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EP0738336B2

Oxide coated cutting tool

Abstract

A body such as a cutting tool coated with refractory single- or multilayers, wherein specific layers are characterized by a controlled microstructure and phase composition with crystal planes preferably grown in a preferential direction with respect to the surface of the coated body. The coating includes one or several refractory layers of which at least one layer is a dense, fine-grained layer of α-Al2O3 preferably textured in the (104) direction. The coated tool exhibits excellent surface finish and shows much improved wear and toughness properties compared to prior art objects when used for machining steel, cast iron and, particularly, when machining nodular cast iron. REEXAMINATION RESULTS The questions raised in reexamination proceedings Nos. 90/009,410 and 90/009,666, filed May 5, 2009 and Feb. 24, 2010 respectively, have been considered, and the results thereof are reflected in this reissue patent which constitutes the reexamination certificate required by 35 U.S.C. 307 as provided in 37 CFR 1.570(e) for ex parte reexaminations, and/or the reexamination certificate required by 35 U.S.C. 316 as provided in 37 CFR 1.997(e) for inter partes reexaminations.

EP0738336B2, drawing sheet 1
Sheet 1 of 5

Term

Term ended

Expired 12 January 2015, 11.7 years ago.

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2 claims: 2 independent, 0 dependent

  1. 1
    A cutting tool insert of cemented carbide, titanium based carbonitride or ceramics at least partially coated with refractory layers, of which at least one layer is alumina, characterized in, that said alumina layer has a thickness of d = 0.5-25 µm with average grain size (s):0.5 µm < s < 1 µm for 0.5 µm < d < 2.5 µm and 0.5 µm < s < 4 µm for 2.5 µm < d < 25 µm and consists of single phase α-structure textured in the (104)-direction with a texture coefficient larger than 2.5 and most preferably larger than 3.0, the texture coefficient being defined as below:TChkl=IhklIohkl1n⁢Σ⁢IhklIohkl-1wherel(hkl) = measured intensity of the (hkl) reflectionlo(hkl) = standard intensity of the ASTM standard powder pattern diffraction arean = number of reflections used in the calculation(hkl) reflections used are: (012), (104), (110), (113), (024), (116), said alumina layer being an exposed outermost layer in contact with a TiCxNyOz-layer and having a surface roughness (Ra) of less than 0,3µm over a measured length of 0,25 mm. Plaquette pour outil coupant constituée de carbure fritté, de carbonitrure à base de titane ou de céramique, au moins revêtue partiellement avec des couches réfractaires, dont au moins une couche est de l'alumine, caractérisée en ce que la couche d'alumine a une épaisseur de d = 0,5-25 µm avec une dimension (s) moyenne des grains : 0.5 µm < s < 1 µm for 0.5 µm < d < 2.5 µm and 0.5 µm < s < 4 µm for 2.5 µm < d < 25 µm et est constituée d'une structure α monophasée texturée dans la direction (104) avec un coefficient de texture supérieur à 2,5 et, de manière préférée entre toutes, supérieur à 3,0, le coefficient de texture étant défini ci-dessous : TChkl=IhklIohkl1n⁢Σ⁢IhklIohkl-1 où I(hkl) = intensité mesurée de la réflexion (hkl)Io(hkl) = intensité standard de la zone de diffraction du diagramme de poudre standard ASTMn = nombre de réflexions utilisées dans le calcul les réflexions (hkl) utilisées sont : (012), (104), (110), (113), (024), (116), ladite couche d'alumine étant une couche extérieure exposée, en contact avec une couche TiCxNyOz et possédant une rugosité de surface (Ra) de moins de 0,3 µm sur une longueur mesurée de 0,25 mm.2. Plaquette selon la revendication 1, caractérisée en ce que ladite couche TiCxNyOz est la couche la plus interne du revêtement. Schneidwerkzeugeinsatz aus Hartmetall, Carbonitrid auf Titanbasis oder Keramik, welcher zumindest teilweise mit hitzebeständigen Schichten überzogen ist, von denen wenigstens eine Schicht Aluminiumoxid ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Aluminiumoxidschicht eine Dicke von d= 0,5 bis 25 µm mit einer mittleren Korngröße (s) von 0.5 µm < s < 1 µm for 0.5 µm < d < 2.5 µm and 0.5 µm < s < 4 µm for 2.5 µm < d < 25 µm hat und aus einphasiger α-Struktur besteht, die in der (104)-Richtung mit einem Texturkoeffizienten größer als 2,5, besonders bevorzugt größer als 3,0 texturiert ist, wobei der Texturkoeffizient wie folgt definiert ist: TChkl=IhklIohkl1n⁢Σ⁢IhklIohkl-1 worin l(hkl) = gemessene Intensität der (hkl)-Reflexion,l0(hkl) = Standardintensität der ASTM-Standard-Pulverbeugungsdaten,n = Anzahl der in der Berechnung verwendeten Reflexionen, (hkl)-Reflexionen sind: (012), (104), (110), (113), (024), (116), wobei die Aluminiumoxidschicht eine als äußerste Schicht freiliegende Schicht in Berührung mit einer TiCxNyOz-Schicht ist und eine Oberflächenrauheit (Ra) von weniger als 0,3 µm über eine Meßstrecke von 0,25 mm hat.
  2. 2
    Einsatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die TiCxNyOz-Schicht die innerste Schicht des Überzuges ist. Insert according to claim 1, characterized in, that said TiCxNyOz-layer is the innermost layer of the coating.
Independent claims2