JP2003508632A - 被覆された転削インサート - Google Patents

被覆された転削インサート

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Abstract

(57)【要約】 本発明は被覆された転削インサートを開示し、高切削速度で、研摩材表面帯域を有し、もしくは有さないで、乾式もしくは湿式条件下での低および中合金鋼における転削、ならびに高切削速度での焼入れ鋼の転削に特に有効である。そのインサートは、低含量の立方晶炭化物および高Ｗ合金化されたバインダー相、ならびに柱状粒を有する最内層ＴｉＣｘＮｙＯｚおよび表面層ＴｉＮおよび内層κ−Ａｌ２Ｏ３、を有するＷＣ−Ｃｏ超硬合金により特徴づけられる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 本発明は、転削（ｍｉｌｌｉｎｇ）のための被覆された超硬合金（ｃｅｍｅｎ
ｔｅｄ ｃａｒｂｉｄｅ）切削工具（スローアウェイインサート（ｉｎｄｅｘａ
ｂｌｅ ｉｎｓｅｒｔ））に関し、低および中合金鋼における高切削速度での転
削、高切削速度で、好適には乾式で、むしろ安定な条件下での転削、さらには高
切削速度で鋳鉄および、いくつかのステンレス鋼における転削に特に有用である
。
【０００２】 鋼の機械加工に用いられる超硬合金切削工具について、切れ刃は化学的および
アブレーシブ摩耗のような異なる摩耗機構により摩耗されるが、工具のエッジも
重い断続的な切削負荷のもとで欠損し、いわゆる欠け（ｅｄｇｅ ｃｈｉｐｐｉ
ｎｇ）を生じるが、これは切れ刃に垂直に形成されるクラックにより開始される
のが通常である。この種のクラックは櫛状クラック（ｃｏｍｂ ｃｒａｃｋ）と
呼ばれる。さらに、切削速度、切込み深さ、切削送り速度のような切削条件、お
よび乾式もしくは湿式機械加工、加工物の振動、加工物についての鍛造加工もし
くは鋳造加工からの表面帯域、または焼入れ鋼（ｈａｒｄｅｎｅｄ ｓｔｅｅｌ
）における転削等のような外的条件は、切れ刃の、多数の異なる性質を要求する
。
【０００３】 たとえば、中合金鋼における転削の場合、加工物材料の表面は鋳造もしくは鍛
造により得られる、高硬度の領域を含むいわゆる表面皮膜（ｓｕｒｆａｃｅ ｓ
ｋｉｎ）により被覆されており、被覆された超硬合金インサート（ｉｎｓｅｒｔ
）は靭性のある超硬合金グレードの基板を含んで使用されなければならず、そし
て表面には耐摩耗性の高融点被覆が堆積される。高切削速度での低合金鋼もしく
はオーステナイト系ステンレス鋼の加工物の転削において、被覆された超硬合金
を使用するとき、切りくず（ｃｈｉｐ）を切れ刃の間の接着力は切れ刃に沿って
欠け（ｃｈｉｐｐｉｎｇ）を生じさせる。加えて、非常に高い切削速度での通常
の低もしくは中合金鋼の転削の場合、切削帯域であらわれる熱エネルギーは無視
できず、そして工具の端部全体は使用される被覆の種類に関係なく塑性的に変形
しうる。高切削速度の意味は加工物材料の性質および切削作業に関する他の要因
に依存する。高切削速度は作業場で通常みられうる高いほうの速度範囲である。
さらに、少くとも３００ブリネル、度々４００〜５００を超えるブリネル硬度ま
で硬くされた焼入れ鋼での転削の場合、得られる機械的負荷は工具の欠損により
工具寿命を減少させるのが通常である。高速度での焼入れ鋼の転削の場合、高い
機械的負荷は切削帯域で高温とともに得られ、工具寿命をむしろ劇的に減少させ
るのが通常である。
【０００４】 高切削速度での鋼、ステンレス鋼もしくは鋳鉄における転削のための市販超硬
合金工具は、観察される１つ以上の摩耗の種類に関して最適化されるのが通常で
ある。
【０００５】 米国特許第５，９１２，０５１号明細書は、ねずみ鋳鉄の乾式転削に特に有用
な、被覆された切削インサートを開示する。米国特許第５，８６３，６４０号明
細書は低合金鋼における断続的な旋削（ｔｕｒｎｉｎｇ）に特に有用な、被覆さ
れた旋削インサートを開示する。
【０００６】 米国特許第６，０６２，７７６号には、超硬合金切れ刃の高程度の靭性を必要
とする機械加工操作において、研摩材表面帯域を有し、もしくは有さないで、低
および中合金鋼もしくはステンレス鋼からなる加工物の湿式および乾式転削のた
めに特に設計された、被覆された超硬合金切削工具が開示される。その外面（ｅ
ｘｔｅｒｎａｌ）切削条件は、加工物の複雑な形状、振動、切りくずハンマー打
ち（ｃｈｉｐ ｈａｍｍｅｒｉｎｇ）、切りくずの再研削により特徴づけられる
。
【０００７】 ＷＯ９７／２００８１において、低および中合金鋼の湿式および乾式転削のた
めに特に設計された、被覆された超硬合金切削工具が開示される。
【０００８】 多くの異なる特徴を組合わせることにより、転削に好適な切削工具が得られる
ことができ、好ましくは安定で乾式の条件下で研摩材表面を有し、もしくは有さ
ないで、加工物材料において、高切削速度で低および中合金鋼を、ならびに高切
削速度で焼入れ鋼の転削するのに優れた切削性能を有する、ことがここで驚くべ
きことに見出された。さらに、この特定の切削工具は高切削速度で鋳鉄およびス
テンレス鋼においても役に立つことが見出された。本発明による切削工具は、前
述のように、これらの切削条件で一般的な異なる摩耗の種類に関して改良された
特性を示す。
【０００９】 本発明による切削工具インサートは、超硬合金体を含み、むしろ高Ｗの合金バ
インダー相を有し、そしてＷＣ、円柱状ＴｉＣｘＮｙＯｚ層、κ−Ａｌ２Ｏ３層
、ＴｉＮ層の良好にバランスされた化学組成および粒径を有し、そして任意に、
たとえばＳｉＣにもとづくブラシで刃をブラッシ仕上げすることにより切れ刃を
スムージング（ｓｍｏｏｔｈｅｎｉｎｇ）する。
【００１０】 本発明によれば、被覆された切削工具インサートが提供され、Ｃｏ７．１〜７
．９wt％、好ましくはＣｏ７．３〜７．９wt％、最も好ましくはＣｏ７．４〜７
．８wt％、Ｔａ，ＮｂおよびＴｉ金属の立方晶炭化物０．２〜１．８wt％、好ま
しくは立方晶炭化物０．４〜１．８wt％、最も好ましくは立方晶炭化物０．５〜
１．７wt％を有し、残りはＷＣで構成される超硬合金体からなる。その超硬合金
は、周期律表ＩＶｂ，Ｖｂ、もしくはＶＩｂ族からの元素の他の炭化物も含みう
る。Ｔｉ含量は好適には技術的不純物に相当する含量である。ＷＣの平均粒径は
約１．５〜２．２μｍ、好ましくは約１．８μｍである。
【００１１】 コバルトバインダー相は、Ｗでむしろ高合金化されている。バインダー相にお
けるＷ含量はＣＷ比＝Ｍｓ／（wt％Ｃｏ・０．０１６１）として表現され得、こ
こでＭｓは超硬合金体の測定された飽和磁化ｋＡ／ｍであり、そしてwt％Ｃｏは
超硬合金中のＣｏのwt％である。ＣＷ値はＣｏバインダー相におけるＷ含量の関
数である。高ＣＷ値はバインダー相における低Ｗ含量に相当する。
【００１２】 本発明によれば、もし超硬合金体がＣＷ比０．８５〜０．９６、好ましくは０
．８６〜０．９４、そして最も好ましくは０．８６〜０．９３であると、改良さ
れた切削性能が達成されることが見出された。超硬合金は有害な作用なしにη−
相（Ｍ６Ｃ）を少量、＜１ vol％含みうる。ＣＷ値から、いかなる遊離の黒鉛も
、本発明による超硬合金には当然許容されないことになる。
【００１３】 被覆は、次の層を含む。
【００１４】 − ＴｉＣｘＮｙＯｚの第１（最も内側）の層であり、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１（好ま
しくはｚ＜０．５、もっと好ましくはｙ＞ｘで、ｚ＜０．２、最も好ましくはｙ
＞０．８でｚ＝０）、粒径＜０．５μｍの等軸粒を有し、合計厚さ＜１．５μｍ
、好ましくは＞０．１μｍである。
【００１５】 − ＴｉＣｘＮｙＯｚの層であり、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１（好ましくはｚ＝０，ｘ＞
０．３でｙ＞０．３、最も好ましくはｘ＞０．５）、厚さ１〜８μｍ、好ましく
は２〜７μｍ、最も好ましくは＜６μｍであり、円柱状粒を有し、そして平均径
＜５μｍ、好ましくは０．１〜２μｍを有する。
【００１６】 − 本質的にκ相からなる、なめらかで、微細粒（粒径約０．５〜２μｍ）の
Ａｌ２Ｏ３の層。しかし、その層はＸＲＤ測定で測定されたθ−もしくはα相を
少量、１〜３ vol％含みうる。Ａｌ２Ｏ３層は厚さ０．５〜５μｍ、好ましくは
０．５〜２μｍ、そして最も好ましくは０．５〜１．５μｍを有する。好適には
、このＡｌ２Ｏ３層はさらにＴｉＣｘＮｙＯｚの層（厚さ＜１μｍ、好ましくは
０．１．〜０．５μｍ）を伴い、ここでｘ＋ｙ＋ｚ＝１、好ましくはｙ＞ｘで、
ｚ＜０．３であり、もっと好ましくはｙ＞０．８、最も好ましくはｙ＝１である
。しかしＡｌ２Ｏ３層が最も外側の層でありうる。この最外層である、Ａｌ２Ｏ ３ もしくはＴｉＣｘＮｙＯｚは１０μｍの長さにわたって表面粗さＲmax ≦０．
４μｍを有する。ＴｉＣｘＮｙＯｚ層は、もし存在すれば、切れ刃に沿って研削
されるのが好適である。
【００１７】 あるいは、ＴｉＣｘＮｙＯｚ層が研削され、そしてその下にあるアルミナ層が
切れ刃に沿って部分的に、もしくは全部を研削される。
【００１８】 さらに本発明は、被覆された切削工具インサートの製造方法に関し、インサー
トはＣｏ７．１〜７．９wt％、好ましくはＣｏ７．３〜７．９wt％、最も好まし
くはＣｏ７．４〜７．８wt％、Ｔａ，ＮｂおよびＴｉ金属の立方晶炭化物０．２
〜１．８wt％、好ましくは立方晶炭化物０．４〜１．８wt％、最も好ましくは立
方晶炭化物０．５〜１．７wt％ならびに残りのＷＣ、の組成を有する超硬合金か
らなる。その超硬合金は周期律表ＩＶｂ，ＶｂもしくはＶＩｂ族からの元素の他
の炭化物も含みうる。Ｔｉ含量は好適には技術的不純物に相当する含量である。
ＷＣの平均粒径は約１．５〜２．５μｍ、好ましくは約１．８μｍである。超硬
合金の上に堆積されるのは： − 公知のＣＶＤ法を用いるＴｉＣｘＮｙＯｚの第１（最も内側）の層であり
、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１（好ましくはｚ＜０．５、もっと好ましくはｙ＞ｘで、ｚ＜０
．２、最も好ましくはｙ＞０．８でｚ＝０）、粒径＜０．５μｍの等軸粒を有し
、合計厚さ＜１．５μｍ、好ましくは＞０．１μｍである。
【００１９】 − 好適にはＭＴＣＶＤ法を用いる（７００〜９００℃の温度範囲で層と形成
するために炭素および窒素源としてアセトニトリルを用いる）、ＴｉＣｘＮｙＯ
ｚの層であり、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１（好ましくはｚ＝０，ｘ＞０．３でｙ＞０．３、
最も好ましくはｘ＞０．５）、厚さ１〜８μｍ、好ましくは２〜７μｍ、最も好
ましくは＜６μｍであり、円柱状粒を有し、そして平均径＜５μｍ、好ましくは
０．１〜２μｍを有する。しかし、正確な条件は使用される装置の設計にある程
度依存する。
【００２０】 − 本質的にκ相からなる、なめらかなＡｌ２Ｏ３の層は、たとえばＥＰ５２
３０２１に開示される条件で堆積される。Ａｌ２Ｏ３層は厚さ０．５〜５μｍ、
好ましくは０．５〜２μｍ、そして最も好ましくは０．５〜１．５μｍを有する
。好適には、さらにＴｉＣｘＮｙＯｚの層（厚さ＜１μｍ、好ましくは０．１〜
０．５μｍ）が堆積されるが、Ａｌ２Ｏ３層が最も外側の層でありうる。この最
外層である、Ａｌ２Ｏ３もしくはＴｉＣｘＮｙＯｚは１０μｍの長さにわたって
表面粗さＲmax ≦０．４μｍを有する。なめらかな被覆表面は微粒（４００〜１
５０メッシュ）アルミナ粉末で被覆表面を温和に湿式吹付け加工することにより
、またはたとえば米国特許第５，８６１，２１０号明細書に開示されるような、
たとえばＳｉＣにもとづくブラシで刃をブラッシング（ＴｉＣｘＮｙＯｚトップ
コートが存在するときに使用するのが好ましい）により得られうる。ＴｉＣｘＮ ｙ Ｏｚ層は、もし存在すれば、切れ刃に沿って研削されるのが好適である。
【００２１】 あるいは、ＴｉＣｘＮｙＯｚ層が研削され、そしてその下にあるアルミナ層が
切れ刃に沿って部分的に、もしくは全部を研削される。 例１ Ａ． Ｃｏ７．６wt％，ＴａＣ１．２２wt％，ＮｂＣ０．３０wt％および残り
ＷＣ、の組成を有し、バインダー相はＣＷ比０．８７に相当するＷで合金化され
ている、本発明による超硬合金転削工具が、０．５μｍの等軸のＴｉＣ0.05Ｎ0. 95 層（評価Ｃ／Ｎ比０．０５に相当する高窒素含量を有する）で被覆され、つい
でＭＴＣＶＤ法（温度８８５〜８５０℃および炭素／窒素源としてＣＨ３ＣＮ）
を用いることにより、柱状粒を有する、４μｍ厚さのＴｉＣ0.54Ｎ0.46層で被覆
された。同一の被覆サイクルにおける、続く工程において、１．０μｍ厚さのＡ
ｌ２Ｏ３層が、ＥＰ５２３０２１に開示されるように９７０℃の温度および０．
４％濃度のＨ２Ｓドーパントを用いて堆積された。ＴｉＮの薄い（０．３μｍ）
層が公知のＣＶＤ法により上面に堆積された。ＸＲＤ測定はＡｌ２Ｏ３層が１０
０％κ相からなることを示した。超硬合金体は平均で１．７μｍのＷＣ粒径を有
していた。
【００２２】 Ｂ． Ｃｏ９．１wt％，ＴａＣ１．２５wt％，ＮｂＣ０．３０wt％および残り
ＷＣの組成を有し、バインダー相はＣＷ比０．９０に相当するＷで合金化されて
いる、超硬合金転削工具。超硬合金体は平均１．７μｍのＷＣ粒径を有し、Ａの
上への被覆と同様な被覆を有するが、Ａｌ２Ｏ３層の厚さは１．２μｍであった
。
【００２３】 Ｃ． Ｃｏ６．０wt％および残りＷＣの組成を有し、バインダー相はＣＷ比０
．９０に相当するＷで合金化されている、超硬合金転削工具であり、ＷＣ粒径は
１．８μｍである。被覆はＡ上への被覆と同様であるがＡｌ２Ｏ３層の厚さは４
．１μｍであり、この層は最外層である。
【００２４】 操作：正面フライス（ｆａｃｅ ｍｉｌｌｉｎｇ）−半仕上げ 加工物：サポートリング 材料：ＳＳ２２４２（５１ＨＲＣまで焼入れ） 切削速度：１００ｍ／分 送り速度／刃（ｔｏｏｔｈ）：０．０９mm／rev. 切削深さ：０．３〜３．５mm インサート型：ＦＣＫＴ １６０６ＭＯ カッターボディ：Ｒ２００−０８４Ｑ３２−１６Ｍ 注：６インサート、乾式および安定条件 結果：工具寿命、（変形ごとに３回の試験後の平均値）分： グレードＡ：２４ グレードＢ：（従来技術）１２ グレードＣ：（従来技術）１４ 工具寿命の基準は、インサートのすくい面（ｒａｋｅ ｆａｃｅ）での欠け（ｆ
ｒａｃｔｕｒｅ）およびはく離摩耗（ｆｌａｋｅ ｗｅａｒ）であった。 例２ Ｄ． Ｃｏ７．２wt％，ＴａＣ１．２４wt％，ＮｂＣ０．２９wt％および残り
ＷＣ、の組成を有し、バインダー相はＣＷ比０．９２に相当するＷで合金化され
ている、本発明による超硬合金転削工具が、０．５μｍの等軸のＴｉＣ0.05Ｎ0. 95 層（評価Ｃ／Ｎ比０．０５に相当する高窒素含量を有する）で被覆され、つい
でＭＴＣＶＤ法（温度８８５〜８５０℃および炭素／窒素源としてＣＨ３ＣＮ）
を用いることにより、柱状粒を有する、５μｍ厚さのＴｉＣ0.54Ｎ0.46層で被覆
された。同一の被覆サイクルにおける、続く工程において、１．５μｍ厚さのＡ
ｌ２Ｏ３層が、ＥＰ５２３０２１に開示されるように９７０℃の温度および０．
４％濃度のＨ２Ｓドーパントを用いて堆積された。ＴｉＮの薄い（０．３μｍ）
層が公知のＣＶＤ法により上面に堆積された。ＸＲＤ測定はＡｌ２Ｏ３層が１０
０％κ相からなることを示した。超硬合金体は平均で１．８μｍのＷＣ粒径を有
していた。
【００２５】 Ｅ． Ｃｏ８．０wt％，ＴｉＣ０．２wt％，ＴａＣ１．８wt％，ＮｂＣ０．２
wt％および残りＷＣの組成を有し、ＣＷ比０．８５である、市販の超硬合金切削
工具。ＷＣ粒径は１．７μｍであった。インサートは合計４μｍのＴｉＣ／Ｔｉ
Ｃ，Ｎ／ＴｉＮからなる従来のＣＶＤ被覆を有していた。 Ｂ，ＤおよびＥからのインサートが正面フライス操作で試験された。
【００２６】 操作：正面フライス（２００mmあたり４パッセージ） 加工物：棒、３００×２００mm 材料：ＳＳ２５４１，ＨＢ＝３００ 切削速度：３６７ｍ/分 送り速度／刃（ｔｏｏｔｈ）：０．１５mm／rev. 切削深さ：２mm インサート型：ＳＥＫＮ １２０４ 注：６インサート、乾式および安定条件 結果：工具寿命、転削長さｍ、２回の試験の平均 グレードＤ：９.０ グレードＢ：（従来技術）７．８ グレードＥ：（従来技術）５．７ 工具寿命の基準は、逃げ面摩耗（ｆｌａｎｋ ｗｅａｒ）および櫛状クラックの
間の欠け（ｃｈｉｐｐｉｎｇ）であった。 例３ ＢおよびＡからのインサートが正面フライスで試験された。
【００２７】 操作：正面フライス−半仕上げ 加工物：車軸外被（Ａｘｌｅ ｈｏｕｓｉｎｇ） 材料：低合金化鋳鉄、ＨＢ＝２８０ 切削速度：２２８ｍ／分 送り速度／刃（ｔｏｏｔｈ）：０．２４mm／rev. 切削深さ：１．３〜３．２mm インサート型：ＬＮＣＸ １８０６ＡＺ Ｒ−１１ カッターボディ：Ｒ２００−０８４Ｑ３２−１６Ｍ 注：乾式、１０刃、不安定傾向 結果：工具寿命、刃のセット（ｅｄｇｅ ｓｅｔ）ごとの部品数（ｎｕｍｂ
ｅｒ ｏｆ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ） グレードＡ：５ グレードＢ：（従来技術）１ 工具寿命の基準は、逃げ面摩耗（ｆｌａｎｋ ｗｅａｒ）および塑性変形であっ
た。 例４ ＡおよびＣからのインサートが開口を有する焼入れプレートにおける正面フラ
イスで試験された。
【００２８】 操作：正面フライス−荒削り（ｒｏｕｇｈｉｎｇ） 加工物：プレート、３００×２２０mm 材料：１．２７６７、開口を有する仕上げ面、５４ＨＲＣ 切削速度：６７ｍ／分 送り速度／刃（ｔｏｏｔｈ）：０．２７mm／rev. 切削深さ：１mm インサート型：ＲＣＫＴ １２０４ 注：乾式、６刃、不安定 結果：工具寿命 パッセージなし 分 グレードＡ： １８ １３．５ グレードＣ：（従来技術） ８ ６ 工具寿命の基準は、逃げ面摩耗（ｆｌａｎｋ ｗｅａｒ）および塑性変形であっ
た。 例５ Ｆ． Ｃｏ７．２wt％，ＴａＣ１．２４wt％，ＮｂＣ０．２９wt％および残り
ＷＣ、の組成を有し、バインダー相はＣＷ比０．８９に相当するＷで合金化され
ている、本発明による超硬合金転削工具が、０．５μｍの等軸のＴｉＣ0.05Ｎ0. 95 層（評価Ｃ／Ｎ比０．０５に相当する高窒素含量を有する）で被覆され、つい
でＭＴＣＶＤ法（温度８８５〜８５０℃および炭素／窒素源としてＣＨ３ＣＮ）
を用いることにより、柱状粒を有する、４μｍ厚さのＴｉＣ0.54Ｎ0.46層で被覆
された。同一の被覆サイクルにおける、続く工程において、１．０μｍ厚さのＡ
ｌ２Ｏ３層が、ＥＰ５２３０２１に開示されるように９７０℃の温度および０．
４％濃度のＨ２Ｓドーパントを用いて堆積された。ＴｉＮの薄い（０．３μｍ）
層が公知のＣＶＤ法により上面に堆積された。ＸＲＤ測定はＡｌ２Ｏ３層が１０
０％κ相からなることを示した。超硬合金体は平均で１．７５μｍのＷＣ粒径を
有していた。
【００２９】 ＦおよびＢからのインサートが正面フライスにおいて試験された。径１６０mm
のカッターボディが径９０mmを有するロッドに相対的に中央配置された。
【００３０】 操作：正面フライス 加工物：ＳＳ２５４１径９０mm、ＨＢ＝３１０ 切削速度：３７２ｍ／分 送り速度／刃（ｔｏｏｔｈ）：０．３２mm／rev. 切削深さ：２mm インサート型：Ｒ２４５ １２Ｔ３Ｅ−ＰＬ 注：乾式、１刃 結果：工具寿命、（２回の試験の平均）分： グレードＦ：１３ グレードＢ：（従来技術）９．５ 工具寿命の基準は、櫛状クラック形成による欠けであった。 例６ ＡおよびＢからのインサートが丸いインサートを有するキャビティ転削で試験
された。
【００３１】 操作：傾斜（ｒａｍｐｉｎｇ）を含むキャビティ転削（ｃａｖｉｔｙ ｍｉ
ｌｌｉｎｇ） 加工物：Ｏｒｖａｒ Ｓｕｐｒｅｍｅ ４１ ＨＲＣ（ＡＩＳＩ Ｐｒｅｍ
．Ｈ１３），２２０×２５０mm 切削速度：７５ｍ／分 送り速度／刃（ｔｏｏｔｈ）：０．２０mm／rev. 切削深さ：２mm インサート型：ＲＣＫＴ １２０４ 注：乾式、多少の不安定性 結果：工具寿命、（２回の試験の平均）分： グレードＡ：６０ グレードＢ：（従来技術）２１ 工具寿命の基準は、櫛状クラック形成による欠けであった。 例７ Ｇ． Ｃｏ７．０wt％，ＴｉＣ０．１wt％，ＴａＣ０．７wt％，ＮｂＣ０．１
wt％および残りＷＣ、の組成を有し、ＣＷ比０．９０である市販の超硬合金転削
工具。ＷＣ粒径は２．６μｍであった。インサートは０．３μｍのＴｉＮ層、０
．８μｍ厚さのＡｌ２Ｏ３層、ついで０．５μｍのＴｉＮ層、さらにＭＴＣＶＤ
法を用いて４．３μｍのＴｉＣ，Ｎ層、そして最後に０．２μｍのＴｉＮ層で被
覆された。
【００３２】 Ａ，ＢおよびＧからのインサートが丸いインサートでキャビティ転削において
試験された。
【００３３】 操作：傾斜を含むキャビティ転削 加工物：Ｎｉｍａｘ，７（３９０ＨＢまで焼入れ）、２２０×２５０mm 切削速度：２５０ｍ／分 送り速度／刃（ｔｏｏｔｈ）：０．２７mm／rev. 切削深さ：２mm インサート型：ＲＣＫＴ １２０４およびＲＰＭＴ １２０４ 注：乾式、多少の不安定性 結果：工具寿命、分： グレードＡ：５５．４ グレードＢ：（従来技術）３２．０ グレードＧ：（従来技術）１４．９ 工具寿命の基準は、櫛状クラック形成による欠けであった。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 スンドストレーム，リカルド スウェーデン国，エス−121 54 ヨハネ スホブ，１ テーエル，フュルスケップス ベーゲン 85 Ｆターム(参考） 3C022 LL01 4K030 AA09 BA18 BA36 BA38 BA42 BA43 BB12 CA03 FA10 HA01 JA01 JA06 LA22

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 高い切削速度で乾式もしくは湿式条件下に、研摩材表面を有
    し、もしくは有さないで、低および中合金鋼を転削するための、ならびに高切削
    速度で焼入れ鋼を転削するための、切削工具インサートであり、超硬合金体およ
    び被覆を含み、 該超硬合金体はＷＣ，Ｃｏ７．１〜７．９wt％、そしてＴａ，ＴｉおよびＮｂ
    の立方晶炭化物０．２−１．８wt％（Ｔｉは技術的不純物に相当する含量で存在
    する）、ならびにＣＷ比０．８５〜０．９６の高Ｗ合金バインダー相を含み、さ
    らに該被覆は、 − ＴｉＣｘＮｙＯｚの第１（最も内側）層（ｘ＋ｙ＋ｚ＝１（好ましくはｚ
    ＜０．５）、厚さ＜１．５μｍ、そして粒径＜０．５μｍの等軸粒を有する） − ＴｉＣｘＮｙＯｚ層（ｘ＋ｙ＋ｚ＝１（好ましくはｚ＝０，ｘ＞０．３，
    ｙ＞０．３）、厚さ１〜８μｍ、そして約＜５μｍの粒径の柱状粒を有する） − 厚さ０．５〜５μｍを有する、なめらかな、微粒（０．５〜２μｍ）κ−
    Ａｌ２Ｏ３の層、ならびに − 好適には、厚さ＜１μｍを有するＴｉＮ外側層、 を含むことを特徴とする切削工具インサート。
  2. 【請求項２】 超硬合金がＣｏ７．４〜７．８wt％、ならびにＴａおよびＮ
    ｂの炭化物０．４〜１．８wt％の組成を有することを特徴とする請求項１記載の
    転削インサート。
  3. 【請求項３】 ＣＷ比が０．８６〜０．９３であることを特徴とする請求項
    １もしくは２記載の転削インサート。
  4. 【請求項４】 最も外側のＴｉＮ層は、もし存在すれば、切れ刃に沿って研
    削されたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の転削インサート。
  5. 【請求項５】 超硬合金および被覆を含む転削インサートを製造する方法で
    あり、ＣＷ比０．８５〜０．９６を有する高Ｗ合金バインダー相を有するＷＣ−
    Ｃｏに基づく超硬合金体が、 − 公知のＣＶＤ法を用いるＴｉＣｘＮｙＯｚの第１（最も内側）層（ｘ＋ｙ
    ＋ｚ＝１（好ましくはｚ＜０．５）、厚さ＜１．５μｍ、そして粒径＜０．５μ
    ｍの等軸粒を有する） − 好適な温度範囲８５０〜９００℃で層を形成するために炭素および窒素源
    としてアセトニトリルを用いて、ＭＴＣＶＤ法により、ＴｉＣｘＮｙＯｚ層（ｘ
    ＋ｙ＋ｚ＝１（好ましくはｚ＝０，ｘ＞０．３，ｙ＞０．３）、厚さ１〜８μｍ
    、そして約＜５μｍの粒径を有する柱状粒を有する） − 厚さ０．５〜５μｍを有する、なめらかなκ−Ａｌ２Ｏ３の層、ならびに − 好適には厚さ＜１μｍを有するＴｉＮ層、 で被覆されることを特徴とする転削インサートを製造する方法。
  6. 【請求項６】 該超硬合金体がコバルト含量７．４〜７．８wt％ならびにＴ
    ａおよびＮｂの立方晶炭化物０．４〜１．８wt％を有することを特徴とする方法
    。
  7. 【請求項７】 ＣＷ比が０．８６〜０．９３であることを特徴とする請求項
    ５もしくは６記載の方法。
  8. 【請求項８】 最も外側のＴｉＮ層は、もし存在すれば、切れ刃に沿って研
    削されることを特徴とする請求項５〜７のいずれかに記載の方法。
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