면에 인접한 제 1 층을 포함하고, 상기 제 1 층은, 1 ~ 20 ㎛, 바람직하게는 5 ~ 10 ㎛ 의 두께를 가지며, CVD 또는 MT-CVD 를 이용하여 증착된 하나 이상의 Ti, Zr, V 및 Hf 의 탄화물, 질화물, 카보니트라이드 또는 옥시카보니트라이드, 또는 이들의 조합으로 이루어지고, 바람직하게는 상기 제 1 층은 티타늄 카보니트라이드 (Ti(CN)) 로 이루어진다. 진보적인 유형의 α-Al2O3 층과 관련하여 이러한 유형의 층은 본 발명의 절삭 공구 인서트에 대하여 개선된 플랭크 마모 저항을 제공한다는 것이 발견되었다.
본 발명의 절삭 공구 인서트의 추가의 다른 바람직한 실시형태에서, 코팅은 기재 표면과 제 1 층 사이에 중간층을 포함하고, 중간층은 5 ㎛ 미만, 바람직하게는 0.3 ~ 3 ㎛, 더 바람직하게는 0. 5 ~ 2 ㎛ 의 두께를 가지며, CVD 또는 MT-CVD 를 이용하여 증착된 티타늄 질화물 (TiN) 로 이루어진다. 기재 표면과 제 1 층 사이에 이러한 유형의 중간층을 제공하는 것은 제 1 층의 접착력을 개선하고, 따라서, 본 발명의 α-Al2O3 층의 접착력을 또한 개선한다는 것이 발견되었다.
바람직하게는, 본 발명의 α-Al2O3 층이 상기 제 1 층의 상부에 직접적으로 증착된다. 하지만, 제 1 층과 α-Al2O3 층 사이의 하나 이상의 추가의 중간층이 본 발명에 따라 또한 제공될 수 있다.
본 발명의 절삭 공구 인서트의 추가의 다른 바람직한 실시형태에서,
a) 코팅의 최상부 층은 상기 α-Al2O3 층이거나, 또는
b) 코팅의 최상부 층은, 0.5 ~ 3 ㎛, 바람직하게는 0.5 ~ 1.5 ㎛ 의 두께를 가지며 상기 α-Al2O3 층의 위에 증착되는, 하나 이상의 Ti, Zr, V 및 Hf 의 탄화물, 질화물, 카보니트라이드 또는 옥시카보니트라이드, 또는 이들의 조합의 층 (상부 코팅) 이거나, 또는
c) 상기 절삭 공구의 표면 영역, 바람직하게는 상기 절삭 공구 인서트의 경사면은 a) 최상부 층으로서 α-Al2O3 층을 포함하는 한편, 상기 절삭 공구 인서트의 나머지 표면 영역은 최상부 층으로서 b) 0.5 ~ 3 ㎛, 바람직하게는 0.5 ~ 1.5 ㎛ 의 두께를 가지고 α-Al2O3 층의 위에 증착되는, 하나 이상의 Ti, Zr, V 및 Hf 의 탄화물, 질화물, 카보니트라이드 또는 옥시카보니트라이드, 또는 이들의 조합의 층을 포함한다.
α-Al2O3 층의 위에 있는 상부 코팅층은 마모 지시기로서 또는 다른 기능의 층으로서 제공될 수 있다. 단지 절삭 공구 인서트의 표면 영역의 일부, 바람직하게는 절삭 공구 인서트의 경사면이 최상부 층으로서 α-Al2O3 층을 포함하는 반면, 나머지 표면 영역이 최외부 층으로서 상부 코팅으로 덮여지는 실시형태들은 블라스팅 (blasting) 또는 임의의 다른 잘 공지된 방법에 의해, 증착된 상부 코팅을 제거함으로써 초래될 수 있다.
본 발명의 절삭 공구 인서트의 추가의 다른 바람직한 실시형태에서, 기재는 초경합금, 바람직하게는 4 ~ 12 wt-% Co, 선택적으로는 주기율표의 IVb, Vb 및 VIb 족으로부터의 금속, 바람직하게는 Ti, Nb, Ta 또는 이들의 조합의 0.5 ~ 10 wt-% 의 입방정 탄화물, 및 잔부 WC 로 이루어지는 초경합금으로 구성된다.
강 기계가공 적용을 위하여, 초경합금 기재는 주기율표의 IVb, Vb 및 VIb 족으로부터의 금속, 바람직하게는 Ti, Nb 및 Ta 의 7.0 ~ 9.0 wt-% 입방정 탄화물을 바람직하게는 포함하고, 주철 기계가공 적용을 위하여, 초경합금 기재는 주기율표의 IVb, Vb 및 VIb 족으로부터의 금속, 바람직하게는 Ti, Nb 및 Ta 의 0.3 ~ 3.0 wt-% 입방정 탄화물을 바람직하게는 포함한다.
본 발명의 절삭 공구 인서트의 추가의 다른 바람직한 실시형태에서, 상기 기재는, 상기 기재 표면으로부터 5 ~ 30 ㎛, 바람직하게는 10 ~ 25 ㎛ 의 두께를 갖는 바인더 상 부화 표면 구역을 포함하는 초경합금으로 이루어지고, 상기 바인더 상 부화 표면 구역은, 상기 기재의 중심부에서보다 적어도 1.5 배 더 높은 Co 함량을 가지고 상기 기재의 중심부에서의 입방정 탄화물의 함량의 0.5 배 미만인 입방정 탄화물의 함량을 갖는다. 이러한 실시형태에서 α-Al2O3 층의 두께는 바람직하게는 약 4 ~ 12 ㎛, 가장 바람직하게는 4 ~ 8 ㎛ 이다.
바람직하게는, 초경합금 보디의 바인더 상 부화 표면 구역은 입방정 탄화물이 본질적으로 없다. 바인더 상 부화 표면 구역은 기재의 인성을 강화하고, 공구의 적용 범위를 넓힌다. 바인더 상 부화 표면 구역을 갖는 기재는 강의 금속 절삭 작업용 절삭 공구 인서트에 대해 특히 바람직한 반면, 주철의 금속 절삭 작업용 절삭 공구 인서트는 바인더 상 부화 표면 구역 없이 바람직하게는 생성된다.
본 발명은, 상기 적어도 하나의 α-Al2O3 층은 화학 기상 증착 (CVD) 에 의해 증착되고, CVD 프로세스의 반응 가스는 H2, CO2, AlCl3 및 X 그리고 선택적으로 첨가되는 N2 및 Ar 을 포함하고, X 는 기체성의 H2S, SO2, SF6 또는 이들의 조합이고, CVD 반응 챔버에서의 CO2 및 X 의 용적비는 2<CO2/X<10 의 범위에 있는, 본 명세서에서 규정된 바와 같은 절삭 공구 인서트의 제조 방법을 추가로 제공한다.
놀랍게도, EBSD 에 의해 얻어진 ∑3-유형의 결정립계 특성 분포의 진보적인 지배는 특정 증착 조건에 의해 제어될 수 있다는 것이 발견되었다. 진보적인 유형의 ∑3-유형의 결정립계 특성은 α-Al2O3 의 증착 중에 CVD 반응에서 CO2 와 X 의 용적비의 제어에 의해 달성될 수 있다. 용적비 CO2/X 가 2 미만인 경우, α-Al2O3 층의 성장률은 매우 낮아질 것이다. 용적비 CO2/X 가 10 초과인 경우, ∑3-유형의 결정립계의 양은 감소될 것이다.
본 발명의 방법의 바람직한 실시형태에서, CVD 반응 챔버에서의 CO2 및 X 의 용적비는 3<CO2/X<8, 바람직하게는 4<CO2/X<6 의 범위에 있다. ∑3-유형의 결정립계의 양은, 용적비 CO2/X 가 특히 SO2 의 존재 하에서 이러한 바람직한 범위 내에 있는 경우, 추가로 증가되는 것을 발견하였다.
본 발명의 방법의 다른 바람직한 실시형태에서, CVD 반응 챔버에서의 성분 X 또는 성분 X 의 조합의 용적비는, CVD 반응 챔버에서 가스의 전체 용적의 0.2 vol% ~ 5.0 vol%, 바람직하게는 0.5 vol% ~ 3.0 vol%, 더 바람직하게는 0.6 vol% ~ 2.0 vol% 의 범위에 있다.
성분 X 의 용적비율이 0.2 vol% 미만인 경우, 통상적으로 매우 낮은 증착 속도가 얻어질 것이다. H2S 가 사용되는 경우, 매우 높은 레벨의 H2S 은 원리적으로 회피되어야 하는데, 이는 이러한 H2S 가 가연성이고 극도로 위험한 가스이기 때문이다. 공기는 가스를 검출하는 멀티 가스 계량기 또는 황화수소 검출기와 같은 공기 모니터링 장비를 이용하여 자격증이 있는 사람에 의해 H2S 의 존재 및 농도에 대하여 테스트되어야 한다. 연소 및 폭발 예방책이 또한 필요하다.
본 발명의 방법의 추가의 다른 바람직한 실시형태에서, CVD 반응 챔버에서의 CO2/AlCl3 의 용적비는 1.5 이하이고, 그리고/또는 CVD 반응 챔버에서의 AlCl3/HCl 의 용적비는 1 이하이다. 놀랍게도, 1.5 의 최대값에 대한 CVD 반응 챔버에서 CO2/AlCl3 의 용적비의 제한은 ∑3-유형의 결정립계의 높은 양의 형성에 기여할 수 있다는 것이 발견되었다. 1.0 의 최대값에 대한 CVD 반응 챔버에서 AlCl3/HCl 의 용적비의 제한은 또한 ∑3-유형의 결정립계의 높은 양의 형성에 기여할 수 있다는 것이 발견되었다. 양자의 조건들이 충족되는 경우, ∑3-유형의 결정립계의 형성은 또한 개선될 수 있다.
본 발명의 방법의 추가의 다른 바람직한 실시형태에서, CVD 프로세스에서의 성분 X 는 H2S 또는 SO2 또는 H2S 와 SO2 의 조합이고, 그럼으로써, 상기 CVD 프로세스에서의 성분 X 가 H2S 와 SO2 의 조합인 경우, SO2 의 용적 비율은 H2S 의 용적 양의 20% 를 초과하지 않는다. H2S 와 SO2 의 조합에서 SO2 의 양이 H2S 의 용적 양의 20% 를 초과하는 경우, 코팅 균일성이 감소되어 이른바 "도그-본 (dog-bone) 효과" 를 야기하는 것이 발견되었다.
본 발명의 방법의 추가의 다른 바람직한 실시형태에서, CVD 프로세스의 반응 가스는, CVD 반응 챔버에서의 가스의 전체 용적의 4 ~ 20 vol%, 바람직하게는 10 ~ 15 vol% 범위의 용적 양의 N2 및/또는 Ar 의 첨가를 포함한다.
본 발명의 방법의 추가의 다른 바람직한 실시형태에서, CVD 프로세스는 850 ~ 1050 ℃, 바람직하게는 950 ~ 1050 ℃, 가장 바람직하게는 980 ~ 1020 ℃ 범위의 온도에서 실시되고, 그리고/또는 상기 CVD 프로세스는 50 ~ 120 mbar, 바람직하게는 50 ~ 100 mbar 범위의 반응 가스 압력으로 실시된다.
본 발명의 방법에 따른 α-Al2O3 층을 증착시킴으로써, ∑3-유형의 결정립계의 양은 제어될 수 있어서, ∑3-유형의 결정립계의 전체 길이는 ∑3, ∑7, ∑11, ∑17, ∑19, ∑21, ∑23 및 ∑29-유형의 결정립계 (=∑3-29-유형의 결정립계) 의 결정립계 합의 전체 길이의 80% 초과이다. 이하의 실시예에서 나타낸 바와 같이, 이러한 종류의 코팅은 종래 기술의 코팅에 비해 고속의 간헐적인 절삭에서 우수한 치핑 저항 및 연속 선삭에서 강화된 크레이터 마모 저항을 나타낸다.
EBSD 샘플 처리 및 측정
본 발명에 대하여, 결정립계의 분포는 본 명세서에서 논의된 바와 같은 EBSD 에 의해 연구되었다. EBSD 기술은 반사 전자에 의해 생성된 기쿠치 유형의 회절 패턴의 자동 분석에 기반한다. D.J. Prior, A.P. Boyle, F. Brenker, M.C. Cheadle, A. Day, G. Lopez, L. Peruzzo, G.J. Potts, S.M. Reddy, R. Spiess, N.E. Timms, P.W. Trimby, J. Wheeler, L. Zetterstroem, 암석의 텍스쳐 문제에 대한 SEM 의 배향 대조 이미징 및 전자 반사 회절의 적용 (The application of electron backscatter diffraction and orientation contrast imaging in the SEM to textural problems in rocks), Am. Mineral. 84 (1999) 1741-1759 를 참조하라. 각각의 결정립에 대하여, 결정학적인 배향은 상응하는 회절 패턴의 인덱싱 후에 결정된다. 상업적으로 이용가능한 소프트웨어가 적용되었다.
EBSD 에 대한 알루미나 코팅의 표면이 준비되었다. 우선, 코팅 표면은 3 ㎛ 및 1 ㎛ 각각의 평균 결정립 크기를 갖는 다이아몬드의 슬러리를 이용하여 후속하여 폴리싱되었다. 그 후, 샘플들은 0.04 ㎛ 의 평균 결정립 크기를 갖는 콜로이드성 실리카를 이용하여 폴리싱되었다. 폴리싱된 표면이 매끄럽고 원래의 코팅 표면에 대해 평행한 것을 보장하기 위하여 주의를 기울였다. 마침내, 견본들은 EBSD 시험 이전에 초음파적으로 세척되었다.
세척 후에, α-Al2O3 코팅의 폴리싱된 표면은 EBSD 를 구비하는 SEM 에 의해 연구되었다. 사용된 SEM 은 HKL NL02 EBSD 검출기를 구비하는 Zeiss Supra 55 VP 였다. EBSD 데이터는 개별적으로 각각의 픽셀에 초점이 맞춰진 전자 빔을 위치시킴으로써 연속하여 수집되었다. 일반적인 샘플 표면은 입사 빔에 대하여 70˚ 기울여졌고, 분석은 15 ㎸ 에서 실시되었다. 10 Pa 의 압력은 차징 효과 (charging effect) 를 회피하기 위하여 적용되었다. 높은 전류 모드는 60 ㎛ 또는 120 ㎛ 의 개구와 함께 사용되었다. 50×30 ㎛ 의 표면 영역에 상응하는 500×300 포인트에 대한 0.1 ㎛/스텝의 스텝을 갖는 폴리싱된 표면이 획득되었다. 노이즈 필터링과 함께 그리고 노이즈 필터링 없이 데이터가 처리되었다. 노이즈 필터링 및 결정립계 특성 분포는 상업적인 소프트웨어를 이용하여 결정되었다. 결정립계 특성 분포의 분석은 Grimmer (H. Grimmer, R. Bonnet, 필로소피컬 매거진 A 61 (1990) 493-509) 로부터의 이용가능한 데이터에 기반하였다. Brandon 기준 (ΔΘ < Θ0(∑)-0.5, 여기서 Θ0 = 15°) 은 이론적인 값 (D. Brandon Acta metall. 14 (1966) 1479-1484) 으로부터 실험값의 허용된 편차 ΔΘ 를 고려하기 위하여 사용되었다. 주어진 ∑ 값에 상응하는 특정한 결정립계는 계산되었고 전체 결정립계의 일부 (fraction) 로서 표현되었다.
본 발명의 목적 및 본 명세서에서의 정의에 대하여, ∑ 유형의 결정립계의 계산을 위한 ∑ 값은 노이즈 리덕션 없이 EBSD 데이터에 기반한다. 충분히 매끈한 견본 준비가 본 명세서에서 설명된 바와 같이 실시되는 관리가 취해져야 한다. 본 발명의 목적을 위해 사용된 소프트웨어는 Oxford Instruments 의 Flamenco (버전 5.0.9.0) 이름의 HKL 수집 소프트웨어였다. 결정립계 분석을 위하여, Oxford Instruments 의 Tango 이름의 HKL 사후 프로세스가 사용되었다.
도 1 은 실시예 3 에 따른 선삭 테스트 이후에 종래 기술에 따른 코팅 (2) 을 갖는 절삭 인서트의 경사면이다.
도 2 는 실시예 3 에 따른 선삭 테스트 이후에 본 발명에 따른 코팅 (6) 을 갖는 절삭 인서트의 경사면이다.
실시예 1 - α- Al 2 O 3 코팅
6.0 wt% Co 및 잔부 WC (약 1600 HV 의 경도) 의 조성을 갖는 절삭 인서트용 초경합금 기재는 0.6 vol% CH3CN, 3.8 vol% TiCl4, 20 vol% N2 및 잔부 H2 를 이용하여 MT-CVD 를 적용함으로써 Ti(C,N) 층으로 코팅되었다. Ti(C,N) MT-CVD 층의 두께는 약 5 ㎛ 였다.
별개의 기재 샘플의 상기 Ti(C,N) 층에, 약 8 ㎛ 의 α-Al2O3 로 이루어지는 7 개의 상이한 층이 코팅 1 ~ 7 로 언급되는 CVD 를 적용함으로써 증착되었다. 이하의 인서트 형상은, SNUN140408 (특히 EBSD 연구용), CNMG120412, WNMG080412-NM4, WNMG080416-NM9, DNMG150608-NM4 으로 코팅되었다. 코팅 파라미터는 α-Al2O3 에 대하여 표 1 에 주어진다.
α-Al2O3 의 증착은 50 ~ 100 mbar 의 압력에서 H2-N2-CO-TiCl4-AlCl3 계로부터 MTCVD 층의 상부에 0.05 ㎛ ~ 약 1 ㎛, 바람직하게는 0.5 ㎛ ~ 약 1 ㎛ 의 두꺼운 접합층을 증착시킴으로써 시작되었다. 접합층의 준비를 위하여, MTCVD 층은 약 1000 ℃ 의 온도에서 약 30 분 동안 3 vol% TiCl4, 0.5 vol% AlCl3, 4.5 vol% CO, 30 vol% N2 및 잔부 H2 의 가스 혼합물로 처리되었다. 증착에 이어, 다음 단계의 시작 이전에 H2 를 이용하여 10 분의 퍼지가 행해졌다.
(Ti,Al)(C,N,O) 접합층에는 약 750 ~ 1050 ℃, 바람직하게는 약 980 ~ 1020 ℃, 가장 바람직하게는 1000 ~ 1020 ℃ 의 온도 (P = 80 ~ 100 mbar) 에서 5 ~ 10 분 동안 4 vol% CO2, 9 vol% CO, 25 vol% N2, 잔부 H2 의 가스 혼합물로 상기 층을 처리함으로써 α-Al2O3 가 핵생성되었다. 산화에 이어, Ar 을 이용하여 10 분의 퍼지가 행해졌다.
알루미나 증착은 약 1000 ℃ 의 온도에서 약 10 분 동안 전구체 (X) 없이, 표 1 에 나타낸 바와 같은 용적 양으로 AlCl3, CO2, Ar2, N2, HCl 및 H2 의 가스 혼합물을 도입시킴으로써 시작되었다. 이러한 전구체들은 HCl 을 제외하고 동시에 분류되었다. HCl 유동은 개시 후에 (X 가 도입되기 8 분 전에) 2 분 동안 반응기로 분류되었다.
표 1: α- Al 2 O 3 에 대한 코팅 파라미터
Figure 112014004523823-pct00001
실시예 2 - EBSD 시험
실시예 1 의 샘플의 알루미나 층은 폴리싱되고 세척된 후, EBSD 샘플 처리 및 측정에 대해 전술한 바와 같이, EBSD 측정이 실시되었다.
∑3-유형의 결정립계의 상대적인 양에 대한 EBSD 측정의 결과는 노이즈 리덕션 (noise reduction) 과 함께 그리고 노이즈 리덕션 없이 데이터에 대하여 표 2 에 주어진다. 표 2 에서 볼 수 있는 바와 같이, 전체 ∑3-29-유형의 결정립계에 대한 ∑3-유형의 결정립계의 양은 노이즈 리덕션의 결과로서 감소한다. 노이즈 리덕션의 결과로서의 감소는 ∑3-유형의 결정립계의 더 낮은 비율을 갖는 종래 기술의 코팅에 대하여 더 크다.
표 2: 노이즈 리덕션과 함께 그리고 노이즈 리덕션 없이 전체 ∑3-29-유형의 결정립계에 대한 ∑3-유형의 결정립계 %
Figure 112014004523823-pct00002
실시예 3 - 선삭 테스트
WNMG080412-NM4 인서트 상에 증착된 실시예 1 의 코팅 2 및 6 은 이하의 절삭 파라미터를 이용하여 냉각수 없이 탄소강 (C45) 으로 테스트되었다:
기하학적 구조: WNMG080412-NM4
절삭 속도 (vc) = 280 m/분
이송 (f) = 0.32 mm/rev
절삭 깊이 (ap) = 2.5 mm.
12 분 동안의 선삭 후에 인서트의 경사면은 도 1 (코팅 (2) - 종래 기술) 및 도 2 (코팅 (6) - 본 발명) 에 도시되어 있다. 본 발명에 따른 인서트는 상당히 적은 크레이터 마모 (crater wear) 가 보여졌다.
실시예 4 - 선삭 테스트
WNMG080412-NM4 인서트 상에 증착된 실시예 1 의 코팅 3, 6 및 7 은 이하의 절삭 파라미터를 이용하여 냉각수 없이 탄소강 (C45) 으로 테스트되었다.
가하학적 구조: WNMG080412-NM4
절삭 속도 (vc) = 220 m/분
이송 (f) = 0.32 mm/rev
절삭 깊이 (ap) = 2.5 mm.
공구 수명은 표 3 에 나타낸다. ∑3-유형의 결정립계의 높은 비율을 갖는 코팅 6 및 7 을 갖는 인서트 (본 발명) 는 크레이터 마모에 우수한 저항을 나타냈다.
표 3: 선삭 테스트 결과
Figure 112014004523823-pct00003
실시예 5 - 에지 인성 테스트
CNMG120412 인서트에 증착된 실시예 1 의 코팅 3, 6 및 7 은 이하의 절삭 파라미터를 이용하여 주철 (GG25) 의 길이방향 선삭으로 에지 인성 (치핑 저항) 에 대하여 테스트되었다.
인서트의 기하학적 구조: CNMG120412
절삭 속도: vc = 300 m/분
이송 (f) = 0.32 mm/rev
절삭 깊이: ap=2.5 mm.
인서트는 절삭 4 분 및 8 분 후에 관찰되었다. 표 4 에 나타낸 바와 같이, 종래 기술의 코팅과 비교하여, 코팅이 이러한 본 발명에 따라 생성되는 때에 에지 인성이 상당히 향상되었다.
표 4: 에지 인성
Figure 112014004523823-pct00004

Claims (15)

  1. 절삭 공구 인서트로서,
    초경합금, 서멧 (cermet), 세라믹, 강, 또는 입방정 질화 붕소 (CBN) 와 같은 초경질 재료 (superhard material) 의 기재, 및
    5 ~ 40 ㎛ 의 전체 두께를 가지고, 하나 이상의 내화물 층으로 이루어지고, 하나 이상의 내화물 층 중 적어도 하나의 층이 1 ~ 20 ㎛ 의 두께를 가지는 α-Al2O3 층인 코팅으로 구성되고,
    적어도 하나의 α-Al2O3 층에서의 ∑3-유형의 결정립계의 길이는, ∑3, ∑7, ∑11, ∑17, ∑19, ∑21, ∑23 및 ∑29-유형의 결정립계 (=∑3-29-유형의 결정립계) 의 결정립계 합의 전체 길이의 82% 이상이고, 결정립계 특성 분포는 EBSD 에 의해 측정되는, 절삭 공구 인서트.
  2. 제 1 항에 있어서,
    적어도 하나의 α-Al2O3 층에서의 ∑3-유형의 결정립계의 길이는 ∑3-29-유형의 결정립계의 결정립계 합의 전체 길이의 82% ~ 99% 이고, 결정립계 특성 분포는 EBSD 에 의해 측정되는, 절삭 공구 인서트.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 코팅은 기재 표면에 인접한 제 1 층을 포함하고, 상기 제 1 층은, 1 ~ 20 ㎛ 의 두께를 가지며, CVD 또는 MT-CVD 를 이용하여 증착된 하나 이상의 Ti, Zr, V 및 Hf 의 탄화물, 질화물, 카보니트라이드 또는 옥시카보니트라이드, 또는 이들의 조합으로 이루어지는, 절삭 공구 인서트.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 코팅은 기재 표면과 상기 제 1 층 사이에 중간층을 포함하고, 상기 중간층은 5 ㎛ 미만의 두께를 가지며, CVD 또는 MT-CVD 를 이용하여 증착된 티타늄 질화물 (TiN) 로 이루어지는, 절삭 공구 인서트.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 α-Al2O3 층은 상기 제 1 층의 상부에 증착되는, 절삭 공구 인서트.
  6. 제 1 항에 있어서,
    a) 상기 코팅의 최상부 층은 상기 α-Al2O3 층이거나, 또는
    b) 상기 코팅의 최상부 층은, 0.5 ~ 3 ㎛ 의 두께를 가지고 상기 α-Al2O3 층의 위에 증착되는, 하나 이상의 Ti, Zr, V 및 Hf 의 탄화물, 질화물, 카보니트라이드 또는 옥시카보니트라이드, 또는 이들의 조합의 층이거나, 또는
    c) 상기 절삭 공구 인서트의 표면 영역은 a) 최상부 층으로서 α-Al2O3 층을 포함하는 한편, 상기 절삭 공구 인서트의 나머지 표면 영역은 최상부 층으로서 b) 0.5 ~ 3 ㎛ 의 두께를 가지고 α-Al2O3 층의 위에 증착되는, 하나 이상의 Ti, Zr, V 및 Hf 의 탄화물, 질화물, 카보니트라이드 또는 옥시카보니트라이드, 또는 이들의 조합의 층을 포함하는, 절삭 공구 인서트.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 기재는 초경합금, 선택적으로는 주기율표의 IVb, Vb 및 VIb 족으로부터의 금속의 0.5 ~ 10 wt-% 의 입방정 탄화물, 및 잔부 WC 로 이루어지는 초경합금으로 구성되는, 절삭 공구 인서트.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 기재는, 기재 표면으로부터 5 ~ 30 ㎛ 의 두께를 갖는 바인더 상 부화 표면 구역을 포함하는 초경합금으로 이루어지고, 상기 바인더 상 부화 표면 구역은, 상기 기재의 중심부에서보다 적어도 1.5 배 더 높은 Co 함량을 가지고 상기 기재의 중심부에서의 입방정 탄화물의 함량의 0.5 배 미만인 입방정 탄화물의 함량을 가지는, 절삭 공구 인서트.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 따른 절삭 공구 인서트의 제조 방법으로서,
    상기 적어도 하나의 α-Al2O3 층은 화학 기상 증착 (CVD) 에 의해 증착되고, CVD 프로세스의 반응 가스는 H2, CO2, AlCl3 및 X 그리고 선택적으로 첨가되는 N2 및 Ar 을 포함하고, X 는 기체성의 H2S, SO2, SF6 또는 이들의 조합이고,
    CVD 반응 챔버에서의 CO2 및 X 의 용적비는 3<CO2/X<10 의 범위에 있고,
    상기 CVD 반응 챔버에서의 CO2/AlCl3 의 용적비는 1.5 이하이고,
    상기 CVD 반응 챔버에서의 AlCl3/HCl 의 용적비는 1 이하인,
    절삭 공구 인서트의 제조 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 CVD 반응 챔버에서의 CO2 및 X 의 용적비는 3<CO2/X<8 의 범위에 있는, 절삭 공구 인서트의 제조 방법.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 CVD 반응 챔버에서의 성분 X 또는 성분 X 의 조합의 용적비율은, 상기 CVD 반응 챔버에서의 가스의 전체 용적의 0.2 vol% ~ 5.0 vol% 의 범위에 있는, 절삭 공구 인서트의 제조 방법.
  12. 삭제
  13. 제 9 항에 있어서,
    상기 CVD 프로세스에서의 성분 X 는 H2S 또는 SO2 또는 H2S 와 SO2 의 조합이고, 그럼으로써, 상기 CVD 프로세스에서의 성분 X 가 H2S 와 SO2 의 조합인 경우, SO2 의 용적 비율은 H2S 의 용적 양의 20% 를 초과하지 않는, 절삭 공구 인서트의 제조 방법.
  14. 제 9 항에 있어서,
    상기 CVD 프로세스의 반응 가스는, 상기 CVD 반응 챔버에서의 가스의 전체 용적의 4 ~ 20 vol% 범위의 용적 양으로 N2 및/또는 Ar 의 첨가를 포함하는, 절삭 공구 인서트의 제조 방법.
  15. 제 9 항에 있어서,
    상기 CVD 프로세스는 850 ~ 1050 ℃ 범위의 온도에서 실시되고, 그리고/또는 상기 CVD 프로세스는 50 ~ 120 mbar 범위의 반응 가스 압력으로 실시되는, 절삭 공구 인서트의 제조 방법.
KR1020147001229A 2011-09-16 2012-09-17 결정립계 공학의 알파-알루미나 코팅된 절삭 공구 KR101965013B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP11181643.5A EP2570511B1 (en) 2011-09-16 2011-09-16 Grain boundary engineered alpha-alumina coated cutting tool
EP11181643.5 2011-09-16
PCT/EP2012/068214 WO2013038000A1 (en) 2011-09-16 2012-09-17 Grain boundary engineered alpha-alumina coated cutting tool

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140068003A KR20140068003A (ko) 2014-06-05
KR101965013B1 true KR101965013B1 (ko) 2019-04-02

Family

ID=46852001

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020147001229A KR101965013B1 (ko) 2011-09-16 2012-09-17 결정립계 공학의 알파-알루미나 코팅된 절삭 공구

Country Status (7)

Country Link
US (1) US9206510B2 (ko)
EP (1) EP2570511B1 (ko)
JP (1) JP6162703B2 (ko)
KR (1) KR101965013B1 (ko)
CN (1) CN103748265B (ko)
ES (1) ES2728705T3 (ko)
WO (1) WO2013038000A1 (ko)

Families Citing this family (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB201205673D0 (en) 2012-03-30 2012-05-16 Element Six Abrasives Sa Polycrystalline superhard material and method of making same
DE102013104254A1 (de) 2013-04-26 2014-10-30 Walter Ag Werkzeug mit CVD-Beschichtung
KR101822514B1 (ko) * 2013-12-17 2018-01-26 쿄세라 코포레이션 피복공구
EP3100806B1 (en) * 2014-01-27 2020-05-06 Tungaloy Corporation Coated cutting tool
BR112016017381B1 (pt) * 2014-01-30 2022-03-08 Sandvik Intellectual Property Ab Ferramenta de corte revestida por alumina
EP2902528B1 (en) * 2014-01-30 2016-06-29 Walter Ag Alumina coated cutting tool with zigzag alumina grain boundaries
JP6657594B2 (ja) 2014-05-16 2020-03-04 三菱マテリアル株式会社 表面被覆切削工具
JP6548072B2 (ja) 2014-05-30 2019-07-24 三菱マテリアル株式会社 表面被覆切削工具
WO2016208663A1 (ja) * 2015-06-26 2016-12-29 三菱マテリアル株式会社 表面被覆切削工具
JP6738556B2 (ja) * 2015-06-26 2020-08-12 三菱マテリアル株式会社 表面被覆切削工具
KR102126104B1 (ko) 2015-07-13 2020-06-23 스미또모 덴꼬오 하드메탈 가부시끼가이샤 표면 피복 절삭 공구
WO2017009929A1 (ja) 2015-07-13 2017-01-19 住友電工ハードメタル株式会社 表面被覆切削工具
JP5871355B1 (ja) * 2015-07-13 2016-03-01 住友電工ハードメタル株式会社 表面被覆切削工具
JP6439201B2 (ja) * 2015-11-25 2018-12-19 住友電工ハードメタル株式会社 表面被覆切削工具の製造方法
JP6439200B2 (ja) * 2015-11-25 2018-12-19 住友電工ハードメタル株式会社 表面被覆切削工具の製造方法
JP6535922B2 (ja) * 2015-11-25 2019-07-03 住友電工ハードメタル株式会社 表面被覆切削工具の製造方法
JP6507457B2 (ja) * 2016-01-08 2019-05-08 住友電工ハードメタル株式会社 表面被覆切削工具の製造方法
JP6507456B2 (ja) * 2016-01-08 2019-05-08 住友電工ハードメタル株式会社 表面被覆切削工具の製造方法
JP6507458B2 (ja) * 2016-02-24 2019-05-08 住友電工ハードメタル株式会社 表面被覆切削工具の製造方法
US10865476B2 (en) * 2017-03-23 2020-12-15 Kennametal Inc. Control and characterization of texture in CVD α-Al2O3 coatings
BR112019025713B1 (pt) * 2017-06-07 2024-03-05 Sandvik Intellectual Property Ab Ferramenta de corte revestida
CN108754386A (zh) * 2018-07-27 2018-11-06 北方工业大学 耐热冲击MCrAlY涂层及其制备方法
WO2020071244A1 (ja) * 2018-10-03 2020-04-09 京セラ株式会社 被覆工具及び切削工具
CN110284038B (zh) * 2019-04-26 2020-07-28 中南大学 一种具有强(111)织构的pvd涂层及其制备方法
EP3848485A1 (en) * 2020-01-10 2021-07-14 Sakari Ruppi Improved alpha alumina layer deposited with controlled textures
JP7167965B2 (ja) 2020-07-08 2022-11-09 株式会社タンガロイ 被覆切削工具
JP7167966B2 (ja) 2020-07-08 2022-11-09 株式会社タンガロイ 被覆切削工具
JP7302617B2 (ja) * 2021-02-26 2023-07-04 株式会社タンガロイ 被覆切削工具

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006021316A (ja) * 2004-06-24 2006-01-26 Sandvik Intellectual Property Hb 被覆超硬合金切削工具インサート
JP2007196355A (ja) * 2006-01-30 2007-08-09 Mitsubishi Materials Corp 難削材の切削加工で硬質被覆層がすぐれた耐チッピング性を発揮する表面被覆サーメット製切削工具
JP2011000680A (ja) 2009-06-19 2011-01-06 Mitsubishi Materials Corp 硬質被覆層がすぐれた耐チッピング性を発揮する表面被覆切削工具

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4619866A (en) * 1980-07-28 1986-10-28 Santrade Limited Method of making a coated cemented carbide body and resulting body
JPH1177405A (ja) * 1997-09-03 1999-03-23 Mitsubishi Materials Corp 高速切削ですぐれた耐摩耗性を発揮する表面被覆超硬合金製切削工具
US6071601A (en) * 1997-05-12 2000-06-06 Mitsubishi Materials Corporation Coated cutting tool member
JP2004284003A (ja) 2003-02-28 2004-10-14 Mitsubishi Materials Corp 硬質被覆層がすぐれた耐チッピング性を発揮する表面被覆サーメット製切削工具
SE528432C2 (sv) * 2004-11-05 2006-11-14 Seco Tools Ab Med aluminiumoxid belagt skärverktygsskär samt metod för att framställa detta
SE528431C2 (sv) * 2004-11-05 2006-11-14 Seco Tools Ab Med aluminiumoxid belagt skärverktygsskär samt metod att framställa detta
JP4518260B2 (ja) 2005-01-21 2010-08-04 三菱マテリアル株式会社 硬質被覆層が高速断続切削加工ですぐれた耐チッピング性を発揮する表面被覆サーメット製切削工具
JP4716251B2 (ja) * 2005-03-24 2011-07-06 三菱マテリアル株式会社 高硬度鋼の高速断続切削加工で硬質被覆層がすぐれた耐チッピング性を発揮する表面被覆サーメット製切削工具
JP4716252B2 (ja) * 2005-05-24 2011-07-06 三菱マテリアル株式会社 厚膜化α型酸化アルミニウム層がすぐれた耐チッピング性を発揮する表面被覆サーメット製切削工具
JP2006334756A (ja) * 2005-06-06 2006-12-14 Mitsubishi Materials Corp 硬質被覆層が高速重切削ですぐれた耐チッピング性を発揮する表面被覆サーメット製切削工具
SE529051C2 (sv) 2005-09-27 2007-04-17 Seco Tools Ab Skärverktygsskär belagt med aluminiumoxid
JP5187570B2 (ja) * 2007-12-28 2013-04-24 三菱マテリアル株式会社 硬質被覆層がすぐれた耐摩耗性を発揮する表面被覆切削工具
US7597511B2 (en) * 2007-12-28 2009-10-06 Mitsubishi Materials Corporation Surface-coated cutting tool with hard coating layer having excellent abrasion resistance
JP5263572B2 (ja) 2008-02-05 2013-08-14 三菱マテリアル株式会社 高速重切削加工で硬質被覆層がすぐれた耐チッピング性を発揮する表面被覆切削工具
JP5424097B2 (ja) * 2009-06-22 2014-02-26 三菱マテリアル株式会社 硬質被覆層がすぐれた耐チッピング性を発揮する表面被覆切削工具
JP5326707B2 (ja) * 2009-03-18 2013-10-30 三菱マテリアル株式会社 硬質被覆層がすぐれた耐チッピング性を発揮する表面被覆切削工具
JP5428569B2 (ja) * 2009-06-24 2014-02-26 三菱マテリアル株式会社 硬質被覆層がすぐれた耐チッピング性を発揮する表面被覆切削工具
CN102355968B (zh) * 2009-03-18 2013-10-30 三菱综合材料株式会社 表面包覆切削工具
DE102011053705A1 (de) 2011-09-16 2013-03-21 Walter Ag Schneideinsatz und Verfahren zu dessen Herstellung
EP2570510B2 (en) 2011-09-16 2019-02-13 Walter AG Sulfur containing alpha-alumina coated cutting tool

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006021316A (ja) * 2004-06-24 2006-01-26 Sandvik Intellectual Property Hb 被覆超硬合金切削工具インサート
JP2007196355A (ja) * 2006-01-30 2007-08-09 Mitsubishi Materials Corp 難削材の切削加工で硬質被覆層がすぐれた耐チッピング性を発揮する表面被覆サーメット製切削工具
JP2011000680A (ja) 2009-06-19 2011-01-06 Mitsubishi Materials Corp 硬質被覆層がすぐれた耐チッピング性を発揮する表面被覆切削工具

Also Published As

Publication number Publication date
US20140193622A1 (en) 2014-07-10
EP2570511A1 (en) 2013-03-20
ES2728705T3 (es) 2019-10-28
US9206510B2 (en) 2015-12-08
WO2013038000A1 (en) 2013-03-21
CN103748265A (zh) 2014-04-23
CN103748265B (zh) 2016-08-31
JP6162703B2 (ja) 2017-07-12
KR20140068003A (ko) 2014-06-05
EP2570511B1 (en) 2019-03-20
JP2014526391A (ja) 2014-10-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101965013B1 (ko) 결정립계 공학의 알파-알루미나 코팅된 절삭 공구
KR102068855B1 (ko) 코팅된 절삭 공구 및 이의 제조 방법
EP3436619B1 (en) Coated cutting tool with h-aln and ti1-xalxcynz layers
KR101739088B1 (ko) 금속, 초경합금, 서멧 또는 세라믹 물질로 구성된 코팅체 및 상기 코팅체의 코팅 방법
EP2570510B1 (en) Sulfur containing alpha-alumina coated cutting tool
KR101822514B1 (ko) 피복공구
KR20180128531A (ko) 표면 피복 절삭 공구 및 그 제조 방법
KR20180135497A (ko) 표면 피복 절삭 공구 및 그 제조 방법
WO2016045937A1 (en) COATED CUTTING TOOL INSERT WITH MT-CVD TiCN ON TiAl(C,N)
CN107921551B (zh) 被覆工具
KR20120073322A (ko) 피복 공구
KR102460331B1 (ko) 코팅된 절삭 공구
WO2012144088A1 (ja) 表面被覆切削工具およびその製造方法
KR20190104557A (ko) 피복 공구
KR20180131954A (ko) 표면 피복 절삭 공구 및 그 제조 방법
KR20180128822A (ko) 표면 피복 절삭 공구 및 그 제조 방법
US9023466B2 (en) Textured alumina layer
JP7393946B2 (ja) コーティングされた切削工具
KR102513060B1 (ko) 코팅된 절삭 공구
CN112839761A (zh) 切削工具
EP3124144A1 (en) Coated tool and cutting tool
JP5898051B2 (ja) 被覆工具
EP3868502A1 (en) Cutting tool
JP2024519616A (ja) 切削工具
KR20240028992A (ko) 코팅된 절삭 공구

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
AMND Amendment
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant