JP2007203450A - 耐熱性超合金（ｈｒｓａ）及びステンレス鋼の旋削加工に要求される切り欠け及び摩耗用の超硬合金インサート - Google Patents

耐熱性超合金（ｈｒｓａ）及びステンレス鋼の旋削加工に要求される切り欠け及び摩耗用の超硬合金インサート Download PDF

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Abstract

【課題】本発明は、耐熱性超合金及びステンレス鋼を旋削加工するために、基材及び被膜を含んで成る切削工具インサートに関する。
【解決手段】５〜７のＣｏと、０．１５〜０．６０ｗｔ％のＴａＣと、０．１０〜０．５０ｗｔ％ＮｂＣと、残部ＷＣとを含んで成るこの基材は、１９．５〜２４．５ｋＡ／ｍの保磁力、及び０．８５〜１．００のＣＷ比を有する。この被膜は、ｘ＝０．６〜０．７である均質なＡｌｘＴｉ１−ｘＮの層、及び＞１μｍであるが＜３．８μｍの厚みとを含んで成る。
【選択図】図１

Description

本発明は、耐熱性超合金（ＨＲＳＡ）及びステンレス鋼の旋削加工に特に有効な被覆切削工具インサートに関する。薄いＰＶＤ被膜は、先端切れ刃及び副切れ刃の双方に対する逃げ面の耐摩耗性及び切り欠け耐摩耗性を非常に改良し、且つ、微細な粒の基材は、塑性変形に対して良好な抵抗を備える。
超合金の旋削加工は、一般的に、荒削り加工、中荒削り加工、中仕上げ削り加工、及び仕上げ削り加工に分類される。荒削り加工及び中荒削り加工において、切り込み深さは、ノーズ半径より大きく、且つ先端切れ刃及び副切れ刃の双方の切り欠け摩耗が、支配的な摩耗機構である。中仕上げ削り加工及び仕上げ削り加工において、切り込み深さは、ノーズ半径より小さく、且つ逃げ面摩耗及びクレータ摩耗が支配的である。
副切れ刃の摩耗は、機械加工された表面の品位に影響を及ぼすので、重要な因子となる。
本発明の目的は、耐熱性超合金及びステンレス鋼の旋削加工に特に有効な被覆切削工具インサートを提供することである。
さらに、本発明の目的は、副切れ刃に改良された耐摩耗性を備えた切削工具インサートを提供することである。
比較的薄いＰＶＤ被膜は、先端切れ刃及び副切れ刃の双方に対する逃げ面耐摩耗性及び切り欠け耐摩耗性を非常に改良し、且つ、微細な粒の基材は、耐熱性超合金及びステンレス鋼の旋削加工の際に、塑性変形に対して良好な抵抗を有することが、今驚くべきことに判明した。副切削切れ刃の摩耗は、被膜の厚みとともに増加する。この被膜の厚みが約４μｍを越えたときに、この摩耗は副切れ刃上で徐々に拡大する。
すなわち、本発明は、超硬合金基材と被膜を被覆した切削工具インサートに関する。この超硬合金基材は、５〜７のＣｏ好ましくは５．８〜６．２ｗｔ％のＣｏ最も好ましくは６．０ｗｔ％のＣｏと、０．１５〜０．６０ｗｔ％のＴａＣ好ましくは０．２０〜０．３０ｗｔ％のＴａＣと、０．１０〜０．５０ｗｔ％のＮｂＣ好ましくは０．１０〜０．２０ｗｔ％のＮｂＣと、残部ＷＣと、からなる。この超硬合金ボディは、また、少量のその他の元素を含むことができるが、技術的不純物に相当する水準である。この保磁力は、１９．５〜２４．５ｋＡ／ｍである。
コバルトバインダ相は、所定量のＷと合金化され、所望の特性を発明された超硬合金切削インサートに与える。バインダ相中のＷは、コバルトの磁性特性に影響を及ぼし、したがって、ＣＷ比に関係付けすることができ、
ＣＷ＝磁気％Ｃｏ／ｗｔ％Ｃｏ
として定義される。磁気％Ｃｏは磁性コバルトの重量パーセントであり、且つｗｔ％Ｃｏは超硬合金中のＣｏの重量パーセントである。
ＣＷ比は、Ｗの合金化の程度に依存して１〜約０．７５の間で変化する。低いＣＷ比は、より高いＷ含有量に相当し、且つＣＷ比＝１は、バインダ相中のＷの存在しないことに相当する。
改良された切削性能は、超硬合金ボディが、０．８５〜１．００好ましくは０．９〜０．９８最も好ましくは０．９２〜０．９７のＣＷ比を有するときに達成されることが、本発明にしたがって判明した。
被膜は、ｘ＝０．６〜０．６７好ましくはｘ＝０．６２の均質な被膜ＡｌｘＴｉ１−ｘＮを含む。この層の合計厚みは、＞１μｍ、好ましくは＞１．８μｍであるが、＜３．８μｍ好ましくは<３．０μｍの厚みを有する。この化学組成と厚みの双方は、ノーズ半径から１ｍｍの逃げ面及び切れ刃から２００μｍのところで測定された。
また、本発明は、超硬合金基材と被膜からなる被覆切削工具インサートの製造方法に関する。この超硬合金基材は、慣用の粉末冶金技術の混練、加圧成形及び焼結を使用して製造し、且つ、５〜７ｗｔ％のＣｏ好ましくは５．８〜６．２ｗｔ％のＣｏ最も好ましくは６．０ｗｔ％のＣｏと、０．１５〜０．６０ｗｔ％のＴａＣ好ましくは０．２０〜０．３０ｗｔ％のＴａＣと、０．１０〜０．５０ｗｔ％のＮｂＣさらに好ましくは０．１０〜０．２０ｗｔ％のＮｂＣと、残部ＷＣとからなる。この超硬合金ボディは、また、少量のその他の元素を含むことができるが、そのときは、技術的不純物に相当する水準である。この保磁力は、１９．５〜２４．５ｋＡ／ｍである。
このＣＷ比は、０．８５〜１．００好ましくは０．９〜０．９８最も好ましくは０．９２〜０．９７の間であり、且つこのＣＷ比は、カーボンブラックまたはタングステン粉末を粉末混合物に適量添加することにより監視される。
吹き付け加工または研削加工のような慣用の後焼結処理の後、ｘ＝０．６〜０．６７好ましくはｘ＝０．６２を有する均質なＡｌｘＴｉ１−ｘＮを含む被膜が、適切な組成のＴｉＡｌ合金からなるターゲット材料を使用する陰極アーク蒸発を用いて、Ｎ２ガス雰囲気中において堆積される。被膜の合計厚みは、＞１μｍ好ましくは>１．８μｍであるが＜３．８μｍ好ましくは＜３．８μｍである。
本発明は、Ｉｎｃｏｎｅｌ７１８、Ｉｎｃｏｎｅｌ６２５、Ｗａｓｐａｌｏｙ、Ｕｄｉｍｅｔ７２０、Ｓａｎ-Ｍａｃ３１６Ｌ、ＳＡＦ２２０５、ＳＡＦ２５０７のような耐熱性超合金及びステンレス鋼を、３０〜１８０ｍ／分の切削速度及び０．１〜０．４ｍｍ／回転の送り速度で旋削加工する上記にしたがうインサートの用途に関する。
実施例１
均質な（Ｔｉ、Ａｌ）Ｎの被膜が、陰極アーク蒸発によって、旋削加工用のインサートに堆積され、このインサートは、６ｗｔ％のＣｏと、０．１６ｗｔ％のＮｂｃと、０．２３ｗｔ％のＴａｃと、残部ＷＣとの組成を有する超硬合金で作られ、２２．４ｋＡ／ｍの保磁力と０．９６のＣＷ比とを備えた。この被膜は、Ｔｉ３３Ａｌ６７合金からなるターゲット材料を用いて堆積された。このアーク蒸発は、Ｎ２ガス雰囲気中で実施された。得られた合計被膜厚みは、２．５μｍであり、且つ均質なＡｌ６２Ｔｉ３８Ｎ層からなっていた。
実施例２
実施例１が繰り返され、大きな相違点は、堆積時間が４．５μｍの層厚みを得るために選ばれることである。
実施例３
Ａ． ６ｗｔ％のＣｏと、０．１６ｗｔ％のＮｂＣと、０．２３ｗｔ％のＴａｃと、残部ＷＣと、２２．４ｋＡ／ｍの保磁力と、０．９６のＣＷ比に相当するＷで合金化されたバインダ相と、を有する本発明にしたがう超硬合金旋削加工インサートは、２．９μｍの（Ｔｉ、Ａｌ）ＮのＰＶＤ被膜を被覆した。
Ｂ. ６ｗｔ％のＣｏと、０．５ｗｔ％のＣｒ３Ｃ２と、残部ＷＣと、２３．８ｋＡ／ｍの保磁力と、０．８５のＣＷ比を有する市販超硬合金。このインサートは、２．９μｍの（Ｔｉ、Ａｌ）ＮのＰＶＤ被膜を被覆した。
Ａ及びＢのインサートは、鋳鉄Ｉｎｃｏｎｅｌ−７１８の軸受け外装部の旋削加工において試験がされた。
作業 ：旋削加工、正面切削−荒削り加工
加工部品 ：軸受け外装部
材料 ：鋳鉄及び時効条件のＩｎｃｏｎｅｌ−７１８
切削速度 ：３４ｍ／分
送り速度 ：０．１７５ｍｍ／回転
切り込み深さ ：１．７８ｍｍ
インサート形式：ＣＮＭＧ１２０４０８
注意 冷却材ありの旋削加工
結果 ：７．２分の機械加工後、副切れ刃の逃げ面摩耗
等級Ａ（本発明） ：０．０５ｍｍ
等級Ｂ（先行技術）：０．２０ｍｍ
工具は、７．２分の機械加工に相当する２つの構成物（予め決められた）の後に交換する。
実施例４
Ｃ． ６ｗｔ％のＣｏと、０．１６ｗｔ％のＮｂＣと、０．２３ｗｔ％のＴａｃと、残部ＷＣの組成を有し、２３．１ｋＡ／ｍの保磁力と、０．９３のＣＷ比を有する市販超硬合金。このインサートは、４．３μｍのＰＶＤの（Ｔｉ、Ａｌ）Ｎ多層の被膜で被覆された。
Ａ及びＣのインサートは、Ｉｎｃｏｎｅｌ−７１８のゲートスプリング保持器の旋削加工において試験がされた。
作業 ：旋削加工−荒削り加工
加工部品 ：ゲートスプリングの保持器
材料 ：鍛造及び時効条件のＩｎｃｏｎｅｌ−７１８
切削速度 ：３０ｍ／分
送り速度 ：０．２ｍｍ／回転
切り込み深さ ：２．５ｍｍ
インサート形式：ＣＮＭＧ１２０４１２
注意 冷却材ありの旋削加工
結果 ：一つの構成物の後の主切れ刃に沿う逃げ面摩耗
等級Ａ（本発明） ：０．０５ｍｍ
等級Ｃ（先行技術）：０．１０ｍｍ
工具は、２つの構成物（予め決められた）の後に交換する。
実施例５
Ｄ． ６ｗｔ％のＣｏと、０．１６ｗｔ％のＮｂＣと、０．２３ｗｔ％のＴａｃと、残部ＷＣと、２４．０ｋＡ／ｍの保磁力と、０．９３のＣＷ比の組成を有する本発明に従う超硬合金旋削加工インサートは、２．６μｍの（Ｔｉ、Ａｌ）ＮのＰＶＤ被膜を被覆した。
Ｅ. ６ｗｔ％のＣｏと、０．５ｗｔ％のＣｒ３Ｃ２と、残部ＷＣと、２２．０ｋＡ／ｍの保磁力と、ＣＷ比＝０．８２を有する市販超硬合金のインサート。このインサートは、５．２μｍの（Ｔｉ、Ａｌ）ＮのＰＶＤ被膜を被覆した。
Ｄ及びＥのインサートは、Ｕｄｉｍｅｔ７２０のタービン・ホイールの旋削加工において試験された。
作業 ：旋削加工、半仕上げ加工
加工部品 ：タービン・ホイール
材料 ：鍛造及び時効条件のＵｄｉｍｅｔ７２０
切削速度 ：４６ｍ／分
送り速度 ：０．０７５〜０．１５ｍｍ／回転
切り込み深さ ：１ｍｍ
インサート形式：ＣＮＧＰ１２０４０８
注意 冷却材ありの旋削加工
結果 ：一つの構成物の後の副切れ刃に沿う逃げ面摩耗
等級Ｄ（本発明） ：０．０７ｍｍ
等級Ｅ（先行技術）：０．１３ｍｍ
工具は、１３分の機械加工に相当する一つの構成物（予め決められた）の後に交換する。
実施例６
Ｂ、Ｃ及びＤのインサートは、Ｕｄｉｍｅｔ７２０のタービン・ホィールの旋削加工において試験された。
作業 ：旋削加工−半仕上げ加工
加工部品 ：タービン・ホィール
材料 ：鍛造及び時効条件のＵｄｉｍｅｔ７２０
切削速度 ：４６〜５５ｍ／分
送り速度 ：０．０７５〜０．１２５ｍｍ／回転
切り込み深さ ：０．２５〜１ｍｍ
インサート形式：ＣＮＧＰ１２０４０８、ＣＮＧＧ１２０４０８
注意 冷却材ありの旋削加工
結果 ：一つの構成物の後の主切れ刃に沿う逃げ面摩耗
等級Ａ（本発明） ：０．０４ｍｍ
等級Ｃ（先行技術）：０．０９ｍｍ
等級Ｂ（先行技術）：０．１７ｍｍ
工具は、２３．７分の機械加工に相当する一つの構成物（予め決められた）の後に交換する。
実施例７
Ｂ、Ｄ及びＥのインサートは、Ｕｄｉｍｅｔ７２０のタービン・ホィールの旋削加工において試験された。
作業 ：旋削加工−仕上げ加工
加工部品 ：タービン・ホィール
材料 ：鍛造及び時効条件のＵｄｉｍｅｔ７２０
切削速度 ：４６ｍ／分
送り速度 ：０．１２５ｍｍ／回転
切り込み深さ ：０．３８ｍｍ
インサート形式：ＣＮＧＰ１２０４０８、ＣＮＧＧ１２０４０８
注意 冷却材ありの旋削加工
結果 ：一つの構成物の後の主切れ刃に沿う逃げ面摩耗
等級Ｄ（本発明） ：０．０５ｍｍ
等級Ｅ（先行技術）：０．１０ｍｍ
等級Ｂ（先行技術）：０．１０ｍｍ
工具は、５分の機械加工に相当する一つの構成物（予め決められた）の後に交換する。
実施例８
Ｃ及びＤのインサートは、Ｉｎｃｏｎｅｌ−７１８の棒の旋削加工において試験された。
作業 ：旋削加工、荒削り加工
加工部品 ：鍛造及び機械加工した棒
材料 ：鍛造及び時効条件のＩｎｃｏｎｅｌ−７１８
切削速度 ：５０ｍ／分
送り速度 ：０．２５ｍｍ／回転
切り込み深さ ：１ｍｍ
インサート形式：ＣＮＭＧ１２０４０８
注意 冷却材ありの旋削加工
結果 ：工具寿命、切削分
等級Ｄ（本発明） ：５．２分
等級Ｃ（先行技術）：３分
工具寿命の評価基準は、主切れ刃の０．３ｍｍの切り欠け摩耗であった。
実施例９
Ｆ． ５．８ｗｔ％のＣｏと、０．５ｗｔ％のＣｒ３Ｃ２と、残部ＷＣの組成を有し、１９．８ｋＡ／ｍの保磁力と、０．８３のＣＷ比を有する市販超硬合金。このインサートは、１．３μｍの（Ｔｉ、Ａｌ）ＮのＰＶＤ被膜で被覆された。
Ｄ、Ｅ及びＦのインサートは、Ｕｄｉｍｅｔのタービン・ホイールの旋削加工において試験なされた。
作業 ：旋削加工−仕上げ加工
加工部品 ：タービン・ホイール
材料 ：鍛造及び時効条件のＵｄｉｍｅｔ７２０
切削速度 ：４６ｍ／分
送り速度 ：０．１５ｍｍ／回転
切り込み深さ ：０．１〜０．５ｍｍ
インサート形式：ＣＮＧＰ１２０４０８、ＣＮＧＧ１２０４０８
注意 冷却材ありの旋削加工
結果 ：一つの構成物の後の副切れ刃に沿う逃げ面摩耗
等級Ｄ（本発明） ：０．０７ｍｍ
等級Ｅ（先行技術）：０．１５ｍｍ
等級Ｆ（先行技術）：０．１５ｍｍ
工具は、８．３分の機械加工に相当する１つの構成物（予め決められた）の後に交換する。
実施例１０
Ｇ． ６ｗｔ％のＣｏと、０．１６ｗｔ％のＮｂＣと、０．２３ｗｔ％のＴａＣと、残部ＷＣの組成を有し、２４．０ｋＡ／ｍの保磁力と、０．９３のＣＷ比を有する本発明にしたがう超硬合金の旋削加工インサートは、２．６μｍの（Ｔｉ、Ａｌ）ＮのＰＶＤ被膜で被覆された。
Ｃ、Ｅ及びＧのインサートは、Ｉｎｃｏｎｅｌ７１８の鋳物の旋削加工において試験がされた。
作業 ：旋削加工−仕上げ加工
加工部品 ：鋳物
材料 ：鍛造及び時効条件のＩｎｃｏｎｅｌ７１８
切削速度 ：３７ｍ／分
送り速度 ：０．２ｍｍ／回転
切り込み深さ ：０．２５ｍｍ
インサート形式：ＣＮＭＧ１２０４０８
注意 冷却材ありの旋削加工
結果 ：一つの構成物の後の副切れ刃に沿う逃げ面摩耗
等級Ｇ（本発明） ：０．０６ｍｍ
等級Ｅ（先行技術）：０．１７ｍｍ
等級Ｃ（先行技術）：０．２２ｍｍ
工具は、９．７分の機械加工に相当する１つの構成物（予め決められた）の後に交換する。
実施例１１
Ｈ． ６ｗｔ％のＣｏと、０．１６ｗｔ％のＮｂＣと、０．２３ｗｔ％のＴａＣと、残部ＷＣの組成を有し、２１．６ｋＡ／ｍの保磁力と、０．９５のＣＷ比を有する本発明にしたがう超硬合金の旋削加工インサートは、２．７μｍの（Ｔｉ、Ａｌ）ＮのＰＶＤ被膜で被覆された。
Ｃ及びＨのインサートは、Ｉｎｃｏｎｅｌ７１８の棒の旋削加工において試験がされた。
作業 ：旋削加工−半仕上げ加工
加工部品 ：鍛造及び機械加工された棒
材料 ：鍛造及び時効条件のＩｎｃｏｎｅｌ７１８
切削速度 ：７０ｍ／分
送り速度 ：０．１５ｍｍ／回転
切り込み深さ ：０．５ｍｍ
インサート形式：ＣＮＧＰ１２０４０８
注意 冷却材ありの旋削加工
結果 ：工具寿命、切削時間
等級Ｈ（本発明） ：５分
等級Ｃ（先行技術）：２．５分
工具の判定基準は、主切刃上の０．３ｍｍのノッチ摩耗である。
実施例１２
Ｉ． ６ｗｔ％のＣｏと、０．１６ｗｔ％のＮｂＣと、０．２３ｗｔ％のＴａＣと、ＷＣの組成を有し、１．２μｍの平均ＷＣ粒と、２２．０ｋＡ／ｍの保磁力と、０．９７のＣＷ比を有する本発明にしたがう超硬合金の旋削加工インサートは、２．４μｍの厚みの（Ｔｉ、Ａｌ）ＮのＰＶＤ被膜で被覆された。
Ｂ、Ｃ及びＩのインサートは、Ｉｎｃｏｎｅｌ７１８の棒の旋削加工において試験がされた。
作業 ：旋削加工−荒削り加工
加工部品 ：鍛造及び機械加工された棒
材料 ：鍛造及び時効条件のＩｎｃｏｎｅｌ７１８
切削速度 ：５０ｍ／分
送り速度 ：０．２ｍｍ／回転
切り込み深さ ：１．５ｍｍ
インサート形式：ＣＮＭＧ１２０４０８
注意 冷却材ありの旋削加工
結果 ：工具寿命、切削時間
等級Ｉ（本発明） ：５．５分
等級Ｂ（先行技術）：４．５分
等級Ｃ（先行技術）：３．２分
工具の判定基準は、主切刃上のノッチ摩耗＝０．３ｍｍである。
実施例１３
Ｊ． 等級Ｉと同一組成を有する本発明にしたがう超硬合金の旋削加工インサートが、４．７μｍの（Ｔｉ、Ａｌ）ＮのＰＶＤ被膜で被覆された。
等級Ｉ（本発明）等級Ｊ及び等級Ｃ（先行技術）のインサートが、Ｉｎｃｏｎｅｌ７１８の棒の旋削加工において試験がされた。
作業 ：旋削加工−荒削り加工
加工部品 ：鍛造及び機械加工された棒
材料 ：鍛造及び時効条件のＩｎｃｏｎｅｌ７１８
切削速度 ：５０ｍ／分
送り速度 ：０．２ｍｍ／回転
切り込み深さ ：１．５ｍｍ
インサート形式：ＣＮＭＧ１２０４０８
注意 冷却材ありの旋削加工
結果 ：４分の機械加工後の副切れ刃上の逃げ面摩耗
等級Ｊ（本発明） ：０．１２ｍｍ
等級Ｊ（本発明外）：０．２６ｍｍ
等級Ｃ（先行技術）：０．２６ｍｍ
図１の図表は、長時間の副切れ刃上の最高逃げ面摩耗を示し、Ｗはｍｍで表した副切れ刃上の最大摩耗であり、Ｔは分で示した切削時間である。白抜き菱形は等級Ｉ（本発明）を示し、黒塗り四角形は等級Ｊ（本発明外）を示し、且つ黒塗り三角形は等級Ｃ（先行技術）を示す。
図１は、本発明（白抜きの菱形）、本発明外（黒塗りの四角形）、及び先行技術（黒塗りの三角形）にしたがうインサートについての長時間に渡る副切れ刃上の摩耗をしめす。

Claims (3)

  1. 耐熱性超合金及びステンレス鋼を旋削加工するために、基材及び被膜を含んで成る切削工具インサートであって、
    前記基材が、５〜７好ましくは５．８〜６．２ｗｔ％のＣｏ最も好ましくは６．０ｗｔ％のＣｏと、０．１５〜０．６０ｗｔ％のＴａＣ好ましくは０．２０〜０．３０ｗｔ％のＴａＣと、０．１０〜０．５０ｗｔ％のＮｂＣ好ましくは０．１０〜０．２０ｗｔ％のＮｂＣと、残部ＷＣとを含んで成り、１９．５〜２４．５ｋＡ／ｍの保磁力と、０．８５〜１．００好ましくは０．９〜０．９８最も好ましくは０．９２〜０．９７のＣＷ比と、からなり、且つ
    前記被膜が、ｘ＝０．６〜０．６７好ましくはｘ＝０．６２である均質なＡｌｘＴｉ１−ｘＮの層、及び＞１μｍ好ましくは＞１．８μｍであるが＜３．８μｍ好ましくは＜３．０μｍの厚みを含む、
    ことを特徴とする耐熱性超合金及びステンレス鋼を旋削加工するために、基材及び被膜を含んで成る切削工具インサート。
  2. 耐熱性超合金及びステンレス鋼を旋削加工するため下記の超硬合金基材及び被膜からなる被覆切削工具インサートを製造する方法であって、
    慣用の粉末冶金技術の混練、加圧成形及び焼結を使用して、前記基材を準備し、
    前記基材が、５〜７ｗｔ％のＣｏ好ましくは５．８〜６．２ｗｔ％のＣｏ最も好ましくは６．０ｗｔ％のＣｏと、０．１５〜０．６０ｗｔ％のＴａＣ好ましくは０．２０〜０．３０ｗｔ％のＴａＣと、０．１０〜０．５０ｗｔ％のＮｂＣ好ましくは０．１０〜０．２０ｗｔ％のＮｂＣと、残部ＷＣとからなり、１９．５〜２４．５ｋＡ／ｍの保磁力と、０．８５〜１．００好ましくは０．９〜０．９８最も好ましくは０．９２〜０．９７の間のＣＷ比とを有し、且つ
    慣用の後焼結処理の後、ｘ＝０．６〜０．６７好ましくはｘ＝０．６２であるＡｌｘＴｉ１−ｘＮを含む被膜を、適切な組成のＴｉＡｌ合金からなるターゲット材料を用いる陰極アーク蒸発によって、Ｎ２ガス雰囲気中において堆積することにより、前記被膜の合計厚みが、＞１μｍ好ましくは＞１．８μｍであるが＜３．８μｍ好ましくは＜３．０μｍである、
    ことを特徴とする耐熱性超合金及びステンレス鋼を旋削加工するために、超硬合金基材及び被膜からなる切削工具インサートを製造する方法。
  3. Ｉｎｃｏｎｅｌ７１８、Ｉｎｃｏｎｅｌ６２５、Ｗａｓｐａｌｏｙ、Ｕｄｉｍｅｔ７２０、Ｓａｎ-Ｍａｃ３１６Ｌ、ＳＡＦ２２０５、ＳＡＦ２５０７のような耐熱性超合金及びステンレス鋼を、３０〜１８０ｍ／分の切削速度及び０．１〜０．４ｍｍ／回転の送り速度で旋削加工するため請求項１にしたがうインサートの用途。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009078351A (ja) * 2007-09-26 2009-04-16 Sandvik Intellectual Property Ab 被膜付き切削工具の製造方法
JP2009090452A (ja) * 2007-08-24 2009-04-30 Seco Tools Ab 耐熱超合金の一般旋削のための被覆切削工具
WO2015178484A1 (ja) * 2014-05-23 2015-11-26 株式会社タンガロイ 超硬合金および被覆超硬合金

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE530516C2 (sv) 2006-06-15 2008-06-24 Sandvik Intellectual Property Belagt hårdmetallskär, metod att tillverka detta samt dess användning vid fräsning av gjutjärn
SE530517C2 (sv) * 2006-08-28 2008-06-24 Sandvik Intellectual Property Belagt hårdmetallskär, sätt att tillverka detta samt dess användning för fräsning av hårda Fe-baserade legeringar > 45 HRC
SE0701761A0 (sv) * 2007-06-01 2008-12-02 Sandvik Intellectual Property Finkornig hårdmetall för svarvning i varmhållfasta superlegeringar (HRSA) och rostfria stål
US8455116B2 (en) 2007-06-01 2013-06-04 Sandvik Intellectual Property Ab Coated cemented carbide cutting tool insert
SE0701449L (sv) 2007-06-01 2008-12-02 Sandvik Intellectual Property Finkornig hårdmetall med förfinad struktur
SE531946C2 (sv) 2007-08-24 2009-09-15 Seco Tools Ab Skär för fräsning i gjutjärn
CN102618768B (zh) * 2012-05-04 2013-09-25 自贡金谷高新材料有限公司 遁构机掘进刀盘硬质合金组件的制造方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1266980B1 (en) * 2001-06-11 2005-11-02 Mitsubishi Materials Corporation Surface-coated carbide alloy tool
CN100408237C (zh) * 2002-01-21 2008-08-06 三菱麻铁里亚尔株式会社 表面被覆切削工具部件和在切削工具表面形成硬质被覆层的方法
SE523826C2 (sv) * 2002-03-20 2004-05-25 Seco Tools Ab Skär belagt med TiAIN för bearbetning med hög hastighet av legerade stål, sätt att framställa ett skär och användning av skäret
SE526338C2 (sv) * 2002-09-04 2005-08-23 Seco Tools Ab Skär med utskiljningshärdad slitstark refraktär beläggning

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009090452A (ja) * 2007-08-24 2009-04-30 Seco Tools Ab 耐熱超合金の一般旋削のための被覆切削工具
JP2009078351A (ja) * 2007-09-26 2009-04-16 Sandvik Intellectual Property Ab 被膜付き切削工具の製造方法
WO2015178484A1 (ja) * 2014-05-23 2015-11-26 株式会社タンガロイ 超硬合金および被覆超硬合金
JPWO2015178484A1 (ja) * 2014-05-23 2017-04-20 株式会社タンガロイ 超硬合金および被覆超硬合金

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