[發明專利]涂層切削刀片

有效

• 申請號: 201380034919.6
• 申請日: 2013-06-20
• 公開（公告）號: CN104508185B
• 公開（公告）日: 2018-06-15
• 發明（設計）人: 湯米·拉爾森;彼得·洛夫羅思;漢娜·卡勒胡爾特;欣德里克·恩斯特倫;簡·奎克
• 申請（專利權）人: 山高刀具公司
• 主分類號: C23C30/00
• 分類號: C23C30/00;C23C14/06;C23C14/32;C23C28/04;C23C28/00
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 郭國清;穆德駿

一種切削工具刀片，其包含硬質合金基底和包含NbN層的涂層，其中硬質合金基底包含11?12.5重量％的鈷、0.2?1.2重量％的鉻和86.3?88.4重量％的碳化鎢。

技術領域

本發明涉及一種包含硬質合金基底的涂層切削刀片。

背景技術

鈦基合金的機械加工通常以工具壽命短和金屬切除率低為特征。這歸因于高溫和工具中不利的溫度分布。通常使用濕式機械加工以使熱量產生最小化，從而提高工具壽命。

一般將鈦基合金分成三類合金：α、α+β及β合金。例如Al、V、Sn的合金元素使不同類型的合金穩定并對它們的性能進行改性。

不加涂層的硬質合金切削刀片已常規地用于鈦基合金的機械加工。然而，近年來更常使用涂層碳化物基底，其中基底具有較高的鈷含量。例如，EP 1307602A1公開了一種含鉻的硬質合金基底，其由如下成分組成：10.4-12.7重量百分比(重量％)的鈷，0.2-1.2重量％的鉻，和另外的鎢和碳。該基底具有包括碳氮化鈦基層的涂層。

WO 2009/035396A1公開了一種特別是用于鈦基合金機械加工的切削工具刀片，其內容通過參考并入本文。該刀片包含硬質合金基底和涂層。所述硬質合金的組成為4-14重量％的Co，最高達5重量％的元素Ti、Ta和/或Nb和/或Cr或其它來自IVB、VB或VB族的元素，余量是WC。所述涂層由一個或多個難熔化合物的層構成，其中至少一層包含結晶的立方NbN。

EP 1722009A1公開了一種切削工具刀片、整體立銑刀或鉆，其包含基底和由一個或多個難熔化合物層構成的涂層，所述難熔化合物層中的至少一層包含h-Me1Me2X相，其中Me1是元素V、Cr、Nb和Ta中的一種或多種，Me2是元素Ti、Zr、Hf、Al和Si中的一種或多種，以及X是元素N、C、O或B中的一種或多種。

US 5325747公開了一種涂層切削工具刀片，其包含基底和涂層，所述涂層包含至少一個可能具有殘余拉應力的CVD層，以及至少一個具有高殘余壓應力的層。涂層的最外層優選為具有殘余壓應力的層。基底為具有硬質難熔晶粒的復合物。該切削工具刀片已被發現特別適用于鈦合金和超合金的機械加工。

雖然早先的涂層切削刀片具有令人滿意的性能，但是當涉及在機械加工工件期間、特別是在銑削操作中承受機械沖擊和熱沖擊時，仍需提供具有改進的切削性能的切削刀片。

發明內容

發明目的

本發明的目的是提供一種用于通過排屑去除機械加工鈦合金的切削工具刀片，其具有改進的切削性能，以使得達到切削工具刀片的預期壽命的增加。

發明概述

根據本發明的一個方面，通過如下的切削工具刀片達到上述目的，所述切削工具刀片包含硬質合金基底和包含NbN層的涂層，其中所述硬質合金基底包含11-12.5重量％的鈷(Co)、0.2-1.2重量％的鉻(Cr)以及86.3-88.4重量％的碳化鎢(WC)，和所述硬質合金基底具有11-19kA/m的矯頑力。因此獲得了具有優異切削性能和增加的工具壽命的切削工具。已經發現，具有上述組成的基底與包含NbN層的涂層的組合比先前已知的鈦基合金機械加工用切削工具表現更好。

根據本發明的一個實施方式，所述硬質合金基底包含11.5-12.5重量％的Co。在這個范圍內的鈷含量與包含NbN層的涂層組合的情況下，切削刀片的切削性能會進一步改進。

根據本發明的一個實施方式，所述硬質合金基底包含0.4-1.1重量％的Cr，優選0.7-1.1重量％的Cr。

根據本發明的一個實施方式，所述硬質合金基底具有13-19kA/m、優選13-17.5kA/m的矯頑力。

根據本發明的一個實施方式，所述硬質合金包含0.05-0.20重量％的選自Ti、Nb、Ta及其組合的金屬。