CZ20031314A3 - Řezné tělesoŹ způsob výroby vrstvy z tvrdokovu a použití řezného tělesa - Google Patents

Řezné tělesoŹ způsob výroby vrstvy z tvrdokovu a použití řezného tělesa Download PDF

Info

Publication number
CZ20031314A3
CZ20031314A3 CZ20031314A CZ20031314A CZ20031314A3 CZ 20031314 A3 CZ20031314 A3 CZ 20031314A3 CZ 20031314 A CZ20031314 A CZ 20031314A CZ 20031314 A CZ20031314 A CZ 20031314A CZ 20031314 A3 CZ20031314 A3 CZ 20031314A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
layer
tibn
layers
tin
cutting bodies
Prior art date
Application number
CZ20031314A
Other languages
English (en)
Inventor
Holzschuháhelga
Original Assignee
Walteráag
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 Walteráag filed Critical Walteráag
Publication of CZ20031314A3 publication Critical patent/CZ20031314A3/cs

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
    • 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
    • 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
    • Y10T428/26—Web or sheet containing structurally defined element or component, the element or component having a specified physical dimension
    • Y10T428/263—Coating layer not in excess of 5 mils thick or equivalent
    • Y10T428/264—Up to 3 mils
    • Y10T428/265—1 mil or less
    • 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
    • Y10T83/00—Cutting
    • Y10T83/04—Processes

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)
  • Coating By Spraying Or Casting (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)

Description

Řezné těleso má základní těleso s povlakem, přičemž povlak má alespoň jednu vrstvu (6) z TiBN s obsahem bóru větším nebo rovným 6 at. %. Při výrobě vrstvy z tvrdokovu pro řezné těleso se umístí těleso, na kterém se má vytvořit povlak, do reaktoru při procesním tlaku v rozmezí 6 až 95 kPa a teplotě v rozmezí 700 °C až 1050 °C, přičemž atmosféra obsahuje prekursory pro titan a bor, jakož i dusík a/nebo dusíkaté sloučeniny. Řezné těleso se použije k obrábění ocelových obrobků, ocelolitinových materiálů a materiálů z šedé litiny.
CO <
CO
co
• · • ·
W 2W3 ···· ······ /
I b o
Řezn^ tělesy, způsob výroby vrstvy z tvrdokovu a použití řezného tělesa
Oblast techniky
Vynález se týká řezných těles, zejména k třískovému obrábění obrobků, způsobu výroby vrstvy z tvrdokovu, zejména pro řezné těleso a použití řezného tělesa.
Dosavadní stav techniky
Vrstvy z tvrdého materiálu k snížení opotřebení, k snížení tření nebo k podobným účelům jsou známy v různých složeních a způsobech výroby. Zejména jsou známy titanbornitridové vrstvy (vrstvy z TiBN). DE 43 43 354 Al v tomto smyslu popisuje výrobu vrstvy z TiBN pomocí způsobu PVD (physical vapour deposition, tj. fyzické ukládání par). Vrstva z TiBN přitom vzniká odpařováním boridu titanu způsobem PVD při teplotě pro vytváření povlaku kolem 200 °C. K odlučování boridu titanu dochází z plazmy pro vytváření povlaku.
Je obtížné integrovat výrobu vrstvy z TiBN typu PVD do způsobu, který jiné vrstvy vyrábí způsobem CVD (Chemical vapour deposition, tj. chemické ukládání par).
Z EP 0 732 423 B1 jsou známy struktury vrstev, které obsahují vrstvy z TiBN. Vrstvy z TiBN jsou určeny jako mezivrstvy mezi jinými vrstvami sloužící ke zlepšení přilnavosti. Vrstvy se vyrábějí při odlučovací teplotě 1000 °C způsobem CVD.
• · • · · « · • ··· · · · • · · · · ·
Dále je z dokumentu Bartsch, Leonhardt, Wolf Composition Oscillations in Hard Materiál Layers Deposited from the Vapour Phase, Journal de Physique IV, Colloque C2, suppl. au Journal de Physique II, sv. 1, září 1991, známa výroba vrstvy z TiBN, která se skládá z vrstvených složek z TiNx a TiB2. K výrobě těchto oscilujících vrstev se provádí povlakování v reaktoru s chladnými stěnami při teplotě 1300 K (asi 1000 °C) způsobem CVD.
Úkolem vynálezu je poskytnout řezné těleso, které je opatřeno velmi tvrdým povlakem. Mimoto je úkolem vynálezu poskytnout způsob výroby těchto tvrdých vrstev.
Podstata vynálezu
Řezná tělesa, zejména k třískovému obrábění obrobků, podle vynálezu spočívají v tom, že mají základní těleso s povlakem, přičemž povlak má alespoň jednu vrstvu z TiBN s obsahem bóru větším nebo rovným 6 at. %.
Způsob výroby vrstvy z tvrdokovu, zejména pro řezné těleso, podle vynálezu spočívá v tom, že se umístí těleso, na kterém se má vytvořit povlak, do reaktoru při procesním tlaku v rozmezí 6 až 95 kPa a teplotě v rozmezí 700 °C až 1050 °C, přičemž atmosféra u způsobu obsahuje prekursory pro titan a bor, jakož i dusík anebo dusíkaté sloučeniny.
Podstatou vynálezu je dále použití řezného tělesa k obrábění ocelových obrobků nebo ocelolitinových materiálů a materiálů z šedé litiny.
·· · 4 • · ·
Řezná hlava podle vynálezu povlakem tvořeným vrstvou z TiBN která má obsah boru > 6 at. %.
tvrdosti přes 4500 HVlOO. dobře drží i na základních je karbid wolframu prostoupeny uhlíkem řezná vložka nebo vlastnostmi.
Navíc materiálech nebo na jiných vrstvách, ze základního materiálu, řezné nástroje s má základní těleso pokryté nebo obsahuje takovou vrstvu, Taková vrstva může dosáhnout se ukazuje, že taková vrstva obsahujících uhlík, jako které mohou být
Dá se tak vytvořit nej lepšími obráběcími
Vrstva z TiBN je s výhodou vrstva se směsi fází TiN a TiB2. Vrstva se směsi fází se například skládá z kubické základní mřížky z TiN, do které jsou uloženy krystaly z TiB2. Tím se odstraní problémy s přilnavostí způsobené difusí uhlíku z tvrdokovu, jako je karbid wolframu, do povlaku. Difunduje-li bor z oddělené vrstvy do tvrdokovu a vede-li to k tvorbě CoWB, může být uvolněný uhlík přijat kubickou mřížkou z TiN, aniž by to způsobilo problémy s přilnavostí.
Vrstva z TiBN může také vykazovat tak vysoké obsahy bóru, že je vrstvou z TiB2 s uloženými krystaly z TiN. Tím se dají dosáhnout obzvláště vysoké tvrdosti.
S výhodou je vrstva z TiBN složena tak, že polovina nebo o něco více než polovina podílu směsné fáze je v podobě TiB2, zatímco zbývající část je ve formě TiN. Podíl z TiN zabezpečuje dobrou necitlivost vůči difundujícímu uhlíku, který se mobilizuje zejména při vyšších teplotách povlakování.
Vrstvy se odloučí s výhodou v způsobu CVD. Tím se nechá vrstva z TiBN integrovat do nástavby vrstvy, která se celá • · · · • · · ·· ···· ·· ···· ··· ·· • · ····· · · · • · · · · ···· · • · · · ····· ·· · · ·· · ·· ··· ·· · · vyrobí způsobem CVD. Dají se použít běžné CVD jednotky. Prostředky k výrobě plasmy nebo k odpaření cíle nejsou potřeba. Vrstva z TiBN může být nanesena přímo na základním materiálu z karbidu wolframu. Difuse uhlíku neruší přilnavost pokud nanesená vrstva obsahuje kubickou mřížku z TiN. Vrstva z TiBN může být kromě toho nanesena na vrstvě z oxidu hlinitého. Může zde sloužit jako krycí vrstva. Pokusy ukázaly, že nástavba vrstvy s krycí vrstvou z TiBN na α-oxidu hlinitém u soustružnických nástrojů k obrábění litiny dává prodloužení doby výdrže o 20 % oproti řezným nástrojům s vrstvou z α-oxidu hlinitého pokrytou TiN bez vrstvy z TiBN. Pomocí variace procesních plynů se dá dosáhnout vícevrstvého povlaku, u kterého se tenké vrstvy z TiN střídají s vrstvami z TiBN. Tyto vrstvy ukazují lepší obráběcí vlastnosti. Zejména jsou takové vrstvy málo náchylné k trhlinkám na hřebenu. To je způsobeno střídáním měkčích vrstev z TiN a tvrdších vrstev z TiBN. Může být vytvořeno až 50 vrstev na pm tloušťky povlaku.
Způsob podle vynálezu je způsobem typu CVD u kterého se používá nízká teplota způsobu 700 °C až 1050 °C. Teplota u způsobu leží s výhodou pod 950 °C, např. je 850 °C. Atmosféra u způsobu obsahuje prekursory pro titan a bor, jakož i dusík anebo dusíkaté sloučeniny. Rychlost odlučování titanbornitridu je přitom vyšší než rychlosti odlučování nitřidu titanu nebo boridu titanu sama o sobě. To umožňuje odlučování typu CVD při relativně nízké teplotě. Nízká teplota má pouze za následek nízké rychlosti difuse uhlíku, což dává hladký, příjemný vzhled vrstvy.
Jako prekursor pro titan se s výhodou používá T1CI4. Jako prekursor pro bor se používá s výhodou BCI3. Atmosféra u způsobu se s výhodou skládá z 0,9 až 1,5 obj. % TÍCI4 a 0,09 až 2,5 • · · ·
obj. % BCI3. Obsah dusíku v atmosféře u způsobu činí s výhodou 14 až 17 obj. %. Zbytek atmosféry u způsobu tvoří s výhodou vodík.
Řezná tělesa podle vynálezu jsou s výhodou provedena tak, že je vrstva z TiBN ze směsi fází z TiN a TiB2. Obsah TiB2 ve vrstvě ze směsi fází leží s výhodou mezi 50 hmotn. % a 60 hmotn. %. Vrstva z TiBN je s výhodu vrstva z TiN s vloženými krystaly z TiB2. Vrstva z TiBN je s výhodou vrstva z TiB2 s vloženými krystaly z TiN. Vrstva z TiBN je s výhodu vrstva vytvořená CVD způsobem. Vrstva z TiBN je s výhodu uložena na základním materiálu z WC. Vrstva z TiBN je krycím materiálem na předchozích vrstvách. Vrstva z TiBN je s výhodou nanesena na vrstvě z A12O3. Základní těleso je s výhodou opatřeno vícevrstvým povlakem s následujícím sledem vrstev: TiN, TiCN, TiAICNO, aA12O3, TiBN. Vrstva z TiBN je přitom s výhodu krycí vrstva. Vrstva z TiBN je s výhodu vícevrstvý povlak ve kterém se střídají vrstvy z TiN s vrstvami z TiBN. Celková tloušťka vrstvy z TiBN je nejvýše 12 pm, s výhodou je v rozmezí 2 pm a 5 pm. Vrstvy z povlaku z TiN jsou tenčí než vrstvy z TiBN. S výhodou je tloušťka vrstev z TiN nejvýše polovina tloušťky vrstev z TiBN. Vícevrstvý povlak má s výhodu alespoň 20 vrstev.
U způsobu výroby vrstvy z tvrdokovu, zejména pro řezné těleso, je teplota s výhodou v rozmezí 700 °C a 950 °C, ještě výhodněji pod 850 °C. Atmosféra u způsobu s výhodou obsahuje vodík. Prekursorem pro titan je s výhodou TiCl4. Prekursorem pro bor je s výhodou BC13. Podíl TiCl4 na procesní atmosféře činí s výhodou 0,9 obj. % až 1,5 obj. %. Podíl BC13 na atmosféře u způsobu činí s výhodou 0,05 obj. % až 5 obj. %, ještě výhodněji 0,09 obj. % až 2,5 obj. %. Obsah dusíku v atmosféře u způsobu činí s výhodou 14 obj. % až 17 obj. %.
Přehled obrázků na výkrese
Obr. 1 představuje příklad řezné destičky podle příkladu 4, jejíž povrch byl vybroušen kulovitým kupolovitým brusným tělesem.
Příklady provedení vynálezu
Příklad 1
Na řezném tělese z karbidu wolframu se nejprve způsobem CVD vytvoří vrstva z TiN mající například tloušťku 0,5 pm. K tomu se dá řezné těleso do CVD reaktoru a provede se odpovídající CVD způsob. Po odloučení TiN vrstvy se reaktor při odlučovací teplotě 850 °C naplní atmosférou, která obsahuje 1 obj. % TiCl4, 16 obj. % N2, 0,1 obj. % BC13 a zbytek tvořený H2. U způsobu se nastaví tlak 10 kPa (100 milibarů) . Po době trvání způsobu 15 hodin se odloučila vrstva z TiBN tlustá 6 pm, která měla kovově lesklou jako mosaz žlutou barvu. Vrstva z TiBN je z matrice z TiN, do které jsou uloženy krystaly z TiB2. Mikrotvrdost může být vyšší než 4500 HV.
Příklad 2
Obsah boru ve vrstvě z TiBN se může zvýšit zvýšením obsahu
BC13 v atmosféře u způsobu. Například se řezné těleso v CVD reaktoru a při CVD způsobu nejprve opatří 0,5 pm tlustou vrstvou z TiN. Potom se nastaví atmosféra u způsobu s 1 obj. % TiCl4,
4 4 obj. % N2, 2,5 obj. % BCI3 a zbývajícím procentovým podílem vodíku a při tlaku u způsobu činícím 10 kPa (100 milibarů) a odlučovací teplotě 850 °C se provede způsob povlaku. Po třech hodinách naroste stříbřitě TiBN s tloušťkou 6 pm. Ta se skládá z které jsou uloženy krystaly TiN nebo vytváření vypadající vrstva z matrice z TiB2, do krystality. Když se dokáže udržet nízká difuse uhlíku do vrstvy z TiBN, dosáhne se vysoká tvrdost a odolnost vůči oděru.
V případě potřeby se může nastavit tlak u způsobu v oblasti 6 až 9,5 kPa (60 až 950 milibarů). Teplota ovlivňuje rychlost odlučování. V principu je použitelné teplotní pásmo od 700 °C do 1050 °C. Obsah BCI3 v atmosféře se u způsobu nastaví v rozmezí 0,05 a 5 obj. %.
Příklad 3
K výrobě řezného tělesa, například k obrábění oceli se toto těleso v CVD reaktoru nejprve pokryje vrstvou z TiN tlustou 0,5 pm. V druhém kroku se při střední teplotě nanese vrstva z TiCN tlustá 8 pm (teplota u způsobu je 700 až 900 °C) . Způsob probíhá v témž reaktoru. Ve třetím kroku se ve stejném reaktoru CVD způsobem nanese vrstva TiAICNO tlustá 0,8 pm. Ta slouží jako spojovací vrstva pro vrstvu na ní nanášenou ve čtvrtém kroku z AI2O3 tlustou 6 pm. Po průběhu těchto čtyř CVD kroků vytváření povlaku v témž reaktoru se v pátém kroku nanese 2 pm tlustá vrstva z TiBN. Při tlaků 30 kPa (300 milibarů), teplotě 850 °C a složení atmosféry u způsobu 1 obj.
odlučovací > TiCl4, 16 obj. % N2, 0,1 obj. % BCI3 a zbytku z H2 naroste za 270 minut vrstva tlustá 2 pm. Vrstva je matrice z nitridu titanu s
lesklá a
99 9 9
9999
999 9
999 99 999 vloženými krystaly z TiB2. žlutá jako mosaz.
Vrstva je kovově
Příklad 4
Jako ve výše popsaném příkladu může být řezné těleso nejprve pokryto vrstvou z TiN, tlustou 0,5 gm, vrstvou z NT-TiCN tlustou 8 gm, spojovací vrstvou, například TiAlCNO tlustou 8 gm a vrstvou z oxidu hlinitého (A12O3) tlustou 6 gm. Ve stejném reaktoru se pak může nanést vrstva TiBN tlustá 2 gm. Za tlaku 60 kPa (600 milibarů) a odlučovací teplotě 900 °C, jakož i za atmosféry u způsobu s 1,4 obj. % TiCl4, 15 obj. % N2, 0,15 obj. % BC13 a zbytku z H2 se vytvoří po 150 minutách 2 gm tlustá vrstva. Vrstva má kovově lesklou světle žlutou barvu.
Tlak při způsobu může být mezi 6 a 95 kPa (60 a 950 milibarů) . Teplota při odlučování může být v oblasti od 700 °C do 1050 °C. Obsah BC13 atmosféry u způsobu je v rozmezí 0,05 obj . % a 5 obj . %.
U povlaků, zejména pro řezná tělesa, se počítá s vrstvou z TiBN, kterou je směsná fáze z TiN a TiB2. Obsah boru je > 6 at. %. Rychlost odlučování je vyšší než rychlost odlučování u vrstvy z TiN a také vyšší než rychlost .odlučování u vrstvy z TiB2. Dosahuje se tvrdostí přes 4000 HV.
Na obr. 1 je znázorněn výřez z řezné destičky, jejíž povrch byl ubroušen pomocí kulovitého kopulovitého brusného tělesa. Výbrus ukazuje na obr. 1 vpravo dole středovou šedou oblast χ, ve které je vidět základní materiál (například karbid wolframu). V neporušené oblasti 2 (vlevo nahoře) je rozpoznatelný ·« ···· ·· * · · · ··· nepoškozený povrch 2, který se skládá z TiBN. Bezprostředně na substrát je napojena vrstva 3 z TiN s tloušťkou asi 1 μιη. Na ní ležící vícevrstvá krycí vrstva _4 má tloušťku asi 6 μπι. Skládá se z asi 30 vrstev, přičemž se na srovnatelně tenké vrstvě 5 z TiN nalézá asi třikrát až pětkrát tlustší vrptva 6 z TiBN. Vrstvy 6 z TiBN jsou s výhodou vrstvy ze směsi fází TiN a TiB2. 50 % až 60 % směsi fází se vyskytuje jako diborid titanu (TiB2) . Vrstvy 5 z TiN jsou navzájem s výhodou stejně tlusté. Rovněž vrstvy 6 z TiBN jsou s výhodou stejně tlusté. Vrstvy na obr. 1 mají zdánlivě sice rozdílné tloušťky, ale to je dáno kulovitostí výbrusu.
Při výrobě tohoto vícevrstvého povlaku se může teplota substrátu udržovat na teplotě pod 900 °C. Vícevrstvý povlak 4 má vynikající přilnavost á extrémně hladký povrch. Počet jednotlivých vrstev může být větší než 50. Tvrdost odpovídá tvrdosti vrstvy z TiBN a je kolem 3800 HV. Vlastní pnutí ve vrstvě jsou malá a ukazuje se zejména zmenšená náchylnost k trhlinkám v hřebenu při obrábění tvrdých a houževnatých ocelí.
····
TY ΤΡ°·3 - ΊΜμ
PATENTOVÉ NÁROKY

Claims (8)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
    1. Řezná tělesa, zejména k třískovému obrábění obrobků, vyznačující se tím, že mají základní těleso s povlakem, přičemž povlak má alespoň jednu vrstvu (6) z TiBN s obsahem bóru větším nebo rovným 6 at. %.
  2. 2. Řezná tělesa podle nároku 1 vyznačující se tím, že je vrstva (6) z TiBN ze směsi fází z TiN a TiB2.
  3. 3. Řezná tělesa podle nároku 2 vyznačující se tím, že je obsah TiB2 ve vrstvě (6) ze směsi fází leží mezi 50 hmotn. % a 60 hmotn. %.
  4. 4. Řezná tělesa podle nároku 2 vyznačující se tím, že vrstva (6) z TiBN je vrstva z TiN s vloženými krystaly z
    TiB2.
  5. 5. Řezná tělesa podle nároku 2 vyznačující se tím, že vrstva (6) z TiBN je vrstva z TÍB2 s vloženými krystaly z
    TiN.
  6. 6. Řezná tělesa podle nároku 1 vyznačující se tím, že vrstva (6) z TiBN je vrstva vytvořená CVD způsobem.
  7. 7. Řezná tělesa podle nároku 1 vyznačující se tím, že vrstva (6) z TiBN je uložena na základním materiálu z WC.
  8. 8. Řezná tělesa podle nároku 1 vyznačující se tím, že vrstva (6) z TiBN je krycím materiálem na předchozích vrstvách.
    • 4 ···· ·· ··♦· • · · * · *
    9. Řezná tělesa podle :va (6) nároku 1 vyznačující nanesena na vrstvě z Αΐ2θ3· s e tím, že vrst z TiBN je 10. Řezná tělesa podle nároku 1 v y z načující se tím, že základní těleso je opatřeno vícevrstvým povlakem s následuj ícím TiBN. sledem vrstev: TiN, TiCN, TiAlCNO, α-Α1203, 11. Řezná tělesa podle nároku 8 v y z načující se tím, že
    vrstva (6) z TiBN je krycí vrstva.
    12. Řezná tělesa podle nároku 1 vrstva z TiBN je vícevrstvý vyznačuj ící povlak ve kterém [. s e se tím, že střídaj í vrstvy z TiN s vrstvami z TiBN 13. Řezná tělesa podle nároku 12 vyznačuj ící s e tím, že celková tloušťka vrstvy (6) z TiBN je nejvýše 12 pm, s výhodou je v rozmezí 2 μιη a 5 pm. 14. Řezná tělesa podle nároku 1 vyznačuj ící s e tím, že vrstvy z povlaku z TiN jsou tenčí než vrstvy z TiBN. 15. Řezná tělesa podle nároku 3 vyznačuj ící s e tím, že tloušťka vrstev z TiN je nejvýše polovina tloušťky vrstev z TiBN. 16. Řezná tělesa podle nároku 1 vyznačuj ící s e tím, že
    vícevrstvý povlak má alespoň 20 vrstev.
    ·· • 9*9
    99 0 0 · ·
    • · »9 ♦ · · • · 9 9 ··· • 9 9·· · • 9 * · · 9999 99 9 99 *99 • » » • 9 9 • · · · • 9 · · 99 99 12 17. Způsob výroby vrstvy z tvrdokovu, zejména pro řezné těleso, vyznačuj ící se tím, že se umístí
    těleso, na kterém se má vytvořit povlak, do reaktoru při procesním tlaku v rozmezí 6 až 95 kPa a teplotě v rozmezí 700 °C až 1050 °C, přičemž atmosféra u způsobu obsahuje prekursory pro titan a bor, jakož i dusík anebo dusíkaté sloučeniny.
    18. Způsob teplota podle je v rc nároku ?zmezí 17 700 °C vyznačuj íc a 950 °C. í s e tím, že 19. Způsob podle nároku 17 vyznačuj íc í s e tím, že teplota je pod 850 °C • 20. Způsob podle nároku 17 vyznačuj íc í s e tím, že atmosféra u způsobu obsahuje vodík. 21. Způsob podle nároku 17 vyznačuj íc í s e tím, že prekursorem pro titan je TiCl4. 22. Způsob podle nároku 17 vyznačuj íc í s e tím, že
    prekursorem pro bor je BCI3.
    23. Způsob podle nároku 21 vyznačující se tím, že podíl
    TÍCI4 na procesní atmosféře činí 0,9 obj. % až 1,5 obj. %.
    24. Způsob podle nároku 22 vyznačující se tím, že podíl
    BCI3 na atmosféře u způsobu činí 0,05 obj. % až 5 obj. %.
    25. Způsob podle nároku 22 vyznačující se tím, že podíl
    BCI3 na atmosféře u způsobu činí 0,09 obj. % až 2,5 obj. %.
    99 • 9 > *9 »·*· »* 9999 « · « · 9 · · · 9 • 9 9 999 9 9 9 • 999 9 999 9 9 • * 9 9 9 · ♦ · 9 • ••9 999 99 *99 ·* 9 9 13 26. Způsob podle nároku 17 vyznačuj ící s e tím, že obsah dusíku v atmosféře u způsobu činí 14 obj. %
    až 17 obj. %.
    27. Použití řezného tělesa podle nároku 1 k obrábění ocelových obrobků.
    28. Použití řezného tělesa podle nároku 1 k obrábění ocelolitinových materiálů a materiálů z šedé litiny.
CZ20031314A 2002-05-21 2003-05-13 Řezné tělesoŹ způsob výroby vrstvy z tvrdokovu a použití řezného tělesa CZ20031314A3 (cs)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10222347A DE10222347C2 (de) 2002-05-21 2002-05-21 TiBN-Beschichtung für einen Schneideinsatz oder ein Schneidwerkzeug

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CZ20031314A3 true CZ20031314A3 (cs) 2004-10-13

Family

ID=7714554

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ20031314A CZ20031314A3 (cs) 2002-05-21 2003-05-13 Řezné tělesoŹ způsob výroby vrstvy z tvrdokovu a použití řezného tělesa

Country Status (12)

Country Link
US (1) US7267701B2 (cs)
EP (1) EP1365045B1 (cs)
JP (1) JP2004001215A (cs)
KR (1) KR101005435B1 (cs)
CN (1) CN100503102C (cs)
AT (1) ATE402278T1 (cs)
BR (1) BR0301944A (cs)
CA (1) CA2428949A1 (cs)
CZ (1) CZ20031314A3 (cs)
DE (2) DE10222347C2 (cs)
ES (1) ES2307851T3 (cs)
MX (1) MXPA03004462A (cs)

Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10322292A1 (de) * 2003-05-16 2004-12-30 Hegla Fahrzeug- Und Maschinenbau Gmbh & Co Kg Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Schneidwerkzeugen, sowie Schneidwerkzeug
ITUD20040082A1 (it) * 2004-04-29 2004-07-29 Pozzo Spa Utensile per la lavorazione del legno o materiali affini, e relativo procedimento di realizzazione
AT9748U1 (de) * 2007-04-02 2008-03-15 Ceratizit Austria Gmbh Mehrlagige cvd-schicht
DE102007054600B4 (de) * 2007-11-15 2013-07-25 WIKUS-Sägenfabrik Wilhelm H. Kullmann GmbH & Co. KG Sägeblatt mit einem Grundkörper und Zähnen mit Schneiden
US20110262233A1 (en) * 2008-10-30 2011-10-27 Sandvik Intellectual Property Ab Coated tool and a method of making thereof
JP5293330B2 (ja) * 2009-03-26 2013-09-18 三菱マテリアル株式会社 表面被覆立方晶窒化ほう素基超高圧焼結材料製切削工具
DE102010049773A1 (de) * 2010-10-29 2012-05-03 Hauni Maschinenbau Ag Schneidvorrichtung zum Schneiden von Tabakfasern von einem zugeführten Tabakkuchen und Schneidmesser für eine derartige Schneidvorrichtung
US9163400B2 (en) 2011-02-23 2015-10-20 Oldcastle Buildingenvelope, Inc. Method and system for improved curtain wall sealing
EP2823919B1 (en) 2012-02-27 2020-12-09 Sumitomo Electric Hardmetal Corp. Manufacturing method for a coated surface cutting tool
JP5896327B2 (ja) * 2012-10-02 2016-03-30 住友電工ハードメタル株式会社 表面被覆切削工具およびその製造方法
JP5896326B2 (ja) * 2012-10-02 2016-03-30 住友電工ハードメタル株式会社 表面被覆切削工具およびその製造方法
FR2998464B1 (fr) * 2012-11-26 2015-05-22 Seb Sa Dispositif de cuisson comportant une surface de cuisson facile a nettoyer et resistant a la rayure
JP6213867B2 (ja) * 2013-02-21 2017-10-18 住友電工ハードメタル株式会社 表面被覆切削工具およびその製造方法
WO2014156739A1 (ja) * 2013-03-25 2014-10-02 株式会社神戸製鋼所 耐摩耗性に優れた積層皮膜
CN103252939B (zh) * 2013-05-17 2014-12-24 宜昌后皇真空科技有限公司 氮化铬/氮化硼钛纳米复合多层涂层刀具及其制备方法
CN105112889A (zh) * 2015-08-28 2015-12-02 东北大学 一种利用微波加热的化学气相沉积方法
CN107021759B (zh) * 2016-01-29 2019-12-27 河南理工大学 一种陶瓷晶体Ti3B2N及其制备方法
AT15677U1 (de) 2017-01-31 2018-04-15 Ceratizit Austria Gmbh Beschichtetes Werkzeug
DE102017202620B4 (de) 2017-02-17 2021-02-04 Volkswagen Aktiengesellschaft Zylinder für einen Verbrennungsmotor, tribologisches System und Verbrennungskraftmaschine mit einem solchen
CN108927439B (zh) * 2018-06-21 2019-09-27 江西嘉陶无机材料有限公司 一种基于化学反应的材料热胀成型加工方法
CN108862301B (zh) * 2018-08-23 2020-04-10 河南理工大学 高纯度Ti3B2N材料的制备方法
CN109316996B (zh) * 2018-09-18 2021-06-01 重庆兴渝新材料研究院有限公司 一种真石涂料机搅拌轮盘
CN110468387A (zh) * 2019-09-19 2019-11-19 成都工具研究所有限公司 双结构涂层刀具
CN117684126A (zh) * 2023-12-28 2024-03-12 富联裕展科技(深圳)有限公司 刀具以及刀具的制作方法

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2370551A1 (fr) * 1976-11-10 1978-06-09 Eurotungstene Outil de coupe revetu de boronitrure de titane et procede de revetement
JPS5944385B2 (ja) * 1977-11-28 1984-10-29 住友電気工業株式会社 被覆超硬合金部材
US4239536A (en) * 1977-09-09 1980-12-16 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Surface-coated sintered hard body
JPS58209553A (ja) * 1982-05-31 1983-12-06 日立金属株式会社 多重被覆材料およびその製造法
JPS5959879A (ja) * 1982-09-29 1984-04-05 Hitachi Metals Ltd 多重被覆材料およびその製造法
JPS60238481A (ja) * 1984-05-14 1985-11-27 Sumitomo Electric Ind Ltd 多重層被覆超硬合金
JPH0623436B2 (ja) * 1984-07-31 1994-03-30 住友電気工業株式会社 複合硬質膜被覆工具
JPS61195975A (ja) * 1985-02-26 1986-08-30 Sumitomo Electric Ind Ltd 多重被覆超硬合金
JPS61272380A (ja) * 1985-05-28 1986-12-02 Sumitomo Electric Ind Ltd 熱間加工用被覆超硬合金工具
AT387988B (de) * 1987-08-31 1989-04-10 Plansee Tizit Gmbh Verfahren zur herstellung mehrlagig beschichteter hartmetallteile
EP0665308B1 (en) * 1993-08-16 2000-01-05 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Cemented carbide alloy for cutting tool and coated cemented carbide alloy
DE4343354C2 (de) * 1993-12-18 2002-11-14 Bosch Gmbh Robert Verfahren zur Herstellung einer Hartstoffschicht
US5871850A (en) * 1994-10-04 1999-02-16 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Coated hard metal material
FR2744461B1 (fr) * 1996-02-01 1998-05-22 Tecmachine Nitrure de titane dope par du bore, revetement de substrat a base de ce nouveau compose, possedant une durete elevee et permettant une tres bonne resistance a l'usure, et pieces comportant un tel revetement
JP3859286B2 (ja) * 1996-12-10 2006-12-20 オーツェー エルリコン バルツェルス アクチェンゲゼルシャフト 被覆硬質合金
US6492011B1 (en) * 1998-09-02 2002-12-10 Unaxis Trading Ag Wear-resistant workpiece and method for producing same
JP3914686B2 (ja) * 2000-04-11 2007-05-16 住友電工ハードメタル株式会社 切削工具とその製造方法
DE10120046B4 (de) * 2001-04-24 2009-10-29 Widia Gmbh Schneideinsatz zur Bearbeitung von schwer zerspanbaren Metalllegierungswerkstücken und Verfahren zu dessen Herstellung

Also Published As

Publication number Publication date
KR101005435B1 (ko) 2011-01-05
KR20030091686A (ko) 2003-12-03
BR0301944A (pt) 2004-08-24
EP1365045B1 (de) 2008-07-23
DE10222347A1 (de) 2002-10-24
DE50310182D1 (de) 2008-09-04
CN100503102C (zh) 2009-06-24
US7267701B2 (en) 2007-09-11
ES2307851T3 (es) 2008-12-01
US20040016329A1 (en) 2004-01-29
MXPA03004462A (es) 2005-02-14
DE10222347C2 (de) 2003-11-27
EP1365045A1 (de) 2003-11-26
CN1473680A (zh) 2004-02-11
CA2428949A1 (en) 2003-11-21
JP2004001215A (ja) 2004-01-08
ATE402278T1 (de) 2008-08-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CZ20031314A3 (cs) Řezné tělesoŹ způsob výroby vrstvy z tvrdokovu a použití řezného tělesa
EP0727510B1 (en) Improved Alumina coated cemented carbide body
EP0709353B1 (en) Hard composite material for tools
JP4966580B2 (ja) 被覆工具
US4965140A (en) Composite coatings on refractory substrates
KR101103876B1 (ko) 연마제 코팅 방법
KR20070015965A (ko) 확산 접합 강화 층을 갖는 ａｌ203 세라믹 공구
WO1994028191A1 (en) Coated cutting tool and method for producing the same
JPS6154114B2 (cs)
KR20070035454A (ko) 조직이 강화된 알루미나 층
CA2717187A1 (en) Body coated with hard material
JP3658948B2 (ja) 被覆超硬合金
JPH11124672A (ja) 被覆超硬合金
US4343865A (en) Hard metal body and method of making same
EP1262576B1 (en) CVD Al2O3 coated cutting tool
GB2378187A (en) Wear Resistant Metal Boride Coatings
JPH10503553A (ja) 磨耗保護膜
JP3117978B2 (ja) 耐摩耗性物品及び製造方法
JP2927181B2 (ja) 硬質被覆層がすぐれた層間密着性を有する表面被覆炭化タングステン基超硬合金製切削工具
JP3266047B2 (ja) 硬質被覆層がすぐれた層間密着性を有する表面被覆超硬合金製切削工具
JP2000218409A (ja) 硬質被覆層がすぐれた耐欠損性を発揮する表面被覆超硬合金製切削工具
JP2001096404A (ja) 断続重切削で硬質被覆層がすぐれた耐チッピング性を発揮する表面被覆炭化タングステン基超硬合金製切削工具
KR100379581B1 (ko) 절삭공구/내마모성 공구용 고인성 표면 피복 경질부재
JPH09235673A (ja) 被覆超硬工具の製造法
JP3009177B2 (ja) 密着性にすぐれた被覆セラミックス焼結体