用于对超耐热合金(HRSA)和不锈钢进行车削的细晶粒硬质合金制造技术

技术编号:4164527 阅读:237 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及一种用于对超耐热合金和不锈钢进行车削的切削刀片,其包括非常细的晶粒的硬质基底和涂层。所述基底包括WC,5-8wt-%的Co和0.3-1.5wt-%的Cr。此外,还存在ppm水平的元素Ti、Ta、或Ti和Ta的混合物。比率Me/Co=(at-%Ti+at-%Nb+at-%Ta)/at-%Co低于或等于0.014-(CW_Cr)*0.008,并高于0.0005。烧结WC的平均晶粒尺寸为0.5-0.95μm,而CW_Cr为0.75-0.95。硬质合金主体涂有PVDTi↓[x]Al↓[1-x]N涂层,其具有0.4<x<0.9的平均组分,涂层作为单层或多层涂层存在,且涂层总厚度>1μm,但<6.0μm。

Fine grained carbide for turning over heat resistant alloys (HRSA) and stainless steels

The present invention relates to a cutting insert for turning over heat resistant alloys and stainless steels, which comprises hard substrates and coatings with very fine grains. The substrate includes WC, 5 - 8wt - percent Co, and 0.3 - 1.5wt - Cr. In addition, there is a mixture of elements Ti, Ta, or Ti and Ta at the PPM level. The ratio of Me / Co = (At%Tiat%Nbat%Ta / At%Co) less than or equal to 0.014 (CWCr) * 0.008, and higher than 0.0005. The average grain size of sintered WC for 0.50.95 m, and CWCr for 0.750.95. Hard alloy body coated with PVDTi: X Al: 1 x N coating, the average group with 0.4 < x < 0.9, coating as a monolayer or multilayer coating, and coating thickness more than 1 m, but less than 6 m.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种带涂层的切削刀具刀片,特别适用于在湿润条件 下对超耐热合金和不锈钢进行车削。非常坚硬的细晶粒基底与(Ti, Al) N的PVD涂层的结合极大地增加了抗缺口磨损性,并且维持良好的 后刀面耐磨性、良好的抗塑性变形性和副刀刃的抗缺口磨损性。
技术介绍
超合金和不锈钢尤其发展为用于要求在高温下有卓越的机械性能 和化学性能的应用场合。超合金用于航空发动机,而不锈钢用于较大 范围的应用中。提高高温性能所做的几乎每一个冶金工艺改变使得更 难对这些合金进行加工。对于不锈钢,对于奥氏体不锈钢和所谓的双 相不锈钢,这最为突出。随着高温强度的增加,合金在切削温度下会变得更硬且更刚性。 这导致在加工过程中切削刃上增加的切削力和增加的磨损。因为在切屑形成过程中较坚固的材料产生更多的热量,且因为这 些合金的导热性相对较低,因此产生很高的切削温度。这也促使切削 刃的磨损增加。车削通常可分为粗加工、半粗加工、半精加工和精加工。在粗加 工和半粗加工中,切削深度通常都大于刀尖半径,并且在HRSA和不锈 钢中,在主刀刃和副刀刃上的缺口磨损通常是主要的磨损机制,还有 塑性变形磨损、后刀面磨损和火口磨损。本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于对超耐热合金和不锈钢进行车削的切削刀具刀片,包括基底和涂层,其特征在于: 所述基底包括WC,5-8wt-%的Co,Cr,使得在重量上Cr/Co比为0.05-0.15,以及ppm水平的Ti、Ta、或Ti和Ta的混合物,以这样的量存在 ,即使得比率Me/Co=(at-%Ti+at-%Ta)/at-%Co低于或等于0.014-(CW_Cr)*0.008,并高于0.0005,而CW_Cr为0.75-0.95,其中, CW_Cr=(magnetic-%Co+1.13*wt -%Cr)/wt-%Co 其中magnetic-%Co是磁性Co的重量百分比,wt-%Cr是Cr在硬质合金中...

【技术特征摘要】
1.用于对超耐热合金和不锈钢进行车削的切削刀具刀片,包括基底和涂层,其特征在于所述基底包括WC,5-8wt-%的Co,Cr,使得在重量上Cr/Co比为0.05-0.15,以及ppm水平的Ti、Ta、或Ti和Ta的混合物,以这样的量存在,即使得比率Me/Co=(at-%Ti+at-%Ta)/at-%Co低于或等于0.014-(CW_Cr)*0.008,并高于0.0005,而CW_Cr为0.75-0.95,其中,CW_Cr=(magnetic-%Co+1.13*wt-%Cr)/wt-%Co其中magnetic-%Co是磁性Co的重量百分比,wt-%Cr是Cr在硬质合金中的重量百分比,而wt-%Co是Co在硬质合金中的重量百分比,并且,所述涂层为PVD TixAl1-xN涂层,其具有0.4<x<0.9的平均组分,涂层作为单层涂层或多层涂层存在,且涂层的总厚度为>1μm,但<6.0μm。2. 根据权利要求l所述的切削刀具刀片,其特征在于所述比率Me/Co= (at-%Ti+at-%Ta) /at-。/oCo高于0.0007。3. 根据权利要求l-2中任一项所述的切削刀具刀片,其特征在于 所述CW—Cr为0.76-0.卯。4. 根据权利要求l-3中任一项所述的切削刀具刀片,其特征在于 所述单层涂层或多层涂层的总厚度为> 2pm,但< 4.5pm。5. 根据权利要求l-4中任一项所述的切削刀具刀片,其特征在于 所述涂层包括均匀的AUVxN层,并且x-0.6-0.67。6. 根据权利要求5所述的切削刀具刀片,其特征在于x=0.62。7. 根据权利要求l所述的切削刀具刀片,其特征在于所述涂层包括非周期性(Ti, Al) N多层,该多层由二元A/B/A/B/A/B结构构成, 其中贯穿整个涂层重复薄的交替子层A和B,且薄层A/B的厚度为 30-300nm,其中子层A包括AlJVxN,其中x-0.40-0.7,而子层B包括 TiyAl!.yN,其中0.6-l,且总组分在范围TizAlLzN内,z=0.40-0.7。8. 根据权利要求7所述的切削刀具刀片,其特征在于所述薄层 A/B的厚度为60-120nm。9. 根据权利要求7-8中任一项所述的切削刀具刀片,其特征在于 x=0.5-0.67。10. 根据权利要求7-9中任一项所述的切削刀具刀片,其特征在于 y=0.75-l。11. 根据权利要求7-10中任一项所述的切削刀具刀片,其特征在 于z=0.45-0.6。12. 根据权利要求7-ll中任一项所述的切削刀具刀片,其特征在 于具有足够厚度的外层TibAl,-bN, b=0.8-0.9,给出可见的、均匀的青 铜色外观。13. 根据权利要求12所述的切削刀具刀片,其特征在于 b=0.82-0.85。14. 根据权利要求l所述的切削刀具刀片,其特征在于所述涂层 为由均匀的TiQ.5Alo.sN层以及具有TiN和TiQ.5 A1Q.5N的交替层的薄层的序 列层组成的多层,该序列层重复10-15次,所...

【专利技术属性】
技术研发人员:马林莫滕松克斯廷伦丁苏珊诺格伦马丁汉松
申请(专利权)人:山特维克知识产权股份有限公司
类型:发明
国别省市:SE[瑞典]

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