JP2876705B2 - ダイヤモンドコーティング工具 - Google Patents
ダイヤモンドコーティング工具Info
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- JP2876705B2 JP2876705B2 JP9756590A JP9756590A JP2876705B2 JP 2876705 B2 JP2876705 B2 JP 2876705B2 JP 9756590 A JP9756590 A JP 9756590A JP 9756590 A JP9756590 A JP 9756590A JP 2876705 B2 JP2876705 B2 JP 2876705B2
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、耐欠損性に優れたダイヤモンドコーティン
グ工具に関するものである。
グ工具に関するものである。
［従来の技術］ 金属ホルダー上に、ダイヤモンドをコーティングした
硬質セラミックスをロー付けした切削工具は周知であ
る。この場合、硬質セラミックスとしては、一般にダイ
ヤモンドコーティング膜との密着性がよいSiCやSi3Ｎ4
が用いられている。しかし、SiCやSi3Ｎ4は金属とのロ
ー付けにおいて良好な密着性が得られない。そこで、ロ
ー付けの際、良好な密着性が得られるTiCを基板の下部
とし、ダイヤモンドコーティングを施す上部をSiCとし
た二層からなる硬質セラミックス基板が用いられてい
る。
硬質セラミックスをロー付けした切削工具は周知であ
る。この場合、硬質セラミックスとしては、一般にダイ
ヤモンドコーティング膜との密着性がよいSiCやSi3Ｎ4
が用いられている。しかし、SiCやSi3Ｎ4は金属とのロ
ー付けにおいて良好な密着性が得られない。そこで、ロ
ー付けの際、良好な密着性が得られるTiCを基板の下部
とし、ダイヤモンドコーティングを施す上部をSiCとし
た二層からなる硬質セラミックス基板が用いられてい
る。
［発明が解決しようとする課題］ しかし、SiCやSi3Ｎ4とTiCは熱膨脹係数の差が大きい
ため（TiC＝7.6×10-6、SiC＝4.4×10-6、Si3Ｎ4＝3.2
×10-6ｋ-1）、高温で合成した後、室温まで冷却する際
大きな熱応力が生じ、基板に熱亀裂が生じるため、切削
時に欠損しやすいという欠点があった。
ため（TiC＝7.6×10-6、SiC＝4.4×10-6、Si3Ｎ4＝3.2
×10-6ｋ-1）、高温で合成した後、室温まで冷却する際
大きな熱応力が生じ、基板に熱亀裂が生じるため、切削
時に欠損しやすいという欠点があった。
［課題を解決するための手段］ 工具の耐欠損性を向上させるためには熱亀裂の生じな
い基板にすればよいので、本発明はこの点を考慮してな
されたものである。
い基板にすればよいので、本発明はこの点を考慮してな
されたものである。
すなわち、本発明は、金属ホルダー上にロー付けした
硬質セラミックス基板上にダイヤモンドをコーティング
したダイヤモンドコーティング工具において、硬質セラ
ミックス基板の組成が、金属とのロー付け部がTiC、ダ
イヤモンドコーティング膜との界面がSiC又はSi3Ｎ4で
あり、。中間層の組成がTiCとSiC又はSi3Ｎ4の複合相か
らなるダイヤモンドコーティング工具である。上記中間
層は、組成がTiCからSiC又はSi3Ｎ4までほぼ連続的に変
化するものであるとよい。中間層としてはTiCが５〜95m
ol％の範囲であれば効果的である。
硬質セラミックス基板上にダイヤモンドをコーティング
したダイヤモンドコーティング工具において、硬質セラ
ミックス基板の組成が、金属とのロー付け部がTiC、ダ
イヤモンドコーティング膜との界面がSiC又はSi3Ｎ4で
あり、。中間層の組成がTiCとSiC又はSi3Ｎ4の複合相か
らなるダイヤモンドコーティング工具である。上記中間
層は、組成がTiCからSiC又はSi3Ｎ4までほぼ連続的に変
化するものであるとよい。中間層としてはTiCが５〜95m
ol％の範囲であれば効果的である。
かかる中間層は熱膨脹係数が急激な変化を示さず、熱
応力が小さくなるため熱亀裂が生じない。又、中間層の
組成をTiCからSiC又はSi3Ｎ4までほぼ連続的に変化した
傾斜組成にすれば、熱膨脹係数はTiCからSiC又はSi3Ｎ4
までほぼ連続的に変化するため、熱応力は更に小さくな
り、より耐欠損性に優れたコーティング工具が得られ
る。
応力が小さくなるため熱亀裂が生じない。又、中間層の
組成をTiCからSiC又はSi3Ｎ4までほぼ連続的に変化した
傾斜組成にすれば、熱膨脹係数はTiCからSiC又はSi3Ｎ4
までほぼ連続的に変化するため、熱応力は更に小さくな
り、より耐欠損性に優れたコーティング工具が得られ
る。
これらの複合層及び傾斜組成層を有する基板を得るた
めの方法としては、高速合成及び組成制御の容易なCVD
法が好ましい。
めの方法としては、高速合成及び組成制御の容易なCVD
法が好ましい。
［作用］ 以上のように、セラミックス基板の厚さ方向の熱膨脹
係数を制御することにより、熱亀裂のないセラミックス
基板となり、耐摩耗性及び耐欠損性を兼ね備えたダイヤ
モンドコーティング工具となる。
係数を制御することにより、熱亀裂のないセラミックス
基板となり、耐摩耗性及び耐欠損性を兼ね備えたダイヤ
モンドコーティング工具となる。
［実施例］ 次に実施例並びに比較例に基づいて本発明を説明す
る。
る。
実施例１ 原料ガスとして、SiCl4、TiCl4、CH4、Ｈ2ガスを用い
て、CVD法により第１図（１）〜（６）に示す構造を有
するセラミックス基板を以下の条件で作製した。
て、CVD法により第１図（１）〜（６）に示す構造を有
するセラミックス基板を以下の条件で作製した。
コーティング温度:1500℃ コーティング圧力:200torr SiCコーティング ：SiCl4 0.5l/min. CH4 0.2l/min. Ｈ2 1.0l/min. TiCコーティング ：TiCl4 0.4l/min. CH4 0.2l/min. Ｈ2 1.5l/min. SiC＋TiCコーティング（均一組成）： SiCl4 0.1〜0.5l/min. TiCl4 0.6〜0.1l/min. CH4 0.2l/min. Ｈ2 1.5l/min. 得られたものを基板として、熱フィラメントCVD法に
よりダイヤモンドを約５μｍコーティングした後、Agを
ロー材としてSUS 304ホルダーにロー付し、ダイヤモン
ドコーティング工具とした。
よりダイヤモンドを約５μｍコーティングした後、Agを
ロー材としてSUS 304ホルダーにロー付し、ダイヤモン
ドコーティング工具とした。
これらの工具でAl−１％Si合金を以下の条件で旋削を
行った。
行った。
切削速度:1500m/min 送り:0.25mm〜0.5mm/刃 切込み:1.2mm 結果を表１に示す。
実施例２ 原料ガスとしてSiCl4、TiCl4、CH4、NH3、Ｈ2ガスを
用いて、CVD法により第２図（１）〜（６）に示す構造
を有するセラミックス基板を以下の条件で作製した。
用いて、CVD法により第２図（１）〜（６）に示す構造
を有するセラミックス基板を以下の条件で作製した。
コーティング温度:1650℃ コーティング圧力:100torr Si3Ｎ4コーティング： SiCl40.15l/min.、NH3 0.2l/min. Ｈ2 1.0l/min. TiCコーティング： TiCl4 0.4l/min.、CH4 0.2l/min. Ｈ2 1.5l/min. Si3Ｎ4＋TiCコーティング（均一組成）： SiCl4 0.1〜0.5l/min. CH4 0.05〜0.15l/min. NH3 0.05〜0.15l/min. Ｈ2 1.5l/min. Si3Ｎ4＋TiCコーティング（傾斜組成）： SiCl4 ０〜0.5l/min.まで0.1l/hrの割合で変化、 TiCl4 0.4〜0l/min.まで0.08l/hrの割合で変化 CH4 0.15〜0l/min.まで0.03l/hrの割合で変化 NH3 ０〜0.20l/min.まで0.04l/hrの割合で変化 Ｈ2 1.5l/min. 第２図（５）の傾斜組成層の組成分布のEPMAライン分
析図を第３図に示す。
析図を第３図に示す。
得られたものを基板として、熱フィラメントCVD法に
よりダイヤモンドを約10μｍコーティングした後、Agを
ロー材としてSUS304ホルダーにロー付し、ダイヤモンド
コーティング工具とした。
よりダイヤモンドを約10μｍコーティングした後、Agを
ロー材としてSUS304ホルダーにロー付し、ダイヤモンド
コーティング工具とした。
これらの工具でAl−１％Si合金を以下の条件で施削を
行った。
行った。
切削速度:2000m/min. 送り:0.25mm〜0.5mm/刃 切込み:0.8mm 結果を表２に示す。
［発明の効果］ 以上説明したとおり、本発明品はダイヤモンド被覆を
施す硬質セラミックス基板が強靭なため、優れた耐欠損
性を有するダイヤモンド被覆切削工具となるので、Al系
金属の切削工具として有効である。
施す硬質セラミックス基板が強靭なため、優れた耐欠損
性を有するダイヤモンド被覆切削工具となるので、Al系
金属の切削工具として有効である。
第１図は実施例１の層構成の説明図、第２図は実施例２
の層構成の説明図、第３図は第２図（ｆ）の傾斜組成層
の組成分布のEPMAライン分析図である。
の層構成の説明図、第３図は第２図（ｆ）の傾斜組成層
の組成分布のEPMAライン分析図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B23B 27/14 B23P 15/28 C04B 37/02 C30B 25/02 C30B 29/04
Claims (2)
- 【請求項１】金属ホルダー上にロー付けした硬質セラミ
ックス基板上にダイヤモンドをコーティングしたダイヤ
モンドコーティング工具において、硬質セラミックス基
板の組成が、金属とのロー付け部がTiC、ダイヤモンド
コーティング膜との界面がSiC又はSi3Ｎ4であり、中間
層の組成がTiCとSiC又はSi3Ｎ4の複合相からなることを
特徴とするダイヤモンドコーティング工具。 - 【請求項２】請求項（１）において、中間層の組成がTi
CからSiC又はSi3Ｎ4までほぼ連続的に変化しているダイ
ヤモンドコーティング工具。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9756590A JP2876705B2 (ja) | 1990-04-16 | 1990-04-16 | ダイヤモンドコーティング工具 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9756590A JP2876705B2 (ja) | 1990-04-16 | 1990-04-16 | ダイヤモンドコーティング工具 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH042401A JPH042401A (ja) | 1992-01-07 |
| JP2876705B2 true JP2876705B2 (ja) | 1999-03-31 |
Family
ID=14195758
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9756590A Expired - Fee Related JP2876705B2 (ja) | 1990-04-16 | 1990-04-16 | ダイヤモンドコーティング工具 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2876705B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5609948A (en) * | 1992-08-21 | 1997-03-11 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Laminate containing diamond-like carbon and thin-film magnetic head assembly formed thereon |
| KR100290683B1 (ko) * | 1998-07-01 | 2001-09-17 | 채기웅 | 다이아몬드박막층을 형성한 세라믹복합소재의 제조방법과 이에의해 제조된 세라믹복합소재 |
-
1990
- 1990-04-16 JP JP9756590A patent/JP2876705B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH042401A (ja) | 1992-01-07 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |