SE530944C2 - Skär - Google Patents

Skär

Info

Publication number
SE530944C2
SE530944C2 SE0701028A SE0701028A SE530944C2 SE 530944 C2 SE530944 C2 SE 530944C2 SE 0701028 A SE0701028 A SE 0701028A SE 0701028 A SE0701028 A SE 0701028A SE 530944 C2 SE530944 C2 SE 530944C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
peak
cbn
strongest
phase
insert according
Prior art date
Application number
SE0701028A
Other languages
English (en)
Other versions
SE0701028L (sv
Inventor
Leif Dahl
Mikael Lindholm
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 SE0701028A priority Critical patent/SE0701028L/sv
Priority to US12/081,638 priority patent/US8105966B2/en
Priority to EP08103610A priority patent/EP1988190A3/en
Priority to JP2008114385A priority patent/JP5087748B2/ja
Priority to KR1020080038939A priority patent/KR20080096470A/ko
Priority to IL191041A priority patent/IL191041A0/en
Priority to CN2008100923957A priority patent/CN101293773B/zh
Publication of SE530944C2 publication Critical patent/SE530944C2/sv
Publication of SE0701028L publication Critical patent/SE0701028L/sv

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F5/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the special shape of the product
    • 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
    • C23C14/0021—Reactive sputtering or evaporation
    • C23C14/0036—Reactive sputtering
    • C23C14/0057—Reactive sputtering using reactive gases other than O2, H2O, N2, NH3 or CH4
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F10/00—Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
    • B22F10/10—Formation of a green body
    • B22F10/16—Formation of a green body by embedding the binder within the powder bed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y10/00—Processes of additive manufacturing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y70/00—Materials specially adapted for additive manufacturing
    • B33Y70/10—Composites of different types of material, e.g. mixtures of ceramics and polymers or mixtures of metals and biomaterials
    • 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
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/515—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics
    • C04B35/58—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on borides, nitrides, i.e. nitrides, oxynitrides, carbonitrides or oxycarbonitrides or silicides
    • C04B35/583—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on borides, nitrides, i.e. nitrides, oxynitrides, carbonitrides or oxycarbonitrides or silicides based on boron nitride
    • C04B35/5831—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on borides, nitrides, i.e. nitrides, oxynitrides, carbonitrides or oxycarbonitrides or silicides based on boron nitride based on cubic boron nitrides or Wurtzitic boron nitrides, including crystal structure transformation of powder
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C26/00—Alloys containing diamond or cubic or wurtzitic boron nitride, fullerenes or carbon nanotubes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C29/00—Alloys based on carbides, oxides, nitrides, borides, or silicides, e.g. cermets, or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides
    • C22C29/14—Alloys based on carbides, oxides, nitrides, borides, or silicides, e.g. cermets, or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides based on borides
    • 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
    • C23C14/0641—Nitrides
    • C23C14/0658—Carbon nitride
    • 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
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C28/00—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
    • C23C28/04—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D only coatings of inorganic non-metallic material
    • C23C28/044—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D only coatings of inorganic non-metallic material coatings specially adapted for cutting tools or wear applications
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C30/00—Coating with metallic material characterised only by the composition of the metallic material, i.e. not characterised by the coating process
    • C23C30/005—Coating with metallic material characterised only by the composition of the metallic material, i.e. not characterised by the coating process on hard metal substrates
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F5/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the special shape of the product
    • B22F2005/001—Cutting tools, earth boring or grinding tool other than table ware

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Cutting Tools, Boring Holders, And Turrets (AREA)
  • Ceramic Products (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)

Description

25 30 35 40 530 944 2 Det är ett ändamål med föreliggande uppfinning att tillhandahålla ett cBN-baserat skär med hög slitstyrka och bibehållet motstånd mot eggbrott.
KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA Fig. 1 visar en svepelektronmikroskopbild av ett cBN-material enligt uppfinningen.
Fig. 2 visar ett röntgendiffraktogram av ett cBN-material enligt föreliggande uppfinning.
Fig. 3 visar ett röntgendiffraktogram av ett cBN-material enligt tidigare känd teknik.
DETALJERAD BESKRIVNING AV UPPFINNINGEN Det har nu visat sig att en mellanliggande fas mellan den keramiska bindefasen och den hårda dispergerade cBN-fasen faktiskt kan minska eggsegheten för skärmaterialet, på grund av att en väldigt viktig mekanism för seghet, nämligen sprickavlänkning, minimeras. Om bindningen mellan de olika faserna i materialet är för stark, kommer av bildad spricka lätt att propagera genom materialet på ett mycket rakt sätt, vilket leder till ett lågt värde för brottsegheten. Om bindningen är för svag, skulle detta innebära en signifikant reducering av slitstyrkan. Om emellertid bindningen är balanserad, med betydelsen att den ska vara lägre än den inre hållfastheten av kornen, kommer sprickan företrädesvis att propagera längs komgränserna vilket betyder större seghet. Den önskade styrkan av bindningen av cBN-kornen och den keramiska bindefasen kan åstadkommas genom att noggrant styra sintringstemperaturen och reaktiviteten av råmaterialen.
Uppfinningen avser alltså ett skär för bearbetning av väsentligen kontinuerliga operationer av härdat stål, verktygsstål av kall- och varmbearbetningstyp, sänksmidesstål, sätthärdat stål, snabbstål och nodulärt gjutj Skäret kan vara antingen ett solitt cBN-verktyg eller ett cBN-änine fastsatt på ett hårdmetallsubstrat. Det består av en belagd eller obelagd komposit omfattande en cBN-fas och en bindefas omfattande en titankarbonitridfas och en TiBZ-fas. Kompositen omfattar 30 till <60, företrädesvis 35 till <50, mer företrädesvis 35 till <48, helst 35 till <45, vol-% cBN med en medelkornstorlek mindre än 5 um, företrädesvis 1 till 4 pm, företrädesvis med en bimodal cBN- komstorleksdistribution omfattande >1O vol-% av en fraktion med en komstorlek av 0,1 till 1 um och >1O vol-% av en andra fraktion med en komstorlek av 2 till 5 pm. I röntgendiffrakto grammet för kompositen användande CuKot-strålning, och även användande bakgrundssubtraktion och Kong- strippning av topparna, är förhållandet mellan topphöjden av den starkaste TiBg-toppen och den starkaste cBN-toppen 50,06, företrädesvis 50,045 och helst §,03. Förhållandet bestäms som förhållandet mellan topphöjden mellan den starkaste TiBQ-(PDF 35-0741)-toppen (101) och den starkaste cBN-(PDF 35-1365)-toppen (111), IfiBZÜOU/ICBNU 1 n. Dessutom är förhållandet mellan den starkaste toppen av någon av borider av Ti, W, Co, Al och kombinationer därav, utom TiBQ, och den starkaste cBN-toppen mindre än 0,06.
Ett ytterligare kännetecken för uppfinningen är närvaron av åtminstone en topp från titankarbonitridfasen i röntgendiffraktogrammet, varvid (200)-toppen från titankarbonitridfasen skär den vertikala linjen av den ovan nämnda PDF-linjen av TiC (PDF 32-1383) och höjden av skärningspunkten är åtminstone 0,10, företrädesvis åtminstone 0,15, av den maximala (200)- topphöj den av den keramiska bindefasen. Ytterligare ett kännetecken för uppfinningen är att (200)- 10 15 20 25 30 35 40 539 944 3 toppen från titankarbonitridfasen skär den vertikala linjen av den ovan nämnda PDF-linjen av TiN (PDF 38-1420) där höjden för skärningspunkten är mindre än 0,10, företrädesvis mindre än 0,05, av den maximala (200)-topphöjden av keramikbindefasen, helst skär inte (200)-toppen från titarikarbonitridfasen den vertikala linjen av den ovan nänmda PDF-linjen av TiN (PDF 38-1420) alls. Detta indikerar ett smalt sammansättningsintervall av TiCLXNX från TiC till TiN. Detta bestäms med användning av fokuspunkt vilket föredras för att karakterisera små prover ofta lödda på ett hårdmetallsubstrat utan att erhålla störande diffraktionsbrus från substratet.
Materialet enligt uppfinningen kan vidare omfatta upp till fem viktprocent volframkarbid från malningen med hårdmetallkulor och aluminiumoxid bildad från reaktion mellan Al och oundvikligt syre i råmaterialen. cBN-skäret enligt föreliggande uppfinning tillverkas med konventionella pulvermetallurgiska tekniker: malning, pressning och sintring vid förhöjt tryck. Enligt metoden av föreliggande uppfinning förmals pulver som bildar den keramiska bindefasen, Ti(C,N), stökiometriskt eller företrädesvis substökiometriskt och den metalliska bindefasen, Al, i en attritorkvarn till ett väldigt finkornigt pulver. Det attritormalda pulvret blandas sedan och mals tillsammans med cBN-pulverråmaterialet. Efter malning torkas pulvret och kompakteras till runda presskroppar. Presskroppama försintras sedan vid en temperatur mellan 850 och 1250 °C i 1 timme.
Den försintrade presskroppen sintras sedan antingen som den är eller på ett hårdmetallsubstrat i en sintringutrustning med ultrahögt tryck vid ett tryck av 5 GPa vid en temperatur i området 1200 till 1325 °C, företrädesvis omkring 1300 °C, i 15 till 30 minuter.
Sintringstemperaturen och tiden väljs så att en komplett sintring åstadkoms med avseende på porositet men överdrivna temperaturer och tider måste undvikas för att minimera de kemiska reaktionerna mellan den keramiska bindefasen och den hårda cBN-fasen. Denna optimala sintrings- temperatur beror på sammansättningen, stökiometrin av den keramiska bindefasen och komstorlek för alla råmaterial. Det är inom fackmannens område att genom experiment bestämma de nödvändiga förhållandena för att erhålla den önskade mikrostrukturen med användning av sin utrustning. Temperaturen är vanligen i området 1200 till 1325 °C.
I en utföringsform skärs det sintrade ämnet sedan i delar av önskad form med användning av gnistkapning efter topp- och bottenslipning. De sintrade cBN-ämnesstyckena löds sedan på ett hårdmetallsubstrat och slipas till önskad form och dimension såsom känt i tekniken, t.ex., WO 2004/ 1059 83.
I en annan utföringsform färdigslipas det sintrade cBN-ämnet till önskad form och dimension utan att lödas på ett hårdmetallsubstrat (solid cBN).
De slipade skären kan vidare beläggas med slitstarka PVD- och CVD-skikt såsom känt i tekniken, Lex. TiN, (Ti,Al)N, och Al2O3.
Exempel 1 cBN -skär enligt föreliggande uppfinning preparerades genom att kulmala pulver av 37,7 vikt-% cBN, där cBN-kornen hade en bimodal kornstorleksfördelning omfattande 30 vol-% av 0,2- 10 15 20 25 5313 944 4 0,6 um kornstorlek och 70 vol-% av 2-4 pm kornstorlek, 6,1 vikt-% Al-bindefas och resten av en icke-stökiometrisk keramisk bindefas av Ti(C0,7N0_3)0_g. Bindefasen och keramiska bindefasen hade attritorrnalts för att producera en finkornig intim blandning därav före kulmalning med cBN.
Efter kulmalning torkades pulvren och kornpakterades till att bilda en disk med en diameter av 53 mm. Disken försintrades vid en temperatur av omkring 900 °C i 1 timme.
Den försintrade disken sintrades sedan i en ultrahögtryckssintringsapparat vid ett tryck av 5 GPa och en temperatur av 1300 °C i 20 minuter. cBN-skären analyserades i en Bruker D8 Discover diffraktometer vid förhållandena enligt Tabell l.
Tabell 1 Allmänna diffraktometerinställningar Diffraktionsmönsteroperationer 40 kV och 100 mA Prirnärsida Bakgrundssubtraktion Kotg-stripping av topparna 29-korrektion mot cBN-PDF-filen, 35-1365 Cu KOL-strålning Plan grafltmonokromator ti) 0.5 mm fokuspunktkollimator Sekundärsida PSD-detektor Avstånd mellan detektor och prov- hållare var 16 cm Resultatet av analysen visas i Fig. 2. Som jämförelse analyserades även ett cBN-material enligt tidigare känd teknik med 45 vol-% cBN, även det under betingelserna enligt Tabell 1, med resultatet visat i Fig. 3.
Från Fig. 2 och Fig. 3 är det tydligt att den huvudsakliga skillnaden mellan skären är frånvaron av boridreaktionsfasen, särskilt TiB2 eller någon av boridema av Ti, W, Co, Al eller kombinationer därav. De starkaste topparna av intresse av den ovan nämnda TiB2 förväntas hittas i den valda ZG-regionen i Fig. 2. Förhållandet mellan topphöjden av den starkaste TiB2-toppen och den starkaste cBN-toppen i skäret enligt föreliggande uppfinning är 0 medan den i skäret enligt tidigare känd teknik är 0,23. cBN-skäret enligt uppfinningen analyserades vidare metallografiskt. SBM-bilder av polerade tvärsnitt av cBN-materialet preparerades och analyserades med användning av bildanalys (Leica Qwin). cBN-halten bestämdes till 39,4 vol-%. cBN-kornen hade en bimodal kornstorleksfördelning, se Fi g. 1.
Exempel 2 530 944 5 De erhållna skären enligt föreliggande uppfinning från Exempel 1 löddes på ett hårdmetallsubstrat enligt Safe-Lok-konceptet och processades vidare till att bilda ett skär med designering CNGA 120408. Skären provades i en kontinuerlig svarvningsoperation med avseende på förslitningsmotstånd under följande betingelser: 5 Arbetsmaterial: Induktionshârdat stål, HRC 60.
Hastighet: 250 m/min Matning: 0,1 mm/varv Skärdjup (DOC): 0,1 mm kommentar: Torr bearbetning 10 Som en referens användes skär enligt tidigare känd teknik från Exempel 1.
Den maximala fasförslitningen (Vb) efter 8 minuter i ingrepp användes som prestandamått.
Resultat 15 Medelvärden efter två test: vb [io-Z mm] Tidigare känd 3 Uppfinning 3 Material enligt uppfinningen har en fasförslitning jämförbar med den för tidigare känt material.
Exempel 3 20 De erhållna skären enligt föreliggande uppfinning från Exempel 1 löddes på ett hårdmetallsubstrat enligt Safe-Lok-konceptet och processades vidare till att bilda skär med designering CNGA 120408. Skären provades i en kontinuerlig svarvningsoperation med avseende på förslitning och eggseghet under följande betingelser: Arbetsmaterial: Sätthärdat stål, HRC 58. 25 Hastighet: 200 m/min Matning: 0,2 mrn/varv Skärdjup (DOC): 0,15 mm Kommentar: Torr bearbetning 30 Som en referens användes skär enligt tidigare känd teknik från Exempel 1.
Resultat Förslitningen av två eggar utvärderades efter en 2 minutersperiod: Tidigare känd två eggar urflisade Uppfinning två eggar OK Material enligt uppfinningen har en förbättrad eggseghet jämfört med tidigare känd teknik. 35 10 15 20 25 30 530 944 Exempgl 4 De erhållna skären enligt föreliggande uppfinning från Exempel 1 löddes på ett hårdmetallsubstrat enligt Safe-Lok-konceptet och processades vidare till att bilda ett skär med designering CNGA 120408. Skären prövades med avseende på seghet i en kraftigt intermittent svarvningsoperation under följ ande betingelser: Arbetsmaterial: Härdat kullagerstål, HRC 56 Hastighet: 120 rn/min Matning: 0,1-O,6 min/varv Skärdjup (DOC): 0,l-0,6 mm Torr bearbetning Operationen var en planingsoperation av en ring med en 10 mm slits. Matningen och skärdjupet ökades i intervaller om 0,02 mm till urflisning eller brott.
Som en referens användes skär enligt tidigare känd teknik från Exempel 1. Uppfinningen jämfördes även med skär av ett cBN-material enligt patentansökan SE 0502391-6, med en liknande låg TiB2-halt som cBN-materialet enligt uppfinningen, men med en cBN-halt av 65 vol-%.
Resultat Varje test repeterades fyra gånger. Medelvärde av matning och skärdjup: Maximal matning mrn/varv/DOC mm Tidigare känd 0,31 Utanför uppfinningen, 65 vol-% cBN 0,52 Uppfinning 0,43 Skären enligt föreliggande uppfinning presterade 30% bättre i brott-/Lnrflisningsmotstånd i jämförelse med skär enligt tidigare känd teknik och hade något mindre seghet än skäret omfattande ett 65 vol-% cBN-material.
Exempel 5 De erhållna skären enligt föreliggande uppfinning från Exempel l löddes på ett hårdmetallsubstrat enligt Safe-Lok-konceptet och processades vidare till att bilda ett skär med designering CNGA 120408, Skären provades i en kontinuerlig svarvningsoperation med avseende på förslitning under följande betingelser: Arbetsmaterial: Sätthärdat stål, HRC 60.
Hastighet: 250 rn/min Matning: 0,1 min/varv Skärdjup (DOC): 0,1 mm Kommentar: Torr bearbetning 530 944 7 Som en referens användes skär enligt tidigare känd teknik från Exempel 1. Uppñnningen jämfördes även med skär av ett cBN-material enligt patentansökan SE 0502391-6, med en liknande låg TiBg-halt som cBN-materialet enligt uppfinningen, men med en cBN-halt av 65 vol-%.
Resultat Fasförslitningen (Vb) utvärderades på ett skär efter en 8 minuntersperiod: vb [104 mm] Tidigare känd 4 Utanför uppfinningen, 65 vol-% cBN 10 Uppñnning 4 Material enligt uppfinningen har samma fasförslitningsmøtstånd jämfört med tidigare känd teknik øch signifikant bättre än skäret omfattande ett 65 vol-% cBN-material.

Claims (11)

10 15 20 25 30 530 544 Krav
1. Ett skär för bearbetning av härdat stål, verktygsstål av varm- och kallarbetstyp, sänksmidesstål, sätthärdat stål, snabbstål och noduläit gjutjäm och sammansatt av en komposít omfattande en cBN-fas och en bindefas omfattande en titankarbonitridfas och en TiBg-fas k ä n n e t e c k n a t av att cBN-halten är 30 till <60 vol-% och av att i röntgendiffraktogrammet för kompositen användande CuKot-strålning är förhållandet mellan topphöjden av den starkaste (101)- TiB2-toppen och den starkaste cBN-(111)-toppen mindre än 0,06.
2. Ett skär enligt krav 1 k ä n n e t e c k n a t av att i röntgendiffraktogramrnet är förhållandet mellan topphöjden av den starkaste TiB2-toppen och den starkaste cBN-toppen mindre än 0,045.
3. Ett skär enligt krav l k ä n n e t e c k n a t av att i röntgendiffraktogrammet är förhållandet mellan topphöjden av den starkaste TiBQ-toppen och den starkaste cBN-toppen mindre än 0,03.
4. Ett skär enligt något av förgående krav k ä n n e t e c k n a t av att kompositen omfattar 35 till <50 vol-% cBN.
5. Ett skär enlig krav 1-3 k ä n n e t e c k n a t av att kompositen omfattar 35 till <48 vol-% cBN.
6. Ett skär enlig krav 1-3 k ä n n e t e c k n a t av att kompositen omfattar 35 till <45 vol-% cBN.
7. Ett skär enligt något av förgående krav k ä n n e t e c k n a t av att i röntgendiffraktogrammet är förhållandet mellan topphöjden av den starkaste toppen av någon borid av Ti, W, Co, Al och kombinationer därav och den starkaste cBN-toppen mindre än 0,06.
8. Ett skär enligt något av förgående krav k ä n n e t e c k n a t av att bimodal cBN- kornstorleksfördelning omfattande >l0 vol-% av en fraktion med en komstorlek av 0,1 till 1 pm och >l0 vol-% av en andra fraktion med en kornstorlek av 2 till 5 pm.
9. Ett skär enligt något av förgående krav k ä n n e t e c k n a t av att dessutom omfatta volframkarb id och/eller aluminiumoxid i kompositen.
10. Ett skär enligt något av förgående krav k ä n n e t e c k n at av att (200)-toppen från titankarbonitridfasen skär den vertikala linjen av PDF-linjen av TiC, PDF 32-1383, och höjden av skärningspunkten är åtminstone 0,10, företrädesvis åtminstone 0,15, av den maximala 200- topphöjden av den keramiska bindefasen.
11. Ett skär enligt något av förgående krav k ä n n e t e c k n a t av att (200)-toppen från titankarbonitridfasen skär den vertikala linjen av PDF-linjen av TiN, PDF 38-1420, varvid höjden av skärningspunkten är mindre än 0,10, företrädesvis mindre än 0,05, av den maximala 220- topphöjden av den keramiska bindefasen, helst skär inte (200)-toppen från titankarbonitridfasen den vertikala linjen av den ovan nämnda PDF-linjen av TiN, PDF 38-1420.
SE0701028A 2007-04-27 2007-04-27 Skär SE0701028L (sv)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0701028A SE0701028L (sv) 2007-04-27 2007-04-27 Skär
US12/081,638 US8105966B2 (en) 2007-04-27 2008-04-18 Cutting tool insert
EP08103610A EP1988190A3 (en) 2007-04-27 2008-04-18 Coated cutting tool
JP2008114385A JP5087748B2 (ja) 2007-04-27 2008-04-24 切削工具インサート
KR1020080038939A KR20080096470A (ko) 2007-04-27 2008-04-25 절삭 공구 인서트
IL191041A IL191041A0 (en) 2007-04-27 2008-04-27 Cutting tool insert including boron nitride
CN2008100923957A CN101293773B (zh) 2007-04-27 2008-04-28 切削工具刀片

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0701028A SE0701028L (sv) 2007-04-27 2007-04-27 Skär

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SE530944C2 true SE530944C2 (sv) 2008-10-28
SE0701028L SE0701028L (sv) 2008-10-28

Family

ID=39512773

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE0701028A SE0701028L (sv) 2007-04-27 2007-04-27 Skär

Country Status (7)

Country Link
US (1) US8105966B2 (sv)
EP (1) EP1988190A3 (sv)
JP (1) JP5087748B2 (sv)
KR (1) KR20080096470A (sv)
CN (1) CN101293773B (sv)
IL (1) IL191041A0 (sv)
SE (1) SE0701028L (sv)

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009128782A1 (en) 2008-04-18 2009-10-22 Sandvik Intellectual Property Ab A coated cutting tool and a method of making thereof
US9340880B2 (en) 2009-10-27 2016-05-17 Silcotek Corp. Semiconductor fabrication process
EP2392688A1 (en) 2010-06-07 2011-12-07 Sandvik Intellectual Property AB Coated cutting tool
US8993132B2 (en) 2010-09-01 2015-03-31 Sumitomo Electric Hardmetal Corp. Cubic boron nitride sintered body tool
KR101790206B1 (ko) * 2010-10-05 2017-10-25 실코텍 코포레이션 내마모성 코팅, 물건 및 방법
JP5568827B2 (ja) * 2010-10-18 2014-08-13 住友電工ハードメタル株式会社 立方晶窒化硼素焼結体、及び立方晶窒化硼素焼結体工具
CN102712048B (zh) * 2010-10-19 2014-06-25 住友电工硬质合金株式会社 立方氮化硼烧结体工具
KR101848941B1 (ko) 2010-10-27 2018-04-13 스미또모 덴꼬오 하드메탈 가부시끼가이샤 입방정 질화붕소 소결체 및 입방정 질화붕소 소결체 공구
CN102731094B (zh) * 2012-06-11 2014-07-02 上海德宝密封件有限公司 一种碳化硅-纳米碳管复合增韧密封磨环及其制备方法
CN102924086B (zh) * 2012-11-22 2013-12-11 山东轻工业学院 添加六方氮化硼的硼化钛基自润滑陶瓷刀具材料的制备方法
JP6039477B2 (ja) * 2013-03-23 2016-12-07 京セラ株式会社 切削工具
US11292924B2 (en) 2014-04-08 2022-04-05 Silcotek Corp. Thermal chemical vapor deposition coated article and process
JP5834329B2 (ja) * 2014-04-25 2015-12-16 住友電工ハードメタル株式会社 複合焼結体および表面被覆窒化硼素焼結体工具
WO2016081571A1 (en) 2014-11-19 2016-05-26 Diamond Innovations, Inc. Method of preparing a multimodal cubic boron nitride powder
JP2017014084A (ja) 2015-07-03 2017-01-19 昭和電工株式会社 立方晶窒化硼素焼結体、立方晶窒化硼素焼結体の製造方法、工具、および切削工具
US10876206B2 (en) 2015-09-01 2020-12-29 Silcotek Corp. Thermal chemical vapor deposition coating
CN110494240B (zh) * 2017-03-30 2020-11-27 京瓷株式会社 切削镶刀及切削刀具
US11161324B2 (en) 2017-09-13 2021-11-02 Silcotek Corp. Corrosion-resistant coated article and thermal chemical vapor deposition coating process
WO2020252306A1 (en) 2019-06-14 2020-12-17 Silcotek Corp. Nano-wire growth
EP4119270A4 (en) * 2020-03-13 2024-04-24 Mitsubishi Materials Corporation HARD COMPOSITE MATERIAL
WO2022004527A1 (ja) * 2020-06-30 2022-01-06 京セラ株式会社 インサートおよび切削工具

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0621312B2 (ja) * 1985-12-28 1994-03-23 住友電気工業株式会社 高硬度工具用焼結体およびその製造方法
JPH08197305A (ja) 1995-01-26 1996-08-06 Mitsubishi Materials Corp 高強度および高靭性を有する立方晶窒化ほう素基超高圧焼結材料製切削工具
US5639285A (en) * 1995-05-15 1997-06-17 Smith International, Inc. Polycrystallline cubic boron nitride cutting tool
JPH10114575A (ja) 1996-10-04 1998-05-06 Sumitomo Electric Ind Ltd 工具用高硬度焼結体
US6256337B1 (en) * 1996-11-21 2001-07-03 Dsp Group, Inc. Rapid acquisition of PN synchronization in a direct-sequence spread-spectrum digital communications system
US6316094B1 (en) * 1998-07-22 2001-11-13 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Cubic boron nitride sintered body
ZA997492B (en) 1998-12-04 2000-06-05 Sumitomo Electric Industries High strength sintered body.
CN100408237C (zh) * 2002-01-21 2008-08-06 三菱麻铁里亚尔株式会社 表面被覆切削工具部件和在切削工具表面形成硬质被覆层的方法
EP1498199B1 (en) * 2002-04-19 2010-08-18 Mitsubishi Materials Corporation Cubic boron nitride base ultra-high pressure sintered material cutting tip
CN100488710C (zh) * 2003-06-03 2009-05-20 山特维克知识产权股份有限公司 可转位切削刀片及其制造方法
US7527457B2 (en) 2004-03-18 2009-05-05 Sumitomo Electric Hardmetal Corp. Surface-coated cutting tool
JP4405835B2 (ja) * 2004-03-18 2010-01-27 住友電工ハードメタル株式会社 表面被覆切削工具
CA2585439C (en) 2004-10-29 2013-01-08 Element Six (Production) (Pty) Ltd Cubic boron nitride compact
SE529290C2 (sv) * 2005-10-28 2007-06-19 Sandvik Intellectual Property Skär av kubisk bornitrid beständigt mot urflisning och eggbrott
US8247092B2 (en) 2007-04-18 2012-08-21 Sandvik Intellectual Property Ab Coated cutting tool and a method of making thereof

Also Published As

Publication number Publication date
EP1988190A2 (en) 2008-11-05
US8105966B2 (en) 2012-01-31
KR20080096470A (ko) 2008-10-30
EP1988190A3 (en) 2011-08-03
CN101293773A (zh) 2008-10-29
JP2008272929A (ja) 2008-11-13
US20080264203A1 (en) 2008-10-30
CN101293773B (zh) 2012-12-12
IL191041A0 (en) 2008-12-29
JP5087748B2 (ja) 2012-12-05
SE0701028L (sv) 2008-10-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SE530944C2 (sv) Skär
SE529290C2 (sv) Skär av kubisk bornitrid beständigt mot urflisning och eggbrott
JP6032387B1 (ja) 立方晶窒化硼素焼結体および被覆立方晶窒化硼素焼結体
JP6634647B2 (ja) 耐チッピング性、耐摩耗性にすぐれた表面被覆切削工具
CN108367357B (zh) 切削工具
JP6193207B2 (ja) セラミック部材および切削工具
KR102441723B1 (ko) 서멧, 절삭 공구, 및 서멧의 제조 방법
CN100584797C (zh) 立方氮化硼烧结材料以及利用其的切削工具
WO2011129422A1 (ja) 被覆ｃＢＮ焼結体
US9850558B2 (en) Cermet, method for producing cermet, and cutting tool
KR101743862B1 (ko) 서멧 및 절삭 공구
US10987739B2 (en) Cemented carbide and cutting tool
WO2013069657A1 (ja) 立方晶窒化硼素焼結体
WO2018194018A1 (ja) 超硬合金、それを含む切削工具および超硬合金の製造方法
CN110168121A (zh) 硬质合金和切削工具
KR102552550B1 (ko) 서멧, 그것을 포함하는 절삭 공구 및 서멧의 제조 방법
JP2008132570A (ja) 切削工具
JP2004256852A (ja) 超硬合金およびそれを用いたドリル
JP2015044723A (ja) 焼結体
WO2017199752A1 (ja) 工具
JP2024055371A (ja) 立方晶窒化硼素焼結体

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed