SE455419B - Sintrad hogdensitetsbornitridhaltig kropp for spanskerande verktyg samt sett for dess framstellning - Google Patents

Description

455 419 lS 2 utom-har kroppen benägenhet att lätt spricka pà grund av klyvbarheten hos CBN-partiklarna. En sintrad kropp, som innehåller WBN, är något sämre i fråga om skärpan hos den sintrade kroppen, jämfört med en sintrad kropp som innehåller CBN, vilket beror pá de oregelbundet formade polykristallerna hos WBN-partiklarna, men den sintrade, WBN-partiklar innehållande kroppen ger en lägre ytràhet hos det skurna materialet än vad som er- hålles med en sintrad, CBN-haltig kropp, och dessutom erhålles knappast någon sprickbildning pà grund av fràn- varon av klyvbarheten hos WBN-partiklarna.

För att kompensera nackdelarna hos CBN- och WBN- haltiga sintrade kroppar har man föreslagit användningen av sintrade kroppar med både CBN och WBN (japanska offent- liggjorda patentansökningarna 77359/81 och 97448/80).

Den japanska offentliggjorda patentansökningen §7448/80 beskriver en sintrad kropp, som innehåller både WBN och CBN och som framställts av en utgàngsmaterialbland- ning av WBN, metall och keramiskt material, varvid en del av närvarande WBN omvandlas till CBN under sint- ringen. Den japanska offentliggjorda patentansökningen 77359/81 beskriver en sintrad kropp, som framställts genom sintring av en utgàngsmaterialblandning av CBN, WBN, metall och keramiskt material, varvid denna bland- ning innehåller 15-60 vol% högdensitetsbornitrid och resten en kermet (metall och keramiskt material), varvid denna högdensitetsbornitrid består av 4-16 vol% CBN och 96-84 vol% WBN. _ De sistnämnda båda uppfinningarna refererar inte till relationen mellan partikelstorlekarna hos CBN och WBN.

De sintrade kroppar, som beskrivits i ovan relate- rade publikationer, kan lätt framställas och är utmärkta i fråga om skârförmàga, nötningsmotstàndsförmàga och bearbetbarhet men de brister ibland vid bearbetning av kokillgjutet stàlmaterial, legeringar med ytterst hög värmebeständighet, gjutjärn och liknande, och dess- 455 419 3 utom är dessa kroppar fortfarande otillräckliga i fråga om skärförmåga och nötningsmotståndsförmåga.

Föreliggande uppfinning är baserad på en stor mång- fald undersökningar för att utveckla en bornitridhaltig, sintrad högdensitetskropp med egenskaper för spånskä- rande bearbetning av legeringar med mycket hög värme- tálighet, gjutjärn och liknande. Härvid har upptäckts, att man kan uppnå en sintrad kropp med ytterst utmärkta egenskaper som skärande verktyg för bearbetning av de ovanstående materialen, om den till en för sintring avsedd utgångsmaterialblandning satta mängden högdensi- tetsbornitrid begränsas till två typer av CBN och WBN och om förhållandet mellan mängderna av CBN och WBN samt förhållandena mellan medelpartikelstorlekarna hos CBN och WBN begränsas inom vissa områden. Som ett re- sultat har föreliggande uppfinning sålunda àstadkommits.

Ett av särdragen hos föreliggande uppfinning ligger i en sintrad, bornitridhaltig högdensitetskropp för skärverktyg, vilken består av 60-95 vol% högdensitets- bornitrid och 40-5 vol% metall ensam eller i blandning med ett keramiskt material, varvid högdensitetsbornit- riden består av 60-95 vol% CBN och 40-5 vol% WBN och varvid CBN har en medelpartikelstorlek av minst 5 ggr medelpartikelstorleken för WBN.

Ett annat särdrag hos föreliggande uppfinning ligger i ett sätt att framställa en sintrad, bornitridhaltig högdensitetskropp för användning som skärverktyg, vid vil- ket sätt man homogent sammanblandar 60-95 vol% högdensi- tetsbornitrid, som består av 60-95 vo1% CBN och 40-5 vol% WBN, och 40-5 vol% metall ensam eller i blandning med ett keramiskt material, varpå den resulterande blandning- en sintras vid en temperatur av lägst IOOOOC vid ett tryck av 20-70 kilobar, varvid CBN har en medelpartikel- storlek av minst 5 ggr medelspartikelstorleken för WBN.

Uppfinningen skall i det följande närmare beskrivas under hänvisning till den bifogade ritningen. Pig 1 455 419 4 visar i stor skala en vy av spetsen på ett skärverktyg, _som framställts av en konventionell sintrad kropp, vil- ken innehåller CBN och metall ensam eller i blandning med ett keramiskt material och som tjänar till att förkla- ra texturen hos spetsdelen. Fig 2 visar på motsvarande sätt spetsdelen hos ett skärverktyg, som framställts av den sintrade kroppen enligt föreliggande uppfinning.

Det är nödvändigt att en sintrad bornitridhaltig högdensitetskropp, som skall användas för spånskärande bearbetning av kokillgjutet stålmaterial och andra ma- terial, innehåller minst 60 vol% högdensitetsbornitrid och har en mikro-Vickers-hårdhet av minst 3000 kg/mmz, företrädesvis minst 3300 kg/mmz (båda dessa värden har mätts vid rumstemperatur och belastningen 1 kg).

När två eller flera typer av pulverformiga högden- sitetsbornitrider med olika medelpartikelstorlekar ut- nyttjas för framställning av en sintrad kropp, får den resulterande sintrade kroppen hög hårdhet och nötnings- beständighet. När CBN i detta fall utnyttjas som ett pulver med en större medelpartikelstorlek och WBN som ett pulver med en mindre medelpartikelstorlek och när förhållandet mellan medelpartikelstorlekarna för CBN resp WBN begränsas till minst 5:1, kommer den resulteran- de sintrade kroppen att ha särskilt hög hårdhet och nötningsbeständighet. kälet härtill är följande: När pulver, olika partikelstorlekar, som är på lämpligt sätt olika jämfört med varandra, beskickas i en kapsel för sint- ring, kommer en optimal beskickning att erhållas, när fina pulverpartiklar fördelas i de gap, vilka bildas mellan angränsande grova partiklar, och kommer beskick- varigenom den sintrade kroppens som har ningsdensiteten ökas, egenskaper kan förbättras. Dispersionen av fina WBN-pul- verpartiklar i gapen mellan angränsande grövre CBN-pul- verpartiklar ger dessutom en armering av de gap, som bildas mellan angränsande CBN-partiklar, och hindrar brott hos CBN-partiklarna. När WBN inte dísperqeras 455 419 i gapen mellan angränsande CBN-partiklar, kommer metall eller metall och keramik att dispergeras i gapen, och följaktligen förbättras nötningsbeständigheten hos den resulterande sintrade kroppen.

När man beaktar enbart partikelstorleken hos den högdensitetsbornitrid, som skall utnyttjas, finns kom- binationer mellan grova och fina CBN-partiklar, mellan grova och fina WBN-partiklar och mellan grova WBN-par- tiklar och fina CBN-partiklar förutom att man beaktar kombinationen av grova-CBN-partiklar och fina WBN-part1k- lar. Det har emellertid av experiment konstaterats, att kombinationen av grova CBN-partiklar och fina WBN-par- tiklar resulterar i den mest utmärkta effekten. Skälet härtill är antagligen följande. Grova CBN-partiklar har högre.styrka än grova WBN-partiklar, och fina WBN- partiklar har högre nötningsmotstàndsförmága än-fina CBN-partiklar. Den ovan beskrivna kombinationen av gro- va CBN-partiklar och fina WBN-partiklar resulterar följ- aktligen i en utmärkt effekt.

Dessutom är det svårt att erhålla fina CBN-partik- lar och grova WBN-partiklar. Den ovan beskrivna kombi- nationen av grova CBN-partiklar och fina WBN-partiklar är därför fördelaktig vid produktion av den sintrade kroppen enligt föreliggande uppfinning.

Effekten av kombinationen av grova CBN-partiklar och fina WBN-partiklar ligger dessutom i att ctt material, som skall utsättas för spanskärande bearbetning, kan bearbetas med en lag ytráhet. Skälet är antagligen följan- de: Pig 1 visar i stor skala en vy av spetsdelen hos ett skärverktyg, vilket framställts av en konventionellt sintrad kropp, som består av CBN och metall ensam eller i blandning med ett keramiskt material, varvid denna figur tjänar till att förklara texturen hos spetsdelen.

Sålunda har kroppen CBN-partiklar l, en textur 2, som består av metall eller av metall och keramiskt material och utfyller gapen mellan CBN-partiklarna, varjämte spetsprofilen har betecknats med 3. 455 419 6 När en sintrad kropp med den i fig l visade texturen utnyttjas för spånskärande bearbetning av ett material, kommer den del av texturen 2, som består av metall eller metall och keramiskt material och som utfyller gapen mellan CBN-partiklarna (metall och keramiskt material är mjukare än CBN-partiklarna) att förslitas väsentligt snabbare än CBN-partiklarna, vilket gör att man erhåller en spetsstruktur, som förslites nertill en profil 3' i fig 1. Profilen på spetsen ändrar sig sålunda från en väsentligen lineär utsprungsform till en form med ett stort antal utskott, vilkas form under den spån- skärande bearbetningen överföres till den yta, som bear- betas, varigenom denna yta strax efter början av skär- förloppet får upphöjda ytpartier.

I en sintrad kropp, som är komponerad enligt förelig- gande uppfinning och innehåller WBN förut CBN, kommer man att inte blott erhålla texturen 2', som består av metall eller av metall och keramiskt material, även att erhålla en utfyllnad av gapen mellan tiklarna (såsom åskådliggöres i fig 2) med WBN-partik- vilka har väsentligen samma hårdhet som CBN-par- utan CBN-par- larna 4, tiklarna. I spetsen på ett verktyg, som framställts av en sintrad kropp enligt föreliggande uppfinning, kommer man inte att'erhålla den form hos spetsen, som åskådliggöres av profilen 3' och som särpräglas av ett stort antal genom nötning utvecklade utskott, utan spet- sen på ett verktyg av en sintrad kropp enligt förelig- gande uppfinning kommer att förslitas likformigt över hela spetsen, vilket innebär att spetsen väsentligen bibehåller sin utsprungliga form. Det är därför antag- ligen möjligt att fortsätta den spånskärande bearbet- ningen under bibehållande av en ringa ytråhet hos det bearbetade materialet.

När spetsens profillinje går tillbaka till profil- läget 3' i ett verktyg enligt fig 1, kommer CBN-partiklar- na dessutom att skjuta ut från spetsen, en spänningskoncentration i de utskjutande CBN-partik- larna. Eftersom CBN-partiklarna har benägenhet att lätt vilket innebär 455 419 7 förslitas, brista och lossna, kommer detta att resulte- ra i att verktyget behöver skrotas alltför tidigt. När en sintrad kropp, som innehåller WBN, utnyttjas, upp- står inte sådana besvär, och verktygets användbarhetstid är betydligt längre. vid produktion av en bornitridhaltig, sintrad hög- densitetskropp kan man använda enbart CBN och WBN som utgångsmaterial och sintra dem. Det är emellertid för- aelaxtlgt att sintra cßN een wlan tillsammans med metall eller tillsammans med metall och keramiskt material för att åstadkomma en sintrad kropp under milda sint- ringsförhållanden och för att ge den sintrade kroppen utmärkta egenskaper som skärverktyg. skälet till ett metall "sattes till utgangsmeterie- len för den sintrade kroppen är följande: CBN och WBN underkastas inte någon plastisk flytning ens vid ett högt tryck av åtskilliga tiotusentals atmosfärer såvida de inte upphettas till en hög temperatur av ca ZOOOOC.

Av detta skäl bringas metallen, som flyter vid tempe- raturer under 2000°C, att flyta in i de gap, som bildas mellan CBN- och WBN-partiklarna och fylla dessa sam- tidigt som metallen bindes mot CBN- och wBN-partiklar- nas yta, så att en stark sintrad kropp bildas.

Skälet till varför metall och keramiskt material sättes till utgàngsmaterialen CBN och WBN är följande: Den av metallen bildade bindefasens styrka förbättras, varigenom den sintrade kroppens styrka också förbätt- ras som helhet, varjämte även kroppens nötningsbestän- dighet vid skärarbetet förbättras.

Som lämplig metall för tillsättning till utgångs- materialen CBN och WBN utnyttjas en första grupp metal- ler, som omfattar nickel, kobolt, krom, mangan och järn; en andra grupp av metaller, som omfattar molybden, vol- fram, vanadin, niob och tantal; och en tredje grupp av metaller, som omfattar aluminium, magnesium, kisel, titan, zirkonium och hafníum. Den första gruppen av metaller har i sig själv hög styrka och har dessutom lO 455 419 8 förmågan att flyta plastiskt, och följaktligen är den första gruppen av metaller lämplig för användning som ufyllnad av gapen. Den andra gruppen av metaller har en bindefunktion och hindrar dessutom en korntillväxt till grova partiklar av bindemetallen, och dessutom tjänar denna andra metallgrupp till att förbättra styrkan hos de resulterande sintrade kroppen. Den tredje gruppen av metaller har hög affinitet mot CBN och WBN och använ- des effektivt för att förbättra vätningen mellan CBN och metall eller keramiskt material eller mellan WBN och metall eller keramiskt material samt för att åstad- komma en starkt sintrad kropp.

Förutom metallen kan man vid föreliggande uppfin- ning tillsätta keramiskt material till utgångsmateria- len CBN och WBN, såsom angivits ovan. Som keramiskt material för tillsättning till utgångsmaterialen kan man använda oxider, karbider, nitrider och borider av de ovannämnda metallerna och dessutom borkarbid.

Den använda typen av metall eller den använda typen av kombination av metall och keramiskt material för tillsättning till CBN och WBN-utgångsmaterialen är be- roende av vilken typ av material, som skall bearbetas genom spànskärande bearbetning med hjälp av den resul- terande sintrade kroppen men beror även på den spånskä- rande bearbetningsmetoden samt på sintringsförhållan- dena. Typen av metall eller typen av kombination av metall och keramiskt material kan lätt bestämmas av fackmannen genom bedömning av de efterföljande utförings- exemplen. vid föreliggande uppfinning kan en del av den WBN, som skall ingå i den sintrade kroppen, omvandlas till CBN, när sintringstrycket eller sintringstemperaturen är hög, eller om den använda metallen eller det använda keramiska ämnet, när sintringstemperaturen och -trycket inte är så höga, har förmåga att omvandla WBN till CBN.

När en sådan omvandling sker, kan ändamålet med uppfin- -ningen uppnås, om man upprätthåller det tillstånd, som 4555 41 9 9 föreliggande uppfinning syftar till, dvs där fina WBN- partiklar utfyller gapen mellan grova CBN-partiklar. vid framställning av den sintrade kroppen enligt föreliggande uppfinning kan man som apparat för alstring av högt tryck och hög temperatur, dvs en ultrahögtrycks- apparat, använda vilken som helst apparat, som har förma- ga att alstra sintringstrtycket 20-70 kB och en sintrings- temperatur av lägst l000°C. I det efterföljande exemplen utnyttjades en stödringsapparat.

De efterföljande exemplen avser att belysa uppfin- ningen och icke att begränsa den.

EXEMPEL l En blandning av 90 volâ CBN-pulver med medelpar- tikelstorleken 9 um, S volt WBN-pulver med medelparti- kelstorleken l um, 3 vol% aluminiumpulver med medelpar- tikelstorleken 10 um och 2 vol% nickelpulver med medel- partikelstorleken 15 um blandades homogent under 4 h i en kulkvarn av hàrdmetall. Den homogent sammanblandade pulverblandningen inmatades i en rostfri stålbehàllare med ytterdiametern 16 mm, höjden 9 mm och tjockleken 0,5 mm upp till en höjd av 2 mm från bottnen. Därefter täcktes pulverblandningen med en pulverblandning av 91 vikt% volframkarbid och 9 vikt% kobolt till en tjock- lek av 6 mm. Behållaren tillslöts med ett rostfritt stállock med diametern 15 mm och tjockleken 0,5 mm, varpå behållaren insattes i högtrycksapparaten och under min hölls under trycket S kB och temperaturen l200°C för att sintra pulverblandningen av CBN, WBN, aluminium och kobolt.

Den resulterande sintrade kroppen hade en mikro- vikers hårdhet av ssoo kg/mmz. Mikrosxopunaersöxning av texturen påvisade att WBN och metaller var fördelade i gapen mellan CBN-partiklarna, och dessa element var kraftigt hopsintrade.

Den sintrade kroppen slipades därefter till en skiva med diametern 12,7 mm och tjockleken 4,76 mm med hjälp av en diamantslipskiva, och den bildade skivan '35 455 419 l0 utsattes för följande skärprov. Ett kokillgjutet stål med diametern 300 mm och längden 2000 mm underkastades svarvning i torrt tillstånd till ett skärdjup av 1,0 mm under utnyttjande av matningshastigheten 0,3 mm/r och periferihastigheten 45,2 m/min. Efter spànskärande bearbetning under l h vid detta prov var flankförslit- ningen 0,18 mm och kunde någon avnötningskrater icke observeras. Det vid bearbetningsprovet utnyttjade kokill- gjutna stålet hade hàrdheten 65-67 HRC.

JÄMFÖRELSEEXEMPEL l Ett experiment utfördes pà exakt samma sätt som exempel 1 bortsett från att all högdensitetsbornitrid ersattes med samma CBN, som utnyttjades i exempel 1.

Den resulterande sintrade kroppen hade en mikro-Vickers hårdhet av 3100 kg/mmz. Som ett resultat av spånbearbet- ningsprovet brast den sintrade kroppen efter användning under 3 min, och ett efterföljande spànbearbetningsprov kunde inte utföras.

EXEMPEL 2 En blandning av 60 vol% CBN-pulver med medelpar- tikelstorleken 12 um, 20 vol% WBN-pulver med medelpar- tikelstorleken 2 um, 3 vol% aluminiumpulver med medel- partikelstorleken 10 um, 4 volt magnesiumpulver med medelpartikelstorleken 18 um, 2 vol% koboltpulver med medelpartikelstorleken 20 um och ll vol% titannitridpul- ver med medelpartikelstorleken 2,3 um blandades homo- gent på samma sätt som i exempel l.

De homogent sammanblandade pulvren sintrades pà samma sätt som i exempel l. Den resulterande sintrade kroppen hade en mikro-Vickershàrdhet av 3600 kg/mmz.

Mikroskopundersökning av texturen visade att partik- larna av legeringen av aluminium, magnesium och kobolt, partiklarna av titannitrid och partiklarna av WBN var fördelade i gapen mellan angränsande CBN-partiklar och att en kraftigt bunden textur hade bildats. Den vid detta experiment utnyttjade titannitriden innehöll kväve i ett viktförhàllande av 0,68, beräknat pà den stökio- 455 419 ll metriska mängd kväve, som beräknas som TiN.

Den resulterande sintrade kroppen bearbetades till samma form som skivan 1 exempel l och utsattes för ett spànbearbetningsprov med samma material som 1 exempel 1. När materialet spànbearbetades 1 torrt tillstànd under 1,5 h vid skärdjupet 1,8 mm, matningshastigheten 0,8 mm/r och periferihastigheten 23 m/min, blev flankför- slitningen 0,3 mm och kunde någon avnötningskrater 1nte observeras.

JÄMFÖRELSBEXEMPEL 2 En sintrad kropp som liknade kroppen 1 exempel 2 framställdes pà samma sätt som 1 exempel 2, bortsett från att 60 vol% av CBN och 20 volt av WBN hade 1 hel- het ersatts med WBN med en partikelstorlek av 1 um.

Den resulterande sintrade kroppen hade en m1kro-Vic- kershàrdhet av 2400 kg/mmz. När den sintrade kroppen utsattes för samma spànbearbetningsprov som 1 exempel 2 erhölls en flankförslitning av 0,8 mm efter 5 min bearbetningstid, och en efterföljande spánbearbetning kunde inte utföras.

EXEMPEL 3 En blandning av 36 vol% CBN med medelpartikelstor- leken 6 um, 24 vol% WBN med medelpartikelstorleken l um, 8 voli aluminium, 4'vol% kisel och 0,5 vol% mangan, varvid vardera metallen hade en medelpartikelstorlek av högst 10 um, 7,5 vol% aluminiumoxid med medelparti- kelstorleken högst 3 um och 20 vol% titanborid med medel- partikelstorleken högst 3 um blandades homogent och underkastades sintring på samma sätt som 1 exempel 1 bortsett från att sintringstrycket var 25 kB och sint- ringstemperaturen l300°C.

Den resulterande sintrade kroppen hade en mikro- Vickershárdhet av 3300 kg/mmz. Mikroskopundersökning av texturen visade att CBN-partiklarna var omgivna av andra beståndsdelar än CBN.

Den slntrade kroppen skars korsvis till fyra sekto- rer med en toppvinkel av 900. En av sektorerna silver- 455 419 12 _ löddes pà änden av ett skaft av stål, som var av typ S450 och som hade tidigare härdats till hàrdheten 53 HRC genom en värmebehandling och som hade längden 150 mm och kvadratisk tvärsektion med sidan 25 mm, så att en skäregg för spànbearbetningsprovet bildades. Spånbe- arbetningsprovet utfördes med hjälp av denna verktygs- spets. Ett stål, som var av typ SKHO (JIS) och som mot- svarar AIFI M2 och hade härdats till hàrdheten 63 HRC och hade diametern l00 mm och längden 450 mm, spánbe- arbetades 1 torrt tillstànd vid skärdjupet 0,3 mm, mat- ningshastigheten 0,l mm/r och periferihastigheten 78 m/min. Efter 16 min av bearbetningsprovet var flank- förslitningen 0,22 mm.

JÄMFÖRELSEEXEMPEL 3 Experimentet i exempel 3 upprepades med undantag av att all högdensitetsbornitrid hade ersatts med samma CBN, som utnyttjades i exempel 3, Den resulterande sintrade kroppen hade en mikro- Vickershàrdhet av 3100 kg/mmz. Mikroskopundersökning av texturen visade, att CBN-partiklarna var omgivna av en textur, som bildats av andra beståndsdelar än CBN.

När den sintrade kroppen utsattes för samma spån- bearbetningsprov som i exempel 3 brast den sintrade kroppen efter 1 min, och någon efterföljande spànbear- betning kunde inte utföras.

EXEMPEL 4 En blandning av 80% CBN-pulver med medelpartikel- storleken 9 um, 10 vol% WBN-pulver med medelpartikel- storleken l um, kelstorleken 10 um, 4 vol% järnpulver med medelpartikel- storleken 15 um, 2,5 vol% krompulver med medelpartikel- storleken 20 um och 0,5 vol% molybdenpulver med medelpar- tikelstorleken 22 um blandades homogent och sintrades 3 vol% aluminiumpulver med medelparti- på samma sätt som i exempel l bortsett från att sint- ringstrycket var 42 kB och sintringstemperaturen l450°C. 13 Den resulterande slntrade kroppen hade en mikro- Vlckershàrdhet av 2700 kg/mmz. När den sintrade kroppen utsattes för samma spánbearbetningsprov som 1 exempel l blev flankförslitningen 0,17 mm efter bearbetning under l h, och någon nötnlngskrater kunde inte observe- ras.

JÄMFÖRELSEEXEMPEL 4 En sintrad kropp framställdes och underkastades spànbearbetningsprov på samma sätt som 1 exempel 4 bort- sett frán att all WBN 1 utgàngsblandningen ersattes med CBN med samma partikelstorlek som det i exempel 4 använda WBN-pulvret. Den resulterande slntrade krop- pen hade en mikro-Vickershàrdhet av 3600 kg/mmz. Efter spanbearbetning under l h var flankförslitningen 0,55 mm och kunde en nötningskrater observeras.

EXEMPEL 5 En blandning av 60 vol% CBN med medelpartikelstor- leken 2 um, 35 vol% WBN med medelpartikelstorleken 0,3 um, 2 vol% titan med medelpartikelstorleken l5 um, 1,5 vol% zirkonium med medelpartikelstorleken 3 um och 0,5 vol% vanadin med medelpartikelstorleken högst 10 um blandades homogent och sintrades på samma sätt som i exempel l. Den resulterande sintrade kroppen hade en mixro-vlcxersharanét av 3900 kg/mz. Nar den sintraae kroppen utsattes för samma spànbearbetningsprov som i exempel var flankförslitningen 0,18 mm efter 16 min.

JÄMFÖRBLSEBXEMPEL S Experlmentet 1 exempel 5 upprepades med undantag av att all högdensitetsbornitrid ersattes med WBN med en medelpartikelstorlek av l um.

Den resulterande sintrade kroppen hade en mikro- Vickershàrdhet av 2300 kg/mmz. När den sintrade kroppen utsattes för samma spànbearbetningsprov som 1 exempel 3 brast den sintrade kroppen efter l min.

EXEMPEL 6 En blandning av 50 vol% CBN med medelpartikelstor- leken 6 um, 32 vol% WBN med medelpartikelstorleken 0,5 455 419 14 um, 8 vol% volframkarbid, 3 vol% niobkarbid och 2 vol% titankarbid, varvid vardera karbiden hade en medelparti- kelstorlek av högst 3 um, och 3 vol% hafnium med medel- partikelstorleken högst 10 um samt 2 vol% kobolt med medelpartikelstorleken högst 10 um blandades homogent och sintrades pà samma sätt som i exempel l bortsett från att sintringstrycket var 65 kB och sintrlngstempera- turen 1580°C.

Den resulterande sintrade kroppen hade en mikro- Vickershàrdhet av 3900 kg/mmz. När den sintrade kroppen utsattes för samma spànbearbetningsprov som i exempel l var flankförslitningen 0,19 mm efter l h bearbetnings- tid, och någon nötningskrater kunde inte observeras.

JÄMFÖRELSEEXEMPEL 6 Én sintrad kropp framställdes pà samma sätt som 1 exempel 6 bortsett från att all högdensitetsborni- trid i exempel 6 ersattes med CBN med en medelpartikel- storlek av 6 um. Den resulterande sintrade kroppen hade en mikro-Vickershárdhet av 3700 kg/mmz. När den sintrade kroppen utsattes för samma spànbearbetningsprov som i exempel l blev ytráheten pà den sintrade kroppen extremt hög efter 30 min skärtid, och efterföljande spánbearbet- ning kunde inte utföras. Flankförslitningen nådde l mm eller mera, och en stor nötningskrater kunde observeras.

ExEMP§L__7_ Det i exempel 6 beskrivna experimentet upprepades bortsett från att högdensitetsnitrid i exempel 6 ersat- tes med 50 vol% CBN med en medelpartikelstorlek av 15 um, vol% WBN med en medelpartikelstorlek av 2 um och 12 vol% WBN med en medelpartikelstorlek av 0,3 um.

Den resulterande sintrade kroppen hade en mikro- Vickershårdhet av 4100 kg/mmz. När den sintrade kroppen utsattes för samma spànbearbetningsprov som i exempel l blev flankförslitningen 0,16 mm efter bearbetning under l h, och någon nötnlngskrater kunde inte observeras. .- 455 419 JÄMFÖRELSEEXEMPEL 7 Experimentet i exempel 7 upprepades med undantag av att all högdensitetsbornitriden i exempel 7 ersattes med CBN med en medelpartikelstorlek av 15 um.

Den resulterande sintrade kroppen hade en mikro- vickershàrdhet av 3900 kg/mmz. När den sintrade kroppen utsattes för samma spànbearbetningsprov som i exempel l, brast den sintrade kroppen efter 40 min.

Som beskrivits speciellt i det ovanstående använder man vid utnyttjande av uppfinningen tvà typer av högden- sitetsbornitrid, dvs WBN och CBN, vilka har ett speciellt begränsat förhållande i fråga om partikelstorlekar, varvid dessa nitrider blandas med varandra i speciella blandningsförhàllanden tillsammans med en metall ensam eller i blandning med keramiskt material, varigenom man kan framställa en sintrad kropp mera lätt än pà konventionellt sätt. Den resulterande sintrade kroppen har emellertid bättre hållbarhet än konventionella sint- rade kroppar ooh kan utnyttjas för spànbearbetning av material, som är svåra att spànbearbeta, varvid man ändå bibehåller en ytjämnhet, som är överlägsen den som erhålles med konventionella sintrade kroppar. Upp- finningen är därför'mycket värdefull för industrin.

Claims (2)

1. 0 15 20 455 419 16 PATENTKRAV l. Sintrad högdensitetsbornitridhaltig kropp för spànskärande verktyg, k ä n n e t e c k n a d därav, att den består av 60-95 vol% högdensitetsbornitrid och 40-5 vol% metall ensam eller i blandning med keramiskt material, varvid högdensitetsbornitriden består av 60-95 vol% bornitrid med kubisk struktur och 40-5 volt bornitrid med wurtzit-struktur och varvid bornitriden med kubisk struktur har en åtminstone 5 ggr större medelpartikel- storlek än bornitriden med wurtzit-struktur.

2. Sätt att framställa en sintrad, högdensitets- bornitridhaltig kropp för användning som spànbearbet- ningsverktyg, k ä n n e t e c k n a t därav, att 60-85 vo1% högdensitetsbornitrid, som består av 60-95 vol! bornitrid med kubisk struktur och 40-5 volâ bornitrid med wurtzit-struktur, blandas med 40-5 vol% metall ensam eller i blandning med ett keramiskt material och att den resulterande blandningen sintras vid en temperatur av lags: 1ooo°c via et: :ryck av 20-10 ka, och att bor- nitriden med kubisk struktur har en medelpartikelstorlek som är minst 5 ggr större än medelpartikelstorleken för bornitriden med wurtzit-struktur.