SE526601C2 - Cemented carbide tool for metal cutting or metal forming, has main body with surface portion having smaller Wc grain size than interior portion and lower binder phase content than interior portion - Google Patents
Cemented carbide tool for metal cutting or metal forming, has main body with surface portion having smaller Wc grain size than interior portion and lower binder phase content than interior portionInfo
- Publication number
- SE526601C2 SE526601C2 SE0303360A SE0303360A SE526601C2 SE 526601 C2 SE526601 C2 SE 526601C2 SE 0303360 A SE0303360 A SE 0303360A SE 0303360 A SE0303360 A SE 0303360A SE 526601 C2 SE526601 C2 SE 526601C2
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- cemented carbide
- surface portion
- binder phase
- grain size
- content
- Prior art date
Links
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 title claims abstract description 20
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 title abstract description 7
- 239000002184 metal Substances 0.000 title abstract 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title abstract 3
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 claims abstract description 15
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 claims abstract description 15
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 8
- 239000000470 constituent Substances 0.000 claims abstract description 3
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims abstract 2
- 235000013339 cereals Nutrition 0.000 claims description 29
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 239000003966 growth inhibitor Substances 0.000 claims description 15
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 14
- 238000005245 sintering Methods 0.000 claims description 14
- 241000209219 Hordeum Species 0.000 claims description 13
- 235000007340 Hordeum vulgare Nutrition 0.000 claims description 13
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 13
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 5
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 5
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000005555 metalworking Methods 0.000 claims description 4
- 230000008021 deposition Effects 0.000 claims description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 2
- 239000008187 granular material Substances 0.000 claims description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 2
- 238000003754 machining Methods 0.000 abstract 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 30
- 229910003470 tongbaite Inorganic materials 0.000 description 15
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 6
- 238000000445 field-emission scanning electron microscopy Methods 0.000 description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 3
- UFGZSIPAQKLCGR-UHFFFAOYSA-N chromium carbide Chemical compound [Cr]#C[Cr]C#[Cr] UFGZSIPAQKLCGR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000010297 mechanical methods and process Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 229910010037 TiAlN Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 238000005422 blasting Methods 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000005056 compaction Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 238000004453 electron probe microanalysis Methods 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000816 inconels 718 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 150000001247 metal acetylides Chemical class 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 238000010422 painting Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- 238000007592 spray painting technique Methods 0.000 description 1
- UONOETXJSWQNOL-UHFFFAOYSA-N tungsten carbide Chemical compound [W+]#[C-] UONOETXJSWQNOL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C29/00—Alloys based on carbides, oxides, nitrides, borides, or silicides, e.g. cermets, or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides
- C22C29/02—Alloys based on carbides, oxides, nitrides, borides, or silicides, e.g. cermets, or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides based on carbides or carbonitrides
- C22C29/06—Alloys based on carbides, oxides, nitrides, borides, or silicides, e.g. cermets, or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides based on carbides or carbonitrides based on carbides, but not containing other metal compounds
- C22C29/08—Alloys based on carbides, oxides, nitrides, borides, or silicides, e.g. cermets, or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides based on carbides or carbonitrides based on carbides, but not containing other metal compounds based on tungsten carbide
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C1/00—Making non-ferrous alloys
- C22C1/04—Making non-ferrous alloys by powder metallurgy
- C22C1/05—Mixtures of metal powder with non-metallic powder
- C22C1/051—Making hard metals based on borides, carbides, nitrides, oxides or silicides; Preparation of the powder mixture used as the starting material therefor
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
- Cutting Tools, Boring Holders, And Turrets (AREA)
Abstract
Description
W H 20 25 30 35 Ett alternativt tillvägagångssätt visas i US 4,843,039 som beskriver hàrdmetallkroppar, företrädesvis för skär för metallbearbetning. Kropparna omfattar en kärna av hårdmetall innehållande eta-fas, omsluten av en ytzon av hårdmetall fri från eta~fas och med en låg halt av kobolt i ytan och en högre halt av kobolt näst intill eta-faszonen. US 4,743,5l5 är liknande, men den avser bergborrning och mineralbearbetning. An alternative approach is shown in US 4,843,039 which describes cemented carbide bodies, preferably for inserts for metalworking. The bodies comprise a cemented carbide core containing eta phase, enclosed by a cemented carbide surface zone free of eta phase and with a low cobalt content in the surface and a higher cobalt content adjacent to the eta phase zone. US 4,743.5l5 is similar, but it relates to rock drilling and mineral processing.
US 5,623,723 beskriver ett sätt att tillverka en hårdmetall- kropp med en slitstark ytzon. Metoden omfattar följande steg: framställning av en presskropp av hårdmetall; placering av korntillväxthämmare i pulverform på åtminstone ett parti av den exponerade ytan av presskroppen; och värmebehandling av presskroppen och korntillväxthämmaren för att diffundera korntillväxthämmaren mot centrum av grönkroppen, därvid formande en ytzon inåt från den exponerade ytan varpå korntillväxthämmaren var placerad, och formande en inre zon. Som resultat erhålls en hårdmetallkropp med en ytzon med en kornstorlek som är mindre, men med en Co-halt som är högre än den i det inre partiet av kroppen.US 5,623,723 describes a method of manufacturing a cemented carbide body with a durable surface zone. The method comprises the following steps: manufacturing a cemented carbide compact; placing granule growth inhibitors in powder form on at least a portion of the exposed surface of the compact; and heat treating the compact and barley growth inhibitor to diffuse the barley growth inhibitor toward the center of the green body, thereby forming a surface zone inwardly from the exposed surface on which the barley growth inhibitor was located, and forming an inner zone. As a result, a cemented carbide body is obtained with a surface zone with a grain size which is smaller, but with a Co content which is higher than that in the inner part of the body.
Detta innebär att den ökade slitstyrkan som erhålls som ett resultat av den mindre WC-kornstorleken, i viss utsträckning förloras genom ökningen i Co-halt.This means that the increased wear resistance obtained as a result of the smaller WC grain size is to some extent lost due to the increase in Co content.
Det är därför ett ändamål med föreliggande uppfinning att tillhandahålla ett hårdmetallskär med en ytzon med låg bindefashalt och fin WC-kornstorlek och därför hög slitstyrka och ett sätt att tillverka densamma.It is therefore an object of the present invention to provide a cemented carbide insert with a surface zone with a low binder phase content and fine WC grain size and therefore high wear resistance and a method of manufacturing the same.
Det är ytterligare ett ändamål med föreliggande uppfinning att tillhandahålla ett hårdmetallskär med ett ytparti med tryck- spänningar i ytpartiet vilket har en positiv effekt på hållfast- heten och segheten hos skäret.It is a further object of the present invention to provide a cemented carbide insert with a surface portion having compressive stresses in the surface portion which has a positive effect on the strength and toughness of the insert.
Det har nu överraskande visat sig att det är möjligt att från en blandning av volframkarbid och bindefas erhålla en hårdmetall- kropp med ett ytparti med en mindre kornstorlek och lägre kobolt- halt än i det inre partiet.It has now surprisingly been found that it is possible to obtain from a mixture of tungsten carbide and binder phase a cemented carbide body with a surface portion with a smaller grain size and lower cobalt content than in the inner portion.
(HV3) kanten av ett skär enligt uppfinningen.(HV3) the edge of an insert according to the invention.
Fig 1 visar hårdhet och kobolthalt mot avstånd från Fig 2 visar kromhalt mot avstånd från kanten av ett skär enligt uppfinningen.Fig. 1 shows hardness and cobalt content against distance from Fig. 2 shows chromium content against distance from the edge of an insert according to the invention.
Fig 3 visar mikrostrukturen på ett avstånd av 100 pm från (FEG-SBM, ZOOOOX, BSE-mød) kanten av ett skär enligt uppfinningen. 10 20 25 30 35 40 Fig 4 visar mikrostrukturen på ett avstånd av 3 mm från kanten (FEG-SEM, 20000X, BSE-mod) av ett skär enligt uppfinningen.Fig. 3 shows the microstructure at a distance of 100 μm from (FEG-SBM, ZOOOOX, BSE meeting) the edge of an insert according to the invention. Fig. 4 shows the microstructure at a distance of 3 mm from the edge (FEG-SEM, 20000X, BSE mode) of a insert according to the invention.
Enligt föreliggande uppfinning föreligger ett hàrdmetallskär för metallbearbetning omfattande hårda beståndsdelar i en bindefas av Co och/eller Ni omfattande åtminstone ett ytparti, 0-1500 pm tjockt, företrädesvis 5-1200 pm, mer företrädesvis l0-800 pm, helst 10-300 pm och ett inre parti vari ytpartiets kornstorleken är mindre än i det inre partiet och bindefashalten är lägre än den i det inre partiet och Cr-halten är högre än den i det inre partiet. Mer precis är bindefashalten hos ytpartiet <0.92, av bindefashalten i det inre partiet och WC- kornstorlek av ytpartiet är <0.9, av WC- kornstorlek i det inre partiet. Företrädesvis innehåller ytpartiet Cr så att förhållandet mellan parametern A=((vikt-% Cr/vikt-%' bindefas)+0.01) i ytpartiet och parametern B=((vikt-% Cr/vikt-% bindefas)+0.01) mätt vid delen av kroppen som kännetecknas av den lägsta Cr-halten är A/B >1.5, företrädesvis A/B>3.0.According to the present invention there is a cemented carbide insert for metalworking comprising hard constituents in a binder phase of Co and / or Ni comprising at least one surface portion, 0-1500 μm thick, preferably 5-1200 μm, more preferably 10-800 μm, most preferably 10-300 μm and an inner portion in which the grain size of the surface portion is smaller than in the inner portion and the binder phase content is lower than that in the inner portion and the Cr content is higher than that in the inner portion. More precisely, the binder phase content of the surface portion is <0.92, of the binder phase content in the inner portion and WC grain size of the surface portion is <0.9, of WC grain size in the inner portion. Preferably, the surface portion contains Cr so that the ratio between the parameter A = ((wt% Cr / wt%% binder phase) +0.01) in the surface portion and the parameter B = ((wt% Cr / wt% binder phase) +0.01) measured at the part of the body which is characterized by the lowest Cr content is A / B> 1.5, preferably A / B> 3.0.
I en första utföringsform är WC-kornstorleken för ytzonen företrädesvis företrädesvis <0.8, submikron.In a first embodiment, the WC grain size of the surface zone is preferably <0.8, submicron.
I en andra utföringsform är WC-kornstorleken av det inre partiet 1-3 pm.In a second embodiment, the WC grain size of the inner portion is 1-3 μm.
I en tredje utföringsform är sammansättningen av hårdmetallen WC+Co med en bindefashalt av 5-15 vikt-%.In a third embodiment, the composition of the cemented carbide is WC + Co with a binder phase content of 5-15% by weight.
I en fjärde utföringsform innehåller hårdmetallen dessutom 0- 30, företrädesvis 0.2-16, helst 0.4-9 vol-% y-fas. Korntillväxt- hämmare sàsom VC och Cr3C2 kan tillsättas till alla dessa utföringsformer. Hårdmetallskären kan dessutom vara försedd"med en slitstark beläggning som känt i tekniken, företrädesvis 1-15 pm tjock.In a fourth embodiment, the cemented carbide additionally contains 0-30, preferably 0.2-16, more preferably 0.4-9% by volume of y-phase. Barley growth inhibitors such as VC and Cr3C2 can be added to all of these embodiments. In addition, the cemented carbide inserts may be provided with a durable coating as known in the art, preferably 1-15 microns thick.
Föreliggande uppfinning avser även ett sätt att tillverka ett hàrdmetallskär för metallbearbetning med en slitstark ytzon omfattande följande steg: - framställning av en presskropp av hårdmetall tillverkad från ett enda pulver omfattande pulver som bildar hårda komponenter och bindefas av Co och/eller Ni; - placering av ett pulver av korntillväxthämmare på åtminstone ett parti av den exponerade ytan av presskroppen genom doppning, sprutmålning, fastsättning av en tunn tejp eller på något annat sätt; korntillväxthämmaren, som företrädesvis är någon kromkarbid (Cr3C2, Cr23C6 och Cr7C3 eller blandningar av dessa) 10 15 20 25 30 35 40 eller en blandning av krom och kol eller andra föreningar innehållande krom och kol och/eller kväve. - sintring av presskroppen och pulvret av korntillväxthämmare för att diffundera korntillväxthämmaren bort från ytan/ytorna som försetts med korntillväxthämmare därvid bildande en gradientzon kännetecknad av lägre kobolthalt, högre kromhalt och lägre WC- kornstorlek jämfört med det inre partiet; - eventuellt tillägg av ett isostatiskt gastryck under det sista steget av sintringen för att erhålla en tät kropp; - eventuell minskning av tjockleken av ytpartiet med användning av slipning eller någon annan mekanisk metod; - eventuell avlägsning av oönskade karbider och grafit från ytan med användning av slipning eller någon annan mekanisk metod; - eventuell deponering av en slitstark beläggning såsom känt i tekniken.The present invention also relates to a method of manufacturing a cemented carbide insert for metalworking with a durable surface zone comprising the steps of: - producing a cemented carbide press body made from a single powder comprising powders forming hard components and binder phase of Co and / or Ni; placing a barley growth inhibitor powder on at least a portion of the exposed surface of the compact by dipping, spray painting, attaching a thin tape or otherwise; the barley growth inhibitor, which is preferably some chromium carbide (Cr 3 C 2, Cr 23 C 6 and Cr 7 C 3 or mixtures thereof) or a mixture of chromium and carbon or other compounds containing chromium and carbon and / or nitrogen. sintering the compact and powder of barley growth inhibitor to diffuse the barley growth inhibitor away from the surface (s) provided with barley growth inhibitors thereby forming a gradient zone characterized by lower cobalt content, higher chromium content and lower WC particle size compared to the inner portion - optionally adding an isostatic gas pressure during the last step of the sintering to obtain a dense body; - possible reduction of the thickness of the surface portion using grinding or some other mechanical method; - possible removal of unwanted carbides and graphite from the surface using grinding or some other mechanical method; possible deposition of a durable coating as known in the art.
Kolhalten för hårdmetallpresskroppen ska avgöras med hänsyn tagen till bidraget av kol från den applicerade kromkarbiden. I fallet med y-fashaltig hârdmetall, måste det kompenseras för kromlösligheten i y-fasen. Även presskroppar som skulle resultera i en mikrostruktur med innehåll av eta-fas kan användas. Sintringen ska utföras under optimal tid för erhålla den önskade strukturen och en kropp med sluten porositet, företrädesvis en tät kropp.The carbon content of the cemented carbide compaction body shall be determined taking into account the contribution of carbon from the chromium carbide applied. In the case of y-phase cemented carbide, it must be compensated for the chromium solubility in the y-phase. Compressors that would result in a microstructure containing eta phase can also be used. The sintering should be performed for an optimal time to obtain the desired structure and a body with closed porosity, preferably a dense body.
Denna tid beror på kornstorlek för WC och sammansättningen av hàrdmetallen och kan därför inte definieras närmare. Det är möjligt för fackmannen att avgöra om den önskade strukturen har erhållits och att modifiera sintringsbetingelserna i enlighet med föreliggande beskrivning. Om så behövs kan kroppen post=HïP-as vid en lägre HIP-temperatur jämfört med sintringstemperaturen och vid ett tryck av 1-100 MPa.This time depends on the grain size of the WC and the composition of the cemented carbide and can therefore not be further defined. It is possible for the person skilled in the art to determine whether the desired structure has been obtained and to modify the sintering conditions in accordance with the present description. If necessary, the body can post = HïP-as at a lower HIP temperature compared to the sintering temperature and at a pressure of 1-100 MPa.
Alternativt placeras pulvret av korntillväxthämmare på en sintrad kropp som därefter värmebehandlas för att erhålla den önskade strukturen, vid en temperatur högre än försintringstemperaturen.Alternatively, the powder of barley growth inhibitor is placed on a sintered body which is then heat treated to obtain the desired structure, at a temperature higher than the sintering temperature.
Uppfinningen har beskrivits med hänvisning till skär. Det är uppenbart för fackmannen att uppfinningen kan tillämpas på andra hårdmetallskärverktyg, såsom pinfräsar och borrar.The invention has been described with reference to inserts. It is obvious to the person skilled in the art that the invention can be applied to other cemented carbide cutting tools, such as end mills and drills.
Exempel l Hårdmetallpresskroppar i av typen B-SNGNl20408 tillverkades enligt följande: Grönkroppar pressas från ett pulver med 10 15 20 25 30 601 526 5 sammansättningen 90 vikt-% WC och 10 vikt-% Co. WC-råmaterialet var finkornigt med en medelkornstorlek av 0.25 um (FSSS).Example 1 Carbide compacts in type B-SNGN120408 were manufactured as follows: Green bodies are pressed from a powder having a composition of 90% by weight of WC and 10% by weight of Co. The WC raw material was fine-grained with an average grain size of 0.25 μm (FSSS).
Spànytorna täcktes med ett Cr3C2-haltigt tunt skikt (0.02 g Cr3C2/cmz). Därefter sintrades presskroppar vid 1370°C i 30 minuter varefter det yttre 1 mm djupa partiet avlägsnades genom slipning.The chip surfaces were covered with a Cr3C2-containing thin layer (0.02 g Cr3C2 / cm2). Thereafter, compacts were sintered at 1370 ° C for 30 minutes, after which the outer 1 mm deep portion was removed by grinding.
Ett tvärsnitt av ett sintrat och slipat ämne undersöktes. Figur 1 visar hårdhet och kobolthalt mot avståndet till kanten.A cross section of a sintered and ground substance was examined. Figure 1 shows hardness and cobalt content against the distance to the edge.
Kobolthalten är lägst nära kanten och ökar med ökande avstånd medan hårdheten är högst nära kanten och minskar med avståndet.The cobalt content is lowest near the edge and increases with increasing distance while the hardness is highest near the edge and decreases with distance.
Figur 2 visar kromhalt mot avståndet till kanten. Kromhalten är högst nära kanten och minskar med avståndet. Kobolt- och kromhalten mättes med användning av EPMA (mikrosondanalys). Fig 3 visar mikrostrukturen på ett avstånd av 100 um från kanten (FEG- SEM, 20000X, BSE-mod). Fig 4 visar mikrostrukturen på ett avstånd av 3 mm från kanten (FEG-SEM, 20000X, BSE-mod). WC-kornstorleken 100 pm och 3 mm från kanten mättes till 0.28 um respektive 0.36 um (aritmetiskt medelvärde av linjära interceptvärden).Figure 2 shows the chromium content towards the distance to the edge. The chromium content is highest near the edge and decreases with distance. The cobalt and chromium content were measured using EPMA (microprobe analysis). Fig. 3 shows the microstructure at a distance of 100 μm from the edge (FEG-SEM, 20000X, BSE mode). Fig. 4 shows the microstructure at a distance of 3 mm from the edge (FEG-SEM, 20000X, BSE mode). WC grain size 100 μm and 3 mm from the edge were measured at 0.28 μm and 0.36 μm, respectively (arithmetic mean of linear intercept values).
Exempel 2 Hàrdmetallpresskroppar av typen B-SNGNl20408 tillverkades enligt följande: Grönkroppar pressades från ett pulver med sammansättningen 94 vikt-% WC och 6 vikt-% Co. WC-råmaterialet var relativt finkornigt med en medelkornstorlek av 0.25 um (FSSS).Example 2 Carbide compacts of the type B-SNGN140408 were manufactured as follows: Green bodies were pressed from a powder having the composition 94% by weight of WC and 6% by weight of Co. The WC raw material was relatively fine-grained with an average grain size of 0.25 μm (FSSS).
Spånytorna var täckta med 0.007 g/cmz Cr3C2.The chip surfaces were covered with 0.007 g / cm 2 Cr 3 Cl 2.
Presskropparna med Cr3C2-skikt sintrades vid l350°C i 30 minuter och post-HIP-des vid l300°C och 6 MPa i 30 minuter. Ett tvärsnitt av ett sintrat ämne undersöktes. Ingen Cr3C2 kunde ses på ytan. Tabellen nedan visar HV3, kobolthalt, kromhalt och WC- kornstorlek: HV3 100 pm från kanten 1720 HV3 3 mm från kanten 1520 Co-halt 100 um från kanten, % 4.0 Co-halt 3 mm från kanten, % 6 Cr-halt 100 pm från kanten, % 0.7 Cr-halt 3 mm från kanten, % <0.05 WC-kornstorlek 100 um från kanten, um 0.7 10 15 20 (N ha 0\ WC-kornstorlek 3 mm från kanten, um 0.9 Exempel 3 Hàrdmetallpresskroppar av typen B-SNGNl20408 tillverkades enligt följande: Grönkroppar pressades fràn ett pulver med sammansättningen 90 vikt-% WC och 10 vikt-% Co. Spånytorna täcktes med ett Cr3C2-haltigt tunt skikt (0.0l g Cr3C2/cmz). Därefter sintrades presskropparna vid l370°C i 30 minuter. Ett tvärsnitt av ett sintrat ämne undersöktes. Ingen Cr3C2 kunde ses på ytan.The Cr3C2 layer compactors were sintered at 133 ° C for 30 minutes and post-HIP at 1300 ° C and 6 MPa for 30 minutes. A cross section of a sintered substance was examined. No Cr3C2 could be seen on the surface. The table below shows HV3, cobalt content, chromium content and WC grain size: HV3 100 pm from the edge 1720 HV3 3 mm from the edge 1520 Co-content 100 μm from the edge,% 4.0 Co-content 3 mm from the edge,% 6 Cr content 100 pm from the edge,% 0.7 Cr content 3 mm from the edge,% <0.05 WC grain size 100 μm from the edge, um 0.7 10 15 20 (N ha 0 \ WC grain size 3 mm from the edge, um 0.9 Example 3 Carbide compacts type B -SNGN120408 was prepared as follows: Green bodies were pressed from a powder with the composition 90% by weight WC and 10% by weight Co. The chip surfaces were covered with a Cr3C2-containing thin layer (0.0lg Cr3C2 / cm2). 30 minutes A cross section of a sintered substance was examined, no Cr3C2 could be seen on the surface.
Tabellen nedan visar HV3, kobolthalt, kromhalt och WC-kornstorlek: HV3 100 um från kanten 1450 HV3 3 mm från kanten 1280 Co-halt 100 pm från kanten, % 7.5 Co-halt 3 mm från kanten, % 11 Cr-halt 100 um från kanten, % 0.4 Cr-halt 3 mm från kanten, % <0.05 WC~kornstorlek 100 pm från kanten, pm WC-kornstorlek 3 mm från kanten, um 1.4 Exempel 4 Hårdmetallpresskroppar av typen B-SNGNl20408 tillverkades enligt följande: Grönkroppar pressades från ett pulver med sammansättningen 94 vikt-% WC och 6 vikt-% Co. WC-råmaterialet var submikront. slipades till typen SNKN1204 EN och täcktes med en tunn Cr3C2- haltig tejp (0.0l g/cmz) pà släppningssidan och omsintrades vid en Presskroppar sintrades vid l370°C. De sintrade ämnena sintringstemperatur av l390°C i 15 minuter. Ett tvärsnitt av ett Ingen Cr3C2 kunde ses på ytan. Tabellen kromhalt och WC-kornstorlek: sintrat ämne undersöktes. nedan visar HV3, kobolthalt, HV3 100 um från kanten 1820 HV3 3 mm från kanten 1700 Co-halt 100 um från kanten, % 5.0 Co-halt 3 mm från kanten, % 6.5 W U 20 25 30 0.22 <0.05 Cr-halt 100 pm från kanten, % Cr-halt 3 mm från kanten, % WC-kornstorlek 100 pm från kanten, pm - 0.4 WC-kornstorlek 3 mm från kanten, pm Exempel 5 Hårdmetallpresskroppar av typen B-SNGNl20408 tillverkades enligt följande: Grönkroppar pressades från ett pulver med sammansättningen 77 vikt-% WC, 6 vikt-% TaC, 2 vikt-% NbC, 4 vikt- % TiC och ll vikt-% Co. Presskropparna täcktes med en tunn Cr3C2- haltig tejp (0.02 g/cmz) och sintrades vid en sintringstemperatur av l370°C i 30 minuter och därefter HIP-ades vid l200°C och 100 MPa i 60 minuter. Ett tvärsnitt av ett sintrat ämne undersöktes.The table below shows HV3, cobalt content, chromium content and WC grain size: HV3 100 μm from the edge 1450 HV3 3 mm from the edge 1280 Co-content 100 pm from the edge,% 7.5 Co-content 3 mm from the edge,% 11 Cr content 100 μm from the edge,% 0.4 Cr content 3 mm from the edge,% <0.05 WC ~ grain size 100 pm from the edge, pm WC grain size 3 mm from the edge, um 1.4 Example 4 Carbide compactors of type B-SNGNl20408 were manufactured as follows: Green bodies were pressed from a powder with the composition 94 wt% WC and 6 wt% Co. The WC raw material was submicron. was ground to the SNKN1204 EN type and covered with a thin Cr3C2-containing tape (0.0l g / cm2) on the release side and resintered at a Press bodies were sintered at 1370 ° C. The sintered substances sinter temperature of 1390 ° C for 15 minutes. A cross section of a No Cr3C2 could be seen on the surface. The table chromium content and WC grain size: sintered substance were examined. below shows HV3, cobalt content, HV3 100 μm from the edge 1820 HV3 3 mm from the edge 1700 Co-content 100 μm from the edge,% 5.0 Co-content 3 mm from the edge,% 6.5 WU 20 25 30 0.22 <0.05 Cr content 100 pm from the edge,% Cr content 3 mm from the edge,% WC grain size 100 pm from the edge, pm - 0.4 WC grain size 3 mm from the edge, pm Example 5 Carbide compacts of type B-SNGNl20408 were manufactured as follows: Green bodies were pressed from a powder with the composition 77% by weight of WC, 6% by weight of TaC, 2% by weight of NbC, 4% by weight of TiC and 11% by weight of Co. The compacts were covered with a thin Cr3C2-containing tape (0.02 g / cm 2) and sintered at a sintering temperature of 1370 ° C for 30 minutes and then HIP-adhered at 1200 ° C and 100 MPa for 60 minutes. A cross section of a sintered substance was examined.
Kobolthalten och WC-kornstorleken var betydligt lägre nära kanten jämfört med det inre vilket bekräftades genom följande HV3-värden.The cobalt content and WC grain size were significantly lower near the edge compared to the interior which was confirmed by the following HV3 values.
HV3 100 pm från kanten 1470 HV3 3 mm från kanten 1300 Exempel 6 «Skär framställdes enligt följande: Sammansättning: 91.6 vikt-% WC + 0.23 vikt-% TaC + 0.16 vikt- % NbC + 8.0 vikt-% Co Typ: CNMGl20408-QM Sintringstemperatur: l370°C Skären gavs en rundad skäregg och delades därefter in i två varianter. Variant A täcktes med Cr3C2 på spánsida enligt uppfinningen med användning av målningsteknik (0.0l g/cmz). Variant B täcktes inte med Cr3C2.HV3 100 μm from edge 1470 HV3 3 mm from edge 1300 Example 6 «Inserts were prepared as follows: Composition: 91.6 wt% WC + 0.23 wt% TaC + 0.16 wt% NbC + 8.0 wt% Co Type: CNMG120408-QM Sintering temperature: 1370 ° C The inserts were given a rounded cutting edge and then divided into two variants. Variant A was covered with Cr 3 C 2 on the chip side according to the invention using painting technique (0.0l g / cm 2). Variant B was not covered with Cr3C2.
Vid resten av tillverkningen hanterades de två varianter tillsammans och på samma sätt, omfattande omsintring vid 1390°C i 15 minuter, blästring, rengöring och beläggning med ett 4 pm tjockt TiAlN-PVD-skikt. Tvärsnitt av vardera varianterna undersöktes. Ingen Cr3C2 kunde ses mellan TiAlN-skiktet och hårdmetallmaterialet på variant A. Tabellen nedan visar kobolthalt och kromhalt: Variant B 8.0 Variant A Co-halt 100 pm från kanten, % 7.0 10 526 601 8 Co-halt 3 mm från kanten, % 8.5 8.0 Cr-halt 100 pm från kanten, % 0.2 <0.05 Cr-halt 3 mm fràn kanten, % <0.05 <0.05 WC-kornstorlek 100 pm från kanten, pm 0.55 _ WC-kornstorlek 3 mm från kanten, pm 0.7 0.7 Skären provades i en speciellt utformad planingsoperation för att jämföra motståndet mot plastisk deformation enligt följande: Arbetsstycke: Inconel 718 Skärdjup: l mm Matning: 0.25 mm/varv Skärhastighet: 80-140 m/min Resultat (maximal skärhastighet för att hålla plastisk deformation under 0.25 mm): 120 m/min Variant B: 100 m/min Dessa resultat visar att behandlingen av variant A enligt uppfinningen ger bäst motstånd mot plastisk deformation.For the rest of the manufacture, the two variants were handled together and in the same way, comprising re-sintering at 1390 ° C for 15 minutes, blasting, cleaning and coating with a 4 μm thick TiAlN-PVD layer. Cross sections of each variant were examined. No Cr3C2 could be seen between the TiAlN layer and the cemented carbide material on variant A. The table below shows the cobalt content and chromium content: Variant B 8.0 Variant A Co content 100 μm from the edge,% 7.0 10 526 601 8 Co content 3 mm from the edge,% 8.5 8.0 Cr content 100 pm from the edge,% 0.2 <0.05 Cr content 3 mm from the edge,% <0.05 <0.05 WC grain size 100 pm from the edge, pm 0.55 _ WC grain size 3 mm from the edge, pm 0.7 0.7 The inserts were tested in a specially designed planing operation to compare the resistance to plastic deformation as follows: Workpiece: Inconel 718 Cutting depth: 1 mm Feed rate: 0.25 mm / revolution Cutting speed: 80-140 m / min Result (maximum cutting speed to keep plastic deformation below 0.25 mm) : 120 m / min Variant B: 100 m / min These results show that the treatment of variant A according to the invention gives the best resistance to plastic deformation.
Variant A:Variant A:
Claims (9)
Priority Applications (27)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE0303360A SE526601C2 (en) | 2003-12-15 | 2003-12-15 | Cemented carbide tool for metal cutting or metal forming, has main body with surface portion having smaller Wc grain size than interior portion and lower binder phase content than interior portion |
| JP2006545279A JP5448300B2 (en) | 2003-12-15 | 2004-12-07 | Cemented carbide tool for mining and construction, and manufacturing method thereof |
| CN200480037135A CN100575523C (en) | 2003-12-15 | 2004-12-07 | Cemented carbide tools for mining and construction applications and methods of making the same |
| RU2006125430/02A RU2364700C2 (en) | 2003-12-15 | 2004-12-07 | Cutter plate or head of tool for application in mining industry and construction and method of their fabrication |
| PCT/SE2004/001817 WO2005056854A1 (en) | 2003-12-15 | 2004-12-07 | Cemented carbide tools for mining and construction applications and method of making the same |
| EP04801724.8A EP1697551B1 (en) | 2003-12-15 | 2004-12-07 | Cemented carbide tools for mining and construction applications and method of making the same |
| CA2547926A CA2547926C (en) | 2003-12-15 | 2004-12-07 | Cemented carbide tools for mining and construction applications and method of making the same |
| KR1020067012399A KR101387183B1 (en) | 2003-12-15 | 2004-12-07 | Cemented carbide tools for mining and construction applications and method of making the same |
| AU2004297495A AU2004297495B2 (en) | 2003-12-15 | 2004-12-07 | Cemented carbide tools for mining and construction applications and method of making the same |
| EP04445125A EP1548136B1 (en) | 2003-12-15 | 2004-12-08 | Cemented carbide insert and method of making the same |
| PT04445125T PT1548136E (en) | 2003-12-15 | 2004-12-08 | CEMENTED CARBONET TOOL AND METHOD FOR THEIR PRODUCTION |
| DE602004012521T DE602004012521T8 (en) | 2003-12-15 | 2004-12-08 | Cemented carbide insert and method for its production |
| AT04445125T ATE389737T1 (en) | 2003-12-15 | 2004-12-08 | SINTERED CARBIDE INSERT AND METHOD FOR PRODUCING IT. |
| ES04445125T ES2301959T3 (en) | 2003-12-15 | 2004-12-08 | CEMENTED CARBIDE PLATE AND METHOD FOR MANUFACTURING. |
| IL16566504A IL165665A0 (en) | 2003-12-15 | 2004-12-09 | Cemented carbiode cutting tool insert and method for making the same |
| US11/011,185 US7449043B2 (en) | 2003-12-15 | 2004-12-15 | Cemented carbide tool and method of making the same |
| KR1020040106308A KR20050060024A (en) | 2003-12-15 | 2004-12-15 | Cemented carbide tool and method of making the same |
| US11/011,137 US7427310B2 (en) | 2003-12-15 | 2004-12-15 | Cemented carbide tools for mining and construction applications and method of making same |
| CN200410100298XA CN1636654B (en) | 2003-12-15 | 2004-12-15 | Cemented carbide tool and manufacturing method thereof |
| JP2004363042A JP2005177981A (en) | 2003-12-15 | 2004-12-15 | Cemented carbide tool and manufacturing method thereof |
| CNA2004101002975A CN1636653A (en) | 2003-12-15 | 2004-12-15 | Cemented carbide insert and method of making the same |
| IL176003A IL176003A (en) | 2003-12-15 | 2006-05-30 | Cement carbide cutting tool inserts and bodies and methods for making the same |
| ZA2006/04825A ZA200604825B (en) | 2003-12-15 | 2006-06-12 | Cemented carbide tools for mining and construction applications and method of making the same |
| US12/189,480 US7678327B2 (en) | 2003-12-15 | 2008-08-11 | Cemented carbide tools for mining and construction applications and method of making same |
| US12/289,272 US7708936B2 (en) | 2003-12-15 | 2008-10-23 | Cemented carbide tool and method of making the same |
| KR1020120062753A KR20120070550A (en) | 2003-12-15 | 2012-06-12 | Cemented carbide tool and method of making the same |
| JP2012214131A JP2013014846A (en) | 2003-12-15 | 2012-09-27 | Cemented carbide tool for mining and construction application and method of making same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE0303360A SE526601C2 (en) | 2003-12-15 | 2003-12-15 | Cemented carbide tool for metal cutting or metal forming, has main body with surface portion having smaller Wc grain size than interior portion and lower binder phase content than interior portion |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SE0303360D0 SE0303360D0 (en) | 2003-12-15 |
| SE0303360L SE0303360L (en) | 2005-06-16 |
| SE526601C2 true SE526601C2 (en) | 2005-10-18 |
Family
ID=30439686
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SE0303360A SE526601C2 (en) | 2003-12-15 | 2003-12-15 | Cemented carbide tool for metal cutting or metal forming, has main body with surface portion having smaller Wc grain size than interior portion and lower binder phase content than interior portion |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (2) | CN100575523C (en) |
| SE (1) | SE526601C2 (en) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104525952A (en) * | 2015-01-22 | 2015-04-22 | 四川科力特硬质合金股份有限公司 | Preparation method of hard alloy pressed blank adapted to general mechanical processing |
| CN105331838A (en) * | 2015-09-29 | 2016-02-17 | 浙江恒成硬质合金有限公司 | Preparation method of gradient alloy |
| US11060155B2 (en) * | 2016-04-01 | 2021-07-13 | Pramet Tools, S.R.O. | Surface hardening of cemented carbide body |
| IL262284B2 (en) * | 2016-04-15 | 2023-10-01 | Sandvik Intellectual Property | Three dimensional printing of cermet or cemented carbide |
| CN107900328A (en) * | 2017-09-30 | 2018-04-13 | 重庆琅博宛冶金材料有限公司 | Powder furnace charge sintering equipment |
| EP3546608B1 (en) * | 2018-03-27 | 2023-06-07 | Sandvik Mining and Construction Tools AB | A rock drill insert |
| EP3653743A1 (en) * | 2018-11-14 | 2020-05-20 | Sandvik Mining and Construction Tools AB | Binder redistribution within a cemented carbide mining insert |
| CN113580275B (en) * | 2021-06-27 | 2023-07-18 | 江苏华昌工具制造有限公司 | High-strength alloy particle saw blade |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4705124A (en) * | 1986-08-22 | 1987-11-10 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Cutting element with wear resistant crown |
| US5623723A (en) * | 1995-08-11 | 1997-04-22 | Greenfield; Mark S. | Hard composite and method of making the same |
| SE513740C2 (en) * | 1995-12-22 | 2000-10-30 | Sandvik Ab | Durable hair metal body mainly for use in rock drilling and mineral mining |
| AT5837U1 (en) * | 2002-04-17 | 2002-12-27 | Plansee Tizit Ag | HARD METAL COMPONENT WITH GRADED STRUCTURE |
-
2003
- 2003-12-15 SE SE0303360A patent/SE526601C2/en not_active IP Right Cessation
-
2004
- 2004-12-07 CN CN200480037135A patent/CN100575523C/en not_active Expired - Lifetime
- 2004-12-15 CN CNA2004101002975A patent/CN1636653A/en active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| SE0303360L (en) | 2005-06-16 |
| CN100575523C (en) | 2009-12-30 |
| CN1636653A (en) | 2005-07-13 |
| SE0303360D0 (en) | 2003-12-15 |
| CN1894431A (en) | 2007-01-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7708936B2 (en) | Cemented carbide tool and method of making the same | |
| US7678327B2 (en) | Cemented carbide tools for mining and construction applications and method of making same | |
| KR100645409B1 (en) | Cemented Carbide Insert | |
| CN106141180B (en) | Cutting tools prepared by additive manufacturing | |
| US20090003943A1 (en) | Coated cemented carbide cutting tool insert | |
| CZ2003819A3 (en) | Cutting tool insert, process of its manufacture and use | |
| KR20090007223A (en) | Coated cutting tools | |
| JP2003328067A (en) | Cemented carbide structural members with microstructure showing gradual transition | |
| EP1867753A1 (en) | Coated inserts for milling | |
| US6468680B1 (en) | Cemented carbide insert with binder phase enriched surface zone | |
| US8142621B2 (en) | Insert for milling of cast iron | |
| SE526601C2 (en) | Cemented carbide tool for metal cutting or metal forming, has main body with surface portion having smaller Wc grain size than interior portion and lower binder phase content than interior portion | |
| KR20130072155A (en) | Cemented carbide body and applications thereof | |
| KR20070070193A (en) | Method of manufacturing cemented carbide | |
| KR100778265B1 (en) | Coated cemented carbide with binder phase enriched surface zone | |
| SE526633C2 (en) | Cemented carbide tool insert/button for mining and construction for drilling/cutting of rock, mineral, asphalt, and concrete, comprises hard constituents in binder phase of cobalt and/or nickel and surface portion(s) and interior portion | |
| SE526633C3 (en) | ||
| EP2201153A1 (en) | Insert for milling of cast iron |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| NUG | Patent has lapsed |