DE69005348T2

DE69005348T2 - Oberflächenbeschichteter Werkzeugteil aus Hartmetall auf der Basis von Wolframcarbid.

Info

Publication number: DE69005348T2
Application number: DE69005348T
Authority: DE
Inventors: Hitoshi Kunugi; Kei Nakahara; Keiichi Sakurai; Yoshihiro Sawada; Hironori Yoshimura
Original assignee: Mitsubishi Materials Corp
Current assignee: Mitsubishi Materials Corp
Priority date: 1989-04-12
Filing date: 1990-04-11
Publication date: 1994-05-19
Anticipated expiration: 2010-04-12
Also published as: EP0392519A2; US5066553A; EP0392519B1; DE69005348D1; EP0392519A3

Description

Die Erfindung betrifft oberflächenbeschichtete Werkzeugelemente aus Sinterhartmetallen, die auf Wolframcarbid (WC) basieren, wobei die Werkzeugelemente harte Beschichtungen aufweisen, die weniger anfällig für eine Ablösung sind und überlegene Widerstandsfähigkeit gegenüber Verschleiß und Absplittern aufweisen, wenn sie als Schneidwerkzeuge für die Fräsbearbeitung und die Nachbearbeitung durch Drehen verwendet werden.
Es ist ein oberflächenbeschichtetes Werkzeugelement bekannt, das ein auf WC basierendes Sinterhartmetallsubstrat und eine darauf ausgebildete harte Beschichtung umfaßt, wobei die harte Beschichtung eine oder mehrere Schichten umfaßt, die jeweils aus einem der folgenden Bestandteile bestehen: Carbide, Nitride oder Oxide der Metalle der Gruppen IVA, VA und VIA des Periodensystems der Elemente, feste Lösungen dieser Verbindungen und Aluminiumoxid.
Zum Beispiel beschreibt JP-A-52-110209 (Veröffentlichung nach 18 Monaten) ein oberflächenbeschichtetes, auf WC basierendes Sinterhartmetall-Werkzeugelement, bei dem die Härte eines Bereiches des Substrats nahe dessen Oberfläche im Vergleich mit einem inneren Bereich des Substrates durch Modifizierung des Kobaltgehalts (Co-Gehalts), des Titancarbidgehalts (TiC- Gehalts) und der Korngröße des WC um 2 % bis 20 % verringert ist.
Ein weiteres oberflächenbeschichtetes Werkzeugelement, das in JP-A-54-87719 beschrieben wird, umfaßt eine weiche Schicht, die nahe der Oberfläche des Substrats ausgebildet ist, indem auf WC basierendes Sinterhartmetall mit einem Gehalt an Stickstoff einer Sinterung im Vakuum unterworfen wird. US- Patent 4 610 931 beschreibt ein ähnliches Werkzeugelement.
Bei jedem dieser Werkzeugelemente ist der Kobaltgehalt in einem Bereich nahe der Oberfläche des Substrats höher als der Kobaltgehalt in einem inneren Bereich davon, und daher wird die Ausbreitung von Rissen im Substrat durch den zähen Oberflächenbereich, der einen großen Kobaltgehalt aufweist, verhindert, selbst wenn eine Rißbildung in der harten Beschichtung auftritt. Daher zeigen die Werkzeugelemente hervorragende Gebrauchseigenschaften, insbesondere bei starker Beanspruchung bei der rauhen Bearbeitung von Stahl oder Gußeisen durch Drehen.
Obwohl jedoch die vorstehend beschriebenen Werkzeugelemente aufgrund ihrer großen Zähigkeit weniger anfällig für Absplittern sind, ist die Bindungsstärke zwischen der harten Beschichtung und dem Substrat nicht ausreichend, und daher ist die harte Beschichtung anfällig für eine Ablösung, was zu einem ungewöhnlichen Verschleiß führt. Wenn ein Schneidwerkzeug, das aus dem vorstehend beschriebenen Werkzeugelement nach dem Stand der Technik besteht, bei der Fräsbearbeitung eingesetzt wird, wobei eine große Stoßkraft auf die harte Beschichtung ausgeübt wird, oder wenn es bei der Nachbearbeitung durch Drehen ("finish turning") eingesetzt wird, wobei eine große Scherbeanspruchung auf die harte Beschichtung ausgeübt wird, dann wird dementsprechend die Haltbarkeit des Werkzeugs stark verringert.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, ein oberflächenbeschichtetes Werkzeugelement, das aus auf WC basierendem Sinterhartmetall besteht, bereitzustellen, wobei das Werkzeugelement eine harte Beschichtung aufweist, die beim Einsatz zur Fräsbearbeitung und zur Nachbearbeitung durch Drehen weniger anfällig für eine Ablösung ist, so daß das Werkzeugelement eine überlegene Widerstandsfähigkeit gegenüber Verschleiß und Absplittern aufweist.
Erfindungsgemäß wird ein oberflächenbeschichtetes Werkzeugelement aus auf WC basierendem Sinterhartmetall bereitgestellt, das ein auf WC basierendes Sinterhartmetall- Substrat und eine auf der Oberfläche des Substrats ausgebildete harte Beschichtung aufweist, wobei der Kobaltgehalt des Substrats in einem Oberflächenbereich in einer Tiefe von etwa 2 um von der Oberfläche aus um mindestens 10 % geringer ist als im inneren Bereich in einer Tiefe von etwa 100 um von der Oberfläche aus.
Im vorstehenden kann die harte Beschichtung eine oder mehrere Schichten umfassen, die jeweils aus einem Material bestehen, das aus der Gruppe Carbide, Nitride und Oxide von Metallen der Gruppen IVA, VA und VIA des Periodensystems der Elemente; feste Lösungen der vorstehenden Carbide, Nitride und Oxide; und Aluminiumoxid ausgewählt ist. Außerdem sollte die mittlere Korngröße des im Oberflächenbereich des Substrats enthaltenen WC vorzugsweise um mindestens 10 % größer als die Korngröße des im inneren Bereich enthaltenen WC sein.
Fig 1 zeigt Röntgenbeugungsmaxima, die mit dem Index der Ebene (2, 1, 1) indiziert sind, von WC in einem Bereich nahe der Oberfläche des Substrats des erfindungsgemäßen Werkzeugelements; und
Fig. 2 ist eine Abbildung ähnlich zu Fig. 1, die jedoch ein Vergleichswerkzeugelement zeigt.
Nach einer ausführlichen Untersuchung oberflächenbeschichteter Werkzeugelemente aus auf WC basierendem Sinterhartmetall haben die Erfinder erkannt, daß die harte Beschichtung eines erhaltenen Werkzeugelements weniger anfällig für eine Ablösung während der Fräsbearbeitung und der Nachbearbeitung durch Drehen ist, so daß das Werkzeugelement eine überlegende Widerstandsfähigkeit gegenüber Verschleiß und Absplittern aufweist, wenn die harte Beschichtung hergestellt wird, indem ein übliches, auf WC basierendes Sinterhartmetall mit einer Diamantschleifscheibe geschliffen, das geschliffene Sinterhartmetall bei einer Temperatur nicht unterhalb der eutektischen Temperatur von WC-Co (nicht weniger als 1300ºC) im Vakuum oder in einer Inertgasatmosphäre wärmebehandelt und eine harte Beschichtung auf dem in dieser Weise wärmebehandelten Sinterhartmetall gebildet wird.
Das erfindungsgemäße Werkzeugelement ist auf der Grundlage der vorstehenden Untersuchung entwickelt worden, und es wird wie folgt hergestellt.
Eine Oberfläche eines üblichen, auf WC basierenden Sinterhartmetalls wird zuerst mit einer Diamantschleifscheibe geschliffen. Bei dieser Behandlung wird eine große Spannung auf die WC-Körner nahe der Oberfläche des auf WC basierenden Sinterhartmetalls ausgeübt, und die WC-Körner werden teilweise zu kleineren Körnern zermalmt.
Das resultierende Sinterhartmetall wird anschließend bei einer Temperatur nicht unterhalb der eutektischen Temperatur von WC-Co, d.h. bei nicht weniger als 1300ºC, in einem Vakuum, in einer Inertgasatmosphäre bei normalem Druck oder in einer Inertgasatmosphäre bei erhöhtem Druck wärmebehandelt. Bei diesem Verfahren sinkt der Kobaltgehalt des Substrats in einem Bereich nahe seiner Oberfläche, und die kleinen WC-Körner werden zu gröberen Körnern umkristallisiert. Außerdem kristallisiert ein Bereich nahe der Oberfläche gut, so daß er zwei Beugungsmaxima Kα&sub1; und Kα&sub2;, die mit dem Index der Ebene (2, 1, 1) für WC indiziert sind, bei der Röntgenbeugung zeigt.
Bei dem zuvor beschriebenen Substrat ist der Kobaltgehalt im Oberflächenbereich des Substrats überaus gering, da die WC- Körner an der Oberfläche umkristallisiert werden und sich dort anreichern. Wenn eine harte Beschichtung auf der Oberfläche des Substrats ausgebildet wird, dann wird, in dem Ausmaß, in dem der Kobaltgehalt im Oberflächenbereich des Substrats gegenüber dem inneren Bereich des Substrats verringert ist, verhindert, daß mit Kobalt eine brüchige eta-Phase (W&sub3;Co&sub3;C) während der Beschichtung gebildet wird und Kobalt in die harte Beschichtung diffundiert. Daher weist das auf diese Weise erhaltene Werkzeugelement eine überaus große Bindungsstärke zwischen der Beschichtung und dem Substrat auf.
Bei der Untersuchung des Substrats nach der Bildung der harten Beschichtung ist festgestellt worden, daß der Kobaltgehalt des Substrats in einem Bereich nahe seiner Oberfläche abnimmt und daß kleine. WC-Körner zu gröberen Körnern umkristallisiert werden. Außerdem ist der Bereich nahe der Oberfläche gut kristallisiert, so daß er zwei Beugungsmaxima Kα&sub1; und Kα&sub2;, die mit dem Index der Ebene (2, 1, 1) für WC indiziert sind, bei der Röntgenbeugung zeigt.
Im Gegensatz dazu wird ein Werkzeugelement nach dem Stand der Technik durch Schleifen einer Oberfläche von auf WC basierendem Sinterhartmetall und direkte Ausbildung einer harten Beschichtung auf der geschliffenen Oberfläche hergestellt. Daher ist der Kobaltgehalt des Substrats nahe seines Oberflächenbereiches nicht verringert, und die WC- Körner im Oberflächenbereich sind zu kleinen Körnern zermalmt. Daher bildet Kobalt durch Reaktion mit dem zermalmten WC leicht eine brüchige eta-Phase. Außerdem sind die Röntgenbeugungsmaxima, die mit dem Index der Ebene (2, 1, 1) für WC indiziert sind, nicht in die beiden getrennten Maxima Kα&sub1; und Kα&sub2; aufgespalten. Bei einem derartigen Werkzeugelement nach dem Stand der Technik ist die Bindungsstärke zwischen der harten Beschichtung und dem Substrat gering, und die Lebensdauer des Werkzeugs ist kurz. Die Erfindung wird nachstehend durch ein Beispiel erläutert.

Beispiel

Als Ausgangsmaterialpulver wurden ein WC-Pulver, ein (W, Ti)C-Pulver (Pulver einer festen, aus 70 Gew.-% WC und 30 Gew.-% TiC bestehenden Lösung), ein (W, Ti, Ta)C-Pulver (Pulver aus einer festen, aus 50 Gew.-% WC, 30 Gew.-% TiC und 20 Gew.-% TaC bestehenden Lösung), ein (W, Ti)(C, N)-Pulver (Pulver aus einer festen, aus 55 Gew.-% WC, 25 Gew.-% TiC und 20 Gew.-% TiN bestehenden Lösung), ein TaC-Pulver und ein Kobaltpulver hergestellt, wobei jedes Pulver eine mittlere Teilchengröße von 1 bis 5 um aufwies.
Diese Pulver wurden in den in Tabelle 1 angegebenen Zusammensetzungen gemischt, 72 Stunden einem nassen Mischverfahren in einer Kugelmühle unterworfen und getrocknet. Anschließend wurden die gemischten Pulver unter einem Druck von 1 Tonne/cm² zu Pulverpreßlingen gepreßt. Die Pulverpreßlinge wurden unter den in Tabelle 1 angegebenen Bedingungen zu auf WC basierenden Sinterhartmetallen mit den gleichen Zusammensetzungen wie die gemischten Zusammensetzungen gesintert. Anschließend wurde den auf WC basierenden Sinterhartmetallen gemäß SNGN 120412 der ISO- Standard mit oder ohne Schleifen unter den in Tabelle 1 angegebenen Bedingungen die Form einer Schneidplatte gegeben. Danach wurden die in Tabelle 1 angegebenen, auf WC basierenden Sinterhartmetall-Substrate A bis R mit oder ohne Wärmebehandlung der vorstehend beschriebenen Sinterhartmetalle unter den in Tabelle 1 angegebenen Bedingungen hergestellt. Bei dem vorstehenden Verfahren wurden Substrate A bis M erhalten, indem eine Wärmebehandlung nach dem Schleifen der Oberfläche durchgeführt wurde, während die Substrate O und Q erhalten wurden, indem die Sinterhartmetalle nur einem Schleifen der Oberfläche unterworfen wurden. Ferner wurden die Substrate N, P und R erhalten, indem die Sinterhartmetalle weder einem Schleifen noch einer Wärmebehandlung unterworfen wurden.
Danach wurden auf den Substraten A bis R durch chemische Abscheidung aus der Dampfphase harte Beschichtungen mit den in den Tabellen 2-1 bis 2-4 angegebenen Zusammensetzungen und mittleren Dicken ausgebildet, wobei die erfindungsgemäßen, auf WC basierenden Sinterhartmetall-Schneidplatten 1 bis 35 und die auf WC basierenden Sinterhartmetall-Schneidplatten 1 bis 11 zu Vergleichszwecken hergestellt wurden. Die erfindungsgemäßen Schneidplatten 1 bis 35 wurden erhalten, indem harte Beschichtungen auf den Substraten A bis M ausgebildet wurden, während die Schneidplatten 1 bis 11 zu Vergleichszwecken gebildet wurden, indem harte Beschichtungen auf den Substraten N bis R ausgebildet wurden.
Es wurden die folgenden Bedingungen für die chemische Abscheidung aus der Dampfphase angewandt:
(1) Harte TiC-Beschichtung:
Temperatur: 1030ºC
Druck: 13,3 kPa (100 Torr)
Zusammensetzung des Reaktionsgases: 4 Vol.-% TiCl&sub4;, 8 Vol.-% CH&sub4;, 91 Vol.-%, H&sub2;
(2) Harte TiN-Beschichtung:
Temperatur: 980ºC
Druck: 13,3 kPa (100 Torr)
Zusammensetzung des Reaktionsgases: 4 Vol.-% TiCl&sub4;, 8 Vol.-% N&sub2;, 88 Vol.-% H&sub2;
(3) Harte TiCN-Beschichtung:
Temperatur: 1000ºC
Druck: 13,3 kPa (100 Torr)
Zusammensetzung des Reaktionsgases: 4 Vol.-% TiCl&sub4;, 3 Vol.-% CH&sub4;, 4 Vol.-% N&sub2;, 89 Vol.-% H&sub2;
(4) Harte Al&sub2;O&sub3;-Beschichtung:
Temperatur: 1000ºC
Druck: 13,3 kPa (100 Torr)
Zusammensetzung des Reaktionsgases: 3 Vol.-% AlCl&sub3;, 5 Vol.-% CO&sub2;, 92 Vol.-% H&sub2;
Für die erfindungsgemäßen Schneidplatten 1 bis 35 und für die Schneidplatten 1 bis 11 zu Vergleichszwecken wurde der Kobaltgehalt eines Bereiches in einer Tiefe von 2 um von der Oberfläche des Substrates und der eines inneren Bereiches in einer Tiefe von 100 um von der Oberfläche mittels EDX gemessen. Die Ergebnisse sind in den Tabellen 2-1 bis 2-4 angegeben.
Ferner wurden die Beugungsmaxima für die Ebene mit dem Index (2, 1, 1) für Wolframcarbid durch Röntgenbeugungsanalyse untersucht. Bei der Analyse wurden folgende Bedingungen angewandt:
Target-Filter: Cu-Ni
Spannung: 40 kV
Strom: 40 mA
Zeitkonstante: 5 Sekunden
Aufzeichnungsgeschwindigkeit: 40 mm/2Θ (Grad)
Wie aus den Tabellen 2-1 bis 2-4 ersichtlich ist, sind die Beugungsmaxima für die Ebene mit dem Index (2, 1, 1) für WC in Kα&sub1; und Kα&sub2; aufgespalten.
Die Figg. 1 und 2 zeigen die Beugungsmuster sowohl für ein erfindungsgemäßes Werkzeugelement als auch für ein Werkzeugelement zu Vergleichszwecken.
Wie aus Tabelle 1 und den Tabellen 2-1 bis 2-4 ersichtlich ist, sind das erfindungsgemäße Werkzeugelement 25 und das Werkzeugelement zu Vergleichszwecken 8 in der Hinsicht einander ähnlich, daß sie beide durch Schleifen der Oberfläche eines auf WC basierenden Sinterhartmetalls mit einem Gehalt an 9 Gew.-% Kobalt, 2 Gew.-% TaC und dem Rest WC mit einer Diamantschleifscheibe und Ausbildung einer harten, aus TiC (4 um) und TiN (1 um) bestehenden Beschichtung hergestellt wurden, während sie sich darin voneinander unterscheiden, ob eine Wärmebehandlung durchgeführt wurde oder nicht. Bei dem erfindungsgemäßen Werkzeugelement 25 sind die Beugungsmaxima für die Ebene mit dem Index (2, 1, 1) für WC aufgespalten, wie in Fig. 1 gezeigt ist, für das Werkzeugelement zu Vergleichszwecken 8 waren jedoch die stärksten Beugungsmaxima der ersten Schicht der harten Beschichtung aus TiC stark beim Index der Ebene (1, 1, 1) orientiert.
Die erfindungsgemäßen Schneidplatten 1 bis 35 und die Schneidplatten zu Vergleichszwecken 1 bis 11 wurden Frästests unter folgenden Bedingungen unterworfen:
(A) Frästest
Werkstück: Stahl JIS.SNCM439 (AISI4340) (Härte HB 270)
Schneidegeschwindigkeit: 180 m/min
Zufuhrgeschwindigkeit: 0,3 mm/Zahn
Tiefe des Einschnitts: 3,0 mm
Kühlmittel: keines
Schneidezeit: 40 min
Anschließend wurden die Schneidplatten auf die Breite der Abtragung an der Flanke untersucht. Die Ergebnisse sind in den Tabellen 2-1 bis 2-4 angegeben. Zusätzlich wurde auch die Schädigung der Schneidplatten beobachtet.
Darüber hinaus wurden die erfindungsgemäßen Schneidplatten 1 bis 35 und die Schneidplatten zu Vergleichszwecken 1 bis 11 einem Test der Nachbearbeitung durch Drehen unter den folgenden Bedingungen unterworfen:
(B) Drehtest
Werkstück: Stahl JIS.SNCM439 (AISI4340) (Härte HB 220)
Schneidegeschwindigkeit: 180 m/min
Zufuhrgeschwindigkeit: 0, 2 mm/Umdrehung
Tiefe des Einschnitts: 0,5 mm
Kühlmittel: wasserlöslich
Schneidezeit: 40 min
Anschließend wurden die Schneidplatten auf die Breite der Abtragung an der Flanke und die Tiefe der Abtragung an der abgeschrägten Oberfläche untersucht. Die Ergebnisse sind in den Tabellen 2-1 bis 2-4 angegeben.
Wie aus den Tabellen 2-1 bis 2-4 ersichtlich ist, sind die erfindungsgemäßen Schneidplatten 1 bis 35 im Vergleich mit einer beliebigen der Schneidplatten zu Vergleichszwecken 1 bis 11 für eine Ablösung weniger anfällig, und sie weisen eine überlegene Widerstandsfähigkeit gegenüber Verschleiß und Absplittern auf. Tabelle 1 Gemischte Zusammensetzung aus Materialpulver (Gew.-%) Sinterbedingungen Temp. (ºC) Zeit (h) Atmosphäre auf WC basierende Sinterhartmetall-Substrate Torr Vakuum Tabelle 1 (Fortsetzung) Schleifverfahren für die Oberfläche Bedingungen bei der Wärmebehandlung Temperatur (ºC) Zeit (h) Atmosphäre auf WC basierende Sinterhartmetall-Substrate Schleifen mit Diamant Torr Vakuum N&sub2;-Gas Tabelle 2-1 Substrat nach Bildung der harten Beschichtung Co-Gehalt (Gew.-%) mitlere WC-Korngröße (um) Substrat Zusammensetzung der harten Beschichtung * und mittlere Dicke ** jeder Schicht (um) Oberflächenbereich inneren Bereich Co-Verringerung (%) Prozentsatz an grobem WC erfindungsgemäße Schneidplatten * Im Fall mehrerer Schichten ist die 1. Schicht links angegeben ** Die Dicke ist in Klammern angegeben Tabelle 2-1 (Fortsetzung) Schneidetest Fräsen Drehen * Abtragung an der Flanke (mm) Schädigung der Schneidplatte Tiefe des abgetragenen Kraters (um) Beugungsmaximum für (2,1,1)-Ebene für WC im Oberflächenbereich erfindungsgemäßen Schneidplatten getrennt feines Absplittern normaler Verschleiß *("finish turning") Tabelle 2-2 Substrat nach Bildung der harten Beschichtung Co-Gehalt (Gew.-%) mitlere WC-Korngröße (um) Substrat Zusammensetzung der harten Beschichtung * und mittlere Dicke ** jeder Schicht (um) Oberflächenbereich inneren Bereich Co-Verringerung (%) Prozentsatz an grobem WC erfindungsgemäße Schneidplatten * Im Fall mehrerer Schichten ist die 1. Schicht links angegeben ** Die Dicke ist in Klammern angegeben Tabelle 2-2 (Fortsetzung) Schneidetest Fräsen Drehen * Abtragung an der Flanke (mm) Schädigung der Schneidplatte Tiefe des abgetragenen Kraters (um) Beugungsmaximum für (2,1,1)-Ebene für WC im Oberflächenbereich erfindungsgemäßen Schneidplatten getrennt normaler Verschleiß feines Absplittern *("finish turning") Tabelle 2-3 Substrat nach Bildung der harten Beschichtung Co-Gehalt (Gew.-%) mitlere WC-Korngröße (um) Substrat Zusammensetzung der harten Beschichtung * und mittlere Dicke ** jeder Schicht (um) Oberflächenbereich inneren Bereich Co-Verringerung (%) Prozentsatz an grobem WC erfindungsgemäße Schneidplatten * Im Fall mehrerer Schichten ist die 1. Schicht links angegeben ** Die Dicke ist in Klammern angegeben Tabelle 2-3 (Fortsetzung) Schneidetest Fräsen Drehen * Abtragung an der Flanke (mm) Schädigung der Schneidplatte Tiefe des abgetragenen Kraters (um) Beugungsmaximum für (2,1,1)-Ebene für WC im Oberflächenbereich erfindungsgemäßen Schneidplatten getrennt normaler Verschleiß feines Absplittern *("finish turning") Tabelle 2-4 Substrat nach Bildung der harten Beschichtung Co-Gehalt (Gew.-%) mitlere WC-Korngröße (um) Substrat Zusammensetzung der harten Beschichtung * und mittlere Dicke ** jeder Schicht (um) Oberflächenbereich inneren Bereich Co-Verringerung (%) Prozentsatz an grobem WC erfindungsgemäße Schneidplatten * Im Fall mehrerer Schichten ist die 1. Schicht links angegeben ** Die Dicke ist in Klammern angegeben Tabelle 2-4 (Fortzetzung) Schneidetest Fräsen Drehen * Abtragung an der Flanke (mm) Schädigung der Schneidplatte Tiefe des abgetragenen Kraters (um) Beugungsmaximum für (2,1,1)-Ebene für WC im Oberflächenbereich erfindungsgemäßen Schneidplatten schwach getrennt nicht getrennt Bruch Absplittern ungewöhnlicher Verschleiß *("finish turning")

Claims

1. Oberflächenbeschichtetes Werkzeugelement aus auf Wolframcarbid basierendem Sinterhartmetall mit einem auf Wolframcarbid basierendem Sinterhartmetall-Substrat und einer auf der Oberfläche des Substrats ausgebildeten harten Beschichtung, dadurch gekennzeichnet, daß der Kobaltgehalt des Substrats in einem Oberflächenbereich in einer Tiefe von etwa 2 um von der Oberfläche um mindestens 10 % geringer ist als der Kobaltgehalt in einem inneren Bereich in einer Tiefe von etwa 100 um von der Oberfläche.

2. Werkzeugelement nach Anspruch 1, wobei die harte Beschichtung eine oder mehrere Schichten umfaßt, die jeweils aus einem Material bestehen, das aus der Gruppe Carbide, Nitride und Oxide von Metallen der Gruppen IVA, VA und VIA des Periodensystems der Elemente; festen Lösungen der Carbide, Nitride und Oxide; und Aluminiumoxid ausgewählt ist.

3. Werkzeugelement nach Anspruch 1, wobei die mittlere Korngröße des in dem Oberflächenbereich des Substrats enthaltenen Wolframcarbids um mindestens 10 % größer ist als die mittlere Korngröße des im inneren Bereich enthaltenen Wolframcarbids.

4. Werkzeugelement nach Anspruch 1, wobei der Oberflächenbereich des Substrats zwei Röntgenbeugungsmaxima Kα&sub1; und Kα&sub2;, die mit dem Index für die Ebene (2, 1, 1) für Wolframcarbid indiziert sind, aufweist.

5. Werkzeugelement nach Anspruch 1, wobei die mittlere Korngröße des im Oberflächenbereich des Substrats enthaltenen Wolframcarbids um mindestens 10 % größer ist als die mittlere Korngröße des in dem inneren Bereich enthaltenen Wolframcarbids und wobei der Oberflächenbereich des Substrats zwei Röntgenbeugungsmaxima Kα&sub1; und Kα&sub2;, die mit dem Index der Ebene (2, 1, 1) für Wolframcarbid indiziert sind, aufweist.

6. Werkzeugelement nach Anspruch 5, wobei die harte Beschichtung eine erste Schicht umfaßt, die aus einer unter Titancarbid, Titannitrid und Titancarbonitrid ausgewählten Titanverbindung besteht.

7. Werkzeugelement nach Anspruch 5, wobei die harte Beschichtung ein großes Röntgenbeugungsmaximum, das mit dem Index der Ebene (1, 11, 1) für die Titanverbindung indiziert ist, aufweist.