JP2591403B2 - 表面被覆超硬合金切削工具 - Google Patents
表面被覆超硬合金切削工具Info
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- JP2591403B2 JP2591403B2 JP4158751A JP15875192A JP2591403B2 JP 2591403 B2 JP2591403 B2 JP 2591403B2 JP 4158751 A JP4158751 A JP 4158751A JP 15875192 A JP15875192 A JP 15875192A JP 2591403 B2 JP2591403 B2 JP 2591403B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cemented carbide
- coated
- cutting
- cutting tool
- chip
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- Expired - Lifetime
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- Cutting Tools, Boring Holders, And Turrets (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、高送り連続切削、断
続切削などの苛酷な条件の切削に対して優れた耐摩耗性
および耐塑性変形性を有する表面被覆超硬合金切削工具
に関するものであり、上記表面被覆切削工具は、チッ
プ、エンドミル、ドリルなどの切削工具は勿論のこと、
その他あらゆる切削工具をも含むものである。
続切削などの苛酷な条件の切削に対して優れた耐摩耗性
および耐塑性変形性を有する表面被覆超硬合金切削工具
に関するものであり、上記表面被覆切削工具は、チッ
プ、エンドミル、ドリルなどの切削工具は勿論のこと、
その他あらゆる切削工具をも含むものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、ＷＣ基超硬合金を基体とし、そ
の表面に元素周期律表のＩＶａ、Ｖａ、ＶＩａ族および
Ａｌの炭化物、窒化物、酸化物およびこれらの複合化合
物のうちの１種の単層または２種以上の複層（以下、硬
質層という）を被覆してなる表面被覆超硬合金切削工具
は知られている。
の表面に元素周期律表のＩＶａ、Ｖａ、ＶＩａ族および
Ａｌの炭化物、窒化物、酸化物およびこれらの複合化合
物のうちの１種の単層または２種以上の複層（以下、硬
質層という）を被覆してなる表面被覆超硬合金切削工具
は知られている。
【０００３】上記基体となるＷＣ基超硬合金は、結合相
形成成分としてＣｏ：３〜３０重量％、必要に応じて元
素周期律表のＩＶａ、Ｖａ、ＶＩａ族金属の炭化物、窒
化物、炭窒化物およびこれら２種以上の複合化合物：３
０重量％以下を含有し、残りがＷＣおよび不可避不純物
からなる組成を有している。
形成成分としてＣｏ：３〜３０重量％、必要に応じて元
素周期律表のＩＶａ、Ｖａ、ＶＩａ族金属の炭化物、窒
化物、炭窒化物およびこれら２種以上の複合化合物：３
０重量％以下を含有し、残りがＷＣおよび不可避不純物
からなる組成を有している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、近年、切削効
率の向上から、高送り連続切削および断続切削などの苛
酷な条件の切削に耐えることのできる表面被覆超硬合金
切削工具が求められているが、上記従来の表面被覆超硬
合金切削工具ではかかる苛酷な条件の切削に対する要求
に十分対応することができなかった。
率の向上から、高送り連続切削および断続切削などの苛
酷な条件の切削に耐えることのできる表面被覆超硬合金
切削工具が求められているが、上記従来の表面被覆超硬
合金切削工具ではかかる苛酷な条件の切削に対する要求
に十分対応することができなかった。
【０００５】その理由として、上記苛酷な条件の切削を
行なうと切刃が塑性変形し、上記切刃が塑性変形すると
切刃に被覆されている硬質層にクラックが発生し、硬質
層に一旦クラックが発生するとクラックは急速に伝播
し、硬質層の剥離および切刃の欠損に至らしめるものと
考えられる。したがって、硬質層のクラック発生は超硬
合金基体が塑性変形することによるものであるから、超
硬合金基体の耐塑性変形性を向上させるには結合相形成
成分のＣｏ量を減らすことにより解決されるが、Ｃｏ量
を減らすと超硬合金基体の靭性が低下し、基体自体の耐
欠損性が低下してしまうのでＣｏ量を減らすには限界が
あり、上記要求に対応できる表面被覆超硬合金切削工具
は得られない。
行なうと切刃が塑性変形し、上記切刃が塑性変形すると
切刃に被覆されている硬質層にクラックが発生し、硬質
層に一旦クラックが発生するとクラックは急速に伝播
し、硬質層の剥離および切刃の欠損に至らしめるものと
考えられる。したがって、硬質層のクラック発生は超硬
合金基体が塑性変形することによるものであるから、超
硬合金基体の耐塑性変形性を向上させるには結合相形成
成分のＣｏ量を減らすことにより解決されるが、Ｃｏ量
を減らすと超硬合金基体の靭性が低下し、基体自体の耐
欠損性が低下してしまうのでＣｏ量を減らすには限界が
あり、上記要求に対応できる表面被覆超硬合金切削工具
は得られない。
【０００６】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明者等は、
従来よりも耐塑性変形性および耐欠損性に優れかつ硬質
層に対する密着性に優れたＷＣ基超硬合金を基体とする
表面被覆超硬合金切削工具を開発すべく研究を行った結
果、Ｃｒ：０．１〜４．０重量％を含有せしめたＷＣ基
超硬合金は、同一Ｃｏ量の従来のＷＣ基超硬合金に比べ
て塑性変形しにくく、靭性を有し、さらに硬質層に対す
る密着性も優れており、かかるＣｒ：０．１〜４．０重
量％含有のＷＣ基超硬合金を基体とし、その表面に硬質
層を被覆してなる表面被覆超硬合金切削工具は、従来の
表面被覆超硬合金切削工具に比べて、上記苛酷な条件の
切削に対する要求に十分対応することができるという知
見を得たのである。
従来よりも耐塑性変形性および耐欠損性に優れかつ硬質
層に対する密着性に優れたＷＣ基超硬合金を基体とする
表面被覆超硬合金切削工具を開発すべく研究を行った結
果、Ｃｒ：０．１〜４．０重量％を含有せしめたＷＣ基
超硬合金は、同一Ｃｏ量の従来のＷＣ基超硬合金に比べ
て塑性変形しにくく、靭性を有し、さらに硬質層に対す
る密着性も優れており、かかるＣｒ：０．１〜４．０重
量％含有のＷＣ基超硬合金を基体とし、その表面に硬質
層を被覆してなる表面被覆超硬合金切削工具は、従来の
表面被覆超硬合金切削工具に比べて、上記苛酷な条件の
切削に対する要求に十分対応することができるという知
見を得たのである。
【０００７】この発明は、かかる知見にもとづいてなさ
れたものであって、Ｃｒ：０．１〜４．０重量％を含有
するＷＣ基超硬合金を基体とする表面被覆超硬合金切削
工具に特徴を有するものである。
れたものであって、Ｃｒ：０．１〜４．０重量％を含有
するＷＣ基超硬合金を基体とする表面被覆超硬合金切削
工具に特徴を有するものである。
【０００８】この発明の基体となるＷＣ基超硬合金に含
まれるＣｒ量を０．１〜４．０重量％に定めたのは、Ｃ
ｒが０．１重量％未満ではＷＣ基超硬合金の耐塑性変形
性が十分に向上しないためであり、また、Ｃｒが４．０
重量％を越えると耐欠損性が低下してしまうことによる
ものである。
まれるＣｒ量を０．１〜４．０重量％に定めたのは、Ｃ
ｒが０．１重量％未満ではＷＣ基超硬合金の耐塑性変形
性が十分に向上しないためであり、また、Ｃｒが４．０
重量％を越えると耐欠損性が低下してしまうことによる
ものである。
【０００９】上記Ｃｒ含有ＷＣ基超硬合金を製造するに
は、通常の原料粉末にＣｒの炭化物、窒化物、酸化物お
よびこれらの化合物の１種または２種以上を添加混合
し、このＣｒを含む原料粉末を通常の条件でプレス成形
したのち焼結する。得られたＷＣ基超硬合金中に含まれ
るＣｒは、添加量が少ない場合には結合相形成成分のＣ
ｏ中に固溶した状態にあり、添加量が多くなるとＣｏ中
への固溶と同時に第３相として析出する場合もある。
は、通常の原料粉末にＣｒの炭化物、窒化物、酸化物お
よびこれらの化合物の１種または２種以上を添加混合
し、このＣｒを含む原料粉末を通常の条件でプレス成形
したのち焼結する。得られたＷＣ基超硬合金中に含まれ
るＣｒは、添加量が少ない場合には結合相形成成分のＣ
ｏ中に固溶した状態にあり、添加量が多くなるとＣｏ中
への固溶と同時に第３相として析出する場合もある。
【００１０】
【実施例】表１に示されるＣｒを含有した成分組成のＷ
Ｃ基超硬合金、Ｃｒを４．０重量％を越えて含有した成
分組成のＷＣ超硬合金、およびＣｒを含有しないＷＣ基
超硬合金を用意し、これらＷＣ基超硬合金を用いてＩＳ
Ｏ規格ＣＮＭＧ４３３の形状を有するチップを作製し
た。これらＷＣ基超硬合金チップを基体とし、その表面
にＣＶＤ法により表１に示される厚さの硬質層を形成
し、本発明表面被覆超硬合金チップ（以下、本発明被覆
チップという）１〜５、比較表面被覆超硬合金チップ
（以下、比較被覆チップという）、および従来表面被覆
超硬合金チップ（以下、従来被覆チップという）１〜５
をそれぞれ作製した。
Ｃ基超硬合金、Ｃｒを４．０重量％を越えて含有した成
分組成のＷＣ超硬合金、およびＣｒを含有しないＷＣ基
超硬合金を用意し、これらＷＣ基超硬合金を用いてＩＳ
Ｏ規格ＣＮＭＧ４３３の形状を有するチップを作製し
た。これらＷＣ基超硬合金チップを基体とし、その表面
にＣＶＤ法により表１に示される厚さの硬質層を形成
し、本発明表面被覆超硬合金チップ（以下、本発明被覆
チップという）１〜５、比較表面被覆超硬合金チップ
（以下、比較被覆チップという）、および従来表面被覆
超硬合金チップ（以下、従来被覆チップという）１〜５
をそれぞれ作製した。
【００１１】
【表１】
【００１２】上記本発明被覆チップ１〜５、比較被覆チ
ップおよび従来被覆チップ１〜５を用い、以下の条件で
切削試験を行なった。
ップおよび従来被覆チップ１〜５を用い、以下の条件で
切削試験を行なった。
【００１３】（ａ） 連続切削試験 被削材 ：ＳＮＣＭ４３９（硬さ、ＨB ２５０） 切削速度：１８０ｍ／min.、 送 り ：０．５ｍｍ／rev.、 切込み ：１．５ｍｍ、 切削時間：２０分、 切削油 ：なし、 なる条件で切削し、切削後の切刃の塑性変形を含む逃げ
面摩耗幅を測定し、その結果を表２に示した。
面摩耗幅を測定し、その結果を表２に示した。
【００１４】（ｂ） 断続切削試験 被削材 ：ＳＮＣＭ４３９（硬さ、ＨB ２５０）からな
る幅：１５０ｍｍの角材、 送 り ：０．３ｍｍ／rev.、 切込み ：２ｍｍ、 切削時間：５分、 切削油 ：なし、 の条件でそれぞれ１０個の被覆チップについて断続切削
し、欠損発生率（欠損発生チップ数／試験チップ数）を
測定し、その結果を表２に示した。
る幅：１５０ｍｍの角材、 送 り ：０．３ｍｍ／rev.、 切込み ：２ｍｍ、 切削時間：５分、 切削油 ：なし、 の条件でそれぞれ１０個の被覆チップについて断続切削
し、欠損発生率（欠損発生チップ数／試験チップ数）を
測定し、その結果を表２に示した。
【００１５】
【表２】
【発明の効果】表１および表２を見ながら、まず本発明
被覆チップ１と従来被覆チップ１を対比すると、硬質層
は同一であっても硬質層を被覆するＷＣ基超硬合金基体
にＣｒが含まれる本発明被覆チップ１は、ＷＣ基超硬合
金基体にＣｒが含まれない従来被覆チップ１よりも耐摩
耗性および耐欠損性に優れることがわかる。さらに本発
明被覆チップ２と従来被覆チップ２、本発明被覆チップ
３と従来被覆チップ３、本発明被覆チップ４と従来被覆
チップ４、および本発明被覆チップ５と従来被覆チップ
５をそれぞれ対比しても同じ結果が得られることがわか
る。しかし、比較被覆チップに見られるようにＣｒ含有
量が４．０重量％を越えると耐欠損性が大幅に低下する
ので好ましくないこともわかる。
被覆チップ１と従来被覆チップ１を対比すると、硬質層
は同一であっても硬質層を被覆するＷＣ基超硬合金基体
にＣｒが含まれる本発明被覆チップ１は、ＷＣ基超硬合
金基体にＣｒが含まれない従来被覆チップ１よりも耐摩
耗性および耐欠損性に優れることがわかる。さらに本発
明被覆チップ２と従来被覆チップ２、本発明被覆チップ
３と従来被覆チップ３、本発明被覆チップ４と従来被覆
チップ４、および本発明被覆チップ５と従来被覆チップ
５をそれぞれ対比しても同じ結果が得られることがわか
る。しかし、比較被覆チップに見られるようにＣｒ含有
量が４．０重量％を越えると耐欠損性が大幅に低下する
ので好ましくないこともわかる。
【００１６】上述のように、表面被覆超硬合金切削工具
の基体にＣｒ：０．１〜４．０重量％を含むＷＣ基超硬
合金を用いることにより、硬質層の基体に対する密着性
並びに基体自体の耐塑性変形性および耐欠損性が向上
し、従来よりも一層苛酷な条件の切削に対して十分に対
応することができ、産業上すぐれた効果を奏するもので
ある。
の基体にＣｒ：０．１〜４．０重量％を含むＷＣ基超硬
合金を用いることにより、硬質層の基体に対する密着性
並びに基体自体の耐塑性変形性および耐欠損性が向上
し、従来よりも一層苛酷な条件の切削に対して十分に対
応することができ、産業上すぐれた効果を奏するもので
ある。
【００１７】なお、上記実施例ではチップについて述べ
ているが、この発明は上記チップに限定されるものでは
ない。
ているが、この発明は上記チップに限定されるものでは
ない。
Claims (1)
- 【請求項１】 ＷＣ基超硬合金基体表面に元素周期率表
のＩＶａ、Ｖａ、ＶＩａ族およびＡｌの炭化物、窒化
物、酸化物およびこれらの複合化合物のうちの１種の単
層または２種以上の複層を被覆してなる表面被覆超硬合
金切削工具において、 上記ＷＣ基超硬合金基体は、Ｃｒ：０．１〜４．０重量
％を含有するＷＣ基超硬合金からなることを特徴とする
表面被覆超硬合金切削工具。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4158751A JP2591403B2 (ja) | 1992-05-26 | 1992-05-26 | 表面被覆超硬合金切削工具 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4158751A JP2591403B2 (ja) | 1992-05-26 | 1992-05-26 | 表面被覆超硬合金切削工具 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05329703A JPH05329703A (ja) | 1993-12-14 |
| JP2591403B2 true JP2591403B2 (ja) | 1997-03-19 |
Family
ID=15678540
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4158751A Expired - Lifetime JP2591403B2 (ja) | 1992-05-26 | 1992-05-26 | 表面被覆超硬合金切削工具 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2591403B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09295205A (ja) * | 1996-04-26 | 1997-11-18 | Hitachi Tool Eng Ltd | 被覆超硬合金製スローアウェイインサート及びその製法 |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5715187A (en) * | 1980-07-01 | 1982-01-26 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | Repairing method of leakage part of gas pipings at operation |
| JPS57203745A (en) * | 1981-06-09 | 1982-12-14 | Toshiba Tungaloy Co Ltd | Solution reinforced hard alloy |
| JPS5832226A (ja) * | 1981-08-20 | 1983-02-25 | Sanyo Electric Co Ltd | Ｖｔｒの回転磁気ヘツド装置 |
| JPS60187678A (ja) * | 1984-03-06 | 1985-09-25 | Toshiba Tungaloy Co Ltd | 被覆焼結合金工具 |
| JPS6136071A (ja) * | 1984-07-28 | 1986-02-20 | 湊 嘉二男 | 風船支柱自転車傘 |
| JPS6223041A (ja) * | 1985-07-23 | 1987-01-31 | Konishiroku Photo Ind Co Ltd | 写真焼付処理方法 |
| JPH01215947A (ja) * | 1988-02-24 | 1989-08-29 | Toshiba Tungaloy Co Ltd | 切削又は切断工具部材用超硬合金 |
| JPH02190471A (ja) * | 1989-01-20 | 1990-07-26 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 高硬度材料切削用被覆超硬合金切削工具 |
-
1992
- 1992-05-26 JP JP4158751A patent/JP2591403B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5715187A (en) * | 1980-07-01 | 1982-01-26 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | Repairing method of leakage part of gas pipings at operation |
| JPS57203745A (en) * | 1981-06-09 | 1982-12-14 | Toshiba Tungaloy Co Ltd | Solution reinforced hard alloy |
| JPS5832226A (ja) * | 1981-08-20 | 1983-02-25 | Sanyo Electric Co Ltd | Ｖｔｒの回転磁気ヘツド装置 |
| JPS60187678A (ja) * | 1984-03-06 | 1985-09-25 | Toshiba Tungaloy Co Ltd | 被覆焼結合金工具 |
| JPS6136071A (ja) * | 1984-07-28 | 1986-02-20 | 湊 嘉二男 | 風船支柱自転車傘 |
| JPS6223041A (ja) * | 1985-07-23 | 1987-01-31 | Konishiroku Photo Ind Co Ltd | 写真焼付処理方法 |
| JPH01215947A (ja) * | 1988-02-24 | 1989-08-29 | Toshiba Tungaloy Co Ltd | 切削又は切断工具部材用超硬合金 |
| JPH02190471A (ja) * | 1989-01-20 | 1990-07-26 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 高硬度材料切削用被覆超硬合金切削工具 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05329703A (ja) | 1993-12-14 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19961029 |