SE469385B - Saett att framstaella en sintrad karbonitridlegering foer finbearbetning vid svarvning - Google Patents

Description

15 20 25 35 469 385 2 Det har nu visat sig att man genom att vid tillverkning av titanbaserade karbonitridlegeringar använda komplexa, kubiska karbonitridråvaror som innehåller huvuddelen, före- trädesvis >90 % helst >95 % av de metaller, minst två, före- trädesvis minst tre, från grupperna IV och V jämte kol och kväve som skall ingå i den färdiga sintrade karbonitridle- geringen erhåller såväl unika strukturer som unika egenska- per 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 hårdämnesràvaran 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 karbider och/eller som metall+kol, men de kan även_ ingå i råvaran 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 extrem finbearbetning vid svarvning med höga skärhastig- heter, >300 m/s för kolstål och làglegerade stål, och låga mätningar, <0.3 mm/varv, om man utgår från en komplex råvara med t ex sammansättningen (Tio,96,Ta0,04)(C0,78,No,22).

Effekt förstärks ytterligare om man även tillsätter vanadin, varvid formeln blir (TiO'9,Ta0,03,V0,D7)(C0'79N0'2l). Mot- svarande skär som tillverkats från enkla råvaror men med exakt samma metod och i exakt samma utrustning ger betydligt sämre egenskaper i seghetsbeteende bl.a. större spridning vid samma slitstyrkenivå. Detta medför att tillförlitlig- heten hos sådana skär är betydligt sämre, vilket gör att de är mycket sämre vid produktion med begränsad bemanning, en produktionsform som alltmer ökar i betydelse pga allt högre lönekostnader. 10 l5 20 25 30 3 469 sas En av orsakerna till detta positiva beteende har visat sig vara att man erhåller en avsevärt lägre pornivå med denna komplexa råvara jämfört med konventionella råvaror utan att tillgripa några som helst ytterligare åtgärder som t ex HIP och detta sker t o 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- hárdämnen av metaller från grupperna IV, V och/eller VI tillsätts i form av ovan beskrivna komplexa råvara. Denna råvara mals tillsammans med 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 rávaran som uppvisat ovan angivna fördelar i hög förstoring, medan figur 2 anger var i det totala molbråksdiagrammet som detta lille emràae 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 l omfattar fönstret sammansättnings- området: 0,99 0,83 0,86 0,74 IA |^ H < I^ IA och särskilt då: 10 r5 25 469 385 ø,ss 5 XIV 5 0,76 5 xc 5 0,98 0,81 Det senare begränsade fönstret kan delas i tvà, dels ett utan andra Grupp V-metaller än Ta: 0,93 0,76 0,98 X 0,81 Å XIV Å ící och dels ett med andra Grupp V-metaller än Ta, dvs V och Nb: '0,93 i XIví 5 xc 5 0,81 0,88 0,76 Speciellt förmånliga egenskaper fås för sammansätt- ningarna 0,94 0,76 0,98 Iví 5 0,80 IA IA N N respektive 0,88 5 XIV 5 _<_ _<_ 0,77 0,92 X 0,81 C För titan gäller XTi>0.7 företrädesvis >O.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<0.5 %. Uppfinningen omfattar såväl stökiometriska som sedvanligt understökiometriska karbo- nitrider. 10 15 5 469 ass Exempel Titanbaserade karbonitridlegeringar med 14 % Ni+Co-bindefas framställdes dels med användning av en komplex råvara enligt uppfinningen, (Ti0,9o,Ta0,03,V0,07)(C0'79No,2l) 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 sint- ríng till motsvarande kornstorlek erhölls: Porositet Presstrvck, N/mmz Legering enl uppf A00 125 Enkla råvaror A04-A06 160

Claims (2)

10 15 20 .HV 469 3 5 en Pat tkrav

1. l) Sätt för framställning av en sintrad, titanbaserad karbonitridlegering med 3-25 vikt-% bindefas baserad pá 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 innehål- lande, förutom eventuellt en eller flera mataller från grupp VI, huvuddelen av de metaller frán grupperna IV och V i periodiska systemet samt kväve och kol som skall ingå i den o,ss _<_ XIV 0,74 3 xc 0,99 0,83 där XIV är molbráket för samtliga grupp IV element i lege- ringen och XC molbrâket för kol.

2. ) Sätt enligt krav 1 k ä n n e t e c k n a t av att den komplexa karbonitridrâvarans sammansättning är 0,88 0,76 0,98 0,81 |^ IA Iví f. n