[發(fā)明專利]具有涂層的銑削刀片

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200710110109.0
• 申請(qǐng)日: 2007-06-15
• 公開（公告）號(hào): CN101088757A
• 公開（公告）日: 2007-12-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 比約恩·永貝里;萊夫·阿克松;伊布拉尼姆·薩迪克
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山特維克知識(shí)產(chǎn)權(quán)股份有限公司
• 主分類號(hào): B32B33/00
• 分類號(hào): B32B33/00;B32B15/01;C22C29/00;C23C16/30;C23C14/06;B23C5/00
• 代理公司: 中原信達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 田軍鋒;鄭立

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種具有涂層的硬質(zhì)合金銑削刀片，特別適用于在干燥環(huán)境中的灰口鑄鐵、高合金化灰口鑄鐵、具有或不具有鑄造表皮的蠕墨鑄鐵(CGI)的粗加工或半精加工銑削。

背景技術(shù)

當(dāng)硬質(zhì)合金切削刀片用于鑄鐵的加工時(shí)，切削刀刃會(huì)由于不同的磨損原理，如化學(xué)磨損以及磨損量而被磨損。另外，銑削切削刀刃通常會(huì)產(chǎn)生梳狀裂縫。形成的梳狀裂縫垂直于刀刃，且這是周期負(fù)荷和熱負(fù)荷作用的結(jié)果。當(dāng)梳狀裂縫延伸至硬質(zhì)合金體一定的深度后，刀刃就開始產(chǎn)生碎裂和斷裂。

鑄鐵構(gòu)件的顯著特點(diǎn)就是：其硬表面區(qū)的結(jié)構(gòu)相當(dāng)大偏離其整體結(jié)構(gòu)。其表面區(qū)通常包含硬夾雜物和模具上來的沙粒。這使得對(duì)鑄鐵的切削有很高的要求。同時(shí)，切削刀片應(yīng)當(dāng)能夠應(yīng)付大范圍的切削條件，如不同的切削速度、切削深度和切削給進(jìn)速度以及可控的外部條件，如工件的振動(dòng)。

所有的這些因素要求切削刀片的多種性能。用于銑削鑄鐵的商用硬質(zhì)合金刀片一般優(yōu)選地相對(duì)于一種或兩種所述的磨損類型進(jìn)行優(yōu)化。

美國專利No.5912051披露了一種特別適用于干銑削灰口鑄鐵的、具有涂層的切削刀片。

美國專利No.6062776披露了一種具有涂層的硬質(zhì)合金切削刀片，其特別適用于在需要具有高硬度的硬質(zhì)合金刀刃的切削加工中，濕銑削或干銑削具有或不具有磨蝕表面區(qū)的低合金鋼和中合金鋼，或不銹鋼工件。所述的外部切削條件為：工件的復(fù)雜形狀、振動(dòng)、碎屑鍛壓、碎屑的再次切削等等。

美國專利No.6177178披露了一種特別適用于濕銑削和干銑削低合金鋼和中合金鋼的、具有涂層的硬質(zhì)合金切削刀片。

WO?01/16388披露了一種具有涂層的刀片，其特別適用于在高的切削速度下，干銑削或濕銑削具有或不具有磨蝕表面區(qū)的低合金鋼或中合金鋼，以及在高的切削速度下，銑削淬硬鋼。

美國專利No.6638609披露了一種具有涂層的銑削刀片，其特別適用于在低的或中等的切削速度下，干銑削具有或不具有鑄皮(castskin)的灰口鑄鐵，以及在中等切削速度下，濕銑削具有或不具有鑄皮的球墨鑄鐵和蠕墨鑄鐵。

美國專利申請(qǐng)2006/0115683披露了一種具有涂層的銑削刀片，其特別適用于在高的切削速度下，干銑削具有或不具有鑄皮的灰口鑄鐵，以及在高的切削速度下，干銑削具有或不具有鑄皮的球墨鑄鐵或蠕墨鑄鐵。所述的刀片為具有低含量立方碳化物的WC-Co硬質(zhì)合金，以及高W-合金化粘結(jié)相，以及包含柱狀晶粒的TiCxNy內(nèi)層，其上為α-Al₂O₃濕噴砂層。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種較現(xiàn)有的刀具具有顯著的優(yōu)良的切削性能的、具有涂層的硬質(zhì)合金切削刀，其特別適用于優(yōu)選在較高的切削速度下，粗銑削灰口鑄鐵、高合金化灰口鑄鐵，以及蠕墨鑄鐵。

令人驚訝的發(fā)現(xiàn)，如果所述的刀片包括：具有W-合金化粘結(jié)相、良好平衡的化學(xué)組分以及一定晶粒尺寸的WC的硬質(zhì)合金體，柱狀TiC_xN_y-層和后處理的α-Al₂O₃頂層，則考慮到上述切削工藝中常見的不同的磨損類型，能夠制得具有良好性能的銑削切削工具刀片。

根據(jù)本發(fā)明，具有涂層的切削刀片包含硬質(zhì)合金體，其成分為7.3-7.9wt％的Co，優(yōu)選7.5-7.7wt％的Co；1.0-2.0wt％、優(yōu)選1.3-1.7wt％的Ta、Nb和Ti的金屬立方碳化物，以及余量為WC，優(yōu)選90.6-91.2wt％WC。Ti含量優(yōu)選在工業(yè)雜質(zhì)的水平上或?yàn)?。矯頑磁性，Hc的值應(yīng)在13.8-15.7kA/m的范圍內(nèi)，優(yōu)選為14.2-15.2kA/m內(nèi)。

鈷粘結(jié)相同W合金化。粘結(jié)相中W的含量如下式所示：

CW-比值＝磁性-％Co/wt-％Co

其中磁性-％Co為磁性Co的重量百分比，以及wt-％Co為硬質(zhì)合金中Co的重量百分比。

CW-值為Co粘結(jié)相中W含量的函數(shù)。0.75-0.8的CW-值相當(dāng)于粘結(jié)相中很高的W-含量，而CW-比值為1大體上相當(dāng)于沒有W-合金化。

本發(fā)明中所述的良好的切削性能在下述情況下得到：

A)硬質(zhì)合金體具有與W合金化的鈷粘結(jié)相，相當(dāng)于CW-比值為0.85-0.94，優(yōu)選為0.88-0.92，以及

B)涂覆之前的刀片具有25-50μm的刀刃倒角。

C)涂層具有：