专利名称：用于车削钢的涂层切割工具刀片的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及尤其可用于车削硬化钢和工具钢的涂层切削工具刀片。硬的细晶粒基体与CVD涂层的组合大大改善耐磨性。所述涂层由一个或多个难熔层构成，其中至少一层为织构的α-氧化铝(a-Al2O3)。
背景技术：
US 2009/017289涉及以高切削速度车削钢用切削工具刀片。所述切削工具刀片包含通过化学气相沉积在硬质合金基体上而涂覆的(006)织构α-Α1203。US 2009/016831涉及尤其可用于车削耐热超合金的涂层切削工具刀片，其利用硬的低Co含量亚微米晶粒度基体以及使用物理气相沉积生长的薄的极硬单(Ti，Si)N层。US 7201956涉及由基于碳化钨的硬质合金或基于碳氮化钛的金属陶瓷和设于其表面上的硬质涂层构成；其中所述硬质涂层包括具有α晶体结构的氧化铝层，其在相对于表面的法线的(0001)晶面的倾斜部分中具有最高峰。硬化钢涉及大量钢和性质，并且视使用目的而以许多不同状态存在。因此淬火、淬火并回火、表面硬化(表面淬火(case hardened)、氮化等)为涉及高达68HRC的硬度范围的常见状态。然而，目的在于通过获得不同微观结构的钢来增大强度和耐磨性。适合硬化的钢为通常具有Cr、Ni、Mn和Mo的合金化添加物的中至高碳钢。取决于目的，加入其它合金化元素。这些合金化元素中的许多为在钢中产生硬质磨粒的碳化物形成物，除了高硬度以外，其还降低可加工性并增加刀刃的磨损。随着强度和硬度增加，结果使得在加工期间切削力增加和刀刃的磨损增加。当在硬化钢的加工中使用硬质合金切削工具时，工具通过例如磨料和刀刃的化学磨损、切屑和断裂的不同机制而磨损。对于通常具有通过各种气相沉积技术形成的耐磨碳化物、氮化物、碳氮化物和/或氧化物的薄表面层的涂层工具刀片，涂层有助于增大耐磨料磨损性，其也充当热从切削表面扩散到下面的硬质合金基体的热障。刃口区域内的高温与高切削力的组合导致在基体的受影响的表面区域内的蠕变增加且刀刃塑性变形。硬化钢加工用刀片必须具有优良的抗变形性、耐磨性和韧性。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供具有优良抗变形性、耐磨性和韧性的切削工具刀片。本发明的又一目的在于提供在湿态和干态下均具有改善的耐磨性的中等和粗加工硬化钢用的涂层硬质合金。现已令人惊奇地发现，与现有的基于硬质合金的切削工具相比，在湿态和干态下中等和粗加工硬化钢中，具有包含通过湿喷砂前处理、使用化学气相沉积生长的(006)织构氧化铝层的涂层具有低Co含量和亚微米晶粒度的硬质合金大大改善了生产率。
图1显示了根据本发明的涂层刀片的截面光学显微镜图像，以及图2显示了根据本发明的涂层刀片的截面扫描电子显微镜图像，其中A 基体内部，B碳氮化钛层，以及C氧化铝层。
具体实施例方式根据本发明，现提供由基体和涂层组成的涂层切削工具刀片。所述基体由WC， 4. 0 7. 0重量％ Co、优选4. 5 6. 0重量％ Co，0. 25 0. 50重量％ Cr、优选0. 30 0. 45 重量％ Cr组成，S-值为0. 68 0. 88、优选为0. 7 0. 8，且矫顽力(He)为28 38kA/m、 优选为30 34kA/m。S-值=ο/16. 1，其中ο为粘结相的所测量的磁矩，以yTn^kg—1计。 优选，在涂覆之前刃口半径为15 50 μ m。所述涂层包含厚度为4 12μπκ优选为5 ΙΟμπι的具有柱状晶粒的MTCVD Ti (C,N)层作为邻近基体的第一层。在该MTCVD层之上沉积α-Al2O3层。优选该MTCVD层包括< 3 μ m、优选为0. 1 1. 5 μ m的最里面的细晶粒TiN层，其邻近于在顶上具有Ti (C， N)层的基体。更优选所述Ti(C，N)层的后面有厚度为约0. 1 2μπκ优选0. 1 0.5μπι的细晶粒TiN层，所述细晶粒TiN层后面有厚度为0. 1 1.5μπι的细晶粒Ti (C，N)层。邻近基体的第一 MTCVD Ti (C, N)层可以被 MTCVD Ti (C，0，N)、CVDTi (C，N)或 CVD TiN 或 MTCVD Ti (C，N)、MTCVD Ti (C，0，N)、CVDTi (C，N)或 CVD TiN 中的两者或更多者替代。所述α-Al2O3层由成核的α-Al2O3组成。所述氧化铝层的厚度为7至12 μ m、优选为8至11 μ m。所述氧化铝层由具有(006)织构、具有2至12、优选4至8的长/宽比的柱状晶粒构成。所述α-Al2O3层为最上层。通常，表面粗糙度Ra < 1.0 μ m、优选为0.3 0. 7 μ m0 α -Al2O3层的织构系数(TC)确定如下
权利要求
1.一种切削工具刀片，其包括硬质合金刀体和涂层，其特征在于-所述硬质合金刀体包含WC, 4. 0-7. 0重量% Co、优选4. 5-6. 0重量％ Co，0. 25-0. 50 重量％ Cr、优选0. 30-0. 45重量％ Cr，且S-值为0. 68-0. 88、优选0. 7-0. 8，矫顽力Hc为 28-38kA/m、优选 30_34kA/m，相邻的-通过CVD沉积的厚度为11至M μ m的涂层，其中至少最上层为厚度为7-12 μ m、优选 8-11 μ m的α -Al2O3层，其在<006>_方向织构化，织构系数TC (006) > 2、优选> 4且< 8， 同时，TC(012)、TC(IlO)、TC(113)、TC(202)、TC(024)和 TC(116)都< 1 且 TC(104)为第二最高织构系数，所述织构系数TC (hkl)定义为TC(MZ) = ^rif ^T1 I0(Hkl)In^l I0(Hkl)其中I (hkl) = (hkl)反射的所测量的强度，I0 (hkl)=根据JCPDS卡片46-1212号的标准强度，η=在计算中使用的反射数(8)，所使用的(hkl)反射为(012)、(104)、(110)、(006)、(113)、(202)、(024)和(116)。
2.根据权利要求1所述的切削工具刀片，其特征在于TC(104)<2且>0.5。
3.根据前述权利要求中任一项所述的切削工具刀片，其特征在于所述氧化铝层由具有 2 12、优选4 8的长/宽比的柱状晶粒构成。
4.根据前述权利要求中任一项所述的切削工具刀片，其特征在于所述涂层还包括邻近硬质合金基体的由柱状晶粒构成的MTCVDTi (C, N)的厚度为4 12 μ m、优选5 10 μ m的第一层。
5.根据权利要求4所述的切削工具刀片，其特征在于所述第一层包括邻近所述基体的厚度< 3 μ m、优选为0. 1 1. 5 μ m的最里面的细晶粒TiN层。
6.根据权利要求4或5所述的切削工具刀片，其特征在于所述第一层后面有厚度为约 0. 1 2 μ m、优选0. 1 0. 5 μ m的细晶粒TiN层，所述细晶粒TiN层后面有厚度为0. 1 1.5^111的细晶粒11((，吣层。
7.根据权利要求4、5或6所述的切削工具刀片，其特征在于所述第一MTCVD Ti (C，N)MTCVD Ti (C, 0， N)、MTCVD TiN, CVDTi (C, N)，CVD TiN, MTCVD Ti (C, N)、MTCVDTi (C，0，N)、MTCVDTiN、CVD Ti (C, N)或 CVD TiN 中的两者或更多者代替。
8.根据前述权利要求中任一项所述的切削工具刀片，其特征在于所述α-Al2O3层为最上层，且Ra值< Ι.Ομπι。
9.根据前述权利要求中任一项所述的切削工具刀片，其特征在于在涂覆之前所述硬质合金的刃口半径为15至50 μ m。
10.一种根据权利要求1至9所述的刀片的用途，其用于在湿态和干态下以70 250m/ 分钟的切削速度、0. 3 3mm的切削深度和0. 1 0. 6mm/转的进给量车削具有40HRC至 60HRC硬度的硬化钢和工具钢。
全文摘要
本发明涉及用于车削硬化钢和工具钢的切削工具刀片。所述切削工具刀片包括涂覆有织构CVDα-Al2O3的硬质合金刀体。所述硬质合金刀体具有4.0～7.0重量％Co和0.25～0.50重量％Cr，且S-值为0.68～0.88，矫顽力(Hc)为28～38kA/m。所述α-Al2O3层的厚度为7～12μm，其由具有2～12的长/宽比的柱状晶粒构成，且沉积在厚度为4～12μm的MTCVD Ti(C，N)层上。所述氧化铝层的特征在于明确的(006)生长织构。本发明的目的是提供一种切削工具刀片，其具有优良的抗变形性、耐磨性和韧性。
文档编号C23C16/40GK102471896SQ201080033400
公开日2012年5月23日 申请日期2010年6月29日 优先权日2009年7月27日
发明者欣德里克·恩斯特伦 申请人:山高刀具公司