183368. lajstromszámú szabadalom • Vas munkadarab előnyösen szerszám legalább két felületi réteggel ellátva
1 183 368 2 gén van megkötve a sztöchiometriai aránynál. Ezt követően erre a rétegre visszük fel vákuumionplazmás eljárással a 4. ábra szerinti II.a sztöchiometrikus arányú Sj = = 2—3 /am vastagságú réteget. A korábban felvitt rétegnek az a sajátossága, hogy a 5 benne levő titán a külső réteg felvitele során létrejött fizikai viszonyok között - mivel a nitrogéntartalomhoz képest fölös mennyiségben van a titán - a sztöchiometrikus arányt figyelembe véve, egyrészt az acélfelület dekárbonizálása révén karbonfelvételre.' hajlamos, más- 10 részt az alapfémbe diffundál. így alakul ki, a végbemenő anyagtranszport eredményeképpen egy, a legkülső réteghez képest kevésbé kemény, de a szerszámhoz jól kötődő, 4. ábra szerinti Il.b réteg, melynek vastagsága 5 2 = 10/um. A külső (Il.a), sztöchiometrikus összetételű titánnitrid 15 réteggel együtt nagy hő- és kopásállóságú komplex réteget alkot, amely a megengedhető forgácsolósebesség határértékét a bevonatlan állapotban adott feltételekre jellemző Vh = 0,7 m/s-ról Vhi í? 0,85 m/s-ra növeli, és a HV = 2000 felületi keménység révén az éltartam az alap- 20 fémének legalább kétszerese lesz. Hyen módon az eredeti szerszámanyag forgácsolóképessége 100%-kal növekszik, és alkalmazhatóságának forgácsolósebesség-tartománya a keményfémek felé 25 %-kal szélesedik. 2. példa Az 1. példában fő paramétereivel megadott gyorsacélszerszámon komplex réteget hozunk létre, amelyben a 30 4. ábra szerinti közbülső II.b réteg Ő2 = 12 /um vanádium(titán)karbid, a legkülső II.a réteg pedig 5, ^ 3 /um titánnitrid. A közbenső réteget a PVD eljárásra szolgáló berendezésben ~ annak rendeltetésszerű alkalmazásától eltérően 35 — a nitrogénadagolást megszüntetjük. Ilyen módon a felületet titánionokkal bombázva, a határrétegben a titánkoncentrációt megnöveljük. A titán a gyorsacél alapfémben levő vanádium karbidjánál stabilabb karbidot képez, ezért a karbidokban a titán a vanádium helyére kerül, a vanádiumot a titán a felülettől mélyebbre szorítva, ott yanádiumban dús réteget hoz létre. Ilyen módon ő 2 = 12 pm vastagságú vanádium(titán)karbid összetett réteg keletkezik. Ez a külső, sztöchiometrikus összetételű, PVD eljárással előállított titánnitrid réteggel együtt a 4. ábrán szemléltetett módon a megengedhető forgácsolósebesség határértékét Vh2 = 1 m/s-ra növeli, vagyis a szerszámnál megengedhető forgácsolósebesség felső határértékét a bevonatlan állapothoz viszonyítva több, mint 40 %-kal megnöveli. 3. példa Az 1. példában fő paramétereivel megadott gyorsacél- 5zerszámon célszerűen sófürdős nitridálással HV = 1000- 1100 keménységű, 52 = 50 /um vastagságú közbenső réteget hozunk létre, majd vákuumplazmás technológiával HV ^ 2000 keménységű, ő j = 2-6 pm vastagságú legkülső bevonati réteget állítunk elő. Ilyen módon a megengedhető forgácsolósebesség felső határértéke vh2 = 1,2 m/s. vagyis az eredeti féménél 70 %-kal nagyobb, és a komplex kettős felületi kopásálló réteggel ellátott gyorsacélszerszám alkalmassá válik keményfémek helyettesítésére is. Szabadalmi igénypont Vas munkadarab, előnyösen szerszám, legalább két felületi réteggel, azzal jellemezve, hogy a közbenső (II b) réteg a legkülső (II.a) réteghez képest legalább háromszoros vastagságú — célszerűen minimum 10 pm —, és a közbenső réteget vas és/vagy volfrám és/vagy vanádium és/vagy molibdén karbidja vagy nitridje, vagy ezek kombinációja alkotja, és a legkülső réteg titán nitridje. 4 db ábra 3
