ÚTIL DE CORTE REVESTIDO CON PIEZA ELEMENTAL SUPERDURA SOLDADA.

Un útil de corte revestido, que comprende: un cuerpo, cuyo cuerpo contiene una cavidad,

una pieza elemental de nitruro de boro cúbico policristalino, cuya pieza elemental está soldada en la cavidad utilizando una aleación de soldadura; teniendo la aleación de soldadura una temperatura de liquidus de, al menos, unos 900 grados centígrados; y un revestimiento aplicado al útil de corte; caracterizado porque la pieza elemental de nitruro de boro cúbico policristalino incluye, además, un soporte cobre el que está aplicada la capa de nitruro de boro cúbico policristalino

El presente invento se refiere a un útil de corte revestido que utiliza una pieza elemental superdura. Más específicamente, el presente invento pertenece a un útil de corte revestido que hace uso, por ejemplo, de una pieza elemental de nitruro de boro cúbico policristalino soldada. 10 Hasta ahora, se han conocido útiles de corte revestidos que utilizan una pieza elemental superdura como elemento de corte que proporciona un filo. Estos útiles de corte comprenden un cuerpo de útil de corte que contiene una muesca o cavidad. La pieza elemental superdura se suelda en la muesca o cavidad utilizando una aleación de soldadura de manera que se forme una unión soldada entre la pieza elemental superdura y el cuerpo del útil de corte. En una alternativa, la pieza elemental superdura comprende un soporte (por ejemplo, de carburo de wolframio 15 cementado con cobalto) sobre el cual hay una capa de material superduro (por ejemplo, nitruro de boro cúbico policristalino). Como otra alternativa, la pieza elemental está constituida en su totalidad por material superduro. Durante el proceso de eliminación de material, la capa superdura (o material superduro) define un filo que entra en contacto con el material de la pieza de trabajo para eliminar material de la pieza de trabajo con el fin de funcionar como elemento de corte. 20 Durante la operación de eliminación de material, se genera calor (y, algunas veces, un calor considerable) en el punto de contacto entre el filo del material superduro y el material de la pieza de trabajo. Este es el caso, especialmente, cuando el material de la pieza de trabajo es duro tal como, por ejemplo, un acero para herramientas D3. Un material de esta clase tiene una dureza del orden de 60 Rockwell C (AISI D3), pudiendo estar comprendida la dureza tras temple entre unos 64 y unos 66 Rockwell C y estando comprendida la dureza tras revenido entre unos 54 y unos 61 Rockwell 25 C. Debido a la generación de un calor excesivo, el uso de útiles de corte revestidos con una pieza elemental superdura soldada tropieza con el inconveniente de que la pieza elemental superdura se desuelda del cuerpo del útil de corte. Dicho de otro modo, el calor generado en el punto de contacto entre la pieza elemental superdura y el material de la pieza de trabajo pasa a través de la pieza elemental superdura haciendo que la temperatura en la unión soldada 30 llegue a un valor tal que la aleación de soldadura se funde (o se reblandece), reduciéndose, por tanto, la resistencia a la cizalladura de la unión soldada. La disminución de la resistencia a la cizalladura de la unión soldada debilita ésta de forma que las fuerzas de corte ejercidas sobre la pieza elemental superdura pueden hacer que ésta se separe del cuerpo del útil de corte. Los procesos de corte en seco, tales como para la eliminación de material por mecanización de materiales 35 compuestos de carbono:carbono, materiales polímeros reforzados contra la abrasión, y diversos tipos de materiales de madera mediante el uso de útiles de corte que emplean una pieza elemental superdura soldada, también pueden generar temperaturas de corte más elevadas. Como se ha mencionado anteriormente, estas mayores temperaturas de corte tienen como consecuencia una temperatura más alta en la unión soldada. Estas temperaturas más altas de la unión soldada pueden dar como resultado el reblandecimiento o la fusión de la aleación de soldadura, reduciendo por 40 tanto la resistencia a la cizalladura de modo que la pieza elemental superdura llegue a separarse o desunirse del cuerpo del útil de corte bajo la influencia de las fuerzas de corte ejercidas sobre la pieza elemental superdura. El grado de las fuerzas de corte ejercidas sobre los útiles de corte teniendo en cuenta la temperatura de corte, la temperatura en la unión soldada, la temperatura de liquidus (temperatura mínima a la que la aleación de soldadura está completamente en estado líquido) de la aleación de soldadura y la resistencia a la cizalladura de la aleación de 45 soldadura parecen influir sobre la capacidad de la pieza elemental superdura para ser retenida en la cavidad del útil de corte durante la operación de eliminación de material. Cuando la temperatura en la unión soldada llega a un cierto valor, se inicia una reducción de la resistencia a la cizalladura de la unión soldada. Cuando la resistencia a la cizalladura de la unión soldada es inferior a la necesaria para mantener su integridad en contra de las fuerzas de corte ejercidas sobre la pieza elemental superdura, la pieza elemental superdura llega a separarse del cuerpo del útil de corte. Como puede 50 apreciarse, la prematura (o catastrófica) separación o desunión de la pieza elemental superdura del cuerpo del útil de corte, es un resultado indeseable. El documento SU 1144800 A describe un miembro de broca giratoria que tiene un ánima cilíndrica con una inserción cilíndrica fabricada de un material sintético policristalino superduro. Para taladrar aceros para la construcción, la broca es de un acero para alta velocidad con una inserción policristalina dura, cilíndrica, de nitruro de boro retenida en 55 su sitio mediante soldadura con cobre-titanio. Para conseguir una mayor duración, se aplica, mediante condensación iónica en vacío, un revestimiento de nitruro de zirconio, de molibdeno o de titanio a la sección de corte del miembro de broca.

El documento EP 0 474 092 A2 pertenece a una broca giratoria o pieza elemental que tiene una ranura en su cabeza, cuya ranura tiene soldado en ella con aleación de soldadura una pieza compacta, no soportada, de nitruro de boro cúbico (CBN) o diamante policristalino térmicamente estable. La aleación de soldadura tiene una temperatura de liquidus superior a 700ºC. Ejemplos específicos de la aleación de soldadura incluyen aleaciones a base de oro constituidas por oro (18% a 39,5%), níquel (3,5% a 14,5%), paladio (2,5% a 10,5%), manganeso (7,5% a 9,0%) y cobre 5 (el resto), la mayoría de las cuales tienen una temperatura de liquidus comprendida entre 900ºC y 1000ºC. Sería, por tanto, deseable proporcionar un útil de corte revestido que utilice una pieza elemental superdura soldada como elemento de corte que presente un filo en el que la unión soldada entre el cuerpo del útil de corte y la pieza elemental superdura sea capaz de soportar el calor generado durante la operación de eliminación de material. Sería deseable, asimismo, proporcionar un útil de corte revestido que utilice una pieza elemental superdura 10 soldada como elemento de corte que presente un filo, en el que la unión soldada entre el cuerpo del útil de corte y la pieza elemental superdura sea capaz de soportar el calor generado durante la operación de eliminación de material, merced al uso de aleaciones de soldadura que mantengan una resistencia a la cizalladura adecuada a las temperaturas que se alcanzan en la unión soldada durante la operación de eliminación de material (es decir, aleaciones de soldadura para alta temperatura) con el fin de mantener la integridad de la unión soldada. 15 Sería deseable, además, proporcionar un útil de corte revestido que utilice una pieza elemental superdura soldada como elemento de corte que presente un filo en el que la unión soldada entre el cuerpo del útil de corte y la pieza elemental superdura sea capaz de soportar el calor generado durante la operación de eliminación de material merced al uso de aleaciones de soldadura para alta temperatura junto con la geometría y el diseño de la pieza elemental superdura con el fin de reducir la exposición de la unión soldada a temperaturas excesivas de forma que se 20 mantenga la integridad de la unión soldada durante la operación de eliminación de material. Finalmente, seria deseable proporcionar un útil de corte revestido que utilice una pieza elemental superdura soldada como elemento de corte que presente un filo en el que la unión soldada entre el cuerpo del útil de corte y la pieza elemental superdura sea capaz de soportar el calor generado durante la operación de eliminación de material merced al uso de aleaciones de soldadura para alta temperatura así como esquemas de revestimiento que ayuden a 25 proteger la unión soldada de la exposición a temperaturas excesivas. SUMARIO DEL INVENTO En una forma del mismo, el invento consiste en un útil de corte revestido de acuerdo con la reivindicación 1. En una realización preferida, la aleación de soldadura tiene una temperatura de liquidus de, al menos, unos 900 grados centígrados, cuya aleación de soldadura se selecciona del grupo que comprende una aleación de níquel-oro 30 para soldadura que contiene níquel y oro, una aleación de cobre-oro para soldadura que contiene cobre y oro, y una aleación de plata-paladio para soldadura que contiene plata y paladio. BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS...

1. Un útil de corte revestido, que comprende: un cuerpo, cuyo cuerpo contiene una cavidad, una pieza elemental de nitruro de boro cúbico policristalino, cuya pieza elemental está soldada en la cavidad 5 utilizando una aleación de soldadura; teniendo la aleación de soldadura una temperatura de liquidus de, al menos, unos 900 grados centígrados; y un revestimiento aplicado al útil de corte; caracterizado porque la pieza elemental de nitruro de boro cúbico policristalino incluye, además, un soporte cobre el que está 10 aplicada la capa de nitruro de boro cúbico policristalino. 2. El útil de corte revestido de la reivindicación 1, en el que el revestimiento se aplica por deposición física a partir de vapor. 3. El útil de corte revestido de la reivindicación 1, en el que el revestimiento se aplica mediante una combinación de deposición física a partir de vapor y deposición química a partir de vapor. 15 4. El útil de corte revestido de la reivindicación 1, en el que el revestimiento se aplica por deposición química a partir de vapor. 5. El útil de corte revestido de una de las reivindicaciones precedentes, en el que la aleación de soldadura comprende oro y cobre, estando presente el oro en una cantidad comprendida en el intervalo de entre aproximadamente el 30 por ciento en peso y aproximadamente el 60 por ciento en peso, y estando presente el cobre en una cantidad 20 comprendida en el intervalo de entre aproximadamente el 40 por ciento en peso y aproximadamente el 70 por ciento en peso. 6. El útil de corte revestido de la reivindicación 5, en el que la aleación de soldadura incluye, además, níquel, estando presente el níquel en una cantidad comprendida entre aproximadamente el 2 por ciento en peso y aproximadamente el 7 por ciento en peso. 25 7. El útil de corte revestido de la reivindicación 5 o la reivindicación 6, en el que la aleación de soldadura comprende entre aproximadamente un 35 por ciento en peso y aproximadamente un 40 por ciento en peso de oro, entre un 60 por ciento en peso y un 65 por ciento en peso de cobre y entre un 1 por ciento en peso y un 5 por ciento en peso de níquel. 8. El útil de corte revestido de una de las reivindicaciones 5 a 7, en el que la aleación de soldadura comprende 30 entre un 30 por ciento en peso y un 40 por ciento en peso de oro y entre un 60 por ciento en peso y un 70 por ciento en peso de cobre. 9. El útil de corte revestido de la reivindicación 5, en el que la aleación de soldadura comprende entre aproximadamente el 50 por ciento en peso de oro y aproximadamente el 50 por ciento en peso de cobre. 10. El útil de corte revestido de la reivindicación 5, en el que la aleación de soldadura comprende entre 35 aproximadamente el 37,5 por ciento en peso de oro y aproximadamente el 62,5 por ciento en peso de cobre. 11. El útil de corte revestido de una de las reivindicaciones 1 a 4, en el que la aleación de soldadura comprende oro y níquel, y el oro está presente en una cantidad comprendida en el intervalo de entre un 65 por ciento en peso y un 90 por ciento en peso, y el níquel está presente en una cantidad comprendida en el intervalo de entre un 15 por ciento en peso y un 25 por ciento en peso. 40 12. El útil de corte revestido de la reivindicación 11, en el que la aleación de soldadura incluye, además, paladio, estando presente el paladio en una cantidad comprendida en el intervalo de entre un 5 por ciento en peso y un 15 por ciento en peso. 13. El útil de corte revestido de la reivindicación 11 o la reivindicación 12, en el que la aleación de soldadura comprende entre un 65 por ciento en peso y un 75 por ciento en peso de oro, entre un 20 por ciento en peso y un 25 por 45 ciento en peso de níquel, y entre un 5 por ciento en peso y un 10 por ciento en peso de paladio. 14. El útil de corte revestido de la reivindicación 13, en el que la soldadura comprende entre un 70 por ciento en peso de oro, un 22 por ciento en peso de níquel y un 8 por ciento en peso de paladio.

15. El útil de corte revestido de la reivindicación 11, en el que la aleación de soldadura comprende entre un 80 por ciento en peso y un 85 por ciento en peso de oro y entre un 15 por ciento en peso y un 20 por ciento en peso de níquel. 16. El útil de corte revestido de una de las reivindicaciones 1 a 4, en el que la aleación de soldadura comprende entre un 90 por ciento en peso y un 98 por ciento en peso de plata y entre un 2 por ciento en peso y un 10 por ciento en 5 peso de paladio. 17. El útil de corte revestido de la reivindicación 16, en el que la aleación de soldadura comprende entre un 93 por ciento en peso y un 97 por ciento en peso de plata y entre un 3 por ciento en peso y un 7 por ciento en peso de paladio. 18. El útil de corte revestido de una de las reivindicaciones precedentes, en el que la temperatura de liquidus 10 de la aleación de soldadura es de, al menos, 940 grados centígrados. 19. El útil de corte revestido de una de las reivindicaciones precedentes, en el que la temperatura de liquidus de la aleación de soldadura es de, al menos, unos 1000 grados centígrados. 20. El útil de corte revestido de una de las reivindicaciones precedentes, en el que el revestimiento incluye al menos una capa de alúmina aplicada por deposición química a partir de vapor a una temperatura inferior a la 15 temperatura de liquidus de la aleación de soldadura. 21. El útil de corte revestido de la reivindicación 20, en el que el esquema de revestimiento incluye, además, una capa de oxicarbonitruro de titanio aplicada por deposición química a partir de vapor a una temperatura inferior a la temperatura de liquidus de la aleación de soldadura. 22. El útil de corte revestido de la reivindicación 20 o la reivindicación 21, en el que el esquema de 20 revestimiento incluye, además, una capa de oxicarbonitruro de titanio y aluminio aplicada por deposición química a partir de vapor a una temperatura inferior a la temperatura de liquidus de la aleación de soldadura. 23. El útil de corte revestido de una cualquiera de las reivindicaciones 20 a 22, en el que el esquema de revestimiento incluye, además, al menos una capa de carbonitruro de titanio aplicada por deposición química a partir de vapor a una temperatura inferior a la temperatura de liquidus de la aleación de soldadura. 25 24. El útil de corte revestido de una cualquiera de las reivindicaciones 20 a 23, en el que el esquema de revestimiento incluye, además, al menos una capa de nitruro de titanio aplicada por deposición química a partir de vapor a una temperatura inferior a la temperatura de liquidus de la aleación de soldadura. 25. El útil de corte revestido de una de las reivindicaciones precedentes, en el que el revestimiento incluye, al menos, una capa de nitruro de titanio y aluminio aplicada por deposición física a partir de vapor. 30 26. El útil de corte revestido de una de las reivindicaciones precedentes, en el que la pieza elemental de nitruro de boro cúbico policristalino comprende una capa de nitruro de boro cúbico policristalino que comprende aproximadamente el 50 por ciento en volumen de nitruro de boro cúbico y aproximadamente el 50 por ciento en volumen de carburo de titanio. 27. El útil de corte revestido de una de las reivindicaciones 1 a 25, en el que la pieza elemental de nitruro de 35 boro cúbico policristalino comprende aproximadamente un 90 por ciento en volumen de nitruro de boro cúbico y aproximadamente el 10 por ciento en volumen de nitruro de aluminio y diboruro de titanio y carburo de silicio. 28. El útil de corte revestido de una de las reivindicaciones precedentes, en el que el revestimiento contiene al menos una capa que comprende un nitruro, carburo, carbonitruro, oxinitruro, oxicarbonitruro u oxicarburo de uno o más de titanio, vanadio, cromo, zirconio, niobio, molibdeno, hafnio, tántalo, wolframio, aluminio y silicio. 40