JP2003311525A - 切削工具インサート、その製造方法およびそれを用いたフライス加工方法 - Google Patents
切削工具インサート、その製造方法およびそれを用いたフライス加工方法Info
- Publication number
- JP2003311525A JP2003311525A JP2003064930A JP2003064930A JP2003311525A JP 2003311525 A JP2003311525 A JP 2003311525A JP 2003064930 A JP2003064930 A JP 2003064930A JP 2003064930 A JP2003064930 A JP 2003064930A JP 2003311525 A JP2003311525 A JP 2003311525A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- milling
- layer
- tic
- thickness
- desirably
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/22—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of inorganic material, other than metallic material
- C23C16/30—Deposition of compounds, mixtures or solid solutions, e.g. borides, carbides, nitrides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/22—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of inorganic material, other than metallic material
- C23C16/30—Deposition of compounds, mixtures or solid solutions, e.g. borides, carbides, nitrides
- C23C16/40—Oxides
- C23C16/403—Oxides of aluminium, magnesium or beryllium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C30/00—Coating with metallic material characterised only by the composition of the metallic material, i.e. not characterised by the coating process
- C23C30/005—Coating with metallic material characterised only by the composition of the metallic material, i.e. not characterised by the coating process on hard metal substrates
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/24—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.]
- Y10T428/24942—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.] including components having same physical characteristic in differing degree
- Y10T428/2495—Thickness [relative or absolute]
- Y10T428/24967—Absolute thicknesses specified
- Y10T428/24975—No layer or component greater than 5 mils thick
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/26—Web or sheet containing structurally defined element or component, the element or component having a specified physical dimension
- Y10T428/263—Coating layer not in excess of 5 mils thick or equivalent
- Y10T428/264—Up to 3 mils
- Y10T428/265—1 mil or less
Abstract
(57)【要約】
【課題】 低／中合金鋼の高速フライス加工および硬化
鋼のフライス加工で種々の摩耗タイプに対して切削性能
が向上したフライス加工用インサートを提供する。 【解決手段】 超硬合金製本体と被膜とから成り、超硬
合金本体の組成が、Co:7.9〜8.6wt%、TaおよびNbの立方
晶炭化物:合計で0.5〜2.1wt%、Tawt％の対Nbwt％比:1.0
〜12.0、残部：平均切片長0.4〜0.9μｍのWCであり、バ
インダ相がS値0.81〜0.95に対応するWを含み、被膜が、
TiCxNyOz最内層:0.7≦x＋y＋Z≦1、望ましくはZ＜0.5、
更に望ましくはy＞xかつZ＜0.2であって、等軸粒であ
り、総厚さ＜1μｍ望ましくは＞0.1μｍ、TiCxNyOz層:
0.7≦x＋y＋Z≦1、望ましくはZ＜0.2かつx＞0.3かつy＞
0.2、望ましくはx＞0.4であって、厚さ0.5〜7μmであ
り、柱状粒である、および少なくとも１層のAl2O3層:実
質的にκ相から成り、少量のα相を任意に含み、厚さ0.
2〜5μm、望ましくは0.3〜4μm、の各層を備えている。
鋼のフライス加工で種々の摩耗タイプに対して切削性能
が向上したフライス加工用インサートを提供する。 【解決手段】 超硬合金製本体と被膜とから成り、超硬
合金本体の組成が、Co:7.9〜8.6wt%、TaおよびNbの立方
晶炭化物:合計で0.5〜2.1wt%、Tawt％の対Nbwt％比:1.0
〜12.0、残部：平均切片長0.4〜0.9μｍのWCであり、バ
インダ相がS値0.81〜0.95に対応するWを含み、被膜が、
TiCxNyOz最内層:0.7≦x＋y＋Z≦1、望ましくはZ＜0.5、
更に望ましくはy＞xかつZ＜0.2であって、等軸粒であ
り、総厚さ＜1μｍ望ましくは＞0.1μｍ、TiCxNyOz層:
0.7≦x＋y＋Z≦1、望ましくはZ＜0.2かつx＞0.3かつy＞
0.2、望ましくはx＞0.4であって、厚さ0.5〜7μmであ
り、柱状粒である、および少なくとも１層のAl2O3層:実
質的にκ相から成り、少量のα相を任意に含み、厚さ0.
2〜5μm、望ましくは0.3〜4μm、の各層を備えている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、特に鋼の高速切削
によるフライス加工および硬化鋼のフライス加工に有用
な被膜付き超硬合金インサート（切削工具）に関する。
によるフライス加工および硬化鋼のフライス加工に有用
な被膜付き超硬合金インサート（切削工具）に関する。
【０００２】
【従来の技術】鋼、ステンレス鋼、鋳鉄を被膜付き超硬
合金工具で機械加工する際に、刃先は化学的摩耗、アブ
レシブ摩耗、凝着摩耗等の種々の摩耗機構によって摩耗
する。高速切削の場合、切削部位で発生する熱量が大き
いので、刃先の塑性変形が生ずる可能性があり、その結
果、上記以外の機構によって摩耗が助長される。どの摩
耗機構が支配的になるかは用途で決まり、被加工材の諸
性質と切削条件とに依存している。フライス加工用途の
場合には、刃先に垂直に生ずるいわゆる櫛の歯状亀裂
（comb crack）に起因する刃先の欠けによって工具寿命
が決まる場合が多い。切削過程が間欠的に進行すると、
刃先にかかる熱的および機械的な負荷が変動し、それに
より亀裂が発生する。機械加工に冷却剤を用いると熱的
な変動が大きくなり、上記の状況が更に顕著になる。
合金工具で機械加工する際に、刃先は化学的摩耗、アブ
レシブ摩耗、凝着摩耗等の種々の摩耗機構によって摩耗
する。高速切削の場合、切削部位で発生する熱量が大き
いので、刃先の塑性変形が生ずる可能性があり、その結
果、上記以外の機構によって摩耗が助長される。どの摩
耗機構が支配的になるかは用途で決まり、被加工材の諸
性質と切削条件とに依存している。フライス加工用途の
場合には、刃先に垂直に生ずるいわゆる櫛の歯状亀裂
（comb crack）に起因する刃先の欠けによって工具寿命
が決まる場合が多い。切削過程が間欠的に進行すると、
刃先にかかる熱的および機械的な負荷が変動し、それに
より亀裂が発生する。機械加工に冷却剤を用いると熱的
な変動が大きくなり、上記の状況が更に顕著になる。
【０００３】個々の摩耗タイプ（摩耗機構）に対して
は、個々の対処で切削性能を改善することができる。し
かし、特定の摩耗特性への対処が他の摩耗特性に対して
悪影響を及ぼす場合が非常に多いので、多種多様な特性
を最適化するように工具用複合材料を設計しなければな
らない。アブレシブ摩耗抵抗および塑性変形抵抗を高め
るための簡単な手段は、バインダ相の含有量を減らすこ
とである。しかし、その結果として、切削インサートの
靭性も低下してしまい、振動や鋳造・鍛造の黒皮が有っ
て靭性が必要な切削用途での工具寿命が大幅に低下す
る。変形抵抗を高めるもう１つの手段は、ＴｉＣ、Ｔａ
Ｃ、ＮｂＣのような立方晶炭化物を単独または複合して
添加することである。それにより、刃先が高温になる機
械加工での耐摩耗性も向上する。しかし、これらを添加
すると、いわゆる櫛の歯状亀裂（combcrack）や刃先欠
けが発生し易くなる。
は、個々の対処で切削性能を改善することができる。し
かし、特定の摩耗特性への対処が他の摩耗特性に対して
悪影響を及ぼす場合が非常に多いので、多種多様な特性
を最適化するように工具用複合材料を設計しなければな
らない。アブレシブ摩耗抵抗および塑性変形抵抗を高め
るための簡単な手段は、バインダ相の含有量を減らすこ
とである。しかし、その結果として、切削インサートの
靭性も低下してしまい、振動や鋳造・鍛造の黒皮が有っ
て靭性が必要な切削用途での工具寿命が大幅に低下す
る。変形抵抗を高めるもう１つの手段は、ＴｉＣ、Ｔａ
Ｃ、ＮｂＣのような立方晶炭化物を単独または複合して
添加することである。それにより、刃先が高温になる機
械加工での耐摩耗性も向上する。しかし、これらを添加
すると、いわゆる櫛の歯状亀裂（combcrack）や刃先欠
けが発生し易くなる。
【０００４】全ての工具特性を同時に向上させることが
困難なことは明白であり、市販の被膜付き超硬合金製品
は通常、二、三の摩耗タイプについて最適化が行なわれ
ている。すなわち、特定の用途範囲について最適化され
ていることになる。
困難なことは明白であり、市販の被膜付き超硬合金製品
は通常、二、三の摩耗タイプについて最適化が行なわれ
ている。すなわち、特定の用途範囲について最適化され
ていることになる。
【０００５】アメリカ合衆国特許第６,０６２,７７６号
に開示された被膜付き切削インサートは、低合金鋼、中
合金鋼、ステンレス鋼を鋳造肌、鍛造肌、熱間圧延・冷
間圧延肌のような黒皮状態で、あるいは機械化加工肌だ
が不安定な条件下で、フライス加工するという特定用途
向けである。このインサートの特徴は、ＷＣ−Ｃｏ超硬
合金が少量の立方晶炭化物と低Ｗのバインダ相とを含
み、被膜が柱状粒ＴｉＣ xＮyＯzの最内層とＴｉＮ最上
層とκ−Ａｌ2Ｏ3内層とを含んでいることである。
に開示された被膜付き切削インサートは、低合金鋼、中
合金鋼、ステンレス鋼を鋳造肌、鍛造肌、熱間圧延・冷
間圧延肌のような黒皮状態で、あるいは機械化加工肌だ
が不安定な条件下で、フライス加工するという特定用途
向けである。このインサートの特徴は、ＷＣ−Ｃｏ超硬
合金が少量の立方晶炭化物と低Ｗのバインダ相とを含
み、被膜が柱状粒ＴｉＣ xＮyＯzの最内層とＴｉＮ最上
層とκ−Ａｌ2Ｏ3内層とを含んでいることである。
【０００６】アメリカ合衆国特許第６,１７７,１７８号
に開示された被膜付きフライス用インサートは、低合金
鋼および中合金鋼を黒皮有りまたは無しの状態で湿式ま
たは乾式条件下でフライス加工するという特定用途向け
である。このインサートの特徴は、ＷＣ−Ｃｏ超硬合金
が少量の立方晶炭化物と高Ｗ添加バインダ相とを含み、
被膜が柱状粒ＴｉＣxＮyＯzの内層とκ−Ａｌ2Ｏ3内層
と、好ましくはＴｉＮ最上層と、を含んでいることであ
る。
に開示された被膜付きフライス用インサートは、低合金
鋼および中合金鋼を黒皮有りまたは無しの状態で湿式ま
たは乾式条件下でフライス加工するという特定用途向け
である。このインサートの特徴は、ＷＣ−Ｃｏ超硬合金
が少量の立方晶炭化物と高Ｗ添加バインダ相とを含み、
被膜が柱状粒ＴｉＣxＮyＯzの内層とκ−Ａｌ2Ｏ3内層
と、好ましくはＴｉＮ最上層と、を含んでいることであ
る。
【０００７】国際公開第ＷＯ０１／１６３８９号公報に
開示された被膜付きフライス用インサートは、低合金鋼
および中合金鋼を砥粒性表面有りまたは無しの状態で湿
式または乾式条件下で高速フライス加工したり、あるい
は硬化鋼を高速フライス加工するといった特定用途向け
である。このインサートの特徴は、ＷＣ−Ｃｏ超硬合金
が少量の立方晶炭化物と高Ｗ添加バインダ相とを含み、
被膜が柱状粒ＴｉＣxＮyＯzの最内層とＴｉＮ最上層と
κ−Ａｌ2Ｏ3内層とを含んでいることである。
開示された被膜付きフライス用インサートは、低合金鋼
および中合金鋼を砥粒性表面有りまたは無しの状態で湿
式または乾式条件下で高速フライス加工したり、あるい
は硬化鋼を高速フライス加工するといった特定用途向け
である。このインサートの特徴は、ＷＣ−Ｃｏ超硬合金
が少量の立方晶炭化物と高Ｗ添加バインダ相とを含み、
被膜が柱状粒ＴｉＣxＮyＯzの最内層とＴｉＮ最上層と
κ−Ａｌ2Ｏ3内層とを含んでいることである。
【０００８】欧州公開第ＥＰ１１０３６３５号公報に提
示された切削工具インサートは、低合金鋼や中合金鋼さ
らにステンレス鋼を湿式または乾式フライス加工した
り、ステンレス鋼を旋削するといった特定用途向けであ
る。この切削工具は、コバルト超硬合金基材に多層の耐
火被膜を備えた構造である。基材はコバルト含有量が
９．０〜１０．９wt％であり、ＴａＣ／ＮｂＣを１．０
〜２．０wt％含有している。被膜はＭＴＣＶＤ（中温Ｃ
ＶＤ）によるＴｉＣxＮyＯz層と、κ−Ａｌ2Ｏ3 層およ
びＴｉＣxＮyＯz層から成る多層被膜部分とから成る。
示された切削工具インサートは、低合金鋼や中合金鋼さ
らにステンレス鋼を湿式または乾式フライス加工した
り、ステンレス鋼を旋削するといった特定用途向けであ
る。この切削工具は、コバルト超硬合金基材に多層の耐
火被膜を備えた構造である。基材はコバルト含有量が
９．０〜１０．９wt％であり、ＴａＣ／ＮｂＣを１．０
〜２．０wt％含有している。被膜はＭＴＣＶＤ（中温Ｃ
ＶＤ）によるＴｉＣxＮyＯz層と、κ−Ａｌ2Ｏ3 層およ
びＴｉＣxＮyＯz層から成る多層被膜部分とから成る。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術に対し
て、切削工具の種々の特徴を組み合わせることにより切
削性能を向上させることが求められる。
て、切削工具の種々の特徴を組み合わせることにより切
削性能を向上させることが求められる。
【００１０】本発明は、低合金鋼、中合金鋼の高速フラ
イス加工および硬化鋼のフライス加工において種々の摩
耗タイプに対して優れた切削性能を発揮するフライス加
工用インサートを提供することを目的とする。
イス加工および硬化鋼のフライス加工において種々の摩
耗タイプに対して優れた切削性能を発揮するフライス加
工用インサートを提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の切削工具インサートは、超硬合金製本体
と被膜とから成り低合金鋼、中合金鋼の高速フライス加
工および硬化鋼のフライス加工に特に適した切削工具イ
ンサートであって、上記超硬合金本体の組成が、Ｃｏ：
７．９〜８．６wt％望ましくは８．０〜８．５wt％、Ｔ
ａおよびＮｂの立方晶炭化物：合計で０．５〜２．１wt
％望ましくは０．７〜１．８wt％、Ｔａwt％の対Ｎｂwt
％比：１．０〜１２．０望ましくは１．５〜１１．４、
残部：平均切片長０．４〜０．９μｍ望ましくは０．５
〜０．８μｍのＷＣであり、バインダ相がＳ値０．８１
〜０．９５望ましくは０．８２〜０．９４に対応するＷ
を含み、上記被膜が、下記：ＴｉＣxＮyＯz 最内層：
０．７≦ｘ＋ｙ＋ｚ≦１、望ましくはｚ＜０．５、更に
望ましくはｙ＞ｘかつｚ＜０．２であって、等軸粒であ
り、総厚さ＜１μｍ望ましくは＞０．１μｍ、ＴｉＣx
ＮyＯz 層：０．７≦ｘ＋ｙ＋ｚ≦１、望ましくはｚ＜
０．２かつｘ＞０．３かつｙ＞０．２、望ましくはｘ＞
０．４であって、厚さ０．５〜７μｍであり、柱状粒で
ある、および少なくとも１層のＡｌ2Ｏ3層：実質的にκ
相から成り、Ｘ線回折で求まる少量のα相を任意に含
み、厚さ０．２〜５μｍ、望ましくは０．３〜４μｍ、
の各層を備えていることを特徴とする。
めに、本発明の切削工具インサートは、超硬合金製本体
と被膜とから成り低合金鋼、中合金鋼の高速フライス加
工および硬化鋼のフライス加工に特に適した切削工具イ
ンサートであって、上記超硬合金本体の組成が、Ｃｏ：
７．９〜８．６wt％望ましくは８．０〜８．５wt％、Ｔ
ａおよびＮｂの立方晶炭化物：合計で０．５〜２．１wt
％望ましくは０．７〜１．８wt％、Ｔａwt％の対Ｎｂwt
％比：１．０〜１２．０望ましくは１．５〜１１．４、
残部：平均切片長０．４〜０．９μｍ望ましくは０．５
〜０．８μｍのＷＣであり、バインダ相がＳ値０．８１
〜０．９５望ましくは０．８２〜０．９４に対応するＷ
を含み、上記被膜が、下記：ＴｉＣxＮyＯz 最内層：
０．７≦ｘ＋ｙ＋ｚ≦１、望ましくはｚ＜０．５、更に
望ましくはｙ＞ｘかつｚ＜０．２であって、等軸粒であ
り、総厚さ＜１μｍ望ましくは＞０．１μｍ、ＴｉＣx
ＮyＯz 層：０．７≦ｘ＋ｙ＋ｚ≦１、望ましくはｚ＜
０．２かつｘ＞０．３かつｙ＞０．２、望ましくはｘ＞
０．４であって、厚さ０．５〜７μｍであり、柱状粒で
ある、および少なくとも１層のＡｌ2Ｏ3層：実質的にκ
相から成り、Ｘ線回折で求まる少量のα相を任意に含
み、厚さ０．２〜５μｍ、望ましくは０．３〜４μｍ、
の各層を備えていることを特徴とする。
【００１２】ＴｉＣxＮyＯz、ＨｆＣxＮyＯz、ＺｒＣx
ＮyＯz、またはこれらの混合物のいずれかから成り、
０．７≦ｘ＋ｙ＋ｚ≦１．２、望ましくはｙ／ｘかつｚ
＜０．４、更に望ましくはｙ＞０．４である外層を更に
備えていることできる。
ＮyＯz、またはこれらの混合物のいずれかから成り、
０．７≦ｘ＋ｙ＋ｚ≦１．２、望ましくはｙ／ｘかつｚ
＜０．４、更に望ましくはｙ＞０．４である外層を更に
備えていることできる。
【００１３】本発明の切削工具インサートの製造方法
は、超硬合金製本体と被膜とから成り低合金鋼、中合金
鋼の高速フライス加工および硬化鋼のフライス加工に特
に適した切削工具インサートの製造方法であって、上記
超硬合金本体の組成が、Ｃｏ：７．９〜８．６wt％望ま
しくは８．０〜８．５wt％、ＴａおよびＮｂの立方晶炭
化物：合計で０．５〜２．１wt％望ましくは０．７〜
１．８wt％、Ｔａwt％の対Ｎｂwt％比：１．０〜１２．
０望ましくは１．５〜１１．４、残部：平均切片長０．
４〜０．９μｍ望ましくは０．５〜０．８μｍのＷＣで
あり、バインダ相がＳ値０．８１〜０．９５望ましくは
０．８２〜０．９４に対応するＷを含み、上記超硬合金
に、下記：ＴｉＣxＮyＯz 最内層：０．７≦ｘ＋ｙ＋ｚ
≦１、望ましくはｚ＜０．５、更に望ましくはｙ＞ｘか
つｚ＜０．２であって、等軸粒であり、総厚さ＜１μｍ
望ましくは＞０．１μｍ、ＴｉＣxＮyＯz 層：０．７≦
ｘ＋ｙ＋ｚ≦１、望ましくはｚ＜０．２かつｘ＞０．３
かつｙ＞０．２、望ましくはｘ＞０．４であって、厚さ
０．５〜７μｍであり、柱状粒である、および少なくと
も１層のＡｌ2Ｏ3層：実質的にκ相から成り、Ｘ線回折
で求まる少量のα相を任意に含み、厚さ０．２〜５μ
ｍ、望ましくは０．３〜４μｍ、の各層を備えている被
膜を堆積させることを特徴とする。
は、超硬合金製本体と被膜とから成り低合金鋼、中合金
鋼の高速フライス加工および硬化鋼のフライス加工に特
に適した切削工具インサートの製造方法であって、上記
超硬合金本体の組成が、Ｃｏ：７．９〜８．６wt％望ま
しくは８．０〜８．５wt％、ＴａおよびＮｂの立方晶炭
化物：合計で０．５〜２．１wt％望ましくは０．７〜
１．８wt％、Ｔａwt％の対Ｎｂwt％比：１．０〜１２．
０望ましくは１．５〜１１．４、残部：平均切片長０．
４〜０．９μｍ望ましくは０．５〜０．８μｍのＷＣで
あり、バインダ相がＳ値０．８１〜０．９５望ましくは
０．８２〜０．９４に対応するＷを含み、上記超硬合金
に、下記：ＴｉＣxＮyＯz 最内層：０．７≦ｘ＋ｙ＋ｚ
≦１、望ましくはｚ＜０．５、更に望ましくはｙ＞ｘか
つｚ＜０．２であって、等軸粒であり、総厚さ＜１μｍ
望ましくは＞０．１μｍ、ＴｉＣxＮyＯz 層：０．７≦
ｘ＋ｙ＋ｚ≦１、望ましくはｚ＜０．２かつｘ＞０．３
かつｙ＞０．２、望ましくはｘ＞０．４であって、厚さ
０．５〜７μｍであり、柱状粒である、および少なくと
も１層のＡｌ2Ｏ3層：実質的にκ相から成り、Ｘ線回折
で求まる少量のα相を任意に含み、厚さ０．２〜５μ
ｍ、望ましくは０．３〜４μｍ、の各層を備えている被
膜を堆積させることを特徴とする。
【００１４】ＴｉＣxＮyＯz、ＨｆＣxＮyＯz、ＺｒＣx
ＮyＯz、またはこれらの混合物のいずれかから成り、
０．７≦ｘ＋ｙ＋ｚ≦１．２、望ましくはｙ／ｘかつｚ
＜０．４、更に望ましくはｙ＞０．４である外層を更に
堆積させることできる。
ＮyＯz、またはこれらの混合物のいずれかから成り、
０．７≦ｘ＋ｙ＋ｚ≦１．２、望ましくはｙ／ｘかつｚ
＜０．４、更に望ましくはｙ＞０．４である外層を更に
堆積させることできる。
【００１５】本発明は、更に、上記切削工具インサート
を用いて、鋼を乾式高速フライス加工または硬化鋼を乾
式フライス加工する方法であって、切削速度を７５〜４
００ｍ／ｍｉｎとし、切削速度とインサート形状とに応
じて平均切りくず厚さ０．０４〜０．２ｍｍとすること
を特徴とするフライス加工方法をも提供する。
を用いて、鋼を乾式高速フライス加工または硬化鋼を乾
式フライス加工する方法であって、切削速度を７５〜４
００ｍ／ｍｉｎとし、切削速度とインサート形状とに応
じて平均切りくず厚さ０．０４〜０．２ｍｍとすること
を特徴とするフライス加工方法をも提供する。
【００１６】
【発明の実施の形態】図１に、本発明の被膜付き超硬合
金基材の倍率２５００倍の顕微鏡写真を示す。写真中の
参照符号は、１：超硬合金本体、２：ＴｉＣxＮyＯz最
内層、３：柱状粒ＴｉＣxＮyＯz層、４：実質的にκ−
Ａｌ2Ｏ3から成るＡｌ2Ｏ3層である。
金基材の倍率２５００倍の顕微鏡写真を示す。写真中の
参照符号は、１：超硬合金本体、２：ＴｉＣxＮyＯz最
内層、３：柱状粒ＴｉＣxＮyＯz層、４：実質的にκ−
Ａｌ2Ｏ3から成るＡｌ2Ｏ3層である。
【００１７】本発明によれば、被膜付き切削工具インサ
ートは超硬合金製本体を備えており、この超硬合金本体
の組成が、Ｃｏ：７．９〜８．６wt％望ましくは８．０
〜８．５wt％、最も望ましくは８．１〜８．４wt％、Ｔ
ｉ、ＴａおよびＮｂの立方晶炭化物：合計で０．５〜
２．１wt％望ましくは０．７〜１．８wt％、最も望まし
くは０．９〜１．５wt％、残部：ＷＣである。Ｔｉ、Ｔ
ａおよび／またはＮｂの炭化物を周期律表ＩＶｂ族、Ｖ
ｂ族、またはＶＩｂ族の元素の炭化物と置き換えてもよ
い。Ｔｉの含有量は、不純物に対応するレベルとするこ
とが望ましい。望ましい実施形態においては、Ｔａwt％
の対Ｎｂwt％比（Ｎｂwt％に対するＴａwt％の比）は
１．０〜１２．０、望ましくは１．５〜１１．４、最も
望ましくは３．０〜１０．５である。
ートは超硬合金製本体を備えており、この超硬合金本体
の組成が、Ｃｏ：７．９〜８．６wt％望ましくは８．０
〜８．５wt％、最も望ましくは８．１〜８．４wt％、Ｔ
ｉ、ＴａおよびＮｂの立方晶炭化物：合計で０．５〜
２．１wt％望ましくは０．７〜１．８wt％、最も望まし
くは０．９〜１．５wt％、残部：ＷＣである。Ｔｉ、Ｔ
ａおよび／またはＮｂの炭化物を周期律表ＩＶｂ族、Ｖ
ｂ族、またはＶＩｂ族の元素の炭化物と置き換えてもよ
い。Ｔｉの含有量は、不純物に対応するレベルとするこ
とが望ましい。望ましい実施形態においては、Ｔａwt％
の対Ｎｂwt％比（Ｎｂwt％に対するＴａwt％の比）は
１．０〜１２．０、望ましくは１．５〜１１．４、最も
望ましくは３．０〜１０．５である。
【００１８】コバルトバインダ相は中量〜多量のタング
ステンを添加されている。バインダ相中のＷ含有量はＳ
値＝σ／１６．１で表すことができ、ここでσはバイン
ダ相の磁気モーメント（単位：μＴｍ3ｋｇ-1）であ
る。このＳ値は、バインダ相中のＷ含有量に依存してお
り、Ｗ含有量の減少に伴い増加する。すなわち、純コバ
ルトの場合、あるいは炭素で飽和している超硬合金中の
バインダの場合は、Ｓ＝１であり、η相が生成する限界
に対応する量のＷを含有するバインダ相の場合は、Ｓ＝
０．７８である。
ステンを添加されている。バインダ相中のＷ含有量はＳ
値＝σ／１６．１で表すことができ、ここでσはバイン
ダ相の磁気モーメント（単位：μＴｍ3ｋｇ-1）であ
る。このＳ値は、バインダ相中のＷ含有量に依存してお
り、Ｗ含有量の減少に伴い増加する。すなわち、純コバ
ルトの場合、あるいは炭素で飽和している超硬合金中の
バインダの場合は、Ｓ＝１であり、η相が生成する限界
に対応する量のＷを含有するバインダ相の場合は、Ｓ＝
０．７８である。
【００１９】Ｓ値が０．８１〜０．９５の範囲内、望ま
しくは０．８２〜０．９４の範囲内、最も望ましくは
０．８５〜０．９２の範囲内であれば、本発明によって
切削性能の向上が達成される。
しくは０．８２〜０．９４の範囲内、最も望ましくは
０．８５〜０．９２の範囲内であれば、本発明によって
切削性能の向上が達成される。
【００２０】更に、研削し研磨した代表面で測定したタ
ングステン炭化物相の平均切片長は０．４〜０．９μ
ｍ、望ましくは０．５〜０．８μｍである。この切片長
は、倍率１００００倍の顕微鏡で画像解析を行い、約１
０００個の切片長データの平均値として算出される。
ングステン炭化物相の平均切片長は０．４〜０．９μ
ｍ、望ましくは０．５〜０．８μｍである。この切片長
は、倍率１００００倍の顕微鏡で画像解析を行い、約１
０００個の切片長データの平均値として算出される。
【００２１】本発明の望ましい実施形態の被膜は下記の
構成である。
構成である。
【００２２】〇 ＴｉＣxＮyＯz 最内層：０．７≦ｘ＋
ｙ＋ｚ≦１、望ましくはｚ＜０．５、更に望ましくはｙ
＞ｘかつｚ＜０．２であって、等軸粒であり、総厚さ＜
１μｍであって望ましくは＞０．１μｍ、〇 ＴｉＣx
ＮyＯz 層：０．７≦ｘ＋ｙ＋ｚ≦１、望ましくはｚ＜
０．２かつｘ＞０．３かつｙ＞０．２、最も望ましくは
ｘ＞０．４であって、厚さが０．５〜７μｍ、望ましく
は１〜６μｍ、最も望ましくは２〜６μｍであり、柱状
粒である、および〇 少なくとも１層のＡｌ2Ｏ3層：実
質的にκ相から成り、Ｘ線回折で求まる少量のα相を含
んでもよく、厚さ０．２〜５μｍ、望ましくは０．３〜
４μｍ、最も望ましくは０．４〜３μｍである、更に任
意に、〇 外層：厚さ＜１μｍ、望ましくは０．１〜
０．５μｍで、ＴｉＣxＮyＯz、ＨｆＣxＮyＯz、ＺｒＣ
xＮyＯz、またはこれらの混合物のいずれかから成り、
０．７≦ｘ＋ｙ＋ｚ≦１．２、望ましくはｙ／ｘかつｚ
＜０．４、最も望ましくはｙ＞０．４である。ただし、
Ａｌ2Ｏ3層を最外層としてよい。
ｙ＋ｚ≦１、望ましくはｚ＜０．５、更に望ましくはｙ
＞ｘかつｚ＜０．２であって、等軸粒であり、総厚さ＜
１μｍであって望ましくは＞０．１μｍ、〇 ＴｉＣx
ＮyＯz 層：０．７≦ｘ＋ｙ＋ｚ≦１、望ましくはｚ＜
０．２かつｘ＞０．３かつｙ＞０．２、最も望ましくは
ｘ＞０．４であって、厚さが０．５〜７μｍ、望ましく
は１〜６μｍ、最も望ましくは２〜６μｍであり、柱状
粒である、および〇 少なくとも１層のＡｌ2Ｏ3層：実
質的にκ相から成り、Ｘ線回折で求まる少量のα相を含
んでもよく、厚さ０．２〜５μｍ、望ましくは０．３〜
４μｍ、最も望ましくは０．４〜３μｍである、更に任
意に、〇 外層：厚さ＜１μｍ、望ましくは０．１〜
０．５μｍで、ＴｉＣxＮyＯz、ＨｆＣxＮyＯz、ＺｒＣ
xＮyＯz、またはこれらの混合物のいずれかから成り、
０．７≦ｘ＋ｙ＋ｚ≦１．２、望ましくはｙ／ｘかつｚ
＜０．４、最も望ましくはｙ＞０．４である。ただし、
Ａｌ2Ｏ3層を最外層としてよい。
【００２３】本発明は更に、被膜付き切削工具の製造方
法に関し、この切削工具の組成は、７．９〜８．６wt％
Ｃｏ、望ましくは８．０〜８．５wt％Ｃｏ、最も望まし
くは８．１〜８．４wt％Ｃｏであり、Ｔｉ、Ｎｂおよび
Ｔａの立方晶炭化物を合計で０．５〜２．１wt％、望ま
しくは、０．７〜１．８wt％、最も望ましくは０．９〜
１．５wt％含み、残部がＷＣである。Ｔｉ、Ｔａおよび
／またはＮｂの炭化物を周期律表ＩＶｂ族、Ｖｂ族また
はＶＩｂ族の元素の炭化物と置き換えてもよい。Ｔｉ含
有量は不純物に相当するレベルであることが望ましい。
望ましい実施形態においては、Ｔａwt％とＮｂwt％との
比（Ｎｂwt％に対するＷwt％の比）は１．０〜１２．０
の範囲内、望ましくは１．５〜１１．４の範囲内、最も
望ましくは３．０〜１０．５の範囲内である。
法に関し、この切削工具の組成は、７．９〜８．６wt％
Ｃｏ、望ましくは８．０〜８．５wt％Ｃｏ、最も望まし
くは８．１〜８．４wt％Ｃｏであり、Ｔｉ、Ｎｂおよび
Ｔａの立方晶炭化物を合計で０．５〜２．１wt％、望ま
しくは、０．７〜１．８wt％、最も望ましくは０．９〜
１．５wt％含み、残部がＷＣである。Ｔｉ、Ｔａおよび
／またはＮｂの炭化物を周期律表ＩＶｂ族、Ｖｂ族また
はＶＩｂ族の元素の炭化物と置き換えてもよい。Ｔｉ含
有量は不純物に相当するレベルであることが望ましい。
望ましい実施形態においては、Ｔａwt％とＮｂwt％との
比（Ｎｂwt％に対するＷwt％の比）は１．０〜１２．０
の範囲内、望ましくは１．５〜１１．４の範囲内、最も
望ましくは３．０〜１０．５の範囲内である。
【００２４】所望の平均切片長は、出発材粉末の粒径
と、混練および焼結の条件とに依存しており、実験によ
り求める必要がある。所望のＳ値は出発材粉末の粒径と
焼結条件とに依存しており、やはり実験により求める必
要がある。
と、混練および焼結の条件とに依存しており、実験によ
り求める必要がある。所望のＳ値は出発材粉末の粒径と
焼結条件とに依存しており、やはり実験により求める必
要がある。
【００２５】ＴｉＣxＮyＯz層は、０．７≦ｘ＋ｙ＋ｚ
≦１、望ましくはｚ＜０．２かつｘ＞０．３かつｙ＞
０．２、最も望ましくはｘ＞０．４であって、柱状粒の
形態を有しており、この層を、ＭＴＣＶＤ（中温度ＣＶ
Ｄ）により炭素源および窒素源としてアセトニトリルを
用い温度７００〜９５０℃で超硬合金の表面に製膜す
る。
≦１、望ましくはｚ＜０．２かつｘ＞０．３かつｙ＞
０．２、最も望ましくはｘ＞０．４であって、柱状粒の
形態を有しており、この層を、ＭＴＣＶＤ（中温度ＣＶ
Ｄ）により炭素源および窒素源としてアセトニトリルを
用い温度７００〜９５０℃で超硬合金の表面に製膜す
る。
【００２６】ＴｉＣxＮyＯz最内層、アルミナ層、その
上の任意のＴｉＣxＮyＯz、ＨｆＣxＮyＯz、またはＺｒ
ＣxＮyＯz層は、通常の製膜法で形成する。
上の任意のＴｉＣxＮyＯz、ＨｆＣxＮyＯz、またはＺｒ
ＣxＮyＯz層は、通常の製膜法で形成する。
【００２７】本発明は更に、本発明の切削工具インサー
トを用いて、鋼を乾式高速フライス加工または硬化鋼を
乾式フライス加工する方法であって、切削速度を７５〜
４００ｍ／ｍｉｎとし、切削速度とインサート形状とに
応じて平均切りくず厚さ０．０４〜０．２ｍｍとするフ
ライス加工方法に関する。
トを用いて、鋼を乾式高速フライス加工または硬化鋼を
乾式フライス加工する方法であって、切削速度を７５〜
４００ｍ／ｍｉｎとし、切削速度とインサート形状とに
応じて平均切りくず厚さ０．０４〜０．２ｍｍとするフ
ライス加工方法に関する。
【００２８】〔実施例１〕
品種Ａ：８．２wt％Ｃｏ、１．２wt％ＴａＣ、０．２wt
％ＮｂＣおよび残部ＷＣであり、バインダ相がＳ値０．
８７に対応するＷを添加されている本発明の超硬合金基
材を、通常の粉末混練、プレス成形による生成形体の作
成、および１４３０℃での焼結により製造した。焼結後
のミクロ組織を観察したところ、タングステン炭化物相
の平均切片長は０．６５μｍであった。この基材に、本
発明により同じ被覆サイクルにより４層を順次製膜し
た。第１層は厚さ０．２μｍのＴｉＣxＮyＯz層で、ｚ
＜０．１、ｙ＞０．６であり、等軸粒であった。第２層
は厚さ４．１μｍのＴｉＣxＮyＯz層で、アセトニトリ
ルを炭素源かつ窒素源として用いて８３５〜８５０℃で
製膜したものであり、炭素／窒素の比ｘ／ｙ≒１．５、
ｚ＜０．１であった。第３層は厚さ１．７μｍのＡｌ2
Ｏ3層で、約１０００℃で製膜したものであり、実質的
にκ相から成る。このＡｌ2Ｏ3層をＸ線回折したとこ
ろ、微量のα−Ａｌ2Ｏ3が検出されたが、α−Ａｌ2Ｏ3
（０１２）ピーク強度がκ−Ａｌ2Ｏ3（０２２）ピーク
強度の１／３未満というレベルであった。最後の第４層
は等軸粒の高窒素ＴｉＣxＮyＯz層で、ｚ＜０．１、ｙ
＞０．８であり、厚さ０．２μｍに製膜した。
％ＮｂＣおよび残部ＷＣであり、バインダ相がＳ値０．
８７に対応するＷを添加されている本発明の超硬合金基
材を、通常の粉末混練、プレス成形による生成形体の作
成、および１４３０℃での焼結により製造した。焼結後
のミクロ組織を観察したところ、タングステン炭化物相
の平均切片長は０．６５μｍであった。この基材に、本
発明により同じ被覆サイクルにより４層を順次製膜し
た。第１層は厚さ０．２μｍのＴｉＣxＮyＯz層で、ｚ
＜０．１、ｙ＞０．６であり、等軸粒であった。第２層
は厚さ４．１μｍのＴｉＣxＮyＯz層で、アセトニトリ
ルを炭素源かつ窒素源として用いて８３５〜８５０℃で
製膜したものであり、炭素／窒素の比ｘ／ｙ≒１．５、
ｚ＜０．１であった。第３層は厚さ１．７μｍのＡｌ2
Ｏ3層で、約１０００℃で製膜したものであり、実質的
にκ相から成る。このＡｌ2Ｏ3層をＸ線回折したとこ
ろ、微量のα−Ａｌ2Ｏ3が検出されたが、α−Ａｌ2Ｏ3
（０１２）ピーク強度がκ−Ａｌ2Ｏ3（０２２）ピーク
強度の１／３未満というレベルであった。最後の第４層
は等軸粒の高窒素ＴｉＣxＮyＯz層で、ｚ＜０．１、ｙ
＞０．８であり、厚さ０．２μｍに製膜した。
【００２９】品種Ｂ：品種Ａ（本発明）と同じ基材に、
７層のＴｉＣxＮyＯz（ｚ＜０．１）から成る多層被膜
を被覆した。これらの層は全て通常のＣＶＤにより炭素
源かつ窒素源としてメタンを用いて１０１０℃で堆積さ
せた。各層共に粒形態は等軸であった。第１層は３．１
μｍのＴｉＣxＮyＯzで、ｘ／ｙ＝１．６に近い組成で
あった。その上の６層は、個々の厚さが０．８μｍであ
り、組成はｘ／ｙ比４〜０．２５の間で変化していた。
７層のＴｉＣxＮyＯz（ｚ＜０．１）から成る多層被膜
を被覆した。これらの層は全て通常のＣＶＤにより炭素
源かつ窒素源としてメタンを用いて１０１０℃で堆積さ
せた。各層共に粒形態は等軸であった。第１層は３．１
μｍのＴｉＣxＮyＯzで、ｘ／ｙ＝１．６に近い組成で
あった。その上の６層は、個々の厚さが０．８μｍであ
り、組成はｘ／ｙ比４〜０．２５の間で変化していた。
【００３０】品種Ｃ：７wt％Ｃｏ、０．５wt％ＴａＣ、
０．１wt％ＮｂＣおよび残部ＷＣであり、バインダ相が
Ｓ値９．４に対応するＷを添加されており、焼結体のＷ
Ｃの平均切片長が１．１μｍである基材に、品種Ａ（本
発明）と同じ被膜を組み合わせた。
０．１wt％ＮｂＣおよび残部ＷＣであり、バインダ相が
Ｓ値９．４に対応するＷを添加されており、焼結体のＷ
Ｃの平均切片長が１．１μｍである基材に、品種Ａ（本
発明）と同じ被膜を組み合わせた。
【００３１】
【表１】
【００３２】工具寿命は熱亀裂の伝播による刃先破損に
よって決定された。この試験結果から、本発明により基
材と被膜とを組み合わせることにより、本発明の基材と
従来の被膜との組合せや従来の基材と本発明の被膜との
組合せより工具寿命が延びることが分かる。
よって決定された。この試験結果から、本発明により基
材と被膜とを組み合わせることにより、本発明の基材と
従来の被膜との組合せや従来の基材と本発明の被膜との
組合せより工具寿命が延びることが分かる。
【００３３】〔実施例２〕
品種Ｄ：同業他社の市販超硬合金製切削インサートで、
組成が８．８wt％Ｃｏ、１．８wt％ＴａＣ、０．３wt％
ＮｂＣ、０．３wt％ＴｉＣ、および残部ＷＣであるもの
を用いた。バインダ相はＳ値０．９０に対応するＷを添
加されており、ＷＣの平均切片長は０．９μｍである。
このインサートに、２．５μｍのＴｉＣ xＮyＯz層、
１．５μｍのＡｌ2Ｏ3層、０、４μｍのＴｉＣxＮyＯz
層を被覆した。
組成が８．８wt％Ｃｏ、１．８wt％ＴａＣ、０．３wt％
ＮｂＣ、０．３wt％ＴｉＣ、および残部ＷＣであるもの
を用いた。バインダ相はＳ値０．９０に対応するＷを添
加されており、ＷＣの平均切片長は０．９μｍである。
このインサートに、２．５μｍのＴｉＣ xＮyＯz層、
１．５μｍのＡｌ2Ｏ3層、０、４μｍのＴｉＣxＮyＯz
層を被覆した。
【００３４】
【表２】
【００３５】工具寿命は、温度および機械的な負荷の変
動に起因する櫛の歯状亀裂の伝播による刃先破損により
決定された。この試験に用いた品種は、被膜は類似して
いたので、工具寿命は主として基材の違いによる。試験
結果から、本発明の超硬合金基材を用いると、バインダ
相が少な過ぎるか多すぎる他の２品種よりも工具寿命が
延びることが分かる。
動に起因する櫛の歯状亀裂の伝播による刃先破損により
決定された。この試験に用いた品種は、被膜は類似して
いたので、工具寿命は主として基材の違いによる。試験
結果から、本発明の超硬合金基材を用いると、バインダ
相が少な過ぎるか多すぎる他の２品種よりも工具寿命が
延びることが分かる。
【００３６】〔実施例３〕
品種Ｅ：市販の超硬合金製切削インサートで、組成が
９．４wt％Ｃｏ、７．２wt％ＴａＣ、０．１wt％Ｎｂ
Ｃ、３．４wt％ＴｉＣ、および残部ＷＣであるものを用
いた。バインダ相はＳ値０．８５に対応するＷを添加さ
れており、ＷＣの平均切片長は０．７μｍであった。こ
のインサートに、厚さ１．５μｍのＴｉxＡｌ1-xＮ層を
被覆した。
９．４wt％Ｃｏ、７．２wt％ＴａＣ、０．１wt％Ｎｂ
Ｃ、３．４wt％ＴｉＣ、および残部ＷＣであるものを用
いた。バインダ相はＳ値０．８５に対応するＷを添加さ
れており、ＷＣの平均切片長は０．７μｍであった。こ
のインサートに、厚さ１．５μｍのＴｉxＡｌ1-xＮ層を
被覆した。
【００３７】
【表３】
【００３８】工具寿命は逃げ面摩耗と刃先の欠けによっ
て決定された。この試験結果から、単なるＴｉＣxＮyＯ
z系被膜を用いた場合に比べて、本発明の被膜を用いる
ことによりアブレシブ摩耗および熱応力起因の亀裂に対
する抵抗力が向上することが分かる。品種Ｅの寿命が短
いことから、立方晶炭化物の含有量が多いと刃先強度や
刃先欠け抵抗が劣化することが分かる。
て決定された。この試験結果から、単なるＴｉＣxＮyＯ
z系被膜を用いた場合に比べて、本発明の被膜を用いる
ことによりアブレシブ摩耗および熱応力起因の亀裂に対
する抵抗力が向上することが分かる。品種Ｅの寿命が短
いことから、立方晶炭化物の含有量が多いと刃先強度や
刃先欠け抵抗が劣化することが分かる。
【００３９】〔実施例４〕
【００４０】
【表４】
【００４１】この試験では、工具寿命は刃先の欠けと亀
裂とに起因する刃先の破壊によって決定された。工具寿
命の差は細粒と若干の高Ｃｏとの組合せによる効果であ
る。この方法によれば、刃先の組成変形抵抗をある程度
高めつつ靭性も確保できる。
裂とに起因する刃先の破壊によって決定された。工具寿
命の差は細粒と若干の高Ｃｏとの組合せによる効果であ
る。この方法によれば、刃先の組成変形抵抗をある程度
高めつつ靭性も確保できる。
【００４２】
【発明の効果】本発明の基材と被覆との組合せにより種
々の摩耗タイプに対して工具寿命が大幅に向上する。
々の摩耗タイプに対して工具寿命が大幅に向上する。
【図１】図１は、本発明の被膜付き超硬合金基材の倍率
２５００倍の顕微鏡写真である。
２５００倍の顕微鏡写真である。
─────────────────────────────────────────────────────
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 16/30 Ｃ２３Ｃ 16/30
(72)発明者 レナ ペッターソン
スウェーデン国，エス−737 90 エンゲ
ルスベルイ，カールスルンスベーゲン ２
Ｆターム(参考） 4K018 AA40 AB02 AC03 AD03 AD06
BA04 BA11 CA11 DA01 KA16
4K030 BA10 BA18 BA22 BA35 BA43
BB01 BB12 CA03 FA10 JA01
JA10 LA22
Claims (6)
- 【請求項１】 超硬合金製本体と被膜とから成り低合金
鋼、中合金鋼の高速フライス加工および硬化鋼のフライ
ス加工に特に適した切削工具インサートであって、 上記超硬合金本体の組成が、Ｃｏ：７．９〜８．６wt％
望ましくは８．０〜８．５wt％、ＴａおよびＮｂの立方
晶炭化物：合計で０．５〜２．１wt％望ましくは０．７
〜１．８wt％、Ｔａwt％の対Ｎｂwt％比：１．０〜１
２．０望ましくは１．５〜１１．４、残部：平均切片長
０．４〜０．９μｍ望ましくは０．５〜０．８μｍのＷ
Ｃであり、バインダ相がＳ値０．８１〜０．９５望まし
くは０．８２〜０．９４に対応するＷを含み、 上記被膜が、下記： ＴｉＣxＮyＯz 最内層：０．７≦ｘ＋ｙ＋ｚ≦１、望ま
しくはｚ＜０．５、更に望ましくはｙ＞ｘかつｚ＜０．
２であって、等軸粒であり、総厚さ＜１μｍ望ましくは
＞０．１μｍ、 ＴｉＣxＮyＯz 層：０．７≦ｘ＋ｙ＋ｚ≦１、望ましく
はｚ＜０．２かつｘ＞０．３かつｙ＞０．２、望ましく
はｘ＞０．４であって、厚さ０．５〜７μｍであり、柱
状粒である、および 少なくとも１層のＡｌ2Ｏ3層：実質的にκ相から成り、
Ｘ線回折で求まる少量のα相を任意に含み、厚さ０．２
〜５μｍ、望ましくは０．３〜４μｍ、の各層を備えて
いることを特徴とする切削工具インサート。 - 【請求項２】 ＴｉＣxＮyＯz、ＨｆＣxＮyＯz、ＺｒＣ
xＮyＯz、またはこれらの混合物のいずれかから成り、
０．７≦ｘ＋ｙ＋ｚ≦１．２、望ましくはｙ／ｘかつｚ
＜０．４、更に望ましくはｙ＞０．４である外層を更に
備えていることを特徴とする請求項１記載の切削工具イ
ンサート。 - 【請求項３】 超硬合金製本体と被膜とから成り低合金
鋼、中合金鋼の高速フライス加工および硬化鋼のフライ
ス加工に特に適した切削工具インサートの製造方法であ
って、 上記超硬合金本体の組成が、Ｃｏ：７．９〜８．６wt％
望ましくは８．０〜８．５wt％、ＴａおよびＮｂの立方
晶炭化物：合計で０．５〜２．１wt％望ましくは０．７
〜１．８wt％、Ｔａwt％の対Ｎｂwt％比：１．０〜１
２．０望ましくは１．５〜１１．４、残部：平均切片長
０．４〜０．９μｍ望ましくは０．５〜０．８μｍのＷ
Ｃであり、バインダ相がＳ値０．８１〜０．９５望まし
くは０．８２〜０．９４に対応するＷを含み、 上記超硬合金に、下記： ＴｉＣxＮyＯz 最内層：０．７≦ｘ＋ｙ＋ｚ≦１、望ま
しくはｚ＜０．５、更に望ましくはｙ＞ｘかつｚ＜０．
２であって、等軸粒であり、総厚さ＜１μｍ望ましくは
＞０．１μｍ、 ＴｉＣxＮyＯz 層：０．７≦ｘ＋ｙ＋ｚ≦１、望ましく
はｚ＜０．２かつｘ＞０．３かつｙ＞０．２、望ましく
はｘ＞０．４であって、厚さ０．５〜７μｍであり、柱
状粒である、および少なくとも１層のＡｌ2Ｏ3層：実質
的にκ相から成り、Ｘ線回折で求まる少量のα相を任意
に含み、厚さ０．２〜５μｍ、望ましくは０．３〜４μ
ｍ、の各層を備えている被膜を堆積させることを特徴と
する切削工具インサートの製造方法。 - 【請求項４】 ＴｉＣxＮyＯz、ＨｆＣxＮyＯz、ＺｒＣ
xＮyＯz、またはこれらの混合物のいずれかから成り、
０．７≦ｘ＋ｙ＋ｚ≦１．２、望ましくはｙ／ｘかつｚ
＜０．４、更に望ましくはｙ＞０．４である外層を更に
堆積させることを特徴とする請求項３記載の方法。 - 【請求項５】 請求項１または２記載の切削工具インサ
ートを用いて、鋼を乾式高速フライス加工または硬化鋼
を乾式フライス加工する方法であって、切削速度を７５
〜４００ｍ／ｍｉｎとし、切削速度とインサート形状と
に応じて平均切りくず厚さ０．０４〜０．２ｍｍとする
ことを特徴とするフライス加工方法。 - 【請求項６】 請求項３または４記載の方法により製造
された切削工具インサートを用いて、鋼を乾式高速フラ
イス加工または硬化鋼を乾式フライス加工する方法であ
って、切削速度を７５〜４００ｍ／ｍｉｎとし、切削速
度とインサート形状とに応じて平均切りくず厚さ０．０
４〜０．２ｍｍとすることを特徴とするフライス加工方
法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE0200870-4 | 2002-03-20 | ||
| SE0200870A SE523827C2 (sv) | 2002-03-20 | 2002-03-20 | Belagt skär för bearbetning med hög hastighet av låg-och medelhögt legerade stål, sätt att framställa ett skär och använding av skäret |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003311525A true JP2003311525A (ja) | 2003-11-05 |
| JP2003311525A5 JP2003311525A5 (ja) | 2006-03-02 |
Family
ID=20287350
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003064930A Pending JP2003311525A (ja) | 2002-03-20 | 2003-03-11 | 切削工具インサート、その製造方法およびそれを用いたフライス加工方法 |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6890632B2 (ja) |
| EP (1) | EP1352697B1 (ja) |
| JP (1) | JP2003311525A (ja) |
| KR (1) | KR20030076412A (ja) |
| CN (1) | CN100427254C (ja) |
| AT (1) | ATE459444T1 (ja) |
| CZ (1) | CZ2003818A3 (ja) |
| DE (1) | DE60331495D1 (ja) |
| SE (1) | SE523827C2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009090461A (ja) * | 2007-10-10 | 2009-04-30 | Seco Tools Ab | フライス加工用のコーティングした切削工具インサート |
| CN101501345B (zh) * | 2006-12-21 | 2013-05-08 | 株式会社小金井 | 旋转致动器 |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SE526604C2 (sv) * | 2002-03-22 | 2005-10-18 | Seco Tools Ab | Belagt skärverktyg för svarvning i stål |
| SE526674C2 (sv) | 2003-03-24 | 2005-10-25 | Seco Tools Ab | Belagt hårdmetallskär |
| SE527724C2 (sv) | 2004-02-17 | 2006-05-23 | Sandvik Intellectual Property | Belagt skärverktyg för bearbetning av bimetall samt sätt och användning |
| SE528427C2 (sv) * | 2004-07-09 | 2006-11-07 | Seco Tools Ab | Ett belagt skär för metallbearbetning och sätt att tillverka detta |
| SE528380C2 (sv) * | 2004-11-08 | 2006-10-31 | Sandvik Intellectual Property | Belagt skär för torrfräsning, sätt och användning av detsamma |
| CN100999139B (zh) * | 2006-12-22 | 2010-09-22 | 谢兆琪 | 一种高速滚压模切刀块的制造方法 |
| SE532020C2 (sv) * | 2007-09-13 | 2009-09-29 | Seco Tools Ab | Belagt hårdmetallskär för frästillämpningar och tillverkningssätt |
| SE532044C2 (sv) | 2007-12-27 | 2009-10-06 | Seco Tools Ab | Användning av ett CVD belagt skär vid fräsning |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5920760A (en) * | 1994-05-31 | 1999-07-06 | Mitsubishi Materials Corporation | Coated hard alloy blade member |
| US5786069A (en) * | 1995-09-01 | 1998-07-28 | Sandvik Ab | Coated turning insert |
| CN1203636A (zh) * | 1995-11-30 | 1998-12-30 | 桑德维克公司 | 带有涂层的切刀及其制备方法 |
| SE9504304D0 (sv) * | 1995-11-30 | 1995-11-30 | Sandvik Ab | Coated milling insert |
| SE9802488D0 (sv) * | 1998-07-09 | 1998-07-09 | Sandvik Ab | Coated grooving or parting insert |
| US6221469B1 (en) * | 1998-12-09 | 2001-04-24 | Seco Tools Ab | Grade for steel |
| SE516071C2 (sv) * | 1999-04-26 | 2001-11-12 | Sandvik Ab | Hårdmetallskär belagt med en slitstark beläggning |
| SE9903090D0 (sv) * | 1999-09-01 | 1999-09-01 | Sandvik Ab | Coated milling insert |
| ATE273405T1 (de) | 1999-11-25 | 2004-08-15 | Seco Tools Ab | Beschichteter schneideinsatz für fräs- und drehanwendungen |
| SE519250C2 (sv) * | 2000-11-08 | 2003-02-04 | Sandvik Ab | Belagt hårdmetallskär och användning av detsamma för våtfräsning |
-
2002
- 2002-03-20 SE SE0200870A patent/SE523827C2/sv not_active IP Right Cessation
-
2003
- 2003-03-11 JP JP2003064930A patent/JP2003311525A/ja active Pending
- 2003-03-18 EP EP03005966A patent/EP1352697B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2003-03-18 DE DE60331495T patent/DE60331495D1/de not_active Expired - Lifetime
- 2003-03-18 US US10/389,738 patent/US6890632B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2003-03-18 AT AT03005966T patent/ATE459444T1/de not_active IP Right Cessation
- 2003-03-20 CN CNB031073468A patent/CN100427254C/zh not_active Expired - Fee Related
- 2003-03-20 CZ CZ2003818A patent/CZ2003818A3/cs unknown
- 2003-03-20 KR KR10-2003-0017480A patent/KR20030076412A/ko not_active Application Discontinuation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101501345B (zh) * | 2006-12-21 | 2013-05-08 | 株式会社小金井 | 旋转致动器 |
| JP2009090461A (ja) * | 2007-10-10 | 2009-04-30 | Seco Tools Ab | フライス加工用のコーティングした切削工具インサート |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN1457950A (zh) | 2003-11-26 |
| KR20030076412A (ko) | 2003-09-26 |
| US6890632B2 (en) | 2005-05-10 |
| CN100427254C (zh) | 2008-10-22 |
| EP1352697B1 (en) | 2010-03-03 |
| US20030211367A1 (en) | 2003-11-13 |
| SE0200870D0 (sv) | 2002-03-20 |
| SE0200870L (sv) | 2003-09-21 |
| SE523827C2 (sv) | 2004-05-25 |
| ATE459444T1 (de) | 2010-03-15 |
| EP1352697A3 (en) | 2004-05-06 |
| CZ2003818A3 (cs) | 2004-01-14 |
| DE60331495D1 (de) | 2010-04-15 |
| EP1352697A2 (en) | 2003-10-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5519111B2 (ja) | テクスチャーで硬化したアルファ−アルミナを被覆した切削工具インサート | |
| EP0953065B1 (en) | Coated cutting insert | |
| JP2003326415A (ja) | 切削工具インサート、その製造方法およびそれを用いたフライス加工方法 | |
| US6632514B1 (en) | Coated cutting insert for milling and turning applications | |
| JP2001001203A (ja) | 切削インサート及びその製造方法 | |
| JP2007160504A (ja) | 被膜付き切削工具インサート | |
| JP2008238393A5 (ja) | ||
| JP2007237391A (ja) | 被覆サーメット切削工具 | |
| JP2009142982A (ja) | 被膜付き切削工具インサート | |
| WO2013031915A1 (ja) | 切削工具 | |
| JP2004100004A (ja) | 被覆超硬合金およびその製造方法 | |
| US7150772B2 (en) | CVD coated cutting tool insert | |
| KR101529726B1 (ko) | 밀링용 피복 절삭 인서트 | |
| JP2010253594A (ja) | 表面被覆工具 | |
| JP2003311525A (ja) | 切削工具インサート、その製造方法およびそれを用いたフライス加工方法 | |
| JP6162484B2 (ja) | 表面被覆部材 | |
| JP6039481B2 (ja) | 表面被覆部材 | |
| JP3235259B2 (ja) | 被覆超硬合金部材およびその製造方法 | |
| JP3360565B2 (ja) | 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工具 | |
| JP2004249380A (ja) | 表面被覆Ｔｉ基サーメット製切削工具およびその製造方法 | |
| JP3331916B2 (ja) | 耐熱塑性変形性にすぐれた表面被覆炭化タングステン基超硬合金製切削工具 | |
| JP2003277873A (ja) | 超硬合金 | |
| JPH0985507A (ja) | 表面被覆炭化タングステン基超硬合金製切削チップ | |
| JP2008038174A (ja) | 超硬合金および被覆超硬合金 | |
| JP2000119789A (ja) | 板状晶炭化タングステン含有の表面調質焼結合金およびその被覆表面調質焼結合金 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060117 |
|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060117 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080715 |
|
| A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20081014 |
|
| A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20081017 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20090317 |