Características y aplicaciones de los recubrimientos para herramientas de metal duro

Los recubrimientos de carburo se utilizan principalmente en herramientas de corte y poseen las siguientes características:

Los recubrimientos mejoran eficazmente la resistencia al desgaste de los carburos, reducen el coeficiente de fricción entre la pieza y la superficie de la herramienta, disminuyen las fuerzas de corte y reducen las temperaturas de corte. Como resultado, se pueden aumentar las velocidades de corte sin comprometer la vida útil de la herramienta.

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Las herramientas recubiertas no son adecuadas para el mecanizado de materiales como las aleaciones de titanio y el acero inoxidable austenítico. En la actualidad, los carburos con recubrimiento superficial se utilizan principalmente en procesos de semiacabado y acabado. Con el desarrollo de la tecnología de recubrimiento y la mejora de los procesos, se espera que la gama de aplicaciones de estas aleaciones se amplíe aún más.

Basado en diferentes materiales de revestimiento, herramientas de metal duro recubierto pueden clasificarse en los cuatro tipos siguientes:

Insertos recubiertos de TiC;

Espesor del revestimiento: 5-7 μm;
Dureza del revestimiento: HV 3200-3250;
Características: Fue el primer tipo de inserto revestido que apareció. Se caracteriza por una elevada dureza del revestimiento y una buena difusión en el sustrato, lo que da lugar a una fuerte unión entre el revestimiento y el sustrato. Sin embargo, se produce una descarburación entre el revestimiento y el sustrato, que aumenta con el grosor del revestimiento. Esto provoca una disminución de la resistencia a la flexión, un aumento de la fragilidad y una mayor tendencia al astillamiento durante el corte.

Insertos recubiertos de TiN;

Espesor del revestimiento: 8-12 μm;
Dureza del revestimiento: Inferior a la del TiC;
Características: Los revestimientos de TiN tienen una dureza inferior a la de los revestimientos de TiC, y su fuerza de adherencia con el sustrato también es inferior a la del TiC. Los revestimientos de TiN presentan una buena conductividad térmica y coeficientes de fricción más bajos con materiales a base de hierro, lo que se traduce en una mayor resistencia al desgaste acumulado en los bordes. Además, los revestimientos de TiN son menos propensos a la formación de fases frágiles entre el revestimiento y el sustrato, lo que permite obtener revestimientos más gruesos que los de TiC.

Insertos con revestimiento compuesto TiN-TiC;

Espesor del revestimiento: La primera capa sobre la superficie del sustrato es TiC, con un espesor de aproximadamente 1 μm, seguida de una capa exterior de TiN.
Características: El objetivo de la capa inicial de TiC es lograr una unión fuerte. A ésta le sigue un recubrimiento compuesto de carburos y nitruros que se infiltran mutuamente, siendo la capa exterior de TiN. En comparación con los revestimientos de TiC puro, las ventajas de este revestimiento compuesto incluyen una mayor conductividad térmica, una mejor resistencia al desgaste adhesivo y una unión más fuerte con el sustrato. En otras palabras, este revestimiento compuesto combina las ventajas de los revestimientos de TiN y TiC.

Insertos con revestimiento cerámico metálico (Al2O3) e insertos con doble revestimiento;

La primera consiste en recubrir con Al2O3 el sustrato de metal duro, mientras que la segunda consiste en aplicar Al2O3 sobre una plaquita recubierta de TiC. Las plaquitas de doble recubrimiento pueden utilizarse para procesar componentes de acero y fundición a velocidades de corte de 5-6,7 m/s (300-400 m/min) con una vida útil de 900 segundos.

En el caso de los recubrimientos basados en plaquitas de metal duro mencionados anteriormente, K01 se utiliza como sustrato cuando se corta acero, y K20 se utiliza para cortar componentes de fundición.

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