JP2002254206A - 切粉に対する表面潤滑性にすぐれた表面被覆超硬合金製切削工具 - Google Patents
切粉に対する表面潤滑性にすぐれた表面被覆超硬合金製切削工具Info
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- JP2002254206A JP2002254206A JP2001048329A JP2001048329A JP2002254206A JP 2002254206 A JP2002254206 A JP 2002254206A JP 2001048329 A JP2001048329 A JP 2001048329A JP 2001048329 A JP2001048329 A JP 2001048329A JP 2002254206 A JP2002254206 A JP 2002254206A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 切粉に対する表面潤滑性にすぐれた表面被覆
超硬合金製切削工具を提供する。 【解決手段】 炭化タングステン基超硬合金または炭窒
化チタン基サーメットで構成された工具基体の表面に、
０．１〜１０μｍの平均層厚を有するＴｉの炭化物層、
窒化物層、および炭窒化物層のうちの１種の単層または
２種の複層からなる密着性下地被覆層を介して、Ｔｉと
Ａｌの複合窒化物層および複合炭窒化物層のうちの１種
の単層または２種の複層からなる強靭性被覆層を０．５
〜１５μｍの平均層厚で物理蒸着してなる表面被覆超硬
合金製切削工具において、前記強靭性被覆層の表面に、
酸化ジルコニウム層からなる潤滑性被覆層を０．５〜１
５μｍの平均層厚で物理蒸着してなる。
超硬合金製切削工具を提供する。 【解決手段】 炭化タングステン基超硬合金または炭窒
化チタン基サーメットで構成された工具基体の表面に、
０．１〜１０μｍの平均層厚を有するＴｉの炭化物層、
窒化物層、および炭窒化物層のうちの１種の単層または
２種の複層からなる密着性下地被覆層を介して、Ｔｉと
Ａｌの複合窒化物層および複合炭窒化物層のうちの１種
の単層または２種の複層からなる強靭性被覆層を０．５
〜１５μｍの平均層厚で物理蒸着してなる表面被覆超硬
合金製切削工具において、前記強靭性被覆層の表面に、
酸化ジルコニウム層からなる潤滑性被覆層を０．５〜１
５μｍの平均層厚で物理蒸着してなる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、切粉に対する表
面潤滑性にすぐれ、したがって特にステンレス鋼や軟鋼
などのきわめて粘性が高く、かつ切粉が切刃表面に溶着
し易い難削材の高速切削加工に用いた場合にも、切刃に
欠けやチッピング（微小欠け）などの発生なく、すぐれ
た切削性能を長期に亘って発揮する表面被覆超硬合金製
切削工具（以下、被覆超硬工具という）に関するもので
ある。
面潤滑性にすぐれ、したがって特にステンレス鋼や軟鋼
などのきわめて粘性が高く、かつ切粉が切刃表面に溶着
し易い難削材の高速切削加工に用いた場合にも、切刃に
欠けやチッピング（微小欠け）などの発生なく、すぐれ
た切削性能を長期に亘って発揮する表面被覆超硬合金製
切削工具（以下、被覆超硬工具という）に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】一般に、切削工具には、各種の鋼や鋳鉄
などの被削材の旋削加工や平削り加工にバイトの先端部
に着脱自在に取り付けて用いられるスローアウエイチッ
プ、前記被削材の穴あけ切削加工などに用いられるドリ
ルやミニチュアドリル、さらに前記被削材の面削加工や
溝加工、肩加工などに用いられるソリッドタイプのエン
ドミルなどがあり、また前記スローアウエイチップを着
脱自在に取り付けて前記ソリッドタイプのエンドミルと
同様に切削加工を行うスローアウエイエンドミル工具な
どが知られている。
などの被削材の旋削加工や平削り加工にバイトの先端部
に着脱自在に取り付けて用いられるスローアウエイチッ
プ、前記被削材の穴あけ切削加工などに用いられるドリ
ルやミニチュアドリル、さらに前記被削材の面削加工や
溝加工、肩加工などに用いられるソリッドタイプのエン
ドミルなどがあり、また前記スローアウエイチップを着
脱自在に取り付けて前記ソリッドタイプのエンドミルと
同様に切削加工を行うスローアウエイエンドミル工具な
どが知られている。
【０００３】また、一般に、例えば図１に概略説明図で
示される物理蒸着装置の１種であるアークイオンプレー
ティング装置を用い、ヒータで装置内を、例えば雰囲気
を１．３×１０-3Ｐａの真空として、５００℃の温度に
加熱した状態で、アノード電極と、密着性下地被覆層形
成にはＴｉ、強靭性被覆層形成には所定組成を有するＴ
ｉ−Ａｌ合金がセットされたカソード電極（蒸発源）と
の間にアーク放電を発生させ、同時に装置内に反応ガス
としてメタンガスおよび／または窒素ガスを導入し、一
方炭化タングステン（以下、ＷＣで示す）基超硬合金ま
たは炭窒化チタン（以下、ＴｉＣＮで示す）基サーメッ
トからなり、かつ前記アノード電極およびカソード電極
と所定間隔をもって対向配置された工具基体（以下、こ
れらを総称して超硬基体と云う）には、例えば−１２０
Ｖのバイアス電圧を印加した条件で、前記超硬基体の表
面に、例えば特開昭６２−５６５６５号公報に記載され
るように、０．１〜１０μｍの平均層厚を有するＴｉの
炭化物層、窒化物層、および炭窒化物層（以下、それぞ
れＴｉＣ層、ＴｉＮ層、およびＴｉＣＮ層で示す）のう
ちの１種の単層または２種の複層からなる密着性下地被
覆層を介して、ＴｉとＡｌの複合窒化物［以下、（Ｔ
ｉ，Ａｌ）Ｎで示す］層および複合炭窒化物［以下、
（Ｔｉ，Ａｌ）ＣＮで示す］層のうちの１種の単層また
は２種の複層からなる強靭性被覆層を０．５〜１５μｍ
の平均層厚で物理蒸着することにより製造された被覆超
硬切削工具が知られている。
示される物理蒸着装置の１種であるアークイオンプレー
ティング装置を用い、ヒータで装置内を、例えば雰囲気
を１．３×１０-3Ｐａの真空として、５００℃の温度に
加熱した状態で、アノード電極と、密着性下地被覆層形
成にはＴｉ、強靭性被覆層形成には所定組成を有するＴ
ｉ−Ａｌ合金がセットされたカソード電極（蒸発源）と
の間にアーク放電を発生させ、同時に装置内に反応ガス
としてメタンガスおよび／または窒素ガスを導入し、一
方炭化タングステン（以下、ＷＣで示す）基超硬合金ま
たは炭窒化チタン（以下、ＴｉＣＮで示す）基サーメッ
トからなり、かつ前記アノード電極およびカソード電極
と所定間隔をもって対向配置された工具基体（以下、こ
れらを総称して超硬基体と云う）には、例えば−１２０
Ｖのバイアス電圧を印加した条件で、前記超硬基体の表
面に、例えば特開昭６２−５６５６５号公報に記載され
るように、０．１〜１０μｍの平均層厚を有するＴｉの
炭化物層、窒化物層、および炭窒化物層（以下、それぞ
れＴｉＣ層、ＴｉＮ層、およびＴｉＣＮ層で示す）のう
ちの１種の単層または２種の複層からなる密着性下地被
覆層を介して、ＴｉとＡｌの複合窒化物［以下、（Ｔ
ｉ，Ａｌ）Ｎで示す］層および複合炭窒化物［以下、
（Ｔｉ，Ａｌ）ＣＮで示す］層のうちの１種の単層また
は２種の複層からなる強靭性被覆層を０．５〜１５μｍ
の平均層厚で物理蒸着することにより製造された被覆超
硬切削工具が知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】近年の切削加工装置の
ＦＡ化はめざましく、一方で切削加工に対する省力化お
よび省エネ化、さらに低コスト化の要求は強く、これに
伴い、切削工具には１種類の工具でできるだけ多くの材
種の被削材を切削加工できる汎用性が求められると共
に、切削加工も高速化の傾向にあるが、上記の従来被覆
超硬工具においては、これを鋼や鋳鉄などの通常の条件
での切削加工に用いた場合には問題はないが、これをき
わめて粘性の高いステンレス鋼や軟鋼などの被削材の高
速切削に用いた場合には、これら被削材の切粉は、被覆
層を構成する（Ｔｉ，Ａｌ）Ｎ層や（Ｔｉ，Ａｌ）ＣＮ
層に対する親和性が高いために、切刃表面に溶着し易
く、この溶着現象は切削加工が高速化すればするほど顕
著に現れるようになり、この溶着現象が原因で切刃に欠
けやチッピングが発生し、この結果比較的短時間で使用
寿命に至るのが現状である。
ＦＡ化はめざましく、一方で切削加工に対する省力化お
よび省エネ化、さらに低コスト化の要求は強く、これに
伴い、切削工具には１種類の工具でできるだけ多くの材
種の被削材を切削加工できる汎用性が求められると共
に、切削加工も高速化の傾向にあるが、上記の従来被覆
超硬工具においては、これを鋼や鋳鉄などの通常の条件
での切削加工に用いた場合には問題はないが、これをき
わめて粘性の高いステンレス鋼や軟鋼などの被削材の高
速切削に用いた場合には、これら被削材の切粉は、被覆
層を構成する（Ｔｉ，Ａｌ）Ｎ層や（Ｔｉ，Ａｌ）ＣＮ
層に対する親和性が高いために、切刃表面に溶着し易
く、この溶着現象は切削加工が高速化すればするほど顕
著に現れるようになり、この溶着現象が原因で切刃に欠
けやチッピングが発生し、この結果比較的短時間で使用
寿命に至るのが現状である。
【０００５】
【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、特にステンレス鋼や軟鋼などの
高速切削加工に用いた場合にも、切刃表面に切粉の溶着
し難い被覆超硬工具を開発すべく研究を行った結果、上
記の従来被覆超硬工具の表面に、酸化ジルコニウム（以
下、ＺｒＯ2で示す）層を物理蒸着すると、この結果の
ＺｒＯ2層が上記の通常の被覆層の表面に最表面層とし
て物理蒸着された被覆超硬工具においては、前記最表面
層を構成するＺｒＯ2層の被削材、特にステンレス鋼や
軟鋼などの粘性の高い難削材に対する親和性がきわめて
低く、これは高い発熱を伴う高速切削加工でも変わら
ず、この結果切刃に切粉が溶着することがない、すなわ
ち前記ＺｒＯ2層がすぐれた表面潤滑性を発揮すること
から、切刃に欠けやチッピングの発生がなくなり、長期
に亘ってすぐれた切削性能を発揮するようになる、とい
う研究結果を得たのである。
上述のような観点から、特にステンレス鋼や軟鋼などの
高速切削加工に用いた場合にも、切刃表面に切粉の溶着
し難い被覆超硬工具を開発すべく研究を行った結果、上
記の従来被覆超硬工具の表面に、酸化ジルコニウム（以
下、ＺｒＯ2で示す）層を物理蒸着すると、この結果の
ＺｒＯ2層が上記の通常の被覆層の表面に最表面層とし
て物理蒸着された被覆超硬工具においては、前記最表面
層を構成するＺｒＯ2層の被削材、特にステンレス鋼や
軟鋼などの粘性の高い難削材に対する親和性がきわめて
低く、これは高い発熱を伴う高速切削加工でも変わら
ず、この結果切刃に切粉が溶着することがない、すなわ
ち前記ＺｒＯ2層がすぐれた表面潤滑性を発揮すること
から、切刃に欠けやチッピングの発生がなくなり、長期
に亘ってすぐれた切削性能を発揮するようになる、とい
う研究結果を得たのである。
【０００６】この発明は、上記の研究結果にもとづいて
なされたものであって、超硬基体の表面に、０．１〜１
０μｍの平均層厚を有するＴｉＣ層、ＴｉＮ層、および
ＴｉＣＮ層のうちの１種の単層または２種の複層からな
る密着性下地被覆層を介して、（Ｔｉ，Ａｌ）Ｎ層およ
び（Ｔｉ，Ａｌ）ＣＮ層のうちの１種の単層または２種
の複層からなる強靭性被覆層を０．５〜１５μｍの平均
層厚で物理蒸着してなる被覆超硬切削工具において、上
記強靭性被覆層の表面に、ＺｒＯ2層からなる潤滑性被
覆層を０．５〜１５μｍの平均層厚で物理蒸着してな
る、切粉に対する表面潤滑性にすぐれた被覆超硬切削工
具に特徴を有するものである。
なされたものであって、超硬基体の表面に、０．１〜１
０μｍの平均層厚を有するＴｉＣ層、ＴｉＮ層、および
ＴｉＣＮ層のうちの１種の単層または２種の複層からな
る密着性下地被覆層を介して、（Ｔｉ，Ａｌ）Ｎ層およ
び（Ｔｉ，Ａｌ）ＣＮ層のうちの１種の単層または２種
の複層からなる強靭性被覆層を０．５〜１５μｍの平均
層厚で物理蒸着してなる被覆超硬切削工具において、上
記強靭性被覆層の表面に、ＺｒＯ2層からなる潤滑性被
覆層を０．５〜１５μｍの平均層厚で物理蒸着してな
る、切粉に対する表面潤滑性にすぐれた被覆超硬切削工
具に特徴を有するものである。
【０００７】なお、この発明の被覆超硬切削工具におい
て、これを構成する密着性下地被覆層、強靭性被覆層、
および潤滑性被覆層の平均層厚を上記の通りに限定した
理由を説明する。 （ａ）密着性下地被覆層 その平均層厚が０．１μｍ未満では、上記の超硬基体と
強靭性被覆層との間に所定の強固な密着性を確保するこ
とができず、一方その平均層厚が１０μｍを越えると、
切削時に発生する高熱によって熱塑性変形を起し、切刃
に偏摩耗が発生し、これが原因で摩耗進行が急激に促進
されるようになることから、その平均層厚を０．１〜１
０μｍと定めた。 （ｂ）強靭性被覆層 その平均層厚が０．５μｍ未満では所望のすぐれた強靭
性を確保することができず、この結果切刃に欠けやチッ
ピング（微小欠け）が発生し易くなり、一方その層厚が
１５μｍを越えると、上記の密着性下地被覆層の層厚と
相俟って、切削時の熱塑性変形が一段と起り易くなり、
これが原因の切刃偏摩耗によって使用寿命が短縮化する
ようになることから、その平均層厚を０．５〜１５μｍ
と定めた。 （ｃ）潤滑性被覆層 その平均層厚が０．５μｍ未満では所望のすぐれた潤滑
性を確保することができず、一方その平均層厚が１５μ
ｍを越えると切刃に偏摩耗が発生し易くなり、これが摩
耗進行を促進するようになることから、その平均層厚を
０．５〜１５μｍと定めた。なお、上記の潤滑性被覆層
の上に、必要に応じてＴｉＮ層を０．１〜２μｍの平均
層厚で形成してもよく、これはＴｉＮ層が黄金色の色調
を有し、この色調によって切削工具の使用前と使用後の
識別が容易になるという理由からで、この場合その層厚
が０．１μｍ未満では前記色調の付与が不十分であり、
一方前記色調の付与は２μｍまでの平均層厚で十分であ
る。
て、これを構成する密着性下地被覆層、強靭性被覆層、
および潤滑性被覆層の平均層厚を上記の通りに限定した
理由を説明する。 （ａ）密着性下地被覆層 その平均層厚が０．１μｍ未満では、上記の超硬基体と
強靭性被覆層との間に所定の強固な密着性を確保するこ
とができず、一方その平均層厚が１０μｍを越えると、
切削時に発生する高熱によって熱塑性変形を起し、切刃
に偏摩耗が発生し、これが原因で摩耗進行が急激に促進
されるようになることから、その平均層厚を０．１〜１
０μｍと定めた。 （ｂ）強靭性被覆層 その平均層厚が０．５μｍ未満では所望のすぐれた強靭
性を確保することができず、この結果切刃に欠けやチッ
ピング（微小欠け）が発生し易くなり、一方その層厚が
１５μｍを越えると、上記の密着性下地被覆層の層厚と
相俟って、切削時の熱塑性変形が一段と起り易くなり、
これが原因の切刃偏摩耗によって使用寿命が短縮化する
ようになることから、その平均層厚を０．５〜１５μｍ
と定めた。 （ｃ）潤滑性被覆層 その平均層厚が０．５μｍ未満では所望のすぐれた潤滑
性を確保することができず、一方その平均層厚が１５μ
ｍを越えると切刃に偏摩耗が発生し易くなり、これが摩
耗進行を促進するようになることから、その平均層厚を
０．５〜１５μｍと定めた。なお、上記の潤滑性被覆層
の上に、必要に応じてＴｉＮ層を０．１〜２μｍの平均
層厚で形成してもよく、これはＴｉＮ層が黄金色の色調
を有し、この色調によって切削工具の使用前と使用後の
識別が容易になるという理由からで、この場合その層厚
が０．１μｍ未満では前記色調の付与が不十分であり、
一方前記色調の付与は２μｍまでの平均層厚で十分であ
る。
【０００８】
【発明の実施の形態】ついで、この発明の被覆超硬切削
工具を実施例により具体的に説明する。 （実施例１）原料粉末として、いずれも１〜３μｍの平
均粒径を有するＷＣ粉末、ＴｉＣ粉末、ＺｒＣ粉末、Ｖ
Ｃ粉末、ＴａＣ粉末、ＮｂＣ粉末、Ｃｒ3 Ｃ2 粉末、Ｔ
ｉＮ粉末、ＴａＮ粉末、および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、１００ＭＰ
ａ の圧力で圧粉体にプレス成形し、この圧粉体を６Ｐ
ａの真空中、温度：１４００℃に１時間保持の条件で焼
結し、焼結後、切刃部分にＲ：０．０５のホーニング加
工を施してＩＳＯ規格・ＣＮＭＧ１２０４０８のチップ
形状をもったＷＣ基超硬合金製の超硬基体Ａ１〜Ａ１０
を形成した。
工具を実施例により具体的に説明する。 （実施例１）原料粉末として、いずれも１〜３μｍの平
均粒径を有するＷＣ粉末、ＴｉＣ粉末、ＺｒＣ粉末、Ｖ
Ｃ粉末、ＴａＣ粉末、ＮｂＣ粉末、Ｃｒ3 Ｃ2 粉末、Ｔ
ｉＮ粉末、ＴａＮ粉末、および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、１００ＭＰ
ａ の圧力で圧粉体にプレス成形し、この圧粉体を６Ｐ
ａの真空中、温度：１４００℃に１時間保持の条件で焼
結し、焼結後、切刃部分にＲ：０．０５のホーニング加
工を施してＩＳＯ規格・ＣＮＭＧ１２０４０８のチップ
形状をもったＷＣ基超硬合金製の超硬基体Ａ１〜Ａ１０
を形成した。
【０００９】また、原料粉末として、いずれも０．５〜
２μｍの平均粒径を有するＴｉＣＮ（重量比でＴｉＣ／
ＴｉＮ＝５０／５０）粉末、Ｍｏ2 Ｃ粉末、ＺｒＣ粉
末、ＮｂＣ粉末、ＴａＣ粉末、ＷＣ粉末、Ｃｏ粉末、お
よびＮｉ粉末を用意し、これら原料粉末を、表２に示さ
れる配合組成に配合し、ボールミルで２４時間湿式混合
し、乾燥した後、１００ＭＰａの圧力で圧粉体にプレス
成形し、この圧粉体を２ｋＰａの窒素雰囲気中、温度：
１５００℃に１時間保持の条件で焼結し、焼結後、切刃
部分にＲ：０．０３のホーニング加工を施してＩＳＯ規
格・ＣＮＭＧ１２０４０８のチップ形状をもったＴｉＣ
Ｎ系サーメット製の超硬基体Ｂ１〜Ｂ６を形成した。
２μｍの平均粒径を有するＴｉＣＮ（重量比でＴｉＣ／
ＴｉＮ＝５０／５０）粉末、Ｍｏ2 Ｃ粉末、ＺｒＣ粉
末、ＮｂＣ粉末、ＴａＣ粉末、ＷＣ粉末、Ｃｏ粉末、お
よびＮｉ粉末を用意し、これら原料粉末を、表２に示さ
れる配合組成に配合し、ボールミルで２４時間湿式混合
し、乾燥した後、１００ＭＰａの圧力で圧粉体にプレス
成形し、この圧粉体を２ｋＰａの窒素雰囲気中、温度：
１５００℃に１時間保持の条件で焼結し、焼結後、切刃
部分にＲ：０．０３のホーニング加工を施してＩＳＯ規
格・ＣＮＭＧ１２０４０８のチップ形状をもったＴｉＣ
Ｎ系サーメット製の超硬基体Ｂ１〜Ｂ６を形成した。
【００１０】ついで、これら超硬基体Ａ１〜Ａ１０およ
びＢ１〜Ｂ６を、アセトン中で超音波洗浄し、乾燥した
状態で、それぞれ図１に例示される通常のアークイオン
プレーティング装置に装入し、一方カソード電極（蒸発
源）として、それぞれ金属Ｔｉ、並びに種々の成分組成
をもったＴｉ−Ａｌ合金を装着し、装置内を排気して
０．５Ｐａの真空に保持しながら、ヒーターで装置内を
５００℃に加熱した後、Ａｒガスを装置内に導入して１
０ＰａのＡｒ雰囲気とし、この状態で超硬基体に−８０
０Ｖのバイアス電圧を印加して超硬基体表面をＡｒガス
ボンバート洗浄し、ついで装置内に反応ガスとして、メ
タンガスおよび／または窒素ガスを導入して６Ｐａの反
応雰囲気とすると共に、前記超硬基体に印加するバイア
ス電圧を−２００Ｖに下げて、前記カソード電極とアノ
ード電極との間にアーク放電を発生させ、もって前記超
硬基体Ａ１〜Ａ１０およびＢ１〜Ｂ６のそれぞれの表面
に、表３、４に示される目標組成および目標層厚の密着
性下地被覆層および強靭性被覆層を蒸着することによ
り、図２（ａ）に概略斜視図で、同（ｂ）に概略縦断面
図で示される形状を有する従来被覆超硬工具としての従
来表面被覆超硬合金製スローアウエイチップ（以下、従
来被覆超硬チップと云う）１〜２２をそれぞれ製造し
た。
びＢ１〜Ｂ６を、アセトン中で超音波洗浄し、乾燥した
状態で、それぞれ図１に例示される通常のアークイオン
プレーティング装置に装入し、一方カソード電極（蒸発
源）として、それぞれ金属Ｔｉ、並びに種々の成分組成
をもったＴｉ−Ａｌ合金を装着し、装置内を排気して
０．５Ｐａの真空に保持しながら、ヒーターで装置内を
５００℃に加熱した後、Ａｒガスを装置内に導入して１
０ＰａのＡｒ雰囲気とし、この状態で超硬基体に−８０
０Ｖのバイアス電圧を印加して超硬基体表面をＡｒガス
ボンバート洗浄し、ついで装置内に反応ガスとして、メ
タンガスおよび／または窒素ガスを導入して６Ｐａの反
応雰囲気とすると共に、前記超硬基体に印加するバイア
ス電圧を−２００Ｖに下げて、前記カソード電極とアノ
ード電極との間にアーク放電を発生させ、もって前記超
硬基体Ａ１〜Ａ１０およびＢ１〜Ｂ６のそれぞれの表面
に、表３、４に示される目標組成および目標層厚の密着
性下地被覆層および強靭性被覆層を蒸着することによ
り、図２（ａ）に概略斜視図で、同（ｂ）に概略縦断面
図で示される形状を有する従来被覆超硬工具としての従
来表面被覆超硬合金製スローアウエイチップ（以下、従
来被覆超硬チップと云う）１〜２２をそれぞれ製造し
た。
【００１１】ついで、これら従来被覆超硬チップ１〜２
２のそれぞれの表面に、同じく図１のアークイオンプレ
ーティング装置にて、カソード電極（蒸発源）として、
金属Ｚｒを装着し、装置内を排気して１．３×１０-3Ｐ
ａの真空に保持しながら、ヒーターで装置内を６２０〜
７２０℃の範囲内の所定の温度に加熱した状態で、超硬
基体に印加するパルスバイアス電圧を−３５０Ｖとし、
ついで装置内に反応ガスとして酸素ガスを導入しなが
ら、前記カソード電極とアノード電極との間にアーク放
電を発生させ、もって表５に示される目標層厚の潤滑性
被覆層を形成することにより同じく図２に示される形状
をもった本発明被覆超硬工具としての本発明表面被覆超
硬合金製スローアウエイチップ（以下、本発明被覆超硬
チップと云う）１〜２２をそれぞれ製造した。
２のそれぞれの表面に、同じく図１のアークイオンプレ
ーティング装置にて、カソード電極（蒸発源）として、
金属Ｚｒを装着し、装置内を排気して１．３×１０-3Ｐ
ａの真空に保持しながら、ヒーターで装置内を６２０〜
７２０℃の範囲内の所定の温度に加熱した状態で、超硬
基体に印加するパルスバイアス電圧を−３５０Ｖとし、
ついで装置内に反応ガスとして酸素ガスを導入しなが
ら、前記カソード電極とアノード電極との間にアーク放
電を発生させ、もって表５に示される目標層厚の潤滑性
被覆層を形成することにより同じく図２に示される形状
をもった本発明被覆超硬工具としての本発明表面被覆超
硬合金製スローアウエイチップ（以下、本発明被覆超硬
チップと云う）１〜２２をそれぞれ製造した。
【００１２】なお、この結果得られた各種の被覆超硬チ
ップについて、これを構成する各種被覆層の組成および
層厚を、オージェ分光分析装置および走査型電子顕微鏡
を用いて測定したところ、表３〜５の目標組成および目
標層厚と実質的に同じ組成および平均層厚（任意５ヶ所
測定の平均値）を示した。
ップについて、これを構成する各種被覆層の組成および
層厚を、オージェ分光分析装置および走査型電子顕微鏡
を用いて測定したところ、表３〜５の目標組成および目
標層厚と実質的に同じ組成および平均層厚（任意５ヶ所
測定の平均値）を示した。
【００１３】ついで、この結果得られた各種の被覆超硬
チップのうち、本発明被覆超硬切削工具１〜１６および
従来被覆超硬切チップ１〜１６について、 被削材：ＪＩＳ・ＳＵＳ３０４の丸棒、 切削速度：２５０ｍ／ｍｉｎ．、 切り込み：１．５ｍｍ、 送り：０．２５ｍｍ／ｒｅｖ．、 切削時間：１０分、の条件でのステンレス鋼の乾式高速
連続旋削加工試験、 被削材：ＪＩＳ・ＳＵＳ３０４の長さ方向等間隔４本縦
溝入り丸棒、 切削速度：２００ｍ／ｍｉｎ．、 切り込み：１．５ｍｍ、 送り：０．２０ｍｍ／ｒｅｖ．、 切削時間：３分、の条件でのステンレス鋼の乾式高速断
続旋削加工試験、さらに、 被削材：ＪＩＳ・Ｓ１５Ｃの長さ方向等間隔４本縦溝入
り丸棒、 切削速度：３２０ｍ／ｍｉｎ．、 切り込み：２．０ｍｍ、 送り：０．２５ｍｍ／ｒｅｖ．、 切削時間：５分、の条件での軟鋼の乾式高速断続旋削加
工試験を行い、いずれの旋削加工試験でも切刃の逃げ面
摩耗幅を測定した。
チップのうち、本発明被覆超硬切削工具１〜１６および
従来被覆超硬切チップ１〜１６について、 被削材：ＪＩＳ・ＳＵＳ３０４の丸棒、 切削速度：２５０ｍ／ｍｉｎ．、 切り込み：１．５ｍｍ、 送り：０．２５ｍｍ／ｒｅｖ．、 切削時間：１０分、の条件でのステンレス鋼の乾式高速
連続旋削加工試験、 被削材：ＪＩＳ・ＳＵＳ３０４の長さ方向等間隔４本縦
溝入り丸棒、 切削速度：２００ｍ／ｍｉｎ．、 切り込み：１．５ｍｍ、 送り：０．２０ｍｍ／ｒｅｖ．、 切削時間：３分、の条件でのステンレス鋼の乾式高速断
続旋削加工試験、さらに、 被削材：ＪＩＳ・Ｓ１５Ｃの長さ方向等間隔４本縦溝入
り丸棒、 切削速度：３２０ｍ／ｍｉｎ．、 切り込み：２．０ｍｍ、 送り：０．２５ｍｍ／ｒｅｖ．、 切削時間：５分、の条件での軟鋼の乾式高速断続旋削加
工試験を行い、いずれの旋削加工試験でも切刃の逃げ面
摩耗幅を測定した。
【００１４】また、本発明被覆超硬チップ１７〜２２お
よび従来被覆超硬チップ１７〜２２については、 被削材：ＪＩＳ・ＳＵＳ３０４の丸棒、 切削速度：２４０ｍ／ｍｉｎ．、 切り込み：１．５ｍｍ、 送り：０．２５ｍｍ／ｒｅｖ．、 切削時間：１０分、の条件でのステンレス鋼の乾式高速
連続旋削加工試験、 被削材：ＪＩＳ・ＳＵＳ３０４の長さ方向等間隔４本縦
溝入り丸棒、 切削速度：２２０ｍ／ｍｉｎ．、 切り込み：１．５ｍｍ、 送り：０．２０ｍｍ／ｒｅｖ．、 切削時間：３分、の条件でのステンレス鋼の乾式高速断
続旋削加工試験、さらに、 被削材：ＪＩＳ・Ｓ１５Ｃの長さ方向等間隔４本縦溝入
り丸棒、 切削速度：２７０ｍ／ｍｉｎ．、 切り込み：２．０ｍｍ、 送り：０．２５ｍｍ／ｒｅｖ．、 切削時間：５分、の条件での軟鋼の乾式高速断続旋削加
工試験を行い、いずれの旋削加工試験でも切刃部の逃げ
面摩耗幅を測定した。この測定結果を表６に示した。
よび従来被覆超硬チップ１７〜２２については、 被削材：ＪＩＳ・ＳＵＳ３０４の丸棒、 切削速度：２４０ｍ／ｍｉｎ．、 切り込み：１．５ｍｍ、 送り：０．２５ｍｍ／ｒｅｖ．、 切削時間：１０分、の条件でのステンレス鋼の乾式高速
連続旋削加工試験、 被削材：ＪＩＳ・ＳＵＳ３０４の長さ方向等間隔４本縦
溝入り丸棒、 切削速度：２２０ｍ／ｍｉｎ．、 切り込み：１．５ｍｍ、 送り：０．２０ｍｍ／ｒｅｖ．、 切削時間：３分、の条件でのステンレス鋼の乾式高速断
続旋削加工試験、さらに、 被削材：ＪＩＳ・Ｓ１５Ｃの長さ方向等間隔４本縦溝入
り丸棒、 切削速度：２７０ｍ／ｍｉｎ．、 切り込み：２．０ｍｍ、 送り：０．２５ｍｍ／ｒｅｖ．、 切削時間：５分、の条件での軟鋼の乾式高速断続旋削加
工試験を行い、いずれの旋削加工試験でも切刃部の逃げ
面摩耗幅を測定した。この測定結果を表６に示した。
【００１５】
【表１】
【００１６】
【表２】
【００１７】
【表３】
【００１８】
【表４】
【００１９】
【表５】
【００２０】
【表６】
【００２１】（実施例２）原料粉末として、平均粒径：
５．５μｍを有する中粗粒ＷＣ粉末、同０．８μｍの微
粒ＷＣ粉末、同１．３μｍのＴａＣ粉末、同１．２μｍ
のＮｂＣ粉末、同１．２μｍのＺｒＣ粉末、同２．３μ
ｍのＣｒ3Ｃ2粉末、同１．５μｍのＶＣ粉末、同１．０
μｍの（Ｔｉ，Ｗ）Ｃ粉末、同１．８μｍのＣｏ粉末、
および同１．２μｍの炭素（Ｃ）粉末を用意し、これら
原料粉末をそれぞれ表７に示される配合組成に配合し、
さらにワックスを加えてアセトン中で２４時間ボールミ
ル混合し、減圧乾燥した後、１００ＭＰａの圧力で所定
形状の各種の圧粉体にプレス成形し、これらの圧粉体
を、６Ｐａの真空雰囲気中、７℃／分の昇温速度で１３
７０〜１４７０℃の範囲内の所定の温度に昇温し、この
温度に１時間保持後、炉冷の条件で焼結して、直径が８
ｍｍ、１３ｍｍ、および２６ｍｍの３種の超硬基体形成
用丸棒焼結体を形成し、さらに前記の３種の丸棒焼結体
から、研削加工にて、表７に示される組合せで、切刃部
の直径×長さがそれぞれ６ｍｍ×１３ｍｍ、１０ｍｍ×
２２ｍｍ、および２０ｍｍ×４５ｍｍの寸法をもった超
硬基体（エンドミル）ａ〜ｈをそれぞれ製造した。
５．５μｍを有する中粗粒ＷＣ粉末、同０．８μｍの微
粒ＷＣ粉末、同１．３μｍのＴａＣ粉末、同１．２μｍ
のＮｂＣ粉末、同１．２μｍのＺｒＣ粉末、同２．３μ
ｍのＣｒ3Ｃ2粉末、同１．５μｍのＶＣ粉末、同１．０
μｍの（Ｔｉ，Ｗ）Ｃ粉末、同１．８μｍのＣｏ粉末、
および同１．２μｍの炭素（Ｃ）粉末を用意し、これら
原料粉末をそれぞれ表７に示される配合組成に配合し、
さらにワックスを加えてアセトン中で２４時間ボールミ
ル混合し、減圧乾燥した後、１００ＭＰａの圧力で所定
形状の各種の圧粉体にプレス成形し、これらの圧粉体
を、６Ｐａの真空雰囲気中、７℃／分の昇温速度で１３
７０〜１４７０℃の範囲内の所定の温度に昇温し、この
温度に１時間保持後、炉冷の条件で焼結して、直径が８
ｍｍ、１３ｍｍ、および２６ｍｍの３種の超硬基体形成
用丸棒焼結体を形成し、さらに前記の３種の丸棒焼結体
から、研削加工にて、表７に示される組合せで、切刃部
の直径×長さがそれぞれ６ｍｍ×１３ｍｍ、１０ｍｍ×
２２ｍｍ、および２０ｍｍ×４５ｍｍの寸法をもった超
硬基体（エンドミル）ａ〜ｈをそれぞれ製造した。
【００２２】ついで、これらの超硬基体（エンドミル）
ａ〜ｈの表面に、ホーニングを施し、アセトン中で超音
波洗浄し、乾燥した状態で、同じく図１に例示される通
常のアークイオンプレーティング装置に装入し、上記実
施例１と同一の条件で、表８に示される目標組成および
目標層厚の密着性下地被覆層および強靭性被覆層を蒸着
することにより、図３（ａ）に概略正面図で、同（ｂ）
に切刃部の概略横断面図で示される形状を有する従来被
覆超硬工具としての従来表面被覆超硬合金製エンドミル
（以下、従来被覆超硬エンドミルと云う）１〜８をそれ
ぞれ製造した。
ａ〜ｈの表面に、ホーニングを施し、アセトン中で超音
波洗浄し、乾燥した状態で、同じく図１に例示される通
常のアークイオンプレーティング装置に装入し、上記実
施例１と同一の条件で、表８に示される目標組成および
目標層厚の密着性下地被覆層および強靭性被覆層を蒸着
することにより、図３（ａ）に概略正面図で、同（ｂ）
に切刃部の概略横断面図で示される形状を有する従来被
覆超硬工具としての従来表面被覆超硬合金製エンドミル
（以下、従来被覆超硬エンドミルと云う）１〜８をそれ
ぞれ製造した。
【００２３】さらに、上記の従来被覆超硬エンドミル１
〜８の表面に、同じくアークイオンプレーティング装置
にて、上記実施例１と同一の条件で、表９に示される目
標層厚の潤滑性被覆層を形成することにより同じく図３
に示される形状をもった本発明被覆超硬工具としての本
発明表面被覆超硬合金製エンドミル（以下、本発明被覆
超硬エンドミルと云う）１〜８をそれぞれ製造した。
〜８の表面に、同じくアークイオンプレーティング装置
にて、上記実施例１と同一の条件で、表９に示される目
標層厚の潤滑性被覆層を形成することにより同じく図３
に示される形状をもった本発明被覆超硬工具としての本
発明表面被覆超硬合金製エンドミル（以下、本発明被覆
超硬エンドミルと云う）１〜８をそれぞれ製造した。
【００２４】また、この結果得られた各種の被覆超硬エ
ンドミルについて、これを構成する各種被覆層の組成お
よび層厚を、オージェ分光分析装置および走査型電子顕
微鏡を用いて測定したところ、表８、９の目標組成およ
び目標層厚と実質的に同じ組成および平均層厚（任意５
ヶ所測定の平均値との比較）を示した。
ンドミルについて、これを構成する各種被覆層の組成お
よび層厚を、オージェ分光分析装置および走査型電子顕
微鏡を用いて測定したところ、表８、９の目標組成およ
び目標層厚と実質的に同じ組成および平均層厚（任意５
ヶ所測定の平均値との比較）を示した。
【００２５】つぎに、上記本発明被覆超硬エンドミル１
〜８および従来被覆超硬エンドミル１〜８のうち、本発
明被覆超硬エンドミル１〜３および従来被覆超硬エンド
ミル１〜３については、 被削材：平面寸法：１００ｍｍ×２５０ｍｍ、厚さ：５
０ｍｍのＪＩＳ・ＳＵＳ３０４の板材、 切削速度：７０ｍ／ｍｉｎ．、 溝深さ（切込み）：３ｍｍ、 テーブル送り：２００ｍｍ／分、の条件でのステンレス
鋼の湿式高速溝切削加工試験（水溶性切削油使用）、本
発明被覆超硬エンドミル４〜６および従来被覆超硬エン
ドミル４〜６については、 被削材：平面寸法：１００ｍｍ×２５０ｍｍ、厚さ：５
０ｍｍのＪＩＳ・Ｓ１５Ｃ板材、 切削速度：９０ｍ／ｍｉｎ．、 溝深さ（切込み）：６ｍｍ、 テーブル送り：４００ｍｍ／分、の条件での軟鋼の乾式
高速溝切削加工試験、本発明被覆超硬エンドミル７，８
および従来被覆超硬エンドミル７，８については、 被削材：平面寸法：１００ｍｍ×２５０ｍｍ、厚さ：５
０ｍｍのＪＩＳ・ＳＵＳ３０４の板材、 切削速度：７０ｍ／ｍｉｎ．、 溝深さ（切込み）：１．５ｍｍ、 テーブル送り：２００ｍｍ／分、の条件でのステンレス
鋼の湿式高速溝切削加工試験（水溶性切削油使用）、を
それぞれ行い、いずれの溝切削加工試験でも外周刃の逃
げ摩耗量が使用寿命の目安とされる０．１ｍｍに至るま
での切削溝長を測定した。この測定結果を表８、９にそ
れぞれ示した。
〜８および従来被覆超硬エンドミル１〜８のうち、本発
明被覆超硬エンドミル１〜３および従来被覆超硬エンド
ミル１〜３については、 被削材：平面寸法：１００ｍｍ×２５０ｍｍ、厚さ：５
０ｍｍのＪＩＳ・ＳＵＳ３０４の板材、 切削速度：７０ｍ／ｍｉｎ．、 溝深さ（切込み）：３ｍｍ、 テーブル送り：２００ｍｍ／分、の条件でのステンレス
鋼の湿式高速溝切削加工試験（水溶性切削油使用）、本
発明被覆超硬エンドミル４〜６および従来被覆超硬エン
ドミル４〜６については、 被削材：平面寸法：１００ｍｍ×２５０ｍｍ、厚さ：５
０ｍｍのＪＩＳ・Ｓ１５Ｃ板材、 切削速度：９０ｍ／ｍｉｎ．、 溝深さ（切込み）：６ｍｍ、 テーブル送り：４００ｍｍ／分、の条件での軟鋼の乾式
高速溝切削加工試験、本発明被覆超硬エンドミル７，８
および従来被覆超硬エンドミル７，８については、 被削材：平面寸法：１００ｍｍ×２５０ｍｍ、厚さ：５
０ｍｍのＪＩＳ・ＳＵＳ３０４の板材、 切削速度：７０ｍ／ｍｉｎ．、 溝深さ（切込み）：１．５ｍｍ、 テーブル送り：２００ｍｍ／分、の条件でのステンレス
鋼の湿式高速溝切削加工試験（水溶性切削油使用）、を
それぞれ行い、いずれの溝切削加工試験でも外周刃の逃
げ摩耗量が使用寿命の目安とされる０．１ｍｍに至るま
での切削溝長を測定した。この測定結果を表８、９にそ
れぞれ示した。
【００２６】
【表７】
【００２７】
【表８】
【００２８】
【表９】
【００２９】（実施例３）上記の実施例２で製造した直
径が８ｍｍ（超硬基体ａ〜ｃ形成用）、１３ｍｍ（超硬
基体ｄ〜ｆ形成用）、および２６ｍｍ（超硬基体ｇ、ｈ
形成用）の３種の丸棒焼結体を用い、この３種の丸棒焼
結体から、研削加工にて、溝形成部の直径×長さがそれ
ぞれ４ｍｍ×１３ｍｍ（超硬基体ａ‘〜ｃ’）、８ｍｍ
×２２ｍｍ（超硬基体ｄ‘〜ｆ’）、および１６ｍｍ×
４５ｍｍ（超硬基体ｇ‘、ｈ’）の寸法をもった超硬基
体（ドリル）ａ‘〜ｈ’をそれぞれ製造した。
径が８ｍｍ（超硬基体ａ〜ｃ形成用）、１３ｍｍ（超硬
基体ｄ〜ｆ形成用）、および２６ｍｍ（超硬基体ｇ、ｈ
形成用）の３種の丸棒焼結体を用い、この３種の丸棒焼
結体から、研削加工にて、溝形成部の直径×長さがそれ
ぞれ４ｍｍ×１３ｍｍ（超硬基体ａ‘〜ｃ’）、８ｍｍ
×２２ｍｍ（超硬基体ｄ‘〜ｆ’）、および１６ｍｍ×
４５ｍｍ（超硬基体ｇ‘、ｈ’）の寸法をもった超硬基
体（ドリル）ａ‘〜ｈ’をそれぞれ製造した。
【００３０】ついで、これらの超硬基体（ドリル）ａ
‘〜ｈ’の表面に、ホーニングを施し、アセトン中で超
音波洗浄し、乾燥した状態で、同じく図１に例示される
通常のアークイオンプレーティング装置に装入し、上記
実施例１と同一の条件で、表１０に示される目標組成お
よび目標層厚の密着性下地被覆層および強靭性被覆層を
蒸着することにより、図４（ａ）に概略正面図で、同
（ｂ）に溝形成部の概略横断面図で示される形状を有す
る従来被覆超硬工具としての従来表面被覆超硬合金製ド
リル（以下、従来被覆超硬ドリルと云う）１〜８をそれ
ぞれ製造した。
‘〜ｈ’の表面に、ホーニングを施し、アセトン中で超
音波洗浄し、乾燥した状態で、同じく図１に例示される
通常のアークイオンプレーティング装置に装入し、上記
実施例１と同一の条件で、表１０に示される目標組成お
よび目標層厚の密着性下地被覆層および強靭性被覆層を
蒸着することにより、図４（ａ）に概略正面図で、同
（ｂ）に溝形成部の概略横断面図で示される形状を有す
る従来被覆超硬工具としての従来表面被覆超硬合金製ド
リル（以下、従来被覆超硬ドリルと云う）１〜８をそれ
ぞれ製造した。
【００３１】さらに、上記の従来被覆超硬ドリル１〜８
の表面に、同じくアークイオンプレーティング装置に
て、上記実施例１と同一の条件で、表１１に示される目
標層厚の潤滑性被覆層を形成することにより、同じく図
４に示される形状をもった本発明被覆超硬工具としての
本発明表面被覆超硬合金製ドリル（以下、本発明被覆超
硬ドリルと云う）１〜８をそれぞれ製造した。
の表面に、同じくアークイオンプレーティング装置に
て、上記実施例１と同一の条件で、表１１に示される目
標層厚の潤滑性被覆層を形成することにより、同じく図
４に示される形状をもった本発明被覆超硬工具としての
本発明表面被覆超硬合金製ドリル（以下、本発明被覆超
硬ドリルと云う）１〜８をそれぞれ製造した。
【００３２】さらに、この結果得られた各種の被覆超硬
ドリルについて、これを構成する各種被覆層の組成およ
び層厚を、オージェ分光分析装置および走査型電子顕微
鏡を用いて測定したところ、表１０、１１の目標組成お
よび目標層厚と実質的に同じ組成および平均層厚（任意
５ヶ所測定の平均値との比較）を示した。
ドリルについて、これを構成する各種被覆層の組成およ
び層厚を、オージェ分光分析装置および走査型電子顕微
鏡を用いて測定したところ、表１０、１１の目標組成お
よび目標層厚と実質的に同じ組成および平均層厚（任意
５ヶ所測定の平均値との比較）を示した。
【００３３】つぎに、上記本発明被覆超硬ドリル１〜８
および従来被覆超硬ドリル１〜８のうち、本発明被覆超
硬ドリル１〜３および従来被覆超硬ドリル１〜３につい
ては、 被削材：平面寸法：１００ｍｍ×２５０厚さ：５０ｍｍ
のＪＩＳ・ＳＵＳ３０４板材、 切削速度：３０ｍ／ｍｉｎ．、 送り：０．１０ｍｍ／ｒｅｖ、の条件でのステンレス鋼
の湿式高速穴あけ切削加工試験、本発明被覆超硬ドリル
４〜６および従来被覆超硬ドリル４〜６については、 被削材：平面寸法：１００ｍｍ×２５０ｍｍ、厚さ：５
０ｍｍのＪＩＳ・ＳＵＳ３０４の板材、 切削速度：４０ｍ／ｍｉｎ．、 送り：０．１５ｍｍ／ｒｅｖ、の条件でのステンレス鋼
の湿式高速穴あけ切削加工試験、本発明被覆超硬ドリル
７，８および従来被覆超硬ドリル７，８については、 被削材：平面寸法：１００ｍｍ×２５０ｍｍ、厚さ：５
０ｍｍのＪＩＳ・Ｓ１５Ｃの板材、 切削速度：７０ｍ／ｍｉｎ．、 送り：０．３５ｍｍ／ｒｅｖ、の条件での軟鋼の湿式高
速穴あけ切削加工試験、をそれぞれ行い、いずれの湿式
（水溶性切削油使用）高速穴あけ切削加工試験でも先端
切刃面の逃げ面摩耗幅が０．３ｍｍに至るまでの穴あけ
加工数を測定した。この測定結果を表１０、１１にそれ
ぞれ示した。
および従来被覆超硬ドリル１〜８のうち、本発明被覆超
硬ドリル１〜３および従来被覆超硬ドリル１〜３につい
ては、 被削材：平面寸法：１００ｍｍ×２５０厚さ：５０ｍｍ
のＪＩＳ・ＳＵＳ３０４板材、 切削速度：３０ｍ／ｍｉｎ．、 送り：０．１０ｍｍ／ｒｅｖ、の条件でのステンレス鋼
の湿式高速穴あけ切削加工試験、本発明被覆超硬ドリル
４〜６および従来被覆超硬ドリル４〜６については、 被削材：平面寸法：１００ｍｍ×２５０ｍｍ、厚さ：５
０ｍｍのＪＩＳ・ＳＵＳ３０４の板材、 切削速度：４０ｍ／ｍｉｎ．、 送り：０．１５ｍｍ／ｒｅｖ、の条件でのステンレス鋼
の湿式高速穴あけ切削加工試験、本発明被覆超硬ドリル
７，８および従来被覆超硬ドリル７，８については、 被削材：平面寸法：１００ｍｍ×２５０ｍｍ、厚さ：５
０ｍｍのＪＩＳ・Ｓ１５Ｃの板材、 切削速度：７０ｍ／ｍｉｎ．、 送り：０．３５ｍｍ／ｒｅｖ、の条件での軟鋼の湿式高
速穴あけ切削加工試験、をそれぞれ行い、いずれの湿式
（水溶性切削油使用）高速穴あけ切削加工試験でも先端
切刃面の逃げ面摩耗幅が０．３ｍｍに至るまでの穴あけ
加工数を測定した。この測定結果を表１０、１１にそれ
ぞれ示した。
【００３４】
【表１０】
【００３５】
【表１１】
【００３６】
【発明の効果】表３〜１１に示される結果から、本発明
被覆超硬切削工具は、いずれも潤滑性被覆層としてのＺ
ｒＯ2層によって切刃表面にすぐれた潤滑性が確保され
ることから、ステンレス鋼や軟鋼の切削加工を高い発熱
を伴う高速で行っても、高温に加熱された切粉が前記Ｚ
ｒＯ2層に溶着することがなく、切刃は常にすぐれた表
面潤滑性を維持することから、切刃への切粉溶着が原因
のチッピングが切刃に発生することがなく、すぐれた耐
摩耗性を発揮するのに対して、前記ＺｒＯ2層の形成の
ない従来被覆超硬工具においては、切粉が強靭性被覆層
である（Ｔｉ，Ａｌ）Ｎ層および（Ｔｉ，Ａｌ）ＣＮ層
に溶着し易く、これが原因で前記被覆層が局部的に剥が
し取られることから、切刃にチッピングが発生し、比較
的短時間で使用寿命に至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工具は、各種の鋼や鋳鉄な
どの通常の条件での切削加工は勿論のこと、特に粘性が
高く、切粉が切刃表面に溶着し易いステンレス鋼や軟鋼
などの切削加工を高速で行っても切粉に対してすぐれた
表面潤滑性を発揮し、汎用性のある切削性能を示すもの
であるから、切削加工装置のＦＡ化並びに切削加工の省
力化および省エネ化、さらに低コスト化に十分満足に対
応できるものである。
被覆超硬切削工具は、いずれも潤滑性被覆層としてのＺ
ｒＯ2層によって切刃表面にすぐれた潤滑性が確保され
ることから、ステンレス鋼や軟鋼の切削加工を高い発熱
を伴う高速で行っても、高温に加熱された切粉が前記Ｚ
ｒＯ2層に溶着することがなく、切刃は常にすぐれた表
面潤滑性を維持することから、切刃への切粉溶着が原因
のチッピングが切刃に発生することがなく、すぐれた耐
摩耗性を発揮するのに対して、前記ＺｒＯ2層の形成の
ない従来被覆超硬工具においては、切粉が強靭性被覆層
である（Ｔｉ，Ａｌ）Ｎ層および（Ｔｉ，Ａｌ）ＣＮ層
に溶着し易く、これが原因で前記被覆層が局部的に剥が
し取られることから、切刃にチッピングが発生し、比較
的短時間で使用寿命に至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工具は、各種の鋼や鋳鉄な
どの通常の条件での切削加工は勿論のこと、特に粘性が
高く、切粉が切刃表面に溶着し易いステンレス鋼や軟鋼
などの切削加工を高速で行っても切粉に対してすぐれた
表面潤滑性を発揮し、汎用性のある切削性能を示すもの
であるから、切削加工装置のＦＡ化並びに切削加工の省
力化および省エネ化、さらに低コスト化に十分満足に対
応できるものである。
【図１】アークイオンプレーティング装置の概略説明図
である。
である。
【図２】（ａ）は被覆超硬チップの概略斜視図、（ｂ）
は被覆超硬チップの概略縦断面図である。
は被覆超硬チップの概略縦断面図である。
【図３】（ａ）は被覆超硬エンドミル概略正面図、
（ｂ）は同切刃部の概略横断面図である。
（ｂ）は同切刃部の概略横断面図である。
【図４】（ａ）は被覆超硬ドリルの概略正面図、（ｂ）
は同溝形成部の概略横断面図である。
は同溝形成部の概略横断面図である。
フロントページの続き Ｆターム(参考） 3C037 CC02 CC04 CC09 CC10 3C046 FF03 FF05 FF10 FF11 FF13 FF16 FF19 FF25 4K029 AA04 BA54 BA55 BA60 BD05 CA04 DD06 EA01 FA04
Claims (1)
- 【請求項１】 炭化タングステン基超硬合金または炭窒
化チタン基サーメットで構成された工具基体の表面に、
０．１〜１０μｍの平均層厚を有するＴｉの炭化物層、
窒化物層、および炭窒化物層のうちの１種の単層または
２種の複層からなる密着性下地被覆層を介して、Ｔｉと
Ａｌの複合窒化物層および複合炭窒化物層のうちの１種
の単層または２種の複層からなる強靭性被覆層を０．５
〜１５μｍの平均層厚で物理蒸着してなる表面被覆超硬
合金製切削工具において、 上記強靭性被覆層の表面に、酸化ジルコニウム層からな
る潤滑性被覆層を０．５〜１５μｍの平均層厚で物理蒸
着したことを特徴とする切粉に対する表面潤滑性にすぐ
れた表面被覆超硬合金製切削工具。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001048329A JP2002254206A (ja) | 2001-02-23 | 2001-02-23 | 切粉に対する表面潤滑性にすぐれた表面被覆超硬合金製切削工具 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001048329A JP2002254206A (ja) | 2001-02-23 | 2001-02-23 | 切粉に対する表面潤滑性にすぐれた表面被覆超硬合金製切削工具 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002254206A true JP2002254206A (ja) | 2002-09-10 |
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ID=18909614
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|---|---|---|---|
| JP2001048329A Pending JP2002254206A (ja) | 2001-02-23 | 2001-02-23 | 切粉に対する表面潤滑性にすぐれた表面被覆超硬合金製切削工具 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002254206A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11248289B2 (en) * | 2017-11-10 | 2022-02-15 | Dallas Thin Films | Multilayered corrosion and anti-galling coating for threads and wearable materials |
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2001
- 2001-02-23 JP JP2001048329A patent/JP2002254206A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11248289B2 (en) * | 2017-11-10 | 2022-02-15 | Dallas Thin Films | Multilayered corrosion and anti-galling coating for threads and wearable materials |
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