JP2000288814A

JP2000288814A - 穴加工用工具

Info

Publication number: JP2000288814A
Application number: JP9555699A
Authority: JP
Inventors: Hideki Moriguchi; 秀樹森口; Katsunori Tsuzuki; 克典都築; Akihiko Ikegaya; 明彦池ヶ谷; Naohiro Nakamura; 直宏中村
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 1999-04-01
Filing date: 1999-04-01
Publication date: 2000-10-17

Abstract

(57)【要約】【課題】穴加工用工具に用いられるガイドパッドとし
て長寿命で、素材費が安く、加工性に優れ、ロウづけ時
の熱亀裂が発生しにくいものを提供する。【解決手段】先端に切れ刃を有する穴加工用工具にお
いて、穴加工用工具の外周で、かつ前記切れ刃よりも後
部には、前記切れ刃によって切削された被削材の加工面
と接触して穴加工を安定化させる耐摩材料を有する。こ
の耐摩材料の少なくとも表面部は、平均粒径1〜100μm
の互いに直接結合していない立方晶窒化硼素粒子を5〜4
5体積％含有し、残部が超硬合金およびサーメットの少
なくとも一方を主体とする。そして、Al、Si、Co、Niの
硼化物、窒化物、硼窒化物およびTi、Al、Co、Niから選
ばれた複数の元素で形成された金属間化合物を含まな
い。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は表面部に立方晶窒化
硼素粒子を含有したガイドパッドを有する穴加工用工具
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、穴加工用に使用されるリーマ、ボ
ーリングバー、ドリルなどには、切れ刃よりも後部にガ
イドパッドを装着する例が増えている。このガイドパッ
ドは、切れ刃によって切削された被削材の内周面と接触
して切削力をサポートし、穴加工を安定させると共に、
高精度加工を可能とする。このガイドパッドには超硬合
金やサーメット、ダイヤモンド焼結体や立方晶窒化硼素
焼結体が用いられており（特開昭62-188613号公報）、
これらの材料はロウづけまたはネジ止めによって穴加工
用工具本体に固定されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の技術に
は次のような問題があった。切れ刃に用いる工具がコーナー交換可能方式の場
合、穴加工用工具本体は消耗しておらず継続使用可能で
あるのに、前記ガイドパッドが摩耗したために、安定し
た穴加工や高精度加工が不可能となり、穴加工用工具本
体を廃却せざるを得ないケースがある。これは、ガイド
パッドに超硬合金やサーメットを使用した例に多く、こ
れらの材料の耐摩耗性不足が原因である。

【０００４】前記問題点を解決するため、前記ガイ
ドパッドにダイヤモンド焼結体や立方晶窒化硼素焼結体
を使用するケースが増えている。しかしながら、これら
のガイドパッドは超高圧発生容器を用いて製造されるた
め、材料費が高価で、形状的にも曲面形状が必要とされ
る本用途のガイドパッドを作製するのは難しかった。

【０００５】このため、平板状の板を加工で曲面形
状に加工することになるが、ダイヤモンド粒子や立方晶
窒化硼素粒子を50％以上含み、これらの粒子同士が直接
結合しているので、加工性が非常に悪い。そのため、狙
いとする穴径に高精度に加工することが難しく、加工費
が非常に高くなる欠点を有していた。

【０００６】さらに、前記ガイドパッドにダイヤモ
ンド焼結体や立方晶窒化硼素焼結体を使用し、穴加工用
工具本体への接合をロウづけによって行う場合、熱膨張
係数の違いからダイヤモンド焼結体や立方晶窒化硼素焼
結体にロウづけ時に熱亀裂が発生し、問題となるケース
が多かった。

【０００７】超高圧製造法で作製される従来のダイ
ヤモンド焼結体や立方晶窒化硼素焼結体の立方晶窒化硼
素および立方晶窒化硼素粒子層の厚みは一般に0.5〜1mm
と薄くして製造されている。これは、前記項との関係
で立方晶窒化硼素および立方晶窒化硼素層の厚みを厚く
すると熱亀裂が生じやすいためである。このため、従来
のダイヤモンド焼結体や立方晶窒化硼素焼結体を穴加工
工具の穴加工安定用ガイドパッドとして使用した場合、
穴加工工具の径が大きくなると、穴加工用工具本体に取
りつけるガイドパッドの周方向の長さが長くとれず、穴
加工を安定化させるのに支障を生じていた。

【０００８】従って、本発明の主目的は、穴加工用工具
として用いられるガイドパッドとして長寿命で、素材費
が安く、加工性に優れ、ロウづけ時の熱亀裂が発生しに
くい材料を作製し、このガイドパッドを用いて、安定し
て高精度加工が可能な経済性に優れた穴加工用工具を提
供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の穴加工用工具
は、先端に切れ刃を有し、前記穴加工用工具の外周で、
かつ前記切れ刃よりも後部には、前記切れ刃によって切
削された被削材の加工面と接触して、穴加工を安定化さ
せるガイドパッドを有する。このガイドパッドの少なく
とも表面部は平均粒径１〜100μmの互いに直接結合して
いない立方晶窒化硼素粒子を5〜45体積％含有し、残部
が超硬合金およびサーメットの少なくとも一方を主体と
する。そして、Al、Si、Co、Niの硼化物、窒化物、硼窒
化物およびTi、Al、Co、Niから選ばれた複数の元素で形
成された金属間化合物を含まないことを特徴とする。

【００１０】本発明では穴加工を安定化させる耐摩耗性
機能を発揮する立方晶窒化硼素粒子の含有量が5〜45体
積％と少なく、立方晶窒化硼素粒子同士が直接結合して
おらず、さらに立方晶窒化硼素粒子の間に存在して粒子
間の結合力を高める働きのあるAl、Si、Co、Niの硼化
物、窒化物、硼窒化物およびTi、Al、Co、Niから選ばれ
た複数の元素で形成された金属間化合物を含まないこと
から、加工性が非常に優れている。この結果、上記の焼
結体を穴加工用工具のガイドパッドとして用いた場合、
加工費が大幅に低減できるほか、穴径を決定するガイド
パッドの外径を高精度に加工でき、年々高精度化する加
工ニーズに応えることができる。なお、前記の直接接合
にはアルミの硼化物のようなcBN粒子同士を強力に接合
する高圧安定相型化合物で立方晶窒化硼素粒子同士が強
力に接合されている場合を含む。

【００１１】上記立方晶窒化硼素粒子の含有量が5体積
％未満では耐摩耗性の向上効果が小さく、45体積％を越
えると耐熱亀裂性が低下する。特に好ましいのは10〜35
体積％のときである。この範囲に立方晶窒化硼素粒子の
量を制限することで、焼結性が向上するとともに、耐欠
損性を特に向上できる。しかも、残部のマトリックスを
超硬合金およびサーメットの少なくとも一方としている
ことから、立方晶窒化硼素粒子を含有する層自体の耐熱
亀裂性は従来のダイヤモンド焼結体や立方晶窒化硼素焼
結体よりも大幅に向上している。なお、立方晶窒化硼素
粒子の少なくとも一部を立方晶窒化硼素粒子の含有量を
超えない範囲でダイヤモンド粒子に置き換えることも可
能である。

【００１２】立方晶窒化硼素粒子の含有量は従来の立方
晶窒化硼素焼結体と比較して少ないものの、立方晶窒化
硼素粒子自身の耐摩耗性は従来の立方晶窒化硼素焼結体
と遜色なく、穴加工用工具の穴加工を安定化させるため
のガイドパッドとしての耐摩耗性は従来の立方晶窒化硼
素焼結体並みの性能を示す。但し、前記ガイドパッドと
して、穴加工を高精度に行うためには優れた加工性の確
保も大きな課題であり、狙いとした穴径加工が可能な立
方晶窒化硼素粒子の平均粒子径としては1〜100μmが好
ましい。100μmよりも粗粒の立方晶窒化硼素粒子を用い
ると、加工性が低下する。また、1μmよりも小さい立方
晶窒化硼素粒子は脱落が生じやすいので、1〜100μmに
限定した。特に好ましいのは30μm以下のときであり、
これにより、強度、加工性がより向上できる。

【００１３】立方晶窒化硼素粒子を含む層のマトリック
スには超硬合金が好ましいが、鋼加工の際には鋼材との
親和性の低いサーメットを用いることが好ましい。超硬
合金もしくはサーメットをマトリックスの主体となるよ
うに用いることにより、ガイドパッドの剛性率を高める
ことができる。その上、従来の立方晶窒化硼素焼結体で
問題であった突発的な欠損がなくなり、耐摩耗性と耐欠
損性を両立した材料とできる。なお、耐食性を向上させ
たい場合には結合相金属としてNiやCrを用いたり、IV
a、Va、VIa族元素の炭化物、窒化物および炭窒化物から
選択された少なくとも1種を添加し、用途によりマトリ
ックスを変更すればよい。さらに、好ましくはWS_２、Mo
S_２などの潤滑性を有する化合物を添加すると、穴加工
時の加工抵抗が低減でき、穴加工を高精度化、安定化で
きるので好ましい。

【００１４】前記ガイドパッドの表面層は立方晶窒化硼
素粒子を含むが、その含有量は5〜45体積％で、立方晶
窒化硼素粒子同士は直接結合していない。最も好ましい
立方晶窒化硼素粒子の含有量は10〜35体積％であるが、
この構造にすると超硬合金もしくはサーメットの海の中
に立方晶窒化硼素粒子が孤島のように浮いている状態と
できる。このような立方晶窒化硼素粒子の存在状態とす
ることで、立方晶窒化硼素粒子はマトリックスから脱落
しにくくなる。また、この場合、立方晶窒化硼素粒子が
被削材に対して多点支持となるため被削材からの抵抗を
分散して受けることができ、見かけ上広い面で支持する
ことになる。そのため、従来のダイヤモンド焼結体や立
方晶窒化硼素焼結体が片当たりして被削材と接触し、偏
摩耗しやすいのに比べ、穴加工を安定して高精度に行う
ことができるという驚くべき効果が得られた。

【００１５】このような立方晶窒化硼素粒子同士が直接
結合していない材料は、立方晶窒化硼素が安定な条件で
製造するよりも立方晶窒化硼素が準安定な条件で製造し
た方が製造しやすく、コスト面でも超高圧発生容器を用
いずに製造できるので好ましい。また、立方晶窒化硼素
粒子同士が直接結合しているかどうかは、塩酸や硝酸な
どの酸性溶液中でマトリックスである超硬合金もしくは
サーメットを溶解したときに、立方晶窒化硼素粒子がば
らばらになるかどうかで判断することが可能である。

【００１６】次に、前記ガイドパッドを積層構造物と
し、最上層を立方晶窒化硼素粒子含有層とし、最下層を
立方晶窒化硼素粒子を含まないもしくは最上層よりも少
ない超硬合金を主体とすることで、このガイドパッドを
穴加工工具本体にロウづけした際に熱亀裂が生じること
を抑制できる。特に好ましいのは前記ガイドパッドを３
層以上とし、各層の熱膨張係数が最上層から最下層に行
くに従い大きくなるようにした場合で、特に好ましいの
は最下層のHv硬度が1000kg／mm^２以下とした場合であ
る。このような構造とすることで前記ガイドパッドを穴
加工工具本体にロウづけした際に発生する熱応力が小さ
くなり、焼結体に割れが生じにくい。

【００１７】前記立方晶窒化硼素粒子を含有している層
の厚さが１mmより厚い、平板状に積層された焼結体を前
記ガイドパッドとして穴加工工具に接合した際でも、従
来のダイヤモンド焼結体、立方晶窒化硼素焼結体では難
しかった、周方向の長さの大きい耐摩耗性に優れたガイ
ドパッドが作製でき、穴加工を安定化させる効果を大き
くできるので好ましい。

【００１８】上記のようなガイドパッドは、通電加圧焼
結法によって製造されることが好ましい。すなわち、前
述した所定の組成に混合した原料粉末を黒鉛型に装填
し、通電加圧焼結により黒鉛型内の原料粉末を焼結する
ことで焼結体を得る。ガイドパッドを積層構造にする場
合、各層の原料粉末を線膨張係数が最上層から最下層に
向かうに従って大きくなる順に黒鉛型に装填すれば良
い。この製造法によれば、超高圧発生容器を使わずとも
立方晶窒化硼素粒子を含有するガイドパッドの作製が可
能であり、製造コストの低減および大サイズの焼結体の
製造が可能となる。

【００１９】通電加圧焼結法を用いた場合の好ましい条
件は以下の通りである。すなわち、焼結温度はマトリッ
クスとなる超硬合金やサーメットに液相が生成する温度
であることが好ましく、この焼結温度での保持時間が20
秒以上30分以内、加圧力が3〜100MPaの条件で通電加圧
焼結して製造されると好ましい。特に、1〜100msecのパ
ルス電流を用いて通電することが望ましい。

【００２０】ここで、液相を生成する焼結温度での保持
時間を20秒以上30分以内としたのは、20秒よりも保持時
間が短いと緻密化が不十分であり、30分よりも長いと立
方晶窒化硼素の六方晶への変態が起こりやすいためであ
る。特に好ましいのは1分以上20分以内である。

【００２１】また、加圧力を3〜100MPaとしたのは、3MP
aよりも低いとマトリックスの緻密化が起こりにくく、1
00MPaよりも高い圧力であると特殊な焼結形式が必要と
なり製造コストが増大するためである。

【００２２】さらに、通電条件は、電流ON時間が1〜100
msec、電流OFF時間が1msec以上である矩形パルス電流を
用いて行うことが好ましい。このような通電加圧焼結に
より、非常に緻密で立方晶窒化硼素粒子の脱落が生じに
くい立方晶窒化硼素含有ガイドパッドを得ることができ
る。

【００２３】そして、昇温速度を20〜500℃／mim、冷却
速度を15℃／min〜400℃／minとすることが好適であ
る。昇温速度が20℃／min、冷却速度が15℃／minよりも
遅いと立方晶窒化硼素の六方晶への変態が起こりやす
く、昇温速度が500℃／min、冷却速度が400℃／minより
も早いと焼結体に割れや立方晶窒化硼素中での歪み発生
が著しくなり、耐摩耗性が低下するためである。

【００２４】なお、立方晶窒化硼素粒子の表面には1300
℃以上の融点を有する金属、合金およびセラミックスか
ら選択された少なくとも一種が被覆されていることが好
ましい。これは、このような被覆層が設けられている
と、ガイドパッドのマトリックスとなる超硬合金および
またはサーメットと立方晶窒化硼素の間で焼結中に起こ
る反応、特にマトリックスに液相が生成した場合の液相
と立方晶窒化硼素間の反応を防止でき、立方晶窒化硼素
の劣化を防止することができるためである。被覆層とし
てはCr、W、Mo、Ti−Ta、Ti−Mo、Nb−V、TiC、TiN、Al
₂O₃、SiC、TiBN、TiAlN、TiZrNなどが好ましい。また、
被覆層の厚みとしては、0.01〜２μｍが好ましい。特に
好ましいのは１μｍ以下のときである。このような被覆
層を形成する方法としては、スパッタリング法やイオン
プレーティング法などの物理蒸着法（PVD法）や、化学
蒸着法（CVD法）の他、めっき法、浸漬法が挙げられ
る。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。（実施例１）平均粒径3μmのWC粉末、平均粒径1μmのC
o、Ni、Cr粉末、平均粒径2μmのTiCN粉末、平均粒径30
μmの立方晶窒化硼素粉末を準備し、表１の組成に配合
後、ボールミルを用いて混合し、焼結用粉末を用意し
た。このようにして準備した粉末を各層の厚みが焼結後
に2mmとなるように表１の順に積層して、内径80mmの黒
鉛型に充填し、0.01Torr以下の真空中で圧力3MPaを付加
しながら、パルス電流を流して通電加圧焼結し、径80m
m、厚さ2〜4mmの焼結体を作製した。昇温パターンは10
分間で1330℃まで昇温、その温度で１分間保持して、30
℃／minの速度で冷却した。また、粉末No.1-2、1-8、1-
11、1-12、1-13に関しては超高圧発生容器によって径80
mm、厚み4mmの焼結体試料No.1-11、1-12、1-13、1-16、
1-17を作製した。昇温パターン及び圧力は3.8×10^７Tor
rのもと、30分間で1350℃まで昇温し、その温度で40分
間保持して、50℃／minの速度で冷却した。

【００２６】

【表１】

【００２７】次にこのようにして得られた焼結体No.1-1
〜1-17からワイヤカット装置を用いて長さ55.6mm、幅4.
6mm、厚さ2〜4mmのチップを切り出し、全面を♯400のダ
イヤモンド砥石を用いて研削し、長さ55mm、幅4mm、厚
さ1.5〜3.5mmまで加工し、その際の研削抵抗を測定し
た。なお、研削抵抗の値は試料No.1-11の測定値を10と
して表２中に記載した。また、立方晶窒化硼素粒子同士
が直接接合しているかどうかを確認するため、各焼結体
を強酸中で超硬合金、サーメット成分を溶かし、残った
立方晶窒化硼素粒子が互いに直接結合しているかどうか
を走査型電子顕微鏡を用いて調査した。

【００２８】さらに研削加工後のチップを穴加工用工具
本体である径17mmのSCM440製鋼材に銀ロウ（住友電工製
SA3）とフラックス（硝酸25％、硼砂30％、酸性フッ化
カリ45％）を用いて、高周波炉で大気中、500℃以上に
加熱しながら最下層と鋼材のロウ付け接合を行ない、熱
亀裂の発生の有無を評価した。

【００２９】そしてロウ付けされた穴加工用工具を再度
♯400のダイヤモンド砥石を用いて研削し、仕上げの径
が18mmとなるように加工した。

【００３０】

【表２】

【００３１】これらの結果を表２に示すが、本発明品で
ないNo.1-7〜1-17は研削抵抗が高く加工にかかる時間が
長いのに対し本発明品であるNo.1-1〜1-6は研削抵抗が
低く加工コストを大幅に削減できた。しかも仕上げの寸
法が狙い通り18mmに加工できたことから穴加工を高精度
化できる。特にNo.1-3〜1-6はロウ付け時の熱亀裂の発
生は全くなく、鋼に対して良好に接合していることが確
認出来た。

【００３２】（実施例２）実施例１で作製した試料No.1
-5と立方晶窒化硼素含有量以外が同じ構造で最上層の立
方晶窒化硼素含有量のみ表３に示すように変化させた試
料No.2-1〜2-7を実施例１と同様にして作製した。ま
た、ここでも実施例１で作製した試料No.1-11と同じ試
料No.2-8を用意した。これらの試料から、実施例１と同
様に長さ55.6mm、幅4.6mm、厚さ４mmのチップを切り出
し、全面を＃400のダイヤモンド砥石を用いて研削し、
長さ55mm、幅4.0mm、厚さ3.5mmに加工した。ここでも各
試料の研削抵抗を測定し、No.2-8の研削抵抗を10として
表3中に記載した。結果は表３中に示す。次にこれらの
試料を穴加工用工具本体である径17mmのSCM440製鋼材に
銀ロウ（住友電工製SA3）とフラックス（硝酸25％、硼
砂30％、酸性フッ化カリ45％）を用いて、高周波炉で大
気中、500℃以上に加熱しながら最下層と鋼材のロウ付
け接合を行った。

【００３３】

【表３】

【００３４】そしてロウ付けされた穴加工用工具を再度
♯400のダイヤモンド砥石を用いて研削し、仕上げの径
が18mmとなるように加工した。

【００３５】さらに、上記穴加工用工具を深穴加工機に
て切削速度50m／min、一回転当たりの送リ0.2mmでステ
ンレス合金の穴明け行い、加工長１mにおける摩耗量の
判定を行った。摩耗量判定に関しては標準試料としてN
o.2-1の摩耗量を10として測定した。

【００３６】これらの評価結果も表３中に示すが、本発
明品であるNo.2-2〜2-7の試料は優れた耐摩耗性を有し
ていることが確認できた。中でも10〜35体積％の範囲に
あるNo.2-3〜2-6の試料は特に優れた耐摩耗性を有して
いることがわかる。

【００３７】（実施例３）実施例１で作製した試料No.1
-5と同じ構造の焼結体を最上層の立方晶窒化硼素粒径の
み表４に示すように変化させて、試料No.3-1〜3-9を実
施例１と同様にして作製した。これらの試料から、実施
例１と同様に長さ55.6mm、幅4.6mm、厚さ４mmのチップ
を切り出し、全面を♯400のダイヤモンド砥石を用いて
研削し、長さ55mm、幅4mm、厚さ3.5mmに加工した。ここ
でも各試料の研削抵抗を測定し、前記実施例２における
試料No.2-8の研削抵抗を10として表４中に記載した。次
にこれらの試料を穴加工用工具本体である径17mmのSCM4
40製鋼材に銀ロウ（住友電工製SA3）とフラックス（硝
酸25％、硼砂30％、酸性フッ化カリ45％）を用いて、高
周波炉で大気中、500℃以上に加熱しながら最下層と鋼
材のロウ付け接合を行った。

【００３８】

【表４】

【００３９】そしてロウ付けされた穴加工用工具を再度
♯400のダイヤモンド砥石を用いて研削し、仕上げの径
が18mmとなるように加工した。

【００４０】さらに、上記穴加工用工具を深穴加工機に
て切削速度50m／min、一回転当りの送り0.2mmでFCD700
の穴明けを行い、加工長１mにおける摩耗量の測定を行
った。摩耗量はNo.3-1の摩耗量を10として表４中に記載
した。

【００４１】これらの評価結果も表４中に示すが、本発
明品であるNo.3-3〜3-7の試料は本発明外品に対して研
削抵抗、耐摩耗性のバランスがとれており、優れた性能
を有していることが分かる。中でも立方晶窒化硼素粒径
が1〜30μmの範囲にあるNo.3-3、3-4、3-5の試料は特に
バランスが良いことが分かる。

【００４２】（実施例４）平均粒径3μmのWC粉末、平均
粒径1μmのCo、Ni、Cr粉末、平均粒径2μmのTiCN粉末、
平均粒径30μmのWを0.5μm被覆した立方晶窒化硼素粉末
を準備し、表５の組成に配合後、ボールミルを用いて混
合し、焼結用粉末を用意した。このようにして準備した
粉末を各層の厚みが焼結後に2mmとなるように表５の順
に積層して、内径150mmの黒鉛型に充填し、0.01Torr以
下の真空中で圧力20MPaを付加しながら、パルス電流を
流して通電加圧焼結し、径150mm、厚さ2〜8mmの焼結体
を作製した。昇温パターンは20分間で1330℃まで昇温、
その温度で１分間保持して、30℃／minの速度で冷却し
た。

【００４３】

【表５】

【００４４】次にこのようにして得られた焼結体No.4-1
〜4-8からワイヤカット装置を用いて長さ110.6mm、幅4.
6mm、厚さ2〜8mmのチップを切り出し、全面を♯400のダ
イヤモンド砥石を用いて研削し、長さ110mm、幅４mm、
厚さ1.5〜3.5mmまで加工した。

【００４５】次にこの焼結体の一部をダイヤモンド砥石
を用いて切削し、厚み方向の断面を平面研削後、鏡面研
磨し、最下層のHv硬度をダイヤモンド製のビッカース圧
子を用いて荷重50kgで測定し、その結果を表６中に記載
した。

【００４６】さらに研削加工後のチップを穴加工用工具
本体である径34mmのSCM440製鋼材に銀ロウ（住友電工製
SA3）とフラックス（硝酸25％、硼砂30％、酸性フッ化
カリ45％）を用いて、高周波炉で大気中、500℃以上に
加熱しながら最下層と鋼材のロウ付け接合を行ない、熱
亀裂の発生を評価した。

【００４７】そしてロウ付けされた穴加工用工具を再度
♯400のダイヤモンド砥石を用いて研削し、仕上げの径
が35mmとなるように加工した。

【００４８】

【表６】

【００４９】この結果を表６に示すが、本発明品のう
ち、３層以上の積層構造で熱膨張係数が最上層から最下
層につれて徐々に大きくなり、最下層のHv硬度が1000kg
／mm^２以下であるNo.4-5、4-7の試料には全く熱亀裂が
発生しておらず優れた耐熱亀裂性を有することが確認出
来た。これは試料長さが大きくなったため熱膨張係数の
差によって生じる鋼と最上層との間の熱応力が大きくな
り、２層以下の積層構造では鋼と最上層の間の熱応力を
緩和しきれなくなったためである。また、3層以上の積
層構造でもNo.4-6、4-8は熱膨張係数が最上層から最下
層にわたって徐々に大きくなっていないためNo.4-6は最
上層と中間層、No.4-8は中間層２と最下層の間の熱膨張
係数の差が大きくなり、大きな熱応力が発生したために
熱亀裂が生じてしまったと考えられた。

【００５０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
穴加工用工具として用いられるガイドパッドとして長寿
命で、素材費が安く、加工性に優れ、ロウづけ時の熱亀
裂が発生しにくい材料を得ることができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｂ２４Ｄ 3/06 Ｂ２４Ｄ 3/06 ＣＡ 7/18 7/18 Ａ (72)発明者池ヶ谷明彦兵庫県伊丹市昆陽北一丁目１番１号住友電気工業株式会社伊丹製作所内 (72)発明者中村直宏兵庫県伊丹市昆陽北一丁目１番１号住友電気工業株式会社伊丹製作所内Ｆターム(参考） 3C037 AA04 DD03 FF06 3C050 EB00 EC00 3C063 AA02 AB08 BA31 BB02 BC01 BH05 CC02 FF23

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項1】先端に切れ刃を有する穴加工用工具にお
いて、前記穴加工用工具の外周で、かつ前記切れ刃よりも後部
には、前記切れ刃によって切削された被削材の加工面と
接触して穴加工を安定化させるガイドパッドを有し、前記ガイドパッドの少なくとも表面部は、平均粒径1〜1
00μmの互いに直接結合していない立方晶窒化硼素粒子
を5〜45体積％含有し、残部が超硬合金およびサーメッ
トの少なくとも一方を主体し、 Al、Si、Co、Niの硼化物、窒化物、硼窒化物およびTi、
Al、Co、Niから選ばれた複数の元素で形成された金属間
化合物を含まないことを特徴とする穴加工用工具。
【請求項2】前記ガイドパッドは積層構造物で、表面層が平均粒径1〜100μmの互いに直接結合していな
い立方晶窒化硼素粒子を5〜45体積％含有し、残部が超
硬合金およびサーメットの少なくとも一方を主体とし、最下層は超硬合金を主体とすることを特徴とする請求項
１に記載の穴加工用工具。
【請求項3】前記立方晶窒化硼素粒子の含有量は10〜3
5体積％であることを特徴とする請求項１に記載の穴加
工用工具。
【請求項4】前記立方晶窒化硼素粒子の平均粒径が30
μm以下であることを特徴とする請求項１に記載の穴加
工用工具。
【請求項5】前記ガイドパッドが３層以上の積層構造
物であることを特徴とする請求項１に記載の穴加工用工
具。
【請求項６】前記ガイドパッドの各層の熱膨張係数が
上層から下層に向うに従い、大きくなる順に積層されて
いることを特徴とする請求項２に記載の穴加工用工具。
【請求項７】前記最下層のHv硬度が1000kg／mm^２以下
であることを特徴とする請求項２に記載の穴加工用工
具。
【請求項８】前記立方晶窒化硼素粒子を含有している
層の厚さが1mmより厚いことを特徴とする請求項１に記
載の穴加工用工具。
【請求項９】前記ガイドパッドが穴加工用工具本体に
ロウづけ層を介して接合されていることを特徴とする請
求項１に記載の穴加工用工具。
【請求項１０】前記ガイドパッドが通電加圧焼結法に
よって製造されることを特徴とする請求項１に記載の穴
加工用工具。