JP2779531B2 - Diamond coated tungsten carbide based sintered body - Google Patents

Diamond coated tungsten carbide based sintered body

Info

Publication number
JP2779531B2
JP2779531B2 JP31671889A JP31671889A JP2779531B2 JP 2779531 B2 JP2779531 B2 JP 2779531B2 JP 31671889 A JP31671889 A JP 31671889A JP 31671889 A JP31671889 A JP 31671889A JP 2779531 B2 JP2779531 B2 JP 2779531B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
diamond
sintered body
tungsten carbide
coated
base material
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP31671889A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH03177381A (en
Inventor
優 八木
広明 栗田
孟史 貞広
寿 鈴木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tungaloy Corp
Original Assignee
Toshiba Tungaloy Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Tungaloy Co Ltd filed Critical Toshiba Tungaloy Co Ltd
Priority to JP31671889A priority Critical patent/JP2779531B2/en
Publication of JPH03177381A publication Critical patent/JPH03177381A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2779531B2 publication Critical patent/JP2779531B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Chemical Vapour Deposition (AREA)
  • Cutting Tools, Boring Holders, And Turrets (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明はW2CとWCの混在した炭化タングステンを主成
分とするセラミックス焼結体の基材の表面にダイヤモン
ド及び/又はダイヤモンド状カーボンの被膜を形成させ
てなる密着性にすぐれたダイヤモンド被覆焼結体に関
し、具体的には、例えば切削工具材料,耐摩耗工具材料
又は装飾用材料などを主体に、電気産業,電子産業,精
密機器産業,事務機器産業などに用いられる部品用材料
として適する密着性にすぐれたダイヤモンド被覆炭化タ
ングステン基焼結体に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial application field) The present invention relates to a method for forming a diamond and / or diamond-like carbon on the surface of a base material of a ceramic sintered body containing tungsten carbide mixed with W 2 C and WC as a main component. A diamond-coated sintered body having excellent adhesion by forming a film, specifically, for example, a cutting tool material, a wear-resistant tool material, a decoration material, etc., mainly in the electric industry, the electronics industry, and the precision equipment industry. The present invention relates to a diamond-coated tungsten carbide-based sintered body having excellent adhesion suitable as a material for parts used in the office equipment industry and the like.

(従来の技術) 従来から金属,合金又はセラミックスなどの焼結体で
なる基材の表面にダイヤモンド及び/又はダイヤモンド
状の被膜を形成してなるダイヤモンド被覆焼結体の実用
化への検討が行われている。このダイヤモンド被覆焼結
体は、ダイヤモンドが他の物質との濡れ性に劣ることか
ら、ダイヤモンド及び/又はダイヤモンド状カーボンの
被膜を基材の表面に、いかにすれば密着性及び付着性を
高めた状態に被覆することができるかという問題が最大
の課題となっている。特に、施削工具,フライス工具,
ドリル,エンドミルなどの切削工具材料の場合は、最も
苛酷な条件で用いられるために被膜と基材との密着性や
付着性が一層重要な問題となる。
(Prior art) Conventionally, a diamond-coated sintered body formed by forming a diamond and / or diamond-like coating on the surface of a substrate made of a sintered body such as a metal, an alloy or a ceramic has been studied for practical use. Have been done. Since the diamond-coated sintered body has poor wettability with other substances, a diamond and / or diamond-like carbon coating is applied to the surface of the base material to improve the adhesion and adhesion. The biggest problem is whether it can be coated on the surface. In particular, cutting tools, milling tools,
In the case of cutting tool materials such as drills and end mills, since they are used under the most severe conditions, adhesion and adhesion between the coating film and the substrate become more important.

ダイヤモンドの被覆と基材との密着性を高めて、切削
工具材料として用いることが可能なダイヤモンド被膜焼
結体が多数提案されており、その代表的なものとして、
特開昭62−57802号公報,特開昭62−166904号公報及び
特開昭63−99102号公報がある。
Many diamond-coated sintered bodies that can be used as a cutting tool material by increasing the adhesion between the diamond coating and the substrate have been proposed, and as typical examples thereof,
There are JP-A-62-57802, JP-A-62-166904, and JP-A-63-99102.

(発明が解決しようとする問題点) 特開昭62−57802号公報には、気相により硬質炭素薄
膜を基材表面に析出させて被覆した硬質炭素被覆部品に
おいて、該硬質炭素薄膜と基材との中間にW2Cを主成分
とするWとCの化合物薄膜の中間層を厚さ0.1μm以上
存在させてなる硬質炭素被覆部品が開示されている。こ
の同公報による発明は、超硬合金やセラミックスでなる
基材の表面にCVD法(化学蒸着法)やPVD法(物理蒸着
法)でもってW2Cを主成分とするWとCの化合物薄膜の
中間層を被覆すると硬質炭素とW2Cの界面にはWCでなる
拡散中間層が形成され、その結果付着強度の向上を達成
できたというものであるけれども、CVD法やPVD法でもっ
て中間層を形成した後、別の反応容器で硬質炭素薄膜を
被覆するという工程の煩雑さがあること、及び中間層の
表面に不純物が付着しやすいということから中間層と硬
質炭素薄膜との密着性が劣るという問題がある。
(Problems to be Solved by the Invention) Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-57802 discloses a hard carbon-coated part in which a hard carbon thin film is deposited on the surface of a base material by a gas phase and coated. A hard carbon-coated component is disclosed in which an intermediate layer of a compound thin film of W and C containing W 2 C as a main component is present at a thickness of 0.1 μm or more. The invention according to this publication discloses a compound thin film of W and C containing W 2 C as a main component by a CVD method (chemical vapor deposition method) or a PVD method (physical vapor deposition method) on a surface of a substrate made of a hard metal or ceramics. When the intermediate layer is coated, a diffusion intermediate layer consisting of WC is formed at the interface between the hard carbon and W 2 C, and as a result, the adhesion strength has been improved. After the layer is formed, the process of coating the hard carbon thin film in another reaction vessel is complicated, and the adhesion of the intermediate layer and the hard carbon thin film is difficult because impurities easily adhere to the surface of the intermediate layer. Is inferior.

特開昭62−166904号公報には、窒化ケイ素,炭化ケイ
素,酸化ジルコニウム,酸化アルミニウムを主成分とす
るセラミックス焼結体を基材とし、その表面に減圧下で
硬質炭素の薄膜を0.5〜50μm被覆してなるセラミック
ス焼結体加工用硬質炭素膜被覆切削工具が開示されてい
る。この同公報の発明は、変形抵抗の高いセラミックス
を基材とし、その表面に硬質炭素の薄膜を形成させるこ
とにより、難削材であるファインセラミックスの切削加
工を可能にしたというものであるけれど、例えば硬質炭
素の薄膜中にダイヤモンドの含有量が多くなればなるほ
ど基材と薄膜との密着性が劣化し、逆にダイヤモンドの
含有量が減少すればするほど耐摩耗性が低下するという
問題がある。
Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 62-166904 discloses that a ceramic sintered body containing silicon nitride, silicon carbide, zirconium oxide, and aluminum oxide as a main component is used as a base material, and a hard carbon thin film is formed on its surface under reduced pressure by 0.5 to 50 μm. A cutting tool coated with a hard carbon film for processing a ceramic sintered body is disclosed. Although the invention of this publication uses ceramics having a high deformation resistance as a base material and forms a hard carbon thin film on the surface thereof, it is possible to cut fine ceramics which are difficult-to-cut materials, For example, the higher the content of diamond in the thin film of hard carbon, the more the adhesion between the substrate and the thin film deteriorates, and conversely, the lower the content of diamond, the lower the wear resistance. .

特開昭63−99102号公報には、タングステンを基材と
し、該基材にダイヤモンドを1〜100μm被覆してなる
被覆タングステン工具が開示されている。この同公報の
発明は、超硬合金やセラミックスの基材表面にダイヤモ
ンド薄膜を形成した従来のダイヤモンド被覆工具が薄膜
と基材との接着強度に問題があったのに対し、タングス
テンを基材にすることにより接着強度の問題を解決した
というものであるけれども、タングステン自体が軟質で
あることから塑性変形しやすく、切削工具として用いて
も短寿命であるという問題がある。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-99102 discloses a coated tungsten tool in which tungsten is used as a base material and the base material is coated with diamond in an amount of 1 to 100 μm. The invention of this publication discloses that while a conventional diamond-coated tool in which a diamond thin film is formed on the surface of a cemented carbide or ceramic substrate has a problem in the adhesive strength between the thin film and the substrate, tungsten is used for the substrate. This solves the problem of adhesive strength, but the tungsten itself is soft and easily deformed plastically, and has a short life even when used as a cutting tool.

本発明は、上述のような問題点を解決したもので、具
体的には、基材とダイヤモンド及び/又はダイヤモンド
状カーボンの被膜との耐剥離性にすぐれていて、切削工
具材料としても実用可能なダイヤモンド被覆炭化タング
ステン基焼結体の提供を目的とするものである。
The present invention has solved the above-mentioned problems, and specifically, has excellent peeling resistance between the substrate and the diamond and / or diamond-like carbon coating, and can be practically used as a cutting tool material. It is an object of the present invention to provide a diamond-coated tungsten carbide-based sintered body.

(問題点を解決するための手段) 本発明者らは、気相合成法で形成するダイヤモンドの
被膜を基材に被覆する場合、基材の種類,被膜の厚さ及
び被膜の形成条件における被膜と基材との耐剥離性につ
いて検討していた所、 炭化タングステンからなる焼結体の基材の表面にダイ
ヤモンドの被膜を形成する場合には、Fe族金属を含有し
ている超硬合金やサーメットの基材と異なり、ダイヤモ
ンド気相合成時の初期におけるグラファイトの析出が抑
制されること、特に基材がW2CとWCの混在してなる炭化
タングステンの硬質相と不可避不純物からなる焼結体で
なる場合はグラファイトの析出を抑制する効果も高くな
ること、ダイヤモンドの核生成密度が促進されること、
基材とダイヤモンド被膜との密着性が一層強くなること
及び基材自体も切削工具としての苛酷な条件に耐えるだ
けの強度を有するという知見を得たものである。この知
見に基づいて、本発明を完成するに至ったものである。
(Means for Solving the Problems) When the present inventors coat a substrate with a diamond film formed by a vapor phase synthesis method, the present inventors consider the type of the substrate, the thickness of the film, and the film formation conditions. When the diamond coating was formed on the surface of the base material of the sintered body made of tungsten carbide, a cemented carbide containing Fe group metal or Unlike cermet base material, graphite precipitation is suppressed in the early stage of diamond gas phase synthesis, especially base material sintering consisting of hard phase of tungsten carbide mixed with W 2 C and WC and unavoidable impurities In the case of a body, the effect of suppressing the precipitation of graphite is also increased, the nucleation density of diamond is promoted,
It has been found that the adhesion between the substrate and the diamond coating is further enhanced, and that the substrate itself has strength enough to withstand the severe conditions as a cutting tool. Based on this finding, the present invention has been completed.

すなわち、本発明のダイヤモンド被覆炭化タングステ
ン基焼結体はW2CとWCとが混在してなる炭化タングステ
ンを主成分とする硬質相と不可避不純物とからなる焼結
体の基材の表面にダイヤモンド及び/又はダイヤモンド
状カーボンの被膜を形成したことを特徴とするものであ
る。
That is, the diamond-coated tungsten carbide-based sintered body of the present invention has a diamond-coated tungsten carbide-based sintered body composed of a mixture of W 2 C and WC. And / or a diamond-like carbon film is formed.

この本発明のダイヤモンド被覆炭化タングステン基焼
結体における硬質相は、W2CとWCの混在してなる炭化タ
ングステンのみからなる場合、又は炭化タングステンが
硬質相中の少なくとも50vol%含有し、他に周期律表4a,
5a,6a族金属の炭化物,炭窒化物,炭酸化物,窒酸化物
及びこれらの相互固溶体の中の少なくとも1種を含有し
ている場合である。例えば、具体的には硬質相がWC−W2
C−(W,Ti)C,WC−W2C−(W,Ta)C,WC−W2C−(W,Mo)
C,WC−W2C−TaCなどでなる場合を挙げることができる。
これらの内、硬質相が90vol%以上の炭化タングステン
でなる場合が好ましくまた、炭化タングステンが3〜75
wt%のW2Cと、残りWCとでなる場合には、ダイヤモンド
気相合成時の初期においてグラファイトの析出を抑制す
る効果が高くなること、ダイヤモンドの核生成密度が促
進されること及び基材とダイヤモンド被膜との密着性が
一層強くなることから、特に好ましいことである。
The hard phase in the diamond-coated tungsten carbide-based sintered body of the present invention is composed of only tungsten carbide in which W 2 C and WC are mixed, or at least 50 vol% of tungsten carbide is contained in the hard phase. Periodic table 4a,
This is a case in which at least one of carbides, carbonitrides, carbonates, and nitrides of a Group 5a or 6a metal and their mutual solid solution is contained. For example, specifically, when the hard phase is WC-W 2
C- (W, Ti) C, WC-W 2 C- (W, Ta) C, WC-W 2 C- (W, Mo)
C, WC-W 2 C-TaC and the like can be cited.
Of these, the case where the hard phase is made of tungsten carbide of 90 vol% or more is preferable.
When wt% of W 2 C and the remaining WC are used, the effect of suppressing the precipitation of graphite in the initial stage of the vapor phase synthesis of diamond is increased, the nucleation density of diamond is promoted, and the base material is increased. This is particularly preferable because the adhesion between the diamond coating and the diamond coating is further enhanced.

本発明のダイヤモンド被覆炭化タングステン基焼結体
における基材は、前述の硬質相の他に不可避不純物が混
在しており、この不可避不純物としては主として出発物
質中に含有している不純物と、出発物質の混合粉砕工程
中に混入してくる不純物とがあり、後者の不可避不純物
としては、混合容器又はボールなどから混入してくる、
例えばCo,Ni,Fe,W,Cr,Moなどがあり、これらの不可避不
純物が基材中に0.5vol%以下、含有している場合でも基
材と被膜との密着性の低下が少なく、かえって基材の強
度を補うという効果もあることから実用可能である。こ
れらの基材は、ダイヤモンド気相合成時の初期段階にお
いて、グラファイトを基材の表面層に吸収し、その結果
基材の表面層に存在する炭化タングステンがWCでなって
いる場合がある。基材の表面層に存在する炭化タングス
テンがWCでなる場合の基材表面層の深さは、主としてダ
イヤモンド気相合成条件により変動し、基材の表面から
内部へ向って多くとも20μmまでの深さにおける表面層
中の炭化タングステンがWCでなることが特に好ましいこ
とである。
The base material in the diamond-coated tungsten carbide-based sintered body of the present invention contains unavoidable impurities in addition to the above-described hard phase, and the unavoidable impurities are mainly impurities contained in the starting material and starting materials. There is an impurity that is mixed during the mixing and crushing process, and the latter inevitable impurity is mixed from a mixing container or a ball,
For example, there are Co, Ni, Fe, W, Cr, Mo, etc., and even when these unavoidable impurities are contained in the base material at 0.5 vol% or less, the decrease in adhesion between the base material and the coating is small, and on the contrary, It is practical because it has the effect of supplementing the strength of the substrate. These substrates absorb graphite in the surface layer of the substrate in the initial stage of the diamond vapor phase synthesis, and as a result, the tungsten carbide present in the surface layer of the substrate may be WC. When the tungsten carbide present in the surface layer of the base material is WC, the depth of the base material surface layer mainly fluctuates depending on the conditions of the vapor phase synthesis of diamond, and the depth from the surface of the base material to at most 20 μm inward. It is particularly preferable that the tungsten carbide in the surface layer is made of WC.

本発明のダイヤモンド被覆炭化タングステン基焼結体
における被膜は、電気抵抗,光透過率,硬度などがダイ
ヤモンドの性質又はダイヤモンドに近い性質を示すもの
で、具体的には、ラマン分光分析した場合にダイヤモン
ドのラマン線であるといわれている1333cm-1にピークを
示すものである。さらに詳述すると、この被膜はダイヤ
モンドのみからなる場合、又はダイヤモンドと他に非晶
質カーボンやガラス状カーボンなどを含有している場
合、もしくは、ダイヤモンドが含有していなくても従来
からダイヤモンドに近い性質を示すものであるといわれ
ているダイヤモンド状カーボンからなる場合がある。特
に、前述の表面層を有する基材に形成された被膜の場合
には、ラマン分光分析におけるダイヤモンドのラマン線
であるといわれている1333cm-1のピークが明確に表われ
た膜質のすぐれたものになる。この被膜の厚さは、用途
及び形状によって異なり、特に耐衝撃性よりも耐すきと
り摩耗性を重要視するような用途には、例えば3〜10μ
m厚さが好ましく、切削工具材料としての用途には、0.
5〜7μm厚さが好ましく、切削工具材料の中でもフラ
イス用切削工具のように耐衝撃性を重要視する用途及び
ドリルやエンドミル、あるいは耐摩耗工具材料の中のス
リッター,切断刃,裁断刃などのように鋭角な切刃を有
する用途には、例えば0.5〜3μm厚さと、被膜を薄く
する構成にすることが好ましいことである。
The film of the diamond-coated tungsten carbide-based sintered body of the present invention exhibits properties such as electrical resistance, light transmittance, hardness and the like of diamond or properties close to that of diamond. It shows a peak at 1333 cm -1 which is said to be a Raman line of the. More specifically, this coating is made of only diamond, or contains diamond and other amorphous carbon or glassy carbon, or has been close to diamond conventionally without containing diamond. It may be made of diamond-like carbon which is said to exhibit properties. In particular, in the case of a film formed on a substrate having the above-mentioned surface layer, a film having excellent film quality clearly showing a peak at 1333 cm -1 which is said to be a Raman line of diamond in Raman spectroscopic analysis become. The thickness of the coating varies depending on the application and the shape. In particular, for applications in which crevice wear resistance is more important than impact resistance, for example, 3 to 10 μm
m thickness is preferred, and for applications as cutting tool material, 0.
A thickness of 5 to 7 μm is preferred. Among cutting tool materials, applications such as cutting tools for milling, in which impact resistance is important, and drills and end mills, or slitters, cutting blades, cutting blades, etc. in wear-resistant tool materials For applications having such a sharp cutting edge, for example, it is preferable that the thickness be 0.5 to 3 μm and the coating be thin.

本発明のダイヤモンド被覆炭化タングステン基焼結体
を作製するには、まず、基材を作製するための出発物質
を従来の粉末冶金による方法でもって焼結体とすればよ
く、具体的には、例えば硬質相が炭化タングステンのみ
からなる場合には、出発物質として第1にタングステン
とカーボンとを用いる場合、第2にWCとW2Cとを用いる
場合又は第3にWCとWとを用いる場合などがあり、この
内、第3の組合わせでなる出発物質を用いて反応焼結を
行うと緻密な焼結体が得られやすく、特に好ましいこと
である。また、これらの出発物質を混合粉砕後、ホット
プレス焼結、又は普通焼結後に熱間静水圧処理(HIP処
理)することにより緻密な焼結体にすることができる。
このようにして得た焼結体の基材の表面に従来のマイク
ロ波プラズマ,高周波プラズマ又は熱フイラメントなど
によるプラズマ中で気相合成してダイヤモンドの被膜を
形成させることにより、本発明のダイヤモンド被覆炭化
タングステン基焼結体を得ることができる。
In order to produce the diamond-coated tungsten carbide-based sintered body of the present invention, first, the starting material for producing the base material may be a sintered body by a conventional powder metallurgy method, specifically, For example, when the hard phase consists only of tungsten carbide, firstly, when using tungsten and carbon, secondly, when using WC and W 2 C, or thirdly, when using WC and W Among them, when the reaction sintering is performed using the starting material of the third combination, a dense sintered body is easily obtained, which is particularly preferable. A dense sintered body can be obtained by subjecting these starting materials to mixing and pulverization, hot press sintering, or ordinary sintering followed by hot isostatic pressure treatment (HIP treatment).
The diamond coating of the present invention is formed by forming a diamond film on the surface of the base material of the sintered body thus obtained in a conventional microwave plasma, high-frequency plasma or plasma using a hot filament or the like. A tungsten carbide-based sintered body can be obtained.

(作用) 本発明のダイヤモンド被覆炭化タングステン基焼結体
は、基材を構成している硬質相、特に基材の表面の硬質
相中のW2Cがダイヤモンド気相合成時の初期段階におい
て、グラファイトを吸収し、その結果被膜と基材との界
面へのグラファイトの析出を抑制するという作用をし、
基材の表面部に存在するWCとW2C又はW2CがWCに変換され
てできた基材の表面層がダイヤモンドの核生成密度を促
進させる作用、及び基材と被膜との密着性を高める作用
をしているものである。
(Action) The diamond-coated tungsten carbide-based sintered body of the present invention has a structure in which the hard phase constituting the base material, particularly W 2 C in the hard phase on the surface of the base material, Absorbs graphite, and as a result acts to suppress the deposition of graphite at the interface between the coating and the substrate,
WC and W 2 C existing on the surface of the base material or the surface layer of the base material formed by converting W 2 C to WC promotes the nucleation density of diamond, and the adhesion between the base material and the coating It acts to enhance

実施例 平均粒径4.0μmのWC粉末と、平均粒径0.5μmのW粉
末を用いて所定量配合し、これらの配合粉末と超硬合金
製ボールとアセトンを混合容器に入れて30時間湿式混合
後、乾燥し、得られた混合粉末をホットプレスにより真
空焼結して第1表に示した本発明品1〜5に用いるため
の焼結体を得た。また、平均粒径4.0μmのWC粉末と平
均粒径1.5μmのW2C粉末を用いて所定量配合し、上述と
同様にして第1表に示した本発明品6,7に用いるための
焼結体を得た。これらの焼結体をダイヤモンド気相合成
用反応容器内に設置し、下記(A)条件でダイヤモンド
被覆処理を施して本発明品1〜7を得た。
Example A WC powder having an average particle diameter of 4.0 μm and a W powder having an average particle diameter of 0.5 μm were blended in a predetermined amount, and the blended powder, a cemented carbide ball and acetone were placed in a mixing vessel and wet-mixed for 30 hours. Thereafter, the mixture was dried, and the obtained mixed powder was vacuum-sintered by hot pressing to obtain a sintered body for use in the present invention products 1 to 5 shown in Table 1. Also, a predetermined amount was blended using WC powder having an average particle size of 4.0 μm and W 2 C powder having an average particle size of 1.5 μm, and used in the same manner as described above for the present invention products 6 and 7 shown in Table 1. A sintered body was obtained. These sintered bodies were placed in a reaction vessel for diamond vapor phase synthesis, and subjected to a diamond coating treatment under the following condition (A) to obtain products 1 to 7 of the present invention.

(A)ダイヤモンド被覆処理条件 ガス組成 97vol%H2−3vol% CH4 ガス圧力 50Torr ガス流量 200ml/min 基材温度 960℃ 処理時間 7時間 次に、比較として、市販の窒化ケイ素系セラミックス
焼結体と市販のW板を用いて、本発明品1〜7と同様に
上記(A)条件で処理し、第1表に併記した比較品1及
び2のダイヤモンド被覆焼結体を得た。また、市販の超
硬合金(WC−4wt%Co組成)の基材を別の反応容器に設
置し、WF6−CH4−H2混合雰囲気中で化学蒸着法による処
理を施して、基材の表面にW2Cを約1.5μm被覆した後、
上記(A)条件で処理して第1表に併記した比較品3を
得た。
(A) Diamond coating treatment conditions Gas composition 97 vol% H 2 -3 vol% CH 4 gas pressure 50 Torr Gas flow rate 200 ml / min Substrate temperature 960 ° C Processing time 7 hours Next, as a comparison, a commercially available silicon nitride ceramic sintered body And a commercially available W plate, and treated under the above-mentioned condition (A) in the same manner as the products 1 to 7 of the present invention to obtain diamond-coated sintered bodies of comparative products 1 and 2 shown in Table 1. In addition, a base material of a commercially available cemented carbide (WC-4wt% Co composition) is placed in another reaction vessel, and treated by a chemical vapor deposition method in a WF 6 -CH 4 -H 2 mixed atmosphere. After coating the surface of W 2 C with about 1.5 μm,
By processing under the above condition (A), a comparative product 3 shown in Table 1 was obtained.

こうして得た本発明品1〜7及び比較品1〜3をX線
回析,金属顕微鏡及び走査型電子顕微鏡でもって調べ
て、その結果を第1表に併記した。
The products 1 to 7 of the present invention and the comparative products 1 to 3 thus obtained were examined by X-ray diffraction, a metallographic microscope and a scanning electron microscope, and the results are shown in Table 1.

次いで、本発明品1〜7及び比較品1〜3を用いて、
下記(B)条件により切削試験を行い、そのときの平均
逃げ面摩耗量(VB)及び損傷状況を観察して、その結果
を第1表に併記した。
Next, using the products 1 to 7 of the present invention and the comparative products 1 to 3,
A cutting test was performed under the following conditions (B), and the average flank wear (V B ) and damage at that time were observed. The results are also shown in Table 1.

(但し、比較品2は、超硬合金に鑞付けして切削試験を
行った。) (B)施削による試験条件 被削材 Al−20%Si合金 チップ形状 SPGN 120308 切削速度 200m/min 送り 0.1mm/rev 切込み量 0.5mm 切削時間 20min (発明の効果) 以上の結果から、本発明のダイヤモンド被覆炭化タン
グステン基焼結体は、窒化ケイ素基セラミックス焼結体
の基材,W板の基材又はW2Cの被覆層を有する超硬合金の
基材それぞれの表面にダイヤモンドの被膜を形成してな
る従来のダイヤモンド被覆焼結体に比べて、被膜と基材
との密着性がすぐれており、切削工具材料として用いた
場合に、被膜の耐剥離性が著しくすぐれた傾向にあり、
その結果耐摩耗性及び耐欠損性にすぐれるという効果が
あり、寿命において2倍〜6倍程度もすぐれるという顕
著な効果がある。
(However, the comparative product 2 was subjected to a cutting test by brazing to a cemented carbide.) (B) Cutting test conditions Work material Al-20% Si alloy Tip shape SPGN 120308 Cutting speed 200m / min Feed 0.1mm / rev Cutting depth 0.5mm Cutting time 20min (Effects of the Invention) From the above results, the diamond-coated tungsten carbide-based sintered body of the present invention is a superhard material having a silicon nitride-based ceramic sintered body base, a W plate base, or a W 2 C coating layer. Compared to conventional diamond-coated sintered bodies, in which a diamond coating is formed on each surface of the alloy base material, the adhesion between the coating and the base material is better, and when used as a cutting tool material, Tends to have significantly better peel resistance,
As a result, there is an effect that the wear resistance and the fracture resistance are excellent, and there is a remarkable effect that the life is improved by about 2 to 6 times.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き 審査官 雨宮 弘治 (56)参考文献 特開 昭63−100182(JP,A) 特開 昭63−53269(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C04B 41/80 - 41/91────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page Examiner Koji Amamiya (56) References JP-A-63-100182 (JP, A) JP-A-63-53269 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6) , DB name) C04B 41/80-41/91

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】W2CとWCとが混在してなる炭化タングステ
ンを主成分とする硬質相と不可避不純物とからなる焼結
体の基材の表面にダイヤモンド及び/又はダイヤモンド
状カーボンの被膜を形成してなることを特徴とするダイ
ヤモンド被覆炭化タングステン基焼結体。
A diamond and / or diamond-like carbon film is coated on the surface of a base material of a sintered body comprising a hard phase mainly composed of tungsten carbide in which W 2 C and WC are mixed and an unavoidable impurity. A diamond-coated tungsten carbide-based sintered body characterized by being formed.
【請求項2】上記炭化タングステンは、3〜75wt%のW2
Cと、残りWCとでなることを特徴とする特許請求の範囲
第1項記載のダイヤモンド被覆炭化タングステン基焼結
体。
2. The method according to claim 1, wherein said tungsten carbide is 3 to 75 wt% W 2.
2. The diamond-coated tungsten carbide-based sintered body according to claim 1, comprising C and the remaining WC.
【請求項3】上記基材は、該基材の表面から内部へ向っ
て多くとも20μmまでの表面層における炭化タングステ
ンがWCでなることを特徴とする特許請求の範囲第1項又
は第2項記載のダイヤモンド被覆炭化タングステン基焼
結体。
3. The substrate according to claim 1, wherein the tungsten carbide in the surface layer of up to at most 20 μm from the surface of the substrate to the inside is WC. The diamond-coated tungsten carbide-based sintered body according to the above.
JP31671889A 1989-12-06 1989-12-06 Diamond coated tungsten carbide based sintered body Expired - Lifetime JP2779531B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP31671889A JP2779531B2 (en) 1989-12-06 1989-12-06 Diamond coated tungsten carbide based sintered body

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP31671889A JP2779531B2 (en) 1989-12-06 1989-12-06 Diamond coated tungsten carbide based sintered body

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH03177381A JPH03177381A (en) 1991-08-01
JP2779531B2 true JP2779531B2 (en) 1998-07-23

Family

ID=18080128

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP31671889A Expired - Lifetime JP2779531B2 (en) 1989-12-06 1989-12-06 Diamond coated tungsten carbide based sintered body

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2779531B2 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
JPH03177381A (en) 1991-08-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3866305B2 (en) Composite high hardness material for tools
JP6439975B2 (en) Cermet manufacturing method
CN1487906A (en) Cubic boron nitride sintered body and cutting tool
US5204167A (en) Diamond-coated sintered body excellent in adhesion and process for preparing the same
JP2004100004A (en) Coated cemented carbide and production method therefor
JPH0819522B2 (en) Diamond-coated sintered alloy with excellent adhesion and method for producing the same
JPH0711051B2 (en) Cemented carbide and coated cemented carbide formed by forming a coating on the surface of the alloy
JP2779531B2 (en) Diamond coated tungsten carbide based sintered body
JP5407487B2 (en) Surface coated cutting tool
JP2005153098A (en) Surface coated cutting tool
JP2620971B2 (en) Diamond coated sintered body with excellent adhesion and method for producing the same
JP3519127B2 (en) High thermal conductive coated tool
JP3371796B2 (en) Surface coated cemented carbide cutting tool with excellent fracture resistance
JP2748583B2 (en) Surface-coated tungsten carbide based cemented carbide cutting tool with excellent adhesion of hard coating layer
JP3167374B2 (en) High adhesion diamond coated sintered alloy
JP3422029B2 (en) Boron nitride coated hard material and method for producing the same
JP3525359B2 (en) Surface coated cemented carbide cutting tool
JPH0663092B2 (en) Diamond-coated sintered body excellent in peeling resistance and method for producing the same
JP3368367B2 (en) Tungsten carbide based cemented carbide and cutting tools
JP4484500B2 (en) Surface coated cutting tool
JP3092887B2 (en) Surface-finished sintered alloy and method for producing the same
JP3167371B2 (en) Peel-resistant diamond-coated sintered alloy and method for producing the same
JP3174464B2 (en) Gas phase synthetic diamond coated sintered body
JPH0929508A (en) High tenacity surface-coated hard metal
JPH05140729A (en) High adhesion coated member and its production