SE514737C2 - Belagt skärverktyg av hårdmetall - Google Patents

Belagt skärverktyg av hårdmetall

Info

Publication number
SE514737C2
SE514737C2 SE9400951A SE9400951A SE514737C2 SE 514737 C2 SE514737 C2 SE 514737C2 SE 9400951 A SE9400951 A SE 9400951A SE 9400951 A SE9400951 A SE 9400951A SE 514737 C2 SE514737 C2 SE 514737C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
layer
coating
metcxn1
hkl
oíxíl
Prior art date
Application number
SE9400951A
Other languages
English (en)
Other versions
SE9400951L (sv
SE9400951D0 (sv
Inventor
Anders Lenander
Leif Aakesson
Original Assignee
Sandvik Ab
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 Sandvik Ab filed Critical Sandvik Ab
Priority to SE9400951A priority Critical patent/SE514737C2/sv
Publication of SE9400951D0 publication Critical patent/SE9400951D0/sv
Priority to IL11306795A priority patent/IL113067A0/xx
Priority to EP19950850065 priority patent/EP0678594B1/en
Priority to RU95105176A priority patent/RU2131328C1/ru
Priority to KR1019950005932A priority patent/KR100348543B1/ko
Priority to BR9501144A priority patent/BR9501144A/pt
Priority to US08/407,657 priority patent/US5705263A/en
Priority to AT95850065T priority patent/ATE180518T1/de
Priority to DE1995609820 priority patent/DE69509820T2/de
Priority to CN95103073A priority patent/CN1060983C/zh
Priority to JP8888095A priority patent/JPH0847999A/ja
Publication of SE9400951L publication Critical patent/SE9400951L/sv
Priority to US08/873,467 priority patent/US5800868A/en
Publication of SE514737C2 publication Critical patent/SE514737C2/sv

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
    • 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
    • C23C16/0272—Deposition of sub-layers, e.g. to promote the adhesion of the main coating
    • 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
    • C23C28/00—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
    • C23C28/04—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D only coatings of inorganic non-metallic material
    • C23C28/044—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D only coatings of inorganic non-metallic material coatings specially adapted for cutting tools or wear applications
    • 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
    • C23C16/30—Deposition of compounds, mixtures or solid solutions, e.g. borides, carbides, nitrides
    • 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
    • C23C16/30—Deposition of compounds, mixtures or solid solutions, e.g. borides, carbides, nitrides
    • C23C16/32—Carbides
    • 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
    • C23C16/30—Deposition of compounds, mixtures or solid solutions, e.g. borides, carbides, nitrides
    • C23C16/34—Nitrides
    • 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
    • C23C16/30—Deposition of compounds, mixtures or solid solutions, e.g. borides, carbides, nitrides
    • C23C16/36—Carbonitrides
    • 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
    • C23C28/00—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
    • C23C28/04—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D only coatings of inorganic non-metallic material
    • C23C28/048—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D only coatings of inorganic non-metallic material with layers graded in composition or physical properties
    • 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
    • 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
    • Y10T428/2495—Thickness [relative or absolute]
    • Y10T428/24967—Absolute thicknesses specified
    • Y10T428/24975—No layer or component greater than 5 mils thick
    • 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
    • Y10T428/31504—Composite [nonstructural laminate]
    • Y10T428/31678—Of metal

Description

514 757 .2 genom att fälla ut ett tunt TiCO-skikt som ett mellanliggande skikt mellan ett första TiCXN1_X(O substratet och ett ytterligare TiCxN1_X(O skiktet. Det mellanliggande skiktet kan även bestå av succes- siva skikt. Dessutom kan på den ovannämnda kombinationen av karbonitrid-, karbooxid- och karbonitrid-skikt ytterligare skikt fällas ut av t.ex. Al2O3 eller ytterligare karbid och/eller nitrid skikt av metall.
Det har överraskande visat sig att sagda TiCO eller även TiCON intermediära skikt effektivt undertrycker speciellt Co- och W-diffusionen från substratet in i beläggningen och sålunda starkt inverkar på mikrostrukturen och de kemiska egenskaperna hos sagda beläggning, resulterande i mycket förbättrade för- slitningsegenskaper för t.ex. ett belagt skärverktyg. Dessutom förbättrar undertryckandet av Co-diffusionen även vidhäftningen mellan efterföljande skiktövergàng i multiskiktskombinationen genom att reducera den skadliga inverkan av Co-anrikning vid skiktgränsytor. l6OO X förstoring ett polerat och etsat Fig. l visar i snitt av en beläggning enligt uppfinningen i vilken A - hàrdmetall B - första skikt (TiCN) C - andra skikt (TiCO) D - tredje skikt (TiCN} E - fjärde skikt (Al2O3) Fig. 2 visar en brottyta i 4000X förstoring av samma be- läggning och med samma beteckningar som i Fig. l.
Enligt föreliggande uppfinning föreligger nu ett hårdmetallskär med en beläggning omfattande tre på varandra följande skikt. Met hänvisar till Ti, Zr, Hf, V, Nb eller Ta. l. Ett första MetCXN1_X(Oíx§l)-skikt belagt direkt ovanpå hårdmetallskäret. Detta första skikt kan bestå av flera skikt MetCXN1_X(O§xíl). Tjockleken av detta första skikt är l - 5 um.
Den minsta tjockleken av detta första skikt kan minskas till 0.5 um om bindefasen på ytan av hårdmetallskäret avlägsnas före beläggningen. Bindefasen kan avlägsnas genom blästring men elektrolytiska metoder är att föredra t.ex. enligt WO 92/20841.
H:\10875SWE.rtf 14 73 7 J 2. Ett andra skikt MetCxOyNz belagt direkt på det första TiCxN1_X(0íxíl)-skiktet. Detta skikt är 0.1 - 5 pm, före- trädesvis 0.2-1.0 pm tjockt. Sammansättningen av MetCxOyN2 är 0.7íx+y+z§l.3 och 0.2 3. Ett tredje skikt MetCXN1_X(0íx§1) belagt direkt på MetCXOyNZ skiktet varvid detta skikt utgörs av TiCxN1_X med 0.3 um. Jämfört med kända TiCN-skikt, uppvisar detta TiCN-skikt förbättrade förslitningsegenskaper t.ex. belagt på ett skärverktyg, vilket förmodligen beror på en fördelaktig kristallorientering hos detta tredje skikt. TiCN-skiktet enligt uppfinningen har en föredragen kristallografisk tillväxt- (220)-riktningen orientering i (bestämd genom röntgen- diffraktionsmätningar (XRD)). En texturkoefficient, TC, kan definieras som: -1 TCM) (åzïlígliïï-çlåí) där I(hkl) = uppmätt intensitet av (hkl) reflexen IO(hkl) = standardintensitet enligt ASTM diffraktions data för standardpulver n = antal reflexer använda i beräkningen, (hkl) använda reflexer är: (111), (200), (220).
Enligt uppfinningen är TC för (220) kristallplanen större än 1.3.
Ovanpå den ovannämnda kombinationen av karbonitrid-, kar- booxid- och karbonitridskikt, finns ett skikt av finkornig a- aluminiumoxid enligt svensk patentansökan 9203852-0 med en kornstorlek s av 0.5 um 1 um tunt TiN-skikt.
Beläggningen enligt föreliggande uppfinning kan tillämpas på hårdmetallskär baserade på WC-Co-sammansättningar såväl som WC-kubiska karbider-Co-sammansättningar där den kubiska fasen omfattar karbider eller karbonitrider av Ti, Ta och/eller Nb.
Den kan även tillämpas på så kallade gradientsintrade hård- metaller som har en ytzon anrikad på bindefas, t.ex. enligt de svenska patentansökningarna 9203852-2 och 9200530-5.
H:\10875SWE.rtf 514 737 11 Ett skärverktyg enligt uppfinningen omfattande ett substrat av hårdmetall förses med en beläggning enligt följande: l/ ett första skikt eller en uppsättning av skikt MetCXN1_X (O Hf, V, Ta, tet utsätts för en gas innehållande väte, kväve och kolväten gruppen av metaller Ti, Zr, Nb och i vilken substra- och en eller flera halider av ovan nämnda metaller, som bildar en karbid, nitrid eller karbonitrid vid ett processtryck 5 - 1050 mbar, 100 mbar 2/ ett andra skikt, direkt på det första skiktet, av företrädesvis 30 - MetCxOyNZ utfällt i en gas innehållande väte, kväve, kolmonoxid och en eller flera halider av ovan nämnda metaller som bildar en oxikarbid eller oxinitrokarbid vid ett processtryck 5 ~ 1050 mbar, 3/ ett tredje skikt, direkt på det andra skiktet, av företrädesvis 30 - 100 mbar och MetCXN1_X (0 kolväte och en eller flera halider av de ovan nämnda metallerna som bildar en karbonitrid vid ett processtryck 5 - 1050 mbar, 600 mbar. 4/ ett yttre aluminiumoxidskikt genom ångavsättning i en företrädesvis 200 - gas innehållande väte och koldioxid och aluminiumhalider. detta Daluminiumoxidskikt är ett a-aluminiumoxid skikt utfällt genom CVD i en gas innehållande väte och koldioxid och aluminiumhalider.
Helst är ett yttersta TiN-skikt utfällt ovanpå aluminium- oxidskiktet genom CVD i en gas innehållande väte, kväve och titanhalider.
Processtemperaturen under CVD-beläggningssteget kan vara i området av 800-1200 OC, företrädesvis 900-l070 OC. De olika processtegen kan utföras i samma beläggningsutrustning eller i separata utrustningar. Beroende på valet av syreinnehållande gaskomponenter under CVD-processteget för det andra skiktet MetCXOyNZ, kan inslutning av andra atomer än kväve och kol fö- rekomma i sagda skikt t.ex. svavel, tellur, selen, fosfor och/eller arsenik.
De första och andra skikten kan alternativt utfällas genom Physical Vapour Deposition(PVD) såsom reaktiv magnetronsputte- ring, jonplätering eller katodisk bågurladdningsbeläggning.
H:\10875SWE.rtf 514 757 6' Exemgel 1 Hårdmetallskär CNMG 120408 med sammansättningen 5.5 % Co, 8.6 % kubiska karbider (TiC-TaC-NbC) och balans WC belades med TiC i 1 h före beläggningen av det mellanliggande TiCO skiktet (processgassammansättning: 4 % TiCl4, 7 % CO, 3 % HCl, balans H2, tryck 50 mbar och substrattemperatur 1000 OC). Efter be- läggningen av TiCO-skiktet utfälldes ett slitstarkt TiCN-skikt under 4 h vid ett tryck av 400 mbar följt av en ytterligare \ beläggning av ett finkornigt a-Al2O3_Skikt (enligt svensk patentansökan 9203852-0) utfällt under 6 h. (Variant A).
Hárdmetallskär som använts för Variant A utsattes för en ytterligare elektrolytisk ytrengöringsoperation före belägg- (Variant B) Hàrdmetallskär som använts för Variant A och B behandlades ningsprocessen enligt ovan. även med en identisk CVD process enligt ovan förutom det andra skiktet TiCO (Variant C).
Varianterna A, B och C vàtblästrades alla med 150 mesh alu- miniumoxidkorn för att jämna till beläggningens yta och belades därefter med en tunn TiN beläggning. Blästringsbehandlingen i kombination med den yttersta TiN-beläggningen ger skären ett klart och glänsande utseende som underlättar identifikationen av använda eggar.
De belagda skären undersöktes med avseende på närvaro och tjocklek av eta-fas skikt i um, beläggningens tjocklek, um, (TC) (220) för det slitstarka TiCN-skiktet och medelkornstorleken för kristallerna texturkoefficient för tillväxtriktningen i Al2O3-skiktet i pm med följande resultat: H:\10875SWE.rtf 514 73? ¿ b t A B C (känd teknik) Etafas spàr ingen 0.5 TiC 1.5 0.7 1.6 TiCO 0.4 0.4 -- TiCN 7.0 7.0 7.2 Al2O3 5.5 5.3 5.7 TiN 0.1 0.1 0.1 Textur >Koefficient TiCN 2.0 1.9 1.2 Kornstorlek Al2O3-skikt 1.9 1.7 1.7 Exempel 2 Härdmetallskär CNMG 120408 med sammansättningen 5.5 % Co, 8.6 % kubiska karbider (TiC-TaC-NbC) och balans WC belades med TiC i 1.5 h före beläggning med det mellanliggande syre-kväve- innehällande skiktet TiCON (processgassammansättning: 4 % TiCl4, 7 % CO, 3 % HCl, 25 % N2, balans H2, tryck 50 mbar och substrattemperatur 1000 OC). Efter beläggning med TiCON-skik- tet, utfälldes ett slitstarkt TiCN-skikt i 4 h vid ett tryck av 600 mbar följt av en TiN-skiktbeläggning i 2 h.(Variant D) Härdmetallskär använda för variant D behandlades även med identiska CVD processer med undantag av det mellanliggande skiktet av TiCON.(Variant E) De belagda skären undersöktes med avseende pà närvaro och tjocklek av eta-fas-skikt i pm, beläggningstjocklek, pm, och textur koefficient (TC) för tillväxtriktningen (220) för det slitstarka TiCN-skiktet med följande resultat: D E (känd teknik) Etafas 1.1 1.7 TiC 1.9 2.1 TiCON 0.5 -- TiCN 8.2 8.5 TiN 1.6 1.4 Textur Koefficient TiCN _ 1.8 1.1 ä14¿7s7 7 Exempel 3 Hárdmetallskär CNMG 120408 med sammansättningen 6.5 % Co, 8.7 % kubiska karbider (TiC-TaC-NbC), balans WC och med en 25 pm tjock bindefasanrikad ytzon belades med TiC i 0.5 h följt av beläggning med TiCN i 0.25 h före beläggning med det mellan- liggande TiCO-skiktet (processgassammansättning: 3 % TiCl4, 4 % CO, 4 % HCl, balans H2; tryck 100 mbar och substrattemperatur 1000 OC). Efter beläggning med det mellanliggande skiktet utfälldes ett slitstarkt TiCN-skikt i 4 h vid ett tryck av 200 mbar, följt av beläggning med ett finkornigt a-Al2O3-skikt (enligt svensk patentansökan 9203852-0) utfällt under 1 h och ett TiN-toppskikt utfällt i 1 h. (Variant F) Hàrdmetallskär använda för variant F utsattes för en ytter- ligare elektrolytisk ytrengöringsoperation före beläggningspro- cessen enligt ovan (Variant G).
Hàrdmetallskär använda för variant F och G behandlades även med en identisk CVD-process utom det mellanliggande TiCO-skik- tet. (Variant H) De belagda skären undersöktes med avseende pà närvaro och tjocklek av eta-fasskikt i pm, beläggningstjocklek och textur- koefficient (TC) för tillväxtriktningen (220) för det slit- starka TiCN-skiktet: F G H (känd teknik) Etafas 0.7 spàr 1.0 Tic 1.2 0.8 1.4 TiCN 0.3 0.2 0.4 TiCO 0.4 0.4 -- TiCN 3.6 3.7 3.9 Al2O3 2.1 1.9 2.2 TiN 0.2 0.2 0.2 Textur koefficient TiCN 1.7 1.6 1.1 Exempel 4 De belagda skären variant A till H provades med avseende pà flagning hos beläggningen förorsakad av eggdeformation vid 514 4737 längdsvarvning av ett legerat stàl (AISI 4340) vid en matning av 0.7 mm/rev, skärdjup av 2.0 mm och varierande skärhastighet för att provocera olika grader av plastisk deformation av skäreggen. Eggarna undersöktes sedan med avseende pá plastisk deformation mätt som en kantsänkning i nosen, och den àtföl- jande flagningen av beläggningen uppskattades med följande re- sultat.
Skär A, B, D, F, G enligt uppfinningen uppvisade inte någon flagning alls vid en kantsänkning i nosen av àtminstone 80 um.
Skär C uppvisade tydlig flagning pà släppningsssidan vid en kantsänkning i nosen redan av 40 pm.
Skär E uppvisade tydlig flagning pa släppningsssidan vid en kantsänkning i nosen redan av 35 um.
Skär H uppvisade tydlig flagning pà släppningsssidan vid en kantsänkning i nosen redan av 45 um.
Exempel 5 De belagda skären fràn Exempel l provades sedan med avseen- de pà spànsideflagning i en planingsoperation i gràtt gjutjärn (AISI No35B). Formen hos det bearbetade arbetsstycket var sådan att den gav ett intermittent skärförlopp med tvà slag per varv.
Skärdata: Skärhastighet = 500 m/min Matning = 0.5 mm/rev.
Skärdjup = 3.0 mm Skären undersöktes sedan med avseende pá flagning av aluminiumoxidbeläggningen pá spànsidan av skäret. Resultatet är uttryckt som den ytandel av skärets kontaktyta mot spànan som erhállit flagning.
Resultat Flagning Skär A 0 % Skär B 0 % Skär C 19 % s14 7s7 __? De belagda skären frán Exempel 3 provades sedan med avseen- Exem e 6 de pá spánsideflagning i en plansvarvningsoperation i gràtt jutjärn (AISI No35B). Formen hos det bearbetade arbetsstycket var sådan att den gav ett intermittent skärförlopp med tva slag per varv.
Skärdata: Skärhastighet = 400 m/min Matning = 0.3 mm/rev.
Skärdjup = 3.0 mm Skären undersöktes sedan med avseende pà flagning av alumi- niumoxidbeläggningen pà spànsidan av skären. Resultatet är ut- tryckt som den ytandel av skärets kontaktyta mot spánan som erhàllit flagning.
Resultat Flagning Skär F O % Skär G 0 % Skär H 26 %

Claims (2)

10 Ü 20 25 30 514 737 K)
1. Belagt skärverktyg av hårdmetall omfattande ett substrat Krav och en beläggning varvid beläggningen omfattar ett första skikt eller en uppsättning av skikt MetCXN1_X, där Oíxíl, närliggande substratet följt av ett andra skikt bestående av MetCXOyNZ, där O.7íx+y+z§l.3 och O.2 följt av ett tredje slitstarkt skikt av MetCXN1_x, där Oíxíl, där Hf, V, Nb och Ta varvid det andra skiktet är 0.1-5 pm tjockt, företrädesvis metallen Met är vald från gruppen av metaller Ti, Zr, 0.2-1.0 um tjockt, och där tjockleken av det första skiktet eller uppsättningen av skikt MetCXN1_X, där Oíxíl, närliggande substratet är större än 1 um och upp till 5 pm eller alternativt 0.5-5 pm när substratet är väsentligen fritt från ytkobolt och tjockleken av det slitstarka tredje skiktet MetCXN1_X, där Oíxíl, är 1-20 um k ä n n e t e c k n a t av att det slitstarka tredje skiktet består av TiCXN1_x, där O.3íxí0.7, och har en föredragen kristallografisk tillväxtorientering i (220)-riktningen med en TC definierad som texturkoefficient TC större än l.3, _ h l\ _ I(hkl) l I(nkl)1-l TW kf " ïo fn åromkiw där I(hkl) = mätt intensitet för (hklš reflexen IO(hkl) = normal intensitet enligt ASTMs diffraktionsdata för standardpulver reflexer använda i beräkningen, (hkl) (lll), (200), (220) varvid beläggningen omfattar ett yttre aluminiumoxidskikt n = antal använda reflexer: bestående av enfasig a-aluminiumoxid med en kornstorlek s av 0.5 um
2. Belagt verktyg enligt krav l k ä n n e t e c k n a t av att beläggningen omfattar ett yttersta skikt av TiN 0.01-l um tjockt. \\SECN21\DS5964$\10875Krv.rtf
SE9400951A 1994-03-22 1994-03-22 Belagt skärverktyg av hårdmetall SE514737C2 (sv)

Priority Applications (12)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9400951A SE514737C2 (sv) 1994-03-22 1994-03-22 Belagt skärverktyg av hårdmetall
DE1995609820 DE69509820T2 (de) 1994-03-22 1995-03-21 Beschichtetes Schneidwerkzeug
US08/407,657 US5705263A (en) 1994-03-22 1995-03-21 Coated cutting tool
EP19950850065 EP0678594B1 (en) 1994-03-22 1995-03-21 Coated cutting tool
RU95105176A RU2131328C1 (ru) 1994-03-22 1995-03-21 Тело из цементированного карбида с покрытием и способ его изготовления
KR1019950005932A KR100348543B1 (ko) 1994-03-22 1995-03-21 피복된절삭공구
BR9501144A BR9501144A (pt) 1994-03-22 1995-03-21 Corpo de carboneto cementado revestido e processo para a produção do mesmo
IL11306795A IL113067A0 (en) 1994-03-22 1995-03-21 A coated carbide body cutting tool
AT95850065T ATE180518T1 (de) 1994-03-22 1995-03-21 Beschichtetes schneidwerkzeug
CN95103073A CN1060983C (zh) 1994-03-22 1995-03-22 涂层刀具
JP8888095A JPH0847999A (ja) 1994-03-22 1995-03-22 被覆超硬質焼結合金物品とその製造方法
US08/873,467 US5800868A (en) 1994-03-22 1997-06-12 Method for making a coated cutting tool

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9400951A SE514737C2 (sv) 1994-03-22 1994-03-22 Belagt skärverktyg av hårdmetall

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE9400951D0 SE9400951D0 (sv) 1994-03-22
SE9400951L SE9400951L (sv) 1995-09-23
SE514737C2 true SE514737C2 (sv) 2001-04-09

Family

ID=20393360

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE9400951A SE514737C2 (sv) 1994-03-22 1994-03-22 Belagt skärverktyg av hårdmetall

Country Status (11)

Country Link
US (2) US5705263A (sv)
EP (1) EP0678594B1 (sv)
JP (1) JPH0847999A (sv)
KR (1) KR100348543B1 (sv)
CN (1) CN1060983C (sv)
AT (1) ATE180518T1 (sv)
BR (1) BR9501144A (sv)
DE (1) DE69509820T2 (sv)
IL (1) IL113067A0 (sv)
RU (1) RU2131328C1 (sv)
SE (1) SE514737C2 (sv)

Families Citing this family (46)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60123031A (ja) * 1983-12-08 1985-07-01 Hoya Corp レジスト塗布方法
SE514737C2 (sv) * 1994-03-22 2001-04-09 Sandvik Ab Belagt skärverktyg av hårdmetall
SE9502687D0 (sv) * 1995-07-24 1995-07-24 Sandvik Ab CVD coated titanium based carbonitride cutting tool insert
WO1997015411A1 (en) * 1995-10-27 1997-05-01 Teledyne Industries, Inc. Anchored oxide coatings on hard metal cutting tools
JP3418066B2 (ja) * 1996-07-03 2003-06-16 日立金属株式会社 アルミナ被覆工具とその製造方法
SE510778C2 (sv) * 1996-07-11 1999-06-21 Sandvik Ab Belagt skär för finfräsning av grått gjutjärn
SE511211C2 (sv) * 1996-12-20 1999-08-23 Sandvik Ab Ett multiskiktbelagt skärverktyg av polykristallin kubisk bornitrid
US6015614A (en) * 1997-11-03 2000-01-18 Seco Tools Ab Cemented carbide body with high wear resistance and extra tough behavior
JP3573256B2 (ja) * 1998-07-27 2004-10-06 住友電気工業株式会社 Ａｌ２Ｏ３被覆ｃＢＮ基焼結体切削工具
US6146697A (en) * 1999-03-02 2000-11-14 Kennametal Inc. MT CVD process
SE519005C2 (sv) * 1999-03-26 2002-12-17 Sandvik Ab Belagt hårdmetallskär
SE9903089D0 (sv) 1999-09-01 1999-09-01 Sandvik Ab Coated grooving or parting insert
US6472060B1 (en) 2000-01-19 2002-10-29 Seco Tools Ab Coated body with nanocrystalline CVD coating for enhanced edge toughness and reduced friction
US6988858B2 (en) * 2001-02-28 2006-01-24 Kennametal Inc. Oxidation-resistant cutting assembly
SE526604C2 (sv) * 2002-03-22 2005-10-18 Seco Tools Ab Belagt skärverktyg för svarvning i stål
US7147939B2 (en) * 2003-02-27 2006-12-12 Kennametal Inc. Coated carbide tap
JP3896358B2 (ja) * 2003-12-22 2007-03-22 Ｔｄｋ株式会社 磁気ヘッド用基板材料、磁気ヘッド用基板、ヘッドスライダおよび磁気ヘッド用基板の製造方法
US7455918B2 (en) * 2004-03-12 2008-11-25 Kennametal Inc. Alumina coating, coated product and method of making the same
US7581906B2 (en) 2004-05-19 2009-09-01 Tdy Industries, Inc. Al2O3 ceramic tools with diffusion bonding enhanced layer
SE528427C2 (sv) * 2004-07-09 2006-11-07 Seco Tools Ab Ett belagt skär för metallbearbetning och sätt att tillverka detta
US20080014349A1 (en) * 2004-11-19 2008-01-17 Nippon Sheet Glass Company, Limited Process For Producing Glass Plate With Thin Film
SE528929C2 (sv) * 2005-04-18 2007-03-20 Sandvik Intellectual Property Skär belagt med ett skiktsystem och metod att framställa detta
JP4793750B2 (ja) * 2005-04-19 2011-10-12 三菱マテリアル株式会社 高硬度鋼の高速断続切削加工で硬質被覆層がすぐれた耐チッピング性を発揮する表面被覆サーメット製切削工具
JP4730522B2 (ja) * 2005-05-25 2011-07-20 三菱マテリアル株式会社 厚膜化α型酸化アルミニウム層がすぐれた耐チッピング性を発揮する表面被覆サーメット製切削工具
JP4811782B2 (ja) * 2005-06-06 2011-11-09 三菱マテリアル株式会社 厚膜化α型酸化アルミニウム層がすぐれた耐チッピング性を発揮する表面被覆サーメット製切削工具
KR101027528B1 (ko) * 2005-11-17 2011-04-06 보홀레리트 게엠베하 운트 코. 카게. 금속 탄질화물층 및 상기 금속 탄질화물층의 제조방법
SE529856C2 (sv) * 2005-12-16 2007-12-11 Sandvik Intellectual Property Belagt hårdmetallskär, sätt att tillverka detta samt dess användning för fräsning
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
US20090169594A1 (en) * 2007-09-18 2009-07-02 Stefania Polizu Carbon nanotube-based fibers, uses thereof and process for making same
AT12293U1 (de) * 2009-10-05 2012-03-15 Ceratizit Austria Gmbh Schneidwerkzeug zur bearbeitung metallischer werkstoffe
DE102009046667B4 (de) * 2009-11-12 2016-01-28 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Beschichtete Körper aus Metall, Hartmetal, Cermet oder Keramik sowie Verfahren zur Beschichtung derartiger Körper
JP5729777B2 (ja) * 2010-09-07 2015-06-03 住友電工ハードメタル株式会社 表面被覆切削工具
JP5561607B2 (ja) * 2010-09-15 2014-07-30 三菱マテリアル株式会社 表面被覆ｗｃ基超硬合金製インサート
US8741428B2 (en) * 2011-04-21 2014-06-03 Sumitomo Electric Hardmetal Corp. Surface-coated cutting tool and manufacturing method thereof
WO2012144299A1 (ja) * 2011-04-22 2012-10-26 京セラ株式会社 切削工具
US20140147590A1 (en) * 2011-06-22 2014-05-29 Wefa Singen Gmbh Method for producing a coating on an extrusion die
EP2759360B1 (en) * 2011-09-22 2019-02-13 Tungaloy Corporation Surface-coated cutting tool
KR101412775B1 (ko) * 2012-07-27 2014-07-02 서울대학교산학협력단 다공성 탄소 및 이의 제조방법
CN104703734B (zh) * 2012-10-01 2016-08-24 日立工具股份有限公司 硬质皮膜被覆工具及其制造方法
WO2015099047A1 (ja) * 2013-12-26 2015-07-02 京セラ株式会社 切削工具
JP6853450B2 (ja) * 2016-02-17 2021-03-31 三菱マテリアル株式会社 表面被覆切削工具
WO2017142058A1 (ja) * 2016-02-17 2017-08-24 三菱マテリアル株式会社 表面被覆切削工具
WO2017142061A1 (ja) * 2016-02-17 2017-08-24 三菱マテリアル株式会社 表面被覆切削工具
JP6853449B2 (ja) * 2016-02-17 2021-03-31 三菱マテリアル株式会社 表面被覆切削工具
WO2018060046A1 (en) * 2016-09-30 2018-04-05 Sandvik Intellectual Property Ab Method of machining ti, ti-alloys and ni-based alloys
JP7393946B2 (ja) * 2017-04-07 2023-12-07 サンドビック インテレクチュアル プロパティー アクティエボラーグ コーティングされた切削工具

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2263210B2 (de) * 1972-02-04 1977-03-17 Metallwerk Plansee AG & Co. KG, Reutte, Tirol (Österreich) Verschleissteil aus hartmetall, insbesondere fuer werkzeuge
US4101703A (en) * 1972-02-04 1978-07-18 Schwarzkopf Development Corporation Coated cemented carbide elements
JPS537513A (en) * 1976-07-10 1978-01-24 Mitsubishi Metal Corp Covered hard alloy product
US4399168A (en) * 1980-01-21 1983-08-16 Santrade Ltd. Method of preparing coated cemented carbide product
US4282289A (en) * 1980-04-16 1981-08-04 Sandvik Aktiebolag Method of preparing coated cemented carbide product and resulting product
EP0032887B1 (en) * 1980-01-21 1986-07-23 Sandvik Aktiebolag Method of preparing coated cemented carbide product and resulting product
DE3114351A1 (de) * 1981-04-09 1982-11-04 Hoechst Ag, 6000 Frankfurt "oxindol-derivate, verfahren zu ihrer herstellung und sie enthaltende arzneimittel mit neuroanaboler wirkung"
IL63802A (en) * 1981-09-11 1984-10-31 Iscar Ltd Sintered hard metal products having a multi-layer wear-resistant coating
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
JPS60238481A (ja) * 1984-05-14 1985-11-27 Sumitomo Electric Ind Ltd 多重層被覆超硬合金
JPS61223181A (ja) * 1985-03-29 1986-10-03 Mitsubishi Metal Corp 表面被覆炭化タングステン基超硬合金製切削工具
JPH0732961B2 (ja) * 1986-10-03 1995-04-12 三菱マテリアル株式会社 表面被覆炭化タングステン基超硬合金製切削工具
US5135801A (en) * 1988-06-13 1992-08-04 Sandvik Ab Diffusion barrier coating material
JPH0349834A (ja) * 1989-07-14 1991-03-04 Sumitomo Electric Ind Ltd 金を接合材とする工具及びその製造方法
JP3099834B2 (ja) * 1991-03-18 2000-10-16 三菱マテリアル株式会社 すぐれた靭性を有する表面被覆炭窒化チタン基サーメット製切削工具
SE9101469D0 (sv) * 1991-05-15 1991-05-15 Sandvik Ab Etsmetod
JP2867803B2 (ja) * 1992-06-25 1999-03-10 三菱マテリアル株式会社 耐チッピング性にすぐれた表面被覆炭化タングステン基超硬合金製切削工具
SE514737C2 (sv) * 1994-03-22 2001-04-09 Sandvik Ab Belagt skärverktyg av hårdmetall

Also Published As

Publication number Publication date
CN1112863A (zh) 1995-12-06
RU95105176A (ru) 1996-12-27
US5800868A (en) 1998-09-01
DE69509820T2 (de) 1999-09-23
DE69509820D1 (de) 1999-07-01
JPH0847999A (ja) 1996-02-20
ATE180518T1 (de) 1999-06-15
US5705263A (en) 1998-01-06
SE9400951L (sv) 1995-09-23
CN1060983C (zh) 2001-01-24
KR100348543B1 (ko) 2002-11-30
KR950032707A (ko) 1995-12-22
EP0678594B1 (en) 1999-05-26
SE9400951D0 (sv) 1994-03-22
IL113067A0 (en) 1995-06-29
BR9501144A (pt) 1996-05-14
EP0678594A1 (en) 1995-10-25
RU2131328C1 (ru) 1999-06-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SE514737C2 (sv) Belagt skärverktyg av hårdmetall
KR102478912B1 (ko) Cvd 코팅된 절삭 공구
US6423403B2 (en) PVD Al2O3 coated cutting tool
US5654035A (en) Method of coating a body with an α-alumina coating
EP1717348B1 (en) Coated cutting tool insert
RU2456126C2 (ru) Режущая пластина с керамическим покрытием
EP1947213B1 (en) Process for producing an oxide coated cutting tool
EP1762638B1 (en) PVD coated cutting tool
US8293359B2 (en) Multilayer CVD-coating and tool with such a coating
WO1995019457A1 (en) Oxide coated cutting tool
SE529051C2 (sv) Skärverktygsskär belagt med aluminiumoxid
JP2007075990A (ja) 物理蒸着法で被覆した切削工具
JPH11124672A (ja) 被覆超硬合金
EP4041931A1 (en) A coated cutting tool
JP2004167620A (ja) チタンクロム化合物皮膜被覆工具
JP2000024808A (ja) 被覆超硬合金切削工具
IL135223A (en) Aluminum oxide coated cutting tool and processes for the preparation thereof
JPH108253A (ja) 耐チッピング性のすぐれた表面被覆超硬合金製切削工具の製造法

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed