JP2013503048A5

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Publication number: JP2013503048A5
Application number: JP2012526797A
Authority: JP
Filing date: 2010-08-03
Publication date: 2013-09-05
Anticipated expiration: 2030-08-03

Claims

硬質粒子と、結合剤と、を含み、前記結合剤は、表面近傍白金族金属濃度勾配を含む、基板と、
前記基板の少なくとも一部分上の少なくとも１つの耐摩耗塗膜と、
を備える、切削工具。
前記白金族金属は、レニウム、ルテニウム、オスミウム、ロジウム、イリジウム、パラジウム、白金、または任意のそれらの組み合わせを含む、請求項１に記載の切削工具。
前記硬質粒子は、金属炭化物、金属窒化物、金属炭窒化物、金属ホウ化物、金属珪化物、金属酸化物、または任意のそれらの組み合わせを含む、請求項１に記載の切削工具。
前記硬質粒子を含む金属は、チタン、クロム、バナジウム、ジルコニウム、ハフニウム、タンタル、モリブデン、ニオブ、タングステン、または任意のそれらの組み合わせを含む、請求項３に記載の切削工具。
前記結合剤は、コバルト、ニッケル、鉄、任意のそれらの合金、または任意のそれらの組み合わせを含む、請求項１に記載の切削工具。
少なくとも１つの耐摩耗塗膜は、金属炭化物、金属窒化物、金属炭窒化物、金属ホウ化物、金属珪化物、金属酸化物、または任意のそれらの組み合わせを含む、請求項１に記載の切削工具。
前記耐摩耗塗膜を含む金属は、チタン、クロム、バナジウム、ジルコニウム、ハフニウム、タンタル、モリブデン、ニオブ、タングステン、アルミニウム、ホウ素、シリコン、または任意のそれらの組み合わせを含む、請求項６に記載の切削工具。
前記表面近傍白金族金属濃度勾配は、前記基板表面に、総結合剤重量に基づいて、１０重量％乃至１００重量％の白金族金属を含み、前記基板のバルク領域内に、ゼロ乃至バックグラウンドレベルの白金族金属を含む、請求項１に記載の切削工具。
前記表面近傍白金族金属濃度勾配は、前記基板表面に、総結合剤重量に基づいて、１０重量％乃至１００重量％の白金族金属を含み、深さ方向に、ゼロまたはバックグラウンドレベルの白金族金属にまで減少する、請求項１に記載の切削工具。
前記表面近傍白金族金属濃度勾配は、前記基板表面に、総結合剤重量に基づいて、１０重量％乃至１００重量％の白金族金属を含み、深さ方向に、前記基板のバルク領域内のゼロまたはバックグラウンドレベルの白金族金属にまで対数的に減少する、請求項１に記載の切削工具。
少なくとも１つの耐摩耗塗膜は、物理蒸着によって塗布される塗膜の特色を有する、請求項１に記載の切削工具。
少なくとも１つの耐摩耗塗膜は、化学蒸着によって塗布される塗膜の特色を有する、請求項１に記載の切削工具。
少なくとも１つの耐摩耗塗膜は、厚さ１乃至３０マイクロメートルを有する、請求項１に記載の切削工具。
少なくとも１つの耐摩耗塗膜は、厚さ１乃至１０マイクロメートルを有する、請求項１に記載の切削工具。
少なくとも１つの耐摩耗塗膜は、厚さ２乃至６マイクロメートルを有する、請求項１に記載の切削工具。
少なくとも１つの耐摩耗塗膜は、２つ以上の層を備える、請求項１に記載の切削工具。
タングステン炭化物粒子と、コバルト結合剤と、を含む、固結された炭化物基板であって、前記結合剤は、前記基板表面に、総結合剤重量に基づいて、１０重量％乃至１００重量％の白金族金属の表面近傍白金族金属濃度勾配を含み、深さ方向に、白金族金属のバックグラウンドレベルにまで対数的に減少し、
前記白金族金属は、ルテニウム、オスミウム、ロジウム、イリジウム、パラジウム、白金、および任意のそれらの組み合わせから成る群から選択される、基板と、
前記基板の少なくとも一部分上の少なくとも１つの耐摩耗塗膜であって、金属炭化物、金属窒化物、金属炭窒化物、金属ホウ化物、金属珪化物、金属酸化物、あるいはＩＩＩＡ族、ＩＶＡ族、ＩＶＢ族、ＶＢ族、またはＶＩＩＢ族金属の任意のそれらの組み合わせを含む、塗膜と、
を備える、切削工具。
切削工具を生産するためのプロセスであって、
硬質粒子と、結合剤と、を含む、基板の表面の少なくとも一部分上に、少なくとも１つの白金族金属を蒸着させることと、
少なくとも１つの白金族金属を前記結合剤内に拡散させ、前記結合剤内に表面近傍白金族金属濃度勾配を形成するために十分な温度及び時間で、前記基板を加熱することと、
前記基板を加熱し、前記結合剤内に前記表面近傍白金族金属濃度勾配を形成後、前記基板表面上に、耐摩耗塗膜を蒸着することと、
を含む、プロセス。
前記白金族金属は、レニウム、ルテニウム、オスミウム、ロジウム、イリジウム、パラジウム、白金、または任意のそれらの組み合わせを含む、請求項１８に記載のプロセス。
前記硬質粒子は、少なくとも１つの金属炭化物、金属窒化物、金属炭窒化物、金属ホウ化物、金属珪化物、金属酸化物、または任意のそれらの組み合わせを含む、請求項１８に記載のプロセス。
前記硬質粒子を含む金属は、チタン、クロム、バナジウム、ジルコニウム、ハフニウム、タンタル、モリブデン、ニオブ、タングステン、または任意のそれらの組み合わせを含む、請求項２０に記載のプロセス。
前記結合剤は、コバルト、ニッケル、鉄、任意のそれらの合金、または任意のそれらの組み合わせを含む、請求項１８に記載のプロセス。
前記表面近傍白金族金属濃度勾配は、前記基板表面に、総結合剤重量に基づいて、１０重量％乃至１００重量％の白金族金属を含み、前記基板のバルク領域内に、ゼロ乃至バックグラウンドレベルの白金族金属を含む、請求項１８に記載のプロセス。
前記表面近傍白金族金属濃度勾配は、前記基板表面に、総結合剤重量に基づいて、１０重量％乃至１００重量％の白金族金属を含み、深さ方向に、ゼロまたはバックグラウンドレベルの白金族金属にまで減少する、請求項１８に記載のプロセス。
前記表面近傍白金族金属濃度勾配は、前記基板表面に、総結合剤重量に基づいて、１０重量％乃至１００重量％の白金族金属を含み、深さ方向に、前記基板のバルク領域内のゼロまたはバックグラウンドレベルの白金族金属にまで対数的に減少する、請求項１８に記載のプロセス。
前記基板の表面の少なくとも一部分上に少なくとも１つの白金族金属を蒸着する前に、前記基板の表面の少なくとも一部分から、前記結合剤の少なくとも一部分を除去することをさらに含む、請求項１８に記載のプロセス。
前記基板の表面の少なくとも一部分上に、少なくとも１つの白金族金属を蒸着する前に、前記基板表面をエッチングし、前記基板の表面の少なくとも一部分から、前記結合剤の少なくとも一部分を除去することを含む、請求項２６に記載のプロセス。
前記耐摩耗塗膜は、物理蒸着を使用して蒸着される、請求項１８に記載のプロセス。
前記耐摩耗塗膜は、化学蒸着を使用して蒸着される、請求項１８に記載のプロセス。
前記耐摩耗塗膜は、金属炭化物、金属窒化物、金属炭窒化物、金属ホウ化物、金属珪化物、または金属酸化物のうちの少なくとも１つを含む、請求項１８に記載のプロセス。
前記耐摩耗塗膜を含む金属は、チタン、クロム、バナジウム、ジルコニウム、ハフニウム、タンタル、モリブデン、ニオブ、タングステン、アルミニウム、ホウ素、シリコン、または任意のそれらの組み合わせを含む、請求項３０に記載のプロセス。
前記基板の加熱後、前記基板表面上に、前記耐摩耗塗膜を蒸着する前に、塗膜前処理によって、前記基板の表面の少なくとも一部分を処理することをさらに含む、請求項１８に記載のプロセス。
前記塗膜前処理は、電解研磨、ショットピーニング、マイクロブラスト、ウェットブラスト、ドライブラスト、研削、ブラッシング、ジェット研磨、圧気ブラスト、または任意のそれらの組み合わせを含む、請求項３２に記載のプロセス。
前記切削工具は、バリ、エンドミル、ドリル、およびインサートから成る群から選択される、請求項１に記載の切削工具。
前記切削工具は、バリ、エンドミル、ドリル、およびインサートから成る群から選択される、請求項１７に記載の切削工具。
前記切削工具は、バリ、エンドミル、ドリル、およびインサートから成る群から選択される、請求項１８に記載のプロセス。
前記白金族金属は、レニウム、ルテニウム、オスミウム、ロジウム、イリジウム、または任意のそれらの組み合わせを含む、請求項１に記載の切削工具。
前記白金族金属は、レニウム、ルテニウム、オスミウム、ロジウム、イリジウム、または任意のそれらの組み合わせを含む、請求項１７に記載の切削工具。
前記白金族金属は、レニウム、ルテニウム、オスミウム、ロジウム、イリジウム、または任意のそれらの組み合わせを含む、請求項１８に記載のプロセス。
切削工具を生産するためのプロセスであって、
タングステン炭化物を含む硬質粒子と、コバルトを含む結合剤とを含む固結された炭化物基板の表面の少なくとも一部をエッチングすることと、
前記固結された炭化物基板の表面の少なくとも一部分上に、ルテニウムを蒸着させることと、
ルテニウムを前記結合剤内に拡散させ、前記結合剤内に表面近傍ルテニウム濃度勾配を形成するために十分な温度及び時間で、前記基板を加熱することと、
前記基板を加熱し、前記結合剤内に前記表面近傍ルテニウム濃度勾配を形成後、前記基板表面上に、耐摩耗塗膜を蒸着することとを含み、
前記表面近傍ルテニウム濃度勾配は、前記基板表面に、総結合剤重量に基づいて、１０重量％乃至１００重量％のルテニウムを含み、前記基板表面の下で、深さ方向に、バルク領域内のゼロまたはバックグラウンドレベルのルテニウムにまで減少する、前記プロセス。
前記表面近傍ルテニウム濃度勾配は、前記基板表面に、総結合剤重量に基づいて、１０重量％乃至１００重量％のルテニウムを含み、前記基板表面の下で、深さ方向に、バルク領域内のゼロまたはバックグラウンドレベルのルテニウムにまで対数的に減少する、請求項４０に記載のプロセス。
前記基板の加熱後、前記基板表面上に、前記耐摩耗塗膜を蒸着する前に、塗膜前処理によって、前記基板の表面の少なくとも一部分を処理することをさらに含む、請求項４０に記載のプロセス。
塗膜前処理は、電解研磨、ショットピーニング、マイクロブラスト、ウェットブラスト、ドライブラスト、研削、ブラッシング、ジェット研磨、圧気ブラスト、または任意のそれらの組み合わせを含む、請求項４２に記載のプロセス。
塗膜前処理は、マイクロブラスト、ウェットブラスト、ドライブラスト、または任意のそれらの組み合わせを含む、請求項４２に記載のプロセス。
耐摩耗塗膜は、物理気相蒸着を用いて蒸着される、請求項４０に記載のプロセス。
耐摩耗塗膜は、化学気相蒸着を用いて蒸着される、請求項４０に記載のプロセス。
前記耐摩耗塗膜は、金属炭化物、金属窒化物、金属炭窒化物、金属ホウ化物、金属珪化物、金属酸化物の少なくとも１つを含む、請求項４０に記載のプロセス。
前記金属は、チタン、クロム、バナジウム、ジルコニウム、ハフニウム、タンタル、モリブデン、ニオブ、タングステン、アルミニウム、ホウ素、ケイ素、または任意のそれらの組み合わせを含む耐摩耗塗膜を含む、請求項４７に記載のプロセス。
タングステン炭化物粒子と、コバルトを含んだ結合剤と、を含んだ、固結された炭化物基板であって、前記結合剤は、前記基板表面に、総結合剤重量に基づいて、１０重量％乃至１００重量％の白金族金属の表面近傍ルテニウム濃度勾配をさらに含み、基板表面の下で、深さ方向に、基板のバルク領域におけるゼロ又はバックグラウンドレベルのルテニウムにまで減少する、基板と、
前記基板の少なくとも一部分上の少なくとも１つの耐摩耗塗膜であって、チタン窒化物、チタン炭化物、チタン炭窒化物、チタンアルミニウム窒化物、又はアルミニウム酸化物の少なくとも１つを含む、塗膜と、
を備える、切削工具。