JP2000117508A - 硬質被覆層がすぐれた耐摩耗性を発揮する表面被覆超硬合金製スローアウエイ切削チップ - Google Patents
硬質被覆層がすぐれた耐摩耗性を発揮する表面被覆超硬合金製スローアウエイ切削チップInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 硬質被覆層がすぐれた耐摩耗性を発揮する表
面被覆超硬合金製切削チップを提供する。 【解決手段】 表面被覆超硬合金製切削チップが、ＷＣ
基超硬合金基体の表面に、いずれも０．１〜１５μｍの
平均層厚を有する、ＴｉＣ層、ＴｉＮ層、ＴｉＣＮ層、
Ｔｉ2 Ｏ3 層、ＴｉＣＯ層、ＴｉＮＯ層、およびＴｉＣ
ＮＯ層のうちの１種または２種以上からなるＴｉ化合物
層と、０．５〜８μｍの平均層厚を有し、かつＡｌ2 Ｏ
3 の素地に１〜１５重量％の割合で微細な遊離炭素が分
散分布した組織を有する遊離炭素分散Ａｌ2 Ｏ3 層、で
構成された硬質被覆層を５〜２５μｍの全体平均層厚で
化学蒸着および／または物理蒸着してなる。
面被覆超硬合金製切削チップを提供する。 【解決手段】 表面被覆超硬合金製切削チップが、ＷＣ
基超硬合金基体の表面に、いずれも０．１〜１５μｍの
平均層厚を有する、ＴｉＣ層、ＴｉＮ層、ＴｉＣＮ層、
Ｔｉ2 Ｏ3 層、ＴｉＣＯ層、ＴｉＮＯ層、およびＴｉＣ
ＮＯ層のうちの１種または２種以上からなるＴｉ化合物
層と、０．５〜８μｍの平均層厚を有し、かつＡｌ2 Ｏ
3 の素地に１〜１５重量％の割合で微細な遊離炭素が分
散分布した組織を有する遊離炭素分散Ａｌ2 Ｏ3 層、で
構成された硬質被覆層を５〜２５μｍの全体平均層厚で
化学蒸着および／または物理蒸着してなる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、硬質被覆層を構
成する酸化アルミニウム（以下、Ａｌ2 Ｏ3 で示す）層
に微細な遊離炭素を分散含有させることにより、これの
熱伝導性を著しく向上させ、もってすぐれた熱伝導性を
有するＴｉ化合物層との共存において、切削加工時の放
熱を促進して、切刃の摩耗進行を抑制し、すぐれた耐摩
耗性を確保するようにした表面被覆超硬合金製スローア
ウエイ切削チップ（以下、被覆超硬チップという）に関
するものである。
成する酸化アルミニウム（以下、Ａｌ2 Ｏ3 で示す）層
に微細な遊離炭素を分散含有させることにより、これの
熱伝導性を著しく向上させ、もってすぐれた熱伝導性を
有するＴｉ化合物層との共存において、切削加工時の放
熱を促進して、切刃の摩耗進行を抑制し、すぐれた耐摩
耗性を確保するようにした表面被覆超硬合金製スローア
ウエイ切削チップ（以下、被覆超硬チップという）に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、一般に、炭化タングステン基超硬
合金基体（以下、超硬基体という）の表面に、いずれも
０．１〜１５μｍの平均層厚を有する、炭化チタン（以
下、ＴｉＣで示す）層、窒化チタン（以下、同じくＴｉ
Ｎで示す）層、炭窒化チタン（以下、ＴｉＣＮで示す）
層、酸化チタン（以下、Ｔｉ2 Ｏ3 で示す）層、炭酸化
チタン（以下、ＴｉＣＯで示す）層、窒酸化チタン（以
下、ＴｉＮＯで示す）層、および炭窒酸化チタン（以
下、ＴｉＣＮＯで示す）層のうちの１種または２種以上
からなるＴｉ化合物層と、０．５〜８μｍの平均層厚を
有するＡｌ2 Ｏ3 層とで構成された硬質被覆層を５〜２
５μｍの全体平均層厚で化学蒸着および／または物理蒸
着してなる被覆超硬チップが知られており、またこの被
覆超硬チップが鋼や鋳鉄などの連続切削や断続切削に用
いられることも知られている。また、一般に上記の被覆
超硬チップの硬質被覆層を構成するＴｉ化合物層および
Ａｌ2 Ｏ3 層が粒状結晶組織を有し、かつ前記Ａｌ2 Ｏ
3 層はα型結晶構造をもつものやκ型結晶構造をもつも
のなどが広く実用に供されることも良く知られており、
さらに例えば特開平６−８０１０号公報や特開平７−３
２８８０８号公報に記載されるように、前記Ｔｉ化合物
層を構成するＴｉＣＮ層を、層自身の靭性向上を目的と
して、通常の化学蒸着装置にて、反応ガスとして有機炭
窒化物を含む混合ガスを使用し、７００〜９５０℃の中
温温度域で化学蒸着することにより形成して縦長成長結
晶組織をもつようにすることも行われている。
合金基体（以下、超硬基体という）の表面に、いずれも
０．１〜１５μｍの平均層厚を有する、炭化チタン（以
下、ＴｉＣで示す）層、窒化チタン（以下、同じくＴｉ
Ｎで示す）層、炭窒化チタン（以下、ＴｉＣＮで示す）
層、酸化チタン（以下、Ｔｉ2 Ｏ3 で示す）層、炭酸化
チタン（以下、ＴｉＣＯで示す）層、窒酸化チタン（以
下、ＴｉＮＯで示す）層、および炭窒酸化チタン（以
下、ＴｉＣＮＯで示す）層のうちの１種または２種以上
からなるＴｉ化合物層と、０．５〜８μｍの平均層厚を
有するＡｌ2 Ｏ3 層とで構成された硬質被覆層を５〜２
５μｍの全体平均層厚で化学蒸着および／または物理蒸
着してなる被覆超硬チップが知られており、またこの被
覆超硬チップが鋼や鋳鉄などの連続切削や断続切削に用
いられることも知られている。また、一般に上記の被覆
超硬チップの硬質被覆層を構成するＴｉ化合物層および
Ａｌ2 Ｏ3 層が粒状結晶組織を有し、かつ前記Ａｌ2 Ｏ
3 層はα型結晶構造をもつものやκ型結晶構造をもつも
のなどが広く実用に供されることも良く知られており、
さらに例えば特開平６−８０１０号公報や特開平７−３
２８８０８号公報に記載されるように、前記Ｔｉ化合物
層を構成するＴｉＣＮ層を、層自身の靭性向上を目的と
して、通常の化学蒸着装置にて、反応ガスとして有機炭
窒化物を含む混合ガスを使用し、７００〜９５０℃の中
温温度域で化学蒸着することにより形成して縦長成長結
晶組織をもつようにすることも行われている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】一方、近年の切削加工
に対する省力化および省エネ化の要求は強く、これに伴
い、切削加工は高速化の傾向にあるが、上記の従来被覆
超硬チップにおいては、これを特に連続切削や断続切削
を高速で行う切削に用いると、硬質被覆層の耐摩耗性が
不十分であるために摩耗進行がきわめて速く、比較的短
時間で使用寿命に至るのが現状である。
に対する省力化および省エネ化の要求は強く、これに伴
い、切削加工は高速化の傾向にあるが、上記の従来被覆
超硬チップにおいては、これを特に連続切削や断続切削
を高速で行う切削に用いると、硬質被覆層の耐摩耗性が
不十分であるために摩耗進行がきわめて速く、比較的短
時間で使用寿命に至るのが現状である。
【０００４】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明者等は、
上述のような観点から、上記の従来被覆超硬チップを構
成する硬質被覆層に着目し、これの耐摩耗性性向上を図
るべく研究を行った結果、 （ａ）上記従来被覆超硬チップの硬質被覆層を構成する
Ｔｉ化合物層は、切削加工時の昇温温度を越え、例えば
１２００℃に加熱される間も熱伝導度は室温で示す約
０．８〜１．０ｃａｌ／ｓｅｃ・ｃｍ・℃とほとんど変
わらず、むしろやや上昇する傾向を示すが、Ａｌ2 Ｏ3
層は、室温では上記Ｔｉ化合物層とほぼ同じ熱伝導度を
示すものの、切削加工時の昇温に伴って熱伝導度が急激
に低下し、例えば４００℃での熱伝導度は室温のそれの
半分以下に、また１２００℃に加熱されると約１／１０
に低下するようになり、この結果切削加工時の硬質被覆
層の放熱は著しく抑制され、自体の温度が上昇するよう
になることから、摩耗進行が促進し、かつ偏摩耗も発生
するようになること。 （ｂ）上記の従来被覆超硬チップの硬質被覆層を構成す
るＡｌ2 Ｏ3 層は、通常の化学蒸着装置にて、例えば、
反応ガス組成：容量％で、ＡｌＣｌ3 ：１〜１０％、Ｃ
Ｏ2 ：０．５〜１０％、Ｈ2 Ｓ：０．０２〜２％、ＨＣ
ｌ：０．５〜５％、Ｈ2 ：残り、反応雰囲気温度：９５
０〜１０５０℃、反応雰囲気圧力：４０〜４００Ｔｏｒ
ｒ、の条件で形成されるが、上記の反応ガスにＣＨ4 お
よびＣＨ3 ＣＮのいずれか、または両方を加えて、反応
ガス組成を、例えば、同じく容量％で、ＡｌＣｌ3 ：１
〜１０％、ＣＯ2 ：０．５〜１０％、Ｈ2 Ｓ：０．０２
〜２％、ＨＣｌ：０．５〜５％、ＣＨ4 ：０．５〜１０
％および／またはＣＨ3 ＣＮ：０．１〜５％、Ｈ2 ：残
り、とし、反応雰囲気温度および反応雰囲気圧力は同じ
条件として化学蒸着を行うと、Ａｌ2 Ｏ3 の素地に微細
な遊離炭素が分散分布した組織を有する遊離炭素分散Ａ
ｌ2 Ｏ3 層が形成されるようになり、この場合蒸着条件
を調整して、Ａｌ2 Ｏ3 素地中の遊離炭素の割合が１〜
１５重量％となるようにすると、この結果の遊離炭素分
散Ａｌ2 Ｏ3 層は、切削加工時の昇温加熱によっても前
記遊離炭素の作用で熱伝導度が低下することなく、室温
時の熱伝導度を維持することから、上記の通り例えば１
２００℃への温度上昇にも熱伝導度にほとんど変化がな
く、ほぼ一定の熱伝導度を示すＴｉ化合物層との共存に
おいて、硬質被覆層の切削加工時の放熱が著しく促進さ
れ、この結果摩耗進行が抑制され、かつ偏摩耗の発生も
低減するようになること。 以上（ａ）および（ｂ）に示される研究結果を得たので
ある。
上述のような観点から、上記の従来被覆超硬チップを構
成する硬質被覆層に着目し、これの耐摩耗性性向上を図
るべく研究を行った結果、 （ａ）上記従来被覆超硬チップの硬質被覆層を構成する
Ｔｉ化合物層は、切削加工時の昇温温度を越え、例えば
１２００℃に加熱される間も熱伝導度は室温で示す約
０．８〜１．０ｃａｌ／ｓｅｃ・ｃｍ・℃とほとんど変
わらず、むしろやや上昇する傾向を示すが、Ａｌ2 Ｏ3
層は、室温では上記Ｔｉ化合物層とほぼ同じ熱伝導度を
示すものの、切削加工時の昇温に伴って熱伝導度が急激
に低下し、例えば４００℃での熱伝導度は室温のそれの
半分以下に、また１２００℃に加熱されると約１／１０
に低下するようになり、この結果切削加工時の硬質被覆
層の放熱は著しく抑制され、自体の温度が上昇するよう
になることから、摩耗進行が促進し、かつ偏摩耗も発生
するようになること。 （ｂ）上記の従来被覆超硬チップの硬質被覆層を構成す
るＡｌ2 Ｏ3 層は、通常の化学蒸着装置にて、例えば、
反応ガス組成：容量％で、ＡｌＣｌ3 ：１〜１０％、Ｃ
Ｏ2 ：０．５〜１０％、Ｈ2 Ｓ：０．０２〜２％、ＨＣ
ｌ：０．５〜５％、Ｈ2 ：残り、反応雰囲気温度：９５
０〜１０５０℃、反応雰囲気圧力：４０〜４００Ｔｏｒ
ｒ、の条件で形成されるが、上記の反応ガスにＣＨ4 お
よびＣＨ3 ＣＮのいずれか、または両方を加えて、反応
ガス組成を、例えば、同じく容量％で、ＡｌＣｌ3 ：１
〜１０％、ＣＯ2 ：０．５〜１０％、Ｈ2 Ｓ：０．０２
〜２％、ＨＣｌ：０．５〜５％、ＣＨ4 ：０．５〜１０
％および／またはＣＨ3 ＣＮ：０．１〜５％、Ｈ2 ：残
り、とし、反応雰囲気温度および反応雰囲気圧力は同じ
条件として化学蒸着を行うと、Ａｌ2 Ｏ3 の素地に微細
な遊離炭素が分散分布した組織を有する遊離炭素分散Ａ
ｌ2 Ｏ3 層が形成されるようになり、この場合蒸着条件
を調整して、Ａｌ2 Ｏ3 素地中の遊離炭素の割合が１〜
１５重量％となるようにすると、この結果の遊離炭素分
散Ａｌ2 Ｏ3 層は、切削加工時の昇温加熱によっても前
記遊離炭素の作用で熱伝導度が低下することなく、室温
時の熱伝導度を維持することから、上記の通り例えば１
２００℃への温度上昇にも熱伝導度にほとんど変化がな
く、ほぼ一定の熱伝導度を示すＴｉ化合物層との共存に
おいて、硬質被覆層の切削加工時の放熱が著しく促進さ
れ、この結果摩耗進行が抑制され、かつ偏摩耗の発生も
低減するようになること。 以上（ａ）および（ｂ）に示される研究結果を得たので
ある。
【０００５】この発明は、上記の研究結果に基づいてな
されたものであって、超硬基体の表面に、いずれも０．
１〜１５μｍの平均層厚を有する、ＴｉＣ層、ＴｉＮ
層、ＴｉＣＮ層、Ｔｉ2 Ｏ3 層、ＴｉＣＯ層、ＴｉＮＯ
層、およびＴｉＣＮＯ層のうちの１種または２種以上か
らなるＴｉ化合物層と、０．５〜８μｍの平均層厚を有
し、かつＡｌ2 Ｏ3 の素地に１〜１５重量％の割合で微
細な遊離炭素が分散分布した組織を有する遊離炭素分散
Ａｌ2 Ｏ3 層、で構成された硬質被覆層を５〜２５μｍ
の全体平均層厚で化学蒸着および／または物理蒸着して
なる、硬質被覆層がすぐれた耐摩耗性を発揮する被覆超
硬チップに特徴を有するものである。
されたものであって、超硬基体の表面に、いずれも０．
１〜１５μｍの平均層厚を有する、ＴｉＣ層、ＴｉＮ
層、ＴｉＣＮ層、Ｔｉ2 Ｏ3 層、ＴｉＣＯ層、ＴｉＮＯ
層、およびＴｉＣＮＯ層のうちの１種または２種以上か
らなるＴｉ化合物層と、０．５〜８μｍの平均層厚を有
し、かつＡｌ2 Ｏ3 の素地に１〜１５重量％の割合で微
細な遊離炭素が分散分布した組織を有する遊離炭素分散
Ａｌ2 Ｏ3 層、で構成された硬質被覆層を５〜２５μｍ
の全体平均層厚で化学蒸着および／または物理蒸着して
なる、硬質被覆層がすぐれた耐摩耗性を発揮する被覆超
硬チップに特徴を有するものである。
【０００６】なお、この発明の被覆超硬チップにおい
て、硬質被覆層を構成する遊離炭素分散Ａｌ2 Ｏ3 層の
遊離炭素の割合を１〜１５重量％としたのは、その割合
が１重量％未満では、切削加工時の昇温加熱に伴う熱伝
導度の低下を十分満足に抑制することができず、一方そ
の割合が１５重量％を越えると、層自体の強度が低下
し、切刃に欠けやチッピングが発生し易くなるという理
由によるものであり、望ましくは３〜１０重量％の含有
がよい。
て、硬質被覆層を構成する遊離炭素分散Ａｌ2 Ｏ3 層の
遊離炭素の割合を１〜１５重量％としたのは、その割合
が１重量％未満では、切削加工時の昇温加熱に伴う熱伝
導度の低下を十分満足に抑制することができず、一方そ
の割合が１５重量％を越えると、層自体の強度が低下
し、切刃に欠けやチッピングが発生し易くなるという理
由によるものであり、望ましくは３〜１０重量％の含有
がよい。
【０００７】また、この発明の被覆超硬チップにおい
て、硬質被覆層を構成するＴｉ化合物層および遊離炭素
分散Ａｌ2 Ｏ3 層の平均層厚をそれぞれ０．１〜１５μ
ｍおよび０．５〜８μｍとし、かつ硬質被覆層の全体平
均層厚を５〜２５μｍとしたのは、これらの層厚のうち
のいずれかの層厚でも前記下限値未満になると、所望の
耐摩耗性を確保することができず、一方これらの層厚の
うちのいずれかの層厚でも前記上限値を越えると、切刃
に欠けやチッピングが発生し易くなるという理由からで
ある。
て、硬質被覆層を構成するＴｉ化合物層および遊離炭素
分散Ａｌ2 Ｏ3 層の平均層厚をそれぞれ０．１〜１５μ
ｍおよび０．５〜８μｍとし、かつ硬質被覆層の全体平
均層厚を５〜２５μｍとしたのは、これらの層厚のうち
のいずれかの層厚でも前記下限値未満になると、所望の
耐摩耗性を確保することができず、一方これらの層厚の
うちのいずれかの層厚でも前記上限値を越えると、切刃
に欠けやチッピングが発生し易くなるという理由からで
ある。
【０００８】
【発明の実施の形態】つぎに、この発明の被覆超硬チッ
プを実施例により具体的に説明する。原料粉末として、
平均粒径：１．５μｍ有する細粒ＷＣ粉末、同３μｍの
中粒ＷＣ粉末、同１．２μｍの（Ｔｉ，Ｗ）ＣＮ（重量
比で、以下同じ、ＴｉＣ／ＴｉＮ／ＷＣ＝２４／２０／
５６）粉末、同１．３μｍの（Ｔａ，Ｎｂ）Ｃ（ＴａＣ
／ＮｂＣ＝９０／１０）粉末、同１μｍのＣｒ粉末、同
１．２μｍのＺｒＣ粉末、および同１．２μｍのＣｏ粉
末を用意し、これら原料粉末を表１に示される配合組成
に配合し、ボールミルで７２時間湿式混合し、乾燥した
後、この混合粉末をＩＳＯ規格ＣＮＭＧ１２０４１２に
則した形状の圧粉体にプレス成形し、この圧粉体を同じ
く表１に示される条件で真空焼結することにより超硬基
体Ａ〜Ｅをそれぞれ製造した。さらに、上記超硬基体Ｅ
に対して、７０ＴｏｒｒのＣＨ4 ガス雰囲気中、温度：
１４１０℃に１時間保持後、徐冷の滲炭処理を施し、処
理後、超硬基体表面に付着するカーボンとＣｏを酸およ
びバレル研磨で除去することにより、表面から８μｍの
位置で最大Ｃｏ含有量：１５．３重量％、深さ：３３μ
ｍのＣｏ富化帯域を基体表面部に形成した。また、いず
れも焼結したままで、上記超硬基体Ｃには、表面部に表
面から１８μｍの位置で最大Ｃｏ含有量：１０．３重量
％、深さ：２４μｍのＣｏ富化帯域、超硬基体Ｄには、
表面部に表面から２０μｍの位置で最大Ｃｏ含有量：１
２．４重量％、深さ：２８μｍのＣｏ富化帯域がそれぞ
れ形成されており、残りの超硬基体ＡおよびＢには、前
記Ｃｏ富化帯域の形成がなく、全体的に均質な組織をも
つものであった。なお、表１には、上記超硬基体Ａ〜Ｅ
の内部硬さ（ロックウエル硬さＡスケール）をそれぞれ
示した。
プを実施例により具体的に説明する。原料粉末として、
平均粒径：１．５μｍ有する細粒ＷＣ粉末、同３μｍの
中粒ＷＣ粉末、同１．２μｍの（Ｔｉ，Ｗ）ＣＮ（重量
比で、以下同じ、ＴｉＣ／ＴｉＮ／ＷＣ＝２４／２０／
５６）粉末、同１．３μｍの（Ｔａ，Ｎｂ）Ｃ（ＴａＣ
／ＮｂＣ＝９０／１０）粉末、同１μｍのＣｒ粉末、同
１．２μｍのＺｒＣ粉末、および同１．２μｍのＣｏ粉
末を用意し、これら原料粉末を表１に示される配合組成
に配合し、ボールミルで７２時間湿式混合し、乾燥した
後、この混合粉末をＩＳＯ規格ＣＮＭＧ１２０４１２に
則した形状の圧粉体にプレス成形し、この圧粉体を同じ
く表１に示される条件で真空焼結することにより超硬基
体Ａ〜Ｅをそれぞれ製造した。さらに、上記超硬基体Ｅ
に対して、７０ＴｏｒｒのＣＨ4 ガス雰囲気中、温度：
１４１０℃に１時間保持後、徐冷の滲炭処理を施し、処
理後、超硬基体表面に付着するカーボンとＣｏを酸およ
びバレル研磨で除去することにより、表面から８μｍの
位置で最大Ｃｏ含有量：１５．３重量％、深さ：３３μ
ｍのＣｏ富化帯域を基体表面部に形成した。また、いず
れも焼結したままで、上記超硬基体Ｃには、表面部に表
面から１８μｍの位置で最大Ｃｏ含有量：１０．３重量
％、深さ：２４μｍのＣｏ富化帯域、超硬基体Ｄには、
表面部に表面から２０μｍの位置で最大Ｃｏ含有量：１
２．４重量％、深さ：２８μｍのＣｏ富化帯域がそれぞ
れ形成されており、残りの超硬基体ＡおよびＢには、前
記Ｃｏ富化帯域の形成がなく、全体的に均質な組織をも
つものであった。なお、表１には、上記超硬基体Ａ〜Ｅ
の内部硬さ（ロックウエル硬さＡスケール）をそれぞれ
示した。
【０００９】ついで、これらの超硬基体Ａ〜Ｅの表面
に、ホーニング加工を施した状態で、通常の化学蒸着装
置を用い、表２、３（表２におけるｌ−ＴｉＣＮは、縦
長成長結晶組織をもつＴｉＣＮ層の形成条件を示すもの
であり、これ以外の条件で形成された層はいずれも粒状
結晶組織をもつものである）に示される条件にて、表
４、５に示される組成および目標層厚（切刃の逃げ面）
の硬質被覆層を形成することにより本発明被覆超硬チッ
プ１〜１０および従来被覆超硬チップ１〜１０をそれぞ
れ製造した。なお、この結果得られた本発明被覆超硬チ
ップ１〜１０の硬質被覆層を構成する遊離炭素分散Ａｌ
2 Ｏ3 層について、遊離炭素の分散含有割合を電子プロ
ーブマイクロアナライザー（ＥＰＭＡ）を用いて測定し
たところ、表３に示される目標値に相当する値を示し
た。また、硬質被覆層を構成する構成層もそれぞれ目標
層厚と実質的に同じ平均層厚を示した。
に、ホーニング加工を施した状態で、通常の化学蒸着装
置を用い、表２、３（表２におけるｌ−ＴｉＣＮは、縦
長成長結晶組織をもつＴｉＣＮ層の形成条件を示すもの
であり、これ以外の条件で形成された層はいずれも粒状
結晶組織をもつものである）に示される条件にて、表
４、５に示される組成および目標層厚（切刃の逃げ面）
の硬質被覆層を形成することにより本発明被覆超硬チッ
プ１〜１０および従来被覆超硬チップ１〜１０をそれぞ
れ製造した。なお、この結果得られた本発明被覆超硬チ
ップ１〜１０の硬質被覆層を構成する遊離炭素分散Ａｌ
2 Ｏ3 層について、遊離炭素の分散含有割合を電子プロ
ーブマイクロアナライザー（ＥＰＭＡ）を用いて測定し
たところ、表３に示される目標値に相当する値を示し
た。また、硬質被覆層を構成する構成層もそれぞれ目標
層厚と実質的に同じ平均層厚を示した。
【００１０】つぎに、上記本発明被覆超硬チップ１〜１
０および従来被覆超硬チップ１〜１０について、 被削材：ＳＣＭ４４０の長さ方向等間隔４本縦溝入り丸
棒、 切削速度：３５０ｍ／ｍｉｎ．、 切り込み：１．５ｍｍ、 送り：０．３ｍｍ／ｒｅｖ．、 切削時間：１０分、 の条件での合金鋼の乾式高速断続切削試験、並びに、 被削材：ＦＣＤ４５０の丸棒、 切削速度：３８０ｍ／ｍｉｎ．、 切り込み：１．５ｍｍ、 送り：０．３ｍｍ／ｒｅｖ．、 切削時間：１０分、 の条件でのダクタイル鋳鉄の湿式高速連続切削試験を行
い、いずれの切削試験でも切刃の逃げ面摩耗幅を測定し
た。この測定結果を表６に示した。
０および従来被覆超硬チップ１〜１０について、 被削材：ＳＣＭ４４０の長さ方向等間隔４本縦溝入り丸
棒、 切削速度：３５０ｍ／ｍｉｎ．、 切り込み：１．５ｍｍ、 送り：０．３ｍｍ／ｒｅｖ．、 切削時間：１０分、 の条件での合金鋼の乾式高速断続切削試験、並びに、 被削材：ＦＣＤ４５０の丸棒、 切削速度：３８０ｍ／ｍｉｎ．、 切り込み：１．５ｍｍ、 送り：０．３ｍｍ／ｒｅｖ．、 切削時間：１０分、 の条件でのダクタイル鋳鉄の湿式高速連続切削試験を行
い、いずれの切削試験でも切刃の逃げ面摩耗幅を測定し
た。この測定結果を表６に示した。
【００１１】
【表１】
【００１２】
【表２】
【００１３】
【表３】
【００１４】
【表４】
【００１５】
【表５】
【００１６】
【表６】
【００１７】
【発明の効果】表４〜６に示される結果から、硬質被覆
層中に遊離炭素分散Ａｌ2 Ｏ3 層が存在する本発明被覆
超硬チップ１〜１０は、いずれも前記遊離炭素分散Ａｌ
2 Ｏ3層が切削加工時の昇温加熱に影響されない熱伝導
性を具備し、これと同じ熱伝導性を有するＴｉ化合物層
との共存において、硬質被覆層の放熱が促進されるよう
になることから、硬質被覆層がＴｉ化合物層とＡｌ2 Ｏ
3 層で構成された従来被覆超硬チップ１〜１０に比し
て、苛酷な切削条件である高速断続切削および高速連続
切削にもかかわらず、一段とすぐれた耐摩耗性をを示
し、長期に亘ってすぐれた切削性能を発揮することが明
らかである。上述のように、この発明の被覆超硬チップ
は、これの硬質被覆層を構成する遊離炭素分散Ａｌ2 Ｏ
3 層によって、前記硬質被覆層の切削加工時の放熱が促
進されるようになるので、例えば鋼や鋳鉄などの通常の
条件での連続切削や断続切削は勿論のこと、特にこれら
の切削を高速で行っても、長期に亘ってすぐれた切削性
能を発揮し、したがって切削加工の高速化に十分満足に
対応でき、かつ省力化にも寄与するものである。
層中に遊離炭素分散Ａｌ2 Ｏ3 層が存在する本発明被覆
超硬チップ１〜１０は、いずれも前記遊離炭素分散Ａｌ
2 Ｏ3層が切削加工時の昇温加熱に影響されない熱伝導
性を具備し、これと同じ熱伝導性を有するＴｉ化合物層
との共存において、硬質被覆層の放熱が促進されるよう
になることから、硬質被覆層がＴｉ化合物層とＡｌ2 Ｏ
3 層で構成された従来被覆超硬チップ１〜１０に比し
て、苛酷な切削条件である高速断続切削および高速連続
切削にもかかわらず、一段とすぐれた耐摩耗性をを示
し、長期に亘ってすぐれた切削性能を発揮することが明
らかである。上述のように、この発明の被覆超硬チップ
は、これの硬質被覆層を構成する遊離炭素分散Ａｌ2 Ｏ
3 層によって、前記硬質被覆層の切削加工時の放熱が促
進されるようになるので、例えば鋼や鋳鉄などの通常の
条件での連続切削や断続切削は勿論のこと、特にこれら
の切削を高速で行っても、長期に亘ってすぐれた切削性
能を発揮し、したがって切削加工の高速化に十分満足に
対応でき、かつ省力化にも寄与するものである。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１０年１０月２０日（１９９８．１０．
２０）
２０）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１１】
【表１】 ─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１０年１０月２３日（１９９８．１０．
２３）
２３）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１３】
【表３】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１５】
【表５】
フロントページの続き (72)発明者 中村 徹 茨城県結城郡石下町大字古間木1511番地 三菱マテリアル株式会社筑波製作所内 Ｆターム(参考） 3C046 BB06 FF03 FF10 FF19 FF22 FF25 FF32 FF40 FF42 FF52 FF55 4K030 BA18 BA35 BA36 BA38 BA41 BA42 BA43 BA61 BB13 CA03 JA01 LA00 LA22 4K044 AA09 BA10 BA12 BA13 BA18 BB03 BC01 CA13 CA14
Claims (1)
- 【請求項１】 炭化タングステン基超硬合金基体の表面
に、 いずれも０．１〜１５μｍの平均層厚を有する、炭化チ
タン層、窒化チタン層、炭窒化チタン層、酸化チタン
層、炭酸化チタン層、窒酸化チタン層、および炭窒酸化
チタン層のうちの１種または２種以上からなるＴｉ化合
物層と、 ０．５〜８μｍの平均層厚を有し、かつ酸化アルミニウ
ムの素地に１〜１５重量％の割合で微細な遊離炭素が分
散分布した組織を有する遊離炭素分散酸化アルミニウム
層、で構成された硬質被覆層を５〜２５μｍの全体平均
層厚で化学蒸着および／または物理蒸着してなる、硬質
被覆層がすぐれた耐摩耗性を発揮する表面被覆超硬合金
製スローアウエイ切削チップ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29044198A JP2000117508A (ja) | 1998-10-13 | 1998-10-13 | 硬質被覆層がすぐれた耐摩耗性を発揮する表面被覆超硬合金製スローアウエイ切削チップ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29044198A JP2000117508A (ja) | 1998-10-13 | 1998-10-13 | 硬質被覆層がすぐれた耐摩耗性を発揮する表面被覆超硬合金製スローアウエイ切削チップ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000117508A true JP2000117508A (ja) | 2000-04-25 |
Family
ID=17756080
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29044198A Withdrawn JP2000117508A (ja) | 1998-10-13 | 1998-10-13 | 硬質被覆層がすぐれた耐摩耗性を発揮する表面被覆超硬合金製スローアウエイ切削チップ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000117508A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008059896A1 (fr) * | 2006-11-17 | 2008-05-22 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Film résistant à l'abrasion et outil équipé de celui-ci |
| JP2014018886A (ja) * | 2012-07-13 | 2014-02-03 | Mitsubishi Materials Corp | 硬質被覆層がすぐれた初期なじみ性、耐チッピング性を発揮する表面被覆切削工具 |
-
1998
- 1998-10-13 JP JP29044198A patent/JP2000117508A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008059896A1 (fr) * | 2006-11-17 | 2008-05-22 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Film résistant à l'abrasion et outil équipé de celui-ci |
| JP2008126334A (ja) * | 2006-11-17 | 2008-06-05 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 耐摩耗性皮膜およびこれを備えた工具 |
| JP2014018886A (ja) * | 2012-07-13 | 2014-02-03 | Mitsubishi Materials Corp | 硬質被覆層がすぐれた初期なじみ性、耐チッピング性を発揮する表面被覆切削工具 |
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