[发明专利]切削工具

说明书

本发明涉及一种切削工具，其包括硬质合金基材，所述硬质合金基材包含WC和粘结相，所述粘结相包含Co、Fe和Ni中的一种或多种，其中所述硬质合金还包含精细分散的η相，所述η相包含Me₁₂C和/或Me₆C碳化物，其中Me为选自W、Mo和粘结相金属的一种或多种金属，其中所述硬质合金中亚化学计量的碳含量在‑0.30重量％至‑0.16重量％之间。所述切削工具将获得对于梳状裂纹的改善的抗性。

技术领域

本发明涉及一种切削工具，其包括硬质合金的基材，所述硬质合金包含控制量的精细分散的η相。

背景技术

由硬质合金制成的切削工具在本领域中是已知的。

碳含量对硬质合金结构的影响是众所周知的。碳的短缺导致η相如W₆Co₆C、W₃Co₃C的形成，而过量的碳导致游离石墨析出。碳含量通常是平衡的，因此不会形成η相或石墨。η相和石墨都被认为是可以避免的。已知含有η相的硬质合金易碎，因此通常不希望有η相。

然而，在本领域中有一些硬质合金等级，其中有意形成了η相。在US 4,843,039中，制造了具有低的碳含量的涂覆的硬质合金刀片，使得在烧结之后，硬质合金含有η相。然后对硬质合金进行渗碳处理，使得形成梯度表面区域。所述表面区域没有η相，并且具有比硬质合金的内部低的Co含量。然而，这些类型的材料对于切削操作来说效果不佳。相反，和在EP 0182759中一样，这些类型的材料通常用于采矿应用中。

EP 2691198描述了适用于采矿应用的硬质合金，其由η相的纳米颗粒增强。纳米颗粒的粒度小于10nm，且硬质合金的磁饱和度至少为0.70*201.9μTm³/kg＝141μTm³/kg。

在一些铣削应用中，梳状裂纹一直是一个问题，并且一直在努力寻找一种对于梳状裂纹具有改善的抗性并且因此具有更长的工具寿命的切削工具材料。

已经发现，通过提供具有受控且良好分布的η相的硬质合金基材，可以显著改善对于梳状裂纹的抗性。

发明内容

本发明涉及一种切削工具，其包括硬质合金基材，所述硬质合金基材包含WC和粘结相，所述粘结相包含Co、Fe和Ni中的一种或多种。所述硬质合金基材还包含η相，所述η相包含Me₁₂C和/或Me₆C碳化物，其中Me选自W、Mo和一种或多种粘结相金属，并且其中所述硬质合金中亚化学计量的碳含量在-0.30重量％至-0.16重量％之间。

技术效果，即对于梳状裂纹的改善的抗性，最可能是由于两个因素，即粘结相中的高W含量和如本文公开的良好分布的η相的存在。W在粘结相中的溶解度与碳含量直接相关。随着碳含量的降低，粘结剂中W的量增加，直到碳含量达到η相形成的界限。如果碳含量降低得更低，则W在粘结剂中的溶解度将不会进一步增加。在一些有益于获得溶解在粘结剂中的大量W的硬质合金等级中，碳含量保持在低水平，但超过η相形成的界限。

根据本发明的硬质合金具有甚至更低的碳含量，从而形成η相。这将产生在粘结剂和η相中都具有高W含量的硬质合金。

η相在本文中意指选自Me₁₂C和Me₆C的碳化物，其中Me选自W、Mo和粘结相金属中的一种或多种。常见的碳化物是W₆Co₆C、W₃Co₃C、W₆Ni₆C、W₃Ni₃C、W₆Fe₆C、W₃Fe₃C。

在本发明的一个实施方式中，η相包含Me₁₂C和Me₆C两者。