PL174004B1 - Sposób powlekania narzędzia warstwątlenku oraz narzędzie powleczone warstwątlenku - Google Patents

Abstract

2. Sposób powlekania narzędzia warstwą tlenku, korzystnie alfa-tlenkiem glinowym, zgodnie z którym narzędzie styka się z wodorowym gazem nośnym, zawierającym jeden lub kilka halogenków glinu i hydrolizujący oraz utleniający czynnik przy wysokiej temperaturze, znamienne tym, że wodorowy gaz nośny doprowadza się do stanu, w którym utleniający potencjał wodorowego gazu nośnego jest mniejszy niż 20 części na milion, a najkorzystniej mniej niż 8 części na milion H2O przed nukleacją ALO3, przy czym nukleację AkO3 rozpoczyna się przy ustaleniu kolejności gazów substratu reakcji w następującym porządku: CO2, CO i AkCk oraz, że temperatura podczas nukleacji jest rzędu 1000°C.

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób powlekania narzędzia warstwą tlenku oraz narzędzie powleczone warstwą tlenku, zwłaszcza do kształtowania wióra w obróbce wiórowej.

Osadzanie chemiczne warstw z fazy gazowej (CVD lub Chemical Vapour Deposition) tlenku glinowego lub korundu już od ponad 15 lat stanowi przemysłową metodę powlekania noży do obróbki skrawaniem. Własności ścieralne AbO3 i innych materiałów ogniotrwałych omawia się wszechstronnie w literaturze przedmiotu.

174 004

Metoda osadzania chemicznego z fazy gazowej (CVD) była też wykorzystywana do powlekania innych tlenków metali, węglików i azotków, przy czym wybiera się metal z pierwiastków przejściowych grup IVB, VB oraz VIB układu okresowego pierwiastków. Liczne takie związki chemiczne znalazły zastosowanie, jako powłoki ochronne na ścieranie, lecz tylko niewiele z nich zwróciło na siebie taką uwagę, jak TiC, TiN i Al₂O3.

Noże z węglików spiekanych, powlekane różnymi odmianami powłok AI2O3, np. czystym K-Al₂O3, mieszaninami K-AMO oraz 0-AI2O3 i bardzo gruboziarnistego o-Al₂O3, są od dawna na rynku. Żaden z tych wyrobów powleczonych tlenkiem nie wykazał odpowiednich własności tnących, gdy był stosowany do obróbki żeliwa sferoidalnego. Żeliwo sferoidalne jest materiałem trudnym do obrabiania skrawaniem, bo przylega do ostrza noża, przy czym doprowadza do stopniowego i szybkiego usuwania powłoki z tego ostrza, wobec czego następuje zmniejszenie trwałości wkładki tnącej.

AbCO krystalizuje w postaci kilku różnych faz, a mianowicie: a, K, γ, β i tak dalej. W metodzie osadzania chemicznego z fazy gazowej (CVD) dwiema najczęściej występującymi fazami powłok Al2O3, odpornych na ścieranie, są termodynamicznie stabilna heksagonalna faza α i metastabilna faza K. Zwykle, faza K jest drobnoziarnista o rozmiarze ziaren od 0,5 gm do 2,0 pm i często ma słupkową morfologię powłoki. Ponadto, powłoki K -AbO.i nie mają żadnych defektów krystalograficznych, jak również nie występują żadne pustki lub mikroporowatość.

Ziarna a-Al2O3 są zwykle większe od 1 pm do 6 pm, zależnie od warunków osadzenia. Porowatość i defekty krystalograficzne są w tym wypadku częstsze.

Często występują obydwie fazy a i K w powłoce tlenku glinowego, uzyskanego metodą osadzania chemicznego z fazy gazowej (CVD), gdy osadzanie dokonuje się na nożu do obróbki wiórowej. W tych nożach, nakłada się ALO3 na podłożach ceramicznych lub węglikowych powleczonych warstewką TiC tak np. jak przedstawiono w amerykańskim patencie Nr 3 837 896, obecnie ponowienie publikacji amerykańskiego patentu Nr 29 420 i dlatego chemiczne reakcje międzypowierzchniowe między powierzchnią TiC a powłoką tlenku glinowego mają szczególnie istotne znaczenie. W tym kontekście, warstwa TiC powinna być pojmowana w ten sposób, że zawiera warstwy według wzoru TiC_xN_yO_z, w którym węgiel warstwy TiC jest częściowo lub całkowicie podstawiony tlenem i/lub azotem.

Praktyka powlekania noży węglikowych tlenkami, aby dodatkowo zwiększać odporność na ścieranie sama w sobie jest znana z ponownej publikacji amerykańskiego patentu Nr 29 420 oraz amerykańskich patentów 4 399 168, 4 018 631 4 490 191 oraz 4 463 033.

Patenty te omawiają korpusy powleczone tlenkiem, jak również to, iż różne wstępne czynności obrabiania, np. wstępna obróbka węglika o powłoce TiC, zwiększają przyczepność warstwy tlenku, która jest następnie osadzana. Mimo, że opisane sposoby umożliwiają dokładne i przyczepnie wykonane wiązania warstw tlenku glinu do korpusu weglikowego lub do warstwy materiału ogniotrwałego, na przykład TiC obok węglika spiekanego, nie doprowadzają one w wyniku do szczególnego α-polimorfu Al₂O3, takiego jak opisuje się w niniejszym wynalazku.

Korpusy powlekane tlenkiem glinu są dodatkowo przedstawiane w amerykańskim patencie Nr 3 736 107 i europejskim patencie Nr 0 403 461 oraz N 0 408 535, w których warstwy AJ2O3 zawierają kombinacje faz α, K lub α/K. Patenty te nie opisują jednak potrzebnej mikrostruktury i tekstury krystalograficznej a-polimorfu, który jest przedmiotem wynalazku.

Sposób powlekania narzędzia warstwą tlenku, korzystnie alfa-tlenkiem glinowym, zgodnie z którym narzędzie styka się z wodorowym gazem nośnym, zawierającym jeden lub kilka halogenków glinu i hydrolizujący oraz utleniający czynnik przy wysokiej temperaturze według wynalazku charakteryzuje się tym, że wodorowy gaz nośny doprowadza się do stanu, w którym utleniający potencjał wodorowego gazu nośnego jest mniejszy niż 20 części na milion, a najkorzystniej mniej niż 5 części na milion H2O przed nukleacją ALO3, przy czym nukleację M2O3 rozpoczyna się przy ustaleniu kolejności gazów substratu reakcji w następującym porządku: CO2, CO i AlCl3 oraz, że temperatura podczas nukleacji jest rzędu 1000°C.

Przedmiotem wynalazku jest również narzędzie powleczone warstwą tlenku, przy czym jest ono pokryte co najmniej częściowo i jest jedna lub więcej powłok ogniotrwałych, z których jedną co najmniej' powłoką jest tlenek glinowy charakteryzuje się tym, że warstwa tlenku

174 004 glinowego ma grubość od 0,5 gm do 25 gm i składa się z jednofazowej struktury α o wielkości ziarna: 0,5 gm < s < 1 gm dla 0,5 gm < d < 2,5 gm oraz 0,5 gm < s < 3 gm dla 2,5 gm < d < 25 gm.

Korzystne jest, że chropowatość powierzchni powłoki ogniotrwałej jest mniejsza niż 0,3 gm na mierzonej długości równej 0,25 gm.

Korzystne jest także, że warstwa tlenku glinowego ma współczynnik tekstury większy niż

1,3 a korzystnie większy niż 1,5 dla kierunku wzrostu (012) równoważnych płaszczyzn krystalograficznych, określany ze wzoru:

TC (012) =

I (012) 1 I (hkl) ]

Io(O12) n Io(hkl)f gdzie: ((hkl) = mierzone natężenie odbicia (hkl);

Io(hkl) = znormalizowane natężenie danych dyfrakcji proszku znormalizowanego zgodnie z normą Amerykańskiego Stowarzyszenia dla Badań i Materiałów (ASTM);

n = liczba odbić wykorzystana w obliczeniach, odbicia(hkl) stanowią (012), (104), (110), (113), (024), (116).

Korzystne jest również, że warstwa tlenku glinowego jest warstwą zewnętrzną oraz, że warstwa tlenku glinowego styka się z warstwą TiC_xN_yO_z.

Korzystne jest ponadto, że warstwa TiC_xN_yOz jest najgłębszą warstwą powłoki.

Korzystne jest, że narzędzie stanowi wkładkę narzędzia skrawającego z węglika spiekanego, węglikoazotku na podstawie tytanu korzystnie z ceramiki.

Przedmiot wynalazku w postaci naniesionej przykładowej powłoki uwidoczniony został na rysunku, na którym przedstawiono mikrografię skaningowego mikroskopu elektronowego w widoku z góry o powiększeniu 2000x typowej powłoki ΑΗΟβ.

Nóż według wynalazku ma korpus z twardego stopu, na który osadza się powłokę odporną na ścieranie. Powłoka zawierajedną lub kilka warstw ogniotrwałych, z których co najmniej jedna warstwa jest gęstą, drobnoziarnistą i korzystnie teksturową warstwą AI2O3 polimorfu α.

Powlekany nóż według wynalazku ma dobre właściwości wiązkości i ścierania w porównaniu do znanych narzędzi tnących, gdy jest on zastosowany do obróbki stali lub żeliwa, zwłaszcza gdy jego powierzchnia została dodatkowo wygładzona za pomocą wygłaszania strumieniowo-ściernego.

Powlekane narzędzie zawiera podłoże spiekanego korpusu węglika, cementu, tj. spieku ceramiczno-metalowego lub korpusu ceramicznego, korzystnie co najmniej z jednometalowego węglika w fazie spoiwa metalu. Indywidualne warstwy w strukturze powłoki mogą mieć TiC lub pokrewny węglik, azotek, węglikoazotek, tlenowęglik i tlenkowęglikoazotek metalu, wybieranego z grupy obejmującej metale grup IVB, VB i VIB układu okresowego pierwiastków B, Al i Si oraz/lub/ ich mieszanin. Co najmniej jedna ze wspomnianych warstw styka się z podłożem. Co najmniej jednak jedna z warstw w strukturze powłoki zawiera drobnoziarnistą, korzystnie teksturowaną warstwę pojedynczej warstwy fazowej α,-Α^Θβ o grubości d= od 0,5 gm do 25 gm i rozmiarze ziaren (s) odpowiednio

0,5 gm < s < 1 gm dla 0,5 gm < d < 2,5 gm oraz

0,5 gm < 3 gm dla 2,5 gm < d < 25 gm.

Drobnoziarnista mikrostruktura zawiera wąski rozkład granulometryczny. Najczęściej 80% ziaren ΑΙ2Θ3 ma wielkość ziarna ± 50% średniej wielkości ziaren.

Wielkość ziarna powłoki AhO3 określa się za pomocą mikrografii w widoku z góry w powiększeniu 5000x, uzyskanej skaningowym mikroskopem elektronowym. Za pomocą kreślenia trzech linii prostych w dowolnych kierunkach, średnie odległości między granicami ziarna wzdłuż tych linii przyjmuje się za miarę wielkości ziarna.

Warstwa ΑΙ2Θ3 według wynalazku ma korzystne ukierunkowanie wzrostu kryształu w kierunku (012), co wyznacza się pomiarami dyfrakcji promieniowania rentgenowskiego (XRD). Współczynnik tekstury TC można określać następująco:

174 004

TC (012) = ·

I(012)

Io(O12)

1(012) 1 _ n Io(hkl)[ gdzie: I(hkl) = mierzone natężenie odbicia (hkl);

Io(hkl) = standardowe natężenie danych dyfrakcji obrazu proszku znormalizowanego zgodnie z normą Amerykańskiego Stowarzyszenia dla Badań i Materiałów (ASTM);

n = liczba odbić wykorzystana w obliczeniach, odbicia(hkl) są następujące: (012), (104), (110), (113), (024), (116).

Według wynalazku, TC dla kompletu płaszczyzny kryształu (012) jest większy niż 1,3, a korzystnie większy niż 1,5.

Powleczony korpus według wynalazku wyróżnia się dodatkowo tym, że ma chropowatość powierzchni (Ra) powłoki ogniotrwałej mniejszą niż 0,3 gm na mierzonej długości 0,25 mm. Korzystnie, warstwą zewnętrzną jest warstwa AkO}.

Teksturowaną powłokę AI2O3 według wynalazku otrzymuje się przez staranną kontrolę potencjału utleniającego wodorowego gazu nośnego, korzystnie mniej niż 20 części na milion, lecz najkorzystniej mniej niż 5 części na milion H2O, przed nukleacją AI2O3. Nukleacja AI2O3 rozpoczyna się przy utrzymaniu kolejności gazów substratu reakcji w porządku następującym: CO2, CO i AICI3. Korzystnie temperatura ma w przybliżeniu wartość 1000°C podczas nukleacji. Jednak dokładne warunki uzależnia się w pewnym stopniu od budowy urządzeń, które zastosowano. Wykwalifikowany rzemieślnik określa zgodnie ze swoim zasięgiem widzenia to, czy otrzymano konieczną teksturę i koryguje warunki osadzania według obecnych danych technicznych, gdy to potrzebne, aby powodować stopień tekstury.

Powłoki a-Al2O3 według wynalazku są gęste, bez mikroporowatości i bez zaburzeń lub defektów krystalograficznych. Odróżnia się to od treści poprzednich sprawozdań, dotyczących powłoki α-AI2O3.

Przykład la. Tnące lub skrawające wkładki węglika spiekanego o składzie 5,5% Co, 8,5% węglików regularnych oraz WC - pozostałą ilość pokryto warstwą TiCN o grubości 5 gm. W następnych czynnościach procesu i w tym samym cyklu powlekania osadzano warstwę 0-AI2O3 o grubości 7 gm, drobnoziarnistą o wielkości ziaren od 1 gm do 2 gm. Potencjał utleniający wodorowego gazu nośnego, tj. stężenie pary wodnej, wyraźnie nastawiono na stosunkowo niski poziom wynoszący 10 części na milion przed i podczas nukleacji AI2O3. Jest to też opisane w amerykańskim patencie Nr 5 071 696.

Dodawano kolejno gazową mieszaninę reakcji, zawierającą CO2, CO i AICI3 do wodorowego gazu nośnego w danym porządku. Mieszaniny gazowe i inne warunki procesu podczas czynności osadzania AI2O3 obejmowały:

1.	2.
CO2	4%	CO2	4%
A1C13	4%	AICI3	4%
CO	2%	H2S	0,2%
H2	pozostała ilość	H2	pozostała ilośti
Ciśnienie procesu:	65 milibarów	Ciśnienie procesu	65 milibarów
Temperatura	1000°C	Temperatura	1030°C
Czas	1 godzina	Czas	5,5 godzin

Dyfrakcyjna analiza rentgenowska (XRD) pokazała, że współczynnik tekstury TC (012) jest równy 2,1 płaszczyzny (012) w pojedynczej fazie α powłoki AI2O3. Powłoka AI2O3 miała chropowatość powierzchni równą 0,2 gm na długości równej 0,25 mm.

Przykład 1b. Podłoże węglika z przykładu 1a zostało powleczone warstwą TiCN równą 5 gm i AI2O3 równą 7 gm, tak jak podano w przykładzie 1a z wyjątkiem, że proces AI2O3 wykonywano znanym sposobe,, co doprowadziło do otrzymania mieszaniny grubych ziaren a-Al2O3 i drobnych K-AI2O3 w tej powłoce.

174 004

Przykład 1c. Wkładki narzędziowe z tej samej kompozycji podłoża i powłoki i grubości powłoki, jak w przykładzie 1a, z wyjątkiem tego, że powłoka AkO3 zawiera pojedynczą fazę polimorfu K uzyskaną znanym sposobem.

Powleczone wkładki narzędziowe z przykładów 1a, 1b i 1c były wygładzane sposobem strumieniowo-ściemym za pomocą proszku Al₂O3, numer sita 150, tj. 150 oczek sita na jeden cel długości, aby powierzchnia powłoki została wygładzona.

Następnie poddano wkładki skrawające badaniu odnośnie do łuszczenia linii ostrza i powierzchni czołowej natarcia przy obróbce powierzchni czołowych w żeliwie sferoidalnym, odpowiadającemu normom AISI60-4-18 lub DIN GGG40. Kształt obrabianego przedmiotu był taki, aby linia skrawania dwukrotnie była przerywana podczas każdego obrotu.

Dane skrawania: prędkość 150 m/min, głębokość skrawania 2,0 mm oraz posuw równy 0,1 mm na jeden obrót.

Przesuwano wkładki jednym przecięciem na czołowej powierzchni przedmiotu obrabianego.

Podaje się wyniku w tabeli niżej, jako procent łuszczenia linii ostrza w przecięciu, które miało łuszczenie, oraz obszaru czołowej powierzchni natarcia, poddanej łuszczeniu odnośnie do całkowitego obszaru styku między czołem natarcia a wiórem przedmiotu obrabianego.

	Łuszczenie, %
Linia ostrza	Czoło natarcia
1. a-Al203 według wynalazku teksturowany, jednofazowy	0	0
1b. a/K-Al2O3	40	5
1c. K-Al2O3	15	45

Przykład 2. Powleczone wkładki z przykładu 1 a zostały zbadane w operacji skrawania, obejmującej zewnętrzną obróbkę zgrubną z przerywanymi przejściami skrawania. Próbę wykonano u końcowego użytkownika noży skrawających, a obrabiana część była piastą różnicową z żeliwa sferoidalnego, odpowiadającego normom AISI 60-40-18 lub DIN GGG 40.

Dane skrawania: prędkość od 270 do 290 m/min, głębokość skrawania 2 mm oraz posuw od 0,4 do 0,55 mm na obrót.

Sprzedawany nóż węglikowy o identycznej kompozycji węglikowej, jak w przykładzie 1a, dodatkowo zawiera powłokę z 2 gm TIC i 8 gm AkO3, zastosowano w celu porównywania przy próbie skrawania. Osadzono warstwę AI2O3 znanym sposobem, przy czym w wyniku otrzymano mieszaninę grubych ziaren a-Al₂O3 i drobnych ziaren K-AłjO;} w tej powłoce.

Wspomniana wkładka narzędziowa jest często stosowana w obróbce wiórowej żeliwa sferoidalnego.

Wszystkie wkładki zastosowane w powyższej próbie obróbki skrawaniem frezu różnicowego były wygładzane sposobem strumieniowo-ściemym za pomocą proszku AW3, numer sita 150.

Po obróbce 20 elementów, handlowa wkładka narzędziowa o powłoce α/K miała nadmierne łuszczenie przy utracie powłoki na ponad 70% linii ostrza przy frezowaniu. Powleczone wkładki z przykładu 1a według wynalazku obrabiały 40 elementów przy mniej niż 10%> linii ostrza przy frezowaniu, mających łuszczenie.

Przykład 3a. Wkładki z węglików spiekanych o składzie 6,5% Co, 8,8% węglików regularnych i WC równowagi pokryto, tak jak opisano w przykładzie la. Otrzymano drobnoziarnistą, gęstą powłokę a-AhO3 teksturowaną w kierunku (012).

Przykład 3b. Podłoże węglikowe z przykładu 3a otrzymało powłokę,, tak jak w przykładzie 1b. Otrzymano powłokę tlenku glinu, zawierającą mieszaninę grubych ziaren K-Al₂O3.

174 004

Powleczone wkładki narzędziowe z przykładów 3a i 3b były wygładzane sposobem strumieniowo-ściemym za pomocą proszku AbO3, numer sita 150, aby wygładzić powierzchnię powłoki.

Następnie badano te wkładki skrawające odnośnie do łuszczenia linii ostrza przy operacji toczenia poprzecznego w stali stopowej, odpowiadającej normie AISI 1518, W-no. 1 0580. Kształt przedmiotu obrabianego był taki, że linia skrawaniajest przerywana trzykrotnie najeden obrót.

Dane skrawania: prędkość od 130 do 220 m/min, głębokość skrawania 2 mm oraz posuw 0,2 mm na jeden obrót. Wkładki przesuwano jednym skrawaniem po powierzchni przedmiotu obrabianego.

Niżej podaje się wynik, jako procent linii ostrza przy frezowaniu, w którym otrzymano łuszczenie.

	Łuszczenie, %
Linia ostrza
3a.	jednofazowy, teksturowany a-Al2O3 według wynalazku	0
3b.	a/K-Al2O3	40

Przykład 4a. Wkładki z węglików spiekanych o składzie 6,5% Co, 8,5% węglików regularnych i WC-reszta, pokryto tak jak podano w przykładzie 1a. Otrzymano drobnoziarnistą, gęstą powłokę α-Α^Οβ o grubości 6 gm, teksturowaną w kierunku (012).

Przykład 4b. Podłoże węglikowe z przykładu 4a zostało pokryte, tak jak podano w przykładzie 1b. Powłoka tlenku glinu, która zawierała mieszaninę grubych ziaren α-Α^Οβ i drobnych ziaren K-AbO;; została uzyskana tym sposobem.

Powleczone wkładki narzędziowe z przykładów 4a i 4b były wygładzane sposobem strumieniowo-ściemym za pomocą proszku AbOn, numer sita 150, aby wygładzić powierzchnie powłoki.

Następnie badano te wkładki skrawające odnośnie do łuszczenia powierzchni natarcia przy operacji toczenia w nierdzewnej stali austenitycznej, odpowiadającej normom AISI 304L, W-nc. 1 4306. Kształt obrabianego przedmiotu był rurowy, a wkładki przesuwano dwoma skrawaniami po czołowej powierzchni przedmiotu.

Dane skrawania: prędkość 140 m/min, głębokość skrawania od zero do 3 mm oraz posuw 0,36 na jeden obrót.

Niżej podaje się wynik, jako procent obszaru na powierzchni natarcia poddanej łuszczeniu odnośnie do całkowitego obszaru styku między wiórem a powierzchnią natarcia wkładki.

	Łuszczenie, %
powierzchnia natarcia
4a.	jednofazowy, teksturowany a-Al2O3 według wynalazku	25
4b.	a/K-Al2O3	65

Przykład 5a. Wkładki z węglików spiekanych o składzie 6,5% Co, 8,5% węglików regularnych i WC - reszta, zostały pokryte powłoką, takjak podano w przykładzie 4a. Otrzymano drobnoziarnistą, gęstą powłokę a-AbOa o grubości 6 gm, teksturowaną w kierunku (012).

Przykład 5b. Podłoże węglikowe z przykładu 5a zostało pokryte powłoką, tak jak podano w przykładzie 4b. Otrzymano powłokę tlenku glinu, zawierającą mieszaninę grubych ziaren a-AbO3 i drobnych ziaren K-AI2O3.

Powleczone wkładki narzędziowe z przykładów 5a i b były wygładzane sposobem strumieniowo-ściemym za pomocą proszku AbO3, numer sita 150, aby wygładzić powierzchnię powłoki.

174 004

Następnie badano te wkładki skrawające odnośnie do łuszczenia linii ostrza w operacji toczenia w stali kutej na zimno, odpowiadającej normom AISI5015, W-no. 1 7015. Obrabianym przedmiotem było koło zębate, a wkładki przesuwano 16 skrawaniami na powierzchni przedmiotu.

Dane skrawania: prędkość 180 m/min, głębokość skrawania 1,5 mm oraz posuw 0,25 mm na jeden obrót.

Niżej podaje się wynik, jako procent linii ostrza przy frezowaniu, w którym otrzymano łuszczenie zgodnie z poprzednimi przykładami.

	Łuszczenie, %
Linia ostrza
5a.	jednofazowy, teksturowany a-Al2O3 według wynalazku	0
5b.	a/K-Al2O3	55

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 2,00 zł

Claims (8)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób powlekania narzędzia warstwą tlenku, korzystnie alfa-tlenkiem glinowym, zgodnie z którym narzędzie styka się z wodorowym gazem nośnym, zawierającym jeden lub kilka halogenków glinu i hydrolizujący oraz utleniający czynnik przy wysokiej temperaturze, znamienne tym, że wodorowy gaz nośny doprowadza się do stanu, w którym utleniający potencjał wodorowego gazu nośnegojest mniejszy niż 20 części na milion, a najkorzystniej mniej niż 5 części na milion H2O przed nukleacją AbO?, przy czym nukleację AbO? rozpoczyna się przy ustaleniu kolejności gazów substratu reakcji w następującym porządku: CO2, CO i AbCb oraz, że temperatura podczas nukleacji jest rzędu 1000°C.
2. 2. Narzędzie powleczone warstwą tlenku, przy czymjest ono pokryte co najmniej częściowo i jestjedna lub więcej powłok ogniotrwałych, z których jedną co najmniej powłokąjest tlenek glinowy, znamienny tym, że warstwa tlenku glinowego ma grubość (d) od 0,5 gm do 25 gm i składa się z jednofazowej struktury α o wielkości ziarna (s): 0,5 gm < s < 1 gm dla 0,5 gm < d < 2,5 gm oraz 0,5 gm < s < 3 gm dla 2,5 gm < d < 25 gm.
3. 3. N arzędzie według zastrz. 2, znamienne tym, że chropowatość powierzchni (Ra) powłoki ogniotrwałej jest mniejsza niż 0,3 gm na mierzonej długości równej 0,25 mm.
4. 4. Narzędzie według zastrz. 2 albo 3, znamienne tym, że warstwa tlenku glinowego ma współczynnik tekstury większy niż 1,3, a korzystnie większy niż 1,5 dla kierunku wzrostu (012) równoważnych płaszczyzn krystalograficznych, określany ze wzoru:

   TC (012) =

   1(012) I I(hkl)l

   Io (012) n Io(hkl)j gdzie: I(hkl) = mierzone natężenie odbicia (hkl);

   Io(hkl) = znormalizowane natężenie danych dyfrakcji proszku znormalizowanego zgodnie z normą Amerykańskiego Stowarzyszenia dla Badań i Materiałów (ASTM);

   n = liczba odbić wykorzystana w obliczeniach, odbicia(hkl) stanowią (012), (104), (110), (113), (024), (116).
5. 5. Narzędzie według zastrz. 2, znamienne tym, że warstwa tlenku glinowego jest warstwą zewnętrzną.
6. 6. Narzędzie według zastrz. 4, znamienne tym, że warstwa tlenku glinowego styka się z warstwą TiC_xN_yO_z.
7. 7. Narzędzie według zastrz. 6, znamienne tym, że warstwa TiC_xN_yO_z jest najgłębszą warstwą powłoki.
8. 8. Narzędzie według zastrz. 2, znamienne tym, że jest ono wkładką narzędzia skrawającego z węglika spiekanego, węglikoazotku na podstawie tytanu korzystnie z ceramiki.