JP2613799B2 - サーメット切削用工具 - Google Patents
サーメット切削用工具Info
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Classifications
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
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- B22F7/06—Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression of composite workpieces or articles from parts, e.g. to form tipped tools
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
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- C22C29/02—Alloys based on carbides, oxides, nitrides, borides, or silicides, e.g. cermets, or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides based on carbides or carbonitrides
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-
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- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
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Description
【発明の詳細な説明】 発明の背景 本発明はサーメット組成物に関する。詳細には金属お
よび合金を切削する場合使用するサーメット切削用工具
に関する。
よび合金を切削する場合使用するサーメット切削用工具
に関する。
本明細書の場合、サーメットとは浸炭窒化チタン（ti
taniumu Carbonitride）とバインダー金属とを含む焼結
組成物を指すものとする。
taniumu Carbonitride）とバインダー金属とを含む焼結
組成物を指すものとする。
これまで種々のサーメット切削用工具が金属や合金の
機械加工に使用されてきた。それらサーメットのなかに
はルディ（Rudy）による米国特許第3.971.656号に記載
のサーメットがあるが、それ等サーメットはモリブデン
またはタングステンと固溶体の浸炭窒化物、およびニッ
ケル及び／又はコバルトのようなバインダー金属または
バインダー合金とを含有している。又それ以外の浸炭窒
化チタンを含有したサーメット組成物について、米国特
許第3.994.692号；第3.741.733号；第3.671.201号；第
4.120.719号に記載されている。またこの点について
は、H.ドイ（Doi）による『進歩したTiCおよびTiC−TiN
ベースのサーメット』「“Advanced TiC and Tic TiN B
ase Cermets"Scienceof Hard Materials（1986）Pages 489−523］が興味深い。この
ようなサーメット切削用工具組成物（重量パーセント:w
/oで表示）の市販品の例を表−Ｉにかかげた。
機械加工に使用されてきた。それらサーメットのなかに
はルディ（Rudy）による米国特許第3.971.656号に記載
のサーメットがあるが、それ等サーメットはモリブデン
またはタングステンと固溶体の浸炭窒化物、およびニッ
ケル及び／又はコバルトのようなバインダー金属または
バインダー合金とを含有している。又それ以外の浸炭窒
化チタンを含有したサーメット組成物について、米国特
許第3.994.692号；第3.741.733号；第3.671.201号；第
4.120.719号に記載されている。またこの点について
は、H.ドイ（Doi）による『進歩したTiCおよびTiC−TiN
ベースのサーメット』「“Advanced TiC and Tic TiN B
ase Cermets"Scienceof Hard Materials（1986）Pages 489−523］が興味深い。この
ようなサーメット切削用工具組成物（重量パーセント:w
/oで表示）の市販品の例を表−Ｉにかかげた。
前述の組成物は性能はよいが、問題として残っている
のは、従来の市販サーメット切削用工具に匹敵し、また
はさらに優れた靭性を有し、反面切削時には耐摩耗性が
よく顕著に性能の優れた（即ち、工具寿命が長い）旋削
用サーメット組成の切削用工具を製造する必要のあるこ
とである。
のは、従来の市販サーメット切削用工具に匹敵し、また
はさらに優れた靭性を有し、反面切削時には耐摩耗性が
よく顕著に性能の優れた（即ち、工具寿命が長い）旋削
用サーメット組成の切削用工具を製造する必要のあるこ
とである。
発明の要約 本発明者等は驚くべきことに、高速度、仕上げ（即ち
紙送り）旋削作業に使用する改良サーメット切削用工具
が、多量のタングステンと少量のバインダー金属を併用
した次の成分からなるサーメット組成物によって得られ
ることを見出したのである。すなわち前記組成は、約3.
5〜約6.5w/oのニッケル；約4.5〜約7.5w/oのコバルト、
但しニッケルとコバルトの合計は約８〜約11w/o;約20〜
約25w/oのタングステン；約５〜約11w/oのモリブデン；
合計が最大約6w/oのタンタルとニオブ ； 最大約0.05
w/oのクロム；最大約1w/oのアルミニウム；最大3w/oの
バナジウム；さらに残余成分は不純物を除き殆どチタ
ン、炭素および窒素であり；しかも少なくとも大部分の
炭素と窒素が金属炭窒化物（metal carbonnitrodes）及
び、金属炭化物と金属炭窒化物の混合物の群から選んだ
金属化合物として存在するが、またこの時の金属はタン
グステン、モリブデン、チタン、タンタル、ニオブ、バ
ナジウム、クロム、これら金属の固溶体および混合物の
群から選んだ金属である。
紙送り）旋削作業に使用する改良サーメット切削用工具
が、多量のタングステンと少量のバインダー金属を併用
した次の成分からなるサーメット組成物によって得られ
ることを見出したのである。すなわち前記組成は、約3.
5〜約6.5w/oのニッケル；約4.5〜約7.5w/oのコバルト、
但しニッケルとコバルトの合計は約８〜約11w/o;約20〜
約25w/oのタングステン；約５〜約11w/oのモリブデン；
合計が最大約6w/oのタンタルとニオブ ； 最大約0.05
w/oのクロム；最大約1w/oのアルミニウム；最大3w/oの
バナジウム；さらに残余成分は不純物を除き殆どチタ
ン、炭素および窒素であり；しかも少なくとも大部分の
炭素と窒素が金属炭窒化物（metal carbonnitrodes）及
び、金属炭化物と金属炭窒化物の混合物の群から選んだ
金属化合物として存在するが、またこの時の金属はタン
グステン、モリブデン、チタン、タンタル、ニオブ、バ
ナジウム、クロム、これら金属の固溶体および混合物の
群から選んだ金属である。
本発明の組成物の場合バインダー金属合計量（Ni＋C
o）は、バインダーの量が少いと破壊靭性が低下するの
で必要な破壊靭性が得るため最低8.0w/oが必要である。
しかし、バインダーの量は、その量が増加すると耐摩耗
性と工具寿命が低下するので11w/oをこえてはならな
い。本発明では大量の炭化タングステンを使用すること
を考慮し、ニッケルはコバルトよりも炭化チタンと窒化
チタンをよく湿潤し、コバルトはニッケルより炭化タン
グステンをよく湿潤するので、ニッケルとコバルトの両
者を添加している。そして好ましくはニッケルは約3.5
ないし約5.5w/oとし、コバルトは約4.5ないし約6.5w/o
とする。さらに好ましくはニッケルは約3.5ないし約4.5
w/oとし、コバルトは約4.5ないし約5.5w/oとする。
o）は、バインダーの量が少いと破壊靭性が低下するの
で必要な破壊靭性が得るため最低8.0w/oが必要である。
しかし、バインダーの量は、その量が増加すると耐摩耗
性と工具寿命が低下するので11w/oをこえてはならな
い。本発明では大量の炭化タングステンを使用すること
を考慮し、ニッケルはコバルトよりも炭化チタンと窒化
チタンをよく湿潤し、コバルトはニッケルより炭化タン
グステンをよく湿潤するので、ニッケルとコバルトの両
者を添加している。そして好ましくはニッケルは約3.5
ないし約5.5w/oとし、コバルトは約4.5ないし約6.5w/o
とする。さらに好ましくはニッケルは約3.5ないし約4.5
w/oとし、コバルトは約4.5ないし約5.5w/oとする。
モリブデンは、炭窒化チタン粒子に対するニッケルバ
インダーの湿潤性を向上するために少なくとも5w/o使用
している。しかし、モリブデンは約11w/o以下であるこ
とが好ましい。さらに好ましくは本組成物の場合にはモ
リブデンを約9.5w/oないし約10.5w/o含有することであ
る。
インダーの湿潤性を向上するために少なくとも5w/o使用
している。しかし、モリブデンは約11w/o以下であるこ
とが好ましい。さらに好ましくは本組成物の場合にはモ
リブデンを約9.5w/oないし約10.5w/o含有することであ
る。
タングステンは組成物中に約20w/oを上まわって存在
し、組成物の熱伝導度が改善され、最適な靭性と耐摩耗
性が併せ与えられる。しかし、タングステンは約25w/o
を越してはならない。その理由は、この量を越すと、使
用中の切削用工具のクレーターの耐摩耗性の低下から分
るように、明らかにタングステンが化学的耐摩耗性悪影
響を与えるからである。必要なクレーターの耐摩耗性を
一層確実なものとするためには、タングステンは約23w/
o未満に押えるのが好ましい。
し、組成物の熱伝導度が改善され、最適な靭性と耐摩耗
性が併せ与えられる。しかし、タングステンは約25w/o
を越してはならない。その理由は、この量を越すと、使
用中の切削用工具のクレーターの耐摩耗性の低下から分
るように、明らかにタングステンが化学的耐摩耗性悪影
響を与えるからである。必要なクレーターの耐摩耗性を
一層確実なものとするためには、タングステンは約23w/
o未満に押えるのが好ましい。
本発明の切削用工具のすぐれた性能が、高価な合金用
元素タンタルを使用することなしに得られたことは驚く
べきことである。本元素は高価なため使用するのは好ま
しくないが、性能向上のためには単独使用するため、又
はニオブ、バナジウム、クロムあるいはアルミニウムの
１種または２種以上と併用することが考えられる。
元素タンタルを使用することなしに得られたことは驚く
べきことである。本元素は高価なため使用するのは好ま
しくないが、性能向上のためには単独使用するため、又
はニオブ、バナジウム、クロムあるいはアルミニウムの
１種または２種以上と併用することが考えられる。
タンタル及び／又はニオブは、熱衝撃を変形抵抗性を
改善するために（Ta＋Nb合計）として約6w/o以下添加す
る事ができる。
改善するために（Ta＋Nb合計）として約6w/o以下添加す
る事ができる。
バナジウムは、チタン、バナジウムの炭化物および炭
窒化物の固溶体を形成することによって高温変形抵抗を
改善するため、最高約3w/o、好ましくは2w/o未満添加す
ることができる。
窒化物の固溶体を形成することによって高温変形抵抗を
改善するため、最高約3w/o、好ましくは2w/o未満添加す
ることができる。
クロムは、バインダーを強化することによって高温耐
クリープ性を改善するため最高0.05w/o添加できる。0.0
5w/oを上回るとクロムはバインダーの延性を低下させや
すく、当然組成物の靭性を低下する傾向がある。
クリープ性を改善するため最高0.05w/o添加できる。0.0
5w/oを上回るとクロムはバインダーの延性を低下させや
すく、当然組成物の靭性を低下する傾向がある。
またアルミニウムも本組成物に対し、バインダー中に
ニッケルアルミニド析出物を形成することによるバイン
ダーを強化するため、最高1w/o添加することができる。
ニッケルアルミニド析出物を形成することによるバイン
ダーを強化するため、最高1w/o添加することができる。
残余の物質には、不純物（例えば、酸素）は別とし
て、チタン、炭素および窒素がある。ただし、タンタ
ル、ニオブ、バナジウムまたはアルミニウムは故意に加
えたものではなく、不純物としてそれぞれ0.05w/o未満
存在し得るものである。
て、チタン、炭素および窒素がある。ただし、タンタ
ル、ニオブ、バナジウムまたはアルミニウムは故意に加
えたものではなく、不純物としてそれぞれ0.05w/o未満
存在し得るものである。
本組成物は、種々の出発原料を利用する従来の粉末冶
金法を用いてチタンを炭化チタンや炭窒化チタン粉末と
して添加して調製した。タングステン、モリブデン、バ
ナジウム、タンタル、ニオブおよびクロムは好ましくは
金属炭化物として添加する。コバルトとニッケルは金属
粉末として添加する。アルミニウムは、もし添加するな
らば、アルミニウム化合物として添加する。これら粉末
は好ましくは一緒に粉砕し、プレスし、ついで焼結し、
グラインド及び／又はホーニング仕上げするか又はする
ことなしに割出し可能な（indexable）切削用インサー
トとして使用可能な、ほぼ完全に緻密化した形状物が得
られる。
金法を用いてチタンを炭化チタンや炭窒化チタン粉末と
して添加して調製した。タングステン、モリブデン、バ
ナジウム、タンタル、ニオブおよびクロムは好ましくは
金属炭化物として添加する。コバルトとニッケルは金属
粉末として添加する。アルミニウムは、もし添加するな
らば、アルミニウム化合物として添加する。これら粉末
は好ましくは一緒に粉砕し、プレスし、ついで焼結し、
グラインド及び／又はホーニング仕上げするか又はする
ことなしに割出し可能な（indexable）切削用インサー
トとして使用可能な、ほぼ完全に緻密化した形状物が得
られる。
本発明のこれら及び他の態様は、本発明の好ましい実
施態様の詳細な説明を次に簡単な説明をした図面と共に
検討することによって一層明らかになるであろう。
施態様の詳細な説明を次に簡単な説明をした図面と共に
検討することによって一層明らかになるであろう。
図面の簡単な説明 図はSEM（走査型電子顕微鏡法）により倍率5000倍で
観察した本発明による切削用インサートの典型的な微細
構造である。
観察した本発明による切削用インサートの典型的な微細
構造である。
本発明の好ましい実施態様の詳細な説明 本発明の場合、炭化タングステン、炭窒化チタン、炭
化チタン、炭化モリブデン、コバルト粉末およびニッケ
ル粉末を一緒に加えて表−II、表−IIIに記載の重さ300
0gの１番目の出発混合物（混合物−Ｉ）を用意した。
化チタン、炭化モリブデン、コバルト粉末およびニッケ
ル粉末を一緒に加えて表−II、表−IIIに記載の重さ300
0gの１番目の出発混合物（混合物−Ｉ）を用意した。
出発混合物は21.000グラムの浸炭した炭化タングステ
ンサイクロイド（cemented tungusten carbide cycloid
s）をボールミル中でヘプタンと共に36時間粉砕して見
掛け粒度約0.7ないし0.8ミクロンに粉砕した。得られた
粉砕スラリーをシグマブレードドライヤー中に潤滑剤と
界面活性剤と共にいれた。乾燥後、得られた混合物をス
クリーンによりフィツミルした（Fitzmilled）。得られ
た混合物を有柱コールドプレスし（cold pillpressed）
そして真空焼結した。焼結は30分間1200℃に保って行
い、さらに1450℃、まで昇温するのに90分かけて行い、
次いで電源を切って炉を冷却した。
ンサイクロイド（cemented tungusten carbide cycloid
s）をボールミル中でヘプタンと共に36時間粉砕して見
掛け粒度約0.7ないし0.8ミクロンに粉砕した。得られた
粉砕スラリーをシグマブレードドライヤー中に潤滑剤と
界面活性剤と共にいれた。乾燥後、得られた混合物をス
クリーンによりフィツミルした（Fitzmilled）。得られ
た混合物を有柱コールドプレスし（cold pillpressed）
そして真空焼結した。焼結は30分間1200℃に保って行
い、さらに1450℃、まで昇温するのに90分かけて行い、
次いで電源を切って炉を冷却した。
前記工程の結果、図のような典型的な微細構造を有す
る焼結物を得た。図示のように炭化物および炭窒化物の
粒子は非常に微細（＜〜３ミクロン）であり、双子山分
布（bimodal side distribution）を示していた。
る焼結物を得た。図示のように炭化物および炭窒化物の
粒子は非常に微細（＜〜３ミクロン）であり、双子山分
布（bimodal side distribution）を示していた。
図の大きな黒い粒子は、固溶体のモリブデン及び／又
はタングステンを含むことの出来る炭窒化チタン相であ
ると考えられる。大きな黒い粒子を囲む淡灰色の相もま
た炭窒化チタン相であるが、黒色相よりもモリブデン及
び／又はタングステンを多く含んでいるものと考えられ
る。白い粒子は、固溶体のモリブデン及びチタンも含む
ことができるタングステンに富んだ炭化物粒子であると
考えられる。走査型電子顕微鏡の性質上、ニッケル、コ
バルトおよびモリブデンを含み、さらに少量のタングス
テン、炭素、チタンおよび窒素をも含むことのできるバ
インダー相は、図には明確に現れてはいない。
はタングステンを含むことの出来る炭窒化チタン相であ
ると考えられる。大きな黒い粒子を囲む淡灰色の相もま
た炭窒化チタン相であるが、黒色相よりもモリブデン及
び／又はタングステンを多く含んでいるものと考えられ
る。白い粒子は、固溶体のモリブデン及びチタンも含む
ことができるタングステンに富んだ炭化物粒子であると
考えられる。走査型電子顕微鏡の性質上、ニッケル、コ
バルトおよびモリブデンを含み、さらに少量のタングス
テン、炭素、チタンおよび窒素をも含むことのできるバ
インダー相は、図には明確に現れてはいない。
前記プロセスにより、Ａ型空隙率（代表的にはA02な
いしA04型空隙率のみである）を示す、少なくとも略完
全に緻密な生成物が得られる。好ましいものではない
が、Ｂ型空隙率が在っても切削性能には不利な影響はな
い。
いしA04型空隙率のみである）を示す、少なくとも略完
全に緻密な生成物が得られる。好ましいものではない
が、Ｂ型空隙率が在っても切削性能には不利な影響はな
い。
本発明による２番目の混合物（混合物II）は、真空焼
結でなくアルゴン中で焼結した点を除き、混合物Ｉの場
合と同様な方法で粉砕し、プレスし、焼結して得られ
た。なお、混合物IIは混合物Ｉよりもタングステン含有
量が多い。
結でなくアルゴン中で焼結した点を除き、混合物Ｉの場
合と同様な方法で粉砕し、プレスし、焼結して得られ
た。なお、混合物IIは混合物Ｉよりもタングステン含有
量が多い。
本発明以外の、タングステン含有量の少ない３番目の
混合物（混合物III）を比較する目的で調製した。混合
物Ｉ、混合物II、混合物IIIの焼結物の化学成分量（w/o
表示）と他の諸性質を表−IVに示した。焼結後混合物Ｉ
はタングステンを23w/o含有しているが、粉砕前の混合
物のタングステン濃度（表−III参照）より約2.5w/o増
加していることに注目すべきである。
混合物（混合物III）を比較する目的で調製した。混合
物Ｉ、混合物II、混合物IIIの焼結物の化学成分量（w/o
表示）と他の諸性質を表−IVに示した。焼結後混合物Ｉ
はタングステンを23w/o含有しているが、粉砕前の混合
物のタングステン濃度（表−III参照）より約2.5w/o増
加していることに注目すべきである。
このタングステン濃度の増加は、粉末状混合物を粉砕
するさいに使用する浸炭した炭化タングステンサイクロ
イドから炭化タングステンを拾い上げたためだと考えら
れている。
するさいに使用する浸炭した炭化タングステンサイクロ
イドから炭化タングステンを拾い上げたためだと考えら
れている。
前記３種類の混合物から得た焼結物を研削してタイプ
SNG−433の割出し可能な（indexable）切削インサート
をつくり、これらと市販品グレードB,C,DおよびＥでつ
くったタイプSNG−433切削用インサートと比較試験し
た。その試験方法と結果は表−Ｖないし表−IXに詳述し
てある（工具寿命を分単位で記載。） 表−Ｖに記載の試験において、高速度、低速送り（即
ち、仕上げ）旋削試験条件の場合、本発明による混合物
IIが供試市販品レードより明らかに優れていることがわ
かる。しかし表−VIに記載の試験で取り上げた高速度、
高速送り条件（荒仕上げ）の場合には、混合物IIの性能
と市販品グレードＣとＢとの性能はほぼ同等であった。
SNG−433の割出し可能な（indexable）切削インサート
をつくり、これらと市販品グレードB,C,DおよびＥでつ
くったタイプSNG−433切削用インサートと比較試験し
た。その試験方法と結果は表−Ｖないし表−IXに詳述し
てある（工具寿命を分単位で記載。） 表−Ｖに記載の試験において、高速度、低速送り（即
ち、仕上げ）旋削試験条件の場合、本発明による混合物
IIが供試市販品レードより明らかに優れていることがわ
かる。しかし表−VIに記載の試験で取り上げた高速度、
高速送り条件（荒仕上げ）の場合には、混合物IIの性能
と市販品グレードＣとＢとの性能はほぼ同等であった。
試験条件： 304.8smm（表面m/分:surface meter/min.）,0.0254cmpr
（cm/回転:cm/revolution）、0.254cm doc（カット深
さ:depth of cut） SNG−433（0.00762〜0.01016cm×25゜Ｋ−ランド） 15゜横切れ刃角 冷却剤なし。
（cm/回転:cm/revolution）、0.254cm doc（カット深
さ:depth of cut） SNG−433（0.00762〜0.01016cm×25゜Ｋ−ランド） 15゜横切れ刃角 冷却剤なし。
工具寿命の基準（表Ｖ〜IXに報告の全ての試験に共
通）： fw:0.381mm、均一なフランクの摩耗 mw:0.756mm、局部的なフランクの摩耗 cr:1.016mm、クレーターの摩耗 dn:0.756mm、カットノッチの深さ ch:0.756mm、局部的摩耗またはチップ bk:破損 表−VI AISI1045鋼（180〜200BHN）の旋削工具の材料 市販品グレードＤ 2.4bk 市販品グレードＥ 2.1bk 混合物II 3.5cr 市販品グレードＣ 3.6fw 市販品グレードＢ 3.3cr 試験条件： 304.8smm、0.0660cmpr、0.254cm doc 他の試験条件は表−Ｖと同一である。
通）： fw:0.381mm、均一なフランクの摩耗 mw:0.756mm、局部的なフランクの摩耗 cr:1.016mm、クレーターの摩耗 dn:0.756mm、カットノッチの深さ ch:0.756mm、局部的摩耗またはチップ bk:破損 表−VI AISI1045鋼（180〜200BHN）の旋削工具の材料 市販品グレードＤ 2.4bk 市販品グレードＥ 2.1bk 混合物II 3.5cr 市販品グレードＣ 3.6fw 市販品グレードＢ 3.3cr 試験条件： 304.8smm、0.0660cmpr、0.254cm doc 他の試験条件は表−Ｖと同一である。
表−VIIに記載の試験において、混合物IIは比較混合
物IIIおよび市販品グレードＢより少なくとも約２〜１
倍すぐれていた。
物IIIおよび市販品グレードＢより少なくとも約２〜１
倍すぐれていた。
表−VIIIに記載の試験において、混合物IIは市販品グ
レードＢよりも約２〜１倍未満、比較混合物IIIに対し
ては約３〜１倍すぐれていた。混合物IIは一試験におい
て失敗したが、わずか8.1分後に引き続いて行ったイン
サート試験で、他のインサートより少しＫ−ランド大き
いことが分かった。それによって先の試験の失敗の理由
がわかった。
レードＢよりも約２〜１倍未満、比較混合物IIIに対し
ては約３〜１倍すぐれていた。混合物IIは一試験におい
て失敗したが、わずか8.1分後に引き続いて行ったイン
サート試験で、他のインサートより少しＫ−ランド大き
いことが分かった。それによって先の試験の失敗の理由
がわかった。
前記試験から、仕上げ旋削条件で行った場合は、他の
グレードに比べ混合物IIの耐摩耗性がすぐれていること
がわかる。
グレードに比べ混合物IIの耐摩耗性がすぐれていること
がわかる。
表−IXに記載の試験で、切削刃の調製法の効果［ホー
ニングしたものと、面取りした（chamfered）もの、即
ちＫ−ランドを与えた（Ｋ−landed）ものの比較］を研
究した、即ち本発明のホーニングした切削インサートの
性能と市販のホーニングしたインサート性能を比較し
た。表−IXから分るように、ホーニングした混合物のＩ
のインサートはＫ−ランドを与えた混合物Ｉのインサー
トよりも実質的に性能が優れていた。さらに、ホーニン
グした混合物Ｉのインサートの方がＫ−ランドを与えた
混合物Ｉのインサートよりチッピングや破損を受けにく
かった。
ニングしたものと、面取りした（chamfered）もの、即
ちＫ−ランドを与えた（Ｋ−landed）ものの比較］を研
究した、即ち本発明のホーニングした切削インサートの
性能と市販のホーニングしたインサート性能を比較し
た。表−IXから分るように、ホーニングした混合物のＩ
のインサートはＫ−ランドを与えた混合物Ｉのインサー
トよりも実質的に性能が優れていた。さらに、ホーニン
グした混合物Ｉのインサートの方がＫ−ランドを与えた
混合物Ｉのインサートよりチッピングや破損を受けにく
かった。
試験条件： 365.8smm、0.0254cmpr、0.254cm doc SNG−433（0.0025〜0.00508cm） SNG−433（0.00762〜0.1016cm×25゜Ｋ−ランド） 15゜横切れ刃角 冷却剤なし。
またホーニングした混合物Ｉは、ホーニングした市販
品グレードＢ、市販品グレードＣおよびホーニングした
混合物IIよりも実質的に優れていた。ホーニングした混
合物IIインサートは、市販品グレードＣにほぼ等しく、
市販品グレードＢより極く僅か優れていた。混合物Ｉと
混合物IIによって例示される本発明のものと市販品グレ
ードＡとを直接に比較することは、市販品グレードＡの
切削用インサートの外形が異なるため不可能であった。
しかし、市販品グレードＡと本発明を比較する試みを、
類似（同一ではない）の外形のインサートを用いて行っ
た。この試験の場合、グレードＡのインサートの方が本
発明のインサートより寿命が長かった。しかし、この結
果は確定的なものではない。それは、観察した性能上の
差がインサートの外形と性質、または、その双方による
ものかどうか不確かだからである。市販品グレードＡに
は多量のタングステンの外に相当量のタンタル、ニオブ
およびバナジウム添加物が含まれていることに注意すべ
きである。本発明ではこのような添加物の使用が許容さ
れている。ただし、混合物Ｉおよび混合物IIにはこのよ
うな添加物を含まれていない。
品グレードＢ、市販品グレードＣおよびホーニングした
混合物IIよりも実質的に優れていた。ホーニングした混
合物IIインサートは、市販品グレードＣにほぼ等しく、
市販品グレードＢより極く僅か優れていた。混合物Ｉと
混合物IIによって例示される本発明のものと市販品グレ
ードＡとを直接に比較することは、市販品グレードＡの
切削用インサートの外形が異なるため不可能であった。
しかし、市販品グレードＡと本発明を比較する試みを、
類似（同一ではない）の外形のインサートを用いて行っ
た。この試験の場合、グレードＡのインサートの方が本
発明のインサートより寿命が長かった。しかし、この結
果は確定的なものではない。それは、観察した性能上の
差がインサートの外形と性質、または、その双方による
ものかどうか不確かだからである。市販品グレードＡに
は多量のタングステンの外に相当量のタンタル、ニオブ
およびバナジウム添加物が含まれていることに注意すべ
きである。本発明ではこのような添加物の使用が許容さ
れている。ただし、混合物Ｉおよび混合物IIにはこのよ
うな添加物を含まれていない。
ここに参照した特許や文書はすべて参考のために引用
したものである。
したものである。
本発明の他の実施例は、当業者にはここに開示した発
明の明細書または実施を考慮すれば理解できるであろ
う。また、本明細書と実施例は単に例示的なものであっ
て、本発明の真の範囲と精神は次に述べるクレームによ
って示そうとするものである。
明の明細書または実施を考慮すれば理解できるであろ
う。また、本明細書と実施例は単に例示的なものであっ
て、本発明の真の範囲と精神は次に述べるクレームによ
って示そうとするものである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 コンリイ エドワード ヴイ アメリカ合衆国 ペンシルヴアニア州 15642 アー ウイン ラボンネ ドラ イヴ 10187 (56)参考文献 特開 昭61−3852（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−37116（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−229431（ＪＰ，Ａ)
Claims (25)
- 【請求項１】サーメット切削用工具において。実質的
に、約3.5ないし約6.5w/oのニッケル； 約4.5ないし約7.5w/oのコバルト； ここでニッケル＋コバルトの合計量が約8.0ないし約11.
0w/oの範囲にあり； 約20ないし約25w/oのタングステン； 約５ないし約11.0w/oのモリブデン； 合計で最大約6w/oのタンタル＋ニオブ； 最大約0.05w/oのクロム 最大約3w/oのバナジウム および、残余が実質的にチタン、炭素、および窒素であ
るが、但しこのとき少なくとも殆ど全ての炭素と窒素が
金属化合物として存在し、かつこれ等金属化合物が金属
炭窒化物および、金属炭化物と金属炭窒化物の混合物と
からなる群から選んだ金属化合物であり、さらにこれら
金属化合物の金属がタングステン、モリブデン、チタ
ン、タンタル、ニオブ、バナジウム、クロム、およびこ
れら金属の固溶体とこれら金属の混合物とからなる群か
ら選んだ金属であることを、特徴とする前記サーメット
切削用工具。 - 【請求項２】アルミニウムを1w/o迄含むことを特徴とす
る請求の範囲第１項記載のサーメット切削用工具。 - 【請求項３】ニッケルが3.5〜5.5w/oの範囲に限定され
ることを、特徴とする請求の範囲第１項記載のサーメッ
ト切削用工具。 - 【請求項４】コバルトが4.5〜6.5w/oの範囲に限定され
ることを、特徴とする請求の範囲第１項記載のサーメッ
ト切削用工具。 - 【請求項５】ニッケルが3.5ないし4.5w/oの範囲に限定
されることを、特徴とする請求の範囲第１項記載のサー
メット切削用工具。 - 【請求項６】ニッケルが3.5ないし4.5w/oの範囲に限定
されることを、特徴とする請求の範囲第４項記載の焼結
したサーメット切削用工具。 - 【請求項７】コバルトが4.5ないし5.5w/oの範囲に限定
されることを、特徴とする請求の範囲第１項記載の焼結
したサーメット切削用工具。 - 【請求項８】コバルトが4.5ないし5.5w/oの範囲に限定
されることを、特徴とする請求の範囲第５項記載の焼結
したサーメット切削用工具。 - 【請求項９】モリブデンが約9.5ないし約10.5w/oの範囲
に限定されることを、特徴とする請求の範囲第１項記載
の焼結したサーメット切削用工具。 - 【請求項１０】モリブデンが約10ないし約10.4w/oの範
囲に限定されることを、特徴とする請求の範囲第５項記
載の焼結したサーメット切削用工具。 - 【請求項１１】バナジウムが不純物として僅か0.05w/o
存在することを、特徴とする請求の範囲第１項記載の焼
結したサーメット切削用工具。 - 【請求項１２】バナジウムが不純物として僅か0.05w/o
存在することを、特徴とする請求の範囲第５項記載の焼
結したサーメット切削用工具。 - 【請求項１３】バナジウムが不純物として僅か0.05w/o
存在することを、特徴とする請求の範囲第９項記載の焼
結したサーメット切削用工具。 - 【請求項１４】バナジウムが不純物として僅か0.05w/o
存在することを、特徴とする請求の範囲第10項記載の焼
結したサーメット切削用工具。 - 【請求項１５】タンタルが不純物として僅か0.05w/o存
在し、またニオブが不純物として僅か0.05w/o存在する
ことを、特徴とする請求の範囲第１項記載のサーメット
切削用工具。 - 【請求項１６】タンタルが不純物として僅か0.05w/o存
在し、またニオブが不純物として僅か0.05w/o存在する
ことを、特徴とする請求の範囲第８項記載のサーメット
切削用工具。 - 【請求項１７】タンタルが不純物として僅か0.05w/o存
在し、またニオブが不純物として僅か0.05w/o存在する
ことを、特徴とする請求の範囲第９項記載のサーメット
切削用工具。 - 【請求項１８】タンタルが不純物として僅か0.05w/o存
在し、またニオブが不純物として僅か0.05w/o存在する
ことを、特徴とする請求の範囲第10項記載のサーメット
切削用工具。 - 【請求項１９】タンタルが不純物として僅か0.05w/o存
在し、またニオブが不純物として僅か0.05w/o存在する
ことを、特徴とする請求の範囲第11項記載のサーメット
切削用工具。 - 【請求項２０】タンタルが不純物として僅か0.05w/o存
在し、またニオブが不純物として僅か0.05w/o存在する
ことを、特徴とする請求の範囲第14項記載のサーメット
切削用工具。 - 【請求項２１】タングステンが約20ないし23w/oの範囲
に限定されることを、特徴とする請求の範囲第１項記載
のサーメット切削用工具。 - 【請求項２２】タングステンが約20ないし23w/oの範囲
に限定されることを、特徴とする請求の範囲第８項記載
のサーメット切削用工具。 - 【請求項２３】タングステンが約20ないし23w/oの範囲
に限定されることを、特徴とする請求の範囲第９項記載
のサーメット切削用工具。 - 【請求項２４】タングステンが約20ないし23w/oの範囲
に限定されることを、特徴とする請求の範囲第10項記載
のサーメット切削用工具。 - 【請求項２５】サーメット切削用工具において、実質的
に、 約3.5ないし約4.5w/oのニッケル； 約4.5ないし約5.5w/oのコバルト； 約20ないし約25w/oのタングステン； 約9.5ないし約10.5w/oのモリブデン；および、残余が不
純物をのぞいて実質的にチタン、炭素、および窒素であ
って；しかもこのとき少なくとも殆ど全ての前記炭素と
窒素とが金属化合物として存在し、かつこれ等金属化合
物がチタン、タングステン、モリブデン、これら金属の
固溶体および混合物の、炭化物および炭窒化物からなる
群から選んだ金属化合物であることを、特徴とする前記
サーメット切削用工具。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US108,259 | 1987-10-14 | ||
| US07/108,259 US4942097A (en) | 1987-10-14 | 1987-10-14 | Cermet cutting tool |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02504010A JPH02504010A (ja) | 1990-11-22 |
| JP2613799B2 true JP2613799B2 (ja) | 1997-05-28 |
Family
ID=22321152
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63507441A Expired - Lifetime JP2613799B2 (ja) | 1987-10-14 | 1988-08-19 | サーメット切削用工具 |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4942097A (ja) |
| EP (1) | EP0380522B1 (ja) |
| JP (1) | JP2613799B2 (ja) |
| KR (1) | KR920004669B1 (ja) |
| CN (1) | CN1023795C (ja) |
| CA (1) | CA1324009C (ja) |
| DE (1) | DE3884959T2 (ja) |
| WO (1) | WO1989003265A1 (ja) |
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