SE469384B - Saett att framstaella en sintrad karbonitridlegering foer finfraesning - Google Patents

Description

L5 469 384 - 2 Det har nu visat sig att man genom att vid tillverkning av sintrade titanbaserade karbonitridlegeringar använda komplexa kubiska karbonitridråvaror som innehåller huvuddelen, företrädesvis >90 % helst >95 % av de metaller, minst två företrädesvis minst tre, från grupperna IV och V jämte kol och kväve som skall ingå i den färdiga sintrade karbonitridlegeringen erhåller såväl unika strukturer som unika egenskaper i denna sintrade karbonitridlegering.

Företrädesvis skall allt kväve ingå i nämnda karbonitridråvara.

Speciellt skall av de ovan diskuterade metallerna allt titan och tantal ingå i hårdämnesrávaran enligt uppfinningen. Med fördel kan även vanadin, niob samt lämpligen också zirkonium och hafnium ingå, om de ingår i den slutliga sintrade karbonitridlegeringen. Metaller från grupp VI, Cr, Mo och W, skall, i den mån de ingår, tillsättas som multipelkarbider, enkla karbíder och/eller som metall+kol, men de kan även ingå i ràvaran enligt uppfinningen under förutsättning att råvaran förblir kubisk till sin struktur.

Som nämnts erhåller man intressanta egenskaper hos en sintrad karbonitridlegering om man använder sig av de speciella råvaror som omfattas av föreliggande uppfinning.

Så har det exempelvis visat sig att man erhåller en karbonitridlegering med utomordentliga positiva egenskaper vid finfräsning främst med höga skärhastigheter, >250 m/s för kolstàl och låglegerade stål, och låga matningar, <0.3 mm/varv, om man utgår från en komplex råvara med t ex sammansättningen (Ti0,95,Ta0,05)(C0'7,N0'3). Denna effekt förstärks ytterligare om även vanadin tillsätts, varvid formeln blir (Ti0'9l,Ta0'04,V0'o5)(C0,72N0,28). Motsvarande skär som tillverkats från enkla råvaror men med exakt samma metod och i exakt samma utrustning ger betydligt sämre egen- skaper i seghetsbeteende bl.a. som större spridning vid samma slitstyrkenivå. Detta innebär att tillförlitligheten hos sådana skär är betydligt sämre, vilket gör att de är mycket sämre vid produktion med begränsad bemanning, en 10 15 20 75 u' 30 35 3 469 384 produktionsform som alltmer ökar i betydelse pga allt högre lönekostnader.

En av orsakerna till detta positiva beteende har visat sig vara att man erhåller en avsevärt lägre pornivá med denna komplexa råvara jämfört med konventionella råvaror utan att tillgripa några som helst ytterligare åtgärder som t ex HIP och detta sker tio m med lägre presstryck än för konventio- nellt material. Detta är en stor tillverkningsteknisk fördel bl a på grund av minskat verktygsslitage och avsevärt lägre risk för uppkomst av ogynnsamma pressprickor.

Uppfinningen avser alltså ett sätt för framställning av en titanbaserad karbonitridlegering med 3-25 vikt-% bindefas baserad på Co, Ni och/eller Fe enligt vilket karbonitrid- hårdämnen av metaller från grupperna IV, V och/eller VI tillsätts i form av ovan beskrivna komplexa råvara. Denna råvara mals tillsammans med eventuella karbider från grupp VI samt bindefaselementen plus eventuell koltillsats och mindre tillsatser med t ex TiC, TiN, TaC, VC eller kombinationer därav pga små analysavvikelser hos den komplexa råvaran varefter pressning och sintring till skär utförs enligt tidigare känd teknik.

Figur 1 visar det "fönster" i sammansättningsdiagrammet för Grupp IV-Grupp V-C-N, uttrycket i molbråk, för den komplexa råvaran som uppvisat ovan angivna fördelar i hög förstoring, medan figur 2 anger var i det totala molbråksdiagrammet som detta lilla omrâde är beläget.

Med Grupp IV avses Ti, Zr och/eller Hf och med Grupp V avses V, Nb och/eller Ta.

Som framgår av figur 1 omfattar fönstret sammansättnings- området: >< 0,99 0,76 0,87 5 Iv 0,66 3 M IA IA 10 15 469 384 och särskilt 0,89 i 0,68 3 då: X X IV C i i 0,97 0,74 Det senare begränsade fönstret kan delas i två, dels ett utan andra Grupp V-metaller än Ta: 0,93 í 0,68 i och dels ett och Nb: 0,89 5 0,68 ¿ X X X X IV C IV C i i i i Speciellt förmånliga ningarna 0,93 0,68 IA IA respektive 0,89 i 0,70 5 N X X IV IV C IA IA i i 0,97 0,74 med andra Grupp V-metaller än Ta, dvs V 0,93 0,74 egenskaper fås för sammansätt- 0,97 0,72 0,93 0,74 För titan gäller XTi>0.7 företrädesvis >0.75.

I de ovan angivna molbràken för kol och kväve kan givetvis sedvanliga mängder syre ingå, dvs substituera kol och kväve, även om det är önskvärt att hålla sådana syremängder låga <0.8 %, företrädesvis stökiometriska som sedvanligt understökiometriska karbonitrider. 10 15 Titanbaserade karbonitridlegeringar med 12 % Ni+Co-bindefas framställdes dels med användning av en komplex råvara enligt uppfinningen, (Ti0,9l,Ta0'o4,V0'05)(C0'72N0'28) dels med användning av enkla råvaror, TiN, TiC, TaC och VC. I båda fallen tillsattes förutom Co och Ni även WC och Mo2C.

Följande presstryck samt porositet efter malning och sintring till motsvarande kornstorlek erhölls: Porositet Presstryck, N/mmz Legering enl uppf ' A00 131 Enkla råvaror A04-A06 164

Claims (2)

469 384 6 Patentkrav

1. ) Sätt för framställning av en sintrad titanbaserad karbonitridlegering med 3-25 vikt-% bindefas baserad på Co, Ni och/eller Fe genom malning, pressning och sintring enligt känd teknik k ä n n e t e c k n a t av att man använder en råvara bestående av en komplex, kubisk karbonitrid innehållande, förutom eventuellt en eller flera metaller från grupp VI, huvuddelen av de metaller från grupperna IV och V i periodiska systemet samt kväve och kol som skall ingå i den färdiga legeringen varvid nämnda råvara har sammansättningen 0,87 í XIV í 0,99 0,66 S XC í 0,76 där XIV är molbråket för samtliga grupp IV element i legeringen och XC molbråket för kol.

2. ) Sätt enligt krav 1 k ä n n e t e c k n a t av att den komplexa karbonitridråvarans sammansättning är 0,89 3 XIV 3 0,97 0,60 ¿ x 3 0,74 (3