SE532048C2 - Oxidbelagt skärverktygsskär för spånavskiljande bearbetning av stål - Google Patents

Oxidbelagt skärverktygsskär för spånavskiljande bearbetning av stål

Info

Publication number
SE532048C2
SE532048C2 SE0800541A SE0800541A SE532048C2 SE 532048 C2 SE532048 C2 SE 532048C2 SE 0800541 A SE0800541 A SE 0800541A SE 0800541 A SE0800541 A SE 0800541A SE 532048 C2 SE532048 C2 SE 532048C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
cutting tool
substrate
coating
cutting
layer
Prior art date
Application number
SE0800541A
Other languages
English (en)
Other versions
SE0800541L (sv
Inventor
Tommy Larsson
Mats Johansson
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
Application filed by Seco Tools Ab filed Critical Seco Tools Ab
Priority to SE0800541A priority Critical patent/SE532048C2/sv
Priority to EP09003007.3A priority patent/EP2141257B1/en
Priority to US12/399,466 priority patent/US7989060B2/en
Priority to CN2009101346970A priority patent/CN101524905B/zh
Publication of SE0800541L publication Critical patent/SE0800541L/sv
Publication of SE532048C2 publication Critical patent/SE532048C2/sv
Priority to US13/165,289 priority patent/US8043482B1/en

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
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/24—Vacuum evaporation
    • C23C14/32—Vacuum evaporation by explosion; by evaporation and subsequent ionisation of the vapours, e.g. ion-plating
    • C23C14/325—Electric arc evaporation
    • 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
    • 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
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
    • C04B41/80—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone of only ceramics
    • C04B41/81—Coating or impregnation
    • C04B41/85—Coating or impregnation with inorganic materials
    • C04B41/87—Ceramics
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
    • C04B41/80—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone of only ceramics
    • C04B41/81—Coating or impregnation
    • C04B41/89—Coating or impregnation for obtaining at least two superposed coatings having different compositions
    • 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
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/06—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
    • C23C14/08—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
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/06—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
    • C23C14/08—Oxides
    • C23C14/081—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
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/06—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
    • C23C14/08—Oxides
    • C23C14/083—Oxides of refractory metals or yttrium
    • 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
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B2222/00—Materials of tools or workpieces composed of metals, alloys or metal matrices
    • B23B2222/80—Stainless steel
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B2224/00—Materials of tools or workpieces composed of a compound including a metal
    • B23B2224/04—Aluminium oxide
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B2228/00—Properties of materials of tools or workpieces, materials of tools or workpieces applied in a specific manner
    • B23B2228/10—Coatings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B2228/00—Properties of materials of tools or workpieces, materials of tools or workpieces applied in a specific manner
    • B23B2228/10—Coatings
    • B23B2228/105—Coatings with specified thickness
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B2270/00—Details of turning, boring or drilling machines, processes or tools not otherwise provided for
    • B23B2270/54—Methods of turning, boring or drilling not otherwise provided for
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23C—MILLING
    • B23C2228/00—Properties of materials of tools or workpieces, materials of tools or workpieces applied in a specific manner
    • B23C2228/04—Properties of materials of tools or workpieces, materials of tools or workpieces applied in a specific manner applied by chemical vapour deposition [CVD]
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23C—MILLING
    • B23C2228/00—Properties of materials of tools or workpieces, materials of tools or workpieces applied in a specific manner
    • B23C2228/08—Properties of materials of tools or workpieces, materials of tools or workpieces applied in a specific manner applied by physical vapour deposition [PVD]
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C2204/00—End product comprising different layers, coatings or parts of cermet
    • 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
    • Y10T407/00—Cutters, for shaping
    • Y10T407/27—Cutters, for shaping comprising tool of specific chemical composition
    • 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
    • Y10T428/26—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

Description

25 30 35 40 45 50 2 Pig 5 visar (A) (001) polfigur och (B) (001) polplotdiagram av ett (Al,Cr)2O3-skikt enligt uppfin- ningen.
DETALJERAD BESKRIVNING AV UPPFINNINGEN Enligt föreliggande uppfinning, föreligger ett skärverktyg för spånavskilj ande bearbetning, speciellt användbart i metallbearbetning av stål och rostfritt stål, omfattande en kropp av en hård legering av hårdmetall, cennet, keramik, kubisk bornitrid baserat material eller snabbstål ovanpå vilken en slit- stark beläggning är utfálld omfattande: ett första (innersta) bindeskikt (Fig 3(B)) av, t ex, TiN eller (Al,Cr)N företrädesvis mindre än 0,5 pm enligt känd teknik, ett skikt av (Al1.yCry)2O3 med 0,5 íy _<_ 0,7 , företrädesvis y = 0,6, med en tjocklek av 1 - 5 pm, fö- reträdesvis 1,5 - 4,5 pm, helst 2 - 4 pm, med texturerade kolumnära kom. (A1,Cr)2O3-skiktet med en korundstruktur är bildat med PVD, med den högsta toppen i polploten (Fig 5 B) i intervallet 0 - 20°, företrädesvis 0 - l0° bestämd med, t ex, bakåtspridd elektrondiffraktion (EBSD) eller röntgendiff- raktion (XRD).
Sagda skikt har en kompressiv restspänningsnivå av -4,5 < o < -0,5 GPa, företrädesvis av -3,0 < c < -1,0 GPa.
Sammansättningen, y, i (Al1.yCry)203 bestäms med, t ex, EDS eller WDS.
Sagda substrat kan vidare vara belagt med en inre enkel- och/eller multiskiktbeläggning av, t ex TiN, TiC, Ti(C,N), (Al,Cr)N eller (Ti,Al)N, företrädesvis (Ti,Al)N, (Al,Cr)N, och/eller en yttre enkel och/eller multiskikt beläggning av, t ex TiN, TiC, Ti(C,N), (Al,Cr)N eller (Ti,Al)N, företrä- desvis (Ti,A1)N, (Al,Cr)N, till en total tjocklek 1 till 20 pm, företrädesvis 2 till 10 pm och helst 2 till 7 pm enligt känd teknik.
Beläggningsmetoden för skiktet enligt föreliggande uppfinning är baserad på ljusbågeförångning av en legering eller kompositkatod under följande betingelser; (Al,Cr)2O3-skiktet utfälls med använd- ning av Al + Cr-katoder med en sammansättning mellan (20 at% Al + 80 at% Cr) och (60 at% Al + 40 at% Cr) och företrädesvis mellan (30 at% Al + 70 at% Cr) och (50 at% Al + 50 at% Cr). För- ångningsströmmen är mellan 50 A och 200 A beroende på katodstorlek och företrädesvis mellan 60 A och 90 A vid användning av katoder med 63 mm diameter. Skikten utfälls i en Ar + O; -atmosfän företrädesvis i en ren O; atmosfär, vid ett totaltryck av 2,0 Pa till 7,0 Pa, företrädesvis 4,0 Pa till 7,0 Pa. Substrattörspänningen är -50 V till -200 V, företrädesvis -50 V till -l0OV. Belâggningstempe- raturen är mellan 500 °C och 700 °C, företrädesvis mellan 600 °C och 7 00 °C.
Uppfrnningen avser även användning av skär enligt ovan för våt eller torr bearbetning av stål och rostfria stål vid skärhastigheter av 75 - 600 m/min, företrädesvis 150 - 500 rn/min, med en medel- matning, per tand i fallet fräsning, av 0,08 - 0,5 mm, företrädesvis 0,1 - 0,4 mm, beroende på skär- hastighet och skärgeometri.
Exempel 1 Sort A: Hårdmetallskär med sammansättningen 10,3 vikt% Co och balanserad med WC, användes.
Före beläggning rengjordes skären i ultraljudsbad i en alkalisk lösning och sprit. Det kortaste katod- till-substrat avståndet var 160 mm. Systemet evakuerades till ett tryck av mindre än 2,0x10'3 Pa, varefter substraten sputtrades rena med Ar-joner. Först utfälldes ett bindeskikt av TiN med en tjocklek av 0,2 pm följt av ett texturerat (Al,Cr)2O3-skikt av tjocklek 2,5 pm med ljusbågeförång- ning av en legerad (40 at% Al + 60 at% Cr) katod, 63 mm i diameter (läge (2a) och (2b) i fig Za) i 99,995% ren 02 atmosfär vid ett totaltryck av 5,5 Pa och en beläggningstemperatur av omkring 650 °C till en total beläggningstjocklek av 3 pm. Förângningsströmmen var 75 A och substratförspän- 15 20 25 30 40 45 ningen hölls vid -75 V under beläggningen. Slutligen utfälldes en toppfárgbeläggning bestående av 0,3 pm (Al,Cr)N och 0,2 um TiN.
Ett SEM mikrofoto av en brottyta av beläggningen visas i Fig 3.
Röntgendiffraktionsmönster av det utfallda skiktet erhölls med användning av CuKot-strålning och en 0- 20 konfiguration. Fig 4 visar röntgendiffraktionsmönster av en beläggning enligt uppfin- ningen med en texturerad aluminiumoxid (Al,Cr)2O3 med korundstruktur Topparna från (A1,Cr)2O3- skiktet är markerade med prickade linjer medan substrattopparna är utmärkta med heldragna linj er.
EBSD polflguren (Fig 5(A)) och polplotdiagrainrnet (Fig 5(B)) av det utfallda korundfasen (Al,Cr)2O3 i c-axel (001) riktningen (Fig la) visande en fibertextur (rotationssymmetri) i riktningen av substratets ytnormal (Fig lb) med en lutningsvinkel, (p (Fig lb), av basalplanet relativt substra- tets ytnormal mellan 0 och 20°. Den högsta toppen i polplotten är nära 0°. EBSD data erhölls med hjälp av ett LEO Ultra 55 svepelektronmikroskop vid 20 kV utrustat med en HKL Nordlys Il EBSD detektor och utvärderades med Channel 5 programvara.
Restspärtningen o, av (Al,Cr)2O3-skiktet utvärderades med XRD mätningar och sin2\|1 metoden (set ex I.C. Noyan, J .B. Cohen, Residual Stress Measurement by Diffraction and interpretation, Springer-Verlag, New York, 1987). Mätningarna utfördes med användning av CrKot-strålning över (Al,Cr)2O3 (116)-reflexen. Restspänningsvärdet var 2,1d:0,2 GPa med användning av Possion's tal v = 0,26 och E-modu] E = 420 GPa.
Sammansättningen, y = 0,49, av (A11-,,Cry)2O3 mättes med energidispersiv spektroskopianalys (EDS) med hjälp av ett LEO Ultra 55 svepelektronmikroskop utrustat med en Thermo Noran EDS detektor vid 10 kV. Data utvärderades med en programvara från Noran System Six (N SS ver 2).
Exempel 2 Sort B: Ett skikt av 3,0 pm Ti0,34Al0,66N utfalldes med PVD på hårdmetallskär med sammansätt- ningen l0,3 vikt% Co och balanserades med WC, enligt känd teknik.
Exempel 3 Sort C: En beläggning bestående av 3,0 pm Ti(C,N) + 3pm or-Al203 utfälldes med CVD på hård- metallskär med sammansättningen 10,3 vikt% Co och balanserades med WC, enligt känd teknik.
Exempel 4 Sort D: Exempel 1 upprepades med användning av hårdmetallskär med sammansättningen 5,3 vikt% Co och balanserades med WC.
Exempel 5 Sort E: Ett skikt av 3,0 pm TioßirAlojgóN utfálldes med PVD på hårdmetallskär med sammansätt- ningen 5,3 vikt% Co och balanserades med WC, enligt känd teknik. 20 25 Exempel 6 Sort F: En beläggning bestående av 3,0p.m Ti(C,N) + 3um ot-Al2O3 utfalldes med CVD på hårdme- tallskär med sammansättningen 5,3 vikt% Co och balanserades med WC, enligt känd teknik.
Exempel 7 Sorter A, B och C provades i bearbetning i stål.
Operation Planfräsníng Diameter 125 mm Material SS1672 Skärtyp SEEXl204AFTN-M15 Skärhastighet 300 m/min Matning 0,2 mm/tand Skärdjup 2,5 mm lngreppsbredd 120 mm Resultat Li SortA sort ' ' 7 4 d min Sort B 6 Sort C 3 Provet stoppades vid samma maximala fasforslitriing. Slitstyrkan var mycket förbättrad med sorten enligt uppfinningen.
Exempel 8 Sorterna A, B och C provades i bearbetning i rostfritt stål.
Diameter 32 mm Material SS 1 672 S XOEXl20408-M07 S 275 m/min ' 0 rnm/tand 3 mm bredd 8 8 mm Resultat Sort A sort ' ' 6 Sort B 4 1 Sort C haveri Provet stoppades vid samma maximala fasfórslitning. Slitstyrkan var mycket förbättrad med sorten enligt uppfinningen.
Exempel 9 Sorterna D, E och F provades i bearbetning i rostfritt stål.
Operation Intennittent svarvning Material SS2348 5132". tšåß CNMGl20408-MR3 m/min 0 mm 2 mm Resultat Sort D sort enli Sort E Sort F Provet stoppades vid samma maximala fasfórslitning. Slitstyrkan var mycket förbättrad med sorten enligt uppfinningen.
Exempel 10 Sortema D, E och F provades i bearbetning i rostfritt stål.
Operation Intermittent svarvning Material SSl672 Skärtyp CNMGl20408-MR3 Skärhastighet 350 m/min Matning 0,3 mm Skärdlup 2 mm Resultat Sort D sort Sort E Sort F Provet stoppades vid samma maximala fasfórslitning. Slitstyrkan var mycket förbättrad med sorten enligt uppfinningen.

Claims (6)

1. l0 20 25 30 35 J? Ci! FJ 1722* .Sh EB Krav l. Skärverktygsskär för spånavskilj ande bearbetning omfattande ett substrat av hårdmetall och för vilket åtminstone på de aktiva delarna av ytan därav, en hård och förslitning resistent beläggning, 2 - 20 pm tjock är utfälld med ljusbågeförångning, sagda beläggning omfattande ett eller flera skikt, varav åtminstone ett därav är ett (Al,Cr)2O3 skikt k ä n n e t e c k n a t av att sagda skikt har en kristallin korundstruktur med en sammansättning (Al1-yCry)203 med 0,5 gy _<_ 0,7, företrädesvis y = 0,6, med en tjocklek av l - 5 pm och en fibertextur, rotationssymmetri, i riktningen av substratets ytnormal med en lutningsvinkel, (p, för basalplanet relativt substratets ytnormal mellan 0 och 20° med en restspänning av -4,5 < o < -0,5 GPa.
2. Skärverktygsskär enligt krav 1 k ä n n e t e c k n a t av att sagda lutningsvinkel, cp, för basalplanet relativt substratets ytnormal är mellan 0 och l0°.
3. Skärverktygsskär enligt krav l k ä n n e t e c k n a t av att sagda skikt har en restspärming av -3,0 < o < -1,0 GPa.
4. Skärverktygsskär enligt något av föregående krav k ä n n e t e c k n a t av att sagda substrat är belagt med en inre enkel- och/eller multiskiktbeläggning av, t ex TiN, TiC, Ti(C,N), (Al,Cr)N eller (Ti,Al)N, företrädesvis (Ti,Al)N, (Al,Cr)N, och/eller en yttre enkel- och/eller multiskiktbeläggning av, t ex TiN, TiC, Ti(C,N), (Al,Cr)N eller (Ti,Al)N, företrädesvis (Ti,Al)N, (Al,Cr)N, till en total tjocklek l till 20 pm, företrädesvis 2 till 10 pm, och helst 2 till 7 pm, enligt känd teknik.
5. Sätt att tillverka ett skäwerktygsskär enligt krav 1 k ä n n e t e c k n a t av utfällning av (Al,Cr)2O3-skikt med ljusbågefrårångning med användning av Al + Cr-katoder med en sammansätt- ning mellan (20 at% Al + 80 at% Cr) och (60 at% Al + 40 at% Cr) och företrädesvis mellan (30 at% Al + 70 at% Cr) och (50 at% Al + 50 at% Cr), en förångningsström mellan 50 A och 200 A bero- ende på katodstorlek i en Ar + 02 atmosfär, företrädesvis i en ren Og-atmosfär, vid ett totaltryck av 2,0 Pa till 7,0 Pa, företrädesvis 4,0 Pa till 7,0 Pa, en substratförspärming av -50 V till -200 V, före- trädesvis -50 V till -100 V, och en beläggningstemperatur av mellan 500 °C och 700 °C, företrädes- vis mellan 600 °C och 700 °C.
6. Användning av ett skärverktygsskär enligt kraven 1 - 4 för bearbetning av rostfria stål och stål vid skärhastigheter av 75 - 600 m/min, företrädesvis 150 - 500 m/min, med en medelmatning, per tand i fallet fräsning, av 0,08 - 0,5 mm, företrädesvis 0,1 - 0,4 mm beroende på skärhastighet och skärgeometri.
SE0800541A 2008-03-07 2008-03-07 Oxidbelagt skärverktygsskär för spånavskiljande bearbetning av stål SE532048C2 (sv)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0800541A SE532048C2 (sv) 2008-03-07 2008-03-07 Oxidbelagt skärverktygsskär för spånavskiljande bearbetning av stål
EP09003007.3A EP2141257B1 (en) 2008-03-07 2009-03-03 Oxide coated cutting insert and cathodic arc deposition associated
US12/399,466 US7989060B2 (en) 2008-03-07 2009-03-06 Oxide coated cutting insert
CN2009101346970A CN101524905B (zh) 2008-03-07 2009-03-09 氧化物涂覆的切削刀片
US13/165,289 US8043482B1 (en) 2008-03-07 2011-06-21 Oxide coated cutting insert

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0800541A SE532048C2 (sv) 2008-03-07 2008-03-07 Oxidbelagt skärverktygsskär för spånavskiljande bearbetning av stål

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SE0800541L SE0800541L (sv) 2009-09-08
SE532048C2 true SE532048C2 (sv) 2009-10-13

Family

ID=41053915

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE0800541A SE532048C2 (sv) 2008-03-07 2008-03-07 Oxidbelagt skärverktygsskär för spånavskiljande bearbetning av stål

Country Status (4)

Country Link
US (2) US7989060B2 (sv)
EP (1) EP2141257B1 (sv)
CN (1) CN101524905B (sv)
SE (1) SE532048C2 (sv)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE532047C2 (sv) * 2008-03-07 2009-10-13 Seco Tools Ab Oxidbelagt skärverktygsskär för spånavskiljande bearbetning av gjutjärn
SE532050C2 (sv) * 2008-03-07 2009-10-13 Seco Tools Ab Oxidbelagt skärverktygsskär för spånavskiljande bearbetning av stål
SE532049C2 (sv) * 2008-03-07 2009-10-13 Seco Tools Ab Oxidbelagt skärverktygsskär för spånavskiljande bearbetning av stål
JP6608937B2 (ja) * 2015-08-29 2019-11-20 京セラ株式会社 被覆工具
JP6578935B2 (ja) * 2015-12-24 2019-09-25 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、耐摩耗性を発揮する表面被覆切削工具
EP3406761A1 (en) * 2017-05-24 2018-11-28 Walter Ag A method for producing a coated cutting tool and a coated cutting tool
JP6910598B2 (ja) * 2017-12-26 2021-07-28 株式会社Ｍｏｌｄｉｎｏ 被覆切削工具
JP7453613B2 (ja) 2019-02-14 2024-03-21 三菱マテリアル株式会社 表面被覆切削工具
WO2020166683A1 (ja) * 2019-02-14 2020-08-20 三菱マテリアル株式会社 表面被覆切削工具
CN111658511B (zh) * 2020-06-02 2022-05-06 西安交通大学 一种发热位置可调的空心回路式电热针
CN112281115B (zh) * 2020-10-30 2023-04-07 贵州大学 一种低温下获得的晶态立方三氧化二铝铬稳定结构涂层及其制备方法
CN114686883B (zh) * 2022-04-07 2023-04-28 赣州澳克泰工具技术有限公司 一种具有梯度多层涂层的切削工具及其制备方法
CN115074731A (zh) * 2022-05-10 2022-09-20 四川大学 一种多孔复合TiCN/TiAlXN耐磨抗氧化涂层及其制备方法、应用

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5310607A (en) * 1991-05-16 1994-05-10 Balzers Aktiengesellschaft Hard coating; a workpiece coated by such hard coating and a method of coating such workpiece by such hard coating
WO1994005549A1 (en) 1992-09-03 1994-03-17 Melvin Clarkson Suspended beverage infusion bag
SE501527C2 (sv) 1992-12-18 1995-03-06 Sandvik Ab Sätt och alster vid beläggning av ett skärande verktyg med ett aluminiumoxidskikt
JP3027502B2 (ja) * 1993-03-15 2000-04-04 健 増本 耐摩耗性非晶質硬質膜及びその製造方法
SE502174C2 (sv) 1993-12-23 1995-09-04 Sandvik Ab Sätt och alster vid beläggning av ett skärande verktyg med ett aluminiumoxidskikt
SE502223C2 (sv) 1994-01-14 1995-09-18 Sandvik Ab Sätt och alster vid beläggning av ett skärande verktyg med ett aluminiumoxidskikt
DE19518781C1 (de) 1995-05-22 1996-09-05 Fraunhofer Ges Forschung Vakuumbeschichteter Verbundkörper und Verfahren zu seiner Herstellung
JP4502475B2 (ja) * 2000-08-04 2010-07-14 株式会社神戸製鋼所 硬質皮膜および耐摩耗部材並びにその製造方法
SE522736C2 (sv) 2001-02-16 2004-03-02 Sandvik Ab Aluminiumoxidbelagt skärverktyg och metod för att framställa detsamma
CN100413998C (zh) * 2002-08-08 2008-08-27 株式会社神户制钢所 α型晶体结构为主体的氧化铝被膜相关技术
EP1544321B1 (en) * 2002-09-24 2016-08-10 IHI Corporation Method for coating sliding surface of high temperature member
US6767627B2 (en) * 2002-12-18 2004-07-27 Kobe Steel, Ltd. Hard film, wear-resistant object and method of manufacturing wear-resistant object
JP2004284003A (ja) 2003-02-28 2004-10-14 Mitsubishi Materials Corp 硬質被覆層がすぐれた耐チッピング性を発揮する表面被覆サーメット製切削工具
JP4427271B2 (ja) * 2003-04-30 2010-03-03 株式会社神戸製鋼所 アルミナ保護膜およびその製造方法
EP1477581A1 (en) 2003-05-10 2004-11-17 Seco Tools Ab Enhanced alumina layer produced by CVD
JP4389152B2 (ja) * 2003-07-10 2009-12-24 三菱マテリアル株式会社 重切削加工条件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超硬合金製切削工具
SE526602C2 (sv) 2003-10-27 2005-10-18 Seco Tools Ab Belagt skär för grovsvarvning
EP1536041B1 (en) * 2003-11-25 2008-05-21 Mitsubishi Materials Corporation Coated cermet cutting tool with a chipping resistant, hard coating layer
EP1548154B1 (en) * 2003-12-22 2011-03-23 Mitsubishi Materials Corporation Surface-coated cermet cutting tool with hard coating layer having excellent chipping resistance
SE528432C2 (sv) 2004-11-05 2006-11-14 Seco Tools Ab Med aluminiumoxid belagt skärverktygsskär samt metod för att framställa detta
SE528430C2 (sv) 2004-11-05 2006-11-14 Seco Tools Ab Med aluminiumoxid belagt skärverktygsskär samt metod att framställa detta
SE528431C2 (sv) 2004-11-05 2006-11-14 Seco Tools Ab Med aluminiumoxid belagt skärverktygsskär samt metod att framställa detta
SE529051C2 (sv) 2005-09-27 2007-04-17 Seco Tools Ab Skärverktygsskär belagt med aluminiumoxid
US7939181B2 (en) * 2006-10-11 2011-05-10 Oerlikon Trading Ag, Trubbach Layer system with at least one mixed crystal layer of a multi-oxide
SE532049C2 (sv) * 2008-03-07 2009-10-13 Seco Tools Ab Oxidbelagt skärverktygsskär för spånavskiljande bearbetning av stål
SE532050C2 (sv) * 2008-03-07 2009-10-13 Seco Tools Ab Oxidbelagt skärverktygsskär för spånavskiljande bearbetning av stål
SE532047C2 (sv) * 2008-03-07 2009-10-13 Seco Tools Ab Oxidbelagt skärverktygsskär för spånavskiljande bearbetning av gjutjärn

Also Published As

Publication number Publication date
US20110250362A1 (en) 2011-10-13
SE0800541L (sv) 2009-09-08
EP2141257A3 (en) 2013-08-21
US20090226716A1 (en) 2009-09-10
CN101524905B (zh) 2012-12-05
US8043482B1 (en) 2011-10-25
EP2141257A2 (en) 2010-01-06
CN101524905A (zh) 2009-09-09
EP2141257B1 (en) 2014-08-27
US7989060B2 (en) 2011-08-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SE532048C2 (sv) Oxidbelagt skärverktygsskär för spånavskiljande bearbetning av stål
US7083868B2 (en) Composite structured wear resistant coating
US7056602B2 (en) Precipitation hardened wear resistant coating
JP4184691B2 (ja) 切削工具インサート
US6673430B2 (en) PVD Al2O3 coated cutting tool
EP2839051B1 (en) High performance tools exhibiting reduced crater wear in particular by dry machining operations
US6554971B2 (en) PVD coated cutting tool and method of its production
EP1932947B1 (en) Coated cutting tool
SE532047C2 (sv) Oxidbelagt skärverktygsskär för spånavskiljande bearbetning av gjutjärn
EP1548146A1 (en) Method of coating a cutting tool
SE530756C2 (sv) Sätt att tillverka ett belagt skärverktyg av hårdmetall, ett belagt skär och ett belagt roterande skärverktyg
SE532049C2 (sv) Oxidbelagt skärverktygsskär för spånavskiljande bearbetning av stål
SE532050C2 (sv) Oxidbelagt skärverktygsskär för spånavskiljande bearbetning av stål

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed