ES2135364T3

ES2135364T3 - Pieza postiza para herramienta de corte.

Info

Publication number: ES2135364T3
Application number: ES97938001T
Authority: ES
Inventors: George P. Grab
Original assignee: Kennametal Inc
Current assignee: Kennametal Inc
Priority date: 1996-10-15
Filing date: 1997-07-18
Publication date: 2004-07-01
Anticipated expiration: 2017-07-18
Also published as: DE69726445T2; BR9711914A; DE69726445D1; CA2266382A1; US5955186A; CN1073168C; EP0932705A1; AU711761B2; JP3448304B2; KR20000049076A; DE932705T1; CA2266382C; EP0932705B1; AU4042697A; ATE255171T1; JP2000514371A; WO1998016664A1; CN1233295A; ES2135364T1; KR100326638B1

Abstract

LA INVENCION SE REFIERE A UN ACCESORIO CORTANTE QUE COMPRENDE UNA CARA INCLINADA Y UNA CARA LATERAL EN LA QUE SE DISPONE UN BORDE CORTANTE, EN LA UNION DE LA CARA INCLINADA Y LA CARA LATERAL. EL ACCESORIO DE INSERCION CORTANTE PRESENTA UN REVESTIMIENTO Y UN SUSTRATO AL CUAL ESTA UNIDO DICHO REVESTIMIENTO. EL SUSTRATO ES UN CARBURO CEMENTADO A BASE DE CARBURO DE TUNGSTENO, EN EL QUE EXISTE UNA ZONA ENRIQUECIDA EN COBALTO NO ESTRATIFICADO, QUE COMIENZA CERCA DE LA SUPERFICIE PERIFERICA DEL SUSTRATO Y SE EXTIENDE HACIA EL INTERIOR. EL SUSTRATO BRUTO PRESENTA UNA POROSIDAD SUPERIOR A LA DEL COO E INFERIOR O IGUAL A LA DEL CO 2 .

Description

Pieza postiza para herramienta de corte.

Antecedentes

La invención se refiere a una pieza postiza de corte de carburo revestido y cementado que tiene un sustrato con una porosidad (de acuerdo con la Designación ASTM B 276-86 titulada "Standard Test Method for Apparent Porosity in Cemented Carbides") de más de COO y menos que/o igual a CO2 en la que hay una zona de no estratificado, es decir, enriquecimiento en ligante, generalmente homogéneo que comienza cerca y se extiende hacia dentro desde una superficie periférica del sustrato.

Hasta ahora ha existido la pieza postiza de corte revestida KC850® de Kennametal (KC850 es una marca registrada de Kennametal Inc. de Latrobe, Pensilvania 15650, EE.UU., para distinguir piezas postizas de corte) que tiene un sustrato de porosidad C03/C05 que presenta una zona de enriquecimiento de ligante superficial. Este enriquecimiento de ligante es un tipo estratificado de enriquecimiento de ligante que quiere decir que el enriquecimiento de ligante se forma en capas distintas de metal ligante. El artículo de Nemeth y cols., "The Microstructural Features and Cutting Performance of the High Edge Strength Kennametal Grade KC850", Actas del Décimo Seminario Plansee, Reutte, Tirol, Austria, Metalwerke Plansee A.G. (1981), pp. 613-627, describe la herramienta de corte revestida (o pieza postiza) "Kennametal KC850®". La pieza postiza de corte revestida Kennametal KC850® tiene un revestimiento en tres fases de TiC-TiCN-TiN, de acuerdo con la patente U.S. nº 4.035.541, de Smith y cols., titulada "Sintered Cemented Carbide Body Coated with Three Layers".

Sumario

Como se dice en la reivindicación 1, la invención consiste en una pieza postiza de corte que comprende una cara de inclinación o de ataque y una cara de flanco en la que hay un filo en la juntura de la cara de inclinación y la cara de flanco. La pieza postiza de corte tiene un revestimiento y un sustrato en el que el revestimiento está adherentemente pegado al sustrato. El sustrato es un carburo cementado a base de carburo de tungsteno que tiene una composición principal de entre 3 y 12% en peso de cobalto, hasta el 12% en peso de tántalo, hasta el 6% en peso de niobio, hasta el 10% en peso de titanio, y siendo el resto tungsteno y carbono. Hay una zona de enriquecimiento en cobalto no estratificado que comienza cerca y se extiende interiormente a partir de una superficie periférica del sustrato. La zona de enriquecimiento no estratificado tiene una porosidad A. El sustrato principal tiene una porosidad de más de COO y menos que/o igual a CO2, siendo definida la porosidad en la Designación ASTM B276-86.

Breve descripción de los dibujos

Lo que sigue es una breve descripción de los dibujos que forman parte de esta solicitud de patente.

La figura 1 es una vista isométrica de una realización específica de un estilo SPGN 432 de pieza postiza de corte;

La figura 2 es una vista en sección transversal de la pieza postiza de corte ilustrada en la figura 1 tomada a lo largo de la línea de sección 2-2;

La figura 3 es una vista isométrica de una realización específica de un estilo SNG 433 de pieza postiza de corte; y

La figura 4 es una vista en sección transversal de la pieza postiza de corte ilustrada en la figura 3 tomada a lo largo de la línea de sección 4-4.

Descripción detallada

Con referencia a las figuras de los dibujos, la figura 1 ilustra una realización específica de la presente invención como una pieza postiza de corte indizable generalmente designada por 10. La pieza postiza de corte 10 tiene filos 12 en la unión de la cara de inclinación 14 con las caras de flancos 16. Aunque la pieza postiza de corte 10 mostrada en la figura 1 es un estilo SPGN 432 con un filo vaciado, el solicitante contempla que la presente invención incluya otros estilos de piezas postizas de corte con o sin filos vaciados.

La figura 2 muestra una sección transversal en el filo 12 de la pieza postiza de corte 10 tomada a lo largo de la sección 2-2 de la figura 1. El sustrato designado generalmente por 18 tiene una zona no enriquecida en ligante 20, es decir, una zona que comprende la porción central (o región principal) del sustrato, y una zona exterior (o periférica) enriquecida en ligante 22 cerca de las capas límite periféricas 24 y 26 del sustrato. La zona exterior enriquecida en ligante 22 presenta un tipo no estratificado de enriquecimiento en ligante. En otras palabras, la zona enriquecida en ligante 22 es generalmente de naturaleza homogénea. Esto la diferencia de una zona enriquecimiento en ligante estratificado en la que el ligante forma capas una encima de otra como se ha discutido en Kobory y cols., titulado "Binder Enriched Layer Formed Near the Surface of Cemented Carbide", Powder and Powder Metallurgy, Vol 34, nº 3, pp. 129-133 (abril 1987).

En una realización preferida, el sustrato 18 es un sustrato de carburo cementado a base de carburo de tungsteno que contiene al menos 70% en peso de carburo de tungsteno, y más preferiblemente, al menos 80% en peso de carburo de tungsteno. El ligante es preferiblemente cobalto o una aleación de cobalto y tiene, preferiblemente, una concentración principal del 3 a 12% en peso. El contenido de cobalto principal más preferible está comprendido entre el 5 y el 8% en peso aproximadamente. Todavía más preferiblemente, el contenido principal de cobalto está comprendido entre el 5,6 y 7,5% en peso. Otras composiciones preferidas son facilitadas en las reivindicaciones 2 y 6.

El sustrato 18 contiene también carburo en solución sólida y/o elementos formadores de carbonitruro tales como titanio, hafnio, circonio, niobio, tántalo y vanadio, siendo seleccionados estos elementos preferiblemente entre el titanio, niobio y tántalo, ya sea solos o en combinación entre sí o con tungsteno. Estos elementos pueden añadirse preferiblemente a la mezcla en forma de carburo, nitruro y/o carbonitruro, y más preferiblemente como un nitruro, y todavía más preferiblemente como carburo de tántalo (niobio) y nitruro de titanio. Preferiblemente, la concentración de estos elementos está comprendida dentro de los siguientes intervalos: hasta el 12% en peso de tántalo, hasta el 10% en peso de titanio, y hasta el 4% en peso de niobio. Más preferiblemente, la suma del contenido de tántalo y el contenido de niobio está comprendida entre el 3 y 7% en peso aproximadamente y el contenido de titanio está comprendido entre el 0,5 y 5% en peso aproximadamente. Lo más preferiblemente, la suma del contenido de titanio y del contenido de niobio está comprendida entre el 5,0 y 5,9% en peso aproximadamente. Y el contenido de titanio está comprendido entre el 1,7 y 2,3% en peso aproximadamente.

En la región principal 20 del sustrato 18, estos elementos (es decir, titanio, hafnio, circonio, niobio, tántalo y vanadio) forman, al menos en cierto grado y preferiblemente en la mayor parte, carburos en solución sólida y/o carbonitruros en solución sólida con el carburo de tungsteno en el sustrato. En la zona enriquecida 22, los carburos y/o carbonitruros en solución sólida han sido total o parcialmente agotados de forma que el carburo de tungsteno y el cobalto comprenden la mayoría de la composición de la zona enriquecida en ligante 22.

Dentro de la zona enriquecida en ligante 22, el contenido de ligante (por ejemplo, cobalto) debería alcanzar un valor máximo que se sitúa entre el 125 y 300%. Un intervalo más preferible de enriquecimiento en ligante se sitúa entre el 150 y 300% del contenido de ligante principal. El intervalo más preferible de enriquecimiento en ligante se sitúa entre el 200 y 300% de la concentración de ligante principal en el sustrato.

La zona enriquecida en ligante 22 se extiende preferiblemente hasta las superficies periféricas (24 y 26) del sustrato. Como alternativa, puede existir una fina capa adyacente a estas capas periféricas (24, 26) en la que se ha reducido el contenido de cobalto debido a evaporación durante la sinterización del sustrato de forma que la zona de enriquecimiento en ligante 22 (por ejemplo, cobalto), se extienda hasta cerca de la superficie periférica (24, 26) del sustrato 18. El espesor de la zona enriquecida en ligante es preferiblemente de hasta aproximadamente 50 micrómetros (\mum).

Pegado sobre las capas periféricas 24 y 26 del sustrato 18 hay un revestimiento duro, designado por corchetes en 29, teniendo preferiblemente una o más capas aplicadas por deposición química de vapor (CVD) o una combinación de técnicas CVD y deposición física de vapor (PVD). Se puede usar técnicas MTCVD (CVD de temperatura media) para aplicar una capa tal como una capa de carbonitruro de titanio. Estas capas pueden comprender una capa base 30, una capa intermedia 32, y una capa exterior 34. Aunque la figura 2 ilustra las capas con diferentes espesores, se debería comprender que esto es con fines ilustrativos solamente. El espesor de cada capa (30, 32, 34) depende de la aplicación específica para la pieza postiza de corte.

La capa base 30 se deposita directamente sobre la superficie (24, 26) del sustrato 18. El espesor de la capa base 30 varía preferiblemente entre aproximadamente 3 micrómetros (\mum) y aproximadamente 6 \mum. Aunque la composición de la capa base puede variar, composiciones preferidas pueden incluir, por ejemplo, carburo de titanio, carbonitruro de titanio, y nitruro de titanio. La capa intermedia 32 se deposita directamente sobre la superficie de la capa base 30. El espesor de la capa intermedia 32 varía entre aproximadamente 2 y 5 \mum. Aunque las composiciones de la(s) capa(s) intermedia(s) pueden variar, composiciones preferidas pueden incluir carbonitruro de titanio, nitruro de titanio, carburo de titanio, alúmina, nitruro de titanio-aluminio y sus combinaciones. La capa exterior 34 se deposita directamente sobre la superficie de la capa intermedia 32. El espesor de la capa exterior 34 varía entre 1,5 y 4 \mum aproximadamente. Aunque la composición de la capa exterior puede variar, composiciones preferidas pueden incluir el nitruro de titanio, carbonitruro de titanio, nitruro de titanio-aluminio, y alúmina.

Aunque la descripción que precede menciona candidatos apropiados para las capas de revestimiento, el esquema de revestimiento preferido usa un revestimiento base de carburo de titanio, un revestimiento intermedio de carbonitruro de titanio y un revestimiento exterior de nitruro de titanio.

La patente U.S. nº 4.035.541, de Smith y cols., describe un revestimiento de tres capas que es aplicable a la pieza postiza de corte ilustrada en la figura 2. Además, el sistema de revestimiento puede aplicarse por una combinación de CVD y PVD, tal como los procesos descritos en la patente U.S. nº 5.250.367, de Santhanam y cols., por una "Binder Enriched CVD and PVD Coated Cutting Insert", y la patente U.S. nº 5.266.388, de Santhanam y cols., por una "Binder Enriched Coated Cutting Insert". El solicitante incorpora aquí la patente U.S. nº 4.035.541 de Smith y cols., la patente U.S. nº 5.250.367, de Santhanam y cols., y la patente U.S. nº 5.266.388, de Santhanam y cols., como referencias.

Como se muestra en la figura 2, para una pieza postiza de corte usada en aplicaciones de fresado, se prefiere que la zona 22 enriquecida en ligante esté presente por debajo de las capas periféricas que son paralelas a la cara de inclinación 14 y las caras de flanco 16 de la pieza postiza de corte 10. En otras aplicaciones tales como, por ejemplo, el torneado, se contempla que la zona enriquecida estuviese presente únicamente bajo la cara de inclinación habiendo sido suprimida la zona de enriquecimiento (por ejemplo, por amolado) de las otras caras. A este respecto, la pieza postiza de corte 40 representada en las figuras 3 y 4 que es un estilo SNG 433 de pieza postiza de corte, presenta una microestructura en la que la zona enriquecida está presente únicamente bajo las caras de inclinación.

Con referencia a las figuras 3 y 4, la pieza postiza de corte 40 tiene cuatro caras de flanco 42 que se intersectan con una cara de inclinación 44 y otra cara de inclinación (no ilustrada) opuesta a la cara de inclinación 44 con el fin de formar ocho filos 48. La pieza postiza de corte 40 tiene un sustrato designado generalmente por 49 con límite periférico 52 en la cara de inclinación y un límite periférico 54 en la cara de flanco. El sustrato 49 tiene una porción principal 50 que comprende la mayoría del sustrato 49, y una capa de enriquecimiento en ligante 56 cerca del límite periférico 52 en la cara de inclinación. El enriquecimiento en ligante está ausente de la porción principal 49 que incluye el volumen cercano al límite periférico 54.

El sustrato 49 para la pieza postiza de corte 40 es sensiblemente de la misma composición que el de la pieza postiza de corte 10. Los niveles de enriquecimiento en ligante son también prácticamente los mismos para la pieza postiza de corte 40 que para la pieza postiza de corte 10. El esquema de revestimiento básico (mostrado por corchetes en 59) es también prácticamente el mismo para la pieza postiza de corte 40 que para la pieza postiza de corte 10. A este respecto, la pieza postiza de corte 40 tiene una capa de revestimiento de base 60, una capa de revestimiento intermedia 62, y una capa de revestimiento exterior 64.

La presente invención es descrita también por el siguiente ejemplo que es proporcionado únicamente con fines descriptivos, y no pretende limitar el alcance de la invención. El ejemplo inventivo número 1 es expuesto en conjunción con ejemplos comparativos números 1 a 3.

Para los ejemplos inventivo y comparativos, los polvos de sustratos contenían aproximadamente 5,8% en peso de cobalto, aproximadamente 5,2% en peso de tántalo, aproximadamente 2,0% en peso de titanio, y el resto era tungsteno y carbono. El titanio fue añadido bajo la forma de nitruro de titanio. El tántalo fue añadido bajo la forma de carburo de tántalo. El tungsteno fue añadido como carburo de tungsteno y el tungsteno y el carbono fueron añadidos bajo la forma de tungsteno metal y negro de carbón. Las mezclas fueron cargadas a varios niveles de carbono como se expone en la Tabla I que sigue.

Niveles de carbono cargado en los Ejemplos
Ejemplo	Ejemplo	Ejemplo	Ejemplo	Ejemplo
	Comparativo nº 1	Comparativo nº 2	Comparativo nº 3	Inventivo nº 4
Carbono cargado (% en peso)	5,92	5,98	6,01	5,95

Los 5 kilogramos (kg) de la carga de mezcla para cada ejemplo fueron añadidos a un recipiente de acería de 7,5 pulgada (19,05 cm) de diámetro interior por 9 pulgadas (22,86 cm) con 21 kg de cicloides de carburo cementado de 3/8 pulgada (9,52 mm) de diámetro y heptano a la parte superior del recipiente. La mezcla fue rotada durante 40 horas a 52 revoluciones por minuto (rpm) a temperatura ambiente. La papilla procedente de cada carga fue secada, se le añadió parafina como ligante fugitivo, y los polvos fueron granulados para conseguir las propiedades de flujo adecuadas. Los polvos granulados fueron prensados en esbozos de piezas postizas de corte estilo SNG 433 y sinterizadas a 2650ºF (1456ºC) durante aproximadamente 30 minutos bajo vacío. Estos sustratos de piezas postizas de corte fueron enfriados entonces en el horno.

Después se amolaron las caras de inclinación y las piezas postizas de corte en bruto fueron recalentadas a 2650ºF (1456ºC) durante aproximadamente 60 minutos bajo vacío seguido de un enfriamiento controlado de 100ºF (56ºC)/hora hasta alcanzar los 2100ºF (1149ºC). La tabla II que sigue presenta las propiedades de los sustratos resultantes después del recalentamiento.

TABLA II

Composiciones y propiedades físicas de los ejemplos Comparativos y Ejemplos de la presente invención
Propiedades/Ejemplos	Ejemplo	Ejemplo	Ejemplo	Ejemplo	Calidad Kennametal
	comp. nº 1	comp. nº 2	comp. nº 3	inventivo nº 1	KC850
Sat. Magnética (gausio-cm^{3}/g	155	158	158	158	158
cobalto)
H_{c} (oestercios)	146	142	148	149	160
Dureza (Rockwell A)	91,5	91,3	91,4	91,3	91,6
Profundidad de enriquecimiento	32	40	42	45	20
en ligante (\mum)

Los esbozos de piezas postizas de corte fueron entonces amolados periféricamente y vaciados de forma que en el sustrato resultante estuviese presente enriquecimiento de cobalto en las caras de inclinación y las caras de flanco no tuviesen enriquecimiento de cobalto. Los esbozos de piezas postizas de corte fueron revestidos entonces con un revestimiento de tres fases de acuerdo con la patente U.S. nº 4.035.541. La capa de base era carburo de titanio aplicado vía CVD a un espesor de 4,5 micrómetros (\mum). La capa intermedia era carbonitruro de titanio aplicado vía CVD a un espesor de 3,5 \mum. La capa superior fue nitruro de titanio aplicado vía CVD a un espesor de 3,0 \mum.

El rendimiento de torneado para los ejemplos comparativos y el ejemplo inventivo fue realizado de acuerdo con el siguiente procedimiento de prueba:

Material pieza a trabajar: Acero AISI 4340 (300 BHN)

Condiciones de torneado

450 pies superficiales por minuto (psm) [137,2 metros superficiales por minuto] o 550 psm [167,8 metros superficiales por minuto], avance de 0,020 pulgada por revolución (ppr)[0,508 centímetros por revolución] y 0,1 pulgada (0,254 centímetros) profundidad de corte (pdc)

Refrigerante: TrimSol Regular (20%)

Pieza postiza estilo SNG-433 con amolado del radio (0,003 pulgadas)[0,0076 centímetros, preparación del borde].

Criterios de vida de la pieza postiza

Máximo desgaste de flanco = 0,030 pulgadas (0,076 centímetros)

Desgaste de flanco uniforme = 0,015 pulgadas (0,038 centímetros)

Viruta = 0,030 pulgadas (0,076 centrímetros)

Desgaste cráter (profundidad) = 0,004 pulgadas (0,010 centímetros)

Desgaste de la punta = 0,030 pulgadas(0,076 centímetros)

Profundidad de muescado de corte = 0,030 pulgadas (0,076 centímetros)

El rendimiento de torneado de los ejemplos comparativo y del ejemplo inventivo fue realizado también de acuerdo con el siguiente procedimiento:

Material pieza a trabajar: Acero AISI 1045 (210 BHN)

Condiciones de torneado:

750 psm (228,8 pies superficiales por minuto)

0,020 ppr (0,0508 centímetros por revolución)

0,1 pulgada (0,254 centímetros) profundidad de corte (pdc)

Refrigerante: TrimSol Regular (20%)

Criterios de vida de la pieza postiza

Máximo desgaste de flanco = 0,030 pulgadas (0,076 centímetros)

Desgaste de flanco uniforme = 0,015 pulgadas (0,038 centímetros)

Viruta = 0,030 pulgadas (0,076 centrímetros)

Desgaste cráter (profundidad) = 0,004 pulgadas (0,010 centímetros)

Desgaste de la punta = 0,030 pulgadas (0,076 centímetros)

Profundidad de muescado de corte = 0,030 pulgadas (0,076 centímetros)

Se realizó la resistencia al impacto de los ejemplos comparativos y del ejemplo inventivo de acuerdo con el siguiente procedimiento de prueba de torneado de/ranurada (acero 41L50)

Velocidad: 350 psm (106,8 metros superficiales por minuto)

Profundidad de corte: 0,1 pulgadas (0,254 centímetros)

Avance = el avance inicial fue de 0,015 pulgadas por revolución (0,038 centímetros por revolución) con incremento del avance.

0,005 pulgadas por revolución (0,0127 centímetros por revolución cada 100 impactos hasta que la prueba alcanzó 800 impactos que era un avance de 0,050 pulgadas por revolución (0,127 centímetros por revolución, o hasta la rotura, lo que ocurriese antes.

La tabla III expone los resultados de prueba para el ensayo de los Ejemplos Comparativos números 1 a 4 y el Ejemplo Inventivo número 1.

TABLA III

Resultados de prueba de vida de la pieza postiza y resistencia del borde de los Ejemplos Comparativos 1 a 3 y el
Ejemplo inventivo nº 1
Ejemplo/Propiedad	Evaluación	Resistencia del	Acero 1045	Acero 4340	Acero 4340
	porosidad	borde (nº Impactos)	750 psm	450 psm	550 psm
			(minutos)	(minutos)	(minutos)
Ej. Comp. Nº. 1	COO	635	13,7	24,1	10,6
Ej. Comp. Nº 2	C03	800	10,7	20,7	9,5
Ej. Comp.Nº.3	C04	800	5,6	17,6	7,1
Pieza postiza corte revestida	C03/C05	800	5,3	18,75	7,2
"Kennametal KC850®"
Ej. Inventivo Nº 1	C02	800	13,1	24,1	10,5

La evaluación de porosidad para la tabla III es dada de acuerdo con la Designación ASTM B276-86, titulada "Standard Test Method for Apparent Porosity in Cemented Carbides". La profundidad del enriquecimiento en ligante fue determinada por el examen óptico de una sección transversal del espécimen vía un metalógrafo a un aumento de 1500X.

La resistencia del borde indica el número de impactos hasta la rotura o bien se terminó la prueba a 800 impactos vía la prueba de barra ranurada descrita más arriba. Los resultados de la prueba de torneado reflejan la vida de la herramienta de piezas postizas en minutos a partir de los procedimientos de prueba descritos anteriormente.

Los datos de la tabla III muestran muy claramente que el Ejemplo Inventivo número 1 tiene una excelente resistencia del borde de la barra ranurada (800 impactos). Demostró también una excelente vida de la herramienta en el torneado de los aceros 1045 y 4340. Las propiedades globales de corte del metal del Ejemplo Inventivo número 1 son superiores a todos los otros ejemplos mostrados (es decir, los Ejemplos Comparativos números 1 a 3 y la pieza postiza de corte revestida "Kennametal KC850®").

Más específicamente, la resistencia del borde del Ejemplo Inventivo número 1 es equivalente a la resistencia del borde de los Ejemplos Comparativos con mayor contenido de carbono números 2 y 3, y superior a la resistencia del borde del Ejemplo Comparativo número 1 con menor contenido de carbono. El Ejemplo Inventivo número 1 tiene también una resistencia del borde que es equivalente a la de la pieza postiza de corte revestida "Kennametal KC850®" de aleación con mayor contenido de carbono.

Junto con la excelente resistencia del borde, el Ejemplo Inventivo número 1 demostró también una vida superior de la herramienta de acero 1045 en comparación con los otros ejemplos altos en carbono. El Ejemplo Inventivo número 1 tenía una vida de la herramienta de 13,1 minutos en comparación con los 10,7 minutos para el Ejemplo Comparativo número 2, los 5,6 minutos para el Ejemplo Comparativo número 3, y los 5,3 minutos para la pieza postiza de corte revestida "Kennametal KC850®". La vida de la herramienta de acero 4340 del Ejemplo Inventivo número 1 es también superior a la vida de la herramienta de los otros ejemplos con mayor contenido de carbono de resistencia del borde (800 impactos), (por ejemplo, los Ejemplos Comparativos números 2 y 3, y la pieza postiza de corte revestida "Kennametal KC850®"). Aunque la vida de la herramienta de acero 4340 y 1045 sólo fue o equivalente a, o ligeramente menor que, el Ejemplo Comparativo número 1 con menor contenido de carbono, el Ejemplo Inventivo número 1 tiene una resistencia del borde superior ya que soportó 800 impactos frente a los 635 impactos para el Ejemplo Comparativo número 1.

Resulta pues evidente que la presente invención proporciona una pieza postiza de corte con características mejoradas en relación con los Ejemplos Comparativos número 1 a 3, así como la pieza postiza de corte revestida "Kennametal KC850®". Estas características mejoradas son especialmente evidentes en conjunción con la resistencia al impacto y la resistencia al desgaste demostradas en el torneado interrumpido y continuo del acero como se ha mostrado más arriba.

Claims

1. Pieza postiza de corte que comprende:

una cara de inclinación o de ataque, y una cara de flanco, un filo de corte en la juntura de la cara de inclinación y la cara de flanco;

teniendo la pieza postiza de corte un revestimiento y un sustrato en el que el revestimiento está adherentemente pegado al sustrato;

siendo el sustrato un carburo cementado a base de carburo de tungsteno que tiene una composición principal de entre 3 y 12% en peso de cobalto, hasta el 12% en peso de tántalo, hasta el 6% en peso de niobio, hasta el 10% en peso de titanio, y siendo el resto tungsteno, nitrógeno y carbono;

en la que la concentración de ligante de cobalto está enriquecida en una zona de enriquecimiento en cobalto no estratificado que comienza cerca y se extiende interiormente a partir de una superficie periférica del sustrato, teniendo la zona enriquecida una concentración máxima de ligante de cobalto de entre el 125 y 300% del ligante de cobalto en el sustrato principal; y

en la que el sustrato principal tiene una porosidad de más de COO y menos que/o igual a CO2, siendo definida la porosidad en la Designación ASTM B276-86.

2. Pieza postiza de corte según la reivindicación 1, en la que el sustrato tiene una composición principal comprendiendo entre el 5,6 y 7,5% en peso de ligante de cobalto, entre el 5,0 y 5,5% en peso de tántalo, entre el 1,7 y 2,3% en peso de titanio, hasta el 0,4% en peso de niobio, y consistiendo el resto en tungsteno, carbono y nitrógeno.

3. Pieza postiza de corte según la reivindicación 1, en la que la zona enriquecida tiene un contenido máximo de ligante de cobalto de entre 150 y 300% del ligante de cobalto en el sustrato principal.

4. Pieza postiza de corte según la reivindicación 1, en la que la zona enriquecida tiene un contenido máximo de ligante de cobalto de entre 200 y 300% del ligante de cobalto en el sustrato principal.

5. Pieza postiza de corte según la reivindicación 1, en la que la zona no estratificada de enriquecimiento en ligante de cobalto se extiende a una profundidad de entre 40 micrómetros y 50 micrómetros de la superficie periférica.

6. Pieza postiza de corte según la reivindicación 1, en la que el sustrato tiene una composición principal de 5,8% en peso de ligante de cobalto, 5,2% en peso de tántalo, 2,0% en peso de titanio, y estando constituido el resto por tungsteno y carbono.

7. Pieza postiza de corte según la reivindicación 1, en la que el sustrato es formado por sinterización de una masa consolidada de polvos de partida.

8. Pieza postiza de corte según la reivindicación 7, en la que los polvos de partida incluyen nitruro de titanio.

9. Pieza postiza de corte según la reivindicación 7, en la que los polvos de partida incluyen carburo de tántalo.

10. Pieza postiza de corte según la reivindicación 7, en la que los polvos de partida incluyen carburo de niobio.

11. Pieza postiza de corte según la reivindicación 7, en la que los polvos de partida incluyen carburo de tungsteno.

12. Pieza postiza de corte según la reivindicación 7, en la que los polvos de partida incluyen carbono.