Characterisation and wear behaviour of TiN- and TiC(x)N(1-x)-coated cermets

Abstract

Handelsübliche Cermet-Schneidplatten (TCN 27 und TCN 54) wurden mit Titannitrid (TiN) und Titancarbonitrid (TiC(x)N(1-x) durch plasmaaktivierte CVD bei 500-700 Grad C beschichtet. Die Abscheidungstemperatur zeigte einen starken Einfluß auf auf die Härte, Adhäsionsfestigkeit, Verschleißfestigkeit, Biegebruchfestigkeit und die Schneidfestigkeit der Schichten. Die kritische Last bei der Ritzhärteprüfung erreichte bei den Proben mit Beschichtungstemperaturen > = 600 Grad C ähnliche Werte wie bei den mit der CVD beschichteten Hartmetallen. Der Festigkeitsabfall wird eher durch metallurgische Veränderungen im Innern des Substrates als durch die harte und spröde Schicht hervorgerufen. Mit Cermet-Schneidplatten, die bei Temperaturen zwischen 600 und 700 Grad C mit TiN und Ti(x)N(y) beschichtet worden waren, wurden Schneidtests an Stahl C60N und Grauguß GGL25 durchgeführt. Die PA-CVD-Beschichtung führte im allgemeinen zur Verbesserung des Schneidverhaltens. Sowohl beim Schneiden von Stahl als auch von Grauguß führte die höhere Substrattemperatur bei der Beschichtung der Cermets zu besseren Ergebnis bezüglich der Werkzeuglebensdauer. Auch zeigte die Schichtdicke einen deutlichen Einfluß auf die Lebensdauer. Jedoch hängt der Einfluß der Beschichtung auf die Betriebsdauer wesentlich von den Schneidbedingungen ab