專利名稱：用于對超耐熱合金(hrsa)和不銹鋼進(jìn)行車削的細(xì)晶粒硬質(zhì)合金的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種帶涂層的切削刀具刀片，特別適用于在濕潤條件 下對超耐熱合金和不銹鋼進(jìn)行車削。非常堅(jiān)硬的細(xì)晶粒基底與(Ti， Al) N的PVD涂層的結(jié)合極大地增加了抗缺口磨損性，并且維持良好的 后刀面耐磨性、良好的抗塑性變形性和副刀刃的抗缺口磨損性。
背景技術(shù)：
超合金和不銹鋼尤其發(fā)展為用于要求在高溫下有卓越的機(jī)械性能 和化學(xué)性能的應(yīng)用場合。超合金用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)，而不銹鋼用于較大 范圍的應(yīng)用中。提高高溫性能所做的幾乎每一個(gè)冶金工藝改變使得更 難對這些合金進(jìn)行加工。對于不銹鋼，對于奧氏體不銹鋼和所謂的雙 相不銹鋼，這最為突出。
隨著高溫強(qiáng)度的增加，合金在切削溫度下會(huì)變得更硬且更剛性。 這導(dǎo)致在加工過程中切削刃上增加的切削力和增加的磨損。
因?yàn)樵谇行夹纬蛇^程中較堅(jiān)固的材料產(chǎn)生更多的熱量，且因?yàn)檫@ 些合金的導(dǎo)熱性相對較低，因此產(chǎn)生很高的切削溫度。這也促使切削 刃的磨損增加。
車削通常可分為粗加工、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徑，并且在HRSA和不銹 鋼中，在主刀刃和副刀刃上的缺口磨損通常是主要的磨損機(jī)制，還有 塑性變形磨損、后刀面磨損和火口磨損。在半精加工和精加工中，切 削深度通常小于刀尖半徑，并且后刀面磨損、塑性變形磨損和火口磨 損占主導(dǎo)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種切削刀具刀片，特別適用于在濕潤條件 下對超耐熱合金和不銹鋼進(jìn)行車削。
本發(fā)明的另一目的是提供一種切削刀具刀片，其主刀刃在粗加工 和半粗加工中具有提高的缺口耐磨性，并且在半精加工和精加工應(yīng)用 中具有提高的后刀面耐磨性。
現(xiàn)已驚喜的發(fā)現(xiàn)，在車削超耐熱合金和不銹鋼時(shí)，涂敷有PVD涂 層的非常細(xì)晶粒和高硬度的切削刀具刀片極大提高了主(leading)刀 刃上的缺口耐磨性，并且維持在粗加工和半粗加工操作中的抗塑性變 形性和后刀面磨損性，以及在半精加工和精加工操作中增加的后刀面 耐磨性。
由此，本發(fā)明涉及一種帶涂層的切削刀具刀片，其由硬質(zhì)合金主 體和涂層組成。


圖l示出根據(jù)本發(fā)明的硬質(zhì)合金釆用背散射電子、通過SEM放大 6000X的燒結(jié)結(jié)構(gòu)。
圖2示出采用二次電子、通過SEM放大6000X的根據(jù)本發(fā)明的PVD 涂層處理的刀片。
圖3示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的硬質(zhì)合金采用背散射電子、通過SEM放大 6000X的燒結(jié)結(jié)構(gòu)。
圖4示出采用二次電子、通過SEM放大6000X的根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的 PVD涂層處理的刀片。
具體實(shí)施例方式
硬質(zhì)合金主體包括晶粒尺寸為0.4-1.0nm，優(yōu)選為0.5-0.95pn的碳化鎢(WC) ， 5-8wt-。/。的Co，優(yōu)選為5.2-7.8wt-。/。的Co，最優(yōu)選為 5.5-7.5wt-。/。的Co，以及Cr，使得Cr/Co比率按重量計(jì)為0.05-0.15，優(yōu)選 為0.07-0.14，以及余量的WC。此外，還存在ppm (百萬分之)水平的 元素Ti、 Ta、或Ti和Ta的混合物，使得比率Me/Cc^ (at-%Ti+at-%Ta) ^-%0>低于或等于0.014- (CW—Cr) * 0.008，并高于0.0005，優(yōu)選高 于0扁7，而且CW—Cr為0.75-0.95，優(yōu)選為0.76-0.90，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在硬質(zhì)合 金中的重量百分比，而wt-。/。Co是Co在硬質(zhì)合金中的重量百分比。
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，根據(jù)本發(fā)明，當(dāng)硬質(zhì)合金主體具有0.75-0.95的CW一Cr 時(shí)，優(yōu)選為0.76-0.90時(shí)，則可以實(shí)現(xiàn)提高的切削性能。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，Co含量為5.7-6.1wt-y。，而在另一個(gè)優(yōu)選 實(shí)施方式中，Co含量為6.8-7.2wt-o/。。
硬質(zhì)合金主體涂有PVD TixAl^N涂層，其中具有0.4< x< 0.9的平 均組分。涂層的總厚度為〉lfim，優(yōu)選為〉1.5pm，最優(yōu)選為〉2.(Him， 但〈6.0^im，優(yōu)選為〈5.(Him，最優(yōu)選為< 4.5pm。組分和厚度均是在后 刀面、距刀尖半徑lmm且距切削刃的200^im處測量的。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，涂層包括均勻的AlxTi^N層，其中 x=0.6-0.67，優(yōu)選為乂=0.62。
在另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，涂層包括非周期性(Ti， Al) N多層， 該多層由二元A/B/A/B/A/B結(jié)構(gòu)組成，其中貫穿整個(gè)涂層重復(fù)若干薄的 交替子層A和B。子層A/B的一個(gè)序列在此表示為一個(gè)薄層。由于涂層 的非周期性特征，因此每個(gè)薄層的厚度都變化，但平均薄層厚度在 30-300nm內(nèi)，優(yōu)選為60-120nm。子層A包括AVTi^N，其中乂=0.40-0.7， 優(yōu)選為xi.5-0.67。層B包括TiyAh.yN，其中丫=0.6-1，優(yōu)選為xi.75-l。
8用例如微探針或EDS所測量的整個(gè)涂層的化學(xué)計(jì)量在范圍TizAl^N內(nèi)， z=0.40-0.7，優(yōu)選為2=0.45-0.6。在優(yōu)選實(shí)施方式中，具有足夠厚度的外 層TibAl,.bN, b=0.8-0.9,優(yōu)選為0.82-0.85，給出可見的、均勻的青銅色 外觀，優(yōu)選為0.1-lpm厚。
在另一優(yōu)選實(shí)施方式中，涂層為由均勻的Tio,5Alo.5N層以及具有 TiN和Tio.5Alo.sN的交替層的薄層的序列層組成的多層。該序列層重復(fù) 10-15次。均勻的Tio.5Alo.5N層的厚度為0.1-0.2nm，而薄層的厚度為 0.1 -0.2pm。薄層內(nèi)的每個(gè)單獨(dú)TiN或Tio.5Alo.sN層的厚度為0.1 -20nm。 該多層的平均組分優(yōu)選為TieAl^N層，c=0.7-0.9。
本發(fā)明還涉及一種制造包括硬質(zhì)合金主體和涂層的涂層切削刀具 刀片的方法。硬質(zhì)合金主體釆用常規(guī)粉末冶金技術(shù)碾磨、壓制和燒結(jié) 制造，并且它包括5-8wt-。/。的Co，優(yōu)選為5.2-7.8wt-。/。的Co，最優(yōu)選為 5.5-7.5wt-。/。的Co，以及Cr，使得Cr/Co比率按重量計(jì)為0.05-0.15，更優(yōu) 選為0.07-0.14，以及余量的WC。此外，還存在ppm水平的元素Ti、 Ta、 或Ti和Ta的混合物，使得比率Me/Co= ( at-%Ti++at-wt%Nb+at-%Ta ) /&"%0)低于或等于0.014- (CW_Cr) * 0.008，并高于0.0005，優(yōu)選高 于0.0007，而CW—Cr為0.75-0.95，優(yōu)選為0.76-0.90，其中
CW—Cr= (magnetic-%Co+1.13* wt-%Cr ) /wt-%Co 。
CW Cr的值通過將適量炭黑或鎢粉末加入到粉末混合物中來監(jiān)
在常規(guī)后燒結(jié)處理之后，用PVD法，優(yōu)選用電弧蒸鍍法沉積上具 有0.4< x< 0.9的平均組分的PVDTixAl,-xN涂層。涂層總厚度> l^tm,更 優(yōu)選為> 1.5pm，最優(yōu)選為> 2.0pm，但< 6.0nm，優(yōu)選為< 5.0pm，最 優(yōu)選為< 4.5pm。
本發(fā)明還涉及根據(jù)上述的刀片的用途，用于濕車削耐熱超合金，例如Inconel (鉻鎳鐵合金)718， Inconel 625， Waspaloy, Udimet720 以及不銹鋼，如AISI/SAE 304， San-Mac316L， SAF2205， SAF2057, 切削速度為30-250m/分鐘，而進(jìn)刀速度為0.1-0.4mm/轉(zhuǎn)。
實(shí)施例l
將碳化鎢粉，6wt-y。的非常細(xì)的晶粒的Co粉，0.6wt-。/。的Cr， 140ppm 的Ti和100ppm的Ta (它們以H. C. Starck公司的細(xì)晶粒TiC、 TaC^Cr3C2 粉末而添加)與常規(guī)壓制劑一起研磨。研磨和噴霧干燥之后，粉末被 壓制成CNMG120408-QM和CNGP120408刀片，并在1410。C下燒結(jié)。燒 結(jié)之后，測量CW—Cr、 Hc和HV3。 CW—Cr被確定為0.76，和0.014-(CW—Cr) *0.008被確定為0.00791，而Me/Co被確定為0.00296，且Hc 為31kA/m，維氏硬度為1983HV3。燒結(jié)WC的平均晶粒尺寸從矯頑力測 量結(jié)果被確定為0.83pm。圖l示出硬質(zhì)合金采用背散射電子、通過SEM 放大6000X的燒結(jié)結(jié)構(gòu)。
在常規(guī)后燒結(jié)處理之后，采由Ti33Al67合金組成的耙料來沉積涂層。
在N2氣氛中進(jìn)行電弧蒸鍍。最終的總涂層厚度為2.(Him，并且涂層由均 勻的Alo.62Ti(usN層組成。圖2示出采用二次電子、通過SEM放大6000X 的PVD涂層處理的刀片。
實(shí)施例2
將碳化鎢，7wt，。的非常細(xì)的晶粒的Co粉，0.7wt-G/。的Cr， 140ppm 的Ti和100ppm的Ta (它們作為H. C. Starck公司的細(xì)晶粒TiC、 TaC禾口
Cr3C2粉而添加)與常規(guī)壓制劑一起濕研磨。研磨和噴霧干燥之后，粉 末被壓制成CNMG120408-QM和CNGP 120408刀片，并在141(TC下燒 結(jié)。燒結(jié)之后，測量CW—Cr、 Hc和HV3。 CW一Cr被確定為0.72，和0.014-(CW—Cr) * 0.008被確定為0.00737，而Me/Co被確定為0.00258，且Hc 為29kA/m，維氏硬度為1916HV3。燒結(jié)WC的平均晶粒尺寸從矯頑力測 量結(jié)果被確定為0.77pm。
10在常規(guī)后燒結(jié)處理之后，采由Ti33Al67合金組成的靶料來沉積涂層。
在N2氣氛中進(jìn)行電弧蒸鍍。最終的總涂層厚度為2.4pm，并且涂層由均
勻的Al。.62Ti。.3sN層組成。
實(shí)施例3
實(shí)施例l中所描述的硬質(zhì)合金刀片在常規(guī)后燒結(jié)處理之后，通過在 N2氣氛中進(jìn)行的電弧蒸鍍而被設(shè)置有涂層。沉積了3.9pm的PVD (Ti， A1)N多層，該多層由均勻的Tio,5Alo.5N層以及具有TiN和Ti" A1(^N的交 替層的薄層的序列層組成。該序列層重復(fù)12次。均勻的Ti。.5Al(uN層的 厚度為0.1-0.2pm，而薄層的厚度為0.1-0.2nm。薄層內(nèi)的每個(gè)單獨(dú)TiN 或Tio.sAlo.sN層的厚度為0.1 -20nm。用SEM-EDS測量出多層的平均組分 為Tio.sAlo.2N。
實(shí)施例4
實(shí)施例l中所描述的硬質(zhì)合金刀片在常規(guī)后燒結(jié)處理之后，通過在 N2氣氛中進(jìn)行的電弧蒸鍍而被設(shè)置有涂層。沉積了3.6pm的PVD (Ti， Al) N多層，該多層由二元非周期性A/B/A/B/多層(平均A+B的厚度為 60-120nm)以及組分為(^0.841^.16) N的有色的最外層組成。根據(jù)微 探針分析的平均組分為(To.5oAlo.5o) N。
實(shí)施例5 (現(xiàn)有技術(shù))
現(xiàn)有技術(shù)的硬質(zhì)合金車削刀片的組分為6wt-y。的Co， 0.14wt-y。的 Nb， 0.22wt-Q/o的Ta， 0.010wt-。/。的Ti，以及余量的WC。 CW—Cr被確定 為0.99，和0.014- (CW—Cr) * 0.008被確定為0.0068，而Me/Co被確定 為0.00267。維氏硬度被確定為1793HV3， Hc為21kA/m。燒結(jié)WC的晶 粒尺寸從矯頑力測量結(jié)果確定為1.3pm，且圖3示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的硬 質(zhì)合金采用背散射電子、通過SEM放大6000X的燒結(jié)結(jié)構(gòu)。硬質(zhì)合金 主體涂有如實(shí)施例l和實(shí)施例2所描述的2.7pm的Al62Ti38N均勻PVD涂 層。圖4示出采用二次電子、通過SEM放大6000X的根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的 PVD涂層處理的刀片。
實(shí)施例6
來自實(shí)施例l和實(shí)施例5的刀片在Inconel718桿的車削中試驗(yàn)。
操作車削-精加工
工件已鍛造和加工過的桿
材料在鍛造和時(shí)效處理過條件下的Incone1718
切削速度80m/分鐘n
進(jìn)刀速度0.15mm/轉(zhuǎn)
切削深度0.5mm
刀片型號CNGP120408
注意在有冷卻液下切削
結(jié)果刀具壽命，切削的分鐘數(shù)
實(shí)施例l (本發(fā)明)4.5分鐘 實(shí)施例5 (現(xiàn)有技術(shù))3.5分鐘 刀具壽命標(biāo)準(zhǔn)是后刀面磨損0.2mm。
實(shí)施例7
來自實(shí)施例2和實(shí)施例5的刀片在Incond718桿的車削中試驗(yàn)。
操作車削-精加工
工件已鍛造和加工過的桿
材料在鍛造和時(shí)效處理?xiàng)l件下的Incone1718
切削速度80m/分鐘
進(jìn)刀速度0.15mm/轉(zhuǎn)
切削深度0.5mm
刀片型號CNGP120408
注意在有冷卻液下切削結(jié)果刀具壽命，切削的分鐘數(shù) 實(shí)施例2 (本發(fā)明)4.0分鐘 實(shí)施例5 (現(xiàn)有技術(shù))3.5分鐘 刀具壽命標(biāo)準(zhǔn)是后刀面磨損0.2mm。
實(shí)施例8
來自實(shí)施例l、實(shí)施例3、實(shí)施例4和實(shí)施例5的刀片在Inconel 718
桿的車削中試驗(yàn)。
操作車削-半粗加工
工件已鍛造和加工過的桿
材料在鍛造和時(shí)效處理?xiàng)l件下的Incone1718
切削速度60m/分鐘
進(jìn)刀速度0.2mm/轉(zhuǎn)
切削深度1.5mm
刀片型號CNMG120408-QM
注意在有冷卻液下切削
結(jié)果刀具壽命，切削的分鐘數(shù)
實(shí)施例l (本發(fā)明)8.0分鐘
實(shí)施例3 (本發(fā)明)4.0分鐘
實(shí)施例4 (本發(fā)明)5.5分鐘
實(shí)施例5 (現(xiàn)有技術(shù))3.0分鐘
刀具壽命標(biāo)準(zhǔn)是在主切削刃上的缺口磨損為0.3mm。
實(shí)施例9
來自實(shí)施例2和實(shí)施例5的刀片在Inconel718桿的車削中試驗(yàn)。
操作車削-半粗加工
工件已鍛造和加工過的桿
材料在鍛造和時(shí)效處理?xiàng)l件下的Incone1718切削速度60m/分鐘 進(jìn)刀速度0.2mm/轉(zhuǎn) 切削深度1.5mm 刀片型號CNMG120408-QM
注意在有冷卻液下切削
結(jié)果刀具壽命，切削的分鐘數(shù)
實(shí)施例2 (本發(fā)明)7.5分鐘
實(shí)施例5 (現(xiàn)有技術(shù))3.0分鐘
刀具壽命標(biāo)準(zhǔn)是在主切削刃上的缺口磨損為0.3mm。
實(shí)施例IO
來自實(shí)施例l、實(shí)施例2和實(shí)施例5的刀片在Inconel718桿的車削中試驗(yàn)。
操作車削-半粗加工
工件已鍛造和加工過的桿
材料在鍛造和時(shí)效處理?xiàng)l件下的Incone1718
切削速度60m/分鐘
進(jìn)刀速度0.2mm/轉(zhuǎn)
切削深度1.5mm
刀片型號CNMG120408-QM
注意在有冷卻液下切削
結(jié)果3分鐘切削后在主切削刃上的缺口磨損 實(shí)施例l (本發(fā)明)0.02mm 實(shí)施例2 (本發(fā)明)0.09mm 實(shí)施例5 (現(xiàn)有技術(shù))0.40mm 加工3分鐘后的刀具變化。
實(shí)施例ll
來自實(shí)施例1和實(shí)施例5的刀片在SAF2205桿的車削中試驗(yàn)。
14操作車削-半粗加工
工件已加工的桿 材料SAF2205 切削速度170m/分鐘 進(jìn)刀速度0.33 mm/轉(zhuǎn) 切削深度2.0mm 刀片型號CNMG120408-QM 注意在有冷卻液下切削 結(jié)果切削10分鐘后的缺口磨損 實(shí)施例l (本發(fā)明)0.09mm 實(shí)施例5 (現(xiàn)有技術(shù))0.24mm
實(shí)施例12
來自實(shí)施例1和實(shí)施例5的刀片在SAF2507桿的車削中試驗(yàn)。
操作車削-粗加工 工件已加工的桿 材料SAF2507 切削速度130m/分鐘 進(jìn)刀速度0.23 mm/轉(zhuǎn) 切削深度2.0mm 刀片型號CNMG120408-QM
注意在有冷卻液下切削
結(jié)果切削12分鐘后在主切削刃上的缺口磨損 實(shí)施例l (本發(fā)明)0.04mm 實(shí)施例5 (現(xiàn)有技術(shù))0.18mm
實(shí)施例13
來自實(shí)施例2和實(shí)施例5的刀片在AISI/SAE 304桿的車削中試驗(yàn)。操作車削
工件已加工的桿
材料AISI/SAE304
切削速度200m/分鐘
進(jìn)刀速度0.35 mm/轉(zhuǎn)
切削深度1.2mm
刀片型號CNMG120408-QM
注意在有冷卻液下切削
結(jié)果刀具壽命，切削分鐘數(shù)
實(shí)施例2 (本發(fā)明)12.0分鐘
實(shí)施例5 (現(xiàn)有技術(shù))8.5分鐘
刀具壽命標(biāo)準(zhǔn)是在主切削刃上的缺口磨損為0.3mm。
1權(quán)利要求
1.用于對超耐熱合金和不銹鋼進(jìn)行車削的切削刀具刀片，包括基底和涂層，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比為0.05-0.15，以及ppm水平的Ti、Ta、或Ti和Ta的混合物，以這樣的量存在，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為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在硬質(zhì)合金中的重量百分比，而wt-％Co是Co在硬質(zhì)合金中的重量百分比，并且，所述涂層為PVD TixAl1-xN涂層，其具有0.4＜x＜0.9的平均組分，涂層作為單層涂層或多層涂層存在，且涂層的總厚度為＞1μm，但＜6.0μm。
2. 根據(jù)權(quán)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. 根據(jù)權(quán)利要求l-2中任一項(xiàng)所述的切削刀具刀片，其特征在于 所述CW—Cr為0.76-0.卯。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l-3中任一項(xiàng)所述的切削刀具刀片，其特征在于 所述單層涂層或多層涂層的總厚度為> 2pm，但< 4.5pm。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l-4中任一項(xiàng)所述的切削刀具刀片，其特征在于 所述涂層包括均勻的AUVxN層，并且x-0.6-0.67。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的切削刀具刀片，其特征在于x=0.62。
7. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的切削刀具刀片，其特征在于所述涂層包括非周期性(Ti， Al) N多層，該多層由二元A/B/A/B/A/B結(jié)構(gòu)構(gòu)成， 其中貫穿整個(gè)涂層重復(fù)薄的交替子層A和B，且薄層A/B的厚度為 30-300nm，其中子層A包括AlJVxN，其中x-0.40-0.7，而子層B包括 TiyAl!.yN，其中"0.6-l，且總組分在范圍TizAlLzN內(nèi)，z=0.40-0.7。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的切削刀具刀片，其特征在于所述薄層 A/B的厚度為60-120nm。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7-8中任一項(xiàng)所述的切削刀具刀片，其特征在于 x=0.5-0.67。
10. 根據(jù)權(quán)利要求7-9中任一項(xiàng)所述的切削刀具刀片，其特征在于 y=0.75-l。
11. 根據(jù)權(quán)利要求7-10中任一項(xiàng)所述的切削刀具刀片，其特征在 于z=0.45-0.6。
12. 根據(jù)權(quán)利要求7-ll中任一項(xiàng)所述的切削刀具刀片，其特征在 于具有足夠厚度的外層TibAl,-bN， b=0.8-0.9，給出可見的、均勻的青 銅色外觀。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的切削刀具刀片，其特征在于 b=0.82-0.85。
14. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的切削刀具刀片，其特征在于所述涂層 為由均勻的TiQ.5Alo.sN層以及具有TiN和TiQ.5 A1Q.5N的交替層的薄層的序 列層組成的多層，該序列層重復(fù)10-15次，所述均勻的Ti。.5Al。.5N層的厚 度為0.1-0.2)am，所述薄層的厚度為0.1-0.2pm，且所述薄層內(nèi)每個(gè)單獨(dú) TiN或TiQ.5 A1。.5N層的厚度為0.1 -20nm ，所述多層的平均組分優(yōu)選為 TicAl,.cN，并且c二0.7-0.9。
15. 根據(jù)權(quán)利要求1-14中任一項(xiàng)所述的切削刀具刀片，其特征在 于所述基底包括5.5-7.5wt-。/。的Co。
16. 根據(jù)權(quán)利要求1-15中任一項(xiàng)所述的切削刀具刀片，其特征在 于所述基底包括5.7-6.1wt-y。的Co。
17. 根據(jù)權(quán)利要求1-15中任一項(xiàng)所述的切削刀具刀片，其特征在 于所述基底包括6.8-7.2wt-M的Co。
18. 制造涂層的切削刀具刀片的方法，所述刀片由硬質(zhì)合金基底 和涂層組成，其特征在于以下步驟提供基底，基底采用常規(guī)粉末冶金技術(shù)碾磨、壓制和燒結(jié)而成， 所述基底包括WC， 5-8wt-。/。的Co， Cr，使得在重量上Cr/Co比為 0.05-0.15，以及ppm水平的Ti、 Ta、或Ti和Ta的混合物，以這樣的量存 在，即使得比率Me/Cc^ (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為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在硬質(zhì)合 金中的重量百分比，而wt-。/。Co是Co在硬質(zhì)合金中的重量百分比，以及，采用PVD方法，沉積T"Ah-xN涂層，所述涂層具有0.4《x〈0.9的 平均組分，其作為單層涂層或多層涂層存在，且涂層的總厚度為> l)im， 但< 6.0pm。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于所述基底包括 5.5-7.5wt-y。的Co。
20. 根據(jù)權(quán)利要求18-19中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于所述 比率Me/Cc^ (at-%Ti+at-%Ta) /at-。/。Co高于0.0007。
21. 根據(jù)權(quán)利要求18-20中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于所述 CW—Cr為0.76-0.90。
22. 根據(jù)權(quán)利要求18-21中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于所述 單層涂層或多層涂層的總厚度為>2pm，但〈4.5^im。
23. 根據(jù)權(quán)利要求18-22中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于所述 PVD方法為電弧蒸鍍法。
24. 根據(jù)權(quán)利要求1-17中任一項(xiàng)所述的刀片的用途，用于對超耐熱 合金和不銹鋼進(jìn)行車削，切削速度為30-250m/分鐘，而進(jìn)刀速度為 0.1-0.4mm/轉(zhuǎn)。
25. 根據(jù)權(quán)利要求24所述的用途，其中所述超耐熱合金屬于 Inconel 718， Inconel 625， Waspaloy，以及Udimet 720組成的組，而所 述不銹鋼屬于AISI/SAE 304， San-Mac 316L， SAF2205，以及SAF2057組成的組。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于對超耐熱合金和不銹鋼進(jìn)行車削的切削刀片，其包括非常細(xì)的晶粒的硬質(zhì)基底和涂層。所述基底包括WC，5-8wt-％的Co和0.3-1.5wt-％的Cr。此外，還存在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。燒結(jié)WC的平均晶粒尺寸為0.5-0.95μm，而CW_Cr為0.75-0.95。硬質(zhì)合金主體涂有PVDTi_xAl_1-xN涂層，其具有0.4＜x＜0.9的平均組分，涂層作為單層或多層涂層存在，且涂層總厚度＞1μm，但＜6.0μm。
文檔編號B23B27/14GK101596610SQ20081010954
公開日2009年12月9日 申請日期2008年6月2日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月2日
發(fā)明者克斯廷·倫丁, 蘇珊·諾格倫, 馬丁·漢松, 馬林·莫滕松 申請人:山特維克知識產(chǎn)權(quán)股份有限公司