RU2111846C1 - Инструмент с алмазным покрытием и способ его изготовления - Google Patents

Инструмент с алмазным покрытием и способ его изготовления Download PDF

Info

Publication number
RU2111846C1
RU2111846C1 RU96114978/02A RU96114978A RU2111846C1 RU 2111846 C1 RU2111846 C1 RU 2111846C1 RU 96114978/02 A RU96114978/02 A RU 96114978/02A RU 96114978 A RU96114978 A RU 96114978A RU 2111846 C1 RU2111846 C1 RU 2111846C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
base
granules
diamond coating
diamond
tungsten carbide
Prior art date
Application number
RU96114978/02A
Other languages
English (en)
Other versions
RU96114978A (ru
Inventor
П.Грэб Джордж
Us]
М.Мелэго Вилльям
м М.Мелэго Вилль
Дж.Олес Эдвард
Д.Муррей Джеральд
Эрик Бауэр Чарльз
Инспектор Эхэрон
Original Assignee
Кеннаметал Инк.
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 Кеннаметал Инк. filed Critical Кеннаметал Инк.
Application granted granted Critical
Publication of RU2111846C1 publication Critical patent/RU2111846C1/ru
Publication of RU96114978A publication Critical patent/RU96114978A/ru

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B27/00—Tools for turning or boring machines; Tools of a similar kind in general; Accessories therefor
    • B23B27/14—Cutting tools of which the bits or tips or cutting inserts are of special material
    • B23B27/141—Specially shaped plate-like cutting inserts, i.e. length greater or equal to width, width greater than or equal to thickness
    • B23B27/145—Specially shaped plate-like cutting inserts, i.e. length greater or equal to width, width greater than or equal to thickness characterised by having a special shape
    • 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
    • C23C16/02—Pretreatment of the material to be coated
    • C23C16/0209—Pretreatment of the material to be coated by heating
    • 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
    • C23C16/26—Deposition of carbon only
    • C23C16/27—Diamond only
    • 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
    • C23C16/56—After-treatment
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B2226/00—Materials of tools or workpieces not comprising a metal
    • B23B2226/31—Diamond
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B2228/00—Properties of materials of tools or workpieces, materials of tools or workpieces applied in a specific manner
    • B23B2228/08—Properties of materials of tools or workpieces, materials of tools or workpieces applied in a specific manner applied by physical vapour deposition [PVD]
    • 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
    • Y10T407/00—Cutters, for shaping
    • Y10T407/25—Cutters, for shaping including cut off tool
    • 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
    • Y10T407/00—Cutters, for shaping
    • Y10T407/27—Cutters, for shaping comprising tool of specific chemical composition
    • 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.]
    • Y10T428/24479—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.] including variation in thickness
    • 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.]
    • Y10T428/24479—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.] including variation in thickness
    • Y10T428/24612—Composite web or sheet
    • 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
    • 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
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/30—Self-sustaining carbon mass or layer with impregnant or other layer

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Cutting Tools, Boring Holders, And Turrets (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)
  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
  • Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)
  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)

Abstract

Изготовление включает этап обжига металлокерамической основы. На этом этапе основа инструмента обжигается в атмосфере в течение времени и при такой температуре, при которых происходит значительный поверхностный рост гранул, что обеспечивает шероховатость поверхности, которая может служить как сцепляющие точки во время последующего этапа нанесения алмазного покрытия, который производится с помощью технологии осаждения из газообразной фазы. Инструмент с алмазным покрытием включает поверхность основы с гранулами и имеет связи большой силы между алмазным покрытием и поверхностью основы. 6 с.п. ф-лы, 4 табл.,12 ил.

Description

Настоящее изобретение относится к инструменту, имеющему прочно сцепленное с ним алмазное покрытие, нанесенное на него, и к способу изготовления таких продуктов. Оно, в особенности, относится к режущим инструментам с алмазным покрытием для механической обработки, при которой срезается тонкий слой материала, и способу их изготовления.
В последние годы алмазное покрытие часто наносилось с помощью покрытия химическим осаждением из газообразной среды (ПХО) на режущие инструменты с основой из различных материалов, предназначенных для такого же применения, как и инструменты с одной режущей кромкой, с поликристаллическим алмазным покрытием (ПКА), напаянным твердым припоем (см. Усовершенствованные материалы для режущих инструментов. Кеннаметал Инк. (1988), стр. 1, 2, 77-86, 94-98, 101 и 102). Несмотря на то, что инструменты с алмазным покрытием, нанесенным с помощью ПХО, предоставляют оператору несколько режущих кромок на вставках с или без срезающей стружку структуры, неустойчивый результат обработки с их помощью из-за плохого сцепления покрытия привел к тому, что инструменты с алмазным покрытием, нанесенным ПХО, не могут конкурировать с инструментами с покрытием ПКА в большинстве коммерческих применений.
Было сделано большое количество попыток получения слоев алмазного покрытия на различных поверхностях с помощью методов ПХО (например, горячая нить накала, покрытие плазмой постоянного тока и высокочастотное плазменное покрытие), при которых газы, такие, как метан (CH4), разлагаются термическим способом. Однако слои алмазного покрытия, формируемые методами синтеза, при низком давлении из газообразной фазы обычно имеют сцепляющие связи к поверхности основы слабой силы. В соответствии с этим желательно было бы получить поверхность основы с нанесенным на нее покрытием, в которой сцепление покрытия с основой было бы достаточным для удержания покрытия на основе на время, которое необходимо для постепенного износа покрытия трением во время обработки материала деталью. Раннее или преждевременное отслаивание покрытия до его износа от трения является причиной непредсказуемого и непостоянного срока службы инструмента, что неприемлемо для большинства пользователей инструментов с покрытием, нанесенным способом ПКА. Кроме того, толщина алмазного покрытия должна быть в достаточной степени большой с тем, чтобы срок службы каждой режущей кромки составлял бы по крайней мере 40% срока службы инструмента с покрытием, нанесенным способом ПКА, чтобы быть способной конкурировать с такими инструментами.
Одно из решений этой проблемы описано в американском патенте N 5068148 от 26 ноября 1991 года. В нем рассматривается способ для производства детали инструментов с алмазным покрытием, в котором основа из сцементированного карбида химически протравливается для удаления кобальта, присутствующего на внешней поверхности основы. Этот этап протравливания может приводить к образованию внутренних, соединяющихся пор, которые ослабляют прочность и сопротивляемость к трению вкладки режущего инструмента, но отсутствие этапа химического протравливания может ухудшить рабочие характеристики инструмента из-за отслоения покрытия, вызываемого плохой подготовкой поверхности основания (например, слишком много кобальта оставлено на поверхности). В патенте N 5068148 предлагается перед химическим протравливанием проводить тепловую обработку материала основания при температурах 1000-1600oC, от 30 до 90 мин в вакууме или в неокисляющей атмосфере. Если температура тепловой обработки превышает 1600oC, твердые гранулы материала основания сильно увеличиваются и поверхность основания становится чрезвычайно грубой, так что такой материал основания нельзя будет использовать для изготовления деталей инструмента.
Другое решение описано в европейской заявке на патент N 0518587, в которой также предлагается проводить химическое протравливание поверхности основания из сцементированного карбида вольфрама с целью улучшения сцепления алмазного покрытия.
После изучения инструментов из сцементированного карбида с алмазным покрытием, доступных в настоящее время на рынке, заявители пришли к выводу, что в случае применения этапа протравливания для улучшения сцепления алмазного покрытия (до 60 до 100 кг по методике проверки силы сцепления отслаиванием Роквелла А) в процессе протравливания прежде всего удалялось значительное количество кобальта с поверхности и из внешних слоев. В результате этого непосредственно под поверхностью материала основы образовывались связанные между собой поры, создавая ослабленную структуру, которая ухудшала способность алмазного покрытия оставаться сцепленной с инструментом во время механической обработки, что приводило к отслаиванию покрытия, особенно во время операций по механической обработке с перерывами.
В американском патенте N 5204167 от 20 апреля 1993 года описывается элемент инструмента с алмазным покрытием, прошедший процесс обжига, в котором средний размер перекристаллизированного карбида вольфрама в поверхностных слоях более мелкий по сравнению с размером во внутренней части основания. Из патента N 5204167 следует, что повышение силы сцепления между пленкой алмазного покрытия и основанием происходит благодаря графиту, образуемому на первичном этапе нанесения алмазного покрытия, который используется для рекарбуризации декарбуризованного поверхностного слоя материала основания, причем количество графита, образовавшегося в интерфейсе между поверхностным слоем и пленкой покрытия, уменьшается.
Такой подход оставляет нерешенной проблему получения связей повышенной прочности между покрытием и основанием.
При существующей практике изготовления обычных режущих инструментов с покрытием, нанесенным способом ПКА, требуется, чтобы инструмент имел острую режущую кромку как для токарной обработки, так и для фрезерования деталей из цветных металлов и неметаллов. Использование острой кромки позволяет прикладывать меньшие усилия на режущий инструмент во время обработки, и поверхность обработанной детали получается с требуемыми характеристиками, например, низкая шероховатость поверхности.
Вкладки режущих инструментов с алмазным покрытием в идеале должны обеспечивать такие же характеристики поверхности обрабатываемой детали, чтобы выдерживать коммерческую конкуренцию с обычными инструментами с покрытием типа ПКА. Другим фактором, ограничивающим в настоящее время применение инструмента с алмазным покрытием, является трудность получения приемлемой степени обработки поверхности детали, особенно на этапе доводки. Обычные инструменты с покрытием ПКА часто содержат металлическое связующее вещество такое, как кобальт, которое удерживает алмазные частицы вместе. При правильной подготовке ПКА обеспечивает достаточно гладкую режущую поверхность и создает достаточно гладкую поверхность на обрабатываемой детали. В противоположность этому, алмазные покрытия не содержат связующей фазы. Они обычно имеют грубую, неровную поверхность в микроскопической шкале. Такая микроскопическая неравномерность приводит к грубой обработке поверхности детали при режущих операциях. При известных подходах, чем более чистое (или более совершенное) алмазное покрытие, например, имеет большее количество SP3 и меньшее SP2 (графитовых) связанных компонентов, тем более неровным получается покрытие. Такие покрытия могут быть сделаны более гладкими, с увеличением количества графитового компонента, однако в результате этого уменьшается износоустойчивость к трению и срок службы инструмента. Хотя для получения гладкой поверхности алмазного покрытия могут применяться химическое полирование материалами реагентами и компаундами или механическая полировка с помощью алмазной абразивной пыли, все еще остаются возможности для улучшения технологии.
Соответственно, было бы желательно получить алмазное покрытие на материале основания режущего инструмента с высокой чистотой, которое имело бы высокую степень связи при его использовании, и при этом получались бы рабочие поверхности, сравнимые с теми, которые получаются в обычных инструментах с ПКА покрытиями. До настоящего изобретения оставалась неудовлетворенной потребность в простых, но эффективных технологиях стабильного получения алмазного покрытия с высокой степенью сцепления при одновременном получении гладких поверхностей с высокой чистотой, а также получения гладкой поверхности высокой чистоты алмазного покрытия, крупнозернистого в трехмерном плане, например во вкладках режущего инструмента.
Изделие, в соответствии с настоящим изобретением, представляет собой инструмент с алмазным покрытием, предпочтительно режущий инструмент, для механической обработки материалов со срезанием тонкого слоя.
Такой инструмент имеет металлокерамическое основание, с которым крепко сцеплено алмазное покрытие. Металлокерамическое основание имеет твердые гранулы, связанные друг с другом с помощью металлической связующей фазы. На поверхности основания имеются твердые гранулы, которые имеют большие размеры. Эти большие твердые гранулы образуют неравномерную поверхность основания. Алмазное покрытие имеет крепкое сцепление к этой неравномерной поверхности основания. Если инструменты представляют собой режущий инструмент для механической обработки материала со срезанием тонкого слоя, это основание имеет рабочую поверхность и наклонную поверхность, а также режущую кромку, формируемую стыком наклонной и рабочей поверхностей. Алмазное покрытие связано с каждой из этих поверхностей. Основание, в соответствии с настоящим изобретением, предпочтительно отличается тем, что в нем отсутствуют связанные друг с другом поры в слоях основаниях, непосредственно примыкающих к неоднородным поверхностям основания, с которыми связано алмазное покрытие.
В предпочтительном варианте осуществления настоящего изделия металлокерамическое основание представляет собой сцементированный карбид на основе (т. е. более 50 весовых процентов WC) карбида вольфрама и указанные твердые гранулы включают гранулы карбида вольфрама.
Предпочтительно, чтобы металлическое связующее вещество составляло от около 0,2 до 20 вес.% сцементированного карбида на основе карбида вольфрама и металлическое связующее было бы выбрано из группы кобальта, кобальтовых сплавов, железа, железных сплавов, никеля и никелевых сплавов.
В более предпочтительном варианте осуществления металлические связующие представляют собой кобальт или кобальтовый сплав, и кобальт составляет от около 0,5 до около 7 вес.% и еще более предпочтительно от около 0,1 до около 7 вес.% сцементированного карбида на основе карбида вольфрама.
Предпочтительно, чтобы среднее значение силы сцепления алмазного покрытия с поверхностью основания составляло по крайней мере 60 кг и наиболее предпочтительно по крайней мере 80 кг по тесту Роквелла A на отслаивание.
Алмазное покрытие на наклонной поверхности режущих инструментов предпочтительно имеет среднюю толщину от около 5 до около 100 мкм, причем для инструмента, используемого в постоянной или с перерывами механической токарной обработке алюминиевых сплавов, таких, как A380 и A390, для достижения приемлемого срока службы инструмента, при разумной стоимости производства предпочтительно, чтобы его толщина составляла приблизительно от 22 до приблизительно 50.
В предпочтительном варианте, особенно для применения для доводки при механической обработке, алмазное покрытие, сцепленное с наклонной поверхностью, оставляется в основном в состоянии с грубой поверхностью, такой, какая получилась сразу после нанесения, предпочтительно имеющей шероховатость поверхности, Ra, более чем 35 микродюймов, в то время как алмазное покрытие, сцепленное с рабочей поверхностью, делается более гладким.
Изделие, в соответствии с настоящим изобретением, предпочтительно изготовляется в результате способа, также соответствующего настоящему изобретению, который включает следующие этапы.
Обжиг металлокерамического основания в течение периода времени, при температуре и в атмосфере, способствующих росту гранул на поверхности основания, достаточного для получения наклонных поверхностей основания с шероховатостью поверхности Ra более 25 микродюймов, причем одновременно уменьшается концентрация металлического связующего на этой поверхности. Предпочтительно, чтобы шероховатость поверхности, Ra, получаемая на этапе обжига, была бы более 30 микродюймов, и еще более предпочтительно по крайней мере 40 микродюймов. Предпочтительно использовать атмосферу азота при парциальном давлении от около 0,3 до около 50 торр.
Затем на эти поверхности наносится алмазное покрытие с помощью осаждения из газообразной фазы, предпочтительно, чтобы температура основания во время процесса нанесения алмазного покрытия была от 700 до 875oC и более, предпочтительно от около 750 до около 850oC.
Этот процесс управляется таким образом, чтобы получалась средняя сила сцепления между алмазным покрытием и поверхностью основания выше, чем 45 кг, предпочтительно по крайней мере 60 кг и еще более предпочтительно по крайней мере 80 кг, определяемая с помощью теста на отслаивание Роквелла А.
Предпочтительно, чтобы вслед за этапом обжига поверхность основания, на которую должно наноситься покрытие, была процарапана алмазом для образования центров кристаллизации алмаза для подготовки к нанесению алмазного покрытия.
В другом предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения этап сглаживания неровностей поверхности алмазного покрытия на рабочей поверхности инструмента производится предпочтительно с помощью полировки рабочей поверхности.
В другом варианте предпочтительного осуществления настоящего изобретения металлокерамическое основание перед этапом обжига, описанным выше, в достаточной степени уплотняется (т.е. подвергается предварительному обжигу) и имеет поверхность в отшлифованном состоянии.
Эти и другие аспекты настоящего изобретения станут более ясным при рассмотрении детального описания настоящего изобретения в сопоставлении с чертежами, которые кратко описаны ниже. Например, заявители определяли, что с помощью настоящего изобретения получается особенно хорошее сцепление, когда в качестве исходного материала для основания используются две сцементированные карбидные композиции на основе карбида вольфрама, а именно:
Сплав A: W + C + от 5,7 до 6,3 вес.% Co, до 0,1 вес.% Ta, до 0,1 вес.% Ti, до 0,1 вес. % Nb, от 0,3 до 0,5 вес.% Cr, остальное - другие примеси, твердость по Роквеллу A - 92,6 до 93,4, коэрцитивная сила, Hc, 250-320 эрстед, магнитное насыщение от 83 до 95%, средний размер гранул WC - 1-5 мкм и коэффициент пористости A04, B00, С00 или лучше плотность 14,80 до 15,00 г/см3.
Сплав B: W + C + от 2,3 до 2,9 вес.% Co, до 0,4 вес.% Ta, до 0,1 вес.% Ti, до 0,1 вес.% Nb, остальное - другие примеси, твердость по Роквеллу A - 92,9 до 93,6, коэрцитивная сила, Hc, 290-440 эрстед, магнитное насыщение, достаточное для предотвращения "эта" фазы, средний размер гранул WC - 1-6 мкм, коэффициент пористости A08, B00, C00 или лучше плотность 15,10 до 15,50 г/см3.
На фиг. 1 представлена поверхность инструмента с алмазным покрытием; на фиг. 2 - микрофотография, сделанная с помощью сканирующего электронного микроскопа, рабочей поверхности основания из исходного материала Сплав B при увеличении 2000х. На фиг. 3 представлена микрофотография, сделанная с помощью сканирующего электронного микроскопа, фактурного поперечного сечения того же материала, при увеличении 2000х. Обе микрофотографии представляет основание в не обоженном состоянии. Следует отметить, что на этих микрофотографиях средний размер твердых гранул (здесь WC) на поверхности основания приблизительно такой же, как и внутри него.
Хотя этот материал был изготовлен холодным прессованием с последующим обжигом в вакууме (10-2 - 10-3 торр), следует понимать, что любая известная технология может использоваться для получения исходного материала для настоящего изобретения, например холодное прессование, холодное прессование и обжиг (вакуум, прессование или горячее изостатическое прессование, или любая их комбинация) или горячее прессование. Поверхность, получаемая сразу после обжига в вакууме основания из сцементированного карбида на основе карбида вольфрама, состоит из твердых гранул карбида вольфрама, связанных вместе кобальтом или кобальтовым сплавом. Кобальт не только связывает гранулы карбида вольфрама, но также покрывает некоторые гранулы карбида вольфрама на поверхности основания благодаря смачивающим свойствам кобальта и карбида вольфрама в условиях обжига в вакууме.
Обычно основание сразу после обжига полностью или частично шлифуется (например, состругивающая структура на наклонной поверхности может быть оставлена в том состоянии, в котором она получается после прессовки) для получения точно заданных размеров основания. Дополнительная шлифовка и заточка (которые также могут производиться на этом этапе производства) растирают кобальт по поверхности основания. На фиг. 4 представлена наклонная поверхность из Сплава B. На фиг. 5 представлено фактурное поперечное сечение вставки на основе Сплава B, причем следует отметить, что окончательная шлифовка сгладила неровности поверхности основания по сравнению с представленными на фиг. 2 и 3.
В соответствии с настоящим изобретением основание, описанное выше, подвергается обжигу (или повторному обжигу) в течение времени, при температуре и атмосферных условиях, способствующих росту гранул и истощению связующего элемента на его поверхности. Температура и время выбраны таким образом, чтобы на поверхности основания происходил ускоренный рост гранул для получения шероховатости поверхности Ra большей 25 микродюймов, предпочтительно большей 30 микродюймов, и еще более предпочтительно по крайней мере 40 микродюймов.
На фиг. 6 и 7 представлены результаты этого этапа повторного обжига, полученные с помощью микрофотографии (2000х) поверхностной морфологии (фиг. 6) и фрактурного поперечного сечения (фиг. 7) наклонной поверхности вставки из Сплава B после повторного обжига. Фиг. 6 и 7 показывают, что поверхность может иметь смесь больших и мелких гранул. Более крупные гранулы на поверхности предпочтительно включают гранулы, имеющие большее измерение, по крайней мере 10 мкм, и еще более предпочтительно по крайней мере 15 мкм для того, чтобы получался заданный уровень шероховатости поверхности.
Анализ сканирующим электронным микроскопом со сканированием с линейной дисперсией энергии в рентгеновских лучах (СДЭ) полированного поперечного сечения основания из Сплава B в обоженном и полированном состоянии, а также в состоянии после повторного обжига показывает, что кобальт испаряется из основания во время повторного обжига. Перед повторным обжигом СДЭ и оптическая металлография показали, что основание после обжига и полировки (основание имеет после прессования форму со стругивающей структурой (не отшлифованную), например SPGM21.51) имело содержание кобальта от около 2,7 до 2,8 вес.% (около 2,9 вес.% по методу рентгеновской флюоресценции) в своей толще, с рассеянными вкраплениями кобальта по толщине образца, коэффициент пористости от A06 до A10, и средний размер гранул карбида вольфрама от около 1 до 6 мкм, с небольшим количеством рассеянных по толщине гранул, с размером до 10 мкм. После повторного обжига в соответствии с настоящим изобретением содержание кобальта и размер кобальтовых вкраплений был уменьшен, коэффициент пористости был улучшен и размер гранул карбида вольфрама увеличился. Коэффициент пористости был от A02 до A06 (вблизи поверхностной области образцов и в других местах образцов соединяющиеся поры не обнаружены). Размер гранул карбида вольфрама был неравномерным и изменялся от около 1 до 11 мкм, причем гранулы большого размера и/или частота появления гранул большего размера были выше на поверхности образцов. Наблюдались крупные гранулы с размером от 16 до 28 мкм. В образце SPGM-21.51 крупные гранулы получались на поверхности как после формовки, так и после шлифовки. В образце SPGN-422 содержание кобальта было существенно уменьшено по всей толще образца до около 2 вес.% (СДЭ и рентгеновская флюоресценция). В образце SPGM-21.51 содержание кобальта было существенно уменьшено по всей толще до около 0,5 вес.%. В обоих образцах неравномерность содержания кобальта также уменьшилась, приведя к снижению размеров вкраплений кобальта (т.е. получилось более равномерное распределение кобальта). Разница в количестве испаряемого кобальта из образцов SPGN-422 и SPGM-21.51 показывает, что количество испаряемого кобальта является также функцией отношения поверхности вкладки к ее объему. С увеличением этого отношения количество испаряемого кобальта для данных условий обработки повторным обжигом должно увеличиваться.
Повторный обжиг производится при температуре 2750oF в течение 3 ч и в атмосфере азота около 0,5 торр. Время, необходимое для достижения требуемой шероховатости поверхности будет зависеть от исходных материалов и от условий обжига. С увеличением температуры время обжига должно уменьшаться. Для отшлифованных оснований из Сплава B время повторного обжига составляло от 2 до 3 ч при температуре 1510oC (2750oF), что, как было определено, является достаточным для получения необходимой шероховатости поверхности. Для Сплава A, как было определено, требуется более длительное время обжига.
Если необходимая степень шероховатости поверхности не получается после первого повторного обжига, основание может быть подвергнуто повторному обжигу снова, до тех пор, пока не получится необходимая степень шероховатости поверхности.
Очевидно, что атмосфера в течение обжига (или повторного обжига), в соответствии с настоящим изобретением также играет важную роль для получения хорошего сцепления алмазного покрытия с основой. Очевидно, что если применяется атмосфера азота во время этой обработки, количество кобальта на получаемой грубой поверхности будет минимальным. Парциальное давление азота должно контролироваться с тем, чтобы позволить кобальту испаряться из поверхности, сводя к минимуму повторное смачивание поверхности дополнительным кобальтом, испаряющимся из объема основы, и одновременно предпочтительно избегая какого-либо заметного формирования слоя нитрида на поверхности основы.
Наилучшее значение парциального давления азота может быть поэтому функцией от состава материала основы. Парциальное давление азота может также управляться или изменяться в течение цикла (циклов) повторного обжига для контроля количества и коэффициента испарения кобальта и объема основы.
Очевидно, что следует использовать атмосферу азота с парциальным давлением от 0,3 до 50 торр, предпочтительно от 0,3 до 5, и более предпочтительно от 0,3 до 2 торр. Наилучшие результаты были достигнуты заявителем при атмосфере азота от 0,3 до 0,7 торр с использованием Сплава B. Теоретически атмосфера азота может позволить кобальту испаряться с внешней поверхности гранул, расположенных на поверхности основы, причем одновременно достаточное количество кобальта остается между гранулами карбида вольфрама для образования крепкой связи их с остальной частью основы. Поверхностное испарение кобальта происходит одновременно с ростом гранул карбида вольфрама на поверхности, в результате чего повышается шероховатость поверхности.
Наклонная и рабочая поверхности основы режущего инструмента для подготовки к нанесению алмазного покрытия могут затем быть процарапаны любым обычным способом (например, с помощью алмазного порошка или алмазной пасты) для создания центров кристаллизации.
Алмазное покрытие основы выполняется с помощью технологии осаждения из газообразной фазы (например, горячая нить накала, напыление плазмой постоянного тока или высокочастотной плазмой). При нанесении алмазного покрытия предпочтительно, чтобы температура основы во время нанесения покрытия поддерживалась от 700 до 875oC. При температуре ниже около 700oC формируется слишком много графита в алмазном покрытии и, таким образом, существенно понижается износоустойчивость к трению. Кроме того, степень покрытия также снижается. При температуре выше около 875oC слишком большое количество кобальта диффузирует из основы во время нанесения покрытия, что отрицательно влияет на сцепление алмазных частиц с основой. Было определено, что наиболее предпочтительно производить алмазное покрытие при температурах от около 750oC до около 850oC. При этих температурах неблагоприятные условия, упомянутые выше, могут быть сведены к минимуму, и может быть получена приемлемая степень покрытия.
На фиг. 8 (2000х) представлена морфология поверхности алмазного покрытия сразу после осаждения на рабочую поверхность режущего инструмента в соответствии с настоящим изобретением.
Представленная крупнозернистая поверхность свидетельствует о высокой степени чистоты алмазного покрытия, имеющей минимум, если присутствует вообще, SP2 фазы (графит) и связующего вещества из основы. Такое алмазное покрытие было получено в системе ПХО с горячей нитью накала.
На фиг. 9 (2000х) представлена поверхность алмазного покрытия рабочей поверхности вкладки после того, как она была отполирована. При сравнении фиг. 8 и 9 можно легко заметить эффект сглаживания, которое производит полировка на морфологии поверхности алмазного покрытия. Полировка производится для устранения высокого значения поверхностной шероховатости на поверхности алмазного покрытия рабочей поверхности для улучшения доводки поверхности, которая будет отражаться на чистоте поверхности детали, подвергаемой механической обработке. Предпочтительно, чтобы полировка производилась в достаточной степени для получения уменьшения шероховатости Ra рабочей поверхности вблизи углов вкладки, была до по крайней мере 10 микродюймов.
На фиг. 10-11 соответственно представлены фрактурное поперечное сечение внутренней поверхности раздела режущего инструмента с алмазным покрытием после повторного обжига. Фигура 10 получена со степенью увеличения 1000, в то время как степень увеличения на фиг. 11 была 2000. Эти фигуры показывают механическое сцепление покрытия с неравномерной поверхностью наклонной плоскости основы, созданной крупными поверхностными гранулами карбида вольфрама. Теоретически сведение к минимуму кобальта на поверхности гранул карбида вольфрама улучшает непосредственное образование кристаллов алмаза на карбиде вольфрама. Улучшенное образование кристаллов и механическое сцепление улучшают адгезию алмазного покрытия.
Сила сцепления алмазного покрытия на вставке из металлокерамики является комплексной функцией внутренних и внешних параметров. Они включают шероховатость поверхности, химическую совместимость поверхностей, совместимость коэффициентов теплового расширения, степень подготовки поверхности, плотность кристаллизации и температуру при нанесении покрытия. В поликристаллических алмазных покрытиях на карбидных вставках сила сцепления существенно снижается с увеличением концентрации связующего вещества на поверхности металлокерамики. На этапе повторного обжига в настоящем изобретении, по-видимому, достигнута цель создания достаточного значения уменьшения количества связующего вещества (например, кобальта) для получения хорошего соединения алмазных частиц с основой, причем степень снижения концентрации количества кобальта не настолько велика, чтобы существенно ослабить соединения поверхностных гранул WC с остальной частью основы. Необходимость протравливания поверхности основ для удаления кобальта с него, что сопровождается образованием соединенных пор в поверхностных областях основы, таким образом, устранена.
Эффективность описываемого процесса дополнительно проиллюстрирована нижеследующими примерами.
В другом эксперименте заготовки типа SPGN-422 были спрессованы при давлении 30000 фунтов силы на квадратный дюйм из смеси порошка для Сплава B. Эти заготовки были затем подвергнуты обжигу при температуре 1496oC (2725oF) в течение 30 мин при цикле обычного вакуумного обжига сцементированного карбида. Затем они были отполированы до размеров SPGN-422 и повторно нагреты в повторном цикле обжига, как представлено в табл. 1. Парциальное давление атмосферы азота, при котором производится этап повторного обжига, составляло приблизительно 0,5 торр, которое поддерживалось в непосредственно нагнетаемом газе в графитовом контейнере, пропускающем газ, через который постоянно протекало около 2,5-3,0 л/мин азота. Азот подавали, только начиная с температуры приблизительно 538oC (1000oF), в течение нагрева до температуры повторного обжига и его атмосфера поддерживалась затем до тех пор, пока не была достигнута температура 1149oC (2100oCF) во время охлаждения. В это время азот заменялся гелием.
После повторного обжига шероховатость поверхностей, подвергшихся повторному нагреву вкладок, изменялась стандартным устройством Спектральным Профикордером Шеффилда. Измерения проводились в двух точках вкладок. Затем вкладки подвергались следующей обработке: (1) ультразвуковой очистке (облучение ультразвуком в микро-чистом водном растворе, промывание водой, облучение ультразвуковом в ацетоне и затем в метаноле); (2) подготовка поверхностей для осаждения алмазного покрытия (с помощью ручного процарапывания поверхности алмазной пастой 0,25 мкм или облучением ультразвуком в жидкой кашице алмазного порошка от 0,5 до 3 мкм в 100 мл ацетона); и (3) нанесение алмазного покрытия в системе ПХО с горячей нитью накаливания (В смеси 1% метана и 99% водорода при суммарном давлении газа 10 торр и при температуре основы от около 775 до около 650oC) для получения алмазного покрытия толщиной от около 5 до 10 мкм.
Сцепление между алмазным покрытием и карбидной поверхностью определялось с помощью теста на отслаивание, используя тест прочности Роквелла с масштабным алмазным отслаивателем Роквелла А конической формы Брейля в следующем диапазоне нагрузок: 15 кг, 30 кг, 45 кг, 60 кг и 100 кг. Сила сцепления определялась, как минимальная нагрузка, при которой покрытие отрывалось или отслаивалось. Измерения проводились в двух точках на поверхности вкладок.
Типичные условия повторного обжига, получаемая в результате этого степень шероховатости поверхностей основы и соответствующие величины сцепления приведены в табл. 1. Изменение веса основы (потери) в течение процесса повторного обжига подтверждают, что кобальт испаряется из образцов во время повторного обжига. Чем выше коэффициент изменения веса, тем больше потери кобальта. В этих примерах приемлемые результаты сцепления получались при коэффициентах потери веса от 1,0030 до 1,0170, в комбинации с шероховатостью поверхности от 27 до 61 микродюймов. Эти коэффициенты изменения веса показывают, что основа, имевшая около 2,7 вес.% кобальта перед повторным обжигом, после повторного обжига имела содержание кобальта, которое было уменьшено до значения от около 2,4 до 1,0 вес.%. Хотя желательно увеличить шероховатость поверхности для достижения улучшенного сцепления между поверхностью основы и алмазного покрытия, коэффициент изменения веса должен быть, предпочтительно, как можно более меньшим, соразмерно с получением требуемого значения степени шероховатости поверхности.
В общем случае образцы с более высокой степенью шероховатости поверхности основы показывают более высокую силу сцепления. Образцы, подвергавшиеся обжигу только в течение одного часа при температуре 1454oC (2600oF), имели недостаточную шероховатость поверхности, недостаточную силу сцепления покрытия с основой и имели гораздо меньшие потери веса (т.е. потери кобальта), чем образцы, подвергавшиеся обжигу в течение более длительного времени, в соответствии с настоящим изобретением.
В другом эксперименте вкладки с покрытием, подготовленные способом, аналогичным предыдущему эксперименту, оценивались на способность резания металла. В общем случае образцы с более высокой степенью шероховатости поверхности показали улучшенную производительность. В других примерах, представленных в табл. 2, дополнительные образцы обоженной и отшлифованной основы из Сплава B и образцы обоженной и отшлифованной основы из Сплава A были подвергнуты повторному обжигу, как представлено в табл. 2, используя атмосферу азота 0,5 торр, как и ранее. Коэффициенты изменения веса основы образцов 608А3 и 608А4 были соответственно 1,0088 и 1,0069. Изменения веса в течение повторного обжига в других образцах, представленных в табл. 2, не изменялось. Как видно из таблицы, образцы основы из Сплава A подвергались двукратному процессу повторного обжига для получения требуемой шероховатости поверхности и требуемой величины сцепления. Очевидно, что более длительное время обжига необходимо для достижения эквивалентной шероховатости поверхности и величин сцепления по сравнению с получаемыми при применении Сплава B благодаря добавке хрома (ингибитор роста гранул) и/или более высокому содержанию кобальта в Сплаве A. Алмазное покрытие, наносимое на эти образцы, имело толщину около 25 мкм на углах наклонной плоскости (21 мг весового изменения приблизительно эквивалентно 25 мкм толщины покрытия для вставки типа SPGN-422).
Для заявителей оказалось неожиданным, что режущие вставки с алмазным покрытием в соответствии с настоящим изобретением при токарной обработке алюминиевых сплавов типа А380 и А390 показали износоустойчивость по крайней мере 40, и более предпочтительно около 60%, от значения, показываемого инструментами с режущей кромкой и покрытием ПКА, уступая им в абразивном износе (не в отслаивании) и имея аналогичное время службы и типы отказов при токарной обработке таких материалов с перерывами. Впервые, насколько известно заявителям, был получен режущий инструмент с алмазным покрытием, который устойчиво сопротивлялся бы отслаиванию при токарной обработке этих материалов с перерывами. Это позволяет достичь и предсказать устойчивый срок службы инструментов, шаг, который необходим, если предполагается, что инструменты с алмазным покрытием должны быть коммерчески конкурентоспособны с инструментами с режущей кромкой с покрытием типа ПКА. Результаты испытания на механическую обработку, описанные выше, были выполнены для алмазного покрытия толщиной около 25 мкм, измеряемой на поверхности наклонной плоскости, поблизости от углов на вставке основы из Сплава B.
Необязательное, но предпочтительное сглаживание рабочей поверхности в настоящем изобретении, достигается с помощью использования вращающейся щетки, щетина которой импрегнирована алмазным порошком (например, порошком, просеянным через сито 400). Подходящие щетки можно купить в Осборн Мэньюфэкторинг/Джэсон Инк., Кливленд, Огайо.
Как показано на фиг. 12, в случае, если необходимо сглаживание, щетина 100 щетки воздействует на рабочие поверхности 190 режущего инструмента 200. Инструмент 200 может вращаться или не вращаться, находясь в контакте со щетиной щетки. Как представлено на фиг. 12, этого можно достичь установкой режущих вкладок 200 на вращающейся подставке 210 так, чтобы вкладки вращались вокруг оси, перпендикулярной оси вращения щетины 100 щетки и позволяли бы щетине 100 воздействовать на каждую рабочую поверхность 190 (позиция A). В качестве альтернативы (не показана) каждая рабочая сторона вкладки или угол могут быть подвергнуты сглаживанию, поддерживая постоянную ориентацию вкладки (не вращая ее) во время процесса сглаживания и затем, когда сглаживание будет завершено, устанавливая вкладку так, чтобы обрабатывался следующий угол.
В другом альтернативном воплощении (представлено в положении B на фиг. 12) вставка 200 может быть установлена в перевернутом виде, в правом нижнем квадрате щетки, вращающейся по часовой стрелке. При этом рабочие поверхности 190 вкладки подвергаются сглаживанию без скругления режущей кромки с покрытием 220.
В качестве примера ряд вкладок с алмазным покрытием подвергался сглаживанию в течение 15 мин, с использованием щетки диаметром 8 дюймов, импрегнированной алмазным порошком, просеянным через сито 400, вращающейся со скоростью 1000 оборотов в минуту. Параметры шероховатости поверхности алмазного покрытия измерялись с помощью инструмента Спектрального Профикордера Шеффилда до обработки и после обработки сглаживанием. Данные по шероховатости поверхности представлены ниже в табл. 3 и показывают, что параметры шероховатости рабочей поверхности с покрытием существенно снижались после операции сглаживания. Здесь Ra представляет собой среднюю шероховатость, Rtm представляет максимальную разницу между пиками и провалами в шероховатости, как видно, второй параметр уменьшался в процессе сглаживания значительно более заметно.
Попытки использовать щетки, импрегнированные частицами карбида кремния, оказались неудачными. Параметры шероховатости после полирования не изменялись. Представленный процесс полирования алмазного покрытия может быть выполнен за более короткое время, с использованием более агрессивных условий, таких как применение ПКА частиц более крупного размера в щетине, с более высокой скоростью вращения и т.д.
Положительный эффект операции полирования на производительность при резании металла дополнительно был продемонстрирован в следующих экспериментах. Одна из кромок каждой из трех вкладок с алмазным покрытием типа SPGN-422 подвергалась полированию по описанной выше методике (вкладки не вращались во время операции полирования). Алмазное покрытие на других кромках было оставлено нетронутым, как до обработки. Для сравнения обычный инструмент с покрытием типа ПКА использовался в том же тесте по резанию металла. Условия резания металла в этом тесте на токарную обработку были следующие: заготовка из алюминиевого материала А390 (около 18% кремния) вращалась со скоростью поверхности 2500 футов в минуту, с подачей 0,005 дюйма за оборот, глубина резания - 0,025 дюйма. Инструменты подвергались последовательности двухминутных циклов резания до тех пор, пока каждый из инструментов не выходил из строя, т. е. до тех пор, пока алмазное покрытие не протиралось насквозь до поверхности основы с образованием пятна эрозии размером до 0,010 дюйма. После каждого двухминутного цикла резания измерялась степень шероховатости поверхности обрабатываемой детали с помощью портативного профилометра. (Федерал Продактз Корп. Покет Сурф® модель EAS-2632, который использует алмазный щуп для исследования микрошероховатости поверхности). Результаты представлены в табл. 4, где представлен список диапазона шероховатости обрабатываемой детали, измеренной во время испытаний до отказа инструмента. Степень чистоты поверхности обрабатываемой детали, получаемой при обработке с помощью инструмента с алмазным покрытием, подвергшихся полированию, очевидно, намного лучше, и приближается к степени чистоты, получаемой с помощью инструментов с ПКА покрытием. Такие инструменты с алмазным покрытием пригодны для чистовой механической обработки, где достигается требуемая степень шероховатости поверхности менее 80 микродюймов. Однако, как показано в табл. 4, для материала инструмента степень сглаживания может контролироваться для достижения шероховатости поверхности обрабатываемой детали менее 50 мкм, если это требуется, - величина, получаемая инструментами с покрытием типа ПКА.
Из табл. 4 видно, что степень шероховатости поверхности, обрабатываемой детали, до и после полировки снижалась на 7-106 Ra.
В другом эксперименте, не обработанный инструмент с алмазным покрытием в момент отказа (покрытие было протерто до поверхности основы, практически через 46 мин общего времени резания, причем размер зоны эрозии составлял 0,0163 дюйма) показал степень шероховатости поверхности обрабатываемой детали (Ra) от 184 до 221 микродюймов. Истираемая зона этого инструмента была подвергнута операции сглаживания, описанной выше. После такой обработки инструмент производил резание металлической детали с чистотой поверхности (Ra) в диапазоне от 60 до 67 микродюймов. Здесь снова операция сглаживания показала положительные результаты на работу инструмента.
Заявители обнаружили, что для получения гладкой поверхности с помощью щетки с порошком, просеянным через сито 400, время сглаживания может быть порядка всего лишь несколько минут. Если приемлема более грубая степень шероховатости поверхности (сито 120), время сглаживания может быть уменьшено. Сглаживание может также производиться в два или более этапов. На первом, быстром этапе, с крупной (например, сито 120) щеткой, удаляются наиболее значительные неровности, а затем на втором медленном этапе производится окончательно требуемый уровень гладкости поверхности алмазного покрытия с помощью тонкой щетки (например, сито 400).
Хотя настоящее изобретение было детально описано со ссылкой на наиболее предпочтительное осуществление, т.е. режущие вставки с алмазным покрытием, с установкой в нескольких фиксированных положениях, для применения для резания металла, такого, как токарная обработка и фрезерование, оно не ограничено только режущими вставками с установками в нескольких фиксированных положениях для металлорезания.
Настоящее изобретение может применяться для вращающихся инструментов (таких как сверла и торцевые фрезы) и другие режущие инструменты, которые могут не устанавливаться в фиксированных положениях. Режущие инструменты, в соответствии с настоящим изобретением, могут также использоваться для механической обработки других материалов, кроме алюминия и его сплавов, таких, как медь, цинк и бронзовые сплавы, дерево, древесно-стружечные плиты, нейлоновые, акриловые материалы и материалы на основе феноловых смол, пластики, композиты, зеленая керамика и металлокерамика, кость и зубы.
Настоящее изобретение может также использоваться в абразивных частях инструментов для применения в соединительных ТАВ для применения в электронных схемах, а так же, как матрицы и пуансоны.
Настоящее изобретение может также применяться для изготовления режущих элементов из сцементированного карбида на основе карбида-кобальта вольфрама, используемых в землеройных и строительных машинах, а также для инструментов для бурения земли и скал.
Хотя был детально описан наилучший способ осуществления настоящего изобретения, специалисты в данной области техники смогут осуществить различные альтернативные конструкции и воплощения для применения настоящего изобретения как определено в следующей формуле изобретения.

Claims (6)

1. Способ изготовления инструмента с алмазным покрытием, имеющего металлокерамическую основу, несущую твердые гранулы и металлическое связующее, при котором осуществляют обжиг металлокерамической основы, при этом атмосферу обжига, его температуру и продолжительность выбирают из условия обеспечения роста гранул, отличающийся тем, что металлокерамическую основу берут с рабочей поверхностью и примыкающей к ней и образующей с ней режущую кромку наклонной поверхностью, а в процессе обжига обеспечивают шероховатость наклонной поверхности (Ra) более 0,635 мкм с одновременным уменьшением концентрации металлического связующего на указанной поверхности, затем осуществляют адгезионное нанесение алмазного покрытия осаждением из паров на поверхность основы с обеспечением силы сцепления алмазного покрытия с поверхностью основы более 45 кг, которую определяют по методу Роквелла А.
2. Режущий инструмент с алмазным покрытием для механической обработки материалов со срезанием тонкого слоя, содержащий основу из сцементированного карбида, имеющую гранулы карбида вольфрама, связанные вместе с помощью металлического связующего, отличающийся тем, что основа имеет режущую кромку, образованную на стыке рабочей и наклонной поверхностей основы, и для обеспечения нерегулярной поверхности основы на ней размещены относительно крупные гранулы карбида вольфрама с образованием шероховатости (Ra) более 0,635 мкм, на гранулы нанесено алмазное покрытие, имеющее прочное сцепление с поверхностью, при этом относительно крупные гранулы карбида вольфрама включают гранулы, имеющие размер по крайней мере 10 мкм, а алмазное покрытие адгезионно связано с наклонной и рабочей поверхностями.
3. Способ изготовления абразивной части инструмента с алмазным покрытием, имеющего металлокерамическую основу, несущую твердые гранулы и металлическое связующее, при котором осуществляют обжиг металлокерамической основы, при этом атмосферу обжига, его температуру и продолжительность выбирают из условия обеспечения роста гранул на поверхности металлокерамической основы, отличающийся тем, что на упомянутой поверхности в процессе обжига обеспечивают шероховатость поверхности (Ra) более 0,635 мкм с одновременным уменьшением концентрации металлического связующего на указанной поверхности, затем осуществляют адгезионное нанесение алмазного покрытия осаждением из паров на поверхность основы с обеспечением силы сцепления алмазного покрытия с поверхностью основы более 45 кг, которую определяют по методу Роквелла А.
4. Абразивная часть инструмента с алмазным покрытием, содержащая основу из сцементированного карбида, имеющую гранулы карбида вольфрама, связанные вместе с помощью металлического связующего, отличающаяся тем, что основа имеет нерегулярную поверхность, на которую нанесены относительно крупные гранулы карбида вольфрама с образованием шероховатости (Ra) более 0,635 мкм, на гранулы нанесено алмазное покрытие, имеющее прочное сцепление с поверхностью, при этом относительно крупные гранулы карбида вольфрама включают гранулы, имеющие размер по крайней мере 10 мкм, а алмазное покрытие адгезионно связано с упомянутой поверхностью.
5. Способ изготовления инструмента с алмазным покрытием, имеющего основу из сцементированного карбида, состоящую из гранул карбида вольфрама и металлического связующего, выбранного из группы, состоящей из кобальта и кобальтовых сплавов, при котором осуществляют обжиг, при этом атмосферу обжига, его температуру и продолжительность выбирают из условия обеспечения роста гранул карбида вольфрама, отличающийся тем, что основу из сцементированного карбида берут с рабочей поверхностью и примыкающей к ней и образующей с ней режущую кромку наклонной поверхностью, а в процессе обжига обеспечивают шероховатость наклонной поверхности (Ra) более 0,635 мкм с одновременным уменьшением концентрации металлического связующего на указанной поверхности, затем осуществляют адгезионное нанесение алмазного покрытия осаждением из паров на поверхность основы с обеспечением силы сцепления алмазного покрытия с поверхностью основы более 45 кг, которую определяют по методу Роквелла А.
6. Режущий инструмент с алмазным покрытием для механической обработки материалов со срезанием тонкого слоя, содержащий основу из сцементированного карбида, имеющую гранулы карбида вольфрама, связанные вместе с помощью металлического связующего, выбранного из группы, состоящей из кобальта и кобальтовых сплавов, отличающийся тем, что основа имеет режущую кромку, образованную на стыке рабочей и наклонной поверхностей основы, и для обеспечения нерегулярной поверхности основы на ней размещены относительно крупные гранулы карбида вольфрама с образованием шероховатости (Ra) более 0,635 мкм, на гранулы нанесено алмазное покрытие, имеющее прочное сцепление с поверхностью, при этом относительно крупные гранулы карбида вольфрама включает гранулы, имеющие размер, по крайней мере, 10 мкм, а алмазное покрытие адгезионно связано с наклонной и рабочей поверхностями.
RU96114978/02A 1993-11-30 1994-03-04 Инструмент с алмазным покрытием и способ его изготовления RU2111846C1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/159,272 US5585176A (en) 1993-11-30 1993-11-30 Diamond coated tools and wear parts
US08/159,272 1993-11-30

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2111846C1 true RU2111846C1 (ru) 1998-05-27
RU96114978A RU96114978A (ru) 1998-09-10

Family

ID=22571837

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU96114978/02A RU2111846C1 (ru) 1993-11-30 1994-03-04 Инструмент с алмазным покрытием и способ его изготовления

Country Status (17)

Country Link
US (3) US5585176A (ru)
EP (1) EP0731751B1 (ru)
JP (1) JP3137982B2 (ru)
KR (1) KR0167039B1 (ru)
CN (1) CN1125719C (ru)
AT (1) ATE239612T1 (ru)
AU (1) AU683070B2 (ru)
BR (1) BR9408226A (ru)
CA (1) CA2173354C (ru)
DE (2) DE69432642T2 (ru)
DK (1) DK0731751T3 (ru)
ES (1) ES2092453T3 (ru)
GB (1) GB2298873B (ru)
PL (1) PL175204B1 (ru)
RU (1) RU2111846C1 (ru)
WO (1) WO1995015258A1 (ru)
ZA (1) ZA948136B (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2634098C2 (ru) * 2015-12-09 2017-10-23 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" Способ получения алмазной плёнки на твердосплавных изделиях из карбида вольфрама

Families Citing this family (94)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5447208A (en) * 1993-11-22 1995-09-05 Baker Hughes Incorporated Superhard cutting element having reduced surface roughness and method of modifying
US5585176A (en) * 1993-11-30 1996-12-17 Kennametal Inc. Diamond coated tools and wear parts
SE509362C2 (sv) * 1994-03-18 1999-01-18 Sandvik Ab Diamantbelagd kropp
DE69527961T2 (de) 1994-06-07 2003-04-10 Mitsubishi Rayon Co Poröse polysulfonmembrane und verfahren zu deren herstellung
DE69535861D1 (de) * 1994-06-24 2008-11-27 Sumitomo Electric Industries Wafer und sein Herstellungsverfahren
US5852341A (en) * 1994-11-14 1998-12-22 Crystallume Diamond film with sharp field emission turn-on
US5672031A (en) * 1995-05-12 1997-09-30 Kennametal Inc. Milling cutter
US5891522A (en) * 1995-05-24 1999-04-06 Saint-Gobain Industrial Ceramics, Inc. Composite article with adherent CVD diamond coating and method of making
US5722803A (en) * 1995-07-14 1998-03-03 Kennametal Inc. Cutting tool and method of making the cutting tool
US5653152A (en) * 1995-09-01 1997-08-05 Kennametal Inc. Toolholder for roughing and finishing a workpiece
US5716170A (en) * 1996-05-15 1998-02-10 Kennametal Inc. Diamond coated cutting member and method of making the same
SE9603721L (sv) * 1996-10-10 1998-04-11 Sandvik Ab Efterbehandlad diamantbelagd kropp
JPH10138027A (ja) * 1996-11-11 1998-05-26 Shinko Kobelco Tool Kk ドリル用超硬合金および該合金を用いたプリント基板穿孔用ドリル
US5701578A (en) * 1996-11-20 1997-12-23 Kennametal Inc. Method for making a diamond-coated member
JP4295830B2 (ja) 1997-02-05 2009-07-15 セメコン−セラミック メタル コーティングス−ドクター−インジェニア アントニウス レイエンデッカー ゲーエムベーハー 超硬合金基材または炭化物含有サーメット基材の硬質材料による被覆
US6224473B1 (en) 1997-08-07 2001-05-01 Norton Company Abrasive inserts for grinding bimetallic components
SE9704742D0 (sv) * 1997-12-18 1997-12-18 Sandvik Ab Coated cemented carbide with improved properties and method of making such body
US6267867B1 (en) * 1998-05-26 2001-07-31 Saint-Gobain Industrial Ceramics, Inc. Composite article with adherent CVD diamond coating and method of making
DE19845376C5 (de) * 1998-07-08 2010-05-20 Widia Gmbh Hartmetall- oder Cermet-Körper
DE19922057B4 (de) * 1999-05-14 2008-11-27 Widia Gmbh Hartmetall- oder Cermet-Körper und Verfahren zu seiner Herstellung
EP0984077A3 (en) * 1998-09-04 2003-08-13 Ngk Spark Plug Co., Ltd Diamond-coated hard metal member
US6344149B1 (en) * 1998-11-10 2002-02-05 Kennametal Pc Inc. Polycrystalline diamond member and method of making the same
US6161990A (en) * 1998-11-12 2000-12-19 Kennametal Inc. Cutting insert with improved flank surface roughness and method of making the same
US6436204B1 (en) * 1998-11-20 2002-08-20 Kennametal Pc Inc. Diamond coated cutting tools and method of manufacture
DE19907220C2 (de) * 1999-02-19 2003-11-06 Fraunhofer Ges Forschung Diamantbeschichtetes Werkzeug mit durch Partikel einstellbarer Oberflächentopographie, seine Verwendung, sowie Verfahren zu dessen Herstellung
KR100305315B1 (ko) 1999-04-09 2001-09-13 박호군 다이아몬드 막이 코팅된 절삭공구 및 그 제조방법
SE9903600D0 (sv) * 1999-10-06 1999-10-06 Sandvik Ab Seal rings with improved friction and wear properties
AU7729900A (en) * 1999-11-12 2001-05-30 Kerr Corporation Adherent hard coatings for dental burs and other applications
EP1122010B1 (en) * 1999-11-25 2009-01-07 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Cutting tool of polycrystalline hard sintered material
US6638474B2 (en) 2000-03-24 2003-10-28 Kennametal Inc. method of making cemented carbide tool
IL151773A0 (en) * 2000-03-24 2003-04-10 Kennametal Inc Cemented carbide tool and method for making the same
US7060351B2 (en) * 2000-04-24 2006-06-13 Avery Dennison Corporation Adhesive article with improved air egress
US6508416B1 (en) * 2000-04-28 2003-01-21 Delphi Technologies, Inc. Coated fuel injector valve
US6723389B2 (en) * 2000-07-21 2004-04-20 Toshiba Tungaloy Co., Ltd. Process for producing coated cemented carbide excellent in peel strength
US6712564B1 (en) * 2000-09-29 2004-03-30 Greenleaf Technology Corporation Tool with improved resistance to displacement
CN1296518C (zh) * 2001-05-16 2007-01-24 韦狄亚有限公司 复合材料及其制备方法
US6660329B2 (en) * 2001-09-05 2003-12-09 Kennametal Inc. Method for making diamond coated cutting tool
WO2003074758A1 (en) * 2002-03-01 2003-09-12 Stichting Voor De Technische Wetenschappen Method of forming a diamond coating on an iron-based substrate and use of such an iron-based substrate for hosting a cvd diamond coating
US7866342B2 (en) 2002-12-18 2011-01-11 Vapor Technologies, Inc. Valve component for faucet
US7866343B2 (en) 2002-12-18 2011-01-11 Masco Corporation Of Indiana Faucet
US8220489B2 (en) 2002-12-18 2012-07-17 Vapor Technologies Inc. Faucet with wear-resistant valve component
US8555921B2 (en) 2002-12-18 2013-10-15 Vapor Technologies Inc. Faucet component with coating
KR100489547B1 (ko) * 2003-06-20 2005-05-16 일진디스플레이(주) 구리계 매트릭스 합금과의 소결성이 우수한 다이아몬드그릿과 그 제조방법 및 이를 사용한 소결공구
US7195817B2 (en) * 2003-09-29 2007-03-27 General Motors Corporation Diamond coated article and method of its production
GB0323948D0 (en) * 2003-10-13 2003-11-12 Imp College Innovations Ltd Wear-resisting surface structure
CN100409983C (zh) * 2003-10-30 2008-08-13 上海交通大学 整体式硬质合金旋转刀具金刚石涂层制备装置
AT413036B (de) * 2004-06-02 2005-10-15 Boehlerit Gmbh & Co Kg Hartmetallwendeschneidplatte mit diamantschicht
JP3762777B1 (ja) * 2004-10-19 2006-04-05 住友電気工業株式会社 超硬合金
US20060147631A1 (en) * 2005-01-04 2006-07-06 Lev Leonid C Method for making diamond coated substrates, articles made therefrom, and method of drilling
KR100592195B1 (ko) 2005-02-18 2006-06-26 주식회사 마산 다이아몬드 분말이 혼합된 금속 연마용 브러쉬롤 연마사의제조방법
US7918293B1 (en) 2005-03-09 2011-04-05 Us Synthetic Corporation Method and system for perceiving a boundary between a first region and a second region of a superabrasive volume
US20070026205A1 (en) 2005-08-01 2007-02-01 Vapor Technologies Inc. Article having patterned decorative coating
WO2007069029A1 (en) * 2005-12-12 2007-06-21 Element Six (Production) (Pty) Ltd Pcbn cutting tool components
DE102006001816B4 (de) * 2006-01-13 2008-05-08 WIKUS-Sägenfabrik Wilhelm H. Kullmann GmbH & Co. KG Sägeblatt mit einem Grundkörper und Zähnen mit einer Schneide mit einer Verschleißschutzschicht
DE102006010916A1 (de) * 2006-03-01 2007-09-06 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Verfahren zur Bearbeitung von Oberflächen einer Beschichtung aus hartem Kohlenstoff
US8080312B2 (en) * 2006-06-22 2011-12-20 Kennametal Inc. CVD coating scheme including alumina and/or titanium-containing materials and method of making the same
BRPI0622159A2 (pt) * 2006-11-30 2011-12-27 Taegu Tec Ltd mÉtodo de tratamento de uma superfÍcie para inserÇço de corte revestida
US8439608B2 (en) * 2007-01-18 2013-05-14 Kennametal Inc. Shim for a cutting insert and cutting insert-shim assembly with internal coolant delivery
US7883299B2 (en) 2007-01-18 2011-02-08 Kennametal Inc. Metal cutting system for effective coolant delivery
US9101985B2 (en) 2007-01-18 2015-08-11 Kennametal Inc. Cutting insert assembly and components thereof
US7963729B2 (en) * 2007-01-18 2011-06-21 Kennametal Inc. Milling cutter and milling insert with coolant delivery
US8454274B2 (en) 2007-01-18 2013-06-04 Kennametal Inc. Cutting inserts
US8727673B2 (en) 2007-01-18 2014-05-20 Kennametal Inc. Cutting insert with internal coolant delivery and surface feature for enhanced coolant flow
US8328471B2 (en) 2007-01-18 2012-12-11 Kennametal Inc. Cutting insert with internal coolant delivery and cutting assembly using the same
US7625157B2 (en) 2007-01-18 2009-12-01 Kennametal Inc. Milling cutter and milling insert with coolant delivery
JP2010524710A (ja) * 2007-04-27 2010-07-22 デグテック エルティーディー コーティングされた超硬合金切削工具とその製造のための前処理及びコーティング方法
KR100920835B1 (ko) * 2007-12-20 2009-10-08 주식회사 하이닉스반도체 반도체 메모리 장치
WO2009122373A2 (en) * 2008-04-03 2009-10-08 Caesarstone Ltd Patterned artificial marble slab
GB0816837D0 (en) * 2008-09-15 2008-10-22 Element Six Holding Gmbh A Hard-Metal
GB0816836D0 (en) 2008-09-15 2008-10-22 Element Six Holding Gmbh Steel wear part with hard facing
CA2685668A1 (en) * 2008-11-24 2010-05-24 Smith International, Inc. A cutting element and a method of manufacturing a cutting element
US7955032B2 (en) 2009-01-06 2011-06-07 Kennametal Inc. Cutting insert with coolant delivery and method of making the cutting insert
US20120177453A1 (en) 2009-02-27 2012-07-12 Igor Yuri Konyashin Hard-metal body
GB0907737D0 (en) * 2009-05-06 2009-06-10 Element Six Ltd An insert for a cutting tool
WO2011011771A2 (en) * 2009-07-24 2011-01-27 Diamond Innovations, Inc. Metal-free supported polycrystalline diamond (pcd) and method to form
US9457412B2 (en) 2009-12-28 2016-10-04 The Board Of Trustees Of The University Of Alabama For And On Behalf Of The University Of Alabama Fabrication method for diamond film coating of drill bit
JP5282911B2 (ja) * 2010-03-26 2013-09-04 三菱マテリアル株式会社 ダイヤモンド被覆切削工具
CN101905489B (zh) * 2010-07-21 2012-05-09 上海昌美精机有限公司 金刚石薄膜涂层刀具对精密细小石墨电极的加工方法
US8827599B2 (en) 2010-09-02 2014-09-09 Kennametal Inc. Cutting insert assembly and components thereof
US8734062B2 (en) 2010-09-02 2014-05-27 Kennametal Inc. Cutting insert assembly and components thereof
GB2483475B (en) * 2010-09-08 2015-08-05 Dormer Tools Ltd Bore cutting tool and method of making the same
US8969833B1 (en) 2011-12-16 2015-03-03 Us Synthetic Corporation Method and system for perceiving a boundary between a first region and a second region of a superabrasive volume
DE102013218446A1 (de) * 2013-09-13 2015-03-19 Cemecon Ag Werkzeug sowie Verfahren zum Zerspanen von faserverstärktenMaterialien
USD787578S1 (en) * 2014-01-22 2017-05-23 Sumitomo Electric Hardmetal Corp. Throw-away tip for metal cutting tool
CN105216021A (zh) * 2014-06-24 2016-01-06 厦门金鹭特种合金有限公司 一种复合材料加工用金刚石涂层刀具及其制备方法
EP3050998B1 (de) * 2015-01-28 2019-03-27 MTU Aero Engines GmbH Bauteil mit Schutzschicht und Verfahren zur Herstellung desselben
CN104668923A (zh) * 2015-02-05 2015-06-03 深圳市誉和钻石工具有限公司 金刚石刀具制作方法
US10100405B2 (en) * 2015-04-20 2018-10-16 Kennametal Inc. CVD coated cutting insert and method of making the same
US10307891B2 (en) 2015-08-12 2019-06-04 Us Synthetic Corporation Attack inserts with differing surface finishes, assemblies, systems including same, and related methods
JP6853240B2 (ja) * 2016-04-25 2021-03-31 京セラ株式会社 切削工具
US10900291B2 (en) 2017-09-18 2021-01-26 Us Synthetic Corporation Polycrystalline diamond elements and systems and methods for fabricating the same
CN109266917A (zh) * 2018-09-19 2019-01-25 天津百恩威新材料科技有限公司 一种金刚石剖切片及其制备方法
CN110512106B (zh) * 2019-09-05 2021-07-20 广东技术师范大学 一种由渗氮烧结基体与微波涂层直接结合的金刚石涂层梯度硬质合金刀具的制备方法
EP3984698A1 (fr) 2020-10-15 2022-04-20 ETA SA Manufacture Horlogère Suisse Outil de coupe

Family Cites Families (42)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4282289A (en) * 1980-04-16 1981-08-04 Sandvik Aktiebolag Method of preparing coated cemented carbide product and resulting product
JPS5716161A (en) * 1980-07-02 1982-01-27 Ngk Spark Plug Co Ltd Preparation of coating tip for cutting
USRE34180E (en) * 1981-03-27 1993-02-16 Kennametal Inc. Preferentially binder enriched cemented carbide bodies and method of manufacture
JPS59229431A (ja) * 1983-05-20 1984-12-22 Mitsubishi Metal Corp 切削工具用高靭性サ−メツトの製造法
JPS59219122A (ja) * 1983-05-27 1984-12-10 Sumitomo Electric Ind Ltd 被覆超硬合金工具及びその製造法
JPS604586A (ja) * 1983-06-23 1985-01-11 Kyokado Eng Co Ltd 地盤注入工法
JPS6152363A (ja) * 1984-08-21 1986-03-15 Mitsubishi Metal Corp サ−メツト部材の表面に人工ダイヤモンド皮膜を析出形成する方法
JPS61124573A (ja) * 1984-11-21 1986-06-12 Toshiba Tungaloy Co Ltd ダイヤモンド被覆基材及びその製造方法
JPS61270373A (ja) * 1985-05-27 1986-11-29 Sumitomo Electric Ind Ltd ダイヤモンド被覆超硬合金
US4690691A (en) * 1986-02-18 1987-09-01 General Electric Company Polycrystalline diamond and CBN cutting tools
JPH07100858B2 (ja) * 1986-04-24 1995-11-01 三菱マテリアル株式会社 ダイヤモンド被覆炭化タングステン基超硬合金製切削工具チツプ
JPS63100182A (ja) * 1986-04-24 1988-05-02 Mitsubishi Metal Corp ダイヤモンド被覆炭化タングステン基超硬合金製切削工具チツプ
SE453202B (sv) * 1986-05-12 1988-01-18 Sandvik Ab Sinterkropp for skerande bearbetning
US4731296A (en) * 1986-07-03 1988-03-15 Mitsubishi Kinzoku Kabushiki Kaisha Diamond-coated tungsten carbide-base sintered hard alloy material for insert of a cutting tool
JPH0788580B2 (ja) * 1986-07-04 1995-09-27 住友電気工業株式会社 ダイヤモンド被覆超硬合金及びその製造方法
JPS63199870A (ja) * 1987-02-16 1988-08-18 Showa Denko Kk ダイヤモンド被覆超硬工具材
JP2604160B2 (ja) 1987-06-25 1997-04-30 ヤマハ発動機株式会社 自動二輪車のフレーム構造
JPS6450534A (en) 1987-08-21 1989-02-27 Seiko Instr & Electronics Method of forming oxide film of element semiconductor
JPH0776146B2 (ja) * 1987-10-14 1995-08-16 出光石油化学株式会社 ダイヤモンド膜の製造方法
KR920000801B1 (ko) * 1988-02-04 1992-01-23 이데미쯔세끼유가가꾸 가부시기가이샤 다이아몬드박막부착 초경합금의 제조방법
JPH01201475A (ja) * 1988-02-08 1989-08-14 Hitachi Ltd ダイヤモンド薄膜コーテイング工具の製造方法
JPH0621360B2 (ja) * 1988-03-28 1994-03-23 東芝タンガロイ株式会社 耐剥離性にすぐれたダイヤモンド被覆燒結合金及びその製造方法
JPH01255630A (ja) * 1988-04-04 1989-10-12 Mitsubishi Metal Corp ダイヤモンド被覆炭化タングステン基超硬合金製切削工具の製造法
US4990493A (en) * 1988-09-06 1991-02-05 General Electric Company Process of making an oriented polycrystal superconductor
JPH0711048B2 (ja) * 1988-11-29 1995-02-08 東芝タンガロイ株式会社 高強度窒素含有サーメット及びその製造方法
JPH02150534A (ja) * 1988-11-30 1990-06-08 Aisin Seiki Co Ltd Ｖリブドベルト用オートテンショナ
JP2653158B2 (ja) * 1989-03-02 1997-09-10 三菱マテリアル株式会社 ダイヤモンド被覆炭化タングステン基超硬合金製工具部材
EP0374923B2 (en) * 1988-12-21 1999-06-23 Mitsubishi Materials Corporation Diamond-coated tool member, substrate thereof and method for producing same
JP2658324B2 (ja) * 1988-12-21 1997-09-30 三菱マテリアル株式会社 ダイヤモンド被覆炭化タングステン基超硬合金製工具部材
US4990403A (en) * 1989-01-20 1991-02-05 Idemitsu Petrochemical Company Limited Diamond coated sintered body
US5100703A (en) * 1989-02-23 1992-03-31 Toshiba Tungaloy Co., Ltd. Diamond-coated sintered body excellent in adhesion and process for preparing the same
US5204167A (en) * 1989-02-23 1993-04-20 Toshiba Tungaloy Co., Ltd. Diamond-coated sintered body excellent in adhesion and process for preparing the same
US5066553A (en) * 1989-04-12 1991-11-19 Mitsubishi Metal Corporation Surface-coated tool member of tungsten carbide based cemented carbide
JP2987955B2 (ja) 1991-02-18 1999-12-06 住友電気工業株式会社 ダイヤモンドまたはダイヤモンド状炭素被覆硬質材料
US5178645A (en) * 1990-10-08 1993-01-12 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Cutting tool of polycrystalline diamond and method of manufacturing the same
CA2060823C (en) * 1991-02-08 2002-09-10 Naoya Omori Diamond-or diamond-like carbon-coated hard materials
JP3191878B2 (ja) 1991-02-21 2001-07-23 三菱マテリアル株式会社 気相合成ダイヤモンド被覆切削工具の製造法
US5236740A (en) * 1991-04-26 1993-08-17 National Center For Manufacturing Sciences Methods for coating adherent diamond films on cemented tungsten carbide substrates
JP3260157B2 (ja) 1991-12-06 2002-02-25 日本特殊陶業株式会社 ダイヤモンド類被覆部材の製造方法
EP0550763B1 (en) * 1991-07-22 1997-09-10 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Diamond-clad hard material and method of making said material
JPH05195223A (ja) * 1992-01-21 1993-08-03 Seiko Instr Inc 被覆焼結体とその製造方法
US5585176A (en) 1993-11-30 1996-12-17 Kennametal Inc. Diamond coated tools and wear parts

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2634098C2 (ru) * 2015-12-09 2017-10-23 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" Способ получения алмазной плёнки на твердосплавных изделиях из карбида вольфрама

Also Published As

Publication number Publication date
US6287682B1 (en) 2001-09-11
AU683070B2 (en) 1997-10-30
WO1995015258A1 (en) 1995-06-08
GB2298873B (en) 1997-11-05
PL314266A1 (en) 1996-09-02
BR9408226A (pt) 1997-08-26
GB2298873A (en) 1996-09-18
US5585176A (en) 1996-12-17
JPH09503451A (ja) 1997-04-08
ZA948136B (en) 1995-06-19
DK0731751T3 (da) 2003-09-01
DE69432642T2 (de) 2004-03-18
ES2092453T1 (es) 1996-12-01
KR0167039B1 (ko) 1999-01-15
PL175204B1 (pl) 1998-11-30
GB9611083D0 (en) 1996-07-31
EP0731751A4 (en) 1999-11-03
AU7013794A (en) 1995-06-19
DE731751T1 (de) 1997-04-03
EP0731751A1 (en) 1996-09-18
CA2173354C (en) 1999-06-15
CN1125719C (zh) 2003-10-29
CN1136292A (zh) 1996-11-20
CA2173354A1 (en) 1995-06-08
US5648119A (en) 1997-07-15
JP3137982B2 (ja) 2001-02-26
ATE239612T1 (de) 2003-05-15
ES2092453T3 (es) 2004-02-01
DE69432642D1 (de) 2003-06-12
EP0731751B1 (en) 2003-05-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2111846C1 (ru) Инструмент с алмазным покрытием и способ его изготовления
US6063149A (en) Graded grain size diamond layer
EP1198609B1 (en) Process for producing a hard-material-coated component
US7059811B2 (en) Cutting tool coated with diamond
CZ2006400A3 (cs) Vícevrstvý povlak pro konečnou úpravu kalených ocelí
EP1253124B2 (en) Highly adhesive surface-coated cemented carbide and method for producing the same
EP0931177B1 (en) Post treated diamond coated body
JP3278785B2 (ja) 表面被覆切削工具の製造法
JPH10287491A (ja) 表面粗さを調整したダイヤモンド被覆硬質部材
JPH1158106A (ja) ダイヤモンドコーティング切削工具及びその製造方法
JPH11347805A (ja) ダイヤモンド被覆工具部材およびその製造方法
JPH04280974A (ja) 窒化ホウ素被覆硬質材料
JPH10130092A (ja) ダイヤモンド被覆焼結合金
KR100484263B1 (ko) 절삭공구에서 미세결정다이아몬드 특성을 가진 코팅막의형성방법
JPH0623431B2 (ja) 硬質被膜被覆切削工具部材
JP2000144451A (ja) ダイヤモンド被覆超硬合金部材
KR100556216B1 (ko) 다이아몬드 막이 증착된 절삭공구 제조 방법
KR20060074467A (ko) 초경합금 절삭공구에 피복되는 고경도 비정질 탄소막
JPH1150254A (ja) 厚膜化人工ダイヤモンド被覆層がすぐれた耐欠損性を有する表面被覆超硬合金製切削工具
JPH01225774A (ja) 高硬度多結晶ダイヤモンド工具
JPS5935434B2 (ja) 表面被覆超硬合金部材
JPH04120265A (ja) 窒化ホウ素被覆部材
JPH0780703A (ja) 炭素膜被覆切削工具
JPH05277807A (ja) ダイヤモンドコーティング切削工具およびその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20040305