SE532043C2 - CVD-belagt skär för fräsning samt tillverkningsmetod - Google Patents

CVD-belagt skär för fräsning samt tillverkningsmetod

Info

Publication number
SE532043C2
SE532043C2 SE0702262A SE0702262A SE532043C2 SE 532043 C2 SE532043 C2 SE 532043C2 SE 0702262 A SE0702262 A SE 0702262A SE 0702262 A SE0702262 A SE 0702262A SE 532043 C2 SE532043 C2 SE 532043C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
layer
weight
cutting
hkil
milling
Prior art date
Application number
SE0702262A
Other languages
English (en)
Other versions
SE0702262L (sv
Inventor
Andreas Larsson
Anna Sandberg
Original Assignee
Seco Tools 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
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=40110949&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=SE532043(C2) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Seco Tools Ab filed Critical Seco Tools Ab
Priority to SE0702262A priority Critical patent/SE532043C2/sv
Priority to EP08165499.8A priority patent/EP2050831B1/en
Priority to US12/248,435 priority patent/US8053064B2/en
Priority to KR1020080099429A priority patent/KR20090037345A/ko
Priority to CN2008101692659A priority patent/CN101406967B/zh
Priority to JP2008264368A priority patent/JP2009090461A/ja
Publication of SE0702262L publication Critical patent/SE0702262L/sv
Publication of SE532043C2 publication Critical patent/SE532043C2/sv
Priority to US13/239,938 priority patent/US8142848B2/en

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B27/00—Tools for turning or boring machines; Tools of a similar kind in general; Accessories therefor
    • B23B27/14—Cutting tools of which the bits or tips or cutting inserts are of special material
    • B23B27/148—Composition of the cutting inserts
    • 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
    • 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
    • C23C16/22—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
    • 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
    • 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
    • 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
    • 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
    • Y10T409/00—Gear cutting, milling, or planing
    • Y10T409/30—Milling
    • Y10T409/30084—Milling with regulation of operation by templet, card, or other replaceable information supply
    • Y10T409/30112—Process
    • 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
    • Y10T409/00—Gear cutting, milling, or planing
    • Y10T409/30—Milling
    • Y10T409/303752—Process
    • 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

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Cutting Tools, Boring Holders, And Turrets (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)

Description

l5 20 25 30 35 40 532 043 komstorlek. Detta substrat är försett med en slitstark beläggning omfattande ett likaxli gt TiCXNyOZ skikt, ett kolumnärt TiCXNyOZ skikt och ett a-AlgOg skikt.
Fig I visar i 20000x en svepelektronmikroskopbild av en brottyta i tvärsnitt av ett hårdmetallskär enligt föreliggande uppfinning vari 1. Hårdmetallkropp, Innersta TiCxNyOz skikt, TiCxNyOZ skikt med kolumnära kom och o-AIZO; skikt.
PPJN Enligt föreliggande uppfinning föreligger ett belagt skärverktygsskär med en hårdmetallkropp med en sammansättning av 7,5-8,6 vikt% Co, företrädesvis 7,7-8,4 vikt% Co, helst 7,8-8,3 vikt% Co, 0,5-2,5 vikt%, företrädesvis 0,8-2,0 vikt%, helst 1,0-1,6 vikt%, total mängd av metallema Ti, Nb och Ta och balans WC. Ti, Ta och/eller Nb kan även vara ersatta av andra element från grupp IVB, VB eller VIB i det periodiska systemet. Innehållet av Ti är helst på en nivå motsvarande en teknisk förorening.
I en föredragen utföringsform är förhållandet mellan viktskoncentrationerna av Ta och Nb inom 7,0-l2,0, företrädesvis 7,6-l 1,4, helst 8,2-l0,5.
I ett altemativ föredragen utföringsform är förhållandet mellan viktskoncentrationerna av Ta och Nb inom l,0-5,0, företrädesvis l,5-4,5.
Koboltbindefasen är medium till högt legerad med wolfram. Innehållet av W i bindefasen kan uttryckas som S-värdet=o/ l 6,1 , där o är det magnetiska momentet för bindefasen i uTm3kg"'. S- värdet beror på innehållet av wolfram i bindefasen och ökar med minskande wolframinnehâll.
Sålunda är för ren kobolt, eller en bindefas i en hårdmetall som är mättad med kol, S=1, och för en bindefas som innehåller W i en mängd motsvarande gränslinjen till bildning av n-fas, S=0,78.
Hårdmetallkroppen har ett S-värde inom området 0,8l-0,95, företrädesvis 0,82-O,93, helst 0,85- 0,90.
Hårdmetallen har en koercivitet (Hc) av l2,0-15,5 kA/m, företrädesvis l2,5-15,0 kA/m, helst l2,8-l4,8 kNm.
Beläggningen omfattar: - ett första (innersta) skikt av TiCXNyOZ med 0,7 _ desvis y>x och z0,7, med likaxliga kom och en total tjocklek <1 um, företrädesvis >0,l um. - ett skikt av TiCXNyOZ med 0,7 _§x+y+z j 1 , företrädesvis med z<0,2, x>0,3 och y>0,2, helSï x>0,4, med en tjocklek av 1-5 um, företrädesvis l,5-4,5 um, helst 2-4 um, med kolumnära kom. - ett skikt av A110; bestående av u-fasen. A120; skiktet har en tjocklek av l-5 um, företrädesvis l,5-4,5 um, och helst 2-4 um. l0 15 20 25 30 35 40 532 043 A120; skiktet är starkt texturerat i (10 l 4)-ril än l,2, företrädesvis mellan 1,4 och 4.
Texturkoefficienten (TC) lör aluminiumoxidskiktet bestäms enligt följande formel: Iarkrz) íi tar/rio T rc hm = _ l I) roorfrrz) rrmrorhaz) (1) där l(hkil) = uppmätt intensitet För (hkil) reflexen lo(hkil) = standardintensitet enligt JCPDS kort nr 46-1212 n = antal reflexer använda i beräkningen (man reflexrrr som används är: (ioi 2), (i o i4), (1 1 2 o), (0006), (1 1 23)), (1 i m).
Följaktligen, n = 6 och maxvärde för texturkoefficienten är 6.
Föreliggande uppfinning även avser ett sätt att tillverka ett skär med pulvermetallurgisk teknik, våtmalning av pulver som bildar hårda beståndsdelar och bindefas, pressning av den malda blandningen till kroppar av önskad form och storlek och sintring, omfattande ett hårdmetallsub- strat och en beläggning. Enligt metoden föreligger ett Substrat med en sammansättning av 7,5-8,6 vikt% Co, företrädesvis 7,7-8,4 vikt% Co, helst 7,8-8,3 vikt% Co, 0,5-2,5 vikt%, företrädesvis 0,8-2,0 vikt%, helst 1,0-1,6 vikt%, total mängd av metallerna Ti, Nb och Ta och balans WC. Ti, Ta och/eller Nb kan även ersättas av andra element från grupp lVB, Vb eller VlB i det periodiska systemet. Innehållet av Ti är helst på en nivå motsvarande en teknisk förorening. 1 en föredragen utföringsforrn är förhållandet mellan viktskoncentrationerna av Ta och Nb inom 7,0-l2,0, företrädesvis 7,6-1 1,4, helst 8,2-l0,5.
I ett altemativ föredragen utföringsfonn är Förhållandet mellan viktskoncentrationema av Ta och Nb inom l,0-5,0, företrädesvis l,5-4,5.
Koerciviteten beror på komstorleken hos startpulvret och malnings och sintringsbetingelser och måste bestämmas med experiment. Det önskade S-värdet beror på startpulver och sintrings- betingelser och måste också bestämmas med experiment.
Skiktet av TiCXNyOZ med 0,7 íx+y+z _< 1, företrädesvis med z<0,2, x>0,3 och y>0,2, helst x>0,4, med en morfologi av kolumnär korn, uttälls med MTCVD-teknik ovanpå hårdmetallen med användning av aeetonitril som kol- och kvävekälla för bildning av skiktet i temperaturintervallet 700-950°C.
Det innersta TiCXNyOZ skiktet och aluminiumoxidskiktet utfalls enligt känd CVD-teknik. 1 en altemativ utföringsform utfálls ett tunt, mindre än l pm, TiN toppskikt på ot-AlzOg skiktet med användning av känd teknik. l en ytterligare föredragen utföringsforrn behandlas skär som beskrivits ovan efter beläggning med en våtblästrings- eller borstningsoperation, så att ytkvaliteten av det belagda verktyget för- bättras. 10 15 20 25 30 35 40 45 532 0133 Uppfinningen även avser användning av skär enligt ovan för våt- eller torrfräsning av stål vid skärhastigheter av 100-500 m/min, företrädesvis 150-450 rn/min med en genomsnittlig matning per tand av 0,08-0,55 mm, företrädesvis 0,1-0,45, mm beroende på skärhastighet och skärgeome- tri, eller härdade stål vid skärhastigheter av 50-300 m/min, företrädesvis 75-250 m/min, med en genomsnittlig matning per tand av 0,05-0,4 mm, företrädesvis 0,8-0,35 mm, beroende på skärhas- tighet och skärgeometfi, eller kopieringsfräsning med högmatningsverktyg vid skärhastigheter av 75-500 m/min företrädesvis 100-400 m/min, med en genomsnittlig matning per tand av 0,3-3,0 mm beroende på skärhastighet och skärgeometri.
Exempel 1: Sort A: Ett hårdmetallsubstrat i enlighet med uppfinningen med sammansättningen 8,1 vikt% Co, 1,0 vikt% Ta, 0,2 vikt% Nb och balans WC, med en bindefas legerad med W motsvarande ett S- värde av 0,88 framtogs med konventionell fräsning av pulvren, pressning av presskroppar och efterföljande sintring vid 1430°C. Hc värde för hårdrnetallen var 13,9 kA/m, indikerande en medelinteroeptlängd av omkring 0,7 pm. Substratet belades med ett 0,1 pm tjockt skikt av TiN, med likaxliga kom, ett 3,1 pm tjockt skikt av kolumnär TiCXNyOZ utfällt vid 835-850°C med acetonitril som kol- och kvävekälla, givande ett ungefärligt kol till kväve förhållande x/y=1,5 med z<0,1, och ett 3,0 pm tjockt skikt av ot-AlzOg utfällt vid omkring l000°C.
Röntgendiffraktion visade att ot-A12O3 skiktet hade en TC(1 0 l 4) av 2,1. Skären behandlades efter beläggningen med en våtblästringsoperation. Fig 1 visar i 20000x en svepelektronmikroskopbild av en brottyta i tvärsnitt av den belagda hårdmetallen.
Sort B: Ett hårdmetallsubstrat enligt Sort A kombinerades med ett 4,1 pm tjockt skikt av ko- lumnär TiCXNYOZ utfällt vid 835-850°C med acetonitril som kol- och kvävekälla, givande ett ungefärligt kol till kväveforhâllande x/y=1,5, ett 1,6 um skikt av K-Alzü; och ett tunt TiN-skikt.
Sort A och B provades i en planfräsningsoperation i ett verktygsstål.
Operation Planfräsning Fräsdiameter 100 mm Arbetsstycke Stång Material Hardox 500 Skärtyp OFEN070405TN-D1 8 Skärhastighet 100 m/min Matning 0,33 mm/tand Skärdj up 2-6 mm Bredd av ingrepp 40-80 mm Kylmedel Inget Resultat Livslängd (komponenter) Sort A (sort enligt uppfinningen) 6 Sort B 4 Provet stoppades vid samma maximala fasförslitning för de två sortema. Slitstyrkan var mycket förbättrad med sorten enligt uppfinningen och enjärrtnare förslitning observerades. 30 532 043 Exempel 2: Sort C: En sort enligt EP 1347076 med ett substrat med sammansättning 8,0 vikt% Co, 1,0 vikt% Ta, 0,1 vikt% Nb och balans WC, en bindefas legerad med W motsvarande ett S-värde av 0,90, och ett Hc värde av 15,5 kA/m kombinerades med en beläggning bestående av ett 3,4 pm tjockt TixAlyN skikt med x/y=0,55, följt av ett 0,2 um tjockt TiN skikt.
Sortema A, B och C provades i en hömfräsningsoperation i stål.
Operation Hömfräsning Fräsdiameter 100 mm Arbctsstycke Stång Material AIS] 4140 Skärtyp XOMX180608TR-Ml4 Skärhastighet 250 rn/min Matning 0,22 min/tand Skärdjup 8 mm Bredd av ingrepp 40-80 mm Kylmedel Inget Resultat Livslängd (komponenter) Sort A (sort enligt uppfinning) 50 Sort B 30 Sort C 32 Provet stoppades vid samma maximala fasfdrslitning för de tre sortema. Skären i Sort B och C led av brist på slitstyrka.
Exempel 3: _ Skär i Sortema A, B och C provades i en kopieringsfräsningsoperation vid hög matning.
Operation Kopieringsfräsning vid hög matning Fräsdiameter 50 mm Arbctsstycke Stång Material X 155 CrVMo 12 1 Skärtyp 21 8. l 9-1 60T04-MDl 1 Skärhastighet 180 m/min Matning 1,5 mm/tand Skärdjup 1,5 mm Bredd av ingrepp 40 mm Kylmedel Inget Resultat Livslängd (komponenter) Sort A (sort enligt uppfinning) 5 Sort B 3 Sort C 4 Provet stoppades vid samma maximala fasfórslitning. Sort B och C led av brist på slitstyrka i kombination med eggurflisning.

Claims (7)

10 20 25 30 35 40 532 043 Krav
1. Ett skär för våt- eller torrfräsning av stål vid höga skärhastigheter, rostfria stål samt kopieringsfräsning vid hög matning omfattande en hårdmetallkropp och en beläggning k ä n n e t e c k n a t av att kroppen har en sammansättning av 7,5-8,6 vikt% Co, företrädesvis 7,7-8,4 vikt% Co, helst 7,8-8,3 vikt% Co, 0,5-2,5 vikt%, företrädesvis 0,8-2,0 vikt%, helst 1,0- 1,6 vikt%, total mängd av metallema Ti, Nb och Ta och balans WC, med en koercivitet av 12,0- 15,5 kA/m, företrädesvis 12,5-15,0 kA/m, helst 12,8-14,8 kA/m, bindefasen legerad med W motsvarande ett S-värde av O,81-0,95, företrädesvis 0,82-0,93, helst 0,85-0,90, och att beläggningen omfattar - ett första, innersta skikt av TiCXNyOZ med 0,75x+y+z_<_1, företrädesvis z<0,5, mer företrädesvis y>x och z<0,2, med likaxliga korn och en total tjocklek <1 pm, företrädesvis >0,1 pm; - ett skikt av TiCXNyOZ med 0,75x+y+z51, företrädesvis med z<0,2, x>0,3 och y>0,2, helst x>0,4, med en tjocklek av 1-5 pm, företrädesvis 1,5-4,5 pm, helst 2-4 pm, med kolumnära kom; - ett skikt av A120; bestående av a-fas med en tjocklek av 1-5 pm, företrädesvis 1,5-4,5 pm, helst 2-4 pm, starkt texturerat i (10 l 4)-riktningcn, med en texturkoefficient TC(l 0 1 4) större än 1,2, företrädesvis mellan 1,4 och 4, varvid texturkoefficienten (TC) bestäms enligt följande formel: -1 TCÜM) z Irhkzz) (i rar/az) J Io(hki1) n F, Io(hki1) där l(hkil) = uppmätt intensitet för (hkil) reflexen Io(hki1) = standardintensitet enligt JCPDS kort nr 46-1212 n = antal reflexer använda i beräkningen varvid (hkil) reflexer som används är: (1012), (1014), (I 1 2 0), (0006), (1 I 2 3)), (11 2 6)).
2. Ett skär enligt krav 1 k ä n n e t e c k n a t av ett relationstal mellan viktskoncentrationema av Ta och Nb av 7,0-l2,0, företrädesvis 7,6-11,4, helst 8,2-10,5.
3. Ett skär enligt krav 1 k ä n n e t e c k n at av ett relationstal mellan viktskoncentrationema av Ta och Nb av l,0-5,0, företrädesvis l,5-4,5.
4. Ett skär enligt något av föregående krav k ä n n e t e c k n a t av ett Ti-innehåll på nivån av teknisk förorening.
5. Ett skär enligt något av föregående krav k ä n n e t e c k n at av ett tunt TiN toppskikt på ot- AlzOg skiktet.
6. Ett sätt att tillverka ett skär för våt- eller torrfräsning av stål vid höga skärhastigheter, rostfria stål samt kopieringsfräsning vid hög matning omfattande en hårdmetallkropp och en beläggning, kännetecknatav - framtagning med konventionell pulvermetallurgisk teknik, av en hårdmetallkropp med en sammansättning av 7,5-8,6 vikt% Co, företrädesvis 7,7-8,4 vikt% Co, helst 7,8-8,3 vikt% Co, 0,5-2,5 vikt%, företrädesvis 0,8-2,0 vikt%, helst 1,0-1,6 vikt%, total mängd av metallema Ti, Nb och Ta och balans WC, med en koercivitet av 12,04 5,5 kA/m, företrädesvis 12,5-15,0 kA/m, helst 12,8-l4,8 kA/m, bindefasen legerad med W motsvarande ett S-värde av 0,8 l-0,95, företrädesvis 0,82-O,93, helst 0,85-O,90, och - beläggning av hårdmetallkroppen med 10 15 20 25 532 043 - ett första, innersta, skikt av TiCxNyOz med 0,75x+y+z§1, företrädesvis z<0,5, mer företrädesvis y>x och z<0,2, med likaxliga kom och en total tjocklek <1 pm, företrädesvis >0,l pm med användning av CVD-teknik, - ett skikt av TiCXNyOZ med 0,7§x+y+z_<_l, företrädesvis med z<0,2, x>0,3 och y>0,2, helst x>0,4, med en tjocklek av 1-5 pm, företrädesvis 1,5-4,5 pm, helst 2-4 pm, med kolumnära kom med användning av MTCVD-teknik med acetonitril som kol- och kvävekälla för bildning av skiktet i temperaturintervallet 700-9S0°C och, - ett skikt av A120; bestående av u-fas med en tjocklek av 1-5 pm, företrädesvis l,5-4,5 pm, helst 2-4 pm, med användning av CVD-teknik starkt texturerat i (10 l 4)-riktningen, med en textur- koefficient TC(1014) större än 1,2, företrädesvis mellan 1,4 och 4, varvid texturkoefficienten (TC) bestäms enligt följande formel: -1 Tqhkil) z nhkfz) F r 1011111) J 10 (hkil) n ,,:, 10 (hkil) där l(hkil) = uppmätt intensitet för (hkil) reflexen lo(hkil) = standardintensitet enligt JCPDS kort nr 46-1212 n = antal reflexer använda i beräkningen och (hkíl) reflexer som används är: (1012), (1014), (11 2 0), (0006), (1 1 2 3)), (1 1 2 6)) - eventuellt utfällning av ett tunt TiN toppskikt på a-AIZO; skiktet.
7. Användning av skär enligt kraven 1-5 för våt- eller torrfräsning av stål vid skärhastigheter av 100-500 m/min, företrädesvis 150-450 m/min, med en genomsnittlig matning per tand av 0,08- 0,55 mm, företrädesvis 0,1-0,45 mm, beroende på skärhastighet och skärgeometri, eller härdat stål vid skärhastigheter av 50-300 m/min, företrädesvis 75-250 m/min, med en genomsnittlig matning per tand av 0,05-0,4 mm, företrädesvis 0,8-0,35 mm, beroende på skärhastighet och skärgeometri, eller kopieringsfräsning vid hög matning vid skärhastigheter av 75-500 m/min företrädesvis 100-400 m/min, med en genomsnittlig matning per tand av 0,3-3,0 mm beroende på skärhastighet och skärgeometri.
SE0702262A 2007-10-10 2007-10-10 CVD-belagt skär för fräsning samt tillverkningsmetod SE532043C2 (sv)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0702262A SE532043C2 (sv) 2007-10-10 2007-10-10 CVD-belagt skär för fräsning samt tillverkningsmetod
EP08165499.8A EP2050831B1 (en) 2007-10-10 2008-09-30 Coated cutting tool insert for milling
US12/248,435 US8053064B2 (en) 2007-10-10 2008-10-09 Coated cutting tool insert for milling
KR1020080099429A KR20090037345A (ko) 2007-10-10 2008-10-10 밀링을 위한 코팅 절삭 공구 인서트
CN2008101692659A CN101406967B (zh) 2007-10-10 2008-10-10 用于铣削的涂层切削刀片
JP2008264368A JP2009090461A (ja) 2007-10-10 2008-10-10 フライス加工用のコーティングした切削工具インサート
US13/239,938 US8142848B2 (en) 2007-10-10 2011-09-22 Coated cutting insert for milling

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0702262A SE532043C2 (sv) 2007-10-10 2007-10-10 CVD-belagt skär för fräsning samt tillverkningsmetod

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SE0702262L SE0702262L (sv) 2009-04-11
SE532043C2 true SE532043C2 (sv) 2009-10-06

Family

ID=40110949

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE0702262A SE532043C2 (sv) 2007-10-10 2007-10-10 CVD-belagt skär för fräsning samt tillverkningsmetod

Country Status (6)

Country Link
US (2) US8053064B2 (sv)
EP (1) EP2050831B1 (sv)
JP (1) JP2009090461A (sv)
KR (1) KR20090037345A (sv)
CN (1) CN101406967B (sv)
SE (1) SE532043C2 (sv)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE533154C2 (sv) * 2008-12-18 2010-07-06 Seco Tools Ab Förbättrat belagt skär för grov svarvning
US9856556B2 (en) 2010-04-23 2018-01-02 Oerlikon Surface Solutions Ag, Pfaeffikon PVD coating for metal machining
JP5153969B2 (ja) * 2011-04-22 2013-02-27 京セラ株式会社 切削工具
WO2013031915A1 (ja) * 2011-08-30 2013-03-07 京セラ株式会社 切削工具
EP2823080A1 (en) * 2012-03-07 2015-01-14 Seco Tools AB A body with a metal based nitride layer and a method for coating the body
KR102054565B1 (ko) * 2015-10-09 2019-12-10 스미또모 덴꼬오 하드메탈 가부시끼가이샤 표면 피복 절삭 공구
CN110100046B (zh) * 2017-01-26 2021-10-01 瓦尔特公开股份有限公司 涂层切削工具

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE501527C2 (sv) * 1992-12-18 1995-03-06 Sandvik Ab Sätt och alster vid beläggning av ett skärande verktyg med ett aluminiumoxidskikt
SE514181C2 (sv) * 1995-04-05 2001-01-15 Sandvik Ab Belagt hårmetallskär för fräsning av gjutjärn
SE514177C2 (sv) * 1995-07-14 2001-01-15 Sandvik Ab Belagt hårdmetallskär för intermittent bearbetning i låglegerat stål
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
SE9903090D0 (sv) 1999-09-01 1999-09-01 Sandvik Ab Coated milling insert
SE523827C2 (sv) 2002-03-20 2004-05-25 Seco Tools Ab Belagt skär för bearbetning med hög hastighet av låg-och medelhögt legerade stål, sätt att framställa ett skär och använding av skäret
SE523826C2 (sv) 2002-03-20 2004-05-25 Seco Tools Ab Skär belagt med TiAIN för bearbetning med hög hastighet av legerade stål, sätt att framställa ett skär och användning av skäret
SE526599C2 (sv) 2003-06-16 2005-10-18 Seco Tools Ab CVD-belagt hårdmetallskär
SE526602C2 (sv) * 2003-10-27 2005-10-18 Seco Tools Ab Belagt skär för grovsvarvning
SE528380C2 (sv) * 2004-11-08 2006-10-31 Sandvik Intellectual Property Belagt skär för torrfräsning, sätt och användning av detsamma
SE529051C2 (sv) * 2005-09-27 2007-04-17 Seco Tools Ab Skärverktygsskär belagt med aluminiumoxid
SE529856C2 (sv) * 2005-12-16 2007-12-11 Sandvik Intellectual Property Belagt hårdmetallskär, sätt att tillverka detta samt dess användning för fräsning

Also Published As

Publication number Publication date
SE0702262L (sv) 2009-04-11
CN101406967B (zh) 2012-08-22
US20090098355A1 (en) 2009-04-16
JP2009090461A (ja) 2009-04-30
EP2050831A1 (en) 2009-04-22
CN101406967A (zh) 2009-04-15
US20120009037A1 (en) 2012-01-12
EP2050831B1 (en) 2013-12-18
US8142848B2 (en) 2012-03-27
KR20090037345A (ko) 2009-04-15
US8053064B2 (en) 2011-11-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6221479B1 (en) Cemented carbide insert for turning, milling and drilling
CN101407905B (zh) 一种多组元涂层的硬质合金切削刀具
EP1939328A1 (en) Multilayered coated cutting tool
SE523826C2 (sv) Skär belagt med TiAIN för bearbetning med hög hastighet av legerade stål, sätt att framställa ett skär och användning av skäret
KR20090007223A (ko) 코팅된 절삭 공구
SE526603C2 (sv) Belagt hårdmetallskär
US6210632B1 (en) Cemented carbide body with increased wear resistance
EP1846590A1 (en) Cemented carbide insert for toughness demanding short hole drilling operations
IL180060A (en) Coated cemented carbide cutting tool milling insert
SE532043C2 (sv) CVD-belagt skär för fräsning samt tillverkningsmetod
JP2012512753A (ja) 改良された粗旋削用コーティング切削インサート
KR20130008506A (ko) 강의 선삭용 코팅된 절삭 공구 인서트
EP2072638A1 (en) Coated cutting insert
KR101529726B1 (ko) 밀링용 피복 절삭 인서트
SE526599C2 (sv) CVD-belagt hårdmetallskär
JP2008162010A (ja) 被膜付き切削工具インサートおよびその製造方法およびその使用
KR20070100223A (ko) 내마모성이 요구되는 단공 드릴링 작업용 초경합금 인서트
WO2009035404A1 (en) Insert for milling of cast iron
SE523827C2 (sv) Belagt skär för bearbetning med hög hastighet av låg-och medelhögt legerade stål, sätt att framställa ett skär och använding av skäret
JPH05320913A (ja) 表面被覆切削工具
SE532021C2 (sv) CVD belagt hårdmetallskär för frästillämpningar och tillverkningssätt
EP2201153A1 (en) Insert for milling of cast iron

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed