JP2003145319A - 耐チッピング性のすぐれた立方晶窒化ほう素基超高圧焼結材料製切削チップ - Google Patents
耐チッピング性のすぐれた立方晶窒化ほう素基超高圧焼結材料製切削チップInfo
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- JP2003145319A JP2003145319A JP2002117580A JP2002117580A JP2003145319A JP 2003145319 A JP2003145319 A JP 2003145319A JP 2002117580 A JP2002117580 A JP 2002117580A JP 2002117580 A JP2002117580 A JP 2002117580A JP 2003145319 A JP2003145319 A JP 2003145319A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 耐チッピング性のすぐれた立方晶窒化ほう素
基超高圧焼結材料製切削チップを提供する。 【解決手段】 立方晶窒化ほう素基超高圧焼結材料製切
削チップを、走査型電子顕微鏡による組織観察で、実質
的に連続結合相、硬質分散相、および前記連続結合相と
硬質分散相の間に介在する中間密着相の３相組織を示
し、かつ質量％で、上記連続結合相形成成分として、窒
化チタンおよび／または炭窒化チタン：２０〜３７％、
上記中間密着相形成成分として、ＴｉとＡｌの金属間化
合物：３〜８％、ＴｉとＡｌの複合窒化物：５〜１０
％、炭化タングステン：５〜１５％、上記硬質分散相形
成成分として、立方晶窒化ほう素：残り（ただし、４５
〜５５％含有）、からなる配合組成を有する立方晶窒化
ほう素基超高圧焼結材料で構成する。
基超高圧焼結材料製切削チップを提供する。 【解決手段】 立方晶窒化ほう素基超高圧焼結材料製切
削チップを、走査型電子顕微鏡による組織観察で、実質
的に連続結合相、硬質分散相、および前記連続結合相と
硬質分散相の間に介在する中間密着相の３相組織を示
し、かつ質量％で、上記連続結合相形成成分として、窒
化チタンおよび／または炭窒化チタン：２０〜３７％、
上記中間密着相形成成分として、ＴｉとＡｌの金属間化
合物：３〜８％、ＴｉとＡｌの複合窒化物：５〜１０
％、炭化タングステン：５〜１５％、上記硬質分散相形
成成分として、立方晶窒化ほう素：残り（ただし、４５
〜５５％含有）、からなる配合組成を有する立方晶窒化
ほう素基超高圧焼結材料で構成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、例えば高硬度焼
き入れ鋼などの難削材の仕上げ切削を高速で行った場合
にもすぐれた耐チッピング性を発揮する立方晶窒化ほう
素基超高圧焼結材料製切削チップ（以下、ｃ−ＢＮ基焼
結切削チップという）に関するものである。
き入れ鋼などの難削材の仕上げ切削を高速で行った場合
にもすぐれた耐チッピング性を発揮する立方晶窒化ほう
素基超高圧焼結材料製切削チップ（以下、ｃ−ＢＮ基焼
結切削チップという）に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、一般に、ｃ−ＢＮ基焼結切削チッ
プとして、例えば特開昭５３−７７８１１号公報に記載
されるように、走査型電子顕微鏡による組織観察で、実
質的に連続結合相および硬質分散相の２相組織を示し、
かつ質量％で、上記連続結合相形成成分として、 窒化チタン（以下、ＴｉＮで示す）および／または炭窒
化チタン（以下、ＴｉＣＮで示す）：２０〜４５％、上
記硬質分散相形成成分として、 立方晶窒化ほう素（以下、ｃ−ＢＮで示す）：残り、 からなる配合組成を有する立方晶窒化ほう素基超高圧焼
結材料（以下、ｃ−ＢＮ基材料という）で構成されたｃ
−ＢＮ基焼結切削チップが知られており、これが例えば
各種の鋼や鋳鉄などの表面仕上げ切削などに用いられて
いることも知られている。
プとして、例えば特開昭５３−７７８１１号公報に記載
されるように、走査型電子顕微鏡による組織観察で、実
質的に連続結合相および硬質分散相の２相組織を示し、
かつ質量％で、上記連続結合相形成成分として、 窒化チタン（以下、ＴｉＮで示す）および／または炭窒
化チタン（以下、ＴｉＣＮで示す）：２０〜４５％、上
記硬質分散相形成成分として、 立方晶窒化ほう素（以下、ｃ−ＢＮで示す）：残り、 からなる配合組成を有する立方晶窒化ほう素基超高圧焼
結材料（以下、ｃ−ＢＮ基材料という）で構成されたｃ
−ＢＮ基焼結切削チップが知られており、これが例えば
各種の鋼や鋳鉄などの表面仕上げ切削などに用いられて
いることも知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】一方、近年の切削装置
の高性能化および高出力化はめざましく、また切削加工
の省力化および省エネ化に対する要求も強く、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ｃ−
ＢＮ基焼結切削チップはじめ、その他のｃ−ＢＮ基焼結
切削チップにおいては、例えば高硬度焼き入れ鋼などの
難削材の仕上げ切削を高速で行うのに用いると、連続結
合相を構成するＴｉＮおよび／またはＴｉＣＮに対する
硬質分散相であるｃ−ＢＮの密着性不足のために前記ｃ
−ＢＮが剥離し易くなり、この結果切刃にチッピング
（微小欠け）が発生するようになることから、比較的短
時間で使用寿命に至るのが現状である。
の高性能化および高出力化はめざましく、また切削加工
の省力化および省エネ化に対する要求も強く、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ｃ−
ＢＮ基焼結切削チップはじめ、その他のｃ−ＢＮ基焼結
切削チップにおいては、例えば高硬度焼き入れ鋼などの
難削材の仕上げ切削を高速で行うのに用いると、連続結
合相を構成するＴｉＮおよび／またはＴｉＣＮに対する
硬質分散相であるｃ−ＢＮの密着性不足のために前記ｃ
−ＢＮが剥離し易くなり、この結果切刃にチッピング
（微小欠け）が発生するようになることから、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、耐チッピング性のすぐれたｃ−
ＢＮ基焼結切削チップを開発すべく、研究を行った結
果、ｃ−ＢＮ基焼結切削チップの製造に際して、原料粉
末として用いられているｃ−ＢＮ粉末と、ＴｉＮ粉末お
よび／またはＴｉＣＮ粉末に加えて、ＴｉとＡｌの金属
間化合物（以下、Ｔｉ−Ａｌ化合物で示す）粉末、Ｔｉ
とＡｌの複合窒化物［以下、（Ｔｉ，Ａｌ）Ｎで示す）
粉末、および炭化タングステン（以下、ＷＣで示す）粉
末を原料粉末として用い、これらを、質量％（以下、％
は質量％を示す）で、 Ｔｉ−Ａｌ化合物：３〜８％、 （Ｔｉ，Ａｌ）Ｎ：５〜１０％、 ＷＣ：５〜１５％、 の割合で配合すると、これらのＴｉ−Ａｌ化合物粉末、
（Ｔｉ，Ａｌ）Ｎ粉末、およびＷＣ粉末は、焼結時に優
先的に反応し、ＴｉとＡｌとＷの複合炭窒化物［以下、
（Ｔｉ，Ａｌ，Ｗ）ＣＮで示す］を形成して、ｃ−ＢＮ
粉末の表面に凝集することから、焼結後のｃ−ＢＮ基材
料においては、前記（Ｔｉ，Ａｌ，Ｗ）ＣＮがＴｉＮお
よび／またはＴｉＣＮからなる連続結合相とｃ−ＢＮか
らなる硬質分散相の間に介在するようになり、しかもこ
の（Ｔｉ，Ａｌ，Ｗ）ＣＮは、連続結合相を構成する前
記ＴｉＮおよびＴｉＣＮ、さらに硬質分散相を構成する
前記ｃ−ＢＮのいずれともきわめて強固に密着し、中間
密着相として作用することから、このｃ−ＢＮ基材料で
構成されたｃ−ＢＮ基焼結切削チップは、例えば高硬度
焼き入れ鋼などの難削材の仕上げ切削を高速で行うのに
用いても、切刃にチッピングの発生なく、すぐれた切削
性能を長期に亘って発揮す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、耐チッピング性のすぐれたｃ−
ＢＮ基焼結切削チップを開発すべく、研究を行った結
果、ｃ−ＢＮ基焼結切削チップの製造に際して、原料粉
末として用いられているｃ−ＢＮ粉末と、ＴｉＮ粉末お
よび／またはＴｉＣＮ粉末に加えて、ＴｉとＡｌの金属
間化合物（以下、Ｔｉ−Ａｌ化合物で示す）粉末、Ｔｉ
とＡｌの複合窒化物［以下、（Ｔｉ，Ａｌ）Ｎで示す）
粉末、および炭化タングステン（以下、ＷＣで示す）粉
末を原料粉末として用い、これらを、質量％（以下、％
は質量％を示す）で、 Ｔｉ−Ａｌ化合物：３〜８％、 （Ｔｉ，Ａｌ）Ｎ：５〜１０％、 ＷＣ：５〜１５％、 の割合で配合すると、これらのＴｉ−Ａｌ化合物粉末、
（Ｔｉ，Ａｌ）Ｎ粉末、およびＷＣ粉末は、焼結時に優
先的に反応し、ＴｉとＡｌとＷの複合炭窒化物［以下、
（Ｔｉ，Ａｌ，Ｗ）ＣＮで示す］を形成して、ｃ−ＢＮ
粉末の表面に凝集することから、焼結後のｃ−ＢＮ基材
料においては、前記（Ｔｉ，Ａｌ，Ｗ）ＣＮがＴｉＮお
よび／またはＴｉＣＮからなる連続結合相とｃ−ＢＮか
らなる硬質分散相の間に介在するようになり、しかもこ
の（Ｔｉ，Ａｌ，Ｗ）ＣＮは、連続結合相を構成する前
記ＴｉＮおよびＴｉＣＮ、さらに硬質分散相を構成する
前記ｃ−ＢＮのいずれともきわめて強固に密着し、中間
密着相として作用することから、このｃ−ＢＮ基材料で
構成されたｃ−ＢＮ基焼結切削チップは、例えば高硬度
焼き入れ鋼などの難削材の仕上げ切削を高速で行うのに
用いても、切刃にチッピングの発生なく、すぐれた切削
性能を長期に亘って発揮するという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、走査型電子顕微鏡による組織観察
で、実質的に連続結合相、硬質分散相、および前記連続
結合相と硬質分散相の間に介在する中間密着相の３相組
織を示し、上記連続結合相形成成分として、 ＴｉＮおよび／またはＴｉＣＮ：２０〜３７％、 上記中間密着相形成成分として、 Ｔｉ−Ａｌ化合物：３〜８％、 （Ｔｉ，Ａｌ）Ｎ：５〜１０％、 ＷＣ：５〜１５％、 上記硬質分散相形成成分として、 ｃ−ＢＮ：残り（ただし、４５〜５５％含有）、 からなる配合組成を有するｃ−ＢＮ基材料で構成してな
る、耐チッピング性のすぐれたｃ−ＢＮ基焼結切削チッ
プに特徴を有するものである。
されたものであって、走査型電子顕微鏡による組織観察
で、実質的に連続結合相、硬質分散相、および前記連続
結合相と硬質分散相の間に介在する中間密着相の３相組
織を示し、上記連続結合相形成成分として、 ＴｉＮおよび／またはＴｉＣＮ：２０〜３７％、 上記中間密着相形成成分として、 Ｔｉ−Ａｌ化合物：３〜８％、 （Ｔｉ，Ａｌ）Ｎ：５〜１０％、 ＷＣ：５〜１５％、 上記硬質分散相形成成分として、 ｃ−ＢＮ：残り（ただし、４５〜５５％含有）、 からなる配合組成を有するｃ−ＢＮ基材料で構成してな
る、耐チッピング性のすぐれたｃ−ＢＮ基焼結切削チッ
プに特徴を有するものである。
【０００６】つぎに、この発明のｃ−ＢＮ基焼結切削チ
ップにおいて、これを構成するｃ−ＢＮ基材料の配合組
成を上記の通りに限定した理由を説明する。 （ａ）ＴｉＮおよび／またはＴｉＣＮ これらの成分には、焼結性を向上させると共に、連続結
合相を形成して強度を向上させる作用があるが、その配
合割合が２０％未満では所望の強度を確保することがで
きず、一方その配合割合が３７％を越えると耐摩耗性が
急激に低下するようになることから、その配合割合を２
０〜３７％と定めた。
ップにおいて、これを構成するｃ−ＢＮ基材料の配合組
成を上記の通りに限定した理由を説明する。 （ａ）ＴｉＮおよび／またはＴｉＣＮ これらの成分には、焼結性を向上させると共に、連続結
合相を形成して強度を向上させる作用があるが、その配
合割合が２０％未満では所望の強度を確保することがで
きず、一方その配合割合が３７％を越えると耐摩耗性が
急激に低下するようになることから、その配合割合を２
０〜３７％と定めた。
【０００７】（ｂ）Ｔｉ−Ａｌ化合物、（Ｔｉ，Ａｌ）
Ｎ、およびＷＣ 上記の通り、これらの成分は、焼結時に優先的に反応し
て、（Ｔｉ，Ａｌ，Ｗ）ＣＮを形成し、硬質分散相であ
るｃ−ＢＮ表面に凝集することから、焼結後のｃ−ＢＮ
基材料では、前記連続結合相のＴｉＮおよびＴｉＣＮ
と、前記硬質分散相のｃ−ＢＮの間に介在するようにな
る。しかもこの（Ｔｉ，Ａｌ，Ｗ）ＣＮは、ＴｉＮ、Ｔ
ｉＣＮ、およびｃ−ＢＮのいずれとも強固に密着接合す
る性質をもつことから、前記ｃ−ＢＮのＴｉＮおよびＴ
ｉＣＮに対する密着性が著しく向上し、この結果切刃の
耐チッピング性が向上するようになるが、これら成分の
うちのいずれの成分の配合割合が上記の範囲から外れて
も、中間密着相として前記硬質分散相と連続結合相の間
に強固な密着性を確保することができず、したがって、
Ｔｉ−Ａｌ化合物、（Ｔｉ，Ａｌ）Ｎ、およびＷＣの上
記の配合割合は強固な密着性を確保する上で経験的に定
めたものである。
Ｎ、およびＷＣ 上記の通り、これらの成分は、焼結時に優先的に反応し
て、（Ｔｉ，Ａｌ，Ｗ）ＣＮを形成し、硬質分散相であ
るｃ−ＢＮ表面に凝集することから、焼結後のｃ−ＢＮ
基材料では、前記連続結合相のＴｉＮおよびＴｉＣＮ
と、前記硬質分散相のｃ−ＢＮの間に介在するようにな
る。しかもこの（Ｔｉ，Ａｌ，Ｗ）ＣＮは、ＴｉＮ、Ｔ
ｉＣＮ、およびｃ−ＢＮのいずれとも強固に密着接合す
る性質をもつことから、前記ｃ−ＢＮのＴｉＮおよびＴ
ｉＣＮに対する密着性が著しく向上し、この結果切刃の
耐チッピング性が向上するようになるが、これら成分の
うちのいずれの成分の配合割合が上記の範囲から外れて
も、中間密着相として前記硬質分散相と連続結合相の間
に強固な密着性を確保することができず、したがって、
Ｔｉ−Ａｌ化合物、（Ｔｉ，Ａｌ）Ｎ、およびＷＣの上
記の配合割合は強固な密着性を確保する上で経験的に定
めたものである。
【０００８】（ｃ）ｃ−ＢＮ
硬質分散相を構成するｃ−ＢＮは、きわめて硬質で、こ
れによって耐摩耗性の向上が図られるが、その配合割合
が４５％未満では所望のすぐれた耐摩耗性を確保するこ
とができず、一方その配合割合が５５％を越えると、ｃ
−ＢＮ基材料自体の焼結性が低下し、この結果チッピン
グが発生し易くなることから、その割合を４５〜５５％
と定めた。なお、上記のこの発明のｃ−ＢＮ基焼結切削
チップには、その表面に切削チップ使用前後識別層とし
て、黄金色の色調を有する窒化チタン（以下、ＴｉＮで
示す）層を蒸着形成してもよく、この場合の蒸着層厚
は、平均層厚が０．５μm未満では識別に十分な黄金色
の色調を付与することができず、一方識別は５μmまで
の平均層厚で十分であることから、０．５〜５μmの平
均層厚とすればよい。
れによって耐摩耗性の向上が図られるが、その配合割合
が４５％未満では所望のすぐれた耐摩耗性を確保するこ
とができず、一方その配合割合が５５％を越えると、ｃ
−ＢＮ基材料自体の焼結性が低下し、この結果チッピン
グが発生し易くなることから、その割合を４５〜５５％
と定めた。なお、上記のこの発明のｃ−ＢＮ基焼結切削
チップには、その表面に切削チップ使用前後識別層とし
て、黄金色の色調を有する窒化チタン（以下、ＴｉＮで
示す）層を蒸着形成してもよく、この場合の蒸着層厚
は、平均層厚が０．５μm未満では識別に十分な黄金色
の色調を付与することができず、一方識別は５μmまで
の平均層厚で十分であることから、０．５〜５μmの平
均層厚とすればよい。
【０００９】
【発明の実施の形態】つぎに、この発明のｃ−ＢＮ基焼
結切削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、いずれも０．５〜４μｍの範囲内の所定の平
均粒径を有する、連続結合相形成用としてのＴｉＮ粉末
およびＴｉＣＮ粉末、中間密着相形成用としてのＴｉ−
Ａｌ化合物粉末、Ｔｉ2ＡｌＮ粉末、およびＷＣ粉末、
さらに硬質分散相形成用としてのｃ−ＢＮ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、１
００ＭＰａの圧力で直径：５０ｍｍ×厚さ：１．５ｍｍ
の寸法をもった成形体にプレス成形し、この成形体を真
空中、９００〜１３００℃の範囲内の所定の温度に１時
間保持の条件で予備焼結し、ついでこれを別途用意した
直径：５０ｍｍ×厚さ：２ｍｍの寸法をもった超硬合金
チップ（組成：ＷＣ−８％Ｃｏ）と重ね合わせた状態で
超高圧焼結装置に装入し、１２００〜１４００℃の範囲
内の所定温度に５ＧＰａの圧力下で３０分保持の条件で
焼結し、焼結後上下面をダイヤモンド砥石を用いて研削
し、アーク放電によるワイヤカットを施すことにより前
記超硬合金で裏打された本発明ｃ−ＢＮ基焼結切削チッ
プ（以下、本発明切削チップと云う）１〜８および比較
ｃ−ＢＮ基焼結切削チップ（以下、比較切削チップと云
う）１〜６をそれぞれ製造した。なお、比較切削チップ
１〜６は、いずれも中間密着相形成成分であるＴｉ−Ａ
ｌ化合物粉末、Ｔｉ2ＡｌＮ粉末、およびＷＣ粉末のう
ちのいずれかの配合割合がこの発明の範囲から外れた配
合組成をもつものである。また、本発明切削チップ８、
および比較切削チップ６について、これをアセトン中で
超音波洗浄し、乾燥した状態で、通常のアークイオンプ
レーティング装置内に装着し、カソード電極（蒸発源）
として金属Ｔｉを装着し、まず装置内を排気して０．５
Ｐａ以下の真空に保持しながら、ヒーターで装置内を５
００℃に加熱した後、前記切削チップに−１０００Ｖの
直流バイアス電圧を印加し、一方カソード電極の前記金
属Ｔｉとアノード電極との間には１００Ａの電流を流し
てアーク放電を発生させ、もって前記切削チップ表面を
Ｔｉボンバート洗浄し、ついで装置内に反応ガスとして
窒素ガスを導入して５Ｐａの反応雰囲気とすると共に、
前記前記切削チップに−１００Ｖの直流バイアス電圧を
印加し、一方カソード電極とアノード電極との間には１
００Ａの電流を流してアーク放電を発生させ、もって前
記本発明切削チップ８、および比較切削チップ６の表面
に、いずれも１．５μmの平均層厚で、黄金色の色調を
有するＴｉＮ層を蒸着形成した。
結切削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、いずれも０．５〜４μｍの範囲内の所定の平
均粒径を有する、連続結合相形成用としてのＴｉＮ粉末
およびＴｉＣＮ粉末、中間密着相形成用としてのＴｉ−
Ａｌ化合物粉末、Ｔｉ2ＡｌＮ粉末、およびＷＣ粉末、
さらに硬質分散相形成用としてのｃ−ＢＮ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、１
００ＭＰａの圧力で直径：５０ｍｍ×厚さ：１．５ｍｍ
の寸法をもった成形体にプレス成形し、この成形体を真
空中、９００〜１３００℃の範囲内の所定の温度に１時
間保持の条件で予備焼結し、ついでこれを別途用意した
直径：５０ｍｍ×厚さ：２ｍｍの寸法をもった超硬合金
チップ（組成：ＷＣ−８％Ｃｏ）と重ね合わせた状態で
超高圧焼結装置に装入し、１２００〜１４００℃の範囲
内の所定温度に５ＧＰａの圧力下で３０分保持の条件で
焼結し、焼結後上下面をダイヤモンド砥石を用いて研削
し、アーク放電によるワイヤカットを施すことにより前
記超硬合金で裏打された本発明ｃ−ＢＮ基焼結切削チッ
プ（以下、本発明切削チップと云う）１〜８および比較
ｃ−ＢＮ基焼結切削チップ（以下、比較切削チップと云
う）１〜６をそれぞれ製造した。なお、比較切削チップ
１〜６は、いずれも中間密着相形成成分であるＴｉ−Ａ
ｌ化合物粉末、Ｔｉ2ＡｌＮ粉末、およびＷＣ粉末のう
ちのいずれかの配合割合がこの発明の範囲から外れた配
合組成をもつものである。また、本発明切削チップ８、
および比較切削チップ６について、これをアセトン中で
超音波洗浄し、乾燥した状態で、通常のアークイオンプ
レーティング装置内に装着し、カソード電極（蒸発源）
として金属Ｔｉを装着し、まず装置内を排気して０．５
Ｐａ以下の真空に保持しながら、ヒーターで装置内を５
００℃に加熱した後、前記切削チップに−１０００Ｖの
直流バイアス電圧を印加し、一方カソード電極の前記金
属Ｔｉとアノード電極との間には１００Ａの電流を流し
てアーク放電を発生させ、もって前記切削チップ表面を
Ｔｉボンバート洗浄し、ついで装置内に反応ガスとして
窒素ガスを導入して５Ｐａの反応雰囲気とすると共に、
前記前記切削チップに−１００Ｖの直流バイアス電圧を
印加し、一方カソード電極とアノード電極との間には１
００Ａの電流を流してアーク放電を発生させ、もって前
記本発明切削チップ８、および比較切削チップ６の表面
に、いずれも１．５μmの平均層厚で、黄金色の色調を
有するＴｉＮ層を蒸着形成した。
【００１０】この結果得られた各種の切削チップを構成
するそれぞれのｃ−ＢＮ基材料について、その組織を走
査型電子顕微鏡を用いて観察したところ、いずれの切削
チップも、実質的に連続結合相、硬質分散相、および前
記連続結合相と硬質分散相の間に介在する中間密着相か
らなる３相組織を示した。
するそれぞれのｃ−ＢＮ基材料について、その組織を走
査型電子顕微鏡を用いて観察したところ、いずれの切削
チップも、実質的に連続結合相、硬質分散相、および前
記連続結合相と硬質分散相の間に介在する中間密着相か
らなる３相組織を示した。
【００１１】さらに、これらの切削チップを、超硬合金
本体（組成：ＷＣ−１０重量％Ｃｏ）の切刃先端部に形
成した切り込み段部にろう付けすることによりＪＩＳ・
ＴＮＭＡ１６０４０８に規定する形状をもったスローア
ウエイ型切削工具とし、 被削材：浸炭焼き入れ鋼（ＪＩＳ・ＳＣＭ４１５、硬
さ：ＨＲＣ６２）の長さ方向等間隔４本縦溝入り丸棒、 切削速度：３００ｍ／ｍｉｎ、 切り込み：０．１２ｍｍ、 送り：０．１５ｍｍ／ｒｅｖ、 切削時間：４５分、 の条件で難削材の乾式高速表面仕上げ切削試験を行い、
切刃の逃げ面摩耗幅を測定した。この測定結果を表１に
示した。また、上記の切削チップ表面に、切削チップ使
用前後識別層として黄金色の色調を有するＴｉＮ層を蒸
着形成したものについて、上記の切削試験後の表面を観
察したところ、切刃部のすくい面と逃げ面の切粉当接
部、並びにすくい面と逃げ面の交わる切刃稜線部におけ
る前記ＴｉＮ層が摩滅し、前記ＴｉＮ層摩滅部分には切
削チップ素地のもつ灰色の色調が露呈しており、これら
の前記ＴｉＮ層摩滅部分以外の部分の黄金色と前記切削
チップ素地の灰色のコントラストから使用前後の識別を
容易に行なうことができた。
本体（組成：ＷＣ−１０重量％Ｃｏ）の切刃先端部に形
成した切り込み段部にろう付けすることによりＪＩＳ・
ＴＮＭＡ１６０４０８に規定する形状をもったスローア
ウエイ型切削工具とし、 被削材：浸炭焼き入れ鋼（ＪＩＳ・ＳＣＭ４１５、硬
さ：ＨＲＣ６２）の長さ方向等間隔４本縦溝入り丸棒、 切削速度：３００ｍ／ｍｉｎ、 切り込み：０．１２ｍｍ、 送り：０．１５ｍｍ／ｒｅｖ、 切削時間：４５分、 の条件で難削材の乾式高速表面仕上げ切削試験を行い、
切刃の逃げ面摩耗幅を測定した。この測定結果を表１に
示した。また、上記の切削チップ表面に、切削チップ使
用前後識別層として黄金色の色調を有するＴｉＮ層を蒸
着形成したものについて、上記の切削試験後の表面を観
察したところ、切刃部のすくい面と逃げ面の切粉当接
部、並びにすくい面と逃げ面の交わる切刃稜線部におけ
る前記ＴｉＮ層が摩滅し、前記ＴｉＮ層摩滅部分には切
削チップ素地のもつ灰色の色調が露呈しており、これら
の前記ＴｉＮ層摩滅部分以外の部分の黄金色と前記切削
チップ素地の灰色のコントラストから使用前後の識別を
容易に行なうことができた。
【００１２】
【表１】
【００１３】
【発明の効果】表１に示される結果から、本発明切削チ
ップ１〜８は、いずれも難削材である浸炭焼き入れ鋼の
表面仕上げ切削を高速で行っても切刃にチッピングの発
生なく、すぐれた耐摩耗性を示し、すぐれた切削性能を
長期に亘って発揮するのに対して、比較切削チップ１〜
６に見られるように、中間密着相形成成分であるＴｉ−
Ａｌ化合物粉末、Ｔｉ2ＡｌＮ粉末、およびＷＣ粉末の
うちのいずれかの配合割合がこの発明の範囲から外れて
も切刃にチッピングが発生し、これが原因で比較的短時
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ｃ−ＢＮ基焼結切削チップは、硬質分散
相を構成するｃ−ＢＮが中間密着相の介在によって連続
結合相を構成するＴｉＮおよびＴｉＣＮにきわめて強固
に密着し、通常の条件での表面仕上げ切削は勿論のこ
と、上記の通り高硬度焼き入れ鋼などの難削材の高速表
面仕上げ切削でもすぐれた耐チッピング性を発揮するも
のであるから、切削装置の高性能化および高出力化、さ
らに切削加工の省力化および省エネ化にも十分満足に対
応できるものである。
ップ１〜８は、いずれも難削材である浸炭焼き入れ鋼の
表面仕上げ切削を高速で行っても切刃にチッピングの発
生なく、すぐれた耐摩耗性を示し、すぐれた切削性能を
長期に亘って発揮するのに対して、比較切削チップ１〜
６に見られるように、中間密着相形成成分であるＴｉ−
Ａｌ化合物粉末、Ｔｉ2ＡｌＮ粉末、およびＷＣ粉末の
うちのいずれかの配合割合がこの発明の範囲から外れて
も切刃にチッピングが発生し、これが原因で比較的短時
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ｃ−ＢＮ基焼結切削チップは、硬質分散
相を構成するｃ−ＢＮが中間密着相の介在によって連続
結合相を構成するＴｉＮおよびＴｉＣＮにきわめて強固
に密着し、通常の条件での表面仕上げ切削は勿論のこ
と、上記の通り高硬度焼き入れ鋼などの難削材の高速表
面仕上げ切削でもすぐれた耐チッピング性を発揮するも
のであるから、切削装置の高性能化および高出力化、さ
らに切削加工の省力化および省エネ化にも十分満足に対
応できるものである。
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）
Ｃ２３Ｃ 14/06 Ｃ０４Ｂ 35/58 １０３Ｈ
(72)発明者 関 直方
茨城県那珂郡那珂町向山1002−14 三菱マ
テリアル株式会社総合研究所那珂研究セン
ター内
(72)発明者 山本 和男
茨城県那珂郡那珂町向山1002−14 三菱マ
テリアル株式会社総合研究所那珂研究セン
ター内
Ｆターム(参考） 3C046 FF35 FF40 FF42 FF52 HH06
4G001 BA24 BA31 BA34 BA38 BB24
BB31 BB34 BB38 BC72 BD12
BD18 BE01
4K029 AA04 BA60 BC00 BD05 CA04
Claims (2)
- 【請求項１】 走査型電子顕微鏡による組織観察で、実
質的に連続結合相、硬質分散相、および前記連続結合相
と硬質分散相の間に介在する中間密着相の３相組織を示
し、かつ質量％で、上記連続結合相形成成分として、 窒化チタンおよび／または炭窒化チタン：２０〜３７
％、上記中間密着相形成成分として、 ＴｉとＡｌの金属間化合物：３〜８％、 ＴｉとＡｌの複合窒化物：５〜１０％、 炭化タングステン：５〜１５％、 上記硬質分散相形成成分として、 立方晶窒化ほう素：残り（ただし、４５〜５５％含
有）、 からなる配合組成を有する立方晶窒化ほう素基超高圧焼
結材料で構成したことを特徴とする耐チッピング性のす
ぐれた立方晶窒化ほう素基超高圧焼結材料製切削チッ
プ。 - 【請求項２】 切削チップ表面に、チップ使用前後識別
層として０．５〜５μmの平均層厚を有する窒化チタン
層を蒸着形成してなる上記請求項１に記載の耐チッピン
グ性のすぐれた立方晶窒化ほう素基超高圧焼結材料製切
削チップ。
Priority Applications (8)
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|---|---|---|---|
| JP2002117580A JP2003145319A (ja) | 2001-08-29 | 2002-04-19 | 耐チッピング性のすぐれた立方晶窒化ほう素基超高圧焼結材料製切削チップ |
| DE60333829T DE60333829D1 (de) | 2002-04-19 | 2003-02-28 | Schneidspitze aus ultrahochdruckgesintertem material auf basis kubischen bornitrids |
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|---|---|
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105598457A (zh) * | 2016-02-17 | 2016-05-25 | 张霞 | 一种手术刀刀片及其制备方法 |
| US10108988B2 (en) | 2005-12-30 | 2018-10-23 | Google Llc | Advertising with video ad creatives |
-
2002
- 2002-04-19 JP JP2002117580A patent/JP2003145319A/ja active Pending
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