SE529838C2 - Belagt hårdmetallskär, sätt att framställa detta samt dess användning för fräsning i stål - Google Patents

Belagt hårdmetallskär, sätt att framställa detta samt dess användning för fräsning i stål

Info

Publication number
SE529838C2
SE529838C2 SE0502694A SE0502694A SE529838C2 SE 529838 C2 SE529838 C2 SE 529838C2 SE 0502694 A SE0502694 A SE 0502694A SE 0502694 A SE0502694 A SE 0502694A SE 529838 C2 SE529838 C2 SE 529838C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
coating
insert
weight
milling
range
Prior art date
Application number
SE0502694A
Other languages
English (en)
Other versions
SE0502694L (sv
Inventor
Kjell Nordloef
Maria Aastrand
Toril Myrtveit
Anders Lundquist
Mats Ahlgren
Original Assignee
Sandvik Intellectual Property
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 Intellectual Property filed Critical Sandvik Intellectual Property
Priority to SE0502694A priority Critical patent/SE529838C2/sv
Priority to DE602006014491T priority patent/DE602006014491D1/de
Priority to EP06124268A priority patent/EP1795628B1/en
Priority to AT06124268T priority patent/ATE469251T1/de
Priority to IL179577A priority patent/IL179577A0/en
Priority to US11/633,643 priority patent/US7727621B2/en
Priority to JP2006330795A priority patent/JP2007196365A/ja
Priority to KR1020060124846A priority patent/KR101333559B1/ko
Priority to CN2006101531342A priority patent/CN1978192B/zh
Publication of SE0502694L publication Critical patent/SE0502694L/sv
Publication of SE529838C2 publication Critical patent/SE529838C2/sv

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B27/00Tools for turning or boring machines; Tools of a similar kind in general; Accessories therefor
    • B23B27/14Cutting tools of which the bits or tips or cutting inserts are of special material
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • C23CCOATING 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
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/06Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
    • C23C14/0617AIII BV compounds, where A is Al, Ga, In or Tl and B is N, P, As, Sb or Bi
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C29/00Alloys based on carbides, oxides, nitrides, borides, or silicides, e.g. cermets, or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides
    • C22C29/02Alloys based on carbides, oxides, nitrides, borides, or silicides, e.g. cermets, or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides based on carbides or carbonitrides
    • C22C29/06Alloys based on carbides, oxides, nitrides, borides, or silicides, e.g. cermets, or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides based on carbides or carbonitrides based on carbides, but not containing other metal compounds
    • C22C29/08Alloys based on carbides, oxides, nitrides, borides, or silicides, e.g. cermets, or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides based on carbides or carbonitrides based on carbides, but not containing other metal compounds based on tungsten carbide
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • C23CCOATING 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
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/06Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • C23CCOATING 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
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/06Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
    • C23C14/0641Nitrides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • C23CCOATING 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
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/24Vacuum evaporation
    • C23C14/32Vacuum evaporation by explosion; by evaporation and subsequent ionisation of the vapours, e.g. ion-plating
    • C23C14/325Electric arc evaporation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • C23CCOATING 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
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/34Sputtering
    • C23C14/3464Sputtering using more than one target
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • C23CCOATING 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
    • C23C30/00Coating with metallic material characterised only by the composition of the metallic material, i.e. not characterised by the coating process
    • C23C30/005Coating with metallic material characterised only by the composition of the metallic material, i.e. not characterised by the coating process on hard metal substrates
    • YGENERAL 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
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T407/00Cutters, for shaping
    • Y10T407/27Cutters, for shaping comprising tool of specific chemical composition
    • YGENERAL 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
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/24Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.]
    • Y10T428/24942Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.] including components having same physical characteristic in differing degree
    • Y10T428/2495Thickness [relative or absolute]
    • Y10T428/24967Absolute thicknesses specified
    • Y10T428/24975No layer or component greater than 5 mils thick
    • YGENERAL 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
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/26Web or sheet containing structurally defined element or component, the element or component having a specified physical dimension
    • Y10T428/263Coating layer not in excess of 5 mils thick or equivalent
    • Y10T428/264Up to 3 mils
    • Y10T428/2651 mil or less
    • YGENERAL 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
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/30Self-sustaining carbon mass or layer with impregnant or other layer

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Cutting Tools, Boring Holders, And Turrets (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)
  • Milling Processes (AREA)
  • Chemically Coating (AREA)
  • Gear Processing (AREA)
  • Magnetic Heads (AREA)
  • Heat Treatment Of Sheet Steel (AREA)
  • Heat Treatment Of Steel (AREA)

Description

20 25 30 35 40 529338 mjukare, tunna (Ti,Al)N-skikt med hög Ti-halt, ger en beläggning mer resistent mot sprickbildning i intermittenta operationer.
Figur 1 visar en svepelektronmikroskop-(SEM)-bild av beläggningen med alla individuella multiskikt. Figur 2 visar en SEM-bild av en detalj av beläggningen där de individuella skikten har mätts, och där gittrets väsentliga aperiodiska natur är tydlig.
Enligt föreliggande uppfinning tillhandahålls ett belagt skär bestående av en hårdmetallkropp med en sammansätting av 8-11 vikts-% Co, företrädesvis 9,5-10,5 vikts-% Co, helst 9,9-10,1 vikts-% Co, 0,1-0,5 vikts-% Cr, helst 0,38-0,40 vikts-% Cr och balans WC. Hårdmetallkroppen kan även innehålla mindre mängder av andra element, men då på ett nivå motsvarande en teknisk förorening. Polarisationskoercivitet, HcJ, mätt enligt IEC-norm 60404-7, är ett indirekt mått på WC-kornstorleken och borde ha ett värde i området 18-22 kA/m, företrädesvis 19-21 kA/m, helst 19,8- 20,2 kA/m. Koboltbindefasen är legerad med en viss mängd av W och Cr som ger det uppfunna härdmetallskäret dess önskade egenskaper.
W och Cr i bindefasen påverkar de magnetiska egenskaperna hos kobolt och kan därför relateras till ett värde RC, definierat som RC= PMM/vikts-%Co där PMM är den mätta viktsprocenten av magnetiskt material i kroppen mätt enligt IEC-normen 60404-14 och vikts-% Co är viktsprocenten av Co i kroppen.
RC-värdet är beroende av graden av inlegering hos bindefasen.
Lägre RC-värden motsvarar högre W- och Cr-halt och RC=1 motsvarar praktiskt taget en frånvaro av W och Cr i bindefasen.
RC-värdet kan variera mellan 1 och omkring 0,75 beroende på graden av inlegering. Lägre RC-värden motsvarar högre W- och Cr- halt och RC=1 motsvarar praktiskt taget en frånvaro av W och Cr i bindefasen.
Den har nu enligt föreliggande uppfinning visat sig att en förbättrad skärprestanda ástadkommes om hårdmetallkroppen har ett RC-värde i området av 0,78-0,90, företrädesvis inom 0,80-0,89, helst inom 0,83-0,87. Hårdmetallen kan även innehålla små mängder, <1 volym %, av n-fas (M6C), utan några skadliga effekter. Från de specificerade RC-värdena (< 1) följer även att ingen fri grafit är tillåten i hârdmetallkroppen enligt föreliggande uppfinning. och Skäret enligt föreliggande uppfinning är försett med ett aperiodiskt TiAlN-multiskikt bestående av en binår A/B/A/B/A/B- 10 15 20 25 30 35 0"! i\) \O GO LN CO struktur med tunna omväxlande delskikt A och B som upprepas genom hela beläggningen. En sekvens av ett delskikt A/B betecknas här som en lamell. P.g.a. den aperiodiska naturen av beläggningen, kommer tjockleken av varje lamell att variera men i genomsnitt är lamelltjockleken inom 30-300 nm, företrädesvis 60-120 nm.
Delskiktet A omfattar AlxTibxN, där x är 0,40-0,7, företrädesvis 0,5-0,67. Skikt B omfattar TiyAlLyN, där y är 0,6-1, företrädesvis 0,75-1. Stökiometrin för hela beläggningen mätt med t ex. mikroprob eller EDS är inom intervallet TizAlL1N, z: 0,40-0,7, företrädesvis 0,45-0,6. Den totala tjockleken av multiskiktbeläggningen är 0,5 pm till 15 pm, företrädesvis 1 pm till 10 pm, mer företrädesvis 1-5 pm pà spänsidan och 2-8 pm på släppningssidan. I en föredragen utföringsform finns det ett yttre TibAlbbN skikt, b=0,8-0,9, företrädesvis 0,82-0,85, med en tillräcklig tjocklek för att ge ett synligt, homogent bronsfärgat utseende, företrädesvis 0,1-1 pm tjockt.
Föreliggande uppfinning avser även ett sätt att tillverka ett skär omfattande ett hàrdmetall substrat och en beläggning. Enligt metoden består substratet av WC, 8-11 vikts-% Co, företrädesvis 9,5-10,5 vikts-% Co och 0,1-0.5 vikts-% Cr med en HcJ i intervallet 18-22 kA/m, företrädesvis 19-21 kA/m, helst 19,8-20,2 kA/m, och ett RC-värde i området av 0,78-0,90, företrädesvis inom 0,80-0,89, och helst inom 0,83-0,87. Ovanpå detta substrat är en beläggning utfälld bestående av en laminär, multiskiktstruktur av A/B/A/B... där skikt A respektive B består av AlxTi,xN och TiyAl,yN i polykristallin, ej repetitiv form, med x= 0,40-0,70, företrädesvis 0,50-0,67, och y=0,60-1,00, företrädesvis 0,75-1,00, med en genomsnittlig tjocklek av ett A/B-delskikt inom området 30- 300 nm, företrädesvis 60-120 nm, väsentligen slumpvis varierande.
Den totala tjockleken av multiskiktbeläggningen är 0,5 pm till 15 pm, företrädesvis 1 pm till 10 pm, mer företrädesvis 1-5 pm på spànsidan och 2-8 pm pä släppningssidan. Beläggningen är utfälld med användning av katodisk ljusbàgsföràngning med användning av två eller tre par av bàgkällor bestående av ren Ti och/eller TiAl- legering(ar), i en N2 eller N2+Ar blandad gasatmosfär. I en föredragen utföringsform är ett yttre TibAl,bN skikt utfällt, b=0,8-0,9, företrädesvis 0,82-0,85, av tillräcklig tjocklek för att ge ett synligt, homogent bronsfärgat utseende, företrädesvis 0,1-l pm tjockt. 10 15 20 25 30 35 40 529858 Föreliggande uppfinning avser även användning av ett skär enligt ovan för metallfräsning i stållegeringar och rostfria stål, företrädesvis torra betingelser och skärhastigheter och matningshastigheter enligt följande tabell: Fräsning med 90 graders ingångsvinkel: I) Vc: 25 - 350 m/min företrädesvis 50 - 250 m/min och fz: - 0,4 mm/tand Planfräsning (45-75 graders ingángsvinkel): -9 vc; 25 - 350 m/min företrädesvis so - 250 m/min Och f2= 0,05 - 0,7 mm/tand Fräsningskoncept med hög matning: -9 Vc: 25 - 350 m/min och fz: 0,30 - 3,0 mm/tand företrädesvis 0,3 - 1,8 mm/tand.
Exempel l Aperiodiska multiskikt utfälldes med katodisk ljusbàgsföràngning pà hàrdmetallfrässkär med en sammansättning av 10 vikts-% Co, 0,4 vikts-% Cr och balans WC, och med ett HcJ-värde av 20,2 kA/m och ett Rc-värde av 0,85 som mättes i FÖRSTER KOERZIMAT CS 1.096 från Foerster Instrument Inc. Multiskikten utfälldes från ett par av TiMAlm-källor och två par av TiyAlm- källor med skären monterade pá ett 3-faldigt roterande substratbord arrangerat för att erhålla en aperiodisk struktur.
Ljusbågsförångningen utfördes i en N2-atmosfär. Den totala beläggningstjockleken var i området 2-9 pm, varierande från Sats till sats, frän skär till skär, och över skärets yta. Beläggningen bestod av ett binärt A/B/A/B/A/B aperiodiskt multiskikt, dvs. skikt med en ej repetitiv tjocklek, men med en genomsnittlig A/B- skikttjocklek av 60-120 nm. Skäret var belagt med ett sista yttre skikt av TiMAlmN för att producera en bronsfärg.
SEM-bilder av denna beläggning i tvärsnitt kan ses i figurerna 1 och 2. Den aperiodiska naturen kan ses i figur 2.
Vàgigheten i delskikten härstammar åtminstone delvis från substratgrovheten.
Beläggningen hade en genomsnittlig sammansättning av TizAl11N liggande mellan sammansättningen av de två delskikten A och B.
Denna genomsnittliga sammansättning mättes i en mikroprob i centrum av släppningssidan. En sammansättning motsvarande Tim5A1m5N erhölls. 10 15 20 25 30 35 40 529838 Förklaringar till exempel 2-7: Följande uttryck används vanligen inom metallbearbetning, och förklaras i tabellen nedanför: Vc (m/min): skärhastighet i meter per minut fz (mm/tand): z: (antal) matningshastighet i millimeter per tand antal tänder i skärmaskinen ae (mm): radiellt skärdjup i millimeter ap (mm): axialt skärdjup i millimeter D (mm): skärmaskinens diameter i millimeter Exempel 2 Skär från exempel 1 testades och jämfördes med referens A som är ett homogent TinAlmN-skikt av samma tjocklek omfattande samma substrat. Båda skären var av geometrin R390-11T0308M-PM. De testades i ett låglegerat stål med V¿=150m/min, f,=0,l5 mm/tand, ae=25 mm, ap=3 mm, z=3, D=25 mm. Kylmedel: emulsion. Skäret från exempel 1 varade i 56 minuter i denna applikation, medan Referens A varade i endast 29 minuter. Den avgörande skillnaden i förslitningstyp för ökning av livslängden var mindre urflisning av skäreggen.
Exempel 3 Skär fràn exempel l testades och jämfördes med Referens A (homogent TinAlflN-skikt) såväl som Referens B (TiN-multiskikt kombinerat med TiCN och ett tjockare TiCN-skikt på topp).
Geometrin var i samtliga fall N33lA-145008 H-WL. Arbetsmaterialet var olegerat stål. Torra betingelser. Skärdata var Vc=466 m/min, fz=0,22 mm/tand. Referens B varade i 2,3 minuter, Referens A varade i 9 minuter. Efter 9 minuter var multiskiktsskäret från exempel 1 fortfarande i bruk med endast små tecken på förslitning medan de andra tvâ skären fick tas ur bruk p.g.a. allvarliga skador. Den avgörande skillnaden i förslitningstyp för ökning av livslängden var mindre urflisning av skäreggen.
Exempel 4 Skär med geometrin R300-1648M-PH och med samma substratsammansättning och samma beläggning som de i exempel 1 testades och jämfördes med Referens A med ett homogent TinAlmN~ skikt av samma tjocklek utfällt på skär från samma substratsats. 10 15 529838 Arbetsmaterialet i detta fall var ett verktygsstàl med en hårdhet av 48 HRC. Skärdata var: V¿=35m/min, fz= 0,5mm/tand, D=63 mm, ae=30 - 64 mm. Kylmedel: luftflöde. I detta test var livslängden 17 minuter jämfört med endast 12 minuter för Referens A, en ökning med 42%. Den avgörande skillnaden i förslitningstyp för ökning av livslängden var bättre motstånd mot förslitning vid skärdjupet (notchförslitning). z=6, ap=l,5mm, Exempel 5 Skär från exempel 1 testades och jämfördes med Referens A såväl som Referens B. Geometrin var i samtliga fall R390-llTO308M- PM. Arbetsmaterialet var ett legerat stål med en hårdhet av 220 HB. Skärdata var Vc=94 m/min, fz=0,055 mm/tand. Torra betingelser.
Referens B kunde bearbeta 16 komponenter, Referens A 24 komponenter och skären från exempel l kunde bearbeta 40 komponenter. Den avgörande skillnaden i förslitningstyp för en ökning av livslängden var mindre urflisning av skäreggen. 10 15 20 25 529838 Exempel 6 Skär från exempel 1 testades och jämfördes med Referens A sàväl som Referens B. Geometrin var i samtliga fall CM245-12T3 E- PL. Arbetsmaterialet var ett austenitiskt rostfritt stål.
Skärdata: Vc=250m/min fz=0,09mm/tand, ap=2mm ae=50mm z=1. Torra betingelser. I detta test varade skären från exempel 1 6 meter, Referens A varade 3,5 meter och Referens B varade 3 meter.
Multiskiktskäret från exempel 1 utklassar tydligt de andra varianterna. Den avgörande skillnaden i förslitningstyp för ökning av livslängden var bättre skäreggsseghet (inga sprickor, inget kantbrott).
Exempel 7 Skär från exempel 1 testades och jämfördes med Referens C enligt exempel 1 i patentansökan WO 01/16389. Geometrin var R210- 1405l2M-PM i samtliga fall. Arbetsmaterialet var ett verktygsstål med en hårdhet av 45 HRC. Skärdata: Vc=90 m/min fz=0,58 mm/tand, ap=1 mm, ae=38,6 mm, z=1, D=66 mm. Torra betingelser. I detta test varade skären från exempel 1 i 34 minuter medan Referens C som bästa resultat àstadkom 14 minuter. Den avgörande skillnaden i förslitningstyp för ökning av livslängden var bättre motstånd mot förslitning vid skärdjupet (notchförslitning). _ Sammanfattningsvis kan skären enligt uppfinningen motstå alla förslitningstyper bättre än andra testade skär, uppvisande ett mer förutsägbart beteende hos skäreggen och är mer pålitliga under instabila betingelser. De tillåter en ökning av skärdata.

Claims (5)

10 15 20 25 30 35 Krav
1. Skär omfattande ett hârdmetallsubstrat och en beläggning k ä n n e t e c k n a t av att -substratet består av WC, 8-ll vikts-% Co, mer företrädesvis 9,5-10,5 vikts-% Co, helst 9,9-10,1 vikts-% Co, och 0,1-0,5 vikts-% Cr, mer företrädesvis 0,38-0,40 vikts-% Cr, med HCJ i området 18-22 kA/m, mer företrädesvis 19-21 kA/m, helst 19,8-20,2 kA/m, och med ett RC-värde inom 0,78-0,90, företrädesvis inom 0,80-0,89, och helst inom 0,83-0,87, och -beläggningen består av en laminär, multiskiktstruktur av A/B/A/B.... där skikten A respektive B består av AlxTiLfiN och TiYAlk¶N i polykristallin, ej repetitiv form, med x 0,4-0,7, företrädesvis 0,5-0,67, y 0,6-1, företrädesvis 0,75-1, och x med en genomsnittlig tjocklek av ett A/B-delskikt inom omrâdet 30-300 nm, företrädesvis 60-120 nm, väsentligen slumpvis varierande och med en total tjocklek av multiskiktsbeläggninqen av 0,5 um till 15 um, företrädesvis 1 pm till 10 pm, mer företrädesvis 1 pm till 5 um på skärets spånsida och 2-8 um på skärets släppningssida, där beläggningen har en total kemisk sammansättning i genomsnitt över hela beläggningen av z=0,4-0,7, företrädesvis 0,45-0,6, uttryckt som Ti,AlL1N.
2. Skär enligt krav 1 k ä n n e t e c k n a t av ett yttre TibAlLbN-skikt, b=0,8-0,9, företrädesvis 0,82-0,85, av tillräcklig tjocklek för att ge ett synligt, homogent bronsfärgat utseende, företrädesvis 0,1-1 pm tjockt.
3. Sätt att tillverka ett skär omfattande ett hårdmetallsubstrat och en beläggning k ä n n e t e c k n a t av att tillhandahålla ett substrat bestående av WC, 8-11 vikts-% Co, mer företrädesvis 9,5-10,5 vikts-% Co, helst 9,9-lO,l vikts-% Co, och 0,1-0,5 vikts-% Cr, mer företrädesvis 0,38-0,40 vikts-% Cr, med HcJ i omrâdet 18-22 kA/m, mer företrädesvis 19-21 kA/m, helst 19,8-20,2 kA/m, och med ett RC-värde av 0,78-0,90, inom 0,80-0,89, och helst inom 0,83-0,87, och deponering av en beläggning bestående av en laminär, multiskíktstruktur av A/B/A/B... där skikten A respektive B består av AlxTiy¶N och TiyAlyyN i polykristallin, ej repetitiv form, med x 0,4-0,7, företrädesvis 10 15 20 25 30 529838 företrädesvis 0,5-0,67, och y 0,6-1, företrädesvis 0,75-1, och x området 30-300 nm, företrädesvis 60-120 nm, väsentligen slumpvis varierande och med en total tjocklek av multiskiktbeläggningen av 0,5 um till 15 nm, företrädesvis l nm.till 10 um, mer företrädesvis l-5 pm på skärets spànsida och 2-8 pm på skärets släppningssida, där beläggningen har en total kemisk sammansättning i genomsnitt över hela beläggningen av z=0,4-0,7, företrädesvis 0,45-0,6, uttryckt som TizAly¶N, med användning av katodisk ljusbågsföràngning med användning av två eller tre par av bågkällor bestående av ren Ti och/eller TiAl-legering(ar), i en N2 eller en N2+Ar blandad gasatmosfär.
4. Sätt enligt krav 3 k ä n n e t e c k n a d av deponering av ett yttre TibAlLbN-skikt, b=O,8-0,9, företrädesvis 0,82~O,85, av tillräcklig tjocklek för att ge ett synligt, homogent bronsfärgat utseende, företrädesvis 0,1-1 um tjockt.
5. Användning av ett skär enligt kraven 1-2 för metallfräsning av stàllegeringar och rostfria stål, företrädesvis under torra betingelser, och skärhastigheter och matningshastigheter enligt följande: - fräsning med 90° ingångsvinkel vid skärhastighet: 25 - 350 m/min, företrädesvis 50 - 250 m/min, och matningshastighet: 0,04 - 0,4 mm/tand eller - planfräsning vid 45°-75° ingångsvinkel vid skärhastighet: 25 - 350 m/min, företrädesvis 50 - 250 m/min, matningshastighet: 0,05 - 0,7 mm/tand eller - fräsningsapplikationer med hög matning vid skärhastighet: 25 - 350 m/min och matningshastighet: 0,30 - 3,0 mm/tand, företrädesvis 0,3 - 1,8 mm/tand. och
SE0502694A 2005-12-08 2005-12-08 Belagt hårdmetallskär, sätt att framställa detta samt dess användning för fräsning i stål SE529838C2 (sv)

Priority Applications (9)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0502694A SE529838C2 (sv) 2005-12-08 2005-12-08 Belagt hårdmetallskär, sätt att framställa detta samt dess användning för fräsning i stål
DE602006014491T DE602006014491D1 (de) 2005-12-08 2006-11-17 Hartmetallwendeplatte zum Stahlfräsen
EP06124268A EP1795628B1 (en) 2005-12-08 2006-11-17 Insert for milling of steel
AT06124268T ATE469251T1 (de) 2005-12-08 2006-11-17 Hartmetallwendeplatte zum stahlfräsen
IL179577A IL179577A0 (en) 2005-12-08 2006-11-26 Coated cemented carbide insert for machining of steel
US11/633,643 US7727621B2 (en) 2005-12-08 2006-12-05 Insert for milling of steel
JP2006330795A JP2007196365A (ja) 2005-12-08 2006-12-07 鋼のフライス加工用インサート
KR1020060124846A KR101333559B1 (ko) 2005-12-08 2006-12-08 절삭 인서트, 절삭 인서트의 제조 방법 및 절삭 인서트를 사용하는 방법
CN2006101531342A CN1978192B (zh) 2005-12-08 2006-12-08 用于铣削钢的刀片

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0502694A SE529838C2 (sv) 2005-12-08 2005-12-08 Belagt hårdmetallskär, sätt att framställa detta samt dess användning för fräsning i stål

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SE0502694L SE0502694L (sv) 2007-06-09
SE529838C2 true SE529838C2 (sv) 2007-12-04

Family

ID=37575145

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE0502694A SE529838C2 (sv) 2005-12-08 2005-12-08 Belagt hårdmetallskär, sätt att framställa detta samt dess användning för fräsning i stål

Country Status (9)

Country Link
US (1) US7727621B2 (sv)
EP (1) EP1795628B1 (sv)
JP (1) JP2007196365A (sv)
KR (1) KR101333559B1 (sv)
CN (1) CN1978192B (sv)
AT (1) ATE469251T1 (sv)
DE (1) DE602006014491D1 (sv)
IL (1) IL179577A0 (sv)
SE (1) SE529838C2 (sv)

Families Citing this family (39)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE530516C2 (sv) 2006-06-15 2008-06-24 Sandvik Intellectual Property Belagt hårdmetallskär, metod att tillverka detta samt dess användning vid fräsning av gjutjärn
SE530517C2 (sv) * 2006-08-28 2008-06-24 Sandvik Intellectual Property Belagt hårdmetallskär, sätt att tillverka detta samt dess användning för fräsning av hårda Fe-baserade legeringar > 45 HRC
SE0602815L (sv) * 2006-12-27 2008-06-28 Sandvik Intellectual Property Belagt hårdmetallskär speciellt användbart för tunga grovbearbetningsoperationer
SE0701760L (sv) * 2007-06-01 2008-12-02 Sandvik Intellectual Property Hårdmetallskär för avstickning, spårstickning och gängning
US8455116B2 (en) 2007-06-01 2013-06-04 Sandvik Intellectual Property Ab Coated cemented carbide cutting tool insert
SE0701449L (sv) 2007-06-01 2008-12-02 Sandvik Intellectual Property Finkornig hårdmetall med förfinad struktur
SE0701320L (sv) * 2007-06-01 2008-12-02 Sandvik Intellectual Property Belagd hårdmetall för formverktygsapplikationer
SE0701761A0 (sv) 2007-06-01 2008-12-02 Sandvik Intellectual Property Finkornig hårdmetall för svarvning i varmhållfasta superlegeringar (HRSA) och rostfria stål
AT9999U1 (de) * 2007-06-29 2008-07-15 Ceratizit Austria Gmbh Al-ti-ru-n-c hartstoffschicht
SE531971C2 (sv) * 2007-08-24 2009-09-15 Seco Tools Ab Belagt skärverktyg för allmän svarvning i varmhållfast superlegeringar (HRSA)
US20090060669A1 (en) * 2007-09-05 2009-03-05 Sandvik Intellectual Property Ab Coated drill and a method of making the same
WO2009031958A1 (en) * 2007-09-05 2009-03-12 Sandvik Intellectual Property Ab Coated drill and a method of making the same
WO2009070111A1 (en) * 2007-11-28 2009-06-04 Sandvik Intellectual Property Ab Coated cemented carbide inserts for rough milling of gears
WO2009070109A1 (en) * 2007-11-28 2009-06-04 Sandvik Intellectual Property Ab Coated cemented carbide inserts for gear milling in cast low carbon steel parts
US7947363B2 (en) * 2007-12-14 2011-05-24 Kennametal Inc. Coated article with nanolayered coating scheme
KR100876366B1 (ko) * 2008-04-24 2008-12-31 한국야금 주식회사 절삭공구용 다층경질 박막
EP2163661B1 (de) * 2008-09-05 2012-08-01 LMT Fette Werkzeugtechnik GmbH & Co. KG Wälzfräswerkzeug mit einer Beschichtung und Verfahren zur Neubeschichtung eines Wälzfräswerkzeuges
JP5235607B2 (ja) * 2008-10-23 2013-07-10 京セラ株式会社 表面被覆工具
JP2010214522A (ja) * 2009-03-17 2010-09-30 Futaba Corp 切削用工具
SE533972C2 (sv) * 2009-07-27 2011-03-15 Seco Tools Ab Finkornigt belagt hårdmetallskärverktygsskär för svarvning i härdat stål och verktygsstål
US8277958B2 (en) * 2009-10-02 2012-10-02 Kennametal Inc. Aluminum titanium nitride coating and method of making same
KR101190324B1 (ko) 2010-02-11 2012-10-11 대구텍 유한회사 절삭공구
WO2011131756A1 (en) * 2010-04-23 2011-10-27 Seco Tools Ab Pvd coating for metal machining
EP2392688A1 (en) * 2010-06-07 2011-12-07 Sandvik Intellectual Property AB Coated cutting tool
AT510963B1 (de) * 2011-03-18 2012-08-15 Boehlerit Gmbh & Co Kg Beschichteter körper und verfahren zu dessen herstellung
EP2634285A1 (en) 2012-02-29 2013-09-04 Sandvik Intellectual Property AB Coated cutting tool
AT511950B1 (de) * 2012-03-14 2013-04-15 Boehlerit Gmbh & Co Kg Beschichteter Körper und Verfahren zum Beschichten eines Körpers
CN103586520B (zh) * 2013-10-17 2016-01-27 厦门金鹭特种合金有限公司 一种涂层切削刀具及其制作方法
DE102014103220A1 (de) * 2014-03-11 2015-09-17 Walter Ag TiAIN-Schichten mit Lamellenstruktur
JP6548073B2 (ja) * 2014-05-28 2019-07-24 三菱マテリアル株式会社 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切削工具
US9962771B2 (en) * 2014-06-06 2018-05-08 Sumitomo Electric Hardmetal Corp. Surface-coated tool and method of manufacturing the same
JP6376466B2 (ja) 2014-11-13 2018-08-22 三菱マテリアル株式会社 表面被覆切削工具
AT516062B1 (de) 2015-01-15 2016-02-15 Boehlerit Gmbh & Co Kg Verfahren zum Beschichten eines Gegenstandes und damit hergestellte Beschichtung
WO2016190332A1 (ja) * 2015-05-26 2016-12-01 三菱マテリアル株式会社 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切削工具
JP6709536B2 (ja) * 2015-05-26 2020-06-17 三菱マテリアル株式会社 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切削工具
WO2017009101A1 (en) 2015-07-13 2017-01-19 Sandvik Intellectual Property Ab Coated cutting tool
JP6045010B1 (ja) * 2016-04-14 2016-12-14 住友電工ハードメタル株式会社 表面被覆切削工具およびその製造方法
CN111757948A (zh) * 2017-11-24 2020-10-09 欧瑞康表面处理解决方案股份公司普费菲孔 具有增强热稳定性的Al-Cr基陶瓷涂层
CN111331963B (zh) * 2020-03-27 2024-01-05 嘉兴吉森科技有限公司 一种多层复合钢及多层复合钢刀具的制作方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE9504304D0 (sv) * 1995-11-30 1995-11-30 Sandvik Ab Coated milling insert
SE518145C2 (sv) * 1997-04-18 2002-09-03 Sandvik Ab Multiskiktbelagt skärverktyg
US6309738B1 (en) * 1998-02-04 2001-10-30 Osg Corporation Hard multilayer coated tool having increased toughness
SE519005C2 (sv) * 1999-03-26 2002-12-17 Sandvik Ab Belagt hårdmetallskär
SE9903090D0 (sv) 1999-09-01 1999-09-01 Sandvik Ab Coated milling insert
SE9903122D0 (sv) * 1999-09-06 1999-09-06 Sandvik Ab Coated cemented carbide insert
JP3700658B2 (ja) * 2002-02-26 2005-09-28 三菱マテリアル株式会社 断続重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立方晶窒化硼素基焼結材料製切削工具
US6660133B2 (en) * 2002-03-14 2003-12-09 Kennametal Inc. Nanolayered coated cutting tool and method for making the same

Also Published As

Publication number Publication date
CN1978192B (zh) 2012-09-05
DE602006014491D1 (de) 2010-07-08
EP1795628A1 (en) 2007-06-13
EP1795628B1 (en) 2010-05-26
ATE469251T1 (de) 2010-06-15
KR20070061456A (ko) 2007-06-13
CN1978192A (zh) 2007-06-13
US20070141346A1 (en) 2007-06-21
KR101333559B1 (ko) 2013-11-27
JP2007196365A (ja) 2007-08-09
SE0502694L (sv) 2007-06-09
IL179577A0 (en) 2007-08-19
US7727621B2 (en) 2010-06-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SE529838C2 (sv) Belagt hårdmetallskär, sätt att framställa detta samt dess användning för fräsning i stål
US6884499B2 (en) Nanolayered coated cutting tool and method for making the same
KR101465278B1 (ko) 다층 피복 절삭 공구
SE523826C2 (sv) Skär belagt med TiAIN för bearbetning med hög hastighet av legerade stål, sätt att framställa ett skär och användning av skäret
SE530516C2 (sv) Belagt hårdmetallskär, metod att tillverka detta samt dess användning vid fräsning av gjutjärn
EP1846590A1 (en) Cemented carbide insert for toughness demanding short hole drilling operations
WO1998003691A1 (en) Cemented carbide insert for turning, milling and drilling
WO2011149580A1 (en) Multilayer nitride hard coatings
SE0701761A0 (sv) Finkornig hårdmetall för svarvning i varmhållfasta superlegeringar (HRSA) och rostfria stål
KR102478915B1 (ko) 다층 코팅을 갖는 금속 절삭 공구
KR20180030522A (ko) 코팅된 절삭 공구
EP2392688A1 (en) Coated cutting tool
SE510778C2 (sv) Belagt skär för finfräsning av grått gjutjärn
SE526599C2 (sv) CVD-belagt hårdmetallskär
SE532043C2 (sv) CVD-belagt skär för fräsning samt tillverkningsmetod
SE520253C2 (sv) Belagt hårdmetallskär
JP2008284638A (ja) 被覆切削工具
JP3934263B2 (ja) 耐摩耗性に優れた硬質皮膜および硬質皮膜被覆部材
EP3842169A1 (en) Cutting tool
SE511089C2 (sv) Belagt skärverktyg av hårdmetall för svarvning i rostfritt stål

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed