JP2536537B2 - サ−メット製切削チップ - Google Patents
サ−メット製切削チップInfo
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- JP2536537B2 JP2536537B2 JP62194604A JP19460487A JP2536537B2 JP 2536537 B2 JP2536537 B2 JP 2536537B2 JP 62194604 A JP62194604 A JP 62194604A JP 19460487 A JP19460487 A JP 19460487A JP 2536537 B2 JP2536537 B2 JP 2536537B2
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- Japan
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- cutting
- resistance
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- carbide
- cermet
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- Cutting Tools, Boring Holders, And Turrets (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、耐塑性変形性および耐衝撃性にすぐれ、
かつ高硬度を有するサーメットで構成され、したがって
実用に際しては、すぐれた耐欠損性と耐摩耗性を示す切
削チップに関するものである。
かつ高硬度を有するサーメットで構成され、したがって
実用に際しては、すぐれた耐欠損性と耐摩耗性を示す切
削チップに関するものである。
先に、同一出願人は、結合相形成成分として、 W:2〜15％、 Coおよび／またはNi:5
〜25％、 を含有し、硬質相形成成分として、 窒化チタン（以下TiNで示す）:10〜40％、 炭化タンタル（以下TaCで示す）:5〜30％、 炭化ダングステン（以下WCで示す）:5〜25％、 を含有し、残りが同じく硬質相形成成分としての炭化チ
タン（以下TiCで示す）と不可避不純物からなる組成
（以上重量％、以下％は重量％を示す）を有するサーメ
ットで構成された切削チップ（以下先行切削チップとい
う）を、特願昭60−221547号（特開昭62−79904号）と
して出願した。
〜25％、 を含有し、硬質相形成成分として、 窒化チタン（以下TiNで示す）:10〜40％、 炭化タンタル（以下TaCで示す）:5〜30％、 炭化ダングステン（以下WCで示す）:5〜25％、 を含有し、残りが同じく硬質相形成成分としての炭化チ
タン（以下TiCで示す）と不可避不純物からなる組成
（以上重量％、以下％は重量％を示す）を有するサーメ
ットで構成された切削チップ（以下先行切削チップとい
う）を、特願昭60−221547号（特開昭62−79904号）と
して出願した。
しかし、上記の先行切削チップは、耐塑性変形性およ
び耐衝撃性にすぐれ、かつ高硬度を有するが、これを例
えばフライス切削のような大きな負荷と熱衝撃の加わる
切削に用いた場合には、必ずしも満足する切削性能を示
さず、切刃に欠損が発生する場合がしばしば生ずるもの
である。
び耐衝撃性にすぐれ、かつ高硬度を有するが、これを例
えばフライス切削のような大きな負荷と熱衝撃の加わる
切削に用いた場合には、必ずしも満足する切削性能を示
さず、切刃に欠損が発生する場合がしばしば生ずるもの
である。
そこで、本発明者等は、上述のような観点から、上記
先行切削チップに一段とすぐれた耐欠損性を付与すべく
研究を行なった結果、先行切削チップを構成するサーメ
ットに、硬質相形成成分として炭化ニオブ（以下NbCで
示す）と炭化ジルコニウム（以下ZrCで示す）を含有さ
せると、サーメットの耐熱衝撃性および耐酸化性が一段
と向上するようになり、この結果連続切削ではすぐれた
耐摩耗性を示すことは勿論のこと、切削条件の厳しいフ
ライス切削のような断続切削ですぐれた耐欠損性を示す
ようになるという知見を得たのである。
先行切削チップに一段とすぐれた耐欠損性を付与すべく
研究を行なった結果、先行切削チップを構成するサーメ
ットに、硬質相形成成分として炭化ニオブ（以下NbCで
示す）と炭化ジルコニウム（以下ZrCで示す）を含有さ
せると、サーメットの耐熱衝撃性および耐酸化性が一段
と向上するようになり、この結果連続切削ではすぐれた
耐摩耗性を示すことは勿論のこと、切削条件の厳しいフ
ライス切削のような断続切削ですぐれた耐欠損性を示す
ようになるという知見を得たのである。
この発明は、上記知見にもとづいてなされたものであ
って、 結合相形成成分として、 W:5〜10％、 Coおよび／またはNi:10〜20
％、 を含有し、硬質相形成成分として、 TiN:15〜30％、 TaC:3〜10％、 WC:5〜10％、 NbC:1〜10％、 ZrC:0.1〜２％、 を含有し、残りが同じく硬質相形成成分としてのTiCと
不可避不純物からなる組成を有する、耐塑性変形性と耐
衝撃性にすぐれた高硬度サーメットで構成され、実用に
際してすぐれた耐欠損性と耐摩耗性を示す切削チップに
特徴を有するものである。
って、 結合相形成成分として、 W:5〜10％、 Coおよび／またはNi:10〜20
％、 を含有し、硬質相形成成分として、 TiN:15〜30％、 TaC:3〜10％、 WC:5〜10％、 NbC:1〜10％、 ZrC:0.1〜２％、 を含有し、残りが同じく硬質相形成成分としてのTiCと
不可避不純物からなる組成を有する、耐塑性変形性と耐
衝撃性にすぐれた高硬度サーメットで構成され、実用に
際してすぐれた耐欠損性と耐摩耗性を示す切削チップに
特徴を有するものである。
つぎに、この発明の切削チップにおいて、サーメット
の成分組成を上記の通りに限定した理由を説明する。
の成分組成を上記の通りに限定した理由を説明する。
（ａ） Ｗ Ｗ成分には、CoおよびNiと固溶体を形成し、チップの
耐塑性変形性を向上させる作用があるが、その含有量が
５％未満では前記作用に所望のすぐれた効果が得られ
ず、一方その含有量が10％を越えると、焼結性の低下が
原因でチップの靭性に低下傾向が現われるようになるこ
とから、その含有量を５〜10％と定めた。
耐塑性変形性を向上させる作用があるが、その含有量が
５％未満では前記作用に所望のすぐれた効果が得られ
ず、一方その含有量が10％を越えると、焼結性の低下が
原因でチップの靭性に低下傾向が現われるようになるこ
とから、その含有量を５〜10％と定めた。
（ｂ） CoおよびNi これらの成分には、上記の通りＷ成分と共に結合相を
形成して、チップの耐衝撃性を向上させる作用がある
が、その含有量が10％未満では所望のすぐれた耐衝撃性
を確保することができず、一方その含有量が20％を越え
ると、チップの耐塑性変形性に劣化傾向が現われるよう
になることから、その含有量を10〜20％と定めた。
形成して、チップの耐衝撃性を向上させる作用がある
が、その含有量が10％未満では所望のすぐれた耐衝撃性
を確保することができず、一方その含有量が20％を越え
ると、チップの耐塑性変形性に劣化傾向が現われるよう
になることから、その含有量を10〜20％と定めた。
（ｃ） TiN TiN成分には、焼結時における粒成長を抑制し、かつ
チップの耐衝撃性を向上させる作用があるが、その含有
量が15％未満では前記作用に所望のすぐれた効果が得ら
れず、一方その含有量が30％を越えると、チップ内に巣
が形成され易くなり、耐衝撃性に低下傾向が現われるよ
うになることから、その含有量を15〜30％と定めた。
チップの耐衝撃性を向上させる作用があるが、その含有
量が15％未満では前記作用に所望のすぐれた効果が得ら
れず、一方その含有量が30％を越えると、チップ内に巣
が形成され易くなり、耐衝撃性に低下傾向が現われるよ
うになることから、その含有量を15〜30％と定めた。
（ｄ） TaC TaC成分には、チップの耐酸化性を一段と向上させ、
もって高速での切削性能を一段と高める作用があるが、
その含有量が３％未満では前記作用に所望の効果が得ら
れず、一方10％を越えて含有させても作用が飽和し、よ
り一層の向上効果が現われないことから、経済性を考慮
して、その含有量を３〜10％と定めた。
もって高速での切削性能を一段と高める作用があるが、
その含有量が３％未満では前記作用に所望の効果が得ら
れず、一方10％を越えて含有させても作用が飽和し、よ
り一層の向上効果が現われないことから、経済性を考慮
して、その含有量を３〜10％と定めた。
（ｅ） WC WC成分には、硬質相形成成分の結合相形成成分とのぬ
れ性を高め、もってチップの耐衝撃性を向上させる作用
があるが、その含有量が５％未満では前記作用に所望の
効果が得られず、一方その含有量が10％を越えると、チ
ップの耐摩耗性に低下傾向が現われるようになることか
ら、その含有量を５〜10％と定めた。
れ性を高め、もってチップの耐衝撃性を向上させる作用
があるが、その含有量が５％未満では前記作用に所望の
効果が得られず、一方その含有量が10％を越えると、チ
ップの耐摩耗性に低下傾向が現われるようになることか
ら、その含有量を５〜10％と定めた。
（ｆ） NbC NbC成分には、チップの耐酸化性および耐熱衝撃性を
著しく向上させ、もってチップの耐欠損性を著しく向上
させる作用があるが、その含有量が１％未満では所望の
耐欠損性向上効果が得られず、一方その含有量が10％を
越えても、より一層の向上効果が得られず、経済性を考
慮して、その含有量を１〜10％と定めた。
著しく向上させ、もってチップの耐欠損性を著しく向上
させる作用があるが、その含有量が１％未満では所望の
耐欠損性向上効果が得られず、一方その含有量が10％を
越えても、より一層の向上効果が得られず、経済性を考
慮して、その含有量を１〜10％と定めた。
（ｇ） ZrC ZrC成分には、硬質層の耐熱性を向上させる作用があ
り、この結果サーメットの耐熱衝撃性が著しく向上する
ようになって耐欠損性が向上するようになるが、その含
有量が0.1％未満では所望の向上効果が得られず、その
含有量が２％を越えると、サーメットの焼結性が低下す
るようになることから、その含有量を0.1〜２％と定め
た。
り、この結果サーメットの耐熱衝撃性が著しく向上する
ようになって耐欠損性が向上するようになるが、その含
有量が0.1％未満では所望の向上効果が得られず、その
含有量が２％を越えると、サーメットの焼結性が低下す
るようになることから、その含有量を0.1〜２％と定め
た。
つぎに、この発明の切削チップを実施例により具体的
に説明する。
に説明する。
原料粉末として、平均粒径:1.0μｍのＷ粉末、同1.2
μｍのCo粉末、同1.8μｍのNi粉末、同1.5μｍのTiN粉
末、同μｍのTaC粉末、同0.8μｍのWC粉末、同１μｍの
NbC粉末、同1.2μｍのZrC粉末、および同1.2μｍのTiC
粉末を用意し、これら原料粉末をそれぞれ第１表に示さ
れる配合組成に配合し、ボールミルにて72時間湿式混合
し、乾燥した後、15kg/mm2の圧力にて圧粉体にプレス成
形し、ついで、この圧粉体を、いずれも窒素雰囲気中、
雰囲気圧力:10-2〜10torr、温度:1400〜1500℃、時間:
1.5〜２時間の範囲内の所定の条件で焼結することによ
って、実質的に配合組成と同一の成分組成をもち、かつ
ISO・SNGN432の形状をもった本発明切削チップ１〜３お
よび比較切削チップ１〜10をそれぞれ製造した。
μｍのCo粉末、同1.8μｍのNi粉末、同1.5μｍのTiN粉
末、同μｍのTaC粉末、同0.8μｍのWC粉末、同１μｍの
NbC粉末、同1.2μｍのZrC粉末、および同1.2μｍのTiC
粉末を用意し、これら原料粉末をそれぞれ第１表に示さ
れる配合組成に配合し、ボールミルにて72時間湿式混合
し、乾燥した後、15kg/mm2の圧力にて圧粉体にプレス成
形し、ついで、この圧粉体を、いずれも窒素雰囲気中、
雰囲気圧力:10-2〜10torr、温度:1400〜1500℃、時間:
1.5〜２時間の範囲内の所定の条件で焼結することによ
って、実質的に配合組成と同一の成分組成をもち、かつ
ISO・SNGN432の形状をもった本発明切削チップ１〜３お
よび比較切削チップ１〜10をそれぞれ製造した。
なお、比較切削チップ１〜10は、いずれも構成成分の
うちの少なくともいずれか１種の成分含有量（第１表で
※印を付したもの）がこの発明の範囲から外れた組成を
もつものである。
うちの少なくともいずれか１種の成分含有量（第１表で
※印を付したもの）がこの発明の範囲から外れた組成を
もつものである。
ついで、この結果得られた各種の切削チップについ
て、 被削材:SNCM439（硬さ:HB230）、 切削速度:180m/min、 送り:0.2mm/rev、 切込み:2mm、 切削時間:20分、 の条件で鋼丸棒の高速連続切削試験を行ない、耐摩耗性
を評価する目的で切刃の逃げ面摩耗幅を測定し、さら
に、チップの耐衝撃性を評価する目的で、 被削材:SKD61（硬さ:HRC50）、 切削速度:120m/min、 送り:SZ＝0.2mm/刃、 切込み:2mm、 切削時間:3分、 の条件で鋼角材のフライス切削試験を行ない、10個の切
刃数のうちの欠損発生数を測定し、第１表に示した。
て、 被削材:SNCM439（硬さ:HB230）、 切削速度:180m/min、 送り:0.2mm/rev、 切込み:2mm、 切削時間:20分、 の条件で鋼丸棒の高速連続切削試験を行ない、耐摩耗性
を評価する目的で切刃の逃げ面摩耗幅を測定し、さら
に、チップの耐衝撃性を評価する目的で、 被削材:SKD61（硬さ:HRC50）、 切削速度:120m/min、 送り:SZ＝0.2mm/刃、 切込み:2mm、 切削時間:3分、 の条件で鋼角材のフライス切削試験を行ない、10個の切
刃数のうちの欠損発生数を測定し、第１表に示した。
〔発明の効果〕 第１表に示される結果から、本発明切削チップ１〜３
は、すぐれた耐摩耗性と耐欠損性を示すのに対して、比
較切削チップ１〜10に見られるように構成成分のうちの
少なくともいずれか１種の含有量がこの発明の範囲から
外れると耐摩耗性と耐欠損性のうちの少なくともいずれ
かの特性が劣化するようになることが明らかです。
は、すぐれた耐摩耗性と耐欠損性を示すのに対して、比
較切削チップ１〜10に見られるように構成成分のうちの
少なくともいずれか１種の含有量がこの発明の範囲から
外れると耐摩耗性と耐欠損性のうちの少なくともいずれ
かの特性が劣化するようになることが明らかです。
上述のように、この発明のサーメット製切削チップ
は、これを構成するサーメットが耐塑性変形性および耐
衝撃性にすぐれ、かつ高硬度を有するので、高速切削は
勿論のこと、高送りおよび高切り込みなどの重切削、さ
らに大きな負荷と熱衝撃の加わるフライス切削などの厳
しい条件での断続切削に際して、すぐれた耐欠損性と耐
摩耗性を示し、長期に亘ってすぐれた切削性能を発揮す
るものである。
は、これを構成するサーメットが耐塑性変形性および耐
衝撃性にすぐれ、かつ高硬度を有するので、高速切削は
勿論のこと、高送りおよび高切り込みなどの重切削、さ
らに大きな負荷と熱衝撃の加わるフライス切削などの厳
しい条件での断続切削に際して、すぐれた耐欠損性と耐
摩耗性を示し、長期に亘ってすぐれた切削性能を発揮す
るものである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中原 啓 埼玉県大宮市北袋町１―297 三菱金属 株式会社中央研究所内 (56)参考文献 特開 昭62−79904（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−73857（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】結合相形成成分として、 W:5〜10％、 Coおよび／またはNi:10〜
20％、 を含有し、硬質相形成成分として、 窒化チタン:15〜30％、 炭化タンタル:3〜10
％、 炭化タングステン:5〜10％、 炭化ニオブ:1〜10％、 炭化ジルコニウム:0.1〜２％、 を含有し、残りが同じく硬質相形成成分としての炭化チ
タンと不可避不純物からなる組成（以上重量％）を有す
るサーメットで構成されたことを特徴とする耐塑性変形
性および耐衝撃性のすぐれたサーメット製切削チップ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62194604A JP2536537B2 (ja) | 1987-08-04 | 1987-08-04 | サ−メット製切削チップ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62194604A JP2536537B2 (ja) | 1987-08-04 | 1987-08-04 | サ−メット製切削チップ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6439343A JPS6439343A (en) | 1989-02-09 |
| JP2536537B2 true JP2536537B2 (ja) | 1996-09-18 |
Family
ID=16327310
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62194604A Expired - Fee Related JP2536537B2 (ja) | 1987-08-04 | 1987-08-04 | サ−メット製切削チップ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2536537B2 (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6173857A (ja) * | 1984-09-19 | 1986-04-16 | Mitsubishi Metal Corp | 切削工具用サ−メツト |
| JPH0616962B2 (ja) * | 1985-10-04 | 1994-03-09 | 三菱マテリアル株式会社 | 炭化チタン基サーメット製切削チップ |
-
1987
- 1987-08-04 JP JP62194604A patent/JP2536537B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6439343A (en) | 1989-02-09 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |