SE509616C2 - Hårdmetallskär med smal kornstorleksfördelning av WC - Google Patents
Hårdmetallskär med smal kornstorleksfördelning av WCInfo
- Publication number
- SE509616C2 SE509616C2 SE9602811A SE9602811A SE509616C2 SE 509616 C2 SE509616 C2 SE 509616C2 SE 9602811 A SE9602811 A SE 9602811A SE 9602811 A SE9602811 A SE 9602811A SE 509616 C2 SE509616 C2 SE 509616C2
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- grain size
- weight
- cemented carbide
- inserts
- size distribution
- Prior art date
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
- 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
- B22F1/00—Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
-
- 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
- B22F1/00—Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
- B22F1/14—Treatment of metallic powder
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C1/00—Making non-ferrous alloys
- C22C1/04—Making non-ferrous alloys by powder metallurgy
- C22C1/05—Mixtures of metal powder with non-metallic powder
- C22C1/051—Making hard metals based on borides, carbides, nitrides, oxides or silicides; Preparation of the powder mixture used as the starting material therefor
-
- 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
- C22C29/02—Alloys based on carbides, oxides, nitrides, borides, or silicides, e.g. cermets, or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides based on carbides or carbonitrides
- C22C29/06—Alloys based on carbides, oxides, nitrides, borides, or silicides, e.g. cermets, or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides based on carbides or carbonitrides based on carbides, but not containing other metal compounds
- C22C29/08—Alloys based on carbides, oxides, nitrides, borides, or silicides, e.g. cermets, or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides based on carbides or carbonitrides based on carbides, but not containing other metal compounds based on tungsten carbide
-
- 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
- B22F2998/00—Supplementary information concerning processes or compositions relating to powder metallurgy
-
- 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
- Y10T428/25—Web or sheet containing structurally defined element or component and including a second component containing structurally defined particles
-
- 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
- Y10T428/25—Web or sheet containing structurally defined element or component and including a second component containing structurally defined particles
- Y10T428/252—Glass or ceramic [i.e., fired or glazed clay, cement, etc.] [porcelain, quartz, etc.]
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
- Cutting Tools, Boring Holders, And Turrets (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
- Drilling Tools (AREA)
Description
lO 15 20 25 30 35 saa. 616 2 och har en mycket god beläggningsvidhäftning. Vid svarvning, fräsning eller borrning i làglegerat stål eller rostfritt stål är den adhesiva förslitningen vanligen den dominerande förslitningstypen. Åtgärder kan vidtagas för att förbättra skärprestanda med avseende på en specifik förslitningstyp. Men mycket ofta har en sådan åtgärd en negativ effekt på andra förslitningsegenskaper. lnverkan av några möjliga åtgärder ges nedan: 1. Fräsning, svarvning eller borrning vid höga skärhastigheter och hög skäreggstemperatur kräver en hàrdmetall med en ganska stor mängd av kubiska karbider (en fast lösning av WC-TiC-Tac-NbC).
Termiska utmattningssprickor kommer ofta att lättare utvecklas i sådana hårdmetaller. 2. Bildandet av termiska utmattningssprickor kan minskas genom sänkning bindefasinnehållet. Men sådan åtgärd kommer att minska seghetsegenskaperna hos skäret vilket inte är önskvärt. 3. Förbättrad abrasiv förslitning kan erhållas genom att öka beläggningens tjocklek. Men tjocka beläggningar ökar risken för flagning och kommer att minska motståndet mot adhesiv förslitning.
Det har nu överraskande visat sig att hårdmetallskär tillverkade från pulverblandningar med hårda beståndsdelar med smala kornstorleksfördelningar och utan konventionell malning har utomordentliga skärprestanda i stål och rostfritt stål med eller utan råa ytor i svarvning, fräsning och borrning under båda torra och våta betingelser.
Pig l visar i l20OX mikrostrukturen hos ett hårdmetallskär enligt uppfinningen.
Fig 2 visar i l2OOX mikrostrukturen hos ett motsvarande skär tillverkat enligt känd teknik.
Enligt uppfinningen föreligger nu hårdmetallskär med utomordentliga egenskaper för maskinbearbetning av stål och rostfritt stål omfattande WC och 4-20 vikt-% Co, 12.5 vikt-% Co och 0-30 vikt-% kubisk karbid, företrädesvis 0-15 vikt-% kubisk karbid, helst O-10 vikt-% TaC, NbC medelkornstorlek i intervallet 0.8-3.5 um, företrädesvis 5- kubisk karbid såsom TiC, eller blandningar därav. WC-kornen har en företrädesvis l.0-3.0 um. Mikrostrukturen hos hårdmetallen enligt uppfinningen är ytterligare karakteriserad av en smal kornstorlek fördelning av WC i intervallet 0.5-4.5 um, och en lägre tendens för de kubiska 10 15 20 25 30 35 40 3 v sans sammet när de är närvarande, att bilda långt sammanhängande skelett jämfört med konventionell hårdmetall.
I en annan alternativ utföringsform föreligger hàrdmetallskär omfattande WC och 10-25 vikt-% Co, företrädesvis 15-20 vikt-% Co, och <2 vikt-%, företrädesvis <1 vikt-% karbidpartiklarna, kubiska karbider såsom Cr3C2 och/eller VC tillsatta som korntillväxthämmare. WC-kornen har en medelkornstorlek 0.2-1.0 pm. Mikrostrukturen hos hàrdmetall enligt uppfinningen är ytterligare karakteriserad av en smal kornstorleksfördelning av WC i intervallet 0-1.5 pm.
Mängden av W upplöst i bindefas styrs genom reglering av kolhalten genom små tillsatser av sot eller rent volframpulver. W- innehållet i bindefasen kan uttryckas som "CW-förhållandet" definierat som CW-förhållande = Ms / (vikt%Co * 0.0l6l) där MS är uppmätt mättnadsmagnetisering för den sintrade hàrdmetallkroppen i kA/m och vikt% Co är vikten i procent av Co i hårdmetallen. CW-förhållandet i skär enligt uppfinningen skall vara 0.82-1.0, företrädesvis 0.86-0.96.
De sintrade skären enligt uppfinningen används belagda eller obelagda, företrädesvis belagda med MTCVD, konventionell CVD eller PVD med eller utan Al2O3.Speciellt har multiskiktbeläggningar omfattande TiCxNyO2 med kolumnära korn följt av ett skikt av a- Al2O3, K-Al2O3 eller en blandning av a- och K-Al2O3, resultat. visat goda I en annan föredragen utföringsform kompletteras beläggningen beskriven ovan med ett TiN-skikt vilket borstat eller använt utan borstning. kunde vara Enligt sätt för föreliggande uppfinning våtblandas WC-pulver med en smal kornstorleksfördelning utan malning med deagglomererat pulver av andra karbider vanligen TiC, TaC och/eller NbC , bindemetall och pressmedel, torkas företrädesvis med spruttorkning, pressas till skär och sintras.
WC-pulver med en smal kornstorlek fördelning enligt uppfinningen med eliminerad grovkornsvans >4.5 um och med eliminerad finkornsvans, i en jetkvarn-klassificerare. Det är väsentligt enligt uppfinningen att blandningen äger rum utan malning dvs det får inte bli någon ändring i kornstorlek eller kornstorleksfördelning som resultat av blandningen. 10 15 20 25 30 35 40 4 509 616 um framställs med siktning såsom i en jetkvarnklassificerare. Det är väsentligt enligt uppfinningen att blandningen äger rum utan malning dvs det får inte bli någon ändring i kornstorlek eller kornstorleksfördelning som resultat av blandningen.
I en föredragen utföringsform är de hårda beståndsdelarna, åtminstone de med smal kornstorleksfördelning, efter försiktig deagglomerering belagda med bindemetall med användning av metoder beskrivna i patent US 5,505,902 eller svenskt patent SE 502 754. I sådant fall består hårdmetallpulver enligt uppfinningen företrädesvis av Co-belagd WC + Co-bindefas, med eller utan tillsatser av kubiska karbider, TiC, TaC, NbC , (Ti,W)C, (Ta,Nb)C, (Ti,Ta,Nb)C, (W,Ta,Nb)C, (W,Ti,Ta,Nb)C eller Cr3C2 och/eller VC belagda eller obelagda, företrädesvis obelagda, möjligen med ytterligare tillsatser av Co-pulver för att erhålla den önskade slutsammansättningen.
Exempel 1 A. Hàrdmetallskär av typen SEMN 1204 AZ, ett skär för 1.23 vikt% TaC och och rest WC med en kornstorlek av 1.6 um Koboltbelagd WC, WC-2 vikt% Co, framställd enligt US 5,505,902 deagglomererades försiktigt i en fräsning, med sammansättningen 9.1 vikt% Co, 0.30 vikt% NbC framställdes enligt uppfinningen. laboratoriejetkvarn, blandades med ytterligare mängd av Co och deagglomererad obelagd (Ta,Nb)C och TaC pulver för att erhålla den önskade materialsammansättningen. Blandningen utfördes i en etanol och vattenlösning (O.25 l vätska per kg hårdmetallpulver) i 2 timmar i en laboratorieblandare och satsstorleken var 10 kg.
Dessutom tillsattes 2 vikt% pressmedel till slurryn. Kolhalten reglerades med sot till en bindefas högt legerad med W motsvarande ett CW-förhållande av 0.89. Efter spruttorkning pressades och sintrades skären enligt standardförfarande och täta strukturer Fig 1.
Före beläggning slipades en negativ fas med vinkeln 200 runt utan porositet erhölls, hela skäret.
Skären belades med ett 0.5 um likaxligt TiCN-skikt (med ett högt 0.05) användning av MTCVD-teknik (temperatur 885-850 OC och CH3CN som kol och kvävekälla). kväveinnehåll motsvarande ett uppskattat C/N-förhållande av följt av ett 4 um tjockt TiCN-skikt med kolumnära korn med I följande steg under samma beläggningscykel, utfälldes ett 1.0 um tjockt skikt av Al2O3 med användning av en lO 15 20 25 30 35 40 5 sne sexa temperatur av 970 OC och en koncentration av H25 dopmedel av 0.4 % som beskrivet i EP-A-523 021. Ett tunt (0.3 pm) skikt av TiN utfälldes ovanpå enligt känd CVD-teknik.
Röntgendiffraktionsmätning visade att Al2O3-skiktet bestod av 100 % K-fas.
De belagda skären borstades med en nylonborste innehållande SiC-korn. Undersökning av de borstade skären i ljusmikroskop visade att det tunna TiN-skiktet hade borstats bort endast längs skäreggen och lämnade där en jämn Al2O3-skiktyta.
Tjockleksmätningar på tvärsnitt av borstade prov visade ingen reduktion av beläggningen längs egglinjen utom för det yttre TiN- skikt som var avlägsnat.
B. Hàrdmetallskär av typen SEMN 1204 AZ med den samma kemiska medelkornstorlek för WC, CW-förhållande, fas och CVD-beläggning respektive men framställda från pulver tillverkade med konventionell kulmalningsteknik, Fig. 2, sammansättning, användes som referens för jämförelse med proven enligt ovan.
Skär från A jämfördes med skär från B i ett vàtfräsning prov i ett medium legerat stål (HB=2lO) med varmvalsade och rostiga ytor.
Två parallella stänger vardera av en tjocklek av 33 mm var centralt placerade relativt fräskroppen (diameter 100 mm), och stängerna var placerade med en luftspalt av 10 mm mellan dem.
Skärdata var: Hastighet= 160 m/min Matning= 0.20 mm/varv Skärdjup= 2 mm, entandsfräsning med kylmedel.
Utvärderad livslängd för variant A enligt uppfinningen var 3600 mm och för referensen variant B endast 2400 mm. Eftersom CW- förhållandet, den negativa fasen och beläggningarna var lika för varianterna A och B, beror skillnaderna i skärprestanda på de förbättrade egenskaper erhållna genom uppfinningen.
Exempel 2 A. Hårdmetallskär av typen SEMN 1204 AZ enligt uppfinningen identiska med prov (A) i Exempel 1.
B. Hårdmetallskär av typen SEMN 1204 AZ identisk med referensprov (B) i Exempel 1.
C. En starkt konkurrerande hàrdmetallsort av typen SEKN 1204 från en yttre ledande hàrdmetalltillverkare med sammansättningen 7.5 vikt-% CO, 0.4 Vikt-% TaC, 0.1 vikt% NbC , 0.3 vikt% TiC rest 10 15 20 25 30 35 40 . 6 -509 616 i v.
WC och ett CW-förhållande av 0.95. Skäret var försett med en beläggning bestående av ett 0.5 pm likaxligt TiCN-skikt, 2.1 pm kolumnärt TiCN-skikt, Skär från A jämfördes emot skär från B och C i ett (HB=300) med förbearbetade En stång med en tjocklek av 180 mm var centralt placerad torrfräsningsprov i ett låglegerat stål ytor. relativt fräskroppen (diameter 250 mm) Skärdata var: Hastighet= 150 m/min, Matning= 0.23 mm/varv Skärdjup= 2 mm, entandsfräsning torra betingelser.
Skär B gick sönder efter 6000 mm efter kamsprickbildning och urflisning och skär C gick sönder efter 4800 mm av ett liknande förslitningsmönster. Slutligen, skär A enligt uppfinningen gick sönder efter 8000 mm.
Exempel 3 A. Hàrdmetallskär av typen CNMG 120408-QM, ett skär för svarvning, med sammansättningen 8.0 vikt% Co, och rest WC med en kornstorlek av 3.0 um framställdes enligt uppfinningen. belagd WC, WC-8 vikt% Co, framställd enligt US 5,505,902 deagglomererades försiktigt i en laboratoriejetkvarn. Blandningen (0.25 l vätska per kg i 2 timmar i en laboratorieblandare och Kobolt utfördes i en etanol och vattenlösning hårdmetallpulver) satsstorleken var l0 kg. Dessutom tillsattes 2 vikt% pressmedel till slurryn. Kolhalten var reglerades med sot till en bindefas legerad med W motsvarande ett CW-förhållande av 0.93. Efter spruttorkning pressades skär och sintrades enligt standardförfarande och täta strukturer utan porositet var erhölls.
Skären belades med konventionell CVD TiN+TiCN,l+l pm.
B. Hàrdmetallskär av typen CNMG 120408-QM med samma kemiska sammansättning, medelkornstorlek av WC, CW-förhållande och samma CVD-beläggning respektive men framställda från pulver tillverkat med konventionell kulmalningsteknik användes som referens för jämförelse med proven enligt ovan.
Skär från A och B jämfördes i en plansvarvningsprov där motståndet mot plastisk deformation mättes som fasförslitningen.
Arbetstyckematerialet var ett ganska högt (HB=3lO). legerat stål, en stång med diameter 180 mm Skärdata var: 2.2 um -Al2O3-skikt och ett 0.3 pm TiN-skikt. 10 15 20 25 30 35 7 509 6155 Hastighet= 290 m/min Matning= 0.30 mm/varv Skärdjup= 2 mm Fasförslitning efter två passager (genomsnitt för 3 eggar per variant) befanns vara 0.27 mm för variant A enligt uppfinningen och 0.30 för variant B.
Exempel 4 A. Hàrdmetallskär av typen CNMG120408-MM, ett skär för svarvning, med sammansättningen 10.5 vikt-% Co, 1.16 vikt-% Ta, 0.28 vikt-% Nb och rest WC med en kornstorlek av 1.6 pm framställdes enligt uppfinningen. Koboltbelagd WC, WC-6 vikt% Co, framställd enligt US 5,505,902 var försiktigt deagglomererat i en laboratoriejetkvarn, blandad med ytterligare mängd av Co och deagglomererat obelagd (Ta,Nb)C och TaC pulver för att erhålla önskat materialsammansättning. Blandningen utfördes i en etanol och vattenlösning (0.25 l vätska per kg hårdmetallpulver) i 2 timmar i en laboratorieblandare och satsstorleken var 10 kg.
Dessutom tillsattes 2 vikt% pressmedel till slurryn. Kolhalten reglerades med sot till en bindefas högt legerad med W motsvarande ett CW-förhållande av 0.87. Efter spruttorkning pressades skär och sintrades enligt standardförfarande och täta strukturer utan porositet erhölls.
Skären belades med ett innersta 0.5 um likaxligt TiCN-skikt med ett högt kväveinnehåll, motsvarande ett uppskattat C/N förhållande av 0.05, följt av ett 4.2 um tjock skikt av kolumnär TiCN utfälld med användning av MT-CVD teknik. I följande steg under samma beläggningsprocess utfälldes ett 1.0 um skikt av Al2O3 bestående av ren K-fas enligt metod beskriven i EP-A-523 021. tunt 0.5 um TiN-skikt utfälldes under samma cykel ovanpå Al2O3- Det belagda skäret borstades med en SiC innehållande nylonborste efter beläggning varvid det TiN-skiktet på eggen avlägsnades.
B. Hårdmetallskär av typen CNMGl20408-MM med samma kemiska sammansättning, medelkornstorlek för WC, CW-förhållande och samma CVD-beläggning respektive men framställda från pulver tillverkat med konventionell kulmalningsteknik användes som referens för jämförelse med proven enligt ovan. 10 15 20 25 30 35 40 8 509 616 Skär från A och B jämfördes i planing av en stång med diameter 180, med två, motsatta, plana sidor (tjocklek 120 mm) i 4LR6O material (ett rostfritt stål).
Skärdata var: Matning= 0.25 mm/varv, Hastighet= 180 m/min och Skärdjup= 2.0 mm.
Förslitningsmekanism i det här provet är urflisning av eggen.
Resultat Skär uppfinningen Antal ingreppA, l9B enligt 15 Exempel 5 A. Hårdmetallskär av typen CNMG120408-PM med sammansättningen 5.48 vikt-% Co, 3.30 vikt-% Ta, 2.06 vikt-% Nb, 2.04 vikt% Ti och rest WC med en kornstorlek av 1.6 pm framställdes enligt uppfinningen. Koboltbelagd WC, WC-5 vikt% Co, framställd enligt US 5,505,902 deagglomererades försiktigt i en laboratoriejetkvarn, blandades med ytterligare mängd av Co och deagglomererat obelagt (Ta,Nb)C, TaC och (Ti,W)C pulver för att erhålla önskad materialsammansättning. Blandningen utfördes i en etanol och vattenlösning (0.25 l vätska per kg hàrdmetallpulver) i 2 timmar i en laboratorieblandare och satsstorleken var 10 kg. Dessutom tillsattes 2 vikt% pressmedel till slurryn. Kolhalten reglerades med volframpulver till en bindefas legerad med W motsvarande ett CW-förhållande av 0.95. sintrades enligt standardförfarande och täta strukturer utan Efter spruttorkning pressades skär och porositet erhölls.
Skären belades med ett innersta 5 um skikt av TiCN, följt av i följande steg under samma beläggningsprocess ett 6 pm skikt av Al203.
B. Hårdmetallskär av typen CNMGl20408-PM med sammansättningen 5.48 vikt-% Co, 3.30 vikt-% Ta, 2.06 vikt-% Nb, 2.04 vikt% Ti och rest WC med en kornstorlek av 1.6 um framställdes enligt uppfinningen. Obelagd deagglomererad WC blandades med ytterligare TaC och (Ti,W)C pulver för att erhålla en önskad materialsammansättning. mängd av Co och deagglomererat obelagt (Ta,Nb)C, Blandningen utfördes i en etanol och vattenlösning (0.25 l vätska 10 15 20 25 30 35 40 9 sus 615 per kg hàrdmetallpulver) i 2 timmar i en laboratorieblandare och satsstorleken var 10 kg. Dessutom tillsattes 2 vikt% pressmedel, till slurryn. Kolhalten reglerades med volframpulver till en bindefas legerad med W motsvarande ett CW-förhållande av 0.95.
Efter spruttorkning pressades skär och sintrades enligt standardförfarande och täta strukturer utan porositet erhölls.
Skären belades med ett innersta 5 um skikt av TiCN, följt av i följande steg under samma beläggningsprocess ett 6 pm skikt av Al2O3.
C. Hàrdmetallskär av typen CNMGl20408-PM med sammansättningen 5.48 vikt-% Co, 3.30 vikt-% Ta, 2.06 vikt-% Nb, 2.04 vikt% Ti och rest WC framställd från pulver tillverkat med konventionell kulmalningsteknik med samma CW-förhållande och nästan samma genomsnittlig WC-kornstorlek som skär A och B belades med samma beläggning som skär A och B.
Skär från A, B och C jämfördes i ett yttre längsgående svarvprov med skärhastighet 220 m/min och 190 m/min resp., ett skärdjup av 2 mm, och en matning per tand av 0.7 mm/varv.
Arbetetsmaterial var SS 2541 med en hårdhet av 300 HB och en diameter av 160 mm. Förslitningskriteriet i det här provet var måttet på eggens nedböjning i um, som avspeglar det omvända motståndet mot plastisk deformation. Ett lägre värde av eggnedböjningen anger högre motstånd mot plastisk deformation.
Följande resultat erhölls v= 190 m/min v=220 m/min eggnedböjning, um eggnedböjning, m A 59 85 B 56 93 C 89 116 Eftersom det allmänna seghetsbeteendet var liknande är det klart att både skär A framställt från Co-belagd WC och skär B framställt från obelagd WC båda enligt uppfinningen, presterar bättre än skär C framställt med konventionella tekniker.
Exempel 6 A. Hårdmetallskär av typen CNMG120408-PM med sammansättningen 5.48 vikt-% Co, 3.30 vikt-% Ta, 2.06 vikt-% Nb, 2.04 vikt% Ti och rest WC med en kornstorlek av 1.6 um framställdes enligt Koboltbelagd WC, WC-5 vikt% Co, framställd enligt US 5,505,902 deagglomererades försiktigt i en laboratoriejetkvarn, uppfinningen. 10 15 20 25 30 35 40 10 509 616 blandad med ytterligare mängd av Co och deagglomererat obelagd (Ta,Nb)C, TaC och (Ti,W)C pulver för att erhålla önskad materialsammansättning. Blandningen utfördes i en etanol och vatten lösning (O.25 l vätska per kg hårdmetallpulver) i 2 timmar i en laboratorieblandare och satsstorleken var 10 kg. Dessutom tillsattes 2 vikt% pressmedel till slurryn. Kolhalten reglerades med volframpulver till en bindefas legerad med W motsvarande ett CW-förhållande av 0.95. Efter spruttorkning pressades skär och sintrades enligt standardförfarande och täta strukturer utan porositet erhölls.
Skären belades med ett innersta 5 um skikt av TiCN, följt av i följande steg under samma beläggningsprocess ett 6 um skikt av Al2O3.
B. Hårdmetallskär av typen CNMGl20408-PM med sammansättningen 5.48 vikt-% Co, 3.30 vikt-% Ta, 2.06 vikt-% Nb, 2.04 vikt% rest WC med en kornstorlek av 1.6 um framställdes Ti och enligt uppfinningen. Obelagd deagglomererad WC blandades med ytterligare TaC och (Ti,W)C pulver för att erhålla önskad materialsammansättning. Blandningen mängd av Co och deagglomererat obelagd (Ta,Nb)C, utfördes i en etanol och vattenlösning (O.25 l vätska per kg hårdmetallpulver) i 2 timmar i en laboratorieblandare och satsstorleken var 10 kg. Dessutom tillsattes 2 vikt% pressmedel till slurryn. Kolhalten reglerades med volframpulver till en bindefas legerad med W motsvarande ett CW-förhållande av 0.95.
Efter spruttorkning pressades skär och sintrades enligt standardförfarande och täta strukturer utan porositet erhölls.
Skären belades med ett innersta 5 pm skikt av TiCN, följt av i följande steg under samma beläggningsprocess ett 6 um skikt av Al2O3.
C. Hårdmetallskär av typen CNMGl20408-PM med sammansättningen 5.48 vikt-% Co, 3.30 vikt-% Ta, 2.06 vikt-% Nb, 2.04 vikt% Ti och rest WC framställda från pulver tillverkat med konventionell kulmalningsteknik med samma CW-förhållande och nästan samma genomsnittlig WC-kornstorlek som skär A och B belades med samma beläggning som skär A och B.
Skär från A, B och C jämfördes i ett yttre längsgående och en Arbetsmaterialet var SS 2541 med svarvprov med skärdata 240 m/min, ett skärdjup av 2 mm, matning per tand av 0.7 mm/varv. en hårdhet av 300 HB och en diameter av 160 mm.
Förslitningskriterier i de här provet var måttet på maximal 11 sne 616 fasförslitning efter 5 min skärtid, som avspeglar motståndet mot plastisk deformation.
Följande resultat erhölls max. fasförslitning, pm 5 A 28 B 35 C 38 Eftersom det allmänna seghetsbeteendet var liknande är det klart att både skär A framställt från Co-belagd WC och skär B 10 framställt från obelagd WC båda enligt uppfinningen presterar bättre än skär C framställt med konventionella tekniker.
Claims (5)
1. Ett hårdmetallskär med utomordentliga egenskaper för maskinbearbetning av stål och rostfritt stål omfattande WC och 4- 25 vikt-% Co varvid WC-kornen har en medelkornstorlek i intervallet 0.2-3.5 pm och en smal kornstorleksfördelning i att W-halten i bindefasen uttryckt som "CW-förhållandet" definierat som CW-förhållande = Ms / vikt%Co * 0.016l där MS är uppmätt mättnadsmagnetisering av det sintrade intervallet O-4.5 pm, k ä n n e t e c k n a t av, hårdmetallskäret i kA/m och vikt% Co är viktprocent av Co i hårdmetallen skall vara 0.82-1.0, företrädesvis 0.86-0.96.
2. Ett hårdmetallskär enligt föregående krav omfattande WC, 5- 20 vikt-% Co och O-30 vikt-% kubisk karbid, företrädesvis O-15 vikt-% kubisk karbid, helst 0-10 vikt-% kubisk karbid såsom TiC, TaC, NbC medelkornstorlek i intervallet 0.8-3.5 pm företrädesvis 1.0-3.0 pm eller blandningar därav, varvid WC-kornen har en k ä n n e t e c k n a t av, att WC-kornen har en smal kornstorleksfördelning i intervallet 0.5-4.5 pm.
3. Ett hårdmetallskär enligt krav 1 omfattande WC och 10-25 vikt-% Co, företrädesvis 15-20 vikt-% Co varvid WC-kornen har en av en smal medelkornstorlek 0.2-1.0 pm, k ä n n e t e c k n a t kornstorleksfördelning av WC i intervallet O-1.5 pm.
4. Ett hårdmetallskär enligt något av föregående krav, k ä n- n e t e c k n a t av, att sagda skär är försett med en tunn slitstark beläggning.
5. Ett hårdmetallskär enligt krav 4, k ä n n e t e c k n a t av att sagda beläggning omfattar TiCxNyOZ med kolumnära korn följt av ett skikt av a-Al2O3, K -Al2O3 eller en blandning av a- och K- Al2O3.
Priority Applications (8)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE9602811A SE509616C2 (sv) | 1996-07-19 | 1996-07-19 | Hårdmetallskär med smal kornstorleksfördelning av WC |
US11/449,008 USRE40026E1 (en) | 1996-07-19 | 1997-07-08 | Cemented carbide insert for turning, milling and drilling |
PCT/SE1997/001243 WO1998003691A1 (en) | 1996-07-19 | 1997-07-08 | Cemented carbide insert for turning, milling and drilling |
DE69738109T DE69738109T2 (de) | 1996-07-19 | 1997-07-08 | Sinterkarbideinsatz zum drehen, fräsen und bohren |
US09/214,923 US6221479B1 (en) | 1996-07-19 | 1997-07-08 | Cemented carbide insert for turning, milling and drilling |
AT97933943T ATE372397T1 (de) | 1996-07-19 | 1997-07-08 | Sinterkarbideinsatz zum drehen, fräsen und bohren |
EP97933943A EP0914490B1 (en) | 1996-07-19 | 1997-07-08 | Cemented carbide insert for turning, milling and drilling |
JP10506857A JP2000514722A (ja) | 1996-07-19 | 1997-07-08 | 旋削加工、フライス加工及び穿孔加工用の超硬合金インサート |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE9602811A SE509616C2 (sv) | 1996-07-19 | 1996-07-19 | Hårdmetallskär med smal kornstorleksfördelning av WC |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SE9602811D0 SE9602811D0 (sv) | 1996-07-19 |
SE9602811L SE9602811L (sv) | 1998-02-26 |
SE509616C2 true SE509616C2 (sv) | 1999-02-15 |
Family
ID=20403424
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SE9602811A SE509616C2 (sv) | 1996-07-19 | 1996-07-19 | Hårdmetallskär med smal kornstorleksfördelning av WC |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US6221479B1 (sv) |
EP (1) | EP0914490B1 (sv) |
JP (1) | JP2000514722A (sv) |
AT (1) | ATE372397T1 (sv) |
DE (1) | DE69738109T2 (sv) |
SE (1) | SE509616C2 (sv) |
WO (1) | WO1998003691A1 (sv) |
Families Citing this family (45)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SE9802487D0 (sv) * | 1998-07-09 | 1998-07-09 | Sandvik Ab | Cemented carbide insert with binder phase enriched surface zone |
SE9802519D0 (sv) | 1998-07-13 | 1998-07-13 | Sandvik Ab | Method of making cemented carbide |
SE9900079L (sv) | 1999-01-14 | 2000-07-24 | Sandvik Ab | Sätt att tillverka hårdmetall med en bimodal kornstorleksfördelning och som innehåller korntillväxthämmare |
DE19901305A1 (de) | 1999-01-15 | 2000-07-20 | Starck H C Gmbh Co Kg | Verfahren zur Herstellung von Hartmetallmischungen |
SE516017C2 (sv) | 1999-02-05 | 2001-11-12 | Sandvik Ab | Hårdmetallskär belagt med slitstark beläggning |
SE519862C2 (sv) * | 1999-04-07 | 2003-04-15 | Sandvik Ab | Sätt att tillverka ett skär bestående av en PcBN-kropp och en hårdmetall- eller cermet-kropp |
SE519828C2 (sv) * | 1999-04-08 | 2003-04-15 | Sandvik Ab | Skär av en hårdmetallkropp med en bindefasanrikad ytzon och en beläggning och sätt att framställa denna |
SE9901244D0 (sv) * | 1999-04-08 | 1999-04-08 | Sandvik Ab | Cemented carbide insert |
SE519603C2 (sv) | 1999-05-04 | 2003-03-18 | Sandvik Ab | Sätt att framställa hårdmetall av pulver WC och Co legerat med korntillväxthämmare |
SE519250C2 (sv) * | 2000-11-08 | 2003-02-04 | Sandvik Ab | Belagt hårdmetallskär och användning av detsamma för våtfräsning |
JP2003251503A (ja) * | 2001-12-26 | 2003-09-09 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 表面被覆切削工具 |
SE526604C2 (sv) * | 2002-03-22 | 2005-10-18 | Seco Tools Ab | Belagt skärverktyg för svarvning i stål |
US7147939B2 (en) * | 2003-02-27 | 2006-12-12 | Kennametal Inc. | Coated carbide tap |
JP4001845B2 (ja) * | 2003-06-13 | 2007-10-31 | 三菱マテリアル神戸ツールズ株式会社 | 表面被覆歯切工具用超硬合金基材、及び表面被覆歯切工具 |
SE526599C2 (sv) * | 2003-06-16 | 2005-10-18 | Seco Tools Ab | CVD-belagt hårdmetallskär |
SE527679C2 (sv) * | 2004-01-26 | 2006-05-09 | Sandvik Intellectual Property | Hårdmetallkropp, särskilt spiralborr, och användning av denna för verktyg för roterande metallbearbetning |
SE527724C2 (sv) * | 2004-02-17 | 2006-05-23 | Sandvik Intellectual Property | Belagt skärverktyg för bearbetning av bimetall samt sätt och användning |
US20050257963A1 (en) * | 2004-05-20 | 2005-11-24 | Joseph Tucker | Self-Aligning Insert for Drill Bits |
SE528109C2 (sv) * | 2004-07-12 | 2006-09-05 | Sandvik Intellectual Property | Fasningsskär, speciellt för fasfräsning av stålplåt för oljerör, samt sätt att tillverka detsamma |
WO2006056890A2 (en) * | 2004-10-29 | 2006-06-01 | Seco Tools Ab | Method for manufacturing cemented carbide |
SE0500015D0 (sv) * | 2004-11-08 | 2005-01-03 | Sandvik Ab | Coated inserts for wet milling |
DE102004063816B3 (de) * | 2004-12-30 | 2006-05-18 | Walter Ag | Al2O3-Multilagenplatte |
SE528673C2 (sv) * | 2005-01-03 | 2007-01-16 | Sandvik Intellectual Property | Belagt hårdmetallskär för torrfräsning i höglegerat grått gjutjärn samt sätt och användning |
US7510034B2 (en) * | 2005-10-11 | 2009-03-31 | Baker Hughes Incorporated | System, method, and apparatus for enhancing the durability of earth-boring bits with carbide materials |
SE529200C2 (sv) * | 2005-11-21 | 2007-05-29 | Sandvik Intellectual Property | Belagt skär, metod för dess framställning samt användning |
SE529856C2 (sv) * | 2005-12-16 | 2007-12-11 | Sandvik Intellectual Property | Belagt hårdmetallskär, sätt att tillverka detta samt dess användning för fräsning |
SE530516C2 (sv) * | 2006-06-15 | 2008-06-24 | Sandvik Intellectual Property | Belagt hårdmetallskär, metod att tillverka detta samt dess användning vid fräsning av gjutjärn |
SE0602494L (sv) | 2006-11-22 | 2008-05-23 | Sandvik Intellectual Property | Metod att tillverka en sintrat kropp, en pulverblandning och en sintrad kropp |
SE0602815L (sv) * | 2006-12-27 | 2008-06-28 | Sandvik Intellectual Property | Belagt hårdmetallskär speciellt användbart för tunga grovbearbetningsoperationer |
SE531930C2 (sv) * | 2007-02-01 | 2009-09-08 | Seco Tools Ab | Belagt skärverktyg för medelgrov till grov svarvn ing av rostfria stål och varmhållfasta legeringar |
US8080323B2 (en) | 2007-06-28 | 2011-12-20 | Kennametal Inc. | Cutting insert with a wear-resistant coating scheme exhibiting wear indication and method of making the same |
SE532020C2 (sv) * | 2007-09-13 | 2009-09-29 | Seco Tools Ab | Belagt hårdmetallskär för frästillämpningar och tillverkningssätt |
SE531330C2 (sv) * | 2007-09-28 | 2009-02-24 | Seco Tools Ab | Sätt att tillverka ett hårdmetallpulver med låg sintringskrympning |
WO2009070112A1 (en) * | 2007-11-28 | 2009-06-04 | Sandvik Intellectual Property Ab | Coated cutting tool insert |
SE531933C2 (sv) | 2007-12-14 | 2009-09-08 | Seco Tools Ab | Belagt hårdmetallskär för bearbetning av stål och rostfria stål |
US8211203B2 (en) * | 2008-04-18 | 2012-07-03 | Smith International, Inc. | Matrix powder for matrix body fixed cutter bits |
DE102008048967A1 (de) * | 2008-09-25 | 2010-04-01 | Kennametal Inc. | Hartmetallkörper und Verfahren zu dessen Herstellung |
KR101302374B1 (ko) * | 2010-11-22 | 2013-09-06 | 한국야금 주식회사 | 내마모성과 내치핑성이 우수한 초경합금 |
US8834594B2 (en) | 2011-12-21 | 2014-09-16 | Kennametal Inc. | Cemented carbide body and applications thereof |
IN2013CH04500A (sv) | 2013-10-04 | 2015-04-10 | Kennametal India Ltd | |
DE102014211037A1 (de) | 2014-06-10 | 2015-12-17 | Wacker Chemie Ag | Siliciumkeimpartikel für die Herstellung von polykristallinem Siliciumgranulat in einem Wirbelschichtreaktor |
CN104264026B (zh) * | 2014-10-22 | 2016-11-30 | 五行科技股份有限公司 | 一种TiCN基金属陶瓷及其制备方法 |
CN104942298A (zh) * | 2015-05-25 | 2015-09-30 | 上海高更高实业有限公司 | 一种非均匀成分组织复合硬质合金球齿或柱钉及其制造方法 |
CN113403516A (zh) * | 2020-03-17 | 2021-09-17 | 杭州巨星科技股份有限公司 | 刃口材料、耐磨钳及其制造方法 |
CN111500915A (zh) * | 2020-05-06 | 2020-08-07 | 江西中孚硬质合金股份有限公司 | 刀具材料及其制备方法 |
Family Cites Families (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB346473A (en) | 1930-01-18 | 1931-04-16 | Firth Sterling Steel Co | Improvements in and relating to methods of making compositions of matter having cutting or abrading characteristics |
US3660050A (en) | 1969-06-23 | 1972-05-02 | Du Pont | Heterogeneous cobalt-bonded tungsten carbide |
EP0240879B1 (en) * | 1986-03-28 | 1993-03-17 | Mitsubishi Materials Corporation | Wire member of cemented carbide based on tungsten carbide |
US5288676A (en) | 1986-03-28 | 1994-02-22 | Mitsubishi Materials Corporation | Cemented carbide |
US4923512A (en) | 1989-04-07 | 1990-05-08 | The Dow Chemical Company | Cobalt-bound tungsten carbide metal matrix composites and cutting tools formed therefrom |
US5434112A (en) | 1990-09-20 | 1995-07-18 | Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha | High pressure injection nozzle |
EP0476632B1 (en) * | 1990-09-20 | 1997-12-03 | Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha | High pressure injection nozzle |
SE9003521D0 (sv) * | 1990-11-05 | 1990-11-05 | Sandvik Ab | High pressure isostatic densiffication process |
SE9101953D0 (sv) | 1991-06-25 | 1991-06-25 | Sandvik Ab | A1203 coated sintered body |
SE501527C2 (sv) | 1992-12-18 | 1995-03-06 | Sandvik Ab | Sätt och alster vid beläggning av ett skärande verktyg med ett aluminiumoxidskikt |
SE504244C2 (sv) | 1994-03-29 | 1996-12-16 | Sandvik Ab | Sätt att tillverka kompositmaterial av hårdämnen i en metallbindefas |
SE502754C2 (sv) | 1994-03-31 | 1995-12-18 | Sandvik Ab | Sätt att framställa belagt hårdämnespulver |
US5841045A (en) | 1995-08-23 | 1998-11-24 | Nanodyne Incorporated | Cemented carbide articles and master alloy composition |
US5786069A (en) * | 1995-09-01 | 1998-07-28 | Sandvik Ab | Coated turning insert |
-
1996
- 1996-07-19 SE SE9602811A patent/SE509616C2/sv not_active IP Right Cessation
-
1997
- 1997-07-08 DE DE69738109T patent/DE69738109T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1997-07-08 AT AT97933943T patent/ATE372397T1/de not_active IP Right Cessation
- 1997-07-08 EP EP97933943A patent/EP0914490B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-07-08 US US09/214,923 patent/US6221479B1/en not_active Ceased
- 1997-07-08 JP JP10506857A patent/JP2000514722A/ja not_active Ceased
- 1997-07-08 US US11/449,008 patent/USRE40026E1/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-07-08 WO PCT/SE1997/001243 patent/WO1998003691A1/en active IP Right Grant
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP0914490B1 (en) | 2007-09-05 |
DE69738109T2 (de) | 2008-08-28 |
EP0914490A1 (en) | 1999-05-12 |
USRE40026E1 (en) | 2008-01-22 |
US6221479B1 (en) | 2001-04-24 |
DE69738109D1 (de) | 2007-10-18 |
SE9602811L (sv) | 1998-02-26 |
JP2000514722A (ja) | 2000-11-07 |
WO1998003691A1 (en) | 1998-01-29 |
ATE372397T1 (de) | 2007-09-15 |
SE9602811D0 (sv) | 1996-07-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
SE509616C2 (sv) | Hårdmetallskär med smal kornstorleksfördelning av WC | |
US6210632B1 (en) | Cemented carbide body with increased wear resistance | |
EP0871796B1 (en) | Coated milling insert and method of making it | |
US5863640A (en) | Coated cutting insert and method of manufacture thereof | |
EP0870073B1 (en) | Coated cutting insert and method of making it | |
US8043729B2 (en) | Coated cutting tool insert | |
KR100432108B1 (ko) | 피복된선삭용인서트및그제조방법 | |
SE511211C2 (sv) | Ett multiskiktbelagt skärverktyg av polykristallin kubisk bornitrid | |
KR20090007223A (ko) | 코팅된 절삭 공구 | |
SE526603C2 (sv) | Belagt hårdmetallskär | |
SE519250C2 (sv) | Belagt hårdmetallskär och användning av detsamma för våtfräsning | |
KR20000057904A (ko) | 초경합금 삽입체 | |
SE529200C2 (sv) | Belagt skär, metod för dess framställning samt användning | |
SE526674C2 (sv) | Belagt hårdmetallskär | |
JP2001310203A (ja) | 切粉に対する表面潤滑性にすぐれた表面被覆超硬合金製切削工具 | |
SE526599C2 (sv) | CVD-belagt hårdmetallskär | |
KR20070100223A (ko) | 내마모성이 요구되는 단공 드릴링 작업용 초경합금 인서트 | |
SE532043C2 (sv) | CVD-belagt skär för fräsning samt tillverkningsmetod | |
USRE41646E1 (en) | Cemented carbide body with increased wear resistance | |
SE528380C2 (sv) | Belagt skär för torrfräsning, sätt och användning av detsamma | |
JP3360565B2 (ja) | 硬質被覆層がすぐれた耐摩耗性を発揮する表面被覆超硬合金製切削工具 | |
JPH10244405A (ja) | 硬質被覆層がすぐれた耐摩耗性を有する表面被覆超硬合金製切削工具 | |
JP2003127004A (ja) | 硬質被覆層がすぐれた切粉潤滑性を発揮する表面被覆超硬合金製切削工具 | |
JP2002160106A (ja) | 切粉に対する表面潤滑性にすぐれた表面被覆超硬合金製切削工具 | |
JP4484500B2 (ja) | 表面被覆切削工具 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
NUG | Patent has lapsed |