[发明专利]切削工具

说明书

本发明涉及一种切削刀具，包含硬质合金基体，其中所述硬质合金由金属粘结剂中的硬质成分组成。所述硬质成分包含WC，并且所述硬质合金中的WC含量为80重量％～93重量％。所述硬质合金包含Ni和Al，并且具有3重量％～13重量％的Ni含量以及Co/Ni0.33的重量比以及Fe/Ni0.25的重量比以及Cr/Ni0.25的重量比以及0.02Al/(Ni+Co+Fe)0.1的重量比。抗裂度W被定义为在维氏硬度压痕上施加的载荷与在所述维氏硬度压痕的角部处形成的裂纹的总裂纹长度的比率。所述前刀面处的硬度H(前刀面)和所述前刀面处的抗裂度W(前刀面)的乘积是H(前刀面)*W(前刀面)5000HV100*N/μm。

技术领域

本发明涉及一种硬质合金的切削工具，其中所述硬质合金包含金属粘结剂和含有WC的硬质成分。所述切削工具的表面区域的抗裂度高于所述切削工具的本体区域中的抗裂度。

背景技术

用于金属切削应用的切削工具通常包含硬质合金的基体。硬质合金是一种显示高硬度和高韧性两者并且在切削应用中的性能已经成功了几十年的材料。为了进一步改善切削工具的性能，已知用耐磨涂层涂覆所述工具。还已知在称为后处理的工序中处理切削工具，所述后处理包括诸如湿喷射(wet blasting)、干喷射(dry blasting)、切削刃刷光和/或抛光的步骤。这些后处理工序通常改变切削工具的表面粗糙度和/或切削工具的表面区域中的残余应力。

Wang等人，“喷丸处理对钨硬质合金的残余应力和微观结构的影响(Effect ofshot peening on the residual stresses and microstructure of tungsten cementedcarbide)”，材料和设计(Materials and Design)95，2016年，159～164页描述了硬质合金的喷丸处理的效果。其表明，在表面层中诱发了压缩残余应力，在Co和WC两者中都是如此。

存在改善切削工具的寿命和性能以节省制造时间并降低由于切削工具破损而失效的风险的持续需求。还需要减少硬质合金中Co的量，并寻找在金属切削性能方面能够与传统的含Co硬质合金竞争的替代性硬质合金。

发明内容

本发明的目的在于提供一种在金属切削应用中具有改善的耐磨性的切削工具，并且本发明的目的还在于提供一种制造所述切削工具的方法。本发明的另一个目的在于提供一种对于切削刃处的涂层的崩裂(chipping)具有高耐性的切削工具。另一个目的在于提供一种对于切削刃的崩裂和/或切削工具的破损(breakage)具有提高的耐性的车削工具。

这些目的中的至少一个用根据项1的切削工具和根据项14的方法实现。优选的实施方式列在从属项中。

本发明涉及一种切削工具，包含硬质合金基体，其中所述硬质合金由金属粘结剂中的硬质成分组成，所述硬质成分包含WC，并且所述硬质合金中的WC含量为80重量％～93重量％，其中所述硬质合金包含Ni和Al，所述硬质合金具有3重量％～13重量％的Ni含量以及Co/Ni0.33的重量比以及Fe/Ni0.25的重量比以及Cr/Ni0.25的重量比以及0.02Al/(Ni+Co+Fe)0.1的重量比，并且其中所述切削工具包含前刀面、后刀面和在它们之间的切削刃，其中抗裂度(crack resistance)W被定义为

其中P是维氏硬度压痕的载荷100*9.81N，并且ā是在所述维氏硬度压痕的角部(corners)处形成的各裂纹的平均裂纹长度[μm]，并且其中所述前刀面处的硬度H(前刀面)和所述前刀面处的抗裂度的乘积是H(前刀面)*W(前刀面)5000HV100*N/μm、优选10000HV100*N/μm、更优选15 000HV100*N/μm。