SE523827C2 - Belagt skär för bearbetning med hög hastighet av låg-och medelhögt legerade stål, sätt att framställa ett skär och använding av skäret - Google Patents
Belagt skär för bearbetning med hög hastighet av låg-och medelhögt legerade stål, sätt att framställa ett skär och använding av skäretInfo
- Publication number
- SE523827C2 SE523827C2 SE0200870A SE0200870A SE523827C2 SE 523827 C2 SE523827 C2 SE 523827C2 SE 0200870 A SE0200870 A SE 0200870A SE 0200870 A SE0200870 A SE 0200870A SE 523827 C2 SE523827 C2 SE 523827C2
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- layer
- milling
- cutting insert
- weight
- thickness
- Prior art date
Links
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 title claims abstract description 39
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 17
- 239000010959 steel Substances 0.000 title claims abstract description 17
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 title claims description 7
- 239000000956 alloy Substances 0.000 title claims description 7
- 238000003754 machining Methods 0.000 title 1
- 238000003801 milling Methods 0.000 claims abstract description 25
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract description 24
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract description 21
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims abstract description 17
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 13
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 150000001247 metal acetylides Chemical class 0.000 claims description 10
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 4
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 claims description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 2
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 10
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 abstract description 9
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 abstract description 9
- 229910009043 WC-Co Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 17
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N Acetonitrile Chemical compound CC#N WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 5
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 5
- 229910001080 W alloy Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 4
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 4
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 3
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 3
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 3
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 2
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 2
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 2
- UONOETXJSWQNOL-UHFFFAOYSA-N tungsten carbide Chemical compound [W+]#[C-] UONOETXJSWQNOL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910018404 Al2 O3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009837 dry grinding Methods 0.000 description 1
- 238000010191 image analysis Methods 0.000 description 1
- 238000001000 micrograph Methods 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 230000011514 reflex Effects 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000001238 wet grinding Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/22—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
- C23C16/40—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
- C23C30/00—Coating with metallic material characterised only by the composition of the metallic material, i.e. not characterised by the coating process
- C23C30/005—Coating with metallic material characterised only by the composition of the metallic material, i.e. not characterised by the coating process on hard metal substrates
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/24—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.]
- Y10T428/24942—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.] including components having same physical characteristic in differing degree
- Y10T428/2495—Thickness [relative or absolute]
- Y10T428/24967—Absolute thicknesses specified
- Y10T428/24975—No layer or component greater than 5 mils thick
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/26—Web or sheet containing structurally defined element or component, the element or component having a specified physical dimension
- Y10T428/263—Coating layer not in excess of 5 mils thick or equivalent
- Y10T428/264—Up to 3 mils
- Y10T428/265—1 mil or less
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Cutting Tools, Boring Holders, And Turrets (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Description
30 35 40 45 525 827 :_ Skäret karakteriseras av en WC-Co-hårdmetall med ett lågt innehåll av kubiska karbider, en ganska lågt W-legerad bindefas och en beläggning omfattande ett innersta skikt av TiCXNyOz med kolumnära korn och ett toppskikt av TiN och ett inre skikt av K-Al2O3.
US 6,l77,l78 beskriver ett belagt frässkär speciellt användbart för fräsning i låg- och medellegerade stål med eller utan råa ytzoner under våta eller torra betingelser.
Skäret kännetecknas av en WC-Co-hårdmetall med ett lågt innehåll av kubiska karbider och en högt W-legerad bindefas samt en beläggning omfattande ett inre skikt av TiCXNyOZ med kolumnära korn, ett inre skikt av K-Al2O3 och, företrädesvis, ett toppskikt av TiN.
WO 01/16389 beskriver ett belagt frässkär speciellt användbart för fräsning i låg- och medellegerade stål med eller utan abrasiva ytzoner under torra eller våta betingelser vid hög skärhastighet och fräsning av härdade stål vid hög skärhastighet. Skäret är karakteriserat av WC-Co-hårdmetall med ett lågt innehåll av kubiska karbider och en högt W- legerad bindefas och en beläggning omfattande ett innersta skikt av TiCXNYOZ med kolumnära korn, ett toppskikt av TiN och ett inre skikt av K-Al2O3.
EP 1103635 behandlar ett skär speciellt användbart för våt och torr fräsning av låg- och medellegerade stål och rostfria stål såväl som för svarvning i rostfria stål. Skärverktyget omfattar ett hårdmetallsubstrat belagt med en slitstarkt multiskiktbeläggning. Substratet har ett koboltinnehåll av 9.0-10.9 vikt% och innehåller 1.0-2.0 vikt% TaC/NbC.
Beläggningen består av ett MTCVD TiCXNyOz-skikt och en multiskiktbeläggning sammansatt av K-Al2O3 och TiCXNyOz-lager.
Det har nu funnits att förbättrade skärprestanda kan erhållas vid kombinerande av många olika egenskaper hos skärverktyget.
Företrädesvis för fräsning har skäret utomordentliga prestanda vid höga skärhastigheter i låg- och medellegerade stål såväl som vid fräsning i härdade stål. Vid dessa betingelser uppvisar skärverktyget enligt uppfinningen förbättrade egenskaper med avseende på många av de förslitningstyper som nämnts tidigare.
Skäret enligt föreliggande uppfinning omfattar ett hårdmetall substrat med en relativt låg mängd av kubiska karbider, med en medel till högt W-legerad bindefas och en fin till medelfin WC-kornstorlek. Substratet är försett med en beläggning som skyddar mot förslitning, omfattande ett TiCXNyOZ-skikt med W U 20 25 30 35 40 45 525 827 3 likaxliga korn, ett kolumnärt TiCXNyOZ-skikt och åtminstone ett K-A12o3-skikt.
Fig l visar i 250OX ett belagt hårdmetall substrat enligt föreliggande uppfinning vari l. Hårdmetallkropp Ett innersta TiCXNyOZ-skikt. 2 3. Ett TiCxNyOz-skikt med kolumnära korn. 4 Ett Al2O3-skikt bestående väsentligen av K-Al2O3.
Enligt föreliggande uppfinning, föreligger ett belagt skärande verktyg, försett med en hårdmetallkropp med en sammansättning av 7.9-8.6 vikt% Co, företrädesvis 8.0-8.5 vikt% Co, helst 8.1-8.4 vikt% Co; 0.5-2.1 vikt%, företrädesvis 0.7-1.8 vikt%, helst 0.9-1.5 vikt% total mängd av kubiska karbider av metallerna Ti, Nb och Ta och balans WC. Ti, Ta och/eller Nb kan även vara ersatt av andra karbider av element från grupperna 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 viktkoncentrationerna av Ta och Nb inom 1.0-12.0, företrädesvis 1.5-11.4, helst 3.0-lO.5.
Koboltbindefasen är medel till högt legerad med volfram.
Innehållet av W i bindefasen kan uttryckas som S- värdet=o/16.1, där o är det uppmätta magnetiska momentet för bindefasen i uTn§kg*y S-värdet beror på innehållet av volfram i bindefasen och ökar med ett minskande volframinnehåll.
Sålunda är för ren kobolt, eller en bindefas i en hårdmetall som är mättad med kol, S=l och för en bindefas som innehåller W i en mängd som motsvarar gränslinjen till bildning av n-fas, S=O.78.
Den har nu upptäckts enligt föreliggande uppfinning att förbättrade skärprestanda åstadkommes om hårdmetallkroppen har ett S-värde inom området 0.81-0.95, företrädesvis 0.82-0.94, helst 0.85-0.92.
Dessutom är medelinterceptlängden för volframkarbidfasen mätt på ett slipat och polerat representativt tvärsnitt i området 0.4-0.9 um, företrädesvis 0.5-0.8 um. Interceptlängden mäts med hjälp av bildanalys på mikrografier med en förstoring av l0OOOx och beräknas som genomsnittligt medelvärde av ungefär 1000 interceptlängder.
Beläggningen enligt en föredragen utföringsform omfattar: -ett första, innersta skikt av TiCXNyOz med 0.7Sx+y+zSl, företrädesvis zx och zO.7, med W ß 20 25 30 35 40 45 523 827 4 likaxliga korn och en total tjocklek <1 um företrädesvis >O.l um. -ett skikt av TiCXNYOz med 0.7šx+y+zS1, företrädesvis med zO.3 och y>O.2, helst x>O.4, med en tjocklek av 0.5-7 um, företrädesvis l-6 um, helst 2-6 um, med kolumnära korn. -åtminstone ett skikt av Al2O3 bestående väsentligen av K- fasen. Skiktet kan även innehålla en liten mängd av d-fas vilket bestäms med XRD. Al2O3-skiket har en tjocklek av 0.2-5 um, företrädesvis 0.3-4 um, och helst 0.4-3 um. -det yttersta Al2O3-skiktet kan följas av ytterligare skikt (<1 um, företrädesvis 0.1-0.5 um tjockt) av TiCXNyOZ, HfCXNyOZ eller ZrCXNyOz eller blandningar därav med O.7 företrädesvis med y>x och z<0.4, hellre y>0.4, helst y>0.7, men ett Al2O3-skikt kan även vara det yttersta lagret.
Föreliggande uppfinning avser även ett sätt att tillverka ett belagt skärande verktyg med en sammansättning av 7.9-8.6 vikt% Co, företrädesvis 8.0-8.5 vikt% Co, helst 8.1-8.4 vikt% Co; 0.5-2.1 vikt%, företrädesvis 0.7-1.8 vikt%, helst 0.9-1.5 vikt% total mängd av kubiska karbider av metallerna Ti, Nb och Ta och balans WC. Ti, Ta och/eller Nb kan även ersättas av andra karbider av element från grupperna IVB, Vb eller VIB i det periodiska systemet. Innehållet av Ti är helst på ett nivå motsvarande en teknisk förorening. I en föredragen utföringsform är förhållandet mellan viktskoncentrationerna av Ta och Nb inom 1.0-l2.0, företrädesvis 1.5-11.4, helst 3.0- 10.5.
Den önskade medelinterceptlängden beror på kornstorleken hos utgångspulvren och malnings- och sintringsbetingelser och måste bestämmas genom experiment. Det önskade S-värdet beror på utgångspulvret och sintringsbetingelserna och måste även detta bestämmas genom experiment.
Skiktet av TiCXNyOZ med O.7íx+y+zí1, företrädesvis med z x>O.3 och y>O.2, helst x>O.4, med en morfologi av kolumnära korn, deponeras med MTCVD-teknik ovanpå hårdmetallen med användning av acetonitril som kol- och kvävekälla för bildning av skiktet i temperaturintervallet 700-950 °C.
Det innersta TiCXNyOz-skiktet, aluminiumoxidskiktet och följande TiCxNyOz, HfCXNyOz eller ZrCxNyOz-skikt om något deponeras enligt känd teknik.
Uppfinningen avser även användning av skär enligt ovan för fräsning utan kylning vid höga skärhastigheter i stål och fräsning utan kylning i härdade stål vid skärhastigheter av 75-400 m/min med en medelspåntjocklek av 0.04-0.20 mm, beroende på skärhastighet och skärgeometri. 10 15 20 25 30 35 40 45 523 827 S' Exempel 1.
Sort A: Ett hàrdmetallsubstrat i enlighet med uppfinningen med sammansättningen 8.2 vikt% Co, 1.2 vikt% TaC, 0.2 vikt% NbC och balans WC, med en bindefas legerad med W motsvarande ett S-värde av 0.87 framställdes genom konventionell malning av pulvren, pressning av presskroppar och följande sintring vid 1430°C. Undersökning av mikrostrukturen efter sintring visade att medelinterceptlängden för volframkarbidfasen var 0.65 um.
Substratet belades i enlighet med uppfinningen med fyra pà varandra följande skikt deponerade under samma beläggningscykel. Det första skiktet var ett 0.2 um tjockt TiCXNyOz-skikt med zO.6, med likaxliga korn. Det andra skiktet var 4.1 um av kolumnär TiCXNyOz deponerat vid 835-850°C med acetonitril som kol- och kvävekälla, som gav ett approximerat kol- till kväveförhållande av x/y=1.5 med z Den tredje skiktet var ett 1.7 um tjockt skikt av Al2O3 deponerat vid ungefär 1000°C och bestående väsentligen av K- fas. Analys av Al2O3-skiktet med röntgendiffraktion visade mindre spår av a-Al2O3, men endast till en nivå där intensitetsförhållandet mellan (012) a-Al2O3 och (022) K-Al2O3 reflexerna var mindre än 1/3. Slutligen deponeras ett skikt av likaxlig kväverik TiCXNyOz med z0.8 till en tjocklek av 0.2 um.
Sort B: Ett substrat enligt sort A (enligt uppfinningen) belades med en multiskiktbeläggning med sju skikt bestående av TiCXNyOZ (z<0.1). Alla skikt deponerades med användning av konventionell CVD vid 1010°C med metan och kvävgas som kol- och kvävekällor. Kornmorfologin hos vardera skiktet visade likaxligt utseende. Det första skiktet var 3.1 um av TiCxNyOz med en sammansättning nära x/y=1.6. Tjockleken av vardera av de följande sex skikten var 0.8 um, och sammansättningen växlade mellan uppskattade X/y förhållanden av 4 och 0.25.
Sort C: Ett substrat med sammansättning 7.1 vikt% Co, 0.5 vikt% TaC, 0.1 vikt% NbC och balans WC, en bindefas legerad med W motsvarande ett S-värde av 0.94, och en medelinterceptlängd för WC i den sintrade kroppen på 1.1 um kombinerades med en beläggning enligt Sort A (enligt uppfinningen). 10 U 20 523 827 b Operation Planfräsning Fräsdiameter 125 mm Arbetsstycke Stång, 600 mm x 75 mm Material SSl672, 185 HB Skärtyp SEKN1203 Skärhastighet 300 m/min Matning 0.25 mm/tand Antal tänder 1 Skärdjup 2.5 mm Ingreppsbredd 75 mm Kylmedel Ja Resultat Livslängd (min) Sort A (sort enligt 14 uppfinningen) Sort B (substrat 10 enligt uppfinningen) Sort C (beläggning 8 enligt uppfinningen) Livslängden begränsades av nedbrytning av skäreggen som följd av fortplantning av termiska sprickor. Detta prov visar att kombinationen av substratet och beläggning enligt uppfinningen visar längre livslängd än samma substrat i kombination med tidigare kända beläggningar eller beläggningen enligt uppfinningen kombinerad med ett tidigare kändt substrat.
Exempel 2: Sort D: Ett kommersiellt hårdmetallskär från en konkurrent med sammansättningen 8.8 vikt% Co, 1.8 vikt% TaC, 0.3 vikt% NbC, 0.3 vikt% TiC och balans WC. Bindefasen är legerad med W motsvarande ett S-värde av 0.90 och medelinterceptlängden för WC är 0.9 um. Skäret är belagt med 2.5 um av TiCXNyOZ, 1.5 um av Al2O3 och 0.4 um av TiCXNyOz.
Operation Planfräsning Fräsdiameter 125 mm Arbetsstycke Stäng, 600 mm x 26 mm Material SS254l, 240 HB Skärtyp SEKN1203 Skärhastighet 200 m/min Mätning 0.2 mm/tand Antal tänder 1 Skärdjup 2.5 mm Ingreppsbredd 26 mm Kylmedel Ja 10 B 20 25 523 827 7 Resultat Livslängd (min) Sort A (sort enligt 20 uppfinningen) Sort C (substrat i 12 enligt uppfinningen) Sort D (tidigare känd) 17 Livslängden begränsades av nedbrytning av skäreggen som följd av fortplantning av kamsprickor som uppstår på grund av varierande termiska och mekaniska laster. I det här provet var beläggningarna av de jämförda sorterna av liknande typ och skillnaderna i livslängd är huvudsakligen en följd av skillnader mellan de provade substraten. Provet visar att hårdmetallsubstratet enligt uppfinningen visar längre livslängd än de två sorterna innehållande mindre och mer bindefas.
Exempel 3: Sort E: ett kommersiellt hàrdmetällskär med sammansättning 9.4 Vikt% Co, 7.2 vikt% TaC, O.l Vikt% NbC, 3.4 Vikt% TiC Och balans WC. Bindefasen är legerad med W motsvarande ett S-värde av 0.85, och medelinterceptlängden av den WC är 0.7 um. Skäret är belagt med ett 1.5 um tjock TixAlL*N-skikt.
Operation Kopieringsfräsning Fräsdiameter 35 mm Arbetsstycke Stäng, 350 mm x 270 mm Material SS2242, 38 HRC Skärtyp RPHTl204 Skärhastighet 200 m/min Matning 0.22 mm/tand Antal tänder 3 Skärdjup 2 mm Ingreppbredd 5-32 mm Kylmedel Inget Resultat Livslängd (min) Sort A (sort enligt 65 uppfinningen) Sort B (substrat 25 enligt uppfinningen) Sort E (tidigare känd) 41 Livslängden begränsades av fasförslitning och eggurflisning.
Detta prov visar att jämfört med beläggningar baserade enbart på TiCXNyOz, ger beläggningen enligt uppfinningen bättre skydd mot abrasiv förslitning och sprickor beroende på termiska 523 827 8 laster. Den kortare livslängden för Sort E visar den negativa effekten av ett högt innehåll av kubisk karbider på skäreggstyrka och eggurflisningsmotstånd.
Exempel 4: Operation Planfräsning Fräsdiameter 125 mm Arbetsstycke Stàng, 300 mm x 80 mm Material SS2244, 48 HRC Skärtyp SEKNl203 Skärhastighet 200 m/min Matning 0.15 mm/tand Antal tänder 1 Skärdjup 2.5 mm Ingreppsbredd 40 mm Kylmedel Inget Resultat Livslängd (min) Sort A (sort enligt 15 uppfinningen) Sort C (beläggning 7 enligt uppfinningen) 10 I det här provet begränsas livslängden av eggurflisning och sprickor ledande till brott på skäreggen. Skillnaderna i livslängd visar inverkan av en mindre kornstorlek i kombination med ett något högre Co-innehåll. Dessa åtgärder ger ett något bättre plastiskt deformationsmotstånd hos 15 skäreggen med bibehållna seghetsegenskaper.
Claims (5)
1. Ett skär, omfattande en hårdmetallkropp och en beläggning speciellt användbart vid fräsning vid höga skärhastigheter i låg- och medellegerade stål och fräsning i härdade stål k ä n n e t e c k n a t av en sammansättning av sagda kropp av 7.9-8.6 vikt%, företrädesvis 8.0-8.5 vikt% Co, 0.5-2.1 vikt%, företrädesvis 0.7-1.8 vikt% total mängd av kubiska karbider av metallerna Ta och Nb, förhållandet mellan viktskoncentrationerna av Ta och Nb är inom 1.0-12.0, företrädesvis 1.5-11.4 och balans WC med en medelinterceptlängd i området 0.4-0.9 pm, företrädesvis 0.5- 0.8 pm och bindefasen legerad med W motsvarande ett S-värde inom området 0.81-0.95, företrädesvis 0.82-0.94 och i att sagda beläggning omfattar -ett första, innersta skikt av TiCxNyOZ med 0.7šx+y+zíl, företrädesvis zx och z likaxliga korn och en total tjocklek <1 pm, företrädesvis >O.l pm -ett skikt av TiCXNyOz med 0.7Sx+y+zíl, företrädesvis med zO.3 och y>O.2, företrädesvis x>O.4, med en tjocklek av 0.5-7 pm, företrädesvis 1-6 pm, med kolumnära korn -åtminststone ett skikt av Al2O3 bestående väsentligen av K- fasen möjligt innehållande en liten mängd av d-fasen bestämd genom XRD-mätningar och med en tjocklek av 0.2-5 pm, företrädesvis 0.3-4 pm.
2. Ett skär enligt föregående krav k ä n n e t e c k n a t av att det dessutom omfattar ett yttre skikt av TiCxNyOz, HfCXNyOz eller ZrCXNyOZ eller blandningar därav med O.7Sx+y+zSl.2, företrädesvis med y>x och z företrädesvis y>O.4.
3. Ett sätt att tillverka ett skär, omfattande en hårdmetallkropp och en beläggning speciellt användbart vid fräsning vid höga skärhastigheter i låg- och medellegerade stål och fräsning i härdade stål k ä n n e t e c k n a t av att på en hårdmetallkropp med en sammansättning av 7.9-8.6 vikt%, företrädesvis 8.0-8.5 vikt% Co, 0.5-2.1 vikt%, företrädesvis 0.7-1.8 vikt% en total mängd av kubiska karbider av metallerna Ta och Nb, förhållandet mellan viktskoncentrationerna av Ta och Nb är inom 1.0-12.0, företrädesvis 1.5-11.4 och balans WC med en medelinterceptlängd i området 0.4-0.9 pm, företrädesvis 0.5- 0.8 pm och bindefasen varande legerad med W motsvarande ett S- värde inom området 0.81-0.95, företrädesvis 0.82-0.94 deponeras en beläggning omfattande -ett första, innersta skikt av TiCxNyOZ med O.7šx+y+zSl, företrädesvis zx och z likaxliga korn och en total tjocklek <1 pm, företrädesvis >O.1 LIIII 10 15 523 827 lo -ett skikt av TiCXNYOz med O.7šx+y+zš1, företrädesvis med z<0.2, x>O.3 och y>O.2, företrädesvis x>O.4, med en tjocklek av 0.5-7 um, företrädesvis 1-6 um, med kolumnära korn -åtminstone ett skikt av Al2O3 bestående väsentligen av K-fas eventuellt med en liten mängd av a-fas bestämd genom XRD- mätningar och med en tjocklek av O.2-5 um, företrädesvis 0.3-4 um.
4. Sättet enligt krav 3 k ä n n e t e c k n a t av att ett yttre skikt av TiCXNyOZ, HfCxNYOz eller ZICXNYOZ eller blandningar därav med O.7íx+y+zš1.2, företrädesvis med y>x och zO.4 deponeras.
5. Användning av ett skär enligt kraven 1-4 för fräsning utan kylning vid höga skärhastigheter i stål och fräsning utan kylning i härdade stål vid skärhastigheter av 75-400 m/min vid en medelspåntjocklek av 0.04-0.2 mm, beroende på skärhastighet och skärgeometri.
Priority Applications (9)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE0200870A SE523827C2 (sv) | 2002-03-20 | 2002-03-20 | Belagt skär för bearbetning med hög hastighet av låg-och medelhögt legerade stål, sätt att framställa ett skär och använding av skäret |
| JP2003064930A JP2003311525A (ja) | 2002-03-20 | 2003-03-11 | 切削工具インサート、その製造方法およびそれを用いたフライス加工方法 |
| AT03005966T ATE459444T1 (de) | 2002-03-20 | 2003-03-18 | Beschichteter schneidwerkzeugeinsatz |
| DE60331495T DE60331495D1 (de) | 2002-03-20 | 2003-03-18 | Beschichteter Schneidwerkzeugeinsatz |
| US10/389,738 US6890632B2 (en) | 2002-03-20 | 2003-03-18 | Coated cutting tool insert |
| EP03005966A EP1352697B1 (en) | 2002-03-20 | 2003-03-18 | Coated cutting tool insert |
| KR10-2003-0017480A KR20030076412A (ko) | 2002-03-20 | 2003-03-20 | 피복 커팅 툴 인써트 |
| CNB031073468A CN100427254C (zh) | 2002-03-20 | 2003-03-20 | 带涂层的切削刀片及其制造方法和应用 |
| CZ2003818A CZ2003818A3 (cs) | 2002-03-20 | 2003-03-20 | Řezací nástrojová vložka, způsob její výroby a její použití |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE0200870A SE523827C2 (sv) | 2002-03-20 | 2002-03-20 | Belagt skär för bearbetning med hög hastighet av låg-och medelhögt legerade stål, sätt att framställa ett skär och använding av skäret |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SE0200870D0 SE0200870D0 (sv) | 2002-03-20 |
| SE0200870L SE0200870L (sv) | 2003-09-21 |
| SE523827C2 true SE523827C2 (sv) | 2004-05-25 |
Family
ID=20287350
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SE0200870A SE523827C2 (sv) | 2002-03-20 | 2002-03-20 | Belagt skär för bearbetning med hög hastighet av låg-och medelhögt legerade stål, sätt att framställa ett skär och använding av skäret |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6890632B2 (sv) |
| EP (1) | EP1352697B1 (sv) |
| JP (1) | JP2003311525A (sv) |
| KR (1) | KR20030076412A (sv) |
| CN (1) | CN100427254C (sv) |
| AT (1) | ATE459444T1 (sv) |
| CZ (1) | CZ2003818A3 (sv) |
| DE (1) | DE60331495D1 (sv) |
| SE (1) | SE523827C2 (sv) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SE526604C2 (sv) * | 2002-03-22 | 2005-10-18 | Seco Tools Ab | Belagt skärverktyg för svarvning i stål |
| SE526674C2 (sv) * | 2003-03-24 | 2005-10-25 | Seco Tools Ab | Belagt hårdmetallskär |
| SE527724C2 (sv) | 2004-02-17 | 2006-05-23 | Sandvik Intellectual Property | Belagt skärverktyg för bearbetning av bimetall samt sätt och användning |
| SE528427C2 (sv) * | 2004-07-09 | 2006-11-07 | Seco Tools Ab | Ett belagt skär för metallbearbetning och sätt att tillverka detta |
| SE528380C2 (sv) * | 2004-11-08 | 2006-10-31 | Sandvik Intellectual Property | Belagt skär för torrfräsning, sätt och användning av detsamma |
| JP4994020B2 (ja) * | 2006-12-21 | 2012-08-08 | 株式会社コガネイ | ロータリアクチュエータ |
| CN100999139B (zh) * | 2006-12-22 | 2010-09-22 | 谢兆琪 | 一种高速滚压模切刀块的制造方法 |
| SE532020C2 (sv) * | 2007-09-13 | 2009-09-29 | Seco Tools Ab | Belagt hårdmetallskär för frästillämpningar och tillverkningssätt |
| SE532043C2 (sv) | 2007-10-10 | 2009-10-06 | Seco Tools Ab | CVD-belagt skär för fräsning samt tillverkningsmetod |
| SE532044C2 (sv) | 2007-12-27 | 2009-10-06 | Seco Tools Ab | Användning av ett CVD belagt skär vid fräsning |
| JP7788554B2 (ja) * | 2021-11-20 | 2025-12-18 | ハイペリオン マテリアルズ アンド テクノロジーズ インコーポレイテッド | 改善された超硬合金 |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5920760A (en) * | 1994-05-31 | 1999-07-06 | Mitsubishi Materials Corporation | Coated hard alloy blade member |
| US5786069A (en) * | 1995-09-01 | 1998-07-28 | Sandvik Ab | Coated turning insert |
| KR100430360B1 (ko) * | 1995-11-30 | 2004-07-16 | 산드빅 악티에볼라그 | 피복된절삭인서트및그제조방법 |
| SE9504304D0 (sv) | 1995-11-30 | 1995-11-30 | Sandvik Ab | Coated milling insert |
| SE9802488D0 (sv) * | 1998-07-09 | 1998-07-09 | Sandvik Ab | Coated grooving or parting insert |
| US6221469B1 (en) * | 1998-12-09 | 2001-04-24 | Seco Tools Ab | Grade for steel |
| SE516071C2 (sv) * | 1999-04-26 | 2001-11-12 | Sandvik Ab | Hårdmetallskär belagt med en slitstark beläggning |
| SE9903090D0 (sv) | 1999-09-01 | 1999-09-01 | Sandvik Ab | Coated milling insert |
| ATE273405T1 (de) | 1999-11-25 | 2004-08-15 | Seco Tools Ab | Beschichteter schneideinsatz für fräs- und drehanwendungen |
| SE519250C2 (sv) * | 2000-11-08 | 2003-02-04 | Sandvik Ab | Belagt hårdmetallskär och användning av detsamma för våtfräsning |
-
2002
- 2002-03-20 SE SE0200870A patent/SE523827C2/sv not_active IP Right Cessation
-
2003
- 2003-03-11 JP JP2003064930A patent/JP2003311525A/ja active Pending
- 2003-03-18 EP EP03005966A patent/EP1352697B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2003-03-18 AT AT03005966T patent/ATE459444T1/de not_active IP Right Cessation
- 2003-03-18 DE DE60331495T patent/DE60331495D1/de not_active Expired - Lifetime
- 2003-03-18 US US10/389,738 patent/US6890632B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2003-03-20 CN CNB031073468A patent/CN100427254C/zh not_active Expired - Fee Related
- 2003-03-20 CZ CZ2003818A patent/CZ2003818A3/cs unknown
- 2003-03-20 KR KR10-2003-0017480A patent/KR20030076412A/ko not_active Ceased
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ATE459444T1 (de) | 2010-03-15 |
| EP1352697A2 (en) | 2003-10-15 |
| EP1352697B1 (en) | 2010-03-03 |
| CN1457950A (zh) | 2003-11-26 |
| SE0200870L (sv) | 2003-09-21 |
| EP1352697A3 (en) | 2004-05-06 |
| SE0200870D0 (sv) | 2002-03-20 |
| JP2003311525A (ja) | 2003-11-05 |
| DE60331495D1 (de) | 2010-04-15 |
| KR20030076412A (ko) | 2003-09-26 |
| CZ2003818A3 (cs) | 2004-01-14 |
| US20030211367A1 (en) | 2003-11-13 |
| CN100427254C (zh) | 2008-10-22 |
| US6890632B2 (en) | 2005-05-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8409695B2 (en) | Multilayer nitride hard coatings | |
| EP0871796B1 (en) | Coated milling insert and method of making it | |
| JP5188133B2 (ja) | 切削工具 | |
| US6221479B1 (en) | Cemented carbide insert for turning, milling and drilling | |
| SE523826C2 (sv) | Skär belagt med TiAIN för bearbetning med hög hastighet av legerade stål, sätt att framställa ett skär och användning av skäret | |
| EP0850324B1 (en) | Coated turning insert | |
| EP2276874B1 (en) | A coated cutting tool and a method of making thereof | |
| JP6699056B2 (ja) | 表面被覆切削工具 | |
| SE0802599A1 (sv) | Förbättrat belagt skär för grov svarvning | |
| EP3085478B1 (en) | Coated tool | |
| EP1988190A2 (en) | Coated cutting tool | |
| SE526602C2 (sv) | Belagt skär för grovsvarvning | |
| IL128360A (en) | Coated cutting insert and a method for making the same | |
| SE531929C2 (sv) | Belagt hårdmetallskär för svarvning av stål eller rostfritt stål | |
| SE526674C2 (sv) | Belagt hårdmetallskär | |
| SE529200C2 (sv) | Belagt skär, metod för dess framställning samt användning | |
| SE514181C2 (sv) | Belagt hårmetallskär för fräsning av gjutjärn | |
| KR100879826B1 (ko) | 혼합 산화물층을 구비하는 경질 금속 마모 부품 | |
| KR20120140642A (ko) | 고속 기계가공 방법 및 피복 절삭공구 | |
| SE531670C2 (sv) | Texturerat alfa-aluminiumoxidbelagt skär för metallbearbetning | |
| EP0914489A1 (en) | Cemented carbide body with increased wear resistance | |
| EP1245698A2 (en) | Coated cemented carbide cutting tool | |
| SE510778C2 (sv) | Belagt skär för finfräsning av grått gjutjärn | |
| SE523827C2 (sv) | Belagt skär för bearbetning med hög hastighet av låg-och medelhögt legerade stål, sätt att framställa ett skär och använding av skäret | |
| SE526599C2 (sv) | CVD-belagt hårdmetallskär |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| NUG | Patent has lapsed |