SE513978C2 - Belagt hårdmetallskär för skärande metallbearbetning - Google Patents
Belagt hårdmetallskär för skärande metallbearbetningInfo
- Publication number
- SE513978C2 SE513978C2 SE9404587A SE9404587A SE513978C2 SE 513978 C2 SE513978 C2 SE 513978C2 SE 9404587 A SE9404587 A SE 9404587A SE 9404587 A SE9404587 A SE 9404587A SE 513978 C2 SE513978 C2 SE 513978C2
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- binder phase
- weight
- layer
- coated
- cemented carbide
- Prior art date
Links
Classifications
-
- 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
- C23C30/00—Coating with metallic material characterised only by the composition of the metallic material, i.e. not characterised by the coating process
- C23C30/005—Coating with metallic material characterised only by the composition of the metallic material, i.e. not characterised by the coating process on hard metal substrates
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Cutting Tools, Boring Holders, And Turrets (AREA)
- Ceramic Products (AREA)
- Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
Description
10
15
20
25
30
35
513 978 2
innehåller 3-20 vikt-%, företrädesvis 4-14 vikt-% bindefas,
varvid bindefasen innehåller i fast lösning uttryckt i vikt-%:
Co 20-80, Mo 1-6,
tillsättas upp till 5 vikt-%.
Kolhalten bör vara mellan ett lägre värde motsvarande grän-
Cr 3-25, och resten Ni. Vanadin kan
lb
sen till eta-fas och ett övre motsvarande stökiometrisk kol-
halt. I vissa utföranden kan kolhalten vara lägre än gränsen
till eta-fas och sålunda kommer härdmetallen att innehålla även
eta-fas eller andra understökiometriska faser. 3-20 vol-% har
befunnits lämpligt.
Vid alltför höga kol- eller kromhalter bildas spröd krom-
karbid och därför mäste både krom- och kolhalterna väljas så
att bildningen av kromkarbid minimeras.
Uppfinningen kan användas i skär med jämn bindefasfördel-
ning eller, företrädesvis, i skär med en bindefasanrikad ytzon
med ett djup av upp till 50 pm. Graden av bindefasanrikning
skall vara mellan 1.2 och 2.5 gånger, företrädesvis mellan 1.4
och 1.8, högre än bindefashalten i den resterande delen av
skäret. Sådana skär kan tillverkas t.ex. genom att använda
tekniken som beskrivs i US 4,610,931.
Härdmetallen beläggs med slitstarka skikt av kända slag ut-
nyttjande känd CVD-, MTCVD- eller PVD-teknik. MTCVD är en CVD-
process vid en något lägre temperatur där man använder sig av
t.ex. CH3CN-gas och TiCl4. Om den totala Ni-halten är mer än
omkring 1.5 vikt-% måste hänsyn tagas för att undvika de skad-
liga effekterna av Ni på skiktets kvalitet genom att t.ex. an-
vända åtminstone i början av skiktprocessen en ganska låg tem-
peratur, företrädesvis <960 °C.
Skikt omfattande Ti-karbider och/eller -karbonitrider
och/eller -oxykarbider, och/eller -oxynitrider och/eller
karbonitrider och/eller Al2O3 är speciellt användbara. I ett
lämpligt utförande beläggs åtminstone ett 0.3-5 pm, mellanskikt
omfattande TiCO eller TiCON eller TiON inom en Ti-innehållande
del av skiktet, omkring 0.5-3 pm från hàrdmetallytan.
Skikttjockleken skall vara <3O pm, företrädesvis 3-16 pm. =
För fräsningstillämpningar bör den totala skikttjockleken lämp-
oxy-
ligen vara 3-7 pm och för svarvningstillämpningar bör den tota-
la skikttjockleken vara 5-16 pm.
*i
10
15
20
25
513 978
Den föreliggande uppfinningen är speciellt användbar vid
bearbetning av stål och gjutjärn när skàren utsätts för rela-
tivt korta, periodiska pàkänningar då skàreggen är mekaniskt
och termiskt belastad under korta tider åtföljda av korta pe-
rioder då den är obelastad och nedkyld och sålunda efter en
viss tid förorsaka termisk eller mekanisk utmattning i skàreg-
gen. Detta är typiskt för fräsningsoperationer men förekommer
även i vissa svarvoperationer av intermittent karaktär.
Orsaken till den observerade verktygslivslängden för den
belagda hårdmetallen enligt föreliggande uppfinning är fortfa-
rande ej utredd i detalj. Det antas att genom de sprickor som
redan finns närvarande i skiktet, eller bildas under bearbet-
ningen i hårdmetallen eller i skiktet, oxideras bindefasen och
förorsakar en försvagning av områden närmast skiktet. Genom att
använda de mer oxidationsresistenta bindefassammansättningarna
motverkas avsevärt denna typ av nackdel. Kromtillsatsen ökar
bindefasens oxidationsmotstånd. Tillsats av nickel däremot både
ökar oxidationsmotståndet hos Co-bindefasen men minskar dess-
utom deformationshårdnandet genom att stabilisera Co-fasens
FCC-struktur.
Uppfinningen har beskrivits med avseende på hårdmetallskär
för skärande bearbetning. Det är uppenbart att uppfinningen kan
användas för tillämpningar inom skärande metallbearbetning i
belagda skär innehållande åtminstone en hård beståndsdel av en
karbid, nitrid och/eller karbonitrid av metallerna Ti, Ta, Hf,
Nb, V, Zr och W, eller fasta lösningar av dessa, i en bindefas.
10
15
20
25
30
35
515 978 4
Exempel 1
Skär för skärande bearbetning enligt uppfinningen med föl-
jande sammansättning i vikt-%: 91.5 WC, 3.9 Co, 3,7 Ni, 0.8 Cr,
0.1 Mo tillverkades och belades med ett skikt bestående av 0.5
pm TiN, 5 pm Ti(C,N) och 3 pm Al2O3. TiN-skiktet utgjorde det
inre skiktet närmast hàrdmetallen och det belades vid en tem-
peratur av 920 °C. Ti(C,N)-skiktet belades medels MTCVD-teknik.
Som referenser användes skär med sammansättningen i vikt-%:
91.5 WC och 8.5 Co och belagda med samma skikt.
Praktiskt prov:
50 skär fràn varje grupp provades under följande betingel-
ser:
Operation: Planfräsning
Pumphus i gràtt gjutjärn (SSOl25)
263 m/min
0.14 mm/tand
Arbetsstycke:
Skärhastighet:
Matningshastighet:
Skärdjup: 2 mm
Skärvätska: Emulsion
Skärtyp: TNHF1204AN-65
Livslängdskriterium: Kanturbrytningar ur arbetsstycket.
Livslängd: Skär enligt uppfinningen: 29 minuter
Referensskär: 16 minuter
Exempel 2
Skär för skärande bearbetning enligt uppfinningen med föl-
jande sammansättning i vikt-%: 94.5 WC, 3.3 Co, 1.1 Ni, 0.6 Cr,
0.1 Mo, 0.2 V tillverkades och belades med ett skikt bestående
av 1.5 pm TiC, 0.5 pm Ti(C,O), 7 pm Ti(C,N)
TiC-skiktet utgjorde det inre skiktet närmast hàrdmetallen och
och 6 pm Al2O3.
Al2O3-skiktet var det yttersta skiktet.
Som referenser användes skär med sammansättningen i vikt-%:
94.7 WC och 5.3 Co och belagda med samma skikt.
Praktiskt prov:
Operation: Intermittent plansvarvning
Arbetsmaterial: Ferrit-perlitiskt nodulärt gjutjärn SS0727
Skärhastighet: 150 m/min
Matningshastighet: 0.1 mm/varv
Skärdjup: 2.0 mm
11
'-
515 978
L'l
Skärvätska: Ingen
Skärtyp: CNMAl204l2
Livslängdskriterium: Fasförslitning
Livslängd: Skär enligt uppfinningen:
Referensskär:
0.3 mm
75 minuter
41 minuter
Claims (3)
1. Belagt skär för skärande metallbearbetning med ett substrat av hårdmetall innehållande en hård beståndsdel av en karbid, nitrid och/eller karbonitrid av metallerna Ti, Ta, Hf, Nb, V, Zr och W eller fasta lösningar av dessa i 3-20 vikt-%, företrädesvis 4-14 vikt-% bindefas samt ett ytskikt innehållande Ti-karbider och/eller -karbonitrider och/eller oxykarbider och/eller oxynitrider och/eller oxykarbonitrider och/eller aluminiumoxid k à n n e t e c k n a t av att bindefasen består av i fast lösning, i vikt-%, Co 20-80, Mo 1- 6, Cr 3-25, V upp till 5 samt resten Ni, varvid krom- och kolhalterna är anpassade så att bildningen av kromkarbid är minimerad.
2. Belagt skär enligt föregående krav k ä n n e t e c k n a t av att substratet har en upp till 50 pm tjock bindefasanrikad ytzon.
3. Belagt skär enligt något av föregående krav k ä n n e t e c k n a t av att sustratet innehåller 3-20 vol-% eta-fas eller annan understökiometrisk fas. 4 Belagt skär enligt något av föregående krav k ä n n e t e c k n a t av att ytskiktet innehåller ett 0.3-5 pm, företrädesvis 0.5-1.5 um, mellanskikt omfattande TiCO, TiCON eller TiON inom en Ti-innehållande del av skiktet omkring 0.5-3 pm från skärets yta.
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE9404587A SE513978C2 (sv) | 1994-12-30 | 1994-12-30 | Belagt hårdmetallskär för skärande metallbearbetning |
EP95942809A EP0792390B1 (en) | 1994-12-30 | 1995-12-15 | Coated cemented carbide insert for metal cutting applications |
DE69515503T DE69515503T2 (de) | 1994-12-30 | 1995-12-15 | Beschichtete sinterkarbideinsätze für die verwendung beim metallschneiden |
PCT/SE1995/001516 WO1996021052A1 (en) | 1994-12-30 | 1995-12-15 | Coated cemented carbide insert for metal cutting applications |
AT95942809T ATE190363T1 (de) | 1994-12-30 | 1995-12-15 | Beschichtete sinterkarbideinsätze für die verwendung beim metallschneiden |
IL11654995A IL116549A (en) | 1994-12-30 | 1995-12-25 | Coated cemented carbide inserts |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE9404587A SE513978C2 (sv) | 1994-12-30 | 1994-12-30 | Belagt hårdmetallskär för skärande metallbearbetning |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SE9404587D0 SE9404587D0 (sv) | 1994-12-30 |
SE9404587L SE9404587L (sv) | 1996-07-01 |
SE513978C2 true SE513978C2 (sv) | 2000-12-04 |
Family
ID=20396539
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SE9404587A SE513978C2 (sv) | 1994-12-30 | 1994-12-30 | Belagt hårdmetallskär för skärande metallbearbetning |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0792390B1 (sv) |
AT (1) | ATE190363T1 (sv) |
DE (1) | DE69515503T2 (sv) |
IL (1) | IL116549A (sv) |
SE (1) | SE513978C2 (sv) |
WO (1) | WO1996021052A1 (sv) |
Families Citing this family (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6010283A (en) * | 1997-08-27 | 2000-01-04 | Kennametal Inc. | Cutting insert of a cermet having a Co-Ni-Fe-binder |
US6024776A (en) * | 1997-08-27 | 2000-02-15 | Kennametal Inc. | Cermet having a binder with improved plasticity |
US6022175A (en) * | 1997-08-27 | 2000-02-08 | Kennametal Inc. | Elongate rotary tool comprising a cermet having a Co-Ni-Fe binder |
US6170917B1 (en) | 1997-08-27 | 2001-01-09 | Kennametal Inc. | Pick-style tool with a cermet insert having a Co-Ni-Fe-binder |
US5992546A (en) * | 1997-08-27 | 1999-11-30 | Kennametal Inc. | Rotary earth strata penetrating tool with a cermet insert having a co-ni-fe-binder |
DE19836392A1 (de) * | 1998-08-12 | 2000-02-17 | Wolfgang Wiesener | Oberflächenbeschichtung, körnige Mischung zur Zufuhr zu einer Plasmabeschichtung und Oberflächenbeschichtungsverfahren |
US6575671B1 (en) | 2000-08-11 | 2003-06-10 | Kennametal Inc. | Chromium-containing cemented tungsten carbide body |
US6554548B1 (en) | 2000-08-11 | 2003-04-29 | Kennametal Inc. | Chromium-containing cemented carbide body having a surface zone of binder enrichment |
US6612787B1 (en) | 2000-08-11 | 2003-09-02 | Kennametal Inc. | Chromium-containing cemented tungsten carbide coated cutting insert |
JP2002166307A (ja) * | 2000-11-30 | 2002-06-11 | Kyocera Corp | 切削工具 |
DE10213963A1 (de) * | 2002-03-28 | 2003-10-09 | Widia Gmbh | Hartmetall- oder Cermet-Schneidwerkstoff sowie Verfahren zur zerspanenden Bearbeitung von Cr-haltigen Metallwerkstücken |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SE420844B (sv) * | 1979-05-17 | 1981-11-02 | Sandvik Ab | Sintrad hardmetall av nickelbaserad bindemetall och volframkarbid |
US4610931A (en) * | 1981-03-27 | 1986-09-09 | Kennametal Inc. | Preferentially binder enriched cemented carbide bodies and method of manufacture |
US4447263A (en) * | 1981-12-22 | 1984-05-08 | Mitsubishi Kinzoku Kabushiki Kaisha | Blade member of cermet having surface reaction layer and process for producing same |
SE9100227D0 (sv) * | 1991-01-25 | 1991-01-25 | Sandvik Ab | Corrosion resistant cemented carbide |
-
1994
- 1994-12-30 SE SE9404587A patent/SE513978C2/sv not_active IP Right Cessation
-
1995
- 1995-12-15 EP EP95942809A patent/EP0792390B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1995-12-15 WO PCT/SE1995/001516 patent/WO1996021052A1/en active IP Right Grant
- 1995-12-15 AT AT95942809T patent/ATE190363T1/de not_active IP Right Cessation
- 1995-12-15 DE DE69515503T patent/DE69515503T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1995-12-25 IL IL11654995A patent/IL116549A/xx not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO1996021052A1 (en) | 1996-07-11 |
EP0792390A1 (en) | 1997-09-03 |
SE9404587L (sv) | 1996-07-01 |
DE69515503T2 (de) | 2000-11-23 |
EP0792390B1 (en) | 2000-03-08 |
ATE190363T1 (de) | 2000-03-15 |
IL116549A0 (en) | 1996-03-31 |
DE69515503D1 (de) | 2000-04-13 |
IL116549A (en) | 1999-12-22 |
SE9404587D0 (sv) | 1994-12-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Bobzin | High-performance coatings for cutting tools | |
US6342291B1 (en) | Coated grooving or parting insert and method of making same | |
Prengel et al. | A new class of high performance PVD coatings for carbide cutting tools | |
KR101343210B1 (ko) | 코팅된 금속 기질 및 코팅을 형성하는 방법 | |
US11459660B2 (en) | Articles consisting of metal, hard metal, cermet or ceramic and coated with a hard material, and method for producing such articles | |
JP5385259B2 (ja) | 被覆切削工具およびその製造方法 | |
US20110293384A1 (en) | Layered coated cutting tool | |
JP2000334606A (ja) | 硬質皮膜被覆工具 | |
SE526604C2 (sv) | Belagt skärverktyg för svarvning i stål | |
SE513978C2 (sv) | Belagt hårdmetallskär för skärande metallbearbetning | |
RU2478731C1 (ru) | Режущий инструмент с многослойным покрытием | |
US8409734B2 (en) | Coated substrates and methods of making same | |
JP2840541B2 (ja) | 耐摩耗性に優れた硬質皮膜、硬質皮膜被覆工具及び硬質皮膜被覆部材 | |
Asaad M et al. | Surface modification of cutting tool by multilayer coatings a-Review paper | |
Knotek et al. | Hard coatings for cutting and forming tools by PVD arc processes | |
JP3589396B2 (ja) | 硬質皮膜被覆工具 | |
KR100239276B1 (ko) | 절삭공구/내마모성 공구용 표면 피복 경질합금 | |
JP5093917B2 (ja) | 表面被覆切削工具 | |
Arifin et al. | When cermet applied for hard machining of steel: A review | |
JP6607641B2 (ja) | 表面被覆工具 | |
JP2003291006A (ja) | 硬質皮膜被覆工具 | |
JPH058103A (ja) | 表面被覆炭化タングステン基超硬合金製切削工具部材 | |
JP3614417B2 (ja) | 硬質皮膜被覆工具 | |
JPH0726366A (ja) | 耐欠損性に優れる被覆超硬合金 | |
JP4566158B2 (ja) | 硬質皮膜被覆部材 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
NUG | Patent has lapsed |