JP2964669B2 - Boron nitride coated hard material - Google Patents

Boron nitride coated hard material

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JP2964669B2
JP2964669B2 JP4360691A JP4360691A JP2964669B2 JP 2964669 B2 JP2964669 B2 JP 2964669B2 JP 4360691 A JP4360691 A JP 4360691A JP 4360691 A JP4360691 A JP 4360691A JP 2964669 B2 JP2964669 B2 JP 2964669B2
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boron nitride
hard material
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coating layer
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直也 大森
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、基材との高い密着強度
を持った窒化ホウ素被覆層を有する窒化ホウ素被覆硬質
材に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a boron nitride coated hard material having a boron nitride coating layer having high adhesion strength to a substrate.

【0002】[0002]

【従来の技術】窒化ホウ素(BN)は六方晶窒化ホウ
素、立方晶窒化ホウ素(以下CBNとも呼ぶ)などの結
晶構造を持つことが知られており、そのうちのCBNは
ダイヤモンドに次ぐ常温硬度をもち、またダイヤモンド
に比べて高温で安定であり、強度も高いことが知られて
いる。このため、CBN、又はCBNを含む被覆層を切
削工具、耐摩工具その他の機械部品の表面に被覆した場
合、良好な耐磨耗性が期待できる。特に、加工物や被
削材が鋼および鋳鉄である、ロール、ガイドローラー、
シールリング、ロッカーアームチップ、ノズル類および
ダイス、金型類などの耐摩工具、切削工具の表面に被覆
層として用いた場合、良好な耐摩耗性が期待できる。そ
して実際にCBNを金属やセラミックで接合した切削工
具、耐摩工具は実用されている。
2. Description of the Related Art Boron nitride (BN) is known to have a crystal structure such as hexagonal boron nitride and cubic boron nitride (hereinafter also referred to as CBN), of which CBN has a room temperature hardness next to diamond. It is also known that they are stable at higher temperatures and have higher strength than diamond. For this reason, when CBN or a coating layer containing CBN is coated on the surface of a cutting tool, a wear-resistant tool, or other mechanical parts, good wear resistance can be expected. In particular, rolls, guide rollers, where the workpiece and work material are steel and cast iron,
When used as a coating layer on the surface of a wear-resistant tool such as a seal ring, a rocker arm tip, a nozzle, a die, a die, or the like, or a cutting tool, good wear resistance can be expected. Actually, cutting tools and wear-resistant tools in which CBN is joined with metal or ceramic have been put to practical use.

【0003】そして、人工窒化ホウ素の製造法のうち、
気相より窒化ホウ素被覆層を形成する方法としては、プ
ラズマCVD法、イオンプレーティング法、スパッタ
法、イオンビーム支援真空蒸着法など、種々の方法が知
られており、窒化ホウ素被覆材料製造の有利な方法であ
る。
[0003] Among the methods for producing artificial boron nitride,
As a method for forming a boron nitride coating layer from a gas phase, various methods such as a plasma CVD method, an ion plating method, a sputtering method, and an ion beam assisted vacuum deposition method are known. It is a way.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところが、窒化ホウ素
被覆硬質材料の多くは基材と窒化ホウ素被覆層の密着強
度が不足しているため、特に切削工具などの過酷な条件
下での使用に適用した場合、窒化ホウ素被覆層が剥離す
ることにより寿命にいたる場合が多い。この大きな原因
として、他の物質との中間相を持たないことが考えられ
る。高い密着強度をもつ窒化ホウ素被覆硬質材料を得る
べく、基材と窒化ホウ素被覆層との間に中間層を設け
る、といった多くの試みがなされている(例えば特開昭
60−204687号公報、特開昭63−20446号
公報、特開昭63−35774号公報、特開昭63−2
39103号公報等)。しかし未だ良好な密着強度を持
つ窒化ホウ素被覆層は実現できてはいない。また、Ar
やH2 などのプラズマで基板を処理し、表面の不純物を
除去し、これにより得られた清浄表面上に窒化ホウ素被
覆層を成膜することで基材との密着強度を確保するとい
う方法も提案されている。しかしこの方法でも、充分な
密着強度は得られていない。本発明はこれらの問題点を
解消し、優れた密着強度をもつ窒化ホウ素被覆硬質材料
を提供することを目的とする。
However, most of the boron nitride-coated hard materials have insufficient adhesion strength between the substrate and the boron nitride coating layer, and thus are particularly applicable to use under severe conditions such as cutting tools. In such a case, the boron nitride coating layer is often peeled off to reach the end of its life. A major cause of this is considered to be that it does not have an intermediate phase with other substances. Many attempts have been made to provide an intermediate layer between a substrate and a boron nitride coating layer in order to obtain a boron nitride-coated hard material having high adhesion strength (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-204687, JP-A-63-20446, JP-A-63-35774, JP-A-63-2
39103 publication). However, a boron nitride coating layer having good adhesion strength has not yet been realized. Also, Ar
And processing the substrate in the plasma, such as H 2, a method of removing impurities from the surface, ensuring the adhesion strength between the base material by depositing a boron nitride coating layer on the thus obtained were cleaned on the surface Proposed. However, even with this method, sufficient adhesion strength has not been obtained. An object of the present invention is to solve these problems and to provide a boron nitride-coated hard material having excellent adhesion strength.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明は硬質材料の表面
に、窒化ホウ素被覆層を形成してなる被覆硬質材料にお
いて、基材表面と窒化ホウ素被覆層の間に1層以上の中
間層が存在し、中間層再表面の面粗度がRmax にて0.
5μm以上であることを特徴とする窒化ホウ素被覆硬質
材料を提供するものである。さらに本発明は硬質材料の
表面に、窒化ホウ素被覆層を形成してなる被覆硬質材料
において、基材表面と窒化ホウ素被覆層の間に1層以上
の中間層が存在し、(1)微視的凹凸が存在し、(2)
基準長さを50μmとしたとき、この基準長さ内の面粗
度がRmax にて0.5〜30μmであることを特徴とす
る窒化ホウ素被覆硬質材料を提供するものである。
The present invention relates to a coated hard material comprising a hard material and a boron nitride coating layer formed on the surface thereof, wherein at least one intermediate layer is provided between the substrate surface and the boron nitride coating layer. Exists, and the surface roughness of the intermediate layer re-surface is 0.1 at Rmax.
An object of the present invention is to provide a boron nitride-coated hard material having a thickness of 5 μm or more. Further, the present invention provides a coated hard material obtained by forming a boron nitride coating layer on the surface of a hard material, wherein one or more intermediate layers exist between the substrate surface and the boron nitride coating layer. (2)
The present invention provides a boron nitride-coated hard material characterized in that the surface roughness within this reference length is 0.5 to 30 μm when the reference length is 50 μm.

【0006】前述した通り、窒化ホウ素は極めて化学的
に安定しているため、あらゆる物質と中間化合物を作ら
ない。このため、優れた密着強度を持つ窒化ホウ素被覆
硬質材料を作製する場合、窒化ホウ素被覆層と基材がな
んらかの物理的な強い力にて接合されている状態を作り
出さねばならない。本発明者は、これを実現するため、
基材表面に、基材と高い密着強度をもち、窒化ホウ素と
の濡れ性がよい中間層を少なくとも1層以上設け、その
中間層最外表面の面粗度が、(1)巨視的にその面粗度
がRmax にて0.5μm以上である場合、および/また
は(2)微視的凹凸が存在し、中間層−窒化ホウ素被覆
層界面における基準長さを50μmとし、この基準長さ
内の面粗度がRmax にて0.5μm〜30μmで、凸部
が窒化ホウ素被覆中に侵入した状態となっている場合、
窒化ホウ素被覆層の物理的発着力が高まり、窒化ホウ素
被覆層と基材との密着強度が非常に高くなることを発見
した。これは、まず中間層と基材は、化学的または/お
よび機械的に結合するものを選択することで、非常に高
い密着強度となる。また、窒化ホウ素被覆層と中間層と
の接触面積は、粗面とすることにより増大し、物理的な
高い密着強度を持つためである。さらに微小な凹凸が窒
化ホウ素被覆層のアンカー作用を持ち、窒化ホウ素被覆
層が剥がれにくくなったためと考えられる。
[0006] As mentioned above, boron nitride is extremely chemically stable and does not form intermediates with any substance. For this reason, when producing a boron nitride-coated hard material having excellent adhesion strength, it is necessary to create a state in which the boron nitride coating layer and the base material are joined by some physical strong force. The present inventor has realized that
At least one intermediate layer having high adhesion strength to the substrate and good wettability with boron nitride is provided on the surface of the substrate, and the surface roughness of the outermost surface of the intermediate layer is (1) macroscopically, If the surface roughness is 0.5 μm or more in Rmax, and / or (2) microscopic unevenness is present, the reference length at the interface between the intermediate layer and the boron nitride coating layer is set to 50 μm. When the surface roughness of Rmax is 0.5 μm to 30 μm at Rmax and the projections are in a state of penetrating into the boron nitride coating,
It has been found that the physical desorption force of the boron nitride coating layer is increased, and the adhesion strength between the boron nitride coating layer and the base material is very high. This is because the intermediate layer and the base material are first selected to be chemically or / and mechanically bonded, resulting in very high adhesion strength. Further, the contact area between the boron nitride coating layer and the intermediate layer is increased by making the surface rough, and has a high physical adhesion strength. Further, it is considered that the minute unevenness has an anchoring effect of the boron nitride coating layer, and the boron nitride coating layer is hardly peeled off.

【0007】ここで述べる面粗度とは、(1)ダイヤモ
ンド砥石、(2)ダイヤモンド砥粒による傷つけ処理、
などにより形成される面粗度計にて測定可能な巨視的に
みた面粗度のみならず、微小区間内における凹凸の存在
による面粗度も含む。微小区間における面粗度とは、窒
化ホウ素被覆層−中間層最外表面界面において、基準長
さを50μmなどの微小区間とした、この基準長さ内に
おける面粗度のことである。本発明者たちは種々の面粗
度状態を作り出した結果、50μmの基準長さ内におい
て、基材界面での面粗度が、Rmax にて、0.5〜30
μmである状態が、密着強度が高くなることを発見し
た。この最外表面面粗度は、窒化ホウ素被覆後の基材の
断面をラッピング後観察し、写真撮影を行ない、窒化ホ
ウ素被覆層と中間層最外表面との界面の境界線をもって
被覆後の基材の表面面粗度(Rmax )とする。但し、こ
の際、巨視的なうねりは直線近似して計算する。
The surface roughness described here means (1) diamond grinding stone, (2) damage treatment by diamond abrasive grains,
This includes not only macroscopic surface roughness that can be measured by a surface roughness meter formed by the method described above, but also surface roughness due to the presence of unevenness in a minute section. The surface roughness in the minute section refers to the surface roughness in the minute section such as a reference length of 50 μm at the interface between the boron nitride coating layer and the outermost surface of the intermediate layer. The present inventors have created various surface roughness states, and as a result, within a reference length of 50 μm, the surface roughness at the substrate interface is 0.5 to 30 at Rmax.
It was discovered that the state of μm increased the adhesion strength. The outermost surface roughness can be measured by lapping the cross section of the substrate after the boron nitride coating, observing the photograph, taking a photograph, and using the boundary line of the interface between the boron nitride coating layer and the outermost surface of the intermediate layer as the base surface after the coating. The surface roughness (Rmax) of the material. However, at this time, the macroscopic undulation is calculated by linear approximation.

【0008】本発明による窒化ホウ素被覆層−中間層界
面の状態を模式的に示すと図1のようになる。すなわ
ち、該界面には巨視的なうねりが認められるが、図2の
ようにこれを擬似的に直線とみなしRmax を算出する。
FIG. 1 schematically shows the state of the interface between the boron nitride coating layer and the intermediate layer according to the present invention. That is, although macroscopic undulation is recognized at the interface, this is regarded as a pseudo straight line as shown in FIG. 2 and Rmax is calculated.

【0009】窒化ホウ素を被覆する面を粗面とする具体
的方法としては、 砥石等による傷つけ処理 中間層表面に柱状晶および/または針状晶となる、ま
たはこれらを含む物質を被覆する方法。 中間層表面をエッチングにより粗面とする 中間層最外表面にマスクを施してからエッチングし、
その後マスクを取り除く方法 レーザー、ブラシ、砥石等による物理的加工による方
法 粒の粗い粒子を基材の一部に被覆する方法 基材表面において、被覆する部分と、被覆しない部分
を設ける 等、基材に応じて適当な方法を選択する。の方法は、
中間層最外表面をダイヤモンド、BN砥粒を用いたレジ
ンボンド砥石、メタルボンド砥石、電着砥石などにより
加工する方法であり、例えば図3に示すような粗面が得
られる。は一般に行われているCVD法、プラズマC
VD法、RFCVD法などにより、中間層最外表面に針
状または/および柱状晶の窒化珪素、炭化珪素、酸化ア
ルミニウムなどの結晶を析出させる方法であり、例えば
図4に示すような粗面が得られる。はチタンの炭化
物、窒化物および炭窒化物等を最外表面として、王水な
どの酸にてエッチングして表面を粗面とする方法であ
り、例えば図5に示すような粗面が得られる。の方法
はホトマスクを用い任意のパターンにマスクを設けた
後、エッチング等によりマスクを取り除く方法であり、
例えば図6に示すような粗面が得られる。図6において
中間層の最外表面の平坦部がマスクされていた部分であ
る。はアルゴンレーザー等により中間層最外表面に溝
入れ加工したり、ダイヤモンドブラシや各種砥石にて溝
入れ加工するなどの方法であり、例えば図7に示すよう
な粗面が得られる。、はイオンプレーティング法な
どにより、基材表面に粗粒のタングステン、モリブデ
ン、チタンおよび/またはこれらの窒化物、炭化物、炭
窒化物を被覆する、あるいは一般に行われているCVD
法、プラズマCVD法、RFCVD法等で核発生をコン
トロールし膜厚分布の不均一な被覆層を設ける方法であ
る。図8は中間層最外表面が微粒の集合体からなり、基
材の全面を被覆した状態を示す。図9は中間層最外表面
が粗粒からなり、基材の全面を被覆した状態を示す。図
10は微粒の集合体で基材を部分的に被覆した状態を示
す。図11は粗粒により基材を部分的に被覆した状態を
示す。
[0009] As a specific method for roughening the surface to be coated with boron nitride, there is a method of coating a substance which becomes a columnar crystal and / or a needle-like crystal on the surface of the intermediate layer or a substance containing these. The intermediate layer surface is roughened by etching. The outermost surface of the intermediate layer is masked and then etched.
Subsequent removal of the mask Method of physical processing with a laser, brush, grindstone, etc. Method of coating coarse particles on a part of the base material Substrate such as providing parts to be coated and parts not to be coated on the surface of the substrate Select an appropriate method according to. The method is
This is a method in which the outermost surface of the intermediate layer is processed by a resin-bonded grindstone, a metal-bonded grindstone, an electrodeposition grindstone using diamond or BN abrasive grains, and a rough surface as shown in FIG. 3 is obtained, for example. Is a commonly used CVD method, plasma C
This is a method in which needle-like and / or columnar crystals such as silicon nitride, silicon carbide, and aluminum oxide are precipitated on the outermost surface of the intermediate layer by VD, RFCVD, or the like. can get. Is a method in which a carbide, nitride, carbonitride or the like of titanium is used as an outermost surface and etched with an acid such as aqua regia to make the surface rough. For example, a rough surface as shown in FIG. 5 is obtained. . Is a method of providing a mask in an arbitrary pattern using a photomask, and then removing the mask by etching or the like.
For example, a rough surface as shown in FIG. 6 is obtained. In FIG. 6, the flat portion on the outermost surface of the intermediate layer is a portion that has been masked. Is a method of grooving the outermost surface of the intermediate layer with an argon laser or the like, or grooving with a diamond brush or various grindstones. A rough surface as shown in FIG. 7 is obtained, for example. Is to coat the substrate surface with coarse-grained tungsten, molybdenum, titanium and / or their nitrides, carbides and carbonitrides by ion plating or the like,
This is a method in which nucleation is controlled by a plasma CVD method, an RFCVD method, or the like, and a coating layer having a nonuniform film thickness distribution is provided. FIG. 8 shows a state in which the outermost surface of the intermediate layer is made of aggregates of fine particles and covers the entire surface of the base material. FIG. 9 shows a state in which the outermost surface of the intermediate layer is made of coarse particles and covers the entire surface of the substrate. FIG. 10 shows a state in which the base material is partially covered with the aggregate of fine particles. FIG. 11 shows a state in which the base material is partially covered with coarse particles.

【0010】いずれにしても、このようにして形成され
る中間層最外表面は、窒化ホウ素被覆層−中間層界面に
おいて、基準長さを50μmとした時、この基準長さ内
において、基材界面での面粗度が、Rmax にて、0.5
〜30μmにあることが必要で、凸部が窒化ホウ素被覆
層中に侵入長さ0.2μm以上を以って侵入しているこ
とが好ましい。基材界面での面粗さが、Rmax にて、
0.5μm未満の場合、密着強度の向上は見られず、3
0μmを越えると逆に密着強度の低下が見られた。ま
た、凸部の最大侵入深さが0.2μm未満の場合、密着
強度はほぼ変わらない。
In any case, the outermost surface of the intermediate layer formed at this time is 50 μm at the interface between the boron nitride coating layer and the intermediate layer. The surface roughness at the interface is 0.5% at Rmax.
It is necessary that the projections have a penetration length of 0.2 μm or more in the boron nitride coating layer. The surface roughness at the substrate interface is Rmax,
When the thickness is less than 0.5 μm, no improvement in adhesion strength is observed, and
On the other hand, when the thickness exceeds 0 μm, a decrease in adhesion strength was observed. When the maximum penetration depth of the projection is less than 0.2 μm, the adhesion strength is not substantially changed.

【0011】そして、基材そのものを粗面とした場合に
比べると、中間層を全面に被覆した場合、表面状態が均
一となるため、核発生が均一に起こり、均質な膜が得ら
れることも判った。
When the intermediate layer is coated over the entire surface, the surface state becomes uniform as compared with the case where the base material itself is roughened, so that nucleation occurs uniformly and a uniform film can be obtained. understood.

【0012】また、ここで述べる中間層は、窒化ホウ素
が被覆される全表面に対して少なくとも10%の面積以
上被覆されれば、密着強度の向上が見られることも判っ
た。つまり、面積の90%は基材むき出しでも効果があ
り、前記の手段による場合(図10、図11)に対応
する。
It has also been found that the adhesion strength can be improved when the intermediate layer described here is coated with at least 10% or more of the entire surface coated with boron nitride. In other words, 90% of the area is effective even if the substrate is exposed, which corresponds to the case of the above-described means (FIGS. 10 and 11).

【0013】さらに、中間層最外表面が、アスペクト比
1.5以上の柱状結晶を含む物質である場合や、針状結
晶を含む物質である場合、さらに密着強度が高くなるこ
とも判った。
Further, it has been found that when the outermost surface of the intermediate layer is a substance containing columnar crystals having an aspect ratio of 1.5 or more or a substance containing needle-like crystals, the adhesion strength is further increased.

【0014】中間層を構成する材料としては、、窒化珪
素、窒化珪素を含む物質、サイアロン、サイアロンを含
む物資、炭化珪素、炭化珪素を含む物質、酸化アルミニ
ウム、酸化アルミニウムを含む物質、IVa族、Va族、
VIa族、VII a族の中から選ばれる少なくとも1種以上
の金属、これらの合金、これらの炭化物、窒化物および
/または炭窒化物、例えばチタン、チタンの炭化物もし
くは炭窒化物、チタンと他の1種もしくは2種以上の金
属の炭化物または炭窒化物およびこれらを含む物質、タ
ングステン、タングステンの炭化物もしくは炭窒化物、
タングステンと他の1種もしくは2種以上の金属の炭化
物または炭窒化物およびこれらを含む物質等、からなる
群から選ばれる。そしてこれらから構成された中間層最
外表面は、巨視的粗面または微視的な凹凸が存在する粗
面が望ましい。ここでサイアロン(Sialon)は、
窒化珪素結晶のSiおよびNの一部がそれぞれAlとO
で置換されたものであり、α−サイアロン、β−サイア
ロンがある。
Materials constituting the intermediate layer include silicon nitride, a substance containing silicon nitride, sialon, a substance containing sialon, silicon carbide, a substance containing silicon carbide, aluminum oxide, a substance containing aluminum oxide, a group IVa, Va group,
At least one metal selected from Group VIa, Group VIIa, alloys thereof, carbides, nitrides and / or carbonitrides thereof, such as titanium, carbides or carbonitrides of titanium, titanium and other One or more metal carbides or carbonitrides and materials containing them, tungsten, tungsten carbides or carbonitrides,
It is selected from the group consisting of carbides and carbonitrides of tungsten and one or more other metals and substances containing these. The outermost surface of the intermediate layer composed of these is preferably a macroscopically rough surface or a rough surface having microscopic irregularities. Here, Sialon is
Some of Si and N in the silicon nitride crystal are Al and O, respectively.
And α-sialon and β-sialon.

【0015】中間層は1層であっても2層以上の多層構
造であってもよい。中間層が多層構造の場合、基材と接
する層として基材との密着強度が高い材料を選択し、ま
た窒化ホウ素被覆層と接する層つまり最外表面を構成す
る層としては窒化ホウ素との密着強度の高い材料を選択
することが好ましい。中間層が1層でも多層であって
も、中間層全体の平均層厚に関しては、0.2μm未満
で、被覆面積が10%未満の場合、中間層による密着強
度の向上が認められず、また300μmを越える中間層
を形成した場合、逆に密着強度が低くなるため、平均層
厚は0.2μm〜300μmが望ましい。本発明の中間
層は、CVD法、PVD法、スパッタリング法など、公
知のどのような方法で形成してよく、いずれも本発明の
効果を奏する。
The intermediate layer may have a single-layer structure or a multilayer structure having two or more layers. If the intermediate layer has a multilayer structure, select a material with high adhesion strength to the substrate as the layer in contact with the substrate, and adhere to boron nitride as the layer in contact with the boron nitride coating layer, that is, the layer constituting the outermost surface It is preferable to select a material having high strength. Regardless of whether the intermediate layer is a single layer or a multilayer, the average layer thickness of the entire intermediate layer is less than 0.2 μm, and when the coating area is less than 10%, the improvement in adhesion strength by the intermediate layer is not recognized. When an intermediate layer having a thickness of more than 300 μm is formed, on the contrary, the adhesion strength becomes low. Therefore, the average layer thickness is desirably 0.2 μm to 300 μm. The intermediate layer of the present invention may be formed by any known method such as a CVD method, a PVD method, and a sputtering method, and all of them have the effects of the present invention.

【0016】基材は、超硬合金、サーメット、Al2
3 、窒化珪素、炭化珪素など各種セラミックを始めとす
る硬質材料であれば何でも可能である。この中で、特
に、窒化珪素、炭化珪素、炭化チタン、窒化チタン、炭
窒化チタンのようなチタンの化合物および/またはチタ
ンの化合物を含む物質、タングステンの炭化物および/
またはタングステン合金の炭化物および/またはこれら
を含む物質による凹凸が存在する場合、高い密着強度を
示すことも判った。
The substrate is made of cemented carbide, cermet, Al 2 O
3. Any hard material such as various ceramics such as silicon nitride and silicon carbide can be used. Among them, in particular, titanium compounds such as silicon nitride, silicon carbide, titanium carbide, titanium nitride, and titanium carbonitride and / or substances containing titanium compounds, tungsten carbide and / or
Alternatively, it has been found that when there is unevenness due to carbides of a tungsten alloy and / or substances containing these, high adhesion strength is exhibited.

【0017】なお、窒化ホウ素被覆層の平均層厚は、
0.1μm未満では被覆層による耐磨耗性など諸性能の
向上が認められず、また300μmを越える被覆層を形
成した場合でも、もはや大きな性能の向上が認められな
いため、平均層厚0.1μm〜300μmが望ましい。
The average thickness of the boron nitride coating layer is as follows:
If the thickness is less than 0.1 μm, no improvement in performance such as abrasion resistance due to the coating layer is recognized, and even if a coating layer exceeding 300 μm is formed, no significant improvement in performance is recognized anymore. 1 μm to 300 μm is desirable.

【0018】また、窒化ホウ素被覆層として上記では窒
化ホウ素一般について説明したが、これはすべてCBN
でなくとも実用上問題はない。少なくとも1容量%以上
のCBNを含み、その他の部分が他結晶型の窒化ホウ素
あるいはホウ素、炭素、酸素、鉄またはコバルトなどの
他元素であっても被覆層の存在による耐摩耗性の向上が
認められる。さらにまた、六方晶窒化ホウ素などの他の
結晶型をした窒化ホウ素を被覆した後、なんらかの熱処
理を行い、これらの被覆層の結晶構造などに変化を起こ
した場合でも、本発明は密着強度向上の効果が認められ
る。また、これらの単層または多層以上で構成されてい
るものでも同様の効果が認められる。次に本発明を実施
例により具体的に説明する。
In the above description, boron nitride was generally used as the boron nitride coating layer.
If not, there is no practical problem. Even if it contains at least 1% by volume or more of CBN and the other portion is made of other crystalline boron nitride or another element such as boron, carbon, oxygen, iron or cobalt, the improvement in wear resistance due to the presence of the coating layer is recognized. Can be Furthermore, after coating with boron nitride having another crystal type such as hexagonal boron nitride, any heat treatment is performed, and even when the crystal structure of these coating layers changes, the present invention improves the adhesion strength. The effect is recognized. The same effect can be obtained even with a single layer or a multi-layer structure. Next, the present invention will be described specifically with reference to examples.

【0019】[0019]

【実施例】実施例1母材として、K10超硬合金(具体
的にはWC−1.5wt%NbC−5%Co)および窒
化珪素基のセラミック(具体的にはSi3 4 −4wt
%Al2 3 −4wt%ZrO2 −3wt%Y2 3
で形状がSPG422のスローアウェイチップを作製し
た。本チップ表面に、公知の気相合成法を用いて、 (1)Al2 3 −TiC被覆層を、3μmの平均層厚
にて形成(超硬母材) (2)Al2 3 −TiC被覆層を、3.5μmの平均
層厚にて形成(セラミック母材) (3)TiN被覆層を、2.5μmの平均層厚にて形成
(超硬母材) (4)TiN被覆層を、4.0μmの平均層厚にて形成
(セラミック母材) (5)SiC被覆層を、3.5μmの平均層厚にて形成
(超硬母材) (6)Si3 4 被覆層を、3.0μmの平均層厚にて
形成(超硬母材) (7)SiC被覆層を、30μmの平均層厚にて形成
(超硬母材) (8)SiC被覆層を、100μmの平均層厚にて形成
(超硬母材) (9)Si3 4 被覆層を、15μmの平均層厚にて形
成(超硬母材) (10)Si3 4 被覆層を、80μmの平均層厚にて形
成(超硬母材) した。 チップ最外表面には、(1)、(2)には、短径1.0
μm、長径10μmのα−Al2 3 を析出させた。 (3)、(4)には、短径2.0μm、長径5.0μm
の針状窒化珪素を析出させた。 (5)には、短径1.5μm、長径9.0μmのSiC
ウイスカーを析出させた。 (6)には、短径2.0μm、長径6.0μmのSi3
4 柱状晶を析出させた。 (7)、(8)には、短径1.5μm、長径10μmの
ウイスカーを最外表面に形成し、(9)、(10)には、
短径1.5μm、長径5μmのSiN4 柱状晶を最外表
面に析出させた。それぞれの表面面粗度は、Rmaxにて
3〜5μmであった。このようにして作製したチップ
を、公知のRFプラズマCVD法セチイテ、基板温度を
500℃とし、ジボランガス:N2 ガス=1:2の比に
て0.05Torrまで導入し、切削チップの切れ刃近
傍で3.0μmの平均層厚を持つ本発明の窒化ホウ素被
覆切削チップ(1)〜(10)を作製した。また、比較の
ため、同一形状、同一組成で、中間層を被覆しなかった
チップ(比較チップ1:超硬合金母材)と、この中間層
なしのチップにも同じ条件で窒化ホウ素被覆層を設けた
比較チップ2(超硬合金母材)も準備した。なお、本試
験において、基材の表面に析出した被覆層は、赤外線吸
収分析、オージェ分析、透過電子線回折法によって、C
BNを1容量%以上含む窒化ホウ素被覆層であることを
確認した。
EXAMPLE 1 As a base material, a K10 cemented carbide (specifically,
WC-1.5 wt% NbC-5% Co) and nitrogen
Silicon-based ceramics (specifically, SiThreeNFour-4wt
% AlTwoO Three-4wt% ZrOTwo-3wt% YTwoOThree)
To make a throwaway tip with the shape of SPG422
Was. A known gas phase synthesis method is used to coat the chip surface with (1) AlTwoOThreeAn average layer thickness of 3 μm
(Carbide base material) (2) AlTwoOThree-TiC coating layer with an average of 3.5 μm
Formed with layer thickness (ceramic base material) (3) Formed TiN coating layer with average layer thickness of 2.5 μm
(Carbide base material) (4) Forming TiN coating layer with average layer thickness of 4.0 μm
(Ceramic base material) (5) Forming SiC coating layer with an average thickness of 3.5 μm
(Carbide base material) (6) SiThreeNFourCoating layer with an average layer thickness of 3.0 μm
Formation (Carbide base material) (7) Form SiC coating layer with average layer thickness of 30 μm
(Carbide base material) (8) Form SiC coating layer with an average layer thickness of 100 μm
(Carbide base material) (9) SiThreeNFourThe coating layer is formed with an average layer thickness of 15 μm.
(Carbide base material) (10) SiThreeNFourForm the coating layer with an average layer thickness of 80 μm
(Carbide base material) On the outermost surface of the chip, (1) and (2) have a minor axis of 1.0.
α-Al with a long diameter of 10 μmTwoOThreeWas precipitated. (3) and (4) have a minor axis of 2.0 μm and a major axis of 5.0 μm
Was precipitated. (5) SiC with a short diameter of 1.5 μm and a long diameter of 9.0 μm
Whiskers were deposited. (6) Si with a minor axis of 2.0 μm and a major axis of 6.0 μmThree
NFourColumnar crystals were precipitated. (7) and (8) have a minor axis of 1.5 μm and a major axis of 10 μm.
Whiskers are formed on the outermost surface, and (9) and (10)
1.5 μm short diameter, 5 μm long diameter SiNFourColumnar crystals as outermost
Deposited on the surface. Each surface roughness is Rmax
It was 3-5 μm. Chip fabricated in this way
The known RF plasma CVD method, the substrate temperature
500 ° C, diborane gas: NTwoGas = 1: 2 ratio
Up to 0.05 Torr, near the cutting edge of the cutting tip.
The boron nitride coating of the invention having an average layer thickness of 3.0 μm
Coated cutting tips (1) to (10) were produced. Also, in comparison
Therefore, the same shape and the same composition did not cover the intermediate layer.
Chip (Comparative chip 1: cemented carbide base material) and this intermediate layer
A chip without boron was provided with a boron nitride coating layer under the same conditions.
Comparative chip 2 (a cemented carbide base material) was also prepared. In addition, this trial
In the test, the coating layer deposited on the surface of the substrate
By yield analysis, Auger analysis, and transmission electron diffraction, C
A boron nitride coating layer containing at least 1% by volume of BN
confirmed.

【0020】これらの切削チップを用いて、 被削材 : H230を有するFC30の丸棒 切削速度 : 1000m/min 送り : 0.3mm/rev. 切込み : 1.5mm 切削油 : エマルジョンタイプ の条件にて湿式連続切削を行い、使用寿命とされる切れ
刃の逃げ面摩耗量が0.1mmに至るまでの切削時間を
調べたところ、本発明切削チップが18〜22分であっ
たのに対して、比較チップ1は2分、比較チッフ2は
3.5分であり、窒化ホウ素被覆層が大きく剥離してい
るのが観察できた。
Using these cutting tips, work material: FC30 round bar having H230 Cutting speed: 1000 m / min Feed: 0.3 mm / rev. Depth of cut: 1.5 mm Cutting oil: Emulsion type Wet cutting was performed under the following conditions, and the cutting time until the flank wear of the cutting edge, which is considered to be the service life, reached 0.1 mm was examined. While the chip was 18 to 22 minutes, the comparative chip 1 was 2 minutes and the comparative chip 2 was 3.5 minutes, and it was observed that the boron nitride coating layer was largely peeled off.

【0021】切削試験後のチップを切断、ラッピング
後、中間層最外表面−ダイヤモンド被覆層界面を光学顕
微鏡にて観察したところ、本発明切削チップ(1)、
(2)においてはα−Al2 3 が、(3)、(4)に
おいては針状TiNが、(5)、(7)、(8)におい
てはSiCウイスカーが、(6)、(9)、(10)にお
いては窒化珪素柱状晶が、窒化ホウ素被覆層に最大2μ
m〜4μmの深さにて侵入しており、中間層最外表面−
窒化ホウ素被覆層界面において50μm基準長さにおけ
る微視的面粗度は、Rmax にて3μm〜4μmであっ
た。また、比較チップ1、2においては、基材への窒化
ホウ素被覆層中への侵入は観察されなかった。
After cutting and lapping the chip after the cutting test, the interface between the outermost surface of the intermediate layer and the diamond coating layer was observed with an optical microscope.
(2) α-Al 2 O 3 , (3) and (4) needle-like TiN, (5), (7) and (8) SiC whiskers, (6) and (9) In (10) and (10), the silicon nitride columnar crystals have a maximum thickness of 2 μm in the boron nitride coating layer.
m to 4 μm in depth, and the outermost surface of the intermediate layer
The microscopic surface roughness at the reference length of 50 μm at the boron nitride coating layer interface was 3 μm to 4 μm in Rmax. Further, in Comparative Chips 1 and 2, no penetration into the boron nitride coating layer into the base material was observed.

【0022】実施例2 母材として、K10超硬合金(具体的にはWC−5%C
o)および窒素含有サーメット(具体的には38wt%
TiC−12wt%TiN−10wt%TaN−10w
t%Mo2 C−15wt%WC−5wt%Ni−10w
t%Co)で形状がSPG422のスローアウェイチッ
プを作製した。本チップ表面に、公知のイオンプレーテ
ィング法を用いて、 (1)粒径0.5μmのW 切れ刃近傍における被覆面
積30%(超硬母材) (2)粒径1μmのW 切れ刃近傍における被覆面
積60%(超硬母材) (3)粒径1.2μmのW 切れ刃近傍における被覆面
積100%(超硬母材) (4)粒径1μmのW 切れ刃近傍における被覆面積6
0%(サーメット母材) (5)粒径1μmのTi 切れ刃近傍における被覆面
積60%(超硬母材) (6)粒径1.5μmの Ti切れ刃近傍における被覆
面積60%(サーメット母材) (7)粒径2.0μmのMo 切れ刃近傍における被覆
面積60%(超硬母材) (8)粒径2.5μmのMo 切れ刃近傍における被覆
面積100%(超硬母材)をそれぞれ中間層として被覆し
た。 これらのチップ表面面粗度は(3)を除くとRmax にて
2μm〜2.5μmとなった。(3)はRmax にて0.
7μmであった。また、比較のため、これらの中間層を
設けなかった比較チップ1(超硬合金)、2(サーメッ
ト)を準備した。比較チップも含めたこれらのチップ
に、公知の高周波スパッタリング法により、ターゲット
とては六方晶BNターゲットを用い、基本加熱温度20
0〜500としー、雰囲気N2 /Ar比が1/10、雰
囲気圧力0.01Torr、バイアス電圧100V、反
応温度10時間にて、層厚5μmの窒化ホウ素被覆切削
チップ1〜6(以下本発明切削チップ1〜6と呼ぶ)、
比較チップ1、2を作製した。なお、本試験において基
材の表面に析出した被覆層は、赤外線吸収分析、オージ
ェ分析、透過電子線回折法によって、CBNを1容量%
以上含む窒化ホウ素被覆層あることを確認した。
Example 2 K10 cemented carbide (specifically, WC-5% C
o) and nitrogen-containing cermet (specifically, 38 wt%
TiC-12wt% TiN-10wt% TaN-10w
t% Mo 2 C-15wt% WC-5wt% Ni-10w
(t% Co) to produce a throw-away tip having a shape of SPG422. Using a known ion plating method on the surface of this chip, (1) a coating area of 30% near the W cutting edge having a particle size of 0.5 μm (carbide base material) (2) near a W cutting edge having a particle size of 1 μm (3) Coating area near the W cutting edge with a particle size of 1.2 μm (Carbide base material) (4) Coating area 6 near the W cutting edge with a particle size of 1 μm
0% (cermet base material) (5) Coating area 60% near Ti cutting edge with a particle size of 1 μm (carbide base material) (6) Coating area 60% near Ti cutting edge with a 1.5 μm particle size (cermet base material) (7) Coating area near the Mo cutting edge with a particle size of 2.0 μm 60% (carbide base material) (8) Coating area near the Mo cutting edge with a particle size of 2.5 μm 100% (carbide base material) Were each coated as an intermediate layer. Except for (3), the chip surface roughness was 2 μm to 2.5 μm in Rmax. (3) is 0.
It was 7 μm. For comparison, comparative chips 1 (carbide alloy) and 2 (cermet) without these intermediate layers were prepared. These chips, including comparative chips, were subjected to a known high-frequency sputtering method using a hexagonal BN target as a target, and a basic heating temperature of 20.
0 to 500, an atmosphere N 2 / Ar ratio of 1/10, an atmosphere pressure of 0.01 Torr, a bias voltage of 100 V, a reaction temperature of 10 hours, and a boron nitride-coated cutting tip 1 to 6 having a layer thickness of 5 μm (hereinafter referred to as the present invention). Cutting tips 1-6),
Comparative chips 1 and 2 were produced. The coating layer deposited on the surface of the base material in this test contained 1% by volume of CBN by infrared absorption analysis, Auger analysis, and transmission electron diffraction.
It was confirmed that there was a boron nitride coating layer containing the above.

【0023】これらの切削チップを用いて、 被削材 : H230を有するFC30の丸棒 切削速度 : 1000m/min 送り : 0.3mm/rev. 切込み : 1.5mm 切削油 : エマルジョンタイプ の条件にて湿式連続切削を行い、使用寿命とされる切れ
刃の逃げ面摩耗量が0.1mmに至るまでの切削時間を
調べたところ、本発明切削チップで(3)を除いたもの
は22〜24分、比較チップ1は2分、比較チップ2は
3分であり、被覆層が大きく剥離しているのが観察でき
た。本発明チップ(3)は18分で、窒化ホウ素被覆層
が若干剥離しているのが観察できた。
Using these cutting tips, work material: round bar of FC30 having H230 Cutting speed: 1000 m / min Feed: 0.3 mm / rev. Depth of cut: 1.5 mm Cutting oil: Emulsion type Wet cutting was performed under the following conditions, and the cutting time until the flank wear of the cutting edge, which is considered to be the service life, reached 0.1 mm was examined. The chip except for (3) was 22 to 24 minutes, the comparative chip 1 was 2 minutes, and the comparative chip 2 was 3 minutes, and it was observed that the coating layer was largely peeled. In the chip (3) of the present invention, it was observed that the boron nitride coating layer was slightly peeled off in 18 minutes.

【0024】切削試験後のチップを切断、ラッピング
後、基材−窒化ホウ素被覆層界面を光学顕微鏡にて観察
したところ、本発明切削チップにおいては、W粒または
Ti粒が窒化ホウ素被覆層に最大2.0μmの深さにて
侵入しており、50μmの基準長さ内における表面面粗
度は、Rmax にて1.5μm〜2.5μmであった。な
お(3)は微視的Rmax 0.4μmであった。
After cutting and lapping the chip after the cutting test, the interface between the substrate and the boron nitride coating layer was observed with an optical microscope. It penetrated at a depth of 2.0 μm, and the surface roughness within a reference length of 50 μm was 1.5 μm to 2.5 μm at Rmax. In (3), the microscopic Rmax was 0.4 μm.

【0025】[0025]

【発明の効果】本発明窒化ホウ素被覆硬質材料において
は、いずれも従来の窒化ホウ素被覆硬質材料と比べる
と、良好な耐剥離性を持つことがわかる。本実施例は超
硬合金、窒化珪素基セラミック、窒素含有サーメットを
基材として、切削工具に適用した場合に付いて示した
が、炭化珪素、Al2 3 を主体とした各種セラミック
など、各種硬質材料を基材とした場合も、良好な結果が
得られることは十分予想できる。また、TABツールな
どの耐摩工具や機械部品に応用した場合も、良好な結果
が得られることは、十分予想できる。そのほか、エンド
ミル、ドリル、プリント基板穴あけ用ドリル、リーマー
にも応用できる。
It can be seen that the boron nitride-coated hard material of the present invention has better peel resistance as compared with the conventional boron nitride-coated hard material. Although the present embodiment shows the case where a cemented carbide, a silicon nitride-based ceramic, a nitrogen-containing cermet is used as a base material and applied to a cutting tool, various kinds of ceramics mainly containing silicon carbide, Al 2 O 3 , etc. Even when a hard material is used as a base material, it can be expected that good results can be obtained. It can be expected that good results can be obtained also when applied to wear-resistant tools such as TAB tools and mechanical parts. In addition, it can be applied to end mills, drills, drills for drilling printed circuit boards, and reamers.

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

【図1】本発明の中間層−窒化ホウ素被覆層界面の状態
を模式的に示す概念図である。
FIG. 1 is a conceptual diagram schematically showing a state of an interface between an intermediate layer and a boron nitride coating layer according to the present invention.

【図2】図1に示される状態を直線に擬似化した説明図
である。
FIG. 2 is an explanatory diagram simulating the state shown in FIG. 1 as a straight line.

【図3】本発明において、砥石等の傷つけ処理により粗
面とした例の説明図である。
FIG. 3 is an explanatory view of an example in which a rough surface is formed by a scratching process with a grindstone or the like in the present invention.

【図4】本発明において、中間層表面に柱状晶および/
または針状晶を被覆して粗面とした例の説明図である。
FIG. 4 shows columnar crystals and / or
FIG. 4 is an explanatory view of an example in which a needle-like crystal is covered to form a rough surface.

【図5】本発明において、中間層表面をエッチングして
粗面とした例の説明図である。
FIG. 5 is an explanatory view of an example in which the surface of the intermediate layer is etched to have a rough surface in the present invention.

【図6】本発明において、中間層最外表面にマスクを施
してからエッチングして粗面といた例の説明図である。
FIG. 6 is an explanatory view of an example in which a mask is applied to the outermost surface of the intermediate layer and then etched to form a rough surface in the present invention.

【図7】本発明において、レーザー等による物理的加工
により粗面とした例の説明図である。
FIG. 7 is an explanatory diagram of an example in which a rough surface is formed by physical processing using a laser or the like in the present invention.

【図8】本発明において、微粒の集合体を基材の全面に
被覆した例の説明図である。
FIG. 8 is an explanatory diagram of an example in which an aggregate of fine particles is coated on the entire surface of a base material in the present invention.

【図9】本発明において、粗粒を基材の前面に被覆した
例の説明図である。
FIG. 9 is an explanatory diagram of an example in which coarse particles are coated on the front surface of a substrate in the present invention.

【図10】本発明において、微粒の集合体を基材に部分
被覆した例の説明図である。
FIG. 10 is an explanatory diagram of an example in which a fine particle aggregate is partially coated on a base material in the present invention.

【図11】本発明において、粗粒を基材に部分被覆した
例の説明図である。
FIG. 11 is an explanatory view of an example in which coarse particles are partially coated on a base material in the present invention.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C23C 16/00 - 16/56 C23C 14/00 - 14/58 C04B 41/87 - 41/89 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Fields surveyed (Int. Cl. 6 , DB name) C23C 16/00-16/56 C23C 14/00-14/58 C04B 41/87-41/89

Claims (13)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 硬質材料の表面に、窒化ホウ素被覆層を
形成してなる被覆硬質材料において、基材表面と窒化ホ
ウ素被覆層の間に1層以上の中間層が存在し、中間層最
外表面の面粗度がRmax にて0.5μm以上であること
を特徴とする窒化ホウ素被覆硬質材料。
1. A hard material coated with a boron nitride coating layer formed on a surface of a hard material, wherein at least one intermediate layer exists between the surface of the base material and the boron nitride coating layer, A boron nitride-coated hard material having a surface roughness of 0.5 μm or more in Rmax.
【請求項2】 硬質材料の表面に、窒化ホウ素被覆層を
形成してなる被覆硬質材料において、基材表面と窒化ホ
ウ素被覆層の間に1層以上の中間層が存在し、中間層最
外表面−窒化ホウ素被覆層界面において、(1)微視的
凹凸が存在し、(2)基準長さを50μmとしたとき、
この基準長さ内の面粗度がRmax にて0.5〜30μm
であることを特徴とする窒化ホウ素被覆硬質材料。
2. A coated hard material having a boron nitride coating layer formed on the surface of a hard material, wherein at least one intermediate layer exists between the substrate surface and the boron nitride coating layer, At the interface between the surface and the boron nitride coating layer, (1) microscopic unevenness is present, and (2) when the reference length is 50 μm,
The surface roughness within this reference length is 0.5 to 30 μm at Rmax.
A hard material coated with boron nitride, characterized in that:
【請求項3】 中間層の被覆面積が、窒化ホウ素が被覆
される面積の10%以上であることを特徴とする請求項
1または2記載の窒化ホウ素被覆硬質材料。
3. The boron nitride-coated hard material according to claim 1, wherein an area covered by the intermediate layer is at least 10% of an area covered with boron nitride.
【請求項4】 中間層最外表面が、窒素珪素、窒化珪素
を含む物質、サイアロン、サイアロンを含む物質および
またはこれらを含む物質からなる群れから選ばれるもの
で構成されることを特徴とする請求項1〜3の何れかに
記載の窒化ホウ素被覆硬質材料。
4. The method according to claim 1, wherein the outermost surface of the intermediate layer is made of a material selected from the group consisting of a substance containing silicon nitride, silicon nitride, sialon, a substance containing sialon, and a substance containing these. Item 4. The boron nitride-coated hard material according to any one of Items 1 to 3.
【請求項5】 中間層最外表面が、炭化珪素および/ま
たは炭化珪素を含む物質で構成されることを特徴とする
請求項1〜3の何れかに記載の窒化ホウ素被覆硬質材
料。
5. The boron nitride-coated hard material according to claim 1, wherein the outermost surface of the intermediate layer is made of silicon carbide and / or a substance containing silicon carbide.
【請求項6】 中間層最外表面が、酸化アルミニウムお
よび/または酸化アルミニウムを含む物質で構成される
ことを特徴とする請求項1〜3の何れかに記載の窒化ホ
ウ素被覆硬質材料。
6. The boron nitride-coated hard material according to claim 1, wherein the outermost surface of the intermediate layer is made of aluminum oxide and / or a substance containing aluminum oxide.
【請求項7】 中間層最外表面が、(1)IVa族、Va
族、VIa族、VII a族の中から選ばれる少なくとも1種
以上の金属および/またはこれらの合金、(2)これら
の炭化物、窒化物および/または炭窒化物からなる群か
ら選ばれる少なくとも1種の材料で構成されることを特
徴とする請求項1〜3の何れかに記載の窒化ホウ素被覆
硬質材料。
7. The intermediate layer having an outermost surface comprising: (1) Group IVa, Va
At least one metal selected from the group consisting of group VIa, group VIa and group VIIa and / or an alloy thereof; and (2) at least one selected from the group consisting of carbides, nitrides and / or carbonitrides thereof. The boron nitride-coated hard material according to any one of claims 1 to 3, wherein the hard material is made of the following material.
【請求項8】 中間層最外表面が、(1)チタン、
(2)チタンの炭化物または炭窒化物、(3)チタンと
他の1種または2種以上の金属の炭化物または炭窒化物
および(4)これらを含む物質からなる群から選ばれる
少なくとも1種の材料で構成されることを特徴とする請
求項7記載の窒化ホウ素被覆硬質材料。
8. The intermediate layer having an outermost surface comprising: (1) titanium,
(2) a carbide or carbonitride of titanium, (3) a carbide or carbonitride of titanium and one or more other metals, and (4) at least one member selected from the group consisting of substances containing these. The boron nitride-coated hard material according to claim 7, wherein the hard material is made of a material.
【請求項9】 中間層最外表面が、(1)タングステ
ン、(2)タングステンの炭化物または炭窒化物、
(3)タングステンと他の1種または2種以上の金属の
炭化物または炭窒化物および(4)これらを含む物質か
らなる群から選ばれる少なくとも1種の材料で構成され
ることを特徴とする請求項7記載の窒化ホウ素被覆硬質
材料。
9. The intermediate layer having an outermost surface comprising: (1) tungsten, (2) a carbide or carbonitride of tungsten,
(3) At least one material selected from the group consisting of carbides or carbonitrides of tungsten and one or more other metals and (4) substances containing these. Item 7. A boron nitride-coated hard material according to item 7.
【請求項10】 中間層の最外表面に、アスペクト比が
1.5以上の柱状形状の物質が存在することを特徴とす
る請求項1〜9の何れかに記載の窒化ホウ素被覆硬質材
料。
10. The boron nitride-coated hard material according to claim 1, wherein a columnar substance having an aspect ratio of 1.5 or more exists on the outermost surface of the intermediate layer.
【請求項11】 中間層の最外表面に、針状形状である
物質が存在することを特徴とする請求項1〜9の何れか
に記載の窒化ホウ素被覆硬質材料。
11. The boron nitride-coated hard material according to claim 1, wherein a substance having a needle shape is present on an outermost surface of the intermediate layer.
【請求項12】 硬質材料が、(1)超硬合金、(2)
サーメット、(3)Al2 3 、窒化珪素、炭化珪素な
どの各種セラミック、または(4)これらの複合材料で
あることを特徴とする請求項1〜11の何れかに記載の
窒化ホウ素被覆硬質材料。
12. The hard material comprises: (1) a cemented carbide, (2)
The boron nitride-coated hard material according to any one of claims 1 to 11, wherein the material is a cermet, (3) various ceramics such as Al 2 O 3 , silicon nitride, and silicon carbide, or (4) a composite material thereof. material.
【請求項13】 中間層全体の平均層厚が、0.2μm
〜300μmであることを特徴とする請求項1〜12の
何れかに記載の窒化ホウ素被覆硬質材料。
13. An intermediate layer having an average layer thickness of 0.2 μm
The boron nitride-coated hard material according to any one of claims 1 to 12, wherein the thickness is from 300 to 300 µm.
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