專利名稱：用于切斷、切槽和車螺紋的硬質(zhì)合金刀片的制作方法
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(duì)鋼、不銹鋼和超耐熱合金(HRSA)進(jìn)行切斷、切槽和車螺紋。多 層的PVD涂層極大地提高了后刀面的耐磨性，且高鉻的細(xì)晶?；滋?供了良好的抗塑性變形性。
背景技術(shù)：
用于對(duì)較大不同的加工材料(如鋼、不銹鋼和HRSA)進(jìn)行切斷、 切槽和車螺紋的帶涂層的切削刀具刀片必須具有以下特征
1. 較高的抵抗塑性變形性，這是因?yàn)榍邢鞴に囋诘镀那邢魅刑?產(chǎn)生很高的溫度，尤其是在車螺紋時(shí)的刀尖區(qū)域處產(chǎn)生很高的溫度。
2. 良好的抵抗磨蝕磨損性，以便避免很快生長后刀面磨損。
3. 良好的抵抗粘附磨損性，以及基底和涂層之間很好的附著性。 尤其是不銹鋼的碎屑非常易于被焊接到刀片的表面上。
4. 良好的刀刃線韌度，以便避免破損或碎裂。
5. 良好的體積韌度，以便避免體積破裂，尤其是在切斷到中間時(shí) 的破裂。
美國專利US6,261，673公開了一種帶涂層的硬質(zhì)合金刀片，其適用 于鋼制部件的切槽或切斷，例如鋼或不銹鋼管或桿。這種刀片的特征 在于，WC-Co基的硬質(zhì)合金基底和相對(duì)較薄的涂層，其中WC-Co基的 硬質(zhì)合金基底具有高W合金的Co粘結(jié)相，而相對(duì)較薄的涂層包括具有 柱狀晶粒的TiQNyOz的內(nèi)層，接著是細(xì)晶粒k-Al203層，以及TiN的頂層。
美國專利US6，342，291公開了一種有用于對(duì)鋼制部件進(jìn)行切槽或 切斷的帶涂層的切削刀具，例如對(duì)鋼或不銹鋼管或桿的切槽和切斷。這種刀片的特征在于，WC-Co基的硬質(zhì)合金基底和堅(jiān)硬耐磨的涂層， 其中WC-Co基的硬質(zhì)合金基底具有高W合金的Co粘結(jié)相，而堅(jiān)硬耐磨 的涂層包括具有重復(fù)變化的Ti/Al比率的(TixAlby) N組分的子層的多 層結(jié)構(gòu)。
EP-A-1798310公開了一種用于對(duì)包括基底和涂層的超耐熱合金和 不銹鋼進(jìn)行切斷和切槽的切削刀片。基底包括5-7wt-%的Co 、 0.15-0.60wt-。/。的TaC、 0.10-0.50wt-。/。的NbC、和余量的WC。涂層由均 勻AUVxN層組成，其中x二0.6-0.8，且厚度為l-3.8pm。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種切削刀具刀片，適用于在濕潤條件下對(duì) 鋼、不銹鋼和HRSA進(jìn)行切斷、切槽和車螺紋。
本發(fā)明的另一目的是提供一種切削刀具刀片，其具有提高的抵抗 塑性變形性和耐磨性。
本發(fā)明的又一目的是提供一種切削刀具，其中在損害降低的刀刃 線韌度的情況下，沒有獲得提高的抵抗塑性變形性。
現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)，多層(Ti， Al) N的PVD涂層與高鉻的細(xì)晶?；椎慕Y(jié) 合提供了在濕潤條件下對(duì)鋼、不銹鋼和HRSA進(jìn)行切斷、切槽和車螺紋 時(shí)良好的抗塑性變形性、良好的耐磨性以及足夠的刀刃線韌度。
因而，本發(fā)明涉及一種帶涂層的切削刀具刀片，其包括硬質(zhì)合金 基底和涂層。硬質(zhì)合金基底包括，優(yōu)選地由以下組成WC， 7.5-10.5wt-% 的Co，優(yōu)選為8.0-10.0wt-。/。的Co，最優(yōu)選為8.5-9.5wt-。/。的Co，以及 0.7-1. lwt-%的Cr ，優(yōu)選為0.8-1.0%wt-%的Cr 。硬質(zhì)合金還包含 100-300ppm的Ti、優(yōu)選為150-275ppm的Ti、最優(yōu)選為200-260ppm的Ti。 在另一實(shí)施方式中，Ti的一部分用Ta取代，并且Ti/Ta的重量比》0.8，
7優(yōu)選為^1.7，最優(yōu)選為1.2-1.5。
粘結(jié)相與w和o合金化，這影響粘結(jié)的磁性性能，并由此關(guān)系到
CW—Cr比率值，CW—Cr比率定義如下
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-。/oCo是Co在硬質(zhì)合金中的重量百分比。
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)硬質(zhì)合金具有0.77-0.97的CW—Cr比率，優(yōu)選為 0.80-0.94，最優(yōu)選為0.82-0.92，以及21-27kA/m的矯頑性，優(yōu)選為 22-26kA/m時(shí)，實(shí)現(xiàn)提高的切削性能。
燒結(jié)體也可包含少量另外沉淀相或多個(gè)沉淀相的析出，如W相、 MX或N^X3、 M3X2，其中M: (Ti+Ta+Co+Cr+W)，而X二C或N，且 可容許達(dá)到的體積分?jǐn)?shù)最大為0.5vol-。/。，而不會(huì)有有害影響。
涂層包括具有不同A1/Ti比率的兩個(gè)(Ti， Al) N層。內(nèi)層具有比 外層高的A1/Ti比率。內(nèi)層由AlyTi!.yN層組成，其中y二0.4-0.67，優(yōu)選為 0.45-0.60。內(nèi)層的涂層厚度為0.3-2.5pm，優(yōu)選為0.5-2.0nm。在一個(gè)優(yōu) 選實(shí)施方式中，內(nèi)層為非周期性薄層涂層，其由Al/Ti^N和AVriLvN的 交替層組成，其中z二O.55-0.70，優(yōu)選為z二O.6-0.67，以及v:0.35-0.53， 優(yōu)選為v-0.40-0.50。每個(gè)單獨(dú)的層的涂層厚度均為0.1-20nm，優(yōu)選為 l-10nm 。外層由AVIVwN層組成，其中w=0.15-0.35 ，優(yōu)選為 w=0.20-0.30。外層涂層厚度為0.5-5.0pm，優(yōu)選為1.0-4.0|im。在一個(gè)優(yōu) 選實(shí)施方式中，外層由具有AlmTi^N、 AlJVnN和AlkT"N的交替層的 非周期性薄層涂層組成，其中n^0-0.2，優(yōu)選為m^0-0.1， n=0.35-0.53， 優(yōu)選為11=0.40-0.50， k=0.55-0.70，優(yōu)選為ki.6-0.67。每個(gè)單獨(dú)的層的 涂層厚度均為0.1-20nm，優(yōu)選為l-10nm。涂層的總厚度為0.8-7.5pm， 優(yōu)選為1.5-6.(Him。各個(gè)層的厚度是在側(cè)面上低于切削刃0.2mm處測(cè)量 的。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，涂層具有由TiN層組成的最內(nèi)層附著層， 其厚度為0.05-0.2pm，優(yōu)選為0.1-0.2pm。
在一個(gè)實(shí)施方式中，涂層具有TiN頂層，用于色彩目的。該TiN層 的厚度為0.1-lpm，優(yōu)選為0.1-0.3pm。
在另一個(gè)實(shí)施方式中，涂層具有AlpTi,.pN頂層，用于色彩目的， 其中p-0.05-0.67。 AlpTi,-pN層的厚度為0.2-lpm，優(yōu)選為0.2-0.4pm。
本發(fā)明還涉及一種制造包括硬質(zhì)合金基底和涂層的涂層切削刀具 刀片的方法。硬質(zhì)合金基底采用常規(guī)粉末冶金技術(shù)來碾磨、壓制和燒 結(jié)制造。硬質(zhì)合金基底包括，優(yōu)選地由下列組成WC， 7.5-10.5wt-% 的Co，優(yōu)選為8.0-10.0wt-。/。的Co，最優(yōu)選為8.5-9.5wt-。/。的Co，以及 0.7-l.lwt-。/。的Cr，優(yōu)選為0.8-1.0。/。wt-。/。的Cr。在一個(gè)實(shí)施方式中，硬質(zhì) 合金還包含100-300ppm的Ti、優(yōu)選為150-275ppm的Ti、最優(yōu)選為 200-260ppm的Ti。在另一個(gè)實(shí)施方式中，Ti的一部分用Ta取代，且Ti/Ta 的重量比》0.8，優(yōu)選為^1.7，最優(yōu)選為1.2-1.5，以TaC、 (Ta， W) C、 TiC、 (Ta， W) C和/或(Ti， Ta， W ) C或這些的組合添加。在真空 中141(TC下燒結(jié)1小時(shí)后，矯頑性為21-27kA/m，優(yōu)選為22-26kA/m。
CW—Cr比率為0.77-0.97，優(yōu)選為0.80-0.94，最優(yōu)選為0.82-0.92，且
通過將適量炭黑或W粉末加入到粉末混合物中來監(jiān)測(cè)。
在常規(guī)后燒結(jié)處理之后，用陰極電弧蒸鍍法或磁控濺射來沉積由 具有不同A1/Ti比率的兩個(gè)(Ti， A1)N層組成的涂層。內(nèi)層具有比外層 高的A1/Ti比率。內(nèi)層由Aly!VyN層組成，其中y二0.4-0.67，優(yōu)選為 0.45-0.60。內(nèi)層的涂層厚度為0.3-2.5pm，優(yōu)選為0.5-2.0pm。在一個(gè)優(yōu)
選實(shí)施方式中，內(nèi)層為非周期性薄層涂層，其由Ai;rikN和AUVvN的
交替層組成，其中z二O.55-0.70，優(yōu)選為z^0.6-0.67，以及v:0.35-0.53，優(yōu)選為v-0.40-0.50。每個(gè)單獨(dú)的層的涂層厚度均為0.1-20nm，優(yōu)選為 l-10nm 。外層由AVTi,-wN層組成，其中w=0.15-0.35 ,優(yōu)選為 w=0.20-0.30。外層涂層厚度為0.5-5.0pm，優(yōu)選為1.0-4.0pm。在一個(gè)優(yōu) 選實(shí)施方式中，外層由具有AU!VmN、 AVTi^N和AlkTVkN的交替層的 非周期性薄層涂層組成，其中m,.2，優(yōu)選為nvK)-O.l， n=0.35-0.53， 優(yōu)選為n-0.40-0.50， k=0.55-0.70，優(yōu)選為k《.6-0.67。每個(gè)單獨(dú)的層的 涂層厚度均為0.1-20nm，優(yōu)選為l-10nm。涂層的總厚度為0.8-7.5pm， 優(yōu)選為1.5-6.0/im。
本發(fā)明還涉及根據(jù)上述的刀片的用途，用于對(duì)鋼和不銹鋼在濕潤 條件下的切斷、切槽和車螺紋，切削速度為30-400m/分鐘，而進(jìn)刀速度 為0.05-0.6mm/轉(zhuǎn)，以及用于對(duì)HRSA的切斷、切槽和車螺紋，切削速度 為15-100m/分鐘，而進(jìn)刀速度為0.02-0.3mm/轉(zhuǎn)。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例l (本發(fā)明)
Al.多層(Ti， Al) N涂層通過陰極電弧蒸鍍法而被沉積在由硬質(zhì) 合金制成的切削刀片上，其中硬質(zhì)合金具有以下組分9wt-。/。的Co， 0.9wt-o/o的Cr， 230ppm的Ti以及余量的WC，且矯頑力為23.6kA/m，其 對(duì)應(yīng)于平均約0.8nm的晶粒尺寸，以及6.7的磁性Co含量，其對(duì)應(yīng)0.95 的CW一Cr比率。該涂層采用利用Ti和TiAl金屬源的電弧蒸鍍法來沉積。 TiN附著層采用Ti金屬源在混合起來的Ar和N2氣氛中沉積。TiN附著層 的涂層厚度為0.15)am。第二層采用由Alo.67Tio.33和Alo.5QTio.5Q合金組成的 耙料在N2氣氛中沉積。非周期性薄層結(jié)構(gòu)通過在沉積室內(nèi)刀片的3度 (fold)旋轉(zhuǎn)而獲得。第二層的厚度為1.6pm。平均組分為Alo.54Tio.46N， 其由SEM-EDS測(cè)定。第二層的各個(gè)薄層的平均厚度為8nm，其由透射 電子顯微鏡(TEM)測(cè)定。外部的第三層采用由Ti、 Al。.6/TiQ.33和 Al。，Ti。^合金組成的靶料在N2氣氛中沉積。非周期性薄層結(jié)構(gòu)通過在 沉積室內(nèi)刀片的3度旋轉(zhuǎn)而獲得。該第三層的厚度為2.6pm。第三層的 平均組分為Al。.24Ti。.76N，其由SEM-EDS測(cè)定。第三層的各個(gè)薄層的平均厚度為llnm，其由TEM測(cè)定。所施加涂層的總厚度為4.4pm。
A2.與A1中相同的涂層沉積在硬質(zhì)合金上，硬質(zhì)合金組分為 9wt-。/。的Co， 0.9wt-。/。的Cr， 130ppm的Ti， 100ppm的Ta，以及余量的 WC。
實(shí)施例2 (現(xiàn)有技術(shù))
由硬質(zhì)合金基底組成的硬質(zhì)合金切槽刀片，硬質(zhì)合金基底由 10wt-。/。的Co， 0.39wt-。/。的Cr，以及余量WC組成，其中矯頑性為20kA/m， 且CW—Cr為0.89，對(duì)應(yīng)于0.9pm的晶粒尺寸和1600HV3的硬度，該硬質(zhì) 合金切槽刀片涂敷有4.4pm的PVD (Ti， Al) N多層，該多層由均勻的 Alo.sTio.5N層以及具有TiN和Alo.5Tio.sN層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Alo.5Ti。.5N層的厚度為0.1-0.2pm，而薄 層的厚度為0.1-0.2pm。在薄層內(nèi)，每個(gè)單獨(dú)的TiN或Al。.5Ti。.5N層的厚 度均為0.1 -20nm。該多層的平均組分用SEM-EDS測(cè)定為AlQ.2TiQ.8N。
實(shí)施例3
將刀片A1和B在調(diào)質(zhì)鋼制部件的切槽和車削中試驗(yàn)。首先的操作 為從外徑46mm切一個(gè)2mm深的切槽，然后沿桿車削20mm，之后返回 來切槽和車削，這樣繼續(xù)直到直徑為10.2mm。
操作切槽和車削 材料AISI4340 (SS 2541-03) 刀片型號(hào)N123G2-0300-0003-TF 切削速度220m/分鐘 切槽進(jìn)刀速度0.15mm/轉(zhuǎn) 車削進(jìn)刀速度0.13mm/轉(zhuǎn) 每個(gè)部件用時(shí)28秒鐘 用冷卻液結(jié)果完成的部件數(shù)量，以及刀具壽命，以分鐘表示: 等級(jí)A1 (本發(fā)明)86.7個(gè)部件，40.5分鐘切削
等級(jí)B (現(xiàn)有技術(shù))46.7個(gè)部件，21.8分鐘切削
實(shí)施例4
將刀片A1和B在調(diào)質(zhì)鋼的切槽中試驗(yàn)。切槽的外徑D。為178mm， 內(nèi)徑D,為172mm，以及切槽的寬度為3mm。
操作切槽
材料AISI 4340 (SS 2541-03) 刀片型號(hào)N123G2-0300陽0003-TF 切削速度210m/分鐘 切槽進(jìn)刀速度0.12mm/轉(zhuǎn) 切削深度3mm
每次循環(huán)的時(shí)間3分鐘(l次循環(huán)為30個(gè)槽) 用冷卻液
結(jié)果以預(yù)定后刀面磨損為0.2mm的刀具壽命。 等級(jí)A1進(jìn)行21.3次循環(huán)，且總共切削時(shí)間為63.9分鐘。 刀片B的刀具壽命為11.3次循環(huán)，并且在33.9分鐘內(nèi)完成。
實(shí)施例5
將刀片A1和B在奧氏體不銹鋼制部件的切槽和車削中試驗(yàn)。首先 的操作為從外徑45mm切一個(gè)2mm深的切槽，然后沿桿車削20mm，之 后返回來切槽和車削，這樣繼續(xù)直到直徑為10.2mm。
操作切槽和車削 材料SANMAC316L 刀片型號(hào)N123H2-0400-0008-TM 切削速度180m/分鐘切槽進(jìn)刀速度0.15mm/轉(zhuǎn) 車削進(jìn)刀速度0.15mm/轉(zhuǎn) 每個(gè)部件用時(shí)27秒鐘 用冷卻液
結(jié)果完成的部件數(shù)量，以及刀具壽命，以分鐘表示
等級(jí)A1 (本發(fā)明)70個(gè)部件，31.5分鐘切削 等級(jí)B (現(xiàn)有技術(shù))51個(gè)部件，23.3分鐘切削
實(shí)施例6
將刀片A1和B在對(duì)鋼的切槽中試驗(yàn)，其中D。為159mm， D,為 140mm，以及寬度為9.5mm。
操作切槽
材料SN2039
刀片型號(hào)N123L2-0800-RM 切削速度150-130m/分鐘 進(jìn)刀速度0.3mm/轉(zhuǎn) 每個(gè)部件用時(shí)90秒鐘 用冷卻液
結(jié)果完成的部件數(shù)量，以及刀具壽命，以分鐘表示
等級(jí)A1 (本發(fā)明)71個(gè)部件，106.5分鐘切削 等級(jí)B (現(xiàn)有技術(shù))34個(gè)部件，51分鐘切削
實(shí)施例7
將刀片A1和B在對(duì)鋼C40的內(nèi)螺紋車削中試驗(yàn)，其中該內(nèi)螺紋為 M24xl.5，長度24mm，鋼C40硬度為190-250HB。
操作內(nèi)螺紋車削
13材料C40
刀片型號(hào)R166.OL-16MM01-150 切削速度115m/分鐘 操作次數(shù)每個(gè)螺紋7次
用冷卻液
結(jié)果螺紋的數(shù)量
等級(jí)A1 (本發(fā)明)580個(gè)螺紋 等級(jí)B (現(xiàn)有技術(shù))430個(gè)螺紋
實(shí)施例8
將刀片A2和B在對(duì)鋼的切槽中試驗(yàn)，其中D。為177.9mm至Di為 165.8mm。切槽的寬度為12.45mm。
操作切槽 材料16MnCr5
刀片型號(hào)N123H2-0400-0004-TF 切削速度255m/分鐘 進(jìn)刀速度0.15mm/轉(zhuǎn) 每個(gè)部件用時(shí)17秒鐘 用冷卻液
結(jié)果以預(yù)定的表面光潔度的部件數(shù)量，以及刀具壽命，以分鐘
表示
等級(jí)A2 (本發(fā)明)107個(gè)部件，30.3分鐘切削 等級(jí)B (現(xiàn)有技術(shù))75個(gè)部件，21.3分鐘切削
實(shí)施例9
將刀片A2和B在切斷鋼桿中試驗(yàn)，其中切斷從D。為20mm至中心。操作切斷
材料42CrMo4、硬度320HB 刀片型號(hào)N123G2-0300-0002-CM 切削速度100-0m/分鐘
進(jìn)刀速度0.15mm/轉(zhuǎn)，從直徑為3mm開始，fi.05mm/轉(zhuǎn)
每個(gè)部件用時(shí)4秒鐘
用冷卻液
結(jié)果部件數(shù)量，以及刀具壽命，以分鐘表示
等級(jí)A2 (本發(fā)明)6200個(gè)部件，413分鐘切削 等級(jí)B (現(xiàn)有技術(shù))3600個(gè)部件，240分鐘切削
實(shí)施例IO
將刀片A2和B在切斷鋼管中試驗(yàn)，其中切斷從D。為36mm到Di為 17mm。
操作切斷管
材料42CD4、硬度300HB 刀片型號(hào)N123G2-0300-0003-CR 切削速度150m/分鐘 進(jìn)刀速度0.1mm/轉(zhuǎn) 每個(gè)部件用時(shí)3.2秒鐘 用冷卻液
結(jié)果部件數(shù)量，以及刀具壽命，以分鐘表示
等級(jí)A2 (本發(fā)明)1159個(gè)部件，61.8分鐘切削 等級(jí)B (現(xiàn)有技術(shù))754個(gè)部件，40.2分鐘切削
實(shí)施例ll
將刀片A2和B在切斷鋼管中試驗(yàn)，其中切斷從D。為120mm到Di為115mm。
操作切斷管
材料SAE1010、硬度110HB 刀片型號(hào)N123G2-0300-0003-CR 切削速度226m/分鐘-216m/分鐘 進(jìn)刀速度0.15mm/轉(zhuǎn) 每個(gè)部件用時(shí)1.67秒鐘 用冷卻液
結(jié)果部件數(shù)量，以及刀具壽命，以分鐘表示
等級(jí)A2 (本發(fā)明)700個(gè)部件，19分鐘切削 等級(jí)B (現(xiàn)有技術(shù))580個(gè)部件，16分鐘切削
實(shí)施例12
將刀片A2和B在切斷20mm的Inconel (鉻鎳鐵合金)銷中試驗(yàn)。 操作切斷銷
材料鉻鎳鐵合金718
刀片型號(hào)N123G2-0300-0002-CM
切削速度20m/分鐘
進(jìn)刀速度0.07mm/轉(zhuǎn)-0.03mm/轉(zhuǎn)
用冷卻液
結(jié)果部件數(shù)量
等級(jí)A2 (本發(fā)明)IOO個(gè)銷
等級(jí)B (現(xiàn)有技術(shù))85個(gè)銷
權(quán)利要求
1.用于對(duì)鋼和不銹鋼進(jìn)行切斷、切槽和車螺紋的切削刀具刀片，包括基底和涂層，其特征在于所述基底包括WC，7.5-10.5wt-％的Co，0.7-1.1wt-％的Cr，100-300ppm的Ti，其中CW_Cr比率為0.77-0.97，以及矯頑性為21-27kA/m，所述CW_Cr比率的定義如下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，所述涂層包括不同Al/Ti比率的兩個(gè)(Ti，Al)N層內(nèi)層AlyTi1-yN和外層AlwTi1-wN，其中y＝0.4-0.67，w＝0.15-0.35，所述內(nèi)層厚度為0.3-2.5μm，所述外層厚度為0.5-5.0μm。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的切削刀具刀片，其特征在于所述基底包括8.5-9.5wt-。/。的Co。
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 述基底包括0.8-1.0wt-G/o的Cr。
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 述基底包括200-260卯m的Ti。
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 述基底具有0.82-0.92的CWj:r比率和22-26kA/m的矯頑性。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l-5中任一項(xiàng)所述的切削刀具刀片，其特征在于 y=0.45-0.60，而\￥=0.20-0.30。
7.根據(jù)權(quán)利要求l-6中任一項(xiàng)所述的切削刀具刀片，其特征在于所< 述內(nèi)層AlyTi,.yN的厚度為0.5-2.0pm ，所述外層AlwTi,.wN的厚度為 ，1.0-4.0|um。
8. 根據(jù)權(quán)利要求l-7中任一項(xiàng)所述的切削刀具刀片，其特征在于所述基底中的Ti部分地用Ta取代，達(dá)到Ti/Ta的重量比》0.8，但蕓1.7。
9. 根據(jù)權(quán)利要求l-8中任一項(xiàng)所述的切削刀具刀片，其特征在于所述內(nèi)層為由AUV,N和AVn^N的交替層組成的非周期性薄層涂層，其中2=0.55-0.70，而vK).35-0.53，且每個(gè)單獨(dú)的層的厚度均為0.1-20nm，和/或，所述外層由具有AlmIVmN、 AUVnN和AlkTVkN的交替層的非周期性薄層涂層組成，其中111=0-0.2， n=0.35-0.53， k=0.55-0.70，且每個(gè)單獨(dú)的層的厚度均為0.1-20nm。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的切削刀具刀片，其特征在于z=0.6-0.67，而￥=0.40-0.50。
11. 根據(jù)權(quán)利要求9-10中任一項(xiàng)所述的切削刀具刀片，其特征在于m=0-0.1， n=0.40-0.50，而k^0.6-0.67。
12. 根據(jù)權(quán)利要求9-ll中任一項(xiàng)所述的切削刀具刀片，其特征在于所述內(nèi)層和所述外層都由非周期性薄層涂層組成，其中每個(gè)單獨(dú)的層的厚度均為l-10nm。
13. 根據(jù)權(quán)利要求1-114中任一項(xiàng)所述的切削刀具刀片，其特征在于最內(nèi)層附著層為TiN,其厚度為0.05-0.2)am。
14. 制造帶涂層的切削刀具刀片的方法，所述刀片包括硬質(zhì)合金基底和涂層，其特征在于，所述方法包括以下步驟提供基底，其采用常規(guī)粉末冶金技術(shù)來碾磨、壓制和燒結(jié)而成，所述基底包括WC， 7.5-10.5wt-o/o的Co， 0.7-1.lwt-0/。的Cr，和100-300ppm的Ti，其中CWJ3r比率為0.77-0.97，以及矯頑性為21-27kA/m，所述CW—Cr比率定義如下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，采用陰極電弧蒸鍍法或磁控濺射法沉積涂層，所述涂層包括具有不同Al/Ti比率的兩個(gè)(Ti， Al) N層內(nèi)層AlyTVyN和外層AVTi^N，其中廠0.4-0.67， w=0.15-0.35,所述內(nèi)層厚度為0.3-2.5pm，所述外層厚度為0.5-5.0,。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于所述基底包括8.5-9.5wt-。/。的Co。
16. 根據(jù)權(quán)利要求14-15中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于所述基底包括0.8-1.0wt-。/。的Cr。
17. 根據(jù)權(quán)利要求14-16中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于所述基底包括200-260ppm的Ti。
18. 根據(jù)權(quán)利要求14-17中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于所述基底具有0.82-0.92的CW一Cr比率和22-26kA/m的矯頑性。
19. 根據(jù)權(quán)利要求14-18中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于對(duì)于所述內(nèi)層AlyTi!-yN， y=0.45-0.60，而且對(duì)于所述外層AlwIVwN， w=0.20-0.30。
20. 根據(jù)權(quán)利要求14-19中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于所述內(nèi)層AlylVyN的厚度為0.5-2.0^n，所述外層AlwTi^N的厚度為1.0-4.0pm。
21. 根據(jù)權(quán)利要求14-20中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于所述基底中的Ti部分地用Ta取代，達(dá)到Ti/Ta的重量比^0.8,但^1.7。
22. 根據(jù)權(quán)利要求14-21中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于所述內(nèi)層為由Ai;rikN和Ai;nLvN的交替層組成的非周期性薄層涂層，其中z二0.55-0.70，而v-0.35-0.53，且每個(gè)單獨(dú)的層的厚度均為0.1-20nm，和/或，所述外層由具有AlmTi,.mN、 AlJVnN和AlkTi,.kN的交替層的非周期性薄層涂層組成，其中111=0-0.2， n=0.35-0.53， k=0.55-0.70，且每個(gè)單獨(dú)的層的厚度均為0.1-20nm。
23. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其特征在于z=0.6-0.67，而v=0.40-0.50。
24. 根據(jù)權(quán)利要求21-22中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于m=0-0.1，n=0.40-0.50，而k46-0.67。
25. 根據(jù)權(quán)利要求1-13中任一項(xiàng)所述的刀片的用途，用于在濕潤條件下對(duì)鋼和不銹鋼進(jìn)行切斷、切槽和車螺紋，切削速度為30-400m/分鐘，而進(jìn)刀速度為0.05-0.6mm/轉(zhuǎn)。
26. 根據(jù)權(quán)利要求1-13中任一項(xiàng)所述的刀片的用途，用于在濕潤條件下對(duì)HRSA進(jìn)行切斷、切槽和車螺紋，切削速度為15-100m/分鐘，而進(jìn)刀速度為0.02-0.3mm/轉(zhuǎn)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于對(duì)鋼和不銹鋼進(jìn)行切斷、切槽和車螺紋的切削刀片，其包括基底和涂層。所述基底包括WC，7.5-10.5wt-％的Co，0.7-1.1wt-％的Cr，100-300ppm的Ti。Ti可部分地用Ta取代，達(dá)到Ti/Ta的重量比≥0.8。所述涂層包括具有不同Al/Ti比率的兩個(gè)(Ti，Al)N層內(nèi)層Al_yTi_1-yN和外層Al_wTi_1-wN，其中y＝0.4-0.67，w＝0.15-0.35，所述內(nèi)層厚度為0.3-2.5μm，所述外層厚度為0.5-5.0μm。
文檔編號(hào)C23C14/32GK101596611SQ20081010955
公開日2009年12月9日 申請(qǐng)日期2008年6月2日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月2日
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