SE530634C2 - Belagt hårdmetallskär, metod att tillverka detta samt dess användning vid torr fräsning av gjutjärn - Google Patents
Belagt hårdmetallskär, metod att tillverka detta samt dess användning vid torr fräsning av gjutjärnInfo
- Publication number
- SE530634C2 SE530634C2 SE0601313A SE0601313A SE530634C2 SE 530634 C2 SE530634 C2 SE 530634C2 SE 0601313 A SE0601313 A SE 0601313A SE 0601313 A SE0601313 A SE 0601313A SE 530634 C2 SE530634 C2 SE 530634C2
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- layer
- cemented carbide
- cast iron
- thickness
- cutting
- 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
-
- 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
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C29/00—Alloys based on carbides, oxides, nitrides, borides, or silicides, e.g. cermets, or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides
- C22C29/02—Alloys based on carbides, oxides, nitrides, borides, or silicides, e.g. cermets, or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides based on carbides or carbonitrides
- C22C29/06—Alloys 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
- C22C29/08—Alloys 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
-
- 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
- C23C16/0254—Physical treatment to alter the texture of the surface, e.g. scratching or polishing
-
- 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
- C23C16/0281—Deposition of sub-layers, e.g. to promote the adhesion of the main coating of metallic sub-layers
-
- 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
- C23C16/36—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
- 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
- C23C16/40—Oxides
- C23C16/403—Oxides of aluminium, magnesium or beryllium
-
- 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
- C23C16/56—After-treatment
-
- 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
- C23C28/042—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 including a refractory ceramic layer, e.g. refractory metal oxides, ZrO2, rare earth oxides
-
- 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
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F5/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the special shape of the product
- B22F2005/001—Cutting tools, earth boring or grinding tool other than table ware
-
- 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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Cutting Tools, Boring Holders, And Turrets (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
Description
W U 20 25 30 35 40 530 B34 2 WO 01/16388 beskriver ett belagt skär speciellt användbart för fräsning i låg- och mediumlegerade stål med eller utan abrasiva ytzoner under torra eller våta betingelser vid hög skärhastighet, och fräsning av härdade stål vid hög skärhastighet.
U.S. Patent Nr. 6,638,609 beskriver belagda frässkär speciellt användbara för fräsning i grått gjutjärn med eller utan gjuthud under våta betingelser vid låga och måttliga skärhastigheter och fräsning av nodulärt gjutjärn och kompaktgrafitjärn med eller utan gjuthud under våta betingelser vid måttliga skärhastigheter.
US Patentansökan 2006/0115683 beskriver belagda frässkär speciellt användbara för fräsning i grått gjutjärn med eller utan gjuthud under torra betingelser vid företrädesvis ganska höga skärhastigheter och fräsning av nodulärt gjutjärn och kompaktgrafitjärn med eller utan gjuthud under torra betingelser vid ganska höga skärhastigheter. Skären kännetecknas av en WC-Co- hårdmetall med ett lågt innehåll av kubiska karbider och en högt W-legerad bindefas och en beläggning innefattande ett inre skikt av TiCxNy med kolumnära korn följt av ett våtblästrat skikt av d- Al2O3. ÅNDAMÅL MED UPPFINNINGEN Det är ett ändamål med föreliggande uppfinning att tillhandahålla belagda härdmetallskär med betydligt förbättrade skärprestanda än för motsvarande skär enligt tidigare känd teknik speciellt användbara för grov fräsning under torra betingelser av grått gjutjärn, höglegerat grått gjutjärn, och kompaktgrafitjärn företrädesvis vid höga skärhastigheter.i Det har nu överraskande visat sig att förbättrade egenskaper av frässkär kan erhållas med avseende på de olika förslitningtyperna som råder vid de ovannämnda bearbetningsoperationerna om skären omfattar: en hårdmetallkropp med en W-legerad bindefas och med en väl balanserad kemisk sammansättning och en viss kornstorlek av WC, ett kolumnärt TiCxNy-skikt och ett efterbehandlat a-Al203- toppskikt.
Enligt föreliggande uppfinning tillhandahålls belagda skär omfattande en hårdmetallkropp med en sammansättning av 7,3-7,9 vikts-% Co, företrädesvis 7,5-7,7 vikts-% Co, 1,0-2,0 vikts-%, företrädesvis 1,3-1,7 vikts-%, kubiska karbider av metallerna Ta, Nb och Ti och balans WC, företrädesvis 90,6-91,2 vikts-% WC. Ti- innehållet är helst på en nivå av en teknisk förorening eller 0.
W 20 25 30 35 40 530 B34 3 Koerciviteten, Hc, ska ha ett värde i området 13,8-15,7 kA/m, företrädesvis inom 14,2-15,2 kA/m.
Koboltbindefasen är legerad med W. Innehållet av W i bindefasen är uttryckt som CW-kvot= magnetisk-% Co / vikts-% Co där magnetisk-% Co är viktprocent av magnetisk Co och vikts-% Co är viktprocent av Co i hárdmetallen.
CW-kvoten är en funktion av W-innehållet i Co-bindefasen. En CW-kvot av 0,75-0,8 motsvarar ett mycket högt W-innehåll i bindefasen medan en CW-kvot av 1 motsvarar i princip ingen W- legering.
Enligt föreliggande uppfinning àstadkommes en förbättrad skärprestanda om: A) hàrdmetallkroppen har en koboltbindefas legerad med W motsvarande en CW-kvot av 0,85-0,94, och företrädesvis av 0,88-0,92 B) skären har en 25-50 pm eggavrundning före beläggning.
C) beläggningen omfattar - ett första, innersta skikt av TiCxNyOz med x+y+z=1, y>x och z0,8 och z=0 och en total tjocklek 0,1-1,5 pm, företrädesvis > 0,4 pm. - ett andra skikt av TiCXNy med x+y=1, x>0,3 och y>0,3, med en tjocklek av 4,5-9,5 pm, företrädesvis 5-7,5 pm, med kolumnära korn. - ett tredje skikt av TiCxNyOz med x+y+z=l, x>0,3 och z>O,3, 0<=y - ett fjärde skikt av jämn d-Al2O3 med en tjocklek av 9-15 pm, företrädesvis 10-12 pm och en ytfinhet i den skärande zonen av Ra<0,4 pm över en längd av 10 pm med användning av kända CVD~ metoder.
- Förhållandet mellan skikttjockleken av det fjärde skiktet A12O3 och det andra skiktet av TiCxNy är företrädesvis 1,3-2,4. - ett 0,1-2 pm tjockt färgat toppskikt, företrädesvis TiN eller ZrN på släppningssidan.
Föreliggande uppfinning avser även en metod att tillverka belagda skär bestående av en hårdmetallkropp med en sammansättning av 7,3-7,9 vikts~% Co, företrädesvis 7,5-7,7 vikts-% Co, 1,0-2,0 vikts-%, företrädesvis 1,3-1,7 vikts-%, kubiska karbider av metallerna Ta, Nb och Ti och balans WC, företrädesvis 90,6-91,2 vikts-% WC. Ti-innehållet är helst pà en nivå av en teknisk W 20 25 30 35 40 530 B34 4 förorening eller 0. Tillverkningsbetingelserna är valda så att en sintrad struktur erhålls med en koercivitet, Hc, av 13,8-15,7 kA/m, företrädesvis 14,2-15,2 kA/m och en koboltbindefas legerad med W motsvarande till en CW-kvot av 0,85-0,94, 0,88-0,92 definierat som ovan. Efter vàtblästring av skären till företrädesvis 25-50 pm eggavrundning utfälls en beläggning omfattande följande Skikt: - ett första, innersta skikt av TiCXNYOz med x+y+z=1, y>x och z0,8 och z=0 och en total tjocklek 0,1-1,5 pm företrädesvis >0,4 pm, med användning av kända CVD-metoder, - ett andra skikt av TiCXNy med x+y=1, x>0,3 och y>O,3, företrädesvis x>0,5, med en tjocklek av 4,5-9,5 pm, företrädesvis 5-7,5 pm, med kolumnära korn med användning av MTCVD-teknik med acetonitril som kol- och kvävekälla för att bilda skiktet i temperaturintervallet 700-900°C. De exakta betingelserna, emellertid, beror i viss utsträckning på utformningen av utrustning som används, - ett tredje skikt av TiCXNyOZ med x+y+z=1, x>0,3 och z>0,3, 0<=y< 0,2, med en tjocklek av 0,3-1,5 pm framställd genom CVD med användning av reaktionsblandningarna TiCl4, CO, H2 eller TiCl4, co, H2, N2. - ett fjärde skikt av d-Al2O3, med en tjocklek av 9-15 pm, företrädesvis 10-12 pm med användning av kända CVD-metoder.
Förhållandet mellan skikttjocklekarna av det fjärde skiktet Al2O3 och det andra skiktet av TiCXNY är helst 1,3-2,4. - ett 0,1-2 pm tjockt färgat toppskikt, företrädesvis TiN eller ZrN med användning av CVD- eller PVD-teknik.
Slutligen, Al2O3-skiktet pä spånsidan och längs skäregglinjen utsätts för en intensiv våtblästringsoperation för att erhålla en jämn ytfinhet, företrädesvis med en ytfinhet i den skärande zonen av Ra<0,4 pm över en längd av 10 pm med användning av en slurry omfattande Al2O3-korn och vatten. Alternativt kan detta vàtblästringssteg utföras före beläggningen av det färgade toppskiktet på släppningssidorna.
Uppfinningen avser även användningen av ett skär enligt kraven 1-3 för torr fräsning av gjutjärn såsom grått gjutjärn, höglegerat grätt gjutjärn, kompaktgrafitjärn vid en skärhastighet av 150-375 m/min och en matning av 0,1-0,35 mm/tand beroende på skärhastighet och skärgeometri. 20 25 30 530 B34 Exempel 1 (Uppfinning) Hårdmetallfräsämnen pressades i geometrierna R245-12T3M-KM, R290-12T308M-KM och SPKN1204 EDR från pulver med sammansättningen 7,6 vikts-% Co, 1,25 vikts-% TaC, 0,30 vikts-% NbC och balans WC och sintrades med normal teknik vid 141UC som gav sintrade skär med ett Hc-värde av 14,7 kA/m och ett innehåll av magnetisk Co av 6,85 vikts-% motsvarande en CW-kvot av 0,90. Skären eggavrundades med användning av en vàtblästringsmetod till en radie av 35 pm och belades sedan med ett första 0,5 pm tjockt TiCxNy-skikt med ett högt kväveinneháll motsvarande ett y-värde av omkring 0,95, följt av ett andra 6 pm tjockt TiCxNy-skikt, med ett x-värde av omkring 0,55 och med en kolumnär kornstruktur med användning av MTCVD- teknik (temperatur 850-885°C och CH3CN som kol-/kvävekälla). I följande steg under samma beläggningscykel utfälldes ett tredje 1 pm tjockt Ti(C,O)-skikt följt av ett fjärde ll pm tjockt skikt av d-Al2O3 och ett 1 pm tjockt toppskikt av TiN.
Skären vätblästrades på spånsidan med aluminiumoxidkorn för att avlägsna toppskiktet av TiN och för att producera en jämn ytfinhet av det exponerade Al2O3-skiktet av Ra=0,2 pm över en längd av 10 pm.
Exempel 2 (Tidigare känd teknik) Hàrdmetallfrässkär enligt tabell 1 med samma skärgeometrier som i exempel 1 framställdes enligt känd teknik.
Tabell l Substrat~ sammansättning, vikts-% HC, CW_ Beläggningstjocklek, Variant Co TaC NbC WC kA/m kvot pm och typ Ref A 6,0 - - Rest 16,1 0,94 5,5 TiCN, 4,0 a-Al2O3 Ref B 7,6 1,25 0,27 Rest 14,8 0,91 7,1 TiCN, 7,0 a-Al2O3_ Exempel 3 Skär från exempel 1 enligt föreliggande uppfinning testades i planfräsning av cylinderhuvuden i höglegerat grått gjutjärn. verktyg; R245-12T3M-KM Antal skär i fräsen: 24 st Kriterium: Ytfinhet och arbetsstyckeurgryning.
U 20 25 30 35 40 530 B34 6 Referens: R245-12T3M-KM, tidigare känd teknik Ref A från exempel 2 Skärdata Skärhastighet: Vc = 350 m/min Matningshastighet: Fz= 0,15 mm per tand Skärdjup: Ap=O,5 mm Torra betingelser Verktygslivslängden för Ref A var 174 cylinderhuvuden och 215 cylinderhuvuden för skär enligt uppfinningen.
Resultat: Ökad livslängd med 23 % och förbättrad ytfinhet med skär enligt uppfinningen.
Exempel 4 Skär från exempel 1 enligt uppfinningen testades i planfräsning av centralblock i höglegerat grått gjutjärn.
Verktyg: R245-l2T3M-KM 10 st Kriterier: Ytfinhet och arbetsstyckeurgryning.
Referens R245-12T3M-KM, tidigare känd teknik Ref A från exempel Antal skär i fräsen: Skärdata Skärhastighet: Vc = 251 m/min Matningshastighet: Fz= 0,24 mm per tand Skärdjup: Ap=2-3 mm Torra betingelser Verktygslivslängden som ett genomsnitt av två tester var 50 minuter för Ref A och 80 minuter för skär enligt uppfinningen.
Exempel 5 Skär från exempel 1 enligt föreliggande uppfinning testades i planfräsning av kopplingsnav för elmotorer av grått gjutjärn verktyg: sPKN12o4 EDR Antal skär i fräsen: 8 st Kriterier: Ytfinhet och arbetsstyckeurgryning.
Referens SPKN1204 EDR, tidigare känd Ref B från exempel 2 Skärdata Skärhastighet: Vc = 350 m/min Matningshastighet: Fz= 0,19 mm per tand Skärdjup: Ap=3-4 mm U 20 25 530 B34 Torra betingelser Verktygslivslängden av Ref B och av skär enligt uppfinningen var 38 respektive 56 minuter.
Exempel 6 |_|.
Skär från exempel 1 enligt föreliggande uppfinning testades planfräsning av cylinderhuvuden i kompaktgrafitjärn (CGI). verktyg = 11290- 12T3 osM-KM Antal skär i fräsen: 6 st Kriterium: Ytfinhet och arbetsstyckeurgryning.
Referens: R290-l2T308M-KM, tidigare känd teknik Ref A från exempel 2 Skärdata Skärhastighet: Vc = 300 m/min Mätning: Fz= 0,15 mm per tand Skärdjup: Ap=3,0 mm Torra betingelser Verktygslivslängden för Ref A och skären enligt uppfinningen var 60 Cylinderhuvuden respektive 85 cylinderhuvuden.
Från exempel 3-6 är det tydligt att skär enligt uppfinningen visar mycket bättre skärprestanda än skär enligt tidigare känd teknik. Huvudfördelen är en långsammare tillväxt av fas- och gropförslitning, beroende på en väl balanserad sammansättning av härdmetallkroppen tillsammans med en mycket stor total beläggningstjocklek.
Claims (7)
1. Ett skär för fräsning under torra betingelser av grått gjutjärn, höglegerat grått gjutjärn och kompaktgrafitjärn (CGI), med eller utan gjuthud, omfattande en hàrdmetallkropp och en beläggning k ä n n e t e c k n a t av att hàrdmetallkroppen med en eggradie av 25-50 pm omfattar WC, företrädesvis 90,6-91,2 vikts-% WC, 7,3-7,9 vikts-% Co, företrädesvis 7,5-7,7, vikts-% Co, och 1,0-2,0, vikts-% kubiska karbider av metallerna Ti, Ta och Nb, och en W-legerad bindefas med en CW- kvot av O,85~0,94, företrädesvis 0,88-0,92, av 13,8-15,7 kA/m, företrädesvis 14,2-15,2 kA/m, och av att beläggningen omfattar företrädesvis 1,3-1,7, en koercivitet, Hc, - ett första, innersta skikt av TiCXNYOz med x+y+z=1, y>x och z<0,2, företrädesvis y>0,8 och z=0, och en total tjocklek av 0,1- 1,5 pm, företrädesvis >0,4 pm, - ett andra skikt av TiCXNy med x+y=1, x>0,3, företrädesvis x>0,5, och y>0,3, med en tjocklek av 4,5-9,5 pm, företrädesvis 5- 7,5 pm, med kolumnära korn, - ett tredje skikt av TiCxNyOZ med x+y+z=1, x>0,3 och z>0,3, 0<=y<0,2, med en tjocklek av 0,3-1,5 pm, - ett fjärde skikt av jämn d-Al2O3 med en tjocklek av 9-15 pm, företrädesvis 9-12 pm, företrädesvis med en ytfinhet i den skärande zonen av Ra - ett 0,1- 2 pm tjockt färgat toppskikt pà släppningssidan, företrädesvis av TiN eller ZrN.
2. Frässkär enligt krav 1 k ä n n e t e c k n a t av ett Ti- innehàll på en nivà av en teknisk förorening eller =0.
3. Frässkär enligt krav 1 eller 2 k ä n n e t e c k n a t av att hàrdmetallkroppen innehåller 1,3-1,7 vikts-% karbider av Ta och Nb.
4. Metod att tillverka ett skär för fräsning under torra betingelser av grått gjutjärn, höglegerat grått gjutjärn och kompaktgrafitjärn (CGI), med eller utan gjuthud, omfattande en hárdmetallkropp och en beläggning k ä n n e t e c k n a d av att - tillhandahålla en hàrdmetallkropp omfattande WC, företrädesvis 90,6-91,2 vikts-% WC, 7,3-7,9 vikts-% Co, 10 15 20 25 30 35 530 B34 företrädesvis 7,5-7,7, vikts-% Co, och 1,0-2,0, företrädesvis 1,3~1,7 vikts-% kubiska karbider av metallerna Ti, Ta och Nb, och en W-legerad bindefas med en CW-kvot av 0,85-0,94, företrädesvis 0,88-0,92, en koercivitet, Hc, av 13,8-15,7 kA/m, företrädesvis 14,2-15,2 kA/m, - vàtblästring av skären till 25-50 pm eggavrundning, - deponera med en CVD-metod, ett första, innersta skikt av TiCXNyOZ med x+y+z=l, y>x och z<0,2, företrädesvis y>0,8 och z=0, och en total tjocklek av 0,1-1,5 pm, företrädesvis >0,4 pm, - deponera med en MTCVD-teknik, ett andra skikt av TiCXNy med x+y=1, x>O,3, företrädesvis x>0,5, och y>0,3, med en tjocklek av 4,5-9,5 pm, företrädesvis 5-7,5 pm, med en kolumnär kornstruktur, där MTCVD-tekniken använder acetonitril som en källa till kol och kväve för bildande av ett skikt i temperaturintervallet 700- 900°C, - deponera med en CVD-metod, ett tredje skikt av TiCXNyOZ med x+y+z=l, x>O,3 och z>0,3, 0<=y< 0,2, med en tjocklek av 0,3-1,5 pm, framställd genom CVD med användning av reaktionsblandningarna TiC14, CO, H2 eller TiCl4, CO, H2, N2, - deponera ett fjärde skikt av d-Al2O3 med en tjocklek av 9- 15 pm, företrädesvis 10-12 pm, med användning av CVD-metoder och - deponera ett 0,1-2 pm tjockt färgat toppskikt på släppningssidan, företrädesvis TiN eller ZrN, med användning av CVD- eller PVD-teknik och - våtblästra Al2O3-skiktet på spånsidan och längs skäregglinjen för att erhålla en jämn ytfinhet, företrädesvis med en ytfinhet i den skärande zonen av Ra<0,4 pm över en längd av 10 pm med användning av en slurry omfattande Al2O3-korn i vatten.
5. Metod enligt krav 4 k ä n n e t e c k n a d av ett Ti~ innehåll på en nivå av en teknisk förorening eller 0.
6. Metod enligt krav 4 eller 5 k ä n n e t e c k n a d av att hårdmetallkroppen innehåller 1,3-1,7 vikts-% karbider av Ta och Nb.
7. Användning av ett skär enligt krav 1-3 för torr fräsning av grått gjutjärn, höglegerat grått gjutjärn och kompaktgrafitjärn (CGI), med eller utan gjuthud, med en 530 B34 10 skärhastighet av 150-375 m/min och en matning av 0,1-0,35 mm/tand beroende pà skärhastighet och skärgeometri.
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE0601313A SE530634C2 (sv) | 2006-06-15 | 2006-06-15 | Belagt hårdmetallskär, metod att tillverka detta samt dess användning vid torr fräsning av gjutjärn |
| EP07107705A EP1867753A1 (en) | 2006-06-15 | 2007-05-08 | Coated inserts for milling |
| US11/802,570 US20070292672A1 (en) | 2006-06-15 | 2007-05-23 | Coated inserts |
| IL183577A IL183577A0 (en) | 2006-06-15 | 2007-05-31 | A coated cemented carbide cutting tool insert for milling |
| JP2007156526A JP2008000885A (ja) | 2006-06-15 | 2007-06-13 | フライス切削加工のための被覆インサート |
| KR1020070058390A KR20070119556A (ko) | 2006-06-15 | 2007-06-14 | 밀링가공용 코팅 인서트 |
| CNA2007101101090A CN101088757A (zh) | 2006-06-15 | 2007-06-15 | 具有涂层的铣削刀片 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE0601313A SE530634C2 (sv) | 2006-06-15 | 2006-06-15 | Belagt hårdmetallskär, metod att tillverka detta samt dess användning vid torr fräsning av gjutjärn |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SE0601313L SE0601313L (sv) | 2007-12-16 |
| SE530634C2 true SE530634C2 (sv) | 2008-07-22 |
Family
ID=38235356
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SE0601313A SE530634C2 (sv) | 2006-06-15 | 2006-06-15 | Belagt hårdmetallskär, metod att tillverka detta samt dess användning vid torr fräsning av gjutjärn |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20070292672A1 (sv) |
| EP (1) | EP1867753A1 (sv) |
| JP (1) | JP2008000885A (sv) |
| KR (1) | KR20070119556A (sv) |
| CN (1) | CN101088757A (sv) |
| IL (1) | IL183577A0 (sv) |
| SE (1) | SE530634C2 (sv) |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SE528109C2 (sv) * | 2004-07-12 | 2006-09-05 | Sandvik Intellectual Property | Fasningsskär, speciellt för fasfräsning av stålplåt för oljerör, samt sätt att tillverka detsamma |
| SE0602457L (sv) * | 2006-11-20 | 2008-05-21 | Sandvik Intellectual Property | Belagda skär för fräsning i kompaktgrafitjärn |
| US8080323B2 (en) | 2007-06-28 | 2011-12-20 | Kennametal Inc. | Cutting insert with a wear-resistant coating scheme exhibiting wear indication and method of making the same |
| WO2009070112A1 (en) * | 2007-11-28 | 2009-06-04 | Sandvik Intellectual Property Ab | Coated cutting tool insert |
| JP5063831B2 (ja) * | 2010-12-25 | 2012-10-31 | 京セラ株式会社 | 切削工具 |
| EP2722416A1 (en) * | 2012-10-16 | 2014-04-23 | Sandvik Intellectual Property AB | Coated cemented carbide cutting tool with patterned surface area |
| CN103737092A (zh) * | 2013-11-13 | 2014-04-23 | 厦门金鹭特种合金有限公司 | 一种pcb用pvd涂层微型铣刀及其制备方法 |
| US10287824B2 (en) | 2016-03-04 | 2019-05-14 | Baker Hughes Incorporated | Methods of forming polycrystalline diamond |
| US11292750B2 (en) | 2017-05-12 | 2022-04-05 | Baker Hughes Holdings Llc | Cutting elements and structures |
| US11396688B2 (en) | 2017-05-12 | 2022-07-26 | Baker Hughes Holdings Llc | Cutting elements, and related structures and earth-boring tools |
| US11536091B2 (en) | 2018-05-30 | 2022-12-27 | Baker Hughes Holding LLC | Cutting elements, and related earth-boring tools and methods |
| CN109482915B (zh) * | 2018-10-29 | 2020-06-02 | 厦门金鹭特种合金有限公司 | 一种涂层的可转位刀片及其制作方法 |
| CN109482916B (zh) * | 2018-10-29 | 2020-06-02 | 厦门金鹭特种合金有限公司 | 一种涂层及后处理的可转位刀片及其制作方法 |
| CN109482914B (zh) * | 2018-10-29 | 2020-03-27 | 厦门金鹭特种合金有限公司 | 一种涂层后处理的可转位刀片及其制作方法 |
| CN112342525B (zh) * | 2020-10-20 | 2023-04-28 | 厦门金鹭特种合金有限公司 | 一种适用于蠕墨铸铁切削加工的cvd涂层及其制备方法 |
Family Cites Families (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SE514181C2 (sv) * | 1995-04-05 | 2001-01-15 | Sandvik Ab | Belagt hårmetallskär för fräsning av gjutjärn |
| IL124476A (en) * | 1995-11-30 | 2001-08-26 | Sandvik Ab | Coated cutting insert and method of making it |
| SE9504304D0 (sv) * | 1995-11-30 | 1995-11-30 | Sandvik Ab | Coated milling insert |
| US5750247A (en) * | 1996-03-15 | 1998-05-12 | Kennametal, Inc. | Coated cutting tool having an outer layer of TiC |
| 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 |
| JPH10176235A (ja) * | 1996-12-13 | 1998-06-30 | Hitachi Tool Eng Co Ltd | フライス用ＴｉＣＮ基サーメット |
| US5943318A (en) * | 1997-03-20 | 1999-08-24 | Lucent Technologies Inc. | Detecting degradation in telecommunications local loop networks |
| JP3402146B2 (ja) * | 1997-09-02 | 2003-04-28 | 三菱マテリアル株式会社 | 硬質被覆層がすぐれた密着性を有する表面被覆超硬合金製エンドミル |
| SE519832C2 (sv) * | 1999-05-03 | 2003-04-15 | Sandvik Ab | Titanbaserad karbonitridlegering med bindefas av kobolt för lätt finbearbetning |
| SE9903090D0 (sv) * | 1999-09-01 | 1999-09-01 | Sandvik Ab | Coated milling insert |
| SE9903089D0 (sv) * | 1999-09-01 | 1999-09-01 | Sandvik Ab | Coated grooving or parting insert |
| DE10048899B4 (de) * | 2000-10-02 | 2004-04-08 | Walter Ag | Schneidplatte mit Verschleißerkennung |
| SE519250C2 (sv) * | 2000-11-08 | 2003-02-04 | Sandvik Ab | Belagt hårdmetallskär och användning av detsamma för våtfräsning |
| SE519339C2 (sv) * | 2000-11-22 | 2003-02-18 | Sandvik Ab | Skärverktyg belagt med aluminiumoxid och sätt att tillverka detsamma |
| SE528109C2 (sv) * | 2004-07-12 | 2006-09-05 | Sandvik Intellectual Property | Fasningsskär, speciellt för fasfräsning av stålplåt för oljerör, samt sätt att tillverka detsamma |
| SE528107C2 (sv) * | 2004-10-04 | 2006-09-05 | Sandvik Intellectual Property | Belagt hårdmetallskär, speciellt användbart för höghastighetsbearbetning av metalliska arbetsstycken |
| JP3762777B1 (ja) * | 2004-10-19 | 2006-04-05 | 住友電気工業株式会社 | 超硬合金 |
| SE528380C2 (sv) * | 2004-11-08 | 2006-10-31 | Sandvik Intellectual Property | Belagt skär för torrfräsning, sätt och användning av detsamma |
-
2006
- 2006-06-15 SE SE0601313A patent/SE530634C2/sv unknown
-
2007
- 2007-05-08 EP EP07107705A patent/EP1867753A1/en not_active Withdrawn
- 2007-05-23 US US11/802,570 patent/US20070292672A1/en not_active Abandoned
- 2007-05-31 IL IL183577A patent/IL183577A0/en unknown
- 2007-06-13 JP JP2007156526A patent/JP2008000885A/ja active Pending
- 2007-06-14 KR KR1020070058390A patent/KR20070119556A/ko not_active Application Discontinuation
- 2007-06-15 CN CNA2007101101090A patent/CN101088757A/zh active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| SE0601313L (sv) | 2007-12-16 |
| KR20070119556A (ko) | 2007-12-20 |
| EP1867753A1 (en) | 2007-12-19 |
| CN101088757A (zh) | 2007-12-19 |
| IL183577A0 (en) | 2007-09-20 |
| JP2008000885A (ja) | 2008-01-10 |
| US20070292672A1 (en) | 2007-12-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| SE530634C2 (sv) | Belagt hårdmetallskär, metod att tillverka detta samt dess användning vid torr fräsning av gjutjärn | |
| US8043729B2 (en) | Coated cutting tool insert | |
| US6638609B2 (en) | Coated inserts for rough milling | |
| KR101506031B1 (ko) | 초합금의 일반적인 선삭가공용의 코팅된 절삭공구 인서트 | |
| SE529200C2 (sv) | Belagt skär, metod för dess framställning samt användning | |
| CN100556691C (zh) | 涂覆的金属陶瓷切削刀具及其应用 | |
| US6406224B1 (en) | Coated milling insert | |
| WO2007111301A1 (ja) | 表面被覆工具 | |
| KR20090007223A (ko) | 코팅된 절삭 공구 | |
| EP1997938A2 (en) | Coated cutting tool insert | |
| US20070154739A1 (en) | Coated cemented carbide inserts | |
| JP2006187859A (ja) | 被覆切削インサート | |
| US7150772B2 (en) | CVD coated cutting tool insert | |
| US20060115683A1 (en) | Coated inserts for dry milling | |
| US20090074520A1 (en) | Coated Cutting Insert for Milling Applications | |
| KR20130019378A (ko) | 표면 피복 절삭 공구 | |
| Liborius et al. | Influence of the cutting material on tool wear, surface roughness, and force components for different cutting speeds in face turning of CoCrFeNi high-entropy alloys | |
| EP1352697A2 (en) | Coated cutting tool insert | |
| JP2009090398A (ja) | 潤滑性および加工精度にすぐれたダイヤモンド被覆切削工具 | |
| SE528434C2 (sv) | Belagt skär för våtfräsning, sätt och användning av detsamma |