KR890004787B1 - 다중층 피복 초경합금 - Google Patents

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Abstract

내용 없음.

Description

다중층 피복 초경합금
본 발명은, 내마모성과 인성(靭性)이 뛰어난 피복 초경합금의 제조법에 관한 것이다.
본 발명은, 300m/분를 초과하는 고속절삭에 있어서도 사용가능한, 보다 긴수명의 절삭공구재료로서 유리하게 사용된다.
초경합금의 표면에 내마모성이 뛰어난 TiC, TiN, Al2O3등의 경질물질을 1종 또는 2종 이상의 단층 또는 2층 이상 피복한 초경합금은 이미 실용화되어 있다. 그중에서도 Al2O3를 외층으로한 2중 피복 초경합금 공구는, Al2O3가 지닌 내열성, 내산화성등 때문에 뛰어난 내마모성을 나타내는 것이 알려져 있다. 절삭공구에 요구되는 절삭 조건은 해마다 가혹해져가고 있으며, 절삭속도로 300m/분을 초과하는 경우도 많아지고 있어, 보다 더 내마모성이 높은 절삭공구가 요구되고 있다. 이들 요구에 부응하기 위하여 Al2O3막을 두껍게하는 경향이 있다.
그러나, Al2O3자체는 취성 재료이기 때문에, 막을 두껍게하는 것은 인성 저하에 관계가 있어, 내마모성과 인성을 겸비한 범용공구로서는, 인성면에서 불만족스러웠던 것이 종래기술의 문제점이었다.
본 발명은 상술한 바와 같이 Al2O3막을 두껍게 하였을 경우 인성이 떨어지는 문제점을 해결하여, 내마모성과 인서이 뛰어난 새로운 피복 초경합금을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 초경합금을 모재로하여, 이 모재표면에 접하는 내층이 Ti의 탄화물, 질화물, 탄질화물, 탄산질화물, 산질화물, 붕질화물 및 붕탄산 질화물의 1종 이상으로 이루어지는 단층 및/또는 적층으로 이루어지고, 외층이 합계 막두께가 5∼20㎛인 Al2O3막으로서, 이 Al2O3막속에는, Ti산화물이 고용(固溶) 또는 30용량% 이하의 Ti산화물이 공존해서 이루어지며, 상기 외층은, TiC, TiN, TiCN, TiCNO, TiCO, TiNO, Ti산화물, Ti(B, N), Ti(B, N, C), SiC, AlN, 및 AlON으로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상으로 이루어지는, 두께가 0.01∼2㎛인 중간층에 의해 두께가 0.01∼2㎛인 다층(多層)으로 격리되어서 이루어지는 다중층 피복 초경합금 및 초경합금을 모재로하고, 이 모재 표면에 접하는 내층이, Ti의 탄화물, 질화물, 탄질화물, 탄산질화물, 산질화물, 붕질화물 및 붕탄질화물의 1종 이상으로 단층 및/또는 적층으로 이루어지며, 외층이 합계 막두께가 5∼20㎛인 Al2O3막으로서, 이 Al2O3막속에는, Ti의 산화물이 고용 또는 30용량% 이하의 Ti산화물이 공존해서 이루어지며, 상기 외층은, TiC, TiN, TiCN, TiCNO, TiCO, TiNO, Ti산화물, Ti(B, N), Ti(B, N, C), SiC, AlN, 및 AlON으로 이루어지는 군에서 선택되어지는 1종이상으로 이루어지는 두께가 0.01∼2㎛인 중간층에 의해 두께가 0.01∼2㎛인 다층으로 격리되어서 이루어지며, 외층의 위에 최외층으로서, Ti, Zr, Hf질화물, BN 및 AlN으로 이루어지는 군에서 선택되어지는 1종 이상을, 0.1∼5㎛두께로 피복해서 이루어지는 다중층 피복 초경합금을 제공하는 것이다.
본 발명자들은, Al2O3를 두꺼운 막으로 하였을 경우의 인성저하를 방지하는 수단에 대해서 여러가지 검토한 결과, 이하의 수단이 유효하다는 것을 발견해냈다.
① Al2O3는 순수한 Al2O3피막이 아니고, Ti산화물이 고용 혹은, Ti산화물이 30용량% 이하로 공존하게 되는 혼상(混相) 조직으로 한다.
② 이 Al2O3막두께의 합계가, 5㎛∼20㎛이고, 이러한 Al2O3막두께가 0.01∼2㎛의 막두께로, TiC, TiCN, TiCNO, TiCO, TiND, Ti산화물, TiBN, Ti(BNC), SiC, AlN 및 AlON으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상으로서 구성된 중간층이 다층으로 격리되어서 이루어지며, 이 중간층의 두께가 0.01∼2㎛인, 다중층 피복구조로 한다.
③ 또, 최외층(最外層)으로서, Ti, Zr, Hf질화물과 BN 및 AlN의 1종 이상으로 구성되는 막을 0.1∼5㎛두께로 피복한다. 상기 각항에 대해서, 그 이유를 상세하게 설명한다.
1) Al2O3의 마모성은, 입도(粒度)가 일정하면, 그 순도가 높을수록 뛰어나나, 반면에, 인성은 그 순도에 의해서는 아무런 개선도 가져올 수 없다. 그러나 본 발명자들은 Al2O3의 내마모성을 약간 저하시킴으로서, 인성을 현저하게 향상시키는 방법을 발견하였다. 즉 Al2O3속에 Ti산화물을 고용시키는 것이다. 이 방법에서는, 내마모성이 약간 저하되나, 인성은 현저하에 개선되므로, Al2O3의 막두께를 공구전체의 인성 저하없이 두껍게 함으로서, 내마모성의 저하가 방지된다. Ti산화물은 Al2O3의 고용한계가지 고용시키는 것이 이상적이나, 막속으로 30용량% 이하로 균일하게 석출해도 마찬가지의 효과가 있다. 바람직하게는 10용량% 이하이다. Ti산화물은 Al2O3속으로의 고용화의 구체적인 수단으로서는, 화학증착법으로 Al2O3생성중에 Ti할로겐화물 혹은 유기 Ti화합물등을 동시에 공급하는 방법을 사용한다.
2) Al2O3막에의 Ti산화물의 고용화는 막의 인성향상에 효과가 있으나, 막두께를 두껍게해가면, Al2O3입도가 조립화(組粒化)해서 내마모성과 인성의 저하가 일어난다.
특히 성장속도가 높은 인선부(刃先部)에서의 조립(組粒)막대기형상의 결정화가 현저하고, 인선부의 손모(損耗)현상이 격심하게 일어난다. 본 발명자들은, 상기의 점에 대해서 여러가지 검토한 결과, 다음과 같은 구조를 취함으로서 해결할 수 있다는 것을 발견하였다. 즉, 이Al2O3의 합계 막두께가5∼20㎛의 범위에서 이층을 0.01∼2㎛의 두께로, 중간층을 사용해서 분할한다. 이 중간층은,TiC, TiCN, TiCNO, TiCO, TiNO, Ti산화물, TiBN, Ti(B, N, C) SiC, AlN 및 AlON으로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상으로서 구성되고, 0.01∼2㎛의 막두께로 한다.
중간층으로 분할된 Al2O3의 각층의 막두께가 0.01∼2㎛의 범위에 있으면, 조립화가 일어나지 않으므로 내마모성, 인성을 유지할 수 있다. 2㎛를 넘으면, 조립화가 발생하고, 0.1㎛이하이면, Al2O3막 상하의 중간층의 접합이 발생하여 중간층 속에 Al2O3입자가 떠있는 상태가 되어, 인성은 향상되나, 내마모성이 저하되므로 바람직하지 않다.
Al2O3막두께의 합계 막두께가 5㎛ 이하에서는 내마모성 향상에, 그다지 효과를 기대할 수 없으며, 20㎛를 초과하면, 막박리가 현저해지므로 바람직하지 않다. 바람직하게는, 5∼10㎛이다. 내마모성을 중시하지 않는다면, 3㎛이상이라도 좋다.
중간층의 효과는, Al2O3입도의 조립화 방지로서의 역할외에, 인성을 향상시키기 위하여, Al2O3와 중간층이 분산강화(分散强化)된 복합구조를 만드는 데 있다. 즉, 이들 중간층은 Al2O3에 비해서, 강도가 높거나 인성이 높으므로 Al2O3막 속을 전파해서 온 균열을 중간층이 정지 또는 진행속도를 줄이고, 최종적으로는, 모재내부에의 전파를 방지할 수 있다. 이들 중간층의 두께는, 0.01∼2㎛이고, 0.01㎛이하에서는, 균열전파 방지에 효과가 없으며, 2㎛를 초과하면, Al2O3막의 효과가 줄어서, 내마모성이 저하되므로 바람직하지 않다. 이 중간층이 박막화하는 과정에 있어서, 중간층이 층형상 구조로 되지않고, Al2O3와의 계면(界面)에서 섬(島) 모양으로 점재(點在)한 구조를 취하는 일이 있으나, 이러한 구조에 있어서도, 본 발명의 구조와 동일한 효과가 있다.
3) 본 발명은, 상기의 중간층에서 분할된 Al2O3막 외층의 위에, 또 최외층으로서 Ti, Zr, Hf질화물, BN 및 AlN의 1종 이상을, 두께 0.1∼5㎛피복한다. Ti, Zr, Hf질화물, BN 및 AlN의 1종 이상으로 구성되는 피복은 인성이 높으므로, 냉각중, 또는 절삭중에 있어서, 발생하는 표면으로부터의 균열 또는 피복막 속으로부터 합금 내부 또는 표면에의 균열전파를 정지 또는, 전파속도를 줄일 수 있으므로, 피복의 탈락이나 박리등에 원인이 되는 이상마모나 이가 떨어져 나가는 현상(chipping)을 방지할 수 있다. 또, BN을 사용할 경우, 하층의 막두께를 10㎛이하로 억제하여 경질인 BN피막(HV 경도 3000kg/㎟ 이상)을 피복하면, 특히 내마모성이 뛰어난 공구를 제공할 있다.
본 발명의 다중층 피복 경질합금은, 인성 및 내마모성이 대단히 우수하기 때문에 고속절삭용 공구재료로 적합할 뿐만아니라 종래품보다도 현저히 사용수명을 연장시킬 수 있는 효과가 있다.
이하, 실시예에서 본 발명을 상세히 설명한다.
[실시예 1]
85중량% WC, 10중량%(Ti, Ta, W) C 및 5중량% Co로 이루어지는 초경합금을 모재로해서, CVD장치내에서, 온도 1000℃로, 10torr의 감압하에서, 가스분위기 조건을 Al2O3층에 대해서는 5용량% AlCl3, 5용량% CO2및 나머지용량% H2로 이루어지는 혼합기류속에서, TiC층에 대해서는 5용량% TiCl4, 10용량% CH4및 나머지용량% H2로 이루어지는 혼합기류속에서, 또 TiN층에 대해서는 5용량% TiCl4, 10용량% N2, 및 나머지 용량% H2로 이루어지는 혼합기류속으로 하고, 반응시간은 각각 막두께에 따라서 적당하게 조절해서 하기표1에 나타낸 막두께 구조의 다중층 피복 초경합금(A)(B) 및 (C)를 얻었다.
또한, Al2O3생성중에는, TiCl4를 용량% 도우핑(doping)을 행하여, Al2O3속에 Ti를 고용시키고, 또 15용량% 도우핑으로 5용량%의 Ti2O3를 석출시켰다.
또 비교를 위하여 3㎛를 TiC내층으로 하고, 외층의 Al2O3를 5㎛로 한것(D) 및 Al2O3를 10㎛로 한것(E)을 만들었다.
[표 1]
Figure kpo00001
(A)∼(E)에 대해서, 하기의 조건에서 절삭 테스트를 행하였다.
Figure kpo00002
테스트 결과, 절삭공구 선단면 마모량 0.3mm까지의 절삭시간이, 본 발명재의 (A), (B), (C)는 각각 10분, 11분, 18분인데 비해, 비교재(D)는 1분에서 이상하게 마모해버렸다. 비교재(E)는 초기에 결손되어 계속 사용할 수 없었다.
[실시예 2]
85중량%, 5중량%(Ti, W) C, 5중량 TiN과 5중량% Co의 초경합금을 모재로 하였다. (팁형상 SNMG 432)팁의 선단면 쪽은 표면으로부터 20㎛는 WC-Co상(相), 그보다 안쪽은, WC와 Co와 B1형 고용체의 3상으로 되어 있었다. 이 합금에, 내층으로서, SiC 및 TiCN, 외층으로서 합계 막두께 10㎛ Al2O3(Ti고용)를, 2㎛의 두께의 중간층으로 분할한 5중층으로 하고, 그 중간층으로서 TiCNO, AlON, Ti(BN)을 각각 0.5㎛의 두께를 하였다. 또 최외층으로서 TiN, ZrN, AlN 또는 FBN(헥사고널)을 1㎛피복하였따. 비교를 위하여 SiC 및 TiC 1㎛를 내층으로 해서, 외층 Al2O310㎛, 최외층 1㎛의 피복해서, 실시예 1과 마찬가지 조건으로 절삭테스트를 행하였다. 피복구조 및 테스트 결과를 종합해서 표2에 표시한다.
[표 2]
Figure kpo00003
[실시예 3]
실시예 2의 합금을 사용해서, 내층 TiC 1㎛, 외층합계 막두께를 Al2O35㎛(Ti고용)로 하고, 그 중간층 Ti 0.5㎛의 것에, 프라즈마CVD법으로, 이 코오팅 팁표면에 경질 BN막 (HV경도 3000kg/㎟)을 3㎛피복해서, 실시예 1과 같은 조건에서 절삭하였던바, 15분간 절삭가능하였다.

Claims (2)

  1. 초경합금을 모재로 하고, 이 모재표면에 접하는 내층은 Ti탄화물, 질화물, 탄질화물, 탄산질화물, 산질화물, 붕질화물 및 붕탄질화물의 1종 이상으로 이루어진 단층 및/또는 적층으로 이루어지며, 와층은 합계 막두께가 5∼20㎛인 Al2O3막으로서, 이Al2O3막속에는 Ti산화물이 고용 또는 30용량% 이하의 Ti산화물이 공존해서 이루어지며, 상기 외층은, TiC, TiN, TiCN, TiCNO, TiCO, TiNO, Ti산화물, Ti(B, N), Ti(B, N, C), SiC, AlN 및 AlON 으로 이루어진 군에서 선택되는 1종이상으로 이루어지는 두께가 0.01∼2㎛인 중간층에 의해 두께가 0.01∼2㎛인 다층으로 서로 격리되어서 이루어지는 다중층 피복 초경합금.
  2. 초경합금을 모재로 하고, 이 모재표면에 접하는 내층은 Ti탄화물, 질화물, 탄질화물, 탄산질화물, 산질화물, 붕질화물 및 붕탄질화물의 1종 이상으로 이루어진 단층 및/또는 적층으로 이루어지고, 외층은 합계 막두께가 5∼20㎛인 Al2O3막으로서, 이 Al2O3막속에는 Ti산화물이 고용 또는 30용량% 이하의 Ti산화물이 공존해서 이루어지며, 상기 외층은, TiC, TiN, TiCN, TiCNO, TiCO, TiNO, Ti산화물, Ti(B, N), Ti(B, N, C), SiC, AlN 및 AlON으로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상으로 이루어지는 막두께가 0.01∼2㎛인 중간층에 의해 두께가 0.01∼2㎛인 다층으로 격리되어서 이루어지고, 외층의 위에 최외층으로서, Ti, Zr, Hf의 질화물, BN및 AlN으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상을 0.1∼5㎛두께로 피복해서 이루어지는 다중층 피복 초경합금.
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Families Citing this family (88)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6221778A (ja) * 1985-07-17 1987-01-30 東芝タンガロイ株式会社 立方晶窒化ホウ素被覆体及びその製造方法
US4749629A (en) * 1987-01-20 1988-06-07 Gte Laboratories Ultrathin laminated oxide coatings and methods
AT387186B (de) * 1987-05-04 1988-12-12 Ver Edelstahlwerke Ag Beschichteter hartmetallkoerper
US5135801A (en) * 1988-06-13 1992-08-04 Sandvik Ab Diffusion barrier coating material
US5017524A (en) * 1989-02-13 1991-05-21 Iscar Ltd. Ceramic cutting tool
CA1327277C (en) * 1989-03-17 1994-03-01 William A. Bryant Multilayer coated cemented carbide cutting insert
US5304417A (en) * 1989-06-02 1994-04-19 Air Products And Chemicals, Inc. Graphite/carbon articles for elevated temperature service and method of manufacture
US5266389A (en) * 1989-09-29 1993-11-30 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Surface-coated hard material for cutting tools or wear resistance tools
US5270112A (en) * 1989-12-20 1993-12-14 Standard Oil Company Hybrid reinforcements for high temperature composites and composites made therefrom
IT1241922B (it) * 1990-03-09 1994-02-01 Eniricerche Spa Procedimento per realizzare rivestimenti di carburo di silicio
US5085671A (en) * 1990-05-02 1992-02-04 Minnesota Mining And Manufacturing Company Method of coating alumina particles with refractory material, abrasive particles made by the method and abrasive products containing the same
DE4110005A1 (de) * 1991-03-27 1992-10-01 Krupp Widia Gmbh Verbundkoerper, verwendung des verbundkoerpers und verfahren zu seiner herstellung
JPH06506178A (ja) * 1991-03-27 1994-07-14 クルップ・ヴィデア・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング 複合体、複合体の用途およびその製造方法
DE4111238A1 (de) * 1991-04-08 1992-10-15 Hilti Ag Werkzeug zur zerspanung von werkstoffen
US5127924A (en) * 1991-07-01 1992-07-07 Russell Jeffrey D Hard particle coated grinding wheel
DE69319531T2 (de) * 1992-10-12 1999-04-15 Sumitomo Electric Industries, Ltd., Osaka Ultradünnes Filmlaminat
US5372873A (en) * 1992-10-22 1994-12-13 Mitsubishi Materials Corporation Multilayer coated hard alloy cutting tool
US5576093A (en) * 1992-10-22 1996-11-19 Mitsubishi Materials Corporation Multilayer coated hard alloy cutting tool
DE4239234A1 (de) * 1992-11-21 1994-06-09 Krupp Widia Gmbh Werkzeug und Verfahren zur Beschichtung eines Werkzeuggrundkörpers
US5681651A (en) * 1992-11-27 1997-10-28 Mitsubishi Materials Corporation Multilayer coated hard alloy cutting tool
US5374471A (en) * 1992-11-27 1994-12-20 Mitsubishi Materials Corporation Multilayer coated hard alloy cutting tool
SE514737C2 (sv) * 1994-03-22 2001-04-09 Sandvik Ab Belagt skärverktyg av hårdmetall
US5920760A (en) * 1994-05-31 1999-07-06 Mitsubishi Materials Corporation Coated hard alloy blade member
US5551959A (en) * 1994-08-24 1996-09-03 Minnesota Mining And Manufacturing Company Abrasive article having a diamond-like coating layer and method for making same
EP0732423B1 (en) * 1994-10-04 2001-06-20 Sumitomo Electric Industries, Ltd Coated hard alloy
US5652045A (en) * 1994-10-20 1997-07-29 Mitsubishi Materials Corporation Coated tungsten carbide-based cemented carbide blade member
EP0727509B1 (en) * 1995-02-17 2001-12-12 Seco Tools Ab Multilayered alumina coated cemented carbide body
US5704787A (en) * 1995-10-20 1998-01-06 San Diego Swiss Machining, Inc. Hardened ultrasonic dental surgical tips and process
EP0786536B1 (en) * 1996-01-24 2003-05-07 Mitsubishi Materials Corporation Coated cutting tool
JP3165658B2 (ja) * 1997-04-10 2001-05-14 三菱重工業株式会社 歯車加工方法
SE518145C2 (sv) * 1997-04-18 2002-09-03 Sandvik Ab Multiskiktbelagt skärverktyg
EP0878563B1 (en) * 1997-05-12 2001-10-17 Mitsubishi Materials Corporation Coated cutting tool member
TW542761B (en) * 1997-07-07 2003-07-21 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Gear shaper cutting method and apparatus
US6492011B1 (en) * 1998-09-02 2002-12-10 Unaxis Trading Ag Wear-resistant workpiece and method for producing same
ES2182592T3 (es) * 1998-09-24 2003-03-01 Widia Gmbh Recubrimiento de material compuesto y procedimiento para su fabricacion.
DE10017909B4 (de) * 1999-04-13 2009-07-23 Mitsubishi Materials Corp. Beschichtetes Sinterkarbid-Schneidwerkzeugelement
US6200649B1 (en) * 1999-07-21 2001-03-13 Southwest Research Institute Method of making titanium boronitride coatings using ion beam assisted deposition
ATE273405T1 (de) * 1999-11-25 2004-08-15 Seco Tools Ab Beschichteter schneideinsatz für fräs- und drehanwendungen
CN1158403C (zh) * 1999-12-23 2004-07-21 西南交通大学 一种人工器官表面改性方法
US6472060B1 (en) * 2000-01-19 2002-10-29 Seco Tools Ab Coated body with nanocrystalline CVD coating for enhanced edge toughness and reduced friction
DE10002861A1 (de) * 2000-01-24 2001-08-09 Walter Ag Zerspannungswerkzeug mit Carbonitrid-Beschichtung
AT5008U1 (de) * 2001-02-09 2002-02-25 Plansee Tizit Ag Hartmetallverschleissteil mit mischoxidschicht
US6689450B2 (en) * 2001-03-27 2004-02-10 Seco Tools Ab Enhanced Al2O3-Ti(C,N) multi-coating deposited at low temperature
DE10210898A1 (de) * 2002-03-08 2003-09-25 Ruediger Haaga Gmbh Vorrichtung zum Sterilisieren von Gegenständen
DE10222347C2 (de) * 2002-05-21 2003-11-27 Walter Ag TiBN-Beschichtung für einen Schneideinsatz oder ein Schneidwerkzeug
JP4439169B2 (ja) * 2002-09-10 2010-03-24 株式会社アルバック 真空処理方法及び真空装置
DE10251404A1 (de) * 2002-10-07 2004-04-15 Widia Gmbh Verbundwerkstoff
EP1549781B1 (de) * 2002-10-07 2010-10-27 Kennametal Widia Produktions GmbH & Co. KG Verbundwerkstoff
DE10342364A1 (de) * 2003-09-12 2005-04-14 Kennametal Widia Gmbh & Co.Kg Hartmetall-oder Cermetkörper und Verfahren zu seiner Herstellung
DE602004031919D1 (de) * 2003-12-22 2011-05-05 Mitsubishi Materials Corp Beschichtetes Cermet Schneidwerkzeug mit harter Überzugsschicht mit hervorragender Schlagbeständigkeit.
DE102004010285A1 (de) * 2004-03-03 2005-09-29 Walter Ag Beschichtung für ein Schneidwerkzeug sowie Herstellungsverfahren
US7455918B2 (en) * 2004-03-12 2008-11-25 Kennametal Inc. Alumina coating, coated product and method of making the same
KR101225803B1 (ko) * 2004-04-13 2013-01-23 스미또모 덴꼬오 하드메탈 가부시끼가이샤 표면 피복 절삭 공구
WO2005121038A2 (en) * 2004-06-07 2005-12-22 Colorado School Of Mines Coating for glass molding dies and forming tools
DE102004044240A1 (de) * 2004-09-14 2006-03-30 Walter Ag Schneidwerkzeug mit oxidischer Beschichtung
JP4812274B2 (ja) * 2004-09-16 2011-11-09 住友電工ハードメタル株式会社 表面被覆切削工具
DE102004063816B3 (de) * 2004-12-30 2006-05-18 Walter Ag Al2O3-Multilagenplatte
SE528891C2 (sv) * 2005-03-23 2007-03-06 Sandvik Intellectual Property Skär belagt med ett multiskikt av metaloxid
SE529144C2 (sv) * 2005-04-18 2007-05-15 Sandvik Intellectual Property Skär belagt med kompositoxidskikt
ATE541068T1 (de) * 2005-09-09 2012-01-15 Sandvik Intellectual Property Pvd-beschichtetes schneidwerkzeug
SE529015C2 (sv) * 2005-09-09 2007-04-10 Sandvik Intellectual Property PVD-belagt skärverktygsskär tillverkat av hårdmetall
JP4753249B2 (ja) * 2006-01-13 2011-08-24 株式会社神戸製鋼所 ガラス成形用金型
JP3927589B1 (ja) * 2006-01-17 2007-06-13 酒井精工株式会社 回転切削工具および回転切削工具の製造方法
KR101247147B1 (ko) * 2007-03-05 2013-03-29 디지털옵틱스 코포레이션 유럽 리미티드 디지털 영상 획득 장치에서의 얼굴 탐색 및 검출
IL182344A (en) * 2007-04-01 2011-07-31 Iscar Ltd Cutting with a ceramic coating
CN100523273C (zh) * 2007-04-30 2009-08-05 中国科学院金属研究所 一种纳米叠层TiN膜的制备方法
JP5234925B2 (ja) * 2008-04-03 2013-07-10 株式会社神戸製鋼所 硬質皮膜およびその形成方法ならびに硬質皮膜被覆部材
US20110016946A1 (en) * 2009-07-21 2011-01-27 Sudhir Brahmandam Coated Tooling
AT12293U1 (de) 2009-10-05 2012-03-15 Ceratizit Austria Gmbh Schneidwerkzeug zur bearbeitung metallischer werkstoffe
TWI493060B (zh) * 2010-08-19 2015-07-21 Hon Hai Prec Ind Co Ltd 銀白色膜結構及其鍍膜方法
JP5226060B2 (ja) * 2010-11-18 2013-07-03 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
AT13091U1 (de) * 2012-02-27 2013-06-15 Ceratizit Austria Gmbh Verfahren zur Herstellung einer Hartstoffschicht auf einem Substrat, Hartstoffschicht sowie Zerspanwerkzeug
US9138864B2 (en) 2013-01-25 2015-09-22 Kennametal Inc. Green colored refractory coatings for cutting tools
US9017809B2 (en) 2013-01-25 2015-04-28 Kennametal Inc. Coatings for cutting tools
CN103158296B (zh) * 2013-03-15 2014-10-15 烟台鲁东泵业有限公司 一种碳化钛/氮化钛纳米多层涂层叶轮及其制备方法
CN105051248B (zh) 2013-03-21 2018-03-20 钴碳化钨硬质合金公司 用于切削工具的涂层
DE112014001520B4 (de) 2013-03-21 2023-06-15 Kennametal Inc. Beschichtungen für Schneidwerkzeuge
US9371580B2 (en) 2013-03-21 2016-06-21 Kennametal Inc. Coated body wherein the coating scheme includes a coating layer of TiAl2O3 and method of making the same
US9427808B2 (en) 2013-08-30 2016-08-30 Kennametal Inc. Refractory coatings for cutting tools
US9719175B2 (en) 2014-09-30 2017-08-01 Kennametal Inc. Multilayer structured coatings for cutting tools
US9650712B2 (en) 2014-12-08 2017-05-16 Kennametal Inc. Inter-anchored multilayer refractory coatings
US9650714B2 (en) 2014-12-08 2017-05-16 Kennametal Inc. Nanocomposite refractory coatings and applications thereof
CN104925855B (zh) * 2015-06-01 2017-02-01 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 一种碳氧钛的制备方法
CN110637105B (zh) * 2017-06-07 2022-03-04 山特维克知识产权股份有限公司 涂层切削工具
CN112292482B (zh) * 2018-06-28 2023-09-08 山特维克科洛曼特公司 涂布的切削工具
BR112021023613A2 (pt) * 2019-05-27 2022-01-04 Sandvik Coromant Ab Uma ferramenta de corte revestida
CN110484892B (zh) * 2019-09-19 2021-04-27 中南大学 一种高切削寿命Al2O3基CVD涂层合金及其制备方法
US20220331880A1 (en) * 2020-04-10 2022-10-20 Sumitomo Electric Hardmetal Corp. Cutting tool

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL6414325A (ko) * 1963-12-12 1965-06-14
US4010583A (en) * 1974-05-28 1977-03-08 Engelhard Minerals & Chemicals Corporation Fixed-super-abrasive tool and method of manufacture thereof
JPS5296912A (en) * 1976-02-10 1977-08-15 Mitsubishi Metal Corp Coated cutting chip made of hard alloy
US4052530A (en) * 1976-08-09 1977-10-04 Materials Technology Corporation Co-deposited coating of aluminum oxide and titanium oxide and method of making same
JPS5345607A (en) * 1976-10-08 1978-04-24 Mitsubishi Metal Corp Coated cutting tip made of carbide alloy
SE406090B (sv) * 1977-06-09 1979-01-22 Sandvik Ab Belagd hardmetallkropp samt sett att framstalla en dylik kropp
JPS5844149B2 (ja) * 1977-07-11 1983-10-01 三菱マテリアル株式会社 耐摩耗性および耐酸化性を有する表面被覆超硬合金製品
JPS5935872B2 (ja) * 1977-07-22 1984-08-31 住友電気工業株式会社 被覆超硬合金部品
JPS5824502B2 (ja) * 1977-08-02 1983-05-21 三菱マテリアル株式会社 被覆超硬質合金
JPS5940223B2 (ja) * 1977-11-07 1984-09-28 住友電気工業株式会社 被覆超硬合金部材
DE2851584B2 (de) * 1978-11-29 1980-09-04 Fried. Krupp Gmbh, 4300 Essen Verbundkörper
DE2917348C2 (de) * 1979-04-28 1984-07-12 Fried. Krupp Gmbh, 4300 Essen Verschleißfester Verbundkörper
US4357382A (en) * 1980-11-06 1982-11-02 Fansteel Inc. Coated cemented carbide bodies
JPS57120667A (en) * 1981-01-17 1982-07-27 Sumitomo Electric Ind Ltd Lamination coating material
JPS57131359A (en) * 1981-02-09 1982-08-14 Hitachi Metals Ltd Lamination coated superhard alloy tool
DD156717A1 (de) * 1981-03-03 1982-09-15 Stephanie Klose Beschichtetes werkzeug
JPS586969A (ja) * 1981-07-06 1983-01-14 Mitsubishi Metal Corp 切削工具用表面被覆超硬合金部材
IL63802A (en) * 1981-09-11 1984-10-31 Iscar Ltd Sintered hard metal products having a multi-layer wear-resistant coating
US4490191A (en) * 1981-12-16 1984-12-25 General Electric Company Coated product and process
AT377786B (de) * 1981-12-24 1985-04-25 Plansee Metallwerk Verschleissteil, insbesondere hartmetall -schneideinsatz zur spanabhebenden bearbeitung
AT381268B (de) * 1982-05-05 1986-09-25 Ver Edelstahlwerke Ag Werkzeug und verfahren zu dessen herstellung

Also Published As

Publication number Publication date
EP0162656A2 (en) 1985-11-27
DE3580121D1 (de) 1990-11-22
CN85104135A (zh) 1986-11-26
JPS626748B2 (ko) 1987-02-13
JPS60238481A (ja) 1985-11-27
AU4208585A (en) 1985-11-21
KR850007986A (ko) 1985-12-11
AU578950B2 (en) 1988-11-10
US4746563A (en) 1988-05-24
EP0162656A3 (en) 1988-03-23
CN1005995B (zh) 1989-12-06
EP0162656B1 (en) 1990-10-17

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