JP2005103657A - 表面被覆切削工具 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 硬質合金からなる母材2の表面に、少なくともTiCN層4とAl2O3層6とを順次被着形成した硬質被覆層3を具備し、TiCN層4が、母材2に対して垂直な方向に成長した筋状TiCN結晶からなるとともに、該筋状TiCN結晶のAl2O3層6側の平均結晶幅が母材2側の平均結晶幅より大きく、かつ硬質被覆層3のスクラッチ試験による付着力測定において、Al2O3層6が10〜50Nの荷重で剥離する。
【選択図】 図1
Description
また、上述した表面被覆切削工具を製造するには、まず、上述した硬質合金を焼成によって形成しうる金属炭化物、窒化物、炭窒化物、酸化物等の無機物粉末に、金属粉末、カーボン粉末等を適宜添加、混合し、プレス成形、鋳込成形、押出成形、冷間静水圧プレス成形等の公知の成形方法によって所定の工具形状に成形した後、真空中または非酸化性雰囲気中にて焼成することによって上述した硬質合金からなる母材2を作製する。
平均粒径1.5μmの炭化タングステン(WC)粉末に対して、平均粒径1.2μmの金属コバルト(Co)粉末を6質量%、平均粒径2.0μmの炭化チタン(TiC)粉末を0.5質量%、TaC粉末を5質量%の割合で添加、混合して、プレス成形により切削工具形状(CNMA120412)に成形した後、脱バインダ処理を施し、0.01Paの真空中、1500℃で1時間焼成して超硬合金を作製した。
測定条件
テーブルスピード:0.17mm/sec
荷重スピード100N/min
圧子
円錐形ダイヤモンド圧子(東京ダイヤモンド工具製作所社製ダイヤモンド接触子:N2−1487)
曲率半径:0.2mm
稜線角度:120°
結果は表2に示した。
被削材 :ダクタイル鋳鉄スリーブ材(FCD700)
工具形状:CNMA120412
切削速度:250m/分
送り速度:0.4mm/rev
切り込み:2mm
切削時間:20分
その他 :水溶性切削液使用
評価項目:顕微鏡にて切刃を観察し、フランク摩耗量・先端摩耗量を測定
(断続試験)
被削材 :ダクタイル鋳鉄4本溝付スリーブ材(FCD700)
工具形状:CNMA120412
切削速度:200m/分
送り速度:0.3〜0.5mm/rev
切り込み:2mm
その他 :水溶性切削液使用
評価項目:欠損に至る衝撃回数
衝撃回数1000回時点で顕微鏡にて切刃の硬質被覆層の剥離状態を観察
2: 母材
3: 硬質被覆層
4: TiCN層
6: Al2O3層
7: 中間層(TiCNO層)
9: TiN層(表層)
10: TiN層(下層)
w1: TiCN層の母材側の平均結晶幅
w2: TiCN層のAl2O3層側の平均結晶幅
Claims (6)
- 硬質合金からなる母材の表面に、少なくともTiCN層とAl2O3層とを順次被着形成した硬質被覆層を具備し、前記TiCN層が、断面で見て、前記母材との界面に対して垂直な方向に成長した筋状TiCN結晶からなるとともに、該筋状TiCN結晶のAl2O3層側の平均結晶幅が前記母材側の平均結晶幅より大きく、かつ前記硬質被覆層のスクラッチ試験による付着力測定において、前記Al2O3層が10〜50Nの荷重で剥離することを特徴とする表面被覆切削工具。
- 前記の前記母材側の平均結晶幅w1が0.05〜0.7μm、かつ、前記筋状TiCN結晶のAl2O3層側の平均結晶幅w2が前記母材側の平均結晶幅w1の2倍以上であることを特徴とする請求項1記載の表面被覆切削工具。
- 前記TiCN層のうち、平均結晶幅wが前記TiCN層の前記母材側の平均結晶幅w1に対して2倍以下である部分の膜厚t1が1μm≦t1≦10μm、前記母材側の平均結晶幅w1に対して2倍を超える部分の膜厚t2が1μm≦t2≦5μmで、かつ、1<t2/t1≦5の関係を満たすことを特徴とする請求項2記載の表面被覆切削工具。
- 前記TiCN層が2層以上の多層からなることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか記載の表面被覆切削工具。
- 前記TiCN層および前記Al2O3層の下層、層間または上層に、TiN層、TiC層、TiCNO層、TiCO層、TiNO層の群から選ばれる少なくとも1層を介装することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか記載の表面被覆切削工具。
- 前記Al2O3層がα型結晶構造を有することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか記載の表面被覆切削工具。
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2003
- 2003-09-26 JP JP2003336315A patent/JP4284144B2/ja not_active Expired - Fee Related
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