JP2959065B2 - Sintered hard alloy drill - Google Patents

Sintered hard alloy drill

Info

Publication number
JP2959065B2
JP2959065B2 JP18357190A JP18357190A JP2959065B2 JP 2959065 B2 JP2959065 B2 JP 2959065B2 JP 18357190 A JP18357190 A JP 18357190A JP 18357190 A JP18357190 A JP 18357190A JP 2959065 B2 JP2959065 B2 JP 2959065B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
drill
cutting edge
cutting
group
dispersed phase
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
JP18357190A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH03131412A (en
Inventor
和孝 磯部
俊雄 野村
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.)
Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries 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 Sumitomo Electric Industries Ltd filed Critical Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority to EP91900955A priority Critical patent/EP0460237B1/en
Priority to PCT/JP1990/001670 priority patent/WO1991009698A1/en
Priority to US07/743,427 priority patent/US5228812A/en
Priority to DE69025753T priority patent/DE69025753T2/en
Priority to KR1019910001942A priority patent/KR940005402B1/en
Publication of JPH03131412A publication Critical patent/JPH03131412A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2959065B2 publication Critical patent/JP2959065B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Drilling Tools (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] この発明は、主として鋼の穿孔加工に供されるドリル
の構造に関し、特に耐摩耗性や靭性に優れ、高い品質を
有する焼結硬質合金製ドリルの構造に関するものであ
る。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a drill structure mainly used for drilling steel, and particularly to a sintered hard alloy having excellent wear resistance and toughness and high quality. It relates to the structure of the drill.

[従来の技術] ドリルは、鋼材などの穿孔加工に用いられる切削工具
の1つである。その一例としてツイストドリルの構造が
第7図に示されている。ツイストドリルは、穿孔加工に
供される切刃部1と、切削に関与せず、主として切屑の
排出と、ボール盤などの切削機械のチャック部などに装
着するためのシャンク部2とから構成される。
[Related Art] A drill is one of cutting tools used for drilling a steel material or the like. FIG. 7 shows an example of the structure of a twist drill. The twist drill is composed of a cutting edge portion 1 provided for drilling, a shank portion 2 not involved in cutting, and mainly for discharging chips and attaching to a chuck portion of a cutting machine such as a drilling machine. .

従来より、一般的にドリルの材質は高速度鋼(ハイ
ス)および超硬合金である。高速度鋼は、靭性に富む
が、耐摩耗性が低く、高速切削に不適である。一方、超
硬合金は耐摩耗性や工具としての精度特性に優れる半
面、脆い性質を有し、たとえば剛性の低い工作機械に使
用されると折損する場合があった。
Conventionally, drills are generally made of high-speed steel (high-speed steel) and cemented carbide. High-speed steel is rich in toughness, but has low wear resistance and is unsuitable for high-speed cutting. On the other hand, a cemented carbide is excellent in wear resistance and precision characteristics as a tool, but has a brittle property. For example, when used in a machine tool having low rigidity, it may be broken.

これらの改良として、高速度鋼の切刃部に硬質のTiN
をコーティングする構造、あるいは切刃部を超硬合金に
し、ろう付けする構造などが考えられてきた。
These improvements include the use of hard TiN in the cutting edge of high-speed steel.
Or a structure in which the cutting edge is made of a cemented carbide and brazed.

さらに近年では、耐摩耗性および靭性の向上などを意
図して、異なる材質の超合金同士(P30とD30)をろう付
けした構造(実開昭58−143115号)あるいは冶金学的に
一体化接合した構造(実公昭62−46489号)、さらに、
ドリルの中心部と外周部との要求される特性の違いに着
目し、その中心部と外周部との超硬合金の材質を異なら
せた二重構造に成形したもの(特開昭62−218010号)、
あるいはこの二重構造を射出成形で形成する方法(特開
昭63−38501号、38502号)などが考案されている。ま
た、ドリルの耐凝着性の向上のために、ドリルの材質を
サーメットで構成した構造(特開昭62−292307号)など
がある。
In recent years, superalloys of different materials (P30 and D30) have been brazed (No. 58-143115) or metallurgically integrated to improve wear resistance and toughness. Structure (Japanese Utility Model Publication No. 62-46489),
Focusing on the difference in required characteristics between the center and the outer periphery of the drill, the drill is formed into a double structure in which the material of the cemented carbide is different between the center and the outer periphery (Japanese Patent Laid-Open No. 62-218010). issue),
Alternatively, a method of forming this double structure by injection molding (JP-A-63-38501 and 38502) has been devised. Further, there is a structure in which the material of the drill is made of cermet in order to improve the adhesion resistance of the drill (Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-292307).

[発明が解決しようとする課題] ドリルの切刃部およびシャンク部は各々異なった負荷
状態で使用される。そのため、ドリルの各部に要求され
る特性は異なる。たとえば、切刃部の刃先部では耐摩耗
性や耐凝着性などが要求され、シャンク部では工具とし
ての強度を保持するための靭性が要求される。また、切
刃部の刃先部についても、その中心部と外周部とでは切
削速度が大きく異なるため、要求される特性も異なる。
[Problems to be Solved by the Invention] The cutting edge portion and the shank portion of the drill are used under different load conditions. Therefore, the characteristics required for each part of the drill are different. For example, the cutting edge portion of the cutting edge portion is required to have wear resistance and adhesion resistance, and the shank portion is required to have toughness for maintaining strength as a tool. Also, the required characteristics of the cutting edge of the cutting edge part are also different because the cutting speed is largely different between the central part and the outer peripheral part.

このようなドリルに備えられるべき特性に対する複雑
な要求に応えるため、その対策として切刃部にコーティ
ングを施したものは、通常使用されるようにドリルの再
研削を実施すると、少なくとも前逃下面側のコーティン
グ層が除去されてしまい、コーティングの効果の大半が
失われてしまうという欠点を有していた。また、切刃部
に超硬合金をろう付けする構造のものは、ろう付け自体
が本質的に熱的強度や機械的強度に劣る方法であり、難
削材の深穴加工には適用できないという欠点を有してい
た。さらに、近年、ドリルのシャンク部の靭性を向上さ
せる目的で、超硬合金の粗粒化や高結合相化を行なった
ものは、逆に材料の強度を低下させたり、あるいは弾性
限界の歪を低下させ、被削材のブレや切削機械の不安定
な回転などにより、穴あけ加工中においてシャンク部が
折損してしまうという問題があった。
In order to respond to the complicated requirements for the characteristics to be provided for such a drill, a coating with a cutting edge portion as a countermeasure, if re-grinding the drill as usual, at least the front relief lower surface side Of the coating layer is removed, and most of the effect of the coating is lost. In the case of brazing cemented carbide to the cutting edge, brazing itself is essentially a method of inferior thermal strength and mechanical strength, and cannot be applied to deep hole drilling of difficult-to-cut materials. Had disadvantages. Furthermore, in recent years, for the purpose of improving the toughness of the shank part of the drill, those made of coarse-grained cemented carbide or high-coupling phase have reduced the strength of the material or reduced the strain at the elastic limit. However, there is a problem that the shank portion is broken during drilling due to a deviation of the work material or unstable rotation of the cutting machine.

そこで、この発明は上記のような問題点を解決するた
めになされたもので、ドリルの切刃部において優れた耐
摩耗性、耐凝着性を有し、かつシャンク部は耐折損性と
しての必要十分な靭性を有する合金鋼で構成されるドリ
ルを提供することを目的とする。
Then, this invention was made in order to solve the above-mentioned problems, and has excellent wear resistance and adhesion resistance at the cutting edge portion of the drill, and the shank portion has a breakage resistance. An object of the present invention is to provide a drill made of an alloy steel having necessary and sufficient toughness.

[課題を解決するための手段] この発明に従った焼結硬質合金製ドリルは、被削物を
切削するための(a)切刃部と、切削機械の所定位置に
取付けるための(b)シャンク部とを備える。
[Means for Solving the Problems] The sintered hard alloy drill according to the present invention comprises: (a) a cutting edge for cutting a workpiece; and (b) a cutting edge for mounting at a predetermined position on a cutting machine. And a shank part.

(a) 切刃部 切刃部は、サーメットより構成される。このサーメッ
トは、第1の硬質分散相と、第1の結合金属相とからな
る。第1の硬質分散相は、チタンと、チタンを除く周期
律表第IV a、V aおよびVI a族金属の1種以上の炭化
物、窒化物および複炭窒化物のいずれかを主成分とす
る。第1の結合金属相は、ニッケルとコバルトとを主成
分とする。第1の硬質分散相の組成は、(TiaMb)(CcN
d)で表わされる。MはTiを除く周期律表第IV a、V aお
よびVI a属金属の1種以上である。a、b、c、dはモ
ル分率を示す。a,b,c,dは、以下の関係式で規定され
る。
(A) Cutting blade part The cutting blade part is composed of cermet. This cermet consists of a first hard dispersed phase and a first bonded metal phase. The first hard dispersed phase is mainly composed of titanium and at least one of carbides, nitrides and double carbonitrides of metals of Groups IVa, Va and VIa of the Periodic Table excluding titanium. . The first bonding metal phase contains nickel and cobalt as main components. The composition of the first hard dispersed phase is (TiaMb) (CcN
d). M is one or more of metals belonging to Groups IVa, Va and VIa of the Periodic Table excluding Ti. a, b, c, and d indicate mole fractions. a, b, c, d are defined by the following relational expressions.

a+b=1 c+d=1 0.5≦a≦0.95 0.1≦d≦0.7 第1の硬質分散相は、微粒子群と、粗粒子群とを少な
くとも備える。微粒子群の平均粒径は0.2μm以上0.6μ
m以下である。粗粒子群の平均粒径は1μm以上3μm
以下である。微粒子群の前記粗粒子群に対する体積比は
0.3以上3以下である。第1の結合金属相は、サーメッ
ト中に占める割合が5重量%以上30重量%以下である。
a + b = 1 c + d = 1 0.5 ≦ a ≦ 0.95 0.1 ≦ d ≦ 0.7 The first hard dispersed phase includes at least a group of fine particles and a group of coarse particles. The average particle size of the particles is 0.2μm or more and 0.6μ
m or less. The average particle size of the coarse particle group is 1 μm or more and 3 μm
It is as follows. The volume ratio of the fine particles to the coarse particles is
0.3 or more and 3 or less. The proportion of the first bonded metal phase in the cermet is 5% by weight or more and 30% by weight or less.

(b) シャンク部 シャンク部は、切刃部と分離可能に機械的に接合され
る。シャンク部は、合金鋼より構成される。
(B) Shank section The shank section is mechanically joined to the cutting blade section so as to be separable. The shank portion is made of an alloy steel.

(c) 切刃部とシャンク部の接合方式 切刃部とシャンク部の接合により、分離可能なように
機械的に接合する、いわゆるスローアウェイ式を採用す
る。
(C) Method of joining the cutting edge and the shank A so-called throw-away type, which is mechanically joined so as to be separable by joining the cutting edge and the shank, is adopted.

一般的な2枚刃のスローアウェイ式ドリルとしては、
第1A図〜第1C図に示すようなものがある。このドリルで
は、刃先の外周部にチップ31aが、内周部にチップ31bが
それぞれねじ止めによって固定されている。いずれのチ
ップにも、その切刃の先端には切屑分断処理用のチップ
ブレーカ(図示せず)が形成されている。
As a general 2-flute indexable drill,
There are those as shown in FIGS. 1A to 1C. In this drill, the tip 31a is fixed to the outer peripheral portion of the cutting edge, and the tip 31b is fixed to the inner peripheral portion by screwing. Each of the chips has a chip breaker (not shown) for chip cutting at the tip of the cutting blade.

また1枚刃のスローアウェイ式ドリルの典型的な構成
を第2図に示す。同図に示すドリルは、チップ部11がシ
ャンク部12に矢印のように嵌め込まれ、ビス13によって
ねじ穴14に固定される。クーラント供給穴15からはチッ
プ部11の刃先に直接クーラントが供給され、高速加工を
可能にするとともに刃の寿命を向上させている。
FIG. 2 shows a typical structure of a single-blade indexable drill. In the drill shown in the figure, a tip part 11 is fitted into a shank part 12 as shown by an arrow, and is fixed to a screw hole 14 by a screw 13. Coolant is supplied directly from the coolant supply hole 15 to the cutting edge of the tip portion 11, thereby enabling high-speed machining and extending the life of the blade.

1枚刃のスローアウェイ式ドリルには、いわゆるセル
フグリップと言われる差込式のものも考えられる。この
セルグリップは、ねじ止めが不要になるために、第1図
の方式に比べてさらに小径のドリルに適用できるという
可能性がある。
As a single-flute indexable drill, a so-called self-grip insertion type drill is also conceivable. Since the cell grip does not need to be screwed, there is a possibility that the cell grip can be applied to a drill having a smaller diameter than the method shown in FIG.

以上述べたようなスローアウェイ式ドリルは、いずれ
も、比較的損傷が多く寿命の短いチップ部を使い捨てで
きるため、一体物に比べて低コスト化を図ることができ
る。
In any of the above-described indexable drills, the tip portion having a relatively large damage and a short life can be disposable, so that the cost can be reduced as compared with an integrated body.

また、チップに容易にチップブレーカを形成できるの
で、高速切削や深穴加工が可能になる。
In addition, since a chip breaker can be easily formed on a chip, high-speed cutting and deep hole processing can be performed.

[作用] ドリルに要求される特性は、切刃部の耐摩耗性および
耐凝着性と、シャンク部の靭性に代表される耐折損性と
に大別される。これらのドリルに要求される特性のう
ち、特に耐摩耗性および耐凝着性の向上に着目して、本
願発明者等はチタン(Ti)を主成分とした窒素含有サー
メットを刃先部に適用することが必要であると着想し
た。そこで種々のサーメットの組成に対し実験を行な
い、多くの有効な知見を得た。また、一方、靭性および
強度が要求されるドリルのシャンク部に合金鋼を適用す
ることが好ましいとの知見も得た。本願発明は、これら
の知見に基づいてなされたもので、ドリルの切刃部に対
して耐摩耗性、耐凝着性の優れたサーメットを適用し、
さらにシャンク部に対しては靭性に優れた合金鋼を適用
し、これらの両者を分離可能に機械的に接合した構造を
有するドリルを提供するものである。以下、本発明に従
った焼結硬質合金製ドリルにおける組成、粒径等の限定
理由について説明する。
[Operation] The characteristics required of a drill are roughly classified into wear resistance and adhesion resistance of a cutting edge portion and breakage resistance represented by toughness of a shank portion. Of the characteristics required for these drills, the inventors of the present application apply a nitrogen-containing cermet containing titanium (Ti) as a main component to the cutting edge, paying particular attention to the improvement of wear resistance and adhesion resistance. I thought it was necessary. Therefore, experiments were conducted on various cermet compositions, and many effective findings were obtained. On the other hand, it has also been found that it is preferable to apply alloy steel to a shank portion of a drill requiring toughness and strength. The present invention has been made based on these findings, abrasion resistance to the cutting edge of the drill, applying a cermet excellent in adhesion resistance,
Further, an alloy steel having excellent toughness is applied to a shank portion, and a drill having a structure in which the two are mechanically joined to be separable is provided. Hereinafter, the reasons for limiting the composition, grain size, and the like of the sintered hard alloy drill according to the present invention will be described.

(a) 切刃部 ドリルにおける代表的な損傷部位を第8図に示す。3
はドリル内周部の凝着摩耗が発生する部位(すくい面)
を示す。被削材とドリル材質の凝着によるすくい面を摩
耗が進行すると、切屑が付着し、ドリルが寿命に至る。
4はドリル外周刃の摩耗部位(マージン)、5は刃先の
チッピング発生部位(前逃面)を示す。この発明におい
ては耐摩耗性および耐凝着性を向上させるために、硬質
分散相の組成および粒径が限定されている。
(A) Cutting edge part FIG. 8 shows a typical damaged part in a drill. 3
Is the area where the cohesive wear occurs on the inner circumference of the drill (rake face)
Is shown. As the rake surface wears due to the adhesion between the work material and the drill material, chips are attached and the life of the drill is extended.
Reference numeral 4 denotes a worn portion (margin) of the outer peripheral edge of the drill, and 5 denotes a chipping-occurring portion (front flank) of the cutting edge. In the present invention, the composition and particle size of the hard dispersed phase are limited in order to improve abrasion resistance and adhesion resistance.

硬質分散相に含まれる金属原子群中のチタンの量はモ
ル分率で0.5〜0.95の範囲に限定される。0.5未満では、
耐摩耗性および耐凝着性が低下する。また、0.95を越え
ると、サーメット自体の焼結性が劣化する。
The amount of titanium in the group of metal atoms contained in the hard dispersed phase is limited to the range of 0.5 to 0.95 by mole fraction. Below 0.5,
Abrasion resistance and adhesion resistance decrease. If it exceeds 0.95, the sinterability of the cermet itself deteriorates.

このような高いチタンの含有により、鉄との親和性が
低くなるため、鉄を含む被加工物の仕上面が良好にな
る。
Such a high content of titanium lowers the affinity for iron, so that the finished surface of the workpiece containing iron is improved.

硬質分散相に含まれる非金属原子群中の窒素の割合が
モル分率で0.1〜0.7の範囲に限定される。0.1未満で
は、窒素がサーメットの焼結時において硬質分散相の粒
成長を抑制するという効果が見られなくなる。また、0.
7を越えると、サーメット自体の焼結性が劣化する。
The proportion of nitrogen in the group of non-metallic atoms contained in the hard dispersed phase is limited to the range of 0.1 to 0.7 by mole fraction. If it is less than 0.1, the effect of suppressing the grain growth of the hard dispersed phase during the sintering of the cermet cannot be seen. Also, 0.
If it exceeds 7, the sinterability of the cermet itself deteriorates.

硬質分散相は、0.2〜0.6μmの粒径を有する微粒子群
と、1〜3μmの粒径を有する粗粒子群との混合体から
なる。微粒子群の粗粒子群に対する体積比は0.3〜3の
範囲に限定される。この体積比率が0.3未満において
は、サーメット自体の靭性が劣化し、ドリルの刃先部
に、チッピングが発生する。また、この体積比率が3.0
を越えると、ドリルの刃先に熱亀裂が発生する。
The hard dispersed phase consists of a mixture of fine particles having a particle size of 0.2 to 0.6 μm and coarse particles having a particle size of 1 to 3 μm. The volume ratio of the fine particles to the coarse particles is limited to the range of 0.3 to 3. If the volume ratio is less than 0.3, the toughness of the cermet itself deteriorates and chipping occurs at the cutting edge of the drill. In addition, this volume ratio is 3.0
Above, thermal cracks occur at the cutting edge of the drill.

結合金属相の量は5〜30重量%の範囲に限定される。
5重量%未満においては、サーメット自体の磁性が不足
し、ドリルの刃先にチッピングが発生する。また、30重
量%を越えると、耐摩耗性が不足し、刃先の逃面やマー
ジン部に大きな摩耗が発生する。
The amount of bound metal phase is limited to the range of 5 to 30% by weight.
If the content is less than 5% by weight, the magnetism of the cermet itself becomes insufficient, and chipping occurs at the cutting edge of the drill. On the other hand, if it exceeds 30% by weight, abrasion resistance is insufficient, and large wear occurs on the flank of the cutting edge and the margin.

(b) シャンク部 この発明のドリルのシャンク部には、合金鋼が用いら
れる。金属鋼は、その弾性変形域が広いので、多少の衝
撃に対しても優れた靭性を示し折損し難くなる。鋼に
は、大別して炭素鋼、合金鋼、高合金鋼があるが、本発
明では、耐摩耗性と加工性の両方を考慮し、合金鋼(例
えばニッケルクロムモリブデン鋼や、クロムモリブデン
鋼、工具鋼など)を用いることとした。差込式の1枚刃
のスローアウェイ式ドリルの場合には、特に弾力性も考
慮する必要があり、ばね鋼なども用いられる。また、シ
ャンク部に、一般的に容易に製造可能な合金鋼を用い、
刃先部のみに、複雑な製造工程を要する焼結硬質合金を
用いるので、製造コストを削減することが可能になり、
価格的にも有利である。
(B) Shank The alloy steel is used for the shank of the drill of the present invention. Since metal steel has a wide elastic deformation range, it exhibits excellent toughness even with a slight impact and is hard to break. Steel is roughly classified into carbon steel, alloy steel, and high alloy steel. In the present invention, considering both wear resistance and workability, alloy steel (for example, nickel chromium molybdenum steel, chromium molybdenum steel, Steel, etc.). In the case of a plug-in type single-flute indexable drill, it is necessary to particularly consider elasticity, and spring steel or the like is used. In addition, for the shank, generally, alloy steel that can be easily manufactured is used,
Since a sintered hard alloy requiring a complicated manufacturing process is used only for the cutting edge, manufacturing costs can be reduced,
It is also advantageous in price.

[実施例] 以下、この発明の実施例について説明する。[Example] Hereinafter, an example of the present invention will be described.

本発明における焼結硬質合金製ドリルは、切刃部にサ
ーメット合金を用い、シャンク部に合金鋼を用いて、両
者を分離可能なように機械的に接合することにより形成
される。切刃部を構成するサーメット合金は、硬質分散
相の組成、結合相の組成および硬質分散相の粒度存在比
が、焼結後において第1表に示される数値となるよう
に、各種粉末を調合することによって作製された。シャ
ンク部を構成する合金鋼は、第1表に示される材質のも
のが用いられた。
The sintered hard alloy drill according to the present invention is formed by using a cermet alloy for the cutting edge portion and using an alloy steel for the shank portion and mechanically joining them so that they can be separated. The cermet alloy constituting the cutting edge is prepared by mixing various powders so that the composition of the hard dispersed phase, the composition of the binder phase, and the particle size existence ratio of the hard dispersed phase become the values shown in Table 1 after sintering. It was made by doing. As the alloy steel constituting the shank portion, those having the materials shown in Table 1 were used.

なお第3図は、ドリルの切刃部を構成するサーメット
合金において、硬質分散相の粒度分布を示す。Aは微粒
子の存在度数分布を示し、Bは粗粒子の存在度数分布を
示す。微粒子群の粗粒子群に対する体積比はA/Bで第1
表に表わされている。
FIG. 3 shows the particle size distribution of the hard dispersed phase in the cermet alloy forming the cutting edge of the drill. A shows the abundance distribution of fine particles, and B shows the abundance distribution of coarse particles. The volume ratio of fine particles to coarse particles is the first in A / B
It is represented in the table.

以下の実施例に示す本発明品および比較品は、第2図
に示す接合方式によって得た直径16mmの焼結硬質合金製
ドリルを用いたものである。
The product of the present invention and the comparative product shown in the following examples use a drill made of a sintered hard alloy having a diameter of 16 mm obtained by the joining method shown in FIG.

第1表には、本発明の焼結硬質合金製ドリルおよび比
較のために作製されたドリルの硬質合金の組成および粒
度分布などが示されている。第1表において、比較品F
は、*で示されるように切刃部の硬質分散相の非金属原
子比および粒度存在比が本発明の範囲から外れるように
作製されたものである。また、比較品Gは、切刃部の結
合金属相の量が本発明の範囲を外れるように作製された
ものである。比較品Hは、シャンク部として、本発明の
範囲を外れるK30グレード超硬合金を用いたものであ
る。
Table 1 shows the composition and particle size distribution of the hard alloy of the sintered hard alloy drill of the present invention and the drills manufactured for comparison. In Table 1, the comparison product F
Is produced so that the non-metal atomic ratio and the particle size abundance ratio of the hard dispersed phase of the cutting edge portion are outside the range of the present invention as indicated by *. The comparative product G was manufactured so that the amount of the bonded metal phase in the cutting edge portion was out of the range of the present invention. Comparative product H uses a K30 grade cemented carbide outside the scope of the present invention as the shank portion.

それぞれ本発明の範囲から外れている数字には*が付
されている。
Each numeral outside the scope of the present invention is marked with *.

ドリルの性能評価テストは以下に示される条件で行な
われた。
The performance evaluation test of the drill was performed under the following conditions.

テスト条件 被削材:S50C(HB=230) 切削速度:120m/分、湿式(水溶性切削油) 送り速度:0.15mm/rev. 深さ:35mm 判定基準:寿命まで加工後、その刃先状況などを観察
する。
Test Conditions Workpiece: S50C (H B = 230) Cutting Speed: 120 m / min, wet (water soluble cutting oil) Feed rate: 0.15 mm / rev Depth:. 35 mm criteria: after processing to life, the cutting edge situation Observe etc.

寿命:通常、外周面逃面の摩耗量が0.2mm以上になっ
たときとする。
Life: Usually, when the wear amount of the outer peripheral surface becomes 0.2 mm or more.

上記ドリル性能評価テストの結果は第2表に示され
る。第2表を参照して、まず、本発明品AおよびBと比
較品Fとの比較において、比較品Fは切刃部を構成する
サーメットの靭性が劣化し、刃先部に欠けが生じた。
The results of the drill performance evaluation test are shown in Table 2. Referring to Table 2, first, in the comparison between inventive products A and B and comparative product F, in comparative product F, the toughness of the cermet constituting the cutting edge portion was deteriorated, and the cutting edge portion was chipped.

次に、本発明はAおよびBと比較品Gとの比較におい
て、比較品Gは内周すくい面凝着摩耗深さが深く、耐凝
着性に劣ることがわかった。
Next, in the present invention, in comparison of A and B with Comparative Product G, it was found that Comparative Product G had a deeper inner rake surface adhesion wear depth and was inferior in adhesion resistance.

また、本発明品AおよびBと比較品Hとの比較におい
て、比較品Hはシャンク強度に劣り、シャンク部が折損
した。
Further, in the comparison between the products A and B of the present invention and the comparative product H, the comparative product H was inferior in shank strength, and the shank portion was broken.

さらに、本発明品C,D,Eも、総合的観点からみて、本
発明品A,Bとほぼ同様の良好な性能を示した。
Furthermore, the products C, D, and E of the present invention also showed almost the same good performance as the products A and B of the present invention from a comprehensive viewpoint.

これらの本発明品および比較品に加えて、参考のため
に現在使用されているコーティングハイスあるいはコー
ティング超硬ドリルも併せて本性能試験が行なわれた。
これらのドリルと本発明品A,B,C,D,Eのドリルとの比較
において、本発明品のドリルの性能が優れていることは
明らかである。
In addition to these inventive products and comparative products, the present performance test was also performed on a coated high-speed steel or coated carbide drill currently used for reference.
In comparison between these drills and the drills of the present invention A, B, C, D and E, it is clear that the performance of the drill of the present invention is excellent.

なお上記実施例の本発明品および比較品の接合方式
は、いずれも第2図の方式によったものであるが、第1A
図〜第1C図に示す方式でも同じ傾向の結果が得られるこ
とが実験的に確認されている。
The joining method of the product of the present invention and the comparative product in the above embodiment is based on the method shown in FIG.
It has been experimentally confirmed that the results shown in FIGS.

[発明の効果] 以上のように、本発明においては、ドリルの刃先部に
耐摩耗性、耐凝着性あるいは耐熱亀裂性(耐チッピング
性)に優れる特定の組成を有するサーメット合金を用
い、ドリルのシャンク部に靭性に富みかつ比較的低コス
トの合金鋼を用いて、これらの両者を機械的に接合させ
ることによってドリルを形成している。したがって、突
発的な折損などが発生することのない高い信頼性、長い
寿命および高い品質を有する焼結硬質合金製ドリルが低
コストで提供され得る。
[Effects of the Invention] As described above, in the present invention, a drill using a cermet alloy having a specific composition excellent in wear resistance, adhesion resistance or heat crack resistance (chipping resistance) is used for a cutting edge of a drill. The drill is formed by mechanically joining both of them using a tough and relatively low-cost alloy steel for the shank portion. Therefore, a drill made of a sintered hard alloy having high reliability, long life and high quality without causing sudden breakage or the like can be provided at low cost.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1A図は2枚刃のスローアウェイ式ドリルの一例を示す
正面図、第1B図はその右側面図、第1C図はそのチップを
拡大して示す斜視図である。 第2図は、本発明の焼結硬質合金製ドリルに適用した、
1枚刃のねじ止め式スローアウェイドリルの分解斜視図
である。 第3図は、この発明に従ったドリルの切刃部を構成する
サーメット合金において硬質分散層の粒度分布を示す分
布図である。 第4図は、一般的なツイストドリルを示す構造図であ
る。 第5図は、ドリルの代表的な損傷部位を示す図である。 図において、1,11,31a,31bは切刃部、2,12,32はシャン
ク部である。
FIG. 1A is a front view showing an example of a two-flute indexable drill, FIG. 1B is a right side view thereof, and FIG. 1C is an enlarged perspective view showing the tip thereof. FIG. 2 shows a drill applied to the sintered hard alloy drill of the present invention.
FIG. 2 is an exploded perspective view of a single-blade screw-down indexable drill. FIG. 3 is a distribution diagram showing a particle size distribution of a hard dispersion layer in a cermet alloy constituting a cutting edge portion of a drill according to the present invention. FIG. 4 is a structural view showing a general twist drill. FIG. 5 is a view showing a typical damaged portion of a drill. In the figure, 1,11,31a, 31b are cutting edge portions, and 2,12,32 are shank portions.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B23B 51/00 B23B 27/14 C22C 29/02 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int. Cl. 6 , DB name) B23B 51/00 B23B 27/14 C22C 29/02

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】被削物を切削するための切刃部と、切削機
械の所定位置に取付けるためのシャンク部とを備えた焼
結硬質合金製ドリルにおいて、 前記切刃部は、 チタンと、チタンを除く周期律表第IV a、V aおよびVI
a族金属の1種以上の炭化物、窒化物および複炭窒化物
のいずれかを主成分とする第1の硬質分散相と、ニッケ
ルとコバルトとを主成分とする第1の結合金属相とから
なるサーメットより構成され、 前記第1の硬質分散相の組成が、(TiaMb)(CcNd)
[但し、MはTiを除く周期律表第IV a、V aおよびVI a
族金属の1種以上であり、a、b、c、dはモル分率を
示し、a+b=1、c+d=1、0.5≦a≦0.95、0.1≦
d≦0.7]で表わされ、前記第1の硬質分散相は、その
平均粒径が0.2μm以上0.6μm以下の微粒子群と、その
平均粒径が1μm以上3μm以下の粗粒子群とを少なく
とも備え、前記微粒子群の前記粗粒子群に対する体積比
が0.3以上3以下であり、 前記第1の結合金属相は、前記サーメット中に占める割
合が5重量%以上30重量%以下であり、 前記シャンク部は、 合金鋼より構成され、かつ前記切刃部と分離可能に機械
的に接合されたことを特徴とする、焼結硬質合金製ドリ
ル。
1. A sintered hard alloy drill provided with a cutting blade for cutting a workpiece and a shank for attaching the cutting blade to a predetermined position of a cutting machine, wherein the cutting blade comprises titanium; Periodic Tables IVa, Va and VI Excluding Titanium
a first hard dispersed phase mainly composed of at least one of carbides, nitrides and double carbonitrides of a group a metal, and a first bonded metal phase mainly composed of nickel and cobalt. Wherein the composition of the first hard dispersed phase is (TiaMb) (CcNd)
[However, M is the Periodic Table IVa, Va and VIa excluding Ti
A, b, c, and d are mole fractions, a + b = 1, c + d = 1, 0.5 ≦ a ≦ 0.95, 0.1 ≦
d ≦ 0.7], wherein the first hard dispersed phase comprises at least a group of fine particles having an average particle size of 0.2 μm or more and 0.6 μm or less and a group of coarse particles having an average particle size of 1 μm or more and 3 μm or less. A volume ratio of the fine particle group to the coarse particle group is 0.3 or more and 3 or less; and a ratio of the first binding metal phase in the cermet is 5% by weight or more and 30% by weight or less. A drill made of a sintered hard alloy, wherein the drill is made of alloy steel and mechanically joined to the cutting blade so as to be separable.
JP18357190A 1989-07-14 1990-07-10 Sintered hard alloy drill Expired - Lifetime JP2959065B2 (en)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP91900955A EP0460237B1 (en) 1989-12-25 1990-12-21 Throw-away drill
PCT/JP1990/001670 WO1991009698A1 (en) 1989-12-25 1990-12-21 Throw-away drill
US07/743,427 US5228812A (en) 1989-12-25 1990-12-21 Throw-away tipped drill
DE69025753T DE69025753T2 (en) 1989-12-25 1990-12-21 DRILLS WITH DISPOSABLE INSERT
KR1019910001942A KR940005402B1 (en) 1990-02-05 1991-02-05 Throw-away drill

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP18320689 1989-07-14
JP1-183206 1989-07-14

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH03131412A JPH03131412A (en) 1991-06-05
JP2959065B2 true JP2959065B2 (en) 1999-10-06

Family

ID=16131636

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP18357190A Expired - Lifetime JP2959065B2 (en) 1989-07-14 1990-07-10 Sintered hard alloy drill

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2959065B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2795210B2 (en) * 1995-02-22 1998-09-10 住友電気工業株式会社 Tough cermet drill
JP4206238B2 (en) * 2002-08-28 2009-01-07 京セラ株式会社 Throw-away drilling tool

Also Published As

Publication number Publication date
JPH03131412A (en) 1991-06-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2926836B2 (en) Nitrogen-containing cermet alloy
JP2890592B2 (en) Carbide alloy drill
EP0417302B1 (en) Nitrogen-containing cermet
JP5608269B2 (en) Composite materials
US5154550A (en) Throw-away tipped drill bit
WO1991009698A1 (en) Throw-away drill
US5322394A (en) Highly stiff end mill
EP1819469A1 (en) Cutting insert with cutting tips anchor portions.
JP4028368B2 (en) Surface coated cemented carbide cutting tool
JP2959065B2 (en) Sintered hard alloy drill
JPH0343112A (en) Drill made of sintered hard alloy
JPH05320913A (en) Surface coating cutting tool
JP3123067B2 (en) WC-based cemented carbide and cemented carbide with hard layer excellent in toughness
JP2746344B2 (en) Cutting tool with high hardness composite sintered body as cutting edge
JP2795210B2 (en) Tough cermet drill
JPS6125762B2 (en)
JPH0349813A (en) Sintered hard alloy made drill
JPS6195808A (en) Boring tool
JPS61147841A (en) Hyperfine-grained sintered hard alloy
JP2006255848A (en) Cutting tool and cutting method for low carbon free-cutting steel
KR940005402B1 (en) Throw-away drill
JPH0343111A (en) Drill made of sintered hard alloy
JPH04217414A (en) Throw away drill
JPH02298406A (en) Sintered hard alloy drill
JP4900653B2 (en) Surface polishing method for throated surface-coated cermet with a hard coating layer that exhibits excellent chipping resistance in high-speed cutting

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Year of fee payment: 9

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080730

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080730

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Year of fee payment: 10

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090730

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090730

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Year of fee payment: 11

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100730

EXPY Cancellation because of completion of term