CZ280220B6 - Způsob chemicko-tepelného zpracování tvrdokovových plátků - Google Patents
Způsob chemicko-tepelného zpracování tvrdokovových plátků Download PDFInfo
- Publication number
- CZ280220B6 CZ280220B6 CS892812A CS281289A CZ280220B6 CZ 280220 B6 CZ280220 B6 CZ 280220B6 CS 892812 A CS892812 A CS 892812A CS 281289 A CS281289 A CS 281289A CZ 280220 B6 CZ280220 B6 CZ 280220B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- chemical
- carbide
- machining
- coated
- weight
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 16
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims description 9
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims description 9
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 title description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 title 1
- NNFCIKHAZHQZJG-UHFFFAOYSA-N potassium cyanide Chemical compound [K+].N#[C-] NNFCIKHAZHQZJG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 238000003754 machining Methods 0.000 claims abstract description 14
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims abstract description 8
- 229910000288 alkali metal carbonate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 150000008041 alkali metal carbonates Chemical class 0.000 claims abstract description 7
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 7
- GKKCIDNWFBPDBW-UHFFFAOYSA-M potassium cyanate Chemical compound [K]OC#N GKKCIDNWFBPDBW-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 7
- 238000007669 thermal treatment Methods 0.000 claims abstract description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 claims description 2
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 abstract description 14
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 12
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 10
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 9
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 7
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 6
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 5
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 5
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 4
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 3
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 3
- -1 30 to 50% by weight Chemical compound 0.000 description 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 2
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 description 1
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 description 1
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 description 1
- 229910021398 atomic carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 1
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 150000001913 cyanates Chemical class 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 150000001247 metal acetylides Chemical class 0.000 description 1
- 238000005121 nitriding Methods 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
Abstract
Způsob chemicko-tepelného zpracování tvrdokovových plátků, povlakovaných i nepovlakovaných, zejména pro obrábění za normálních a zvýšených teplot obrábění, samostatných nebo pájených na těleso nástroje, spočívá v ponoření tvrdokovových plátků předehřátých na 400 až 450 .degree. C do solné lázně, obsahující 30 až
55 % hmot. kyanidu draselného KCN, 30 až 50 % hmot. kyanatanu draselného KCNO a do 100 % hmot. uhličitany alkalických kovů, ohřáté na teplotu 530 až 591 .degree. C, na dobu 15 až 180 min, následuje ochlazení volně na vzduchu a opláchnutí horkou vodou.
ŕ
Description
(57) Anotace:
Způsob chemicko-tepelného zpracování tvrdokovových plátků, povlakovaných i nepovlakovaných, zejména pro obrábění kovů za normálních a zvýšených teplot obrábění, samostatných nebo pájených na těleso nástroje, spočívá v ponoření tvrdokovových plátků, předehřátých na 400 až 450 °C do solné lázně, obsahující 30 až 55 % hmot, kyanidu draselného KCN, 30 až 50 % hmot, kyanatanu draselného KCNO a do 100 % hmot, uhličitany alkalických kovů, ohřáté na teplotu 530 až 591 °C, na dobu 15 až 180 min, následuje ochlazení volně na vzduchu a opláchnutí horkou vodou.
Způsob chemicko-tepelného zpracování tvrdokovových plátků
Oblast techniky
Vynález se týká způsobu chemicko-tepelného zpracování tvrdokovových plátků, a to zejména pro obráběni kovů za normálních a zvýšených teplot obrábění.
Dosavadní stav techniky
V současné době se pro obrábění kovů za normálních a zvýšených teplot obrábění používají tvrdokovové plátky běžného provedeni, které jsou různým .způsobem upravovány s cílem zlepšit jejich řezné vlastnosti a zvýšit jejich životnost. Tyto způsoby spočívají převážně v opatřování povrchu plátků povlaky, povlakováním, a to v jedné nebo více vrstvách. Běžně jsou používány tvrdokovové plátky ve standardním provedení bez povlaku, vícerozsahové pro více druhů obráběných materiálů a povlakované jednovrstvé a vícevrstvé.
Povlakované tvrdokovové plátky se běžně opatřují například povlaky karbidů, nitridů a oxidů
| a) | Ti | (C, N) | t | |
| b) | Ti | (C, N) | + Α120β, | |
| c) | Ti | (C, N) | + TiC + | Ti (C, N) + TiN, |
| d) | TiC | + Ti | (C, N) + | TiN + A12O3, |
| e) | TiN | + Ti | (C, N) I | + Ti (C, N) II + ZrN. |
| V | podstatě lze | metodou chemického naparování CVD nanášet |
jakékoliv vrstvy složené z karbidů, boridů, silicitů, nitridů a oxidů. Nanášeni se provádí ve speciálních zařízeních, reaktorech, opatřených složitou regulační a vakuovou technikou. Mezi povlaky, vytvořenými metodou CVD a podložkou, kterou je vlastní tvrdokovový plátek WC - TiC - Co, existují spojení zčásti difužni , absorpční a převážné adhezní. Zařízení pro nanášení povlaků metodou CVD je komplikované a finančně velmi nákladné, přičemž u této metody při vysoké teplotě nanášení dochází k protisměrné difúzi uhlíku C ze základní podložky, čili tvrdokovového plátku, do nanášené vrstvy, čímž pod takto vytvořeným povlakem vzniká nežádoucí změkčené pásmo.
Podstata vynálezu
Uvedené nedostatky odstraňuje způsob chemicko-tepelného zpracování tvrdokovových plátků, povlakovaných i nepovlakovaných, zejména pro obrábění kovů za normálních a zvýšených teplot obráběni, jehož podstatou je, že tvrdokovové plátky, samostatné nebo pájené na těleso nástroje běžného provedení se po předehřevu na 400 až 450 °C v elektrické peci s cirkulací vzduchu na dobu 15 až 180 min. ponoří do solné lázně, ohřáté na teplotu 530 až 591 °C, obsahující 30 až 55 % hmot. kyanidu draselného KCN, 30 až 50 % hmot, kyanatanu draselného KCNO a do 100 % hmot, uhličitany alkalických kovu. Tato doba je stanovena v závislosti na hloubce požadované vrstvy. Při uvedeném způsobu chemicko-tepelného zpra-1CZ 280220 B6 cování dochází k difuznímu nasycení povrchu tvrdokovových plátků atomárním dusíkem N a částečně atomárním uhlíkem C a v jejich povrchové vrstvě dojde ke vzniku nitridů a karbonitridů. Po uplynuti stanovené doby se nechají tvrdokovové plátky volně vychladnout na vzduchu až na teplotu okolí. Po vychladnutí jsou opláchnuty horkou vodou o teplotě 40 až 90 °C.
V povrchových vrstvách nasycených dusíkem vzniká tlakové pnutí, které výrazně snižuje náchylnost k vyštipováni plátků v místě záběru, což se současným zvýšením kluzných vlastností povrchové vrstvy a tím zvýšenou odolností proti opotřebení a zadíráni má velmi příznivý vliv na zvýšeni životnosti plátků. Dochází k prodloužení doby jejich užíváni a tím ke snížení jejich spotřeby a úspoře času pro jejich výměnu a nové seřizování nástrojů a strojů, čímž dochází k zefektivňováni práce ve výrobním procesu.
Při technologii nitridace metodou podle vynálezu za použití titanového kelímku vzniká na povrchu plátků povrchová fáze ε, která není křehká, má výborné kluzné vlastnosti, je odolná proti opotřebení a zadírání. Difužni vrstva, která je pod fází ε, je nasycována jen dusíkem a spolu s wolframem a titanem, obsaženým v tuhém roztoku β a a tvoři velmi tvrdé nitridy. Difúzí dusíku v tuhých roztocích se zvyšuje v povrchové vrstvě tlakové napětí a zvyšuje se pevnost mřížky, což má rozhodující vliv na mez únavy v povrchových vrstvách tvrdokovových plátků. Zejména těmito jevy si vysvětlujeme několikanásobné zvýšeni životnosti plátků z SK ve srovnání s plátky nepovlakovanými. U povlakovaných plátků dochází rovněž k nárůstu životnosti, protože dusík je schopen pronikat do povrchu makro-póry, které jsou charakteristické pro spékané plátky.
Užitím tohoto způsobu je dosaženo i zvýšené tvrdosti podložky u plátků, povlakovaných metodou CVD, způsobenou difúzí uhlíku C do této podložky, což má příznivý vliv na zvýšení životnosti povlaku, neboť je odstraněna možnost jeho prolomeni.
Popsaným způsobem chemicko-tepelného zpracování tvrdokovových plátků v solné lázni dochází k procesu, kdy v této lázni termickou oxidací kyanatanů vznikají atomy dusíku a uhlíku.
Povrch se nasycuje dusíkem a uhlíkem, vznikajícím podle rovnice
KCNO ---> 2 KCN + K2CO3 + 2N + CO
CO --> CO2 + C
Účinek, dosažený způsobem podle vynálezu, spočívá v 200 až 300 % zvýšení životnosti tvrdokovových plátků ve srovnání s plátky nepovlakovanými a dochází ke zvýšení životnosti i u plátků povlakovaných, přičemž použitý způsob je finančně i technicky nenáročný.
-2CZ 280220 B6
Příklady provedeni vynálezu
Příkladné provedeni způsobu chemicko-tepelného zpracování tvrdokovových plátků je dokumentováno třemi příklady chemicko-tepelného zpracování.
Příklad 1
Předehřev v elektrické peci s cirkulací vzduchu na teplotu 420 ’C, ponoření do solné lázně, ohřáté na teplotu 580 ’C na dobu 15 min., obsahující v % hmot. 50 % kyanidu draselného KCN, 38 % kyanatanu draselného KCNO a 12 % uhličitanů alkalických kovů. Po uplynutí stanovené doby se nechají tvrdokovové plátky volné vychladnout na vzduchu až na teplotu okolí. Po vychladnutí jsou opláchnuty horkou vodou.
Příklad 2
Předehřev v elektrické peci s cirkulací vzduchu na teplotu 440 C, ponořeni do solné lázně, ohřáté na teplotu 540 ’C na dobu 25 min., obsahující v % hmot. 48 % kyanidu draselného KCN, 42 % kyanatanu draselného KCNO a 10 % uhličitanů alkalických kovů. Po uplynutí stanovené doby se nechají tvrdokovové plátky volně vychladnout na vzduchu až na teplotu okolí. Po vychladnuti jsou opláchnuty horkou vodou.
Přiklad 3
Předehřev v elektrické peci s cirkulací vzduchu na teplotu 450 °C, ponoření do solné lázně, ohřáté na teplotu 540 ’C na dobu 18 min., obsahující v % hmot. 50 % kyanidu draselného KCN, 46 % kyanatanu draselného KCNO a 4 % uhličitanů alkalických kovů. Po uplynuti stanovené doby se necháj i tvrdokovové plátky volné vychladnout na vzduchu až na teplotu okolí. Po vychladnutí jsou opláchnuty horkou vodou.
Průmyslová využitelnost
Uvedený způsob chemicko-tepelného zpracováni tvrdokovových plátků dle vynálezu je možno využít u všech tvrdokovových plátků, povlakovaných i nepovlakovaných, samostatných nebo pájených na těleso nástroje, určených zejména k obrábění kovů za normálních a zvýšených teplot obráběni.
Claims (1)
- Způsob chemicko-tepelného zpracování tvrdokovových plátků, povlakovaných i nepovlakovaných, zejména pro obrábění kovů za normálních a zvýšených teplot obrábění, samostatných nebo pájených na těleso nástroje, vyznačující se tím, že tvrdokovové plátky se po předehřevu na 400 až 450 °C v elektrické peci s cirkulací vzduchu ponoří na dobu 15 až 180 min. do solné lázně, ohřáté na teplotu 530 až 591 °C, obsahující 30 až 55 % hmot, kyanidu draselného KCN, 30 až 50 % hmot, kyanatanu draselného KCNO a do 100 % hmot, uhličitany alkalických kovů, po uplynutí stanovené doby se nechají volně vychladnout na vzduchu až na teplotu okolí a po vychladnutí jsou opláchnuty horkou vodou o teplotě 40 až 90 C.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS892812A CZ280220B6 (cs) | 1989-05-10 | 1989-05-10 | Způsob chemicko-tepelného zpracování tvrdokovových plátků |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS892812A CZ280220B6 (cs) | 1989-05-10 | 1989-05-10 | Způsob chemicko-tepelného zpracování tvrdokovových plátků |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ281289A3 CZ281289A3 (en) | 1995-07-12 |
| CZ280220B6 true CZ280220B6 (cs) | 1995-12-13 |
Family
ID=5366313
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS892812A CZ280220B6 (cs) | 1989-05-10 | 1989-05-10 | Způsob chemicko-tepelného zpracování tvrdokovových plátků |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ280220B6 (cs) |
-
1989
- 1989-05-10 CZ CS892812A patent/CZ280220B6/cs unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CZ281289A3 (en) | 1995-07-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101496686B1 (ko) | 코팅된 재료 내로 티탄 및 질화물을 확산시키는 방법 | |
| US6482476B1 (en) | Low temperature plasma enhanced CVD ceramic coating process for metal, alloy and ceramic materials | |
| EP3094764B1 (en) | Method for producing chromium-containing multilayer coating and a coated object | |
| AU2003243147A8 (en) | A bone saw blade and method for manufacturing a bone saw blade | |
| Bhaskar et al. | Tribology of nitrided-coated steel-a review | |
| Zimmerman | Boriding (boronizing) of Metals | |
| US3712798A (en) | Chromium boride coated articles | |
| CZ280220B6 (cs) | Způsob chemicko-tepelného zpracování tvrdokovových plátků | |
| CN107354437A (zh) | 一种提高圆锯片切削速度的多层复合涂层 | |
| US6602829B1 (en) | Method for applying a lubricating layer on an object and object with an adhesive lubricating layer | |
| JP2773092B2 (ja) | 表面被覆鋼製品 | |
| US8092915B2 (en) | Products produced by a process for diffusing titanium and nitride into a material having generally compact, granular microstructure | |
| EP0122529A1 (en) | A method for surface hardening a ferrous-alloy article and the resulting product | |
| Zimmermann et al. | Deep case boriding for extreme wear resistance | |
| KR100513563B1 (ko) | 티탄 존재 하에서의 금속 모재의 질화 열처리방법 | |
| US5948177A (en) | Collet metal treating process | |
| Kempster | The principles and applications of chemical vapour deposition | |
| RU2386726C1 (ru) | Способ упрочнения поверхностей стальных поршневых колец | |
| TR201911356A2 (tr) | Macunlu borürleme i̇çi̇n bi̇r yöntem | |
| Cowan et al. | Surface engineering: An enigma of choices | |
| JP2009035761A (ja) | 高硬度、耐摩耗性部品およびその製造方法 | |
| JPH0363949B2 (cs) | ||
| Katayama et al. | Effect of Micro-Cracks in Coating on Performance of CVD Coated Carbide Cutting Tool | |
| Chromium | Physical Vapor Deposition | |
| DK153926B (da) | Skaerevaerktoej og fremgangsmaade til fremstilling af et saadant |