SE528434C2 - Cutting tool insert for milling of highly alloyed grey cast iron with or without cast skin under wet conditions, comprises cemented carbide body and coating - Google Patents

Cutting tool insert for milling of highly alloyed grey cast iron with or without cast skin under wet conditions, comprises cemented carbide body and coating

Info

Publication number
SE528434C2
SE528434C2 SE0402708A SE0402708A SE528434C2 SE 528434 C2 SE528434 C2 SE 528434C2 SE 0402708 A SE0402708 A SE 0402708A SE 0402708 A SE0402708 A SE 0402708A SE 528434 C2 SE528434 C2 SE 528434C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
layer
cemented carbide
carbide body
thickness
coating
Prior art date
Application number
SE0402708A
Other languages
Swedish (sv)
Other versions
SE0402708L (en
SE0402708D0 (en
Inventor
Ingemar Hessman
Original Assignee
Sandvik Intellectual Property
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 Sandvik Intellectual Property filed Critical Sandvik Intellectual Property
Priority to SE0402708A priority Critical patent/SE528434C2/en
Publication of SE0402708D0 publication Critical patent/SE0402708D0/en
Priority to SE0500015A priority patent/SE0500015D0/en
Priority to EP05445076A priority patent/EP1655390A1/en
Priority to US11/261,909 priority patent/US7429151B2/en
Priority to JP2005323517A priority patent/JP2006136998A/en
Priority to CNA2005101203470A priority patent/CN1781632A/en
Publication of SE0402708L publication Critical patent/SE0402708L/en
Publication of SE528434C2 publication Critical patent/SE528434C2/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
    • 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

Landscapes

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

Abstract

A cutting tool insert has cemented carbide body and coating. The cemented carbide body is consists of tungsten carbide with an average grain size of 1-2.5 mu m, 5-8, preferably 5-7 wt.% cobalt, and less than 0.5 wt.% cubic carbides of metals tantalum, titanium, and/or niobium; and a highly tungsten-alloyed binder phase. The cutting tool insert comprises cemented carbide body and coating. The cemented carbide body is consists of tungsten carbide (WC) with an average grain size of 1-2.5 mu m, 5-8, preferably 5-7 wt.% cobalt (Co), and less than 0.5 wt.% cubic carbides of the metals tantalum (Ta), titanium (Ti), and/or niobium (Nb); and a highly tungsten (W)-alloyed binder phase with a CW-ratio of 0.75-0.93 with less than 1 vol.% eta-phase. The coating comprises a first, innermost layer of TiC xN yO z(i), with x+y+z = 1; y is greater than x; and z is less than 0.2, preferably y is greater than 0.8 and z is zero, with equiaxed grains with size less than 0.5 mu m and a total thickness of 0.1-1.5 mu m; a layer of TiC xN y(ii) with x+y = 1; x is greater than 0.3, and y is greater than 0.3, preferably x >=0.5, with a thickness of 2-3 mu m with columnar grains with an average diameter of less than 5 mu m; a layer of a smooth, fine-grained, 0.5-2 mu m kappa-aluminum oxide with a thickness of 1-2.5 mu m; and an outer layer of titanium nitride (TiN) with a thickness of 0.5-1.0 mu m. An independent claim is also included for a method of making the inventive milling insert comprising: depositing by chemical vapor deposition (CVD) method a first, innermost layer of TiC xN yO z; depositing by MT(medium temperature)CVD-technique a layer of TiC xN y, wherein the MTCVD-technique uses acetonitrile as a source of carbon and nitrogen for forming a layer at 700-900[deg]C; depositing a layer of smooth kappa-aluminum oxide; and depositing an outer layer of TiN.

Description

35 (Fl s” CC -Éä- CN -šš 2 Skären enligt föreliggande uppfinning består av: en hàrdme- tallkropp med en relativt högt W-legerad bindefas och med en väl- balanserad kemisk sammansättning och kornstorlek för WC, ett ko- lumnärt TiCXNy-skikt, ett K-Al203-skikt, ett TiN-skikt och eventu- ellt följt av utjämning av skäreggarna genom borstning av eggarna. The inserts according to the present invention consist of: a cemented carbide body with a relatively high W-alloy binder phase and with a well-balanced chemical composition and grain size for WC, a columnar TiCXNy layer, a K-Al 2 O 3 layer, a TiN layer and possibly followed by leveling of the cutting edges by brushing the edges.

Enligt föreliggande uppfinning föreligger ett skär med en härd- metallkropp av en sammansättning 5-8 vikt-% Co och rest WC med en medelkornstorlek av 1-2,5 um. Koboltbindefasen är högt legerad med W. Innehållet av W i bindefasen kan uttryckas som CW-värdet= Ms /(vikt-% Co 0,016l), där Ms är uppmätt mättnadsmagnetisering av hàrdmetallkroppen i hAm2 /kg och vikt-% Co är viktprocent Co i hàrdmetallen. CW-värdet är en funktion av W-halten i Co-bindefasen. Ett làgt CW-värde m0tSVärâI en hög W-halt i bindefasen.According to the present invention, there is an insert with a core-metal body of a composition of 5-8% by weight Co and residual WC with an average grain size of 1-2.5 μm. The cobalt binder phase is highly alloyed with W. The content of W in the binder phase can be expressed as the CW value = Ms / (weight% Co 0.016l), where Ms is measured saturation magnetization of the cemented carbide body in hAm2 / kg and weight% Co is weight percent Co in hard metals. The CW value is a function of the W content in the Co-binding phase. A low CW value must be a high W content in the binding phase.

Enligt föreliggande uppfinning fàs förbättrade skärprestanda om hàrdmetallkroppen har ett CW-värde av 0,75-0,93, 0,80-0,90. Hàrdmetallkroppen får innehålla Små mängder, <1 Volym- %, av eta fas (M6C), utan någon skadlig effekt.According to the present invention, improved cutting performance is obtained if the cemented carbide body has a CW value of 0.75-0.93, 0.80-0.90. The cemented carbide body may contain small amounts, <1% by volume, of one phase (M6C), without any harmful effect.

Företrädesvis är ytsammansättningen av hàrdmetallskäret välde- finierad och mängden av Co pá ytan är inom -2 vikt-% till +4 vikt- % av den nominella halten. företrädesvis - Radien av skäreggen är 35-50 pm.Preferably, the surface composition of the cemented carbide insert is well defined and the amount of Co on the surface is within -2% by weight to +4% by weight of the nominal content. preferably - The radius of the cutting edge is 35-50 μm.

Beläggningen omfattar - ett första (innersta) skikt av TiCXNy0z med x+y+z=l, y>x och zO,8 och z=O, med likaxliga korn med storlek - ett skikt av TiCxNy med x+y=1, x>O,3 och y>O,3, företrädes- vis x¿0,5, med en tjocklek av 1-4 pm, företrädesvis 2-2,7 pm, med kolumnära korn och med en medeldiameter av <5 pm, företrädesvis 0,1-2 pm, - ett skikt av en jämn, finkornig (medelkornstorlek omkring 0,5-2 um) A12O3 bestående väsentligen av K-fas. Men skiktet får in- nehàlla sma mängder (<5 vol-%) av andra faser sàsom 6- eller a-fas bestämd med röntgendiffraktionsmätning. Al2O3-skiktet har en tjocklek av 1-2,5 um, företrädesvis 1,2-1,7 um och - ett ytterligare 0,5-1,0 pm tjockt skikt av TiN. Detta yt- tersta skikt av TiN har en ytfinhet Rmax§O,4 pm över en längd av 10 um. TiN-skiktet är helst avlägsnat längs skäreggen och det under- 10 20 25 30 35 40 liggande aluminiumoxidskiktet kan vara helt eller delvis avlägsnat längs skäreggen.The coating comprises - a first (innermost) layer of TiCXNy0z with x + y + z = 1, y> x and zO, 8 and z = 0, with equal-axis grains of size - a layer of TiCxNy with x + y = 1, x > 0, 3 and y> 0, 3, preferably x 0.5, with a thickness of 1-4 μm, preferably 2-2.7 μm, with columnar grains and with an average diameter of <5 μm, preferably 0.1-2 μm, - a layer of a smooth, fine-grained (average grain size about 0.5-2 μm) Al 2 O 3 consisting essentially of K-phase. However, the layer may contain small amounts (<5% by volume) of other phases such as 6 or a phase determined by X-ray diffraction measurement. The Al 2 O 3 layer has a thickness of 1-2.5 μm, preferably 1.2-1.7 μm and an additional 0.5-1.0 μm thick layer of TiN. This outermost layer of TiN has a surface finish Rmax§0.4 μm over a length of 10 μm. The TiN layer is preferably removed along the cutting edge and the underlying alumina layer may be completely or partially removed along the cutting edge.

Föreliggande uppfinning även avser ett sätt att tillverka en hàrdmetallkropp med en sammansättning av 5-8 vikt-% Co och rest WC med en medelkornstorlek av l-2,5 pm. Koboltbindefasen är högt legerad med W. Innehållet av W i bindefasen uttryckt som CW-värdet är 0,75-0,93, företrädesvis 0,80-0,90.The present invention also relates to a method of manufacturing a cemented carbide body with a composition of 5-8% by weight of Co and residual WC with an average grain size of 1-2.5 μm. The cobalt binder phase is highly alloyed with W. The content of W in the binder phase expressed as the CW value is 0.75-0.93, preferably 0.80-0.90.

Radien hos den obelagda skäreggen är 35-60 pm.The radius of the uncoated cutting edge is 35-60 μm.

Beläggningen omfattar: - ett första (innersta) skikt av TiCXNyOz med x+y+z=l, Y>X Och z<0,2, företrädesvis y>0,8 och z=0, med likaxliga korn med storlek kända CVD-metoder, - ett skikt av TiCxNy med x+y=l, x>O,3 och y>0,3, företrädes- vis x¿0,5, med en tjocklek av 1-4 pm, företrädesvis 2-2,7 pm, med kolumnära korn och med en medeldiameter av <5 pm, företrädesvis 0,1-2 pm med användning av företrädesvis MTCVD-teknik (med använd- ning av acetonitril som kol- och kvävekälla för bildning av skik- tet i temperaturintervallet 700-900 OC). Men de exakta betingel- serna beror i viss utsträckning pà utformningen av den utrustning som används, - ett jämnt Al2O3-skikt väsentligen bestående av K-Al2O3 ut- fälld under betingelser beskrivna i t ex US 5,674,564. Al2O3-skik- tet har en tjocklek av 1-2,5 pm, företrädesvis 1,2-1,7 um och - ett 0,5-1,0 pm tjockt skikt av TiN med en ytfinhet RmaxíO,4 um över en längd av 10 um.The coating comprises: - a first (innermost) layer of TiCXNyOz with x + y + z = 1, Y> X and z <0.2, preferably y> 0.8 and z = 0, with equal-axis grains of size known CVD- methods, - a layer of TiCxNy with x + y = 1, x> 0, 3 and y> 0.3, preferably x¿0.5, with a thickness of 1-4 μm, preferably 2-2.7 μm, with columnar grains and with an average diameter of <5 μm, preferably 0.1-2 μm using preferably MTCVD technique (using acetonitrile as carbon and nitrogen source to form the layer in the temperature range 700- 900 OC). However, the exact conditions depend to some extent on the design of the equipment used, - an even Al2O3 layer consisting essentially of K-Al2O3 precipitated under conditions described in, for example, US 5,674,564. The Al 2 O 3 layer has a thickness of 1-2.5 μm, preferably 1.2-1.7 μm and - a 0.5-1.0 μm thick layer of TiN with a surface finish Rmax 10 0.4 μm over a length of 10 um.

Den jämna beläggningsytan uppnås av en mild vàt-blästring av beläggningens yta med finkornigt (400-150 mesh) aluminiumoxidpul- ver eller med borstning av eggarna med borstar baserade pà t ex SiC som beskrivits i t ex i US 5,86l,210. TiN-skiktet avlägsnas helst längs skäreggen och det underliggande aluminiumoxidskiktet kan helt eller delvis avlägsnas längs skäreggen.The smooth coating surface is achieved by a gentle wet blasting of the coating surface with fine-grained (400-150 mesh) alumina powder or by brushing the edges with brushes based on, for example, SiC as described in, for example, US 5.86l, 210. The TiN layer is preferably removed along the cutting edge and the underlying alumina layer can be completely or partially removed along the cutting edge.

Uppfinningen avser även användning av skär enligt ovan för vàtfräsning, med användning av flytande kylmedel, av högt legerat grått gjutjärn, vid 110-270 m/min och en matning av 0,15-0,35 mm/tand. Den även avser användning av skär enligt ovan för vàtfräsning av kompaktgrafitjärn och nodulärt järn vid en skärhastighet av 70-230 m/min och en matning av 0,15-0,35 mm/tand beroende pà skärhastighet och skärgeometri.The invention also relates to the use of inserts as above for wet milling, using liquid coolant, of high alloy gray cast iron, at 110-270 m / min and a feed of 0.15-0.35 mm / tooth. It also relates to the use of inserts as above for wet milling of compact graphite iron and nodular iron at a cutting speed of 70-230 m / min and a feed of 0.15-0.35 mm / tooth depending on the cutting speed and cutting geometry.

Exempel l 20 25 30 LH HD GO $> CN 4:; 4 Hàrdmecaiifrässkär enligt uppfinningen med Sarnnansättningen 6,0 vikt-s co och balans wc sincraaes pà konventionellt sätt vid l4lO°C och kyldes ner till l200°C i 0,6 bar H2 resulterande i skär med en bindefas högt legerad med W, motsvarande ett CW-värde av 0,85 och en Co-halt pä ytan motsvarande 7 vikt-% mätt med energidispersiv spektroskopi. Efter konventionell ER-behandling till en eggavrundning av 50 pm, belades skären med ett 0,5 pm likaxligt TiC0,05N0,95-skikt (med en hög kvävehalt motsvarande ett uppskattat C/N~förhàllande av 0,05) följt av ett 2,6 pm tjockt TiCO,54N0,45-skikt, med kolumnära korn med användning av MTCVD- teknik (temperatur 850-885 °C och CH3CN som kol/kvävekälla). I följande steg under samma beläggningscykel, utfälldes ett 1,3 um tjockt skikt av Al203 med användning av en temperatur 970 OC och en koncentration av H28 dopningsmedel av 0,4 % som beskrivits i US 5,674,564. Ett tunt (0,5 um) skikt av TiN utfälldes ovanpå enligt känd CVD-teknik. Röntgendiffraktionsmätning visade att Al2O3~skik- tet bestod av 100% K-fas.Example 1 20 25 30 LH HD GO $> CN 4 :; Hard meca milling cutters according to the invention with the Sarn composition 6.0 wt. CW value of 0.85 and a Co content on the surface corresponding to 7% by weight measured by energy dispersive spectroscopy. After conventional ER treatment to an edge rounding of 50 μm, the inserts were coated with a 0.5 μm equal to TiC0.05N0.95 layer (with a high nitrogen content corresponding to an estimated C / N ratio of 0.05) followed by a 2 μm , 6 μm thick TiCO, 54N0.45 layer, with columnar grains using MTCVD technology (temperature 850-885 ° C and CH 3 CN as carbon / nitrogen source). In the following steps during the same coating cycle, a 1.3 μm thick layer of Al 2 O 3 was precipitated using a temperature of 970 ° C and a concentration of H 28 dopant of 0.4% as described in US 5,674,564. A thin (0.5 μm) layer of TiN was deposited on top according to known CVD techniques. X-ray diffraction measurement showed that the Al2O3 layer consisted of 100% K-phase.

De belagda skären borstades med användning av en nylonborste innehållande SiC korn; Undersökning av de borstade skären i ett ljusoptiskt mikroskop avslöjade att det yttersta, tunna TiN-skik- tet och något av Al2O3-skiktet hade borstats bort längs själva skäreggen, och lämnade där en jämn Al203-yta. Beläggningstjock- leksmätningar pá tvärsnitt av borstade skär visade att det yt- tersta TiN-skiktet och ungefär halva Al2StO3-skíktet hade avlägs- nats längs egglinjen.The coated inserts were brushed using a nylon brush containing SiC grains; Examination of the brushed inserts in a light-optical microscope revealed that the outermost, thin TiN layer and some of the Al 2 O 3 layer had been brushed away along the cutting edge itself, leaving a smooth Al 2 O 3 surface. Coating thickness measurements on cross-sections of brushed inserts showed that the outermost TiN layer and approximately half of the Al2StO3 layer had been removed along the edge line.

Exempel 2 Skär enligt föreliggande uppfinning provades i planfräsning av cylinderhuvuden i legerat grätt gjutjärn Verktyg: Sandvik Coromant R260.31-250 Antal skär: 40 st Kriterium: Ytfinhet och arbetsstyckeurgryning.Example 2 Inserts according to the present invention were tested in face milling of cylinder heads in alloy cast iron. Tools: Sandvik Coromant R260.31-250 Number of inserts: 40 pcs.

Referens: TNEF 1204EN-CA i sort Sandvik Coromant K2OW Skärdata Skärhastighet: Vc = 118 m/min Mätning per tand: Fz= 0,23 mm per tand Skärdjup: Ap=3 mm Vàta betingelser N 20 30 40 TI TMÖ CD “få LN $> 5 Livslängd referens (känd teknik) 523 Cylinderhuvuden i stan- dardproduktion Livslängd av uppfinning 1027 cylinderhuvuden. Genomsnitt av fem prov. Ökning i livslängd 96 % med förbättrad ytfinhet och produkti- vitet.Reference: TNEF 1204EN-CA in black Sandvik Coromant K2OW Cutting data Cutting speed: Vc = 118 m / min Measurement per tooth: Fz = 0.23 mm per tooth Cutting depth: Ap = 3 mm Wet conditions N 20 30 40 TI TMÖ CD “get LN Lifetime Reference (Prior Art) 523 Cylinder Heads in Standard Production Lifespan of Invention 1027 Cylinder Heads. Average of five tests. Increase in service life 96% with improved surface finish and productivity.

Exempel 3 Skär enligt föreliggande uppfinning provades i en planfräsning av Cylinderhuvuden i legerat gràtt gjutjärn Verktyg: Sandvik Coromant R260.3l-250 Antal skär: 40 st Kriterier: Ytfinhet och arbetsstyckeurgryning.Example 3 Inserts according to the present invention were tested in a face milling of Cylinder heads in alloy gray cast iron Tools: Sandvik Coromant R260.3l-250 Number of inserts: 40 Criteria: Surface finish and workpiece dawn.

Referens TNEF l204EN-65 i sort Sandvik Coromant KZOW Skärdata Skärhastighet: Vc = 156 m/min Matning per tand: Fz= 0,29 mm per tand Skärdjup: Ap=3,5 mm Vàta betingelser Livslängd referens (känd teknik) 683 Cylinderhuvuden i stan- dardproduktion.Reference TNEF l204EN-65 in black Sandvik Coromant KZOW Cutting data Cutting speed: Vc = 156 m / min Feed per tooth: Fz = 0.29 mm per tooth Cutting depth: Ap = 3.5 mm Wet conditions Lifetime reference (known technology) 683 Cylinder heads in standard production.

Livslängd för uppfinningen 1435 cylinderhuvuden. Genomsnitt av 5 prov Ökning av livslängd 110 % med förbättrad ytfinhet.Lifespan of the invention 1435 cylinder heads. Average of 5 samples Increase in life 110% with improved surface finish.

Exempel 4 Planfräsning av cylinderblock i legerat grått gjutjärn Verktyg: Sandvik Coromant R260.31-315 Antal skär: 50 st Kriterier: Arbetsstyckeurgryning.Example 4 Face milling of cylinder blocks in alloy gray cast iron Tools: Sandvik Coromant R260.31-315 Number of inserts: 50 Criteria: Workpiece dawn.

Referens: TNEF l204EN-CA i sort Sandvik Coromant GC4040 Skärdata Skärhastighet: Vc = 180 m/min Matning per tand: Fz= 0,15 mm per tand Skärdjup: Ap=4 mm Vàta betingelser Livslängd referens 784 motorblock i standardproduktion Livslängd för uppfinningen 1583 motorblock. Genomsnitt av fem prov. Ökning i livslängd 100 % med förbättrad ytfinhetReference: TNEF l204EN-CA in black Sandvik Coromant GC4040 Cutting data Cutting speed: Vc = 180 m / min Feed per tooth: Fz = 0.15 mm per tooth Cutting depth: Ap = 4 mm Wet conditions Lifespan reference 784 engine blocks in standard production Lifespan of the invention 1583 engine block. Average of five tests. Increase in service life 100% with improved surface finish

Claims (7)

1. N 20 25 30 35 40 528 4-54 Krav l. Ett skär för fräsning i högt legerat grått gjutjärn med el- ler utan gjuthud under våta betingelser vid företrädesvis ganska höga skärhastigheter och fräsning av nodulärt gjutjärn och kompaktgrafitjärn med eller utan gjuthud under vàta betingelser vid måttliga skärhastigheter omfattande en hårdmetallkropp och en beläggning k ä n n e t e c k n a t av att hàrdmetallkroppen består av WC med en medelkornstorlek av 1-2,5 pm, 5-8 vikt-% Co och en högt W-legerad bindefas med ett CW-värde av 0,75-0,93 med <1 vol-% eta-fas med en eggradie före beläggning av 35-50 pm och i att beläggningen omfattar - ett första, innersta skikt av TiCXNyOZ med x+y+z=l, y>x och z<0,2, företrädesvis y>O,8 och z=0, med likaxliga korn med storlek - ett skikt av TiCXNy med x+y=l, x>O,3 och y>O,3, företrädes- vis x¿O,5, med en tjocklek av l-4, företrädesvis 2-2,7 pm, med kolumnära korn med en medeldiameter av <5 pm, företrädesvis 0,1-2 Hm - ett skikt av en jämn, finkornig, 0,5-2 pm K-Al203 med e tjocklek av 1-2,5, företrädesvis 1,2-1,7 pm och “ - ett yttre skikt av TiN med en tjocklek av 0,5-1,0 pm.1. N 20 25 30 35 40 528 4-54 Requirements l. A cutting insert for milling in highly alloyed gray cast iron with or without casting skin under wet conditions at preferably quite high cutting speeds and milling of nodular cast iron and compact graphite iron with or without casting skin under wet conditions at moderate cutting speeds comprising a cemented carbide body and a coating characterized in that the cemented carbide body consists of WC with an average grain size of 1-2.5 μm, 5-8% by weight Co and a high W-alloy binder phase with a CW value of 0.75-0.93 with <1 vol% eta phase with an edge radius before coating of 35-50 μm and in that the coating comprises - a first, innermost layer of TiCXNyOZ with x + y + z = 1, y > x and z <0.2, preferably y> 0, 8 and z = 0, with equal-axis grains of size - a layer of TiCXNy with x + y = 1, x> 0, 3 and y> 0, 3, is preferred - 5 x 5, 5, with a thickness of 1-4, preferably 2-2.7 μm, with columnar grains with an average diameter of <5 μm, preferably 0.1-2 Hm - a layer of a smooth, fine-grained , 0.5-2 pm K-Al 2 O 3 with a thickness of 1-2.5, preferably 1.2-1.7 μm and an outer layer of TiN with a thickness of 0.5-1.0 μm. 2. Frässkär enligt krav l k ä n n e t e c k n a t av att ytsammansättningen av hàrdmetallkroppen är väl definierad varvid mängden av Co pá ytan är inom -2 vikt-% till +4 vikt-% av den nominella Co-halten.2. A milling cutter according to claim 1, characterized in that the surface composition of the cemented carbide body is well defined, the amount of Co on the surface being within -2% by weight to + 4% by weight of the nominal Co content. 3. Frässkär enligt något av föregående krav k ä n n e t e c k n a t av att det yttersta TiN-skiktet saknas längs skäreggen.Cutting insert according to one of the preceding claims, characterized in that the outermost TiN layer is missing along the cutting edge. 4. Sätt att tillverka ett frässkär omfattande en hàrdmetall- kropp och en beläggning k ä n n e t e c k n a t av att hàrdmetallkroppen består av WC med en medelkornstorlek av l-2,5 pm, 5-8 vikt-% Co och en högt W-legerad bindefas med ett CW-värde av 0,75-0,93 med <1 vol-% eta-fas med en eggradie före beläggning av 35-50 pm varvid sättet omfattar stegen: - utfällning med en CVD-metod av ett första, innersta skikt av TiCXNyOz med X+y+z=l, y>x och z<0,2, företrädesvis y>O,8 och z=0, med likaxliga korn med storlek <0,5 pm och en total tjocklek av 0,1-1,5 pm, - utfällning med en MTCVD-teknik av ett skikt av TiCxNy med X+Y=l, x>0,3 och y>0,3, företrädesvis x¿0,5, med en tjocklek av 1- 20 , f 0 520 4-54 4, företrädesvis 2-2,7 pm, med kolumnära korn med en medeldiameter av <5 um, företrädesvis 0,1-2 pm, varvid MTCVD-tekniken använder acetonitril som en källa för kol och kväve för bildande av ett skikt i ett temperaturintervall av 700-900°C, - utfällning av ett skikt av en jämn, 0,5-2 km K* Al2O3 med en tjocklek av 1-2,5, företrädesvis 1,2-1,7 pm och - utfällning av ett yttre skikt av TiN med en tjocklek av 0,5-1,0 pm.4. A method of making a milling cutter comprising a cemented carbide body and a coating characterized in that the cemented carbide body consists of WC with an average grain size of 1-2.5 μm, 5-8% by weight Co and a high W-alloy binder phase with a CW value of 0.75-0.93 with <1 vol% eta phase with an edge radius before coating of 35-50 μm, the method comprising the steps of: - precipitation with a CVD method of a first, innermost layer of TiCXNyO 2 with X + y + z = 1, y> x and z <0.2, preferably y> 0, 8 and z = 0, with equi-axis grains with size <0.5 μm and a total thickness of 0.1- 1.5 μm, precipitation with an MTCVD technique of a layer of TiCxNy with X + Y = 1.x> 0.3 and y> 0.3, preferably x¿0.5, with a thickness of 1- , preferably 2-2.7 μm, with columnar grains having an average diameter of <5 μm, preferably 0.1-2 μm, the MTCVD technique using acetonitrile as a source of carbon and nitrogen for formation of a layer in a temperature range of 700-900 ° C, - precipitation of a layer of an even, 0.5-2 km K * Al2O 3 with a thickness of 1-2.5, preferably 1.2-1.7 μm and - precipitation of an outer layer of TiN with a thickness of 0.5-1.0 μm. 5. Sätt enligt föregående krav k ä n n e t e c k n a t av att en ytsammansättning av hàrdmetallkroppen är väl definierad varvid mängden Co pà ytan är inom -2 vikt-% till +4 vikt-% av den nominella Co-halten. finkornig,5. A method according to the preceding claim, characterized in that a surface composition of the cemented carbide body is well defined, the amount of Co on the surface being within -2% by weight to +4% by weight of the nominal Co content. fine-grained, 6. Sätt enligt nàgot av kraven 4 och 5 k ä n n e t e c k n a t av att det yttersta TiN-skiktet avlägsnas längs skäreggen.A method according to any one of claims 4 and 5, characterized in that the outermost TiN layer is removed along the cutting edge. 7. Användning av ett skär enligt kraven 1-3 för vàtfräsning, med användning av flytande kylmedel, av legerat grått gjutjärn med eller utan gjuthud, vid en skärhastighet av 110-270 m/min och en matning av 0,15-0,35 mm/tand eller av kompaktgrafitjärn och nodulärt gjutjärn med eller utan gjuthud vid en skärhastighet av 70-230 m/min och en matning av 0,15-0,35 mm/tand beroende pá skärhastighet och skärgeometri.Use of a cutting insert according to claims 1-3 for wet milling, using liquid coolant, of alloyed gray cast iron with or without casting skin, at a cutting speed of 110-270 m / min and a feed of 0.15-0.35 mm / tooth or of compact graphite iron and nodular cast iron with or without casting skin at a cutting speed of 70-230 m / min and a feed of 0.15-0.35 mm / tooth depending on the cutting speed and cutting geometry.
SE0402708A 2004-11-08 2004-11-08 Cutting tool insert for milling of highly alloyed grey cast iron with or without cast skin under wet conditions, comprises cemented carbide body and coating SE528434C2 (en)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0402708A SE528434C2 (en) 2004-11-08 2004-11-08 Cutting tool insert for milling of highly alloyed grey cast iron with or without cast skin under wet conditions, comprises cemented carbide body and coating
SE0500015A SE0500015D0 (en) 2004-11-08 2005-01-03 Coated inserts for wet milling
EP05445076A EP1655390A1 (en) 2004-11-08 2005-10-18 Coated inserts for wet milling
US11/261,909 US7429151B2 (en) 2004-11-08 2005-10-31 Coated inserts for wet milling
JP2005323517A JP2006136998A (en) 2004-11-08 2005-11-08 Coated insert for wet milling
CNA2005101203470A CN1781632A (en) 2004-11-08 2005-11-08 Coated inserts for wet milling

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0402708A SE528434C2 (en) 2004-11-08 2004-11-08 Cutting tool insert for milling of highly alloyed grey cast iron with or without cast skin under wet conditions, comprises cemented carbide body and coating

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE0402708D0 SE0402708D0 (en) 2004-11-08
SE0402708L SE0402708L (en) 2006-05-09
SE528434C2 true SE528434C2 (en) 2006-11-14

Family

ID=33488178

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE0402708A SE528434C2 (en) 2004-11-08 2004-11-08 Cutting tool insert for milling of highly alloyed grey cast iron with or without cast skin under wet conditions, comprises cemented carbide body and coating

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN1781632A (en)
SE (1) SE528434C2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105252239A (en) * 2015-10-16 2016-01-20 东华大学 Preparing method of gradient hard alloy cutter

Also Published As

Publication number Publication date
CN1781632A (en) 2006-06-07
SE0402708L (en) 2006-05-09
SE0402708D0 (en) 2004-11-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5945207A (en) Coated cutting insert
EP0871796B1 (en) Coated milling insert and method of making it
SE519250C2 (en) Coated cemented carbide insert and its use for wet milling
SE509616C2 (en) Cemented carbide inserts with narrow grain size distribution of WC
US8252435B2 (en) Cutting tool, process for producing the same, and method of cutting
WO1997020083A1 (en) Coated cutting insert and method of making it
SE530634C2 (en) Coated cemented carbide insert, method of making this and its use in dry milling of cast iron
JP2009519139A (en) Coated cutting tool insert
JP2009028894A (en) Coated cutting tool
US7431542B2 (en) Coated cutting insert
SE531670C2 (en) Textured alpha-alumina coated cutting for metalworking
US7431977B2 (en) Coated inserts for dry milling
EP2171127A1 (en) Fine grained cemented carbide for turning in heat resistant super alloys (hrsa)
JP2002520175A (en) Coated grooving or split insert
KR20070100223A (en) Cemented carbide insert for wear resistance demanding short hole drilling operations
SE528109C2 (en) Phantom inserts, especially for phase milling of steel sheet for oil pipes, and ways of manufacturing the same
SE526599C2 (en) CVD coated carbide inserts
KR20130115089A (en) Textured alumina layer
US9149871B2 (en) Alumina layer with multitexture components
SE529857C2 (en) Coated cemented carbide inserts, ways of making this and its use for deep hole drilling
SE528434C2 (en) Cutting tool insert for milling of highly alloyed grey cast iron with or without cast skin under wet conditions, comprises cemented carbide body and coating
US7429151B2 (en) Coated inserts for wet milling
SE527724C2 (en) Coated cutting tool for machining bimetal and method and use
SE532021C2 (en) CVD coated cemented carbide inserts for milling applications and manufacturing methods
SE511210C2 (en) Coated cutting tool insert

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed