JP3460571B2 - 耐摩耗性のすぐれたミーリング工具 - Google Patents
耐摩耗性のすぐれたミーリング工具Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、切刃チップを構
成する硬質被覆層の超硬合金基体表面に対する密着性に
すぐれ、したがって苛酷な切削条件となる高速切削に用
いても前記硬質被覆層に剥離の発生がないことから、す
ぐれた耐摩耗性を長期に亘って発揮するミーリング（フ
ライス削り）工具に関するものである。
成する硬質被覆層の超硬合金基体表面に対する密着性に
すぐれ、したがって苛酷な切削条件となる高速切削に用
いても前記硬質被覆層に剥離の発生がないことから、す
ぐれた耐摩耗性を長期に亘って発揮するミーリング（フ
ライス削り）工具に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、一般に、例えば図１に平面図で示
されるように、鋼製または超硬合金製回転シャンク本体
の先端部側面に形成された切り欠き部に、超硬合金基体
の表面に硬質被覆層を形成してなる表面被覆超硬合金製
切刃チップをネジ止めなどの固着手段により着脱自在に
装着した形式のミーリング工具が知られている。また、
上記切刃チップを構成する硬質被覆層が、通常の高温化
学気相蒸着法（以下、ＨＴ−ＣＶＤ法と云う）や、前記
ＨＴ−ＣＶＤ法の蒸着温度である１０００〜１１５０℃
に比して相対的に低温の７００〜９８０℃で蒸着を行う
中温化学気相蒸着法（以下、ＭＴ−ＣＶＤ法と云う）に
て形成されることも知られている。
されるように、鋼製または超硬合金製回転シャンク本体
の先端部側面に形成された切り欠き部に、超硬合金基体
の表面に硬質被覆層を形成してなる表面被覆超硬合金製
切刃チップをネジ止めなどの固着手段により着脱自在に
装着した形式のミーリング工具が知られている。また、
上記切刃チップを構成する硬質被覆層が、通常の高温化
学気相蒸着法（以下、ＨＴ−ＣＶＤ法と云う）や、前記
ＨＴ−ＣＶＤ法の蒸着温度である１０００〜１１５０℃
に比して相対的に低温の７００〜９８０℃で蒸着を行う
中温化学気相蒸着法（以下、ＭＴ−ＣＶＤ法と云う）に
て形成されることも知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】一方、近年の切削加工
の省力化および省エネ化はめざましく、これに伴い、切
削加工条件は一段と高速化の傾向にあるが、上記のミー
リング工具においては、これを高速条件下で用いると、
切刃チップを構成する硬質被覆層の超硬合金基体表面に
対する密着性が不十分であるために、硬質被覆層に剥離
が発生し易く、これが原因で摩耗進行が著しく促進さ
れ、比較的短時間で使用寿命に至るのが現状である。
の省力化および省エネ化はめざましく、これに伴い、切
削加工条件は一段と高速化の傾向にあるが、上記のミー
リング工具においては、これを高速条件下で用いると、
切刃チップを構成する硬質被覆層の超硬合金基体表面に
対する密着性が不十分であるために、硬質被覆層に剥離
が発生し易く、これが原因で摩耗進行が著しく促進さ
れ、比較的短時間で使用寿命に至るのが現状である。
【０００４】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明者等は、
上述のような観点から、ミーリング工具に着目し、これ
を構成する切刃チップにおける硬質被覆層の超硬合金基
体表面に対する密着性向上を図るべく研究を行った結
果、 （ａ）超硬合金基体が、重量％（以下、％は重量％を示
す）で、結合相形成成分としてＣｏ：５〜２０％、同じ
く結合相形成成分としてＣｒおよび／またはＶ：０．１
〜２％、分散相形成成分としてＴｉ、Ｔａ、Ｎｂ、およ
びＺｒの炭化物、窒化物、および炭窒化物（以下、それ
ぞれＴｉＣ、ＴｉＮ、ＴｉＣＮ、ＴａＣ、ＴａＮ、Ｔａ
ＣＮ、ＮｂＣ、ＮｂＮ、ＮｂＣＮ、ＺｒＣ、ＺｒＮ、お
よびＺｒＣＮで示す）、並びにこれらの２種以上の固溶
体［以下、これらを総称して（Ｔｉ，Ｔａ，Ｎｂ，Ｚ
ｒ）Ｃ・Ｎで示す］のうちの１種または２種以上：０．
１〜５％、を含有し、残りが同じく分散相形成成分とし
ての炭化タングステン（以下、ＷＣで示す）と不可避不
純物からなる組成を有し、かつ前記ＷＣが平均粒径：
０．１〜１．５μｍの微細粒組織を有すること。 （ｂ）上記（ａ）の超硬合金基体を、炭酸ガスまたは四
塩化チタンを配合の水素雰囲気中、前記雰囲気圧力を５
０〜５５０ｔｏｒｒとして、９００〜１０００℃の温度
に５〜１５分間保持の条件で高温加熱処理すると、表面
部に、最表面から所定深さに亘ってＣｏとＷの複合炭化
物（以下、Ｃｏm Ｗn Ｃで示す）が反応生成した表面層
が形成されること。 （ｃ）表面部に上記（ｂ）の反応生成Ｃｏm Ｗn Ｃが分
布する高温加熱形成表面層を有する超硬合金基体の表面
に、いずれもＭＴ−ＣＶＤ法を用いて、Ｔｉの炭化物
層、窒化物層、炭窒化物層、炭酸化物層、窒酸化物層、
および炭窒酸化物層（以下、それぞれＴｉＣ層、ＴｉＮ
層、ＴｉＣＮ層、ＴｉＣＯ層、ＴｉＮＯ層、およびＴｉ
ＣＮＯ層で示す）のうちの１種または２種以上で構成さ
れたＴｉ化合物層、さらに必要に応じてＭＴ−ＣＶＤ法
またはＨＴ−ＣＶＤ法にて形成した酸化アルミニウム
（以下、Ａｌ2 Ｏ3 で示す）層からなる硬質被覆層を
０．５〜４．５μｍの平均層厚で形成すると、前記Ｔｉ
化合物層の前記超硬合金基体表面に対する密着性が、前
記超硬合金基体表面部に形成した高温加熱形成表面層に
よって著しく向上するようになり、したがって、この結
果の表面被覆超硬合金製切刃チップを取り付けたミーリ
ング工具は、高速切削に用いても前記切刃チップの硬質
被覆層に剥離の発生がないことから、長期に亘ってすぐ
れた耐摩耗性を発揮するようになること。 以上（ａ）〜（ｃ）に示される研究結果を示したのであ
る。
上述のような観点から、ミーリング工具に着目し、これ
を構成する切刃チップにおける硬質被覆層の超硬合金基
体表面に対する密着性向上を図るべく研究を行った結
果、 （ａ）超硬合金基体が、重量％（以下、％は重量％を示
す）で、結合相形成成分としてＣｏ：５〜２０％、同じ
く結合相形成成分としてＣｒおよび／またはＶ：０．１
〜２％、分散相形成成分としてＴｉ、Ｔａ、Ｎｂ、およ
びＺｒの炭化物、窒化物、および炭窒化物（以下、それ
ぞれＴｉＣ、ＴｉＮ、ＴｉＣＮ、ＴａＣ、ＴａＮ、Ｔａ
ＣＮ、ＮｂＣ、ＮｂＮ、ＮｂＣＮ、ＺｒＣ、ＺｒＮ、お
よびＺｒＣＮで示す）、並びにこれらの２種以上の固溶
体［以下、これらを総称して（Ｔｉ，Ｔａ，Ｎｂ，Ｚ
ｒ）Ｃ・Ｎで示す］のうちの１種または２種以上：０．
１〜５％、を含有し、残りが同じく分散相形成成分とし
ての炭化タングステン（以下、ＷＣで示す）と不可避不
純物からなる組成を有し、かつ前記ＷＣが平均粒径：
０．１〜１．５μｍの微細粒組織を有すること。 （ｂ）上記（ａ）の超硬合金基体を、炭酸ガスまたは四
塩化チタンを配合の水素雰囲気中、前記雰囲気圧力を５
０〜５５０ｔｏｒｒとして、９００〜１０００℃の温度
に５〜１５分間保持の条件で高温加熱処理すると、表面
部に、最表面から所定深さに亘ってＣｏとＷの複合炭化
物（以下、Ｃｏm Ｗn Ｃで示す）が反応生成した表面層
が形成されること。 （ｃ）表面部に上記（ｂ）の反応生成Ｃｏm Ｗn Ｃが分
布する高温加熱形成表面層を有する超硬合金基体の表面
に、いずれもＭＴ−ＣＶＤ法を用いて、Ｔｉの炭化物
層、窒化物層、炭窒化物層、炭酸化物層、窒酸化物層、
および炭窒酸化物層（以下、それぞれＴｉＣ層、ＴｉＮ
層、ＴｉＣＮ層、ＴｉＣＯ層、ＴｉＮＯ層、およびＴｉ
ＣＮＯ層で示す）のうちの１種または２種以上で構成さ
れたＴｉ化合物層、さらに必要に応じてＭＴ−ＣＶＤ法
またはＨＴ−ＣＶＤ法にて形成した酸化アルミニウム
（以下、Ａｌ2 Ｏ3 で示す）層からなる硬質被覆層を
０．５〜４．５μｍの平均層厚で形成すると、前記Ｔｉ
化合物層の前記超硬合金基体表面に対する密着性が、前
記超硬合金基体表面部に形成した高温加熱形成表面層に
よって著しく向上するようになり、したがって、この結
果の表面被覆超硬合金製切刃チップを取り付けたミーリ
ング工具は、高速切削に用いても前記切刃チップの硬質
被覆層に剥離の発生がないことから、長期に亘ってすぐ
れた耐摩耗性を発揮するようになること。 以上（ａ）〜（ｃ）に示される研究結果を示したのであ
る。
【０００５】この発明は、上記の研究結果に基づいてな
されたものであって、鋼製または超硬合金製回転シャン
ク本体の先端部側面に形成された切り欠き部に、超硬合
金基体の表面に硬質被覆層を形成してなる表面被覆超硬
合金製切刃チップを着脱自在に装着した形式のミーリン
グ工具において、 （Ａ）上記表面被覆超硬合金製切刃チップにおける超硬
合金基体を、 （ａ）結合相形成成分としてＣｏ：５〜２０％、同じく
結合相形成成分としてＣｒおよびＶのうちの１種または
２種：０．１〜２％、分散相形成成分として（Ｔｉ，Ｔ
ａ，Ｎｂ，Ｚｒ）Ｃ・Ｎのうちの１種または２種以上：
０．１〜５％、を含有し、残りが分散相形成成分として
のＷＣと不可避不純物からなる組成を有し、前記ＷＣが
平均粒径：０．１〜１．５μｍの微細粒組織を有し、 （ｂ）さらに表面部に、炭酸ガスまたは四塩化チタンを
配合の水素雰囲気中、前記雰囲気圧力を５０〜５５０ｔ
ｏｒｒとして、９００〜１０００℃の温度に５〜１５分
間保持の条件で、最表面から０．１〜２μｍの深さに亘
って反応生成Ｃｏm Ｗn Ｃが分布する高温加熱形成表面
層を形成してなる、超硬合金基体で構成すると共に、 （Ｂ）上記硬質被覆層を、いずれもＭＴ−ＣＶＤ法を用
いて形成したＴｉＣ層、ＴｉＮ層、ＴｉＣＮ層、ＴｉＣ
Ｏ層、ＴｉＮＯ層、およびＴｉＣＮＯ層のうちの１種ま
たは２種以上からなるＴｉ化合物層、あるいは前記Ｔｉ
化合物層とＭＴ−ＣＶＤ法またはＨＴ−ＣＶＤ法にて形
成したＡｌ2 Ｏ3 層で構成し、かつその平均層厚を０．
５〜４．５μｍとした、耐摩耗性のすぐれたミーリング
工具に特徴を有するものである。
されたものであって、鋼製または超硬合金製回転シャン
ク本体の先端部側面に形成された切り欠き部に、超硬合
金基体の表面に硬質被覆層を形成してなる表面被覆超硬
合金製切刃チップを着脱自在に装着した形式のミーリン
グ工具において、 （Ａ）上記表面被覆超硬合金製切刃チップにおける超硬
合金基体を、 （ａ）結合相形成成分としてＣｏ：５〜２０％、同じく
結合相形成成分としてＣｒおよびＶのうちの１種または
２種：０．１〜２％、分散相形成成分として（Ｔｉ，Ｔ
ａ，Ｎｂ，Ｚｒ）Ｃ・Ｎのうちの１種または２種以上：
０．１〜５％、を含有し、残りが分散相形成成分として
のＷＣと不可避不純物からなる組成を有し、前記ＷＣが
平均粒径：０．１〜１．５μｍの微細粒組織を有し、 （ｂ）さらに表面部に、炭酸ガスまたは四塩化チタンを
配合の水素雰囲気中、前記雰囲気圧力を５０〜５５０ｔ
ｏｒｒとして、９００〜１０００℃の温度に５〜１５分
間保持の条件で、最表面から０．１〜２μｍの深さに亘
って反応生成Ｃｏm Ｗn Ｃが分布する高温加熱形成表面
層を形成してなる、超硬合金基体で構成すると共に、 （Ｂ）上記硬質被覆層を、いずれもＭＴ−ＣＶＤ法を用
いて形成したＴｉＣ層、ＴｉＮ層、ＴｉＣＮ層、ＴｉＣ
Ｏ層、ＴｉＮＯ層、およびＴｉＣＮＯ層のうちの１種ま
たは２種以上からなるＴｉ化合物層、あるいは前記Ｔｉ
化合物層とＭＴ−ＣＶＤ法またはＨＴ−ＣＶＤ法にて形
成したＡｌ2 Ｏ3 層で構成し、かつその平均層厚を０．
５〜４．５μｍとした、耐摩耗性のすぐれたミーリング
工具に特徴を有するものである。
【０００６】つぎに、この発明のミーリング工具におい
て、これを構成する切刃チップにおける超硬合金基体の
組成、ＷＣ粒の平均粒径、Ｃｏm Ｗn Ｃの分布深さ、お
よび硬質被覆層の平均層厚を上記の通りに限定した理由
を説明する。 （ａ）Ｃｏ含有量 Ｃｏ成分には、焼結性を向上させ、もって超硬合金基体
の靭性を向上させる作用があるが、その含有量が５％未
満では所望の靭性向上効果が得られず、一方その含有量
が２０％を越えると、超硬合金基体自体の耐摩耗性が低
下するようになるばかりでなく、高速切削時の発生熱に
よって変形が起り易くなることから、その含有量を５〜
２０％、望ましくは８〜１２％と定めた。
て、これを構成する切刃チップにおける超硬合金基体の
組成、ＷＣ粒の平均粒径、Ｃｏm Ｗn Ｃの分布深さ、お
よび硬質被覆層の平均層厚を上記の通りに限定した理由
を説明する。 （ａ）Ｃｏ含有量 Ｃｏ成分には、焼結性を向上させ、もって超硬合金基体
の靭性を向上させる作用があるが、その含有量が５％未
満では所望の靭性向上効果が得られず、一方その含有量
が２０％を越えると、超硬合金基体自体の耐摩耗性が低
下するようになるばかりでなく、高速切削時の発生熱に
よって変形が起り易くなることから、その含有量を５〜
２０％、望ましくは８〜１２％と定めた。
【０００７】（ｂ）ＣｒおよびＶ含有量
これらの成分は、光学顕微鏡で観察した結果に基づく
と、結合相形成成分としてのＣｏ中に固溶してこれを強
化するほか、ＷＣ粒の微細化に寄与し、さらに前記高温
加熱形成表面層中に分布する反応生成Ｃｏm Ｗn Ｃの形
成を促進し、もって前記反応生成Ｃｏm Ｗn Ｃによる硬
質被覆層の密着性を向上させる作用をもつが、その含有
量が０．１％未満では前記作用に所望の効果が得られ
ず、一方その含有量が２％を越えると、前記作用が飽和
し、さらに一段の向上効果が現れないことから、その含
有量を０．１〜２％、望ましくは０．４〜０．８％と定
めた。なお、上記結合相形成成分としてのＣｒおよびＶ
は、上記超硬合金基体の製造に際して、原料粉末として
ＣｒおよびＶの炭化物、窒化物、炭窒化物、および酸化
物［以下、それぞれＣｒ3 Ｃ2 、ＣｒＮ、Ｃｒ2 Ｏ3 、
ＶＣ、ＶＮ、およびＶ 2 Ｏ5 で示し、かつこれらを総称
して（Ｃｒ，Ｖ）Ｃ・Ｎ・Ｏで示す）の形で用い、これ
を焼結時に結合相形成成分としてのＣｏ中に固溶含有さ
せるのが望ましい。
と、結合相形成成分としてのＣｏ中に固溶してこれを強
化するほか、ＷＣ粒の微細化に寄与し、さらに前記高温
加熱形成表面層中に分布する反応生成Ｃｏm Ｗn Ｃの形
成を促進し、もって前記反応生成Ｃｏm Ｗn Ｃによる硬
質被覆層の密着性を向上させる作用をもつが、その含有
量が０．１％未満では前記作用に所望の効果が得られ
ず、一方その含有量が２％を越えると、前記作用が飽和
し、さらに一段の向上効果が現れないことから、その含
有量を０．１〜２％、望ましくは０．４〜０．８％と定
めた。なお、上記結合相形成成分としてのＣｒおよびＶ
は、上記超硬合金基体の製造に際して、原料粉末として
ＣｒおよびＶの炭化物、窒化物、炭窒化物、および酸化
物［以下、それぞれＣｒ3 Ｃ2 、ＣｒＮ、Ｃｒ2 Ｏ3 、
ＶＣ、ＶＮ、およびＶ 2 Ｏ5 で示し、かつこれらを総称
して（Ｃｒ，Ｖ）Ｃ・Ｎ・Ｏで示す）の形で用い、これ
を焼結時に結合相形成成分としてのＣｏ中に固溶含有さ
せるのが望ましい。
【０００８】（ｃ）（Ｔｉ，Ｔａ，Ｎｂ，Ｚｒ）Ｃ・Ｎ
含有量 これらの成分には、分散相を形成して超硬合金基体の耐
摩耗性を向上させるさようがあるが、その含有量が０．
１％未満では所望の耐摩耗性向上効果が得られず、一方
その含有量が５％を越えると、靭性が低下するようにな
ることから、その含有量を０．１〜５％、望ましくは１
〜２．５％と定めた。
含有量 これらの成分には、分散相を形成して超硬合金基体の耐
摩耗性を向上させるさようがあるが、その含有量が０．
１％未満では所望の耐摩耗性向上効果が得られず、一方
その含有量が５％を越えると、靭性が低下するようにな
ることから、その含有量を０．１〜５％、望ましくは１
〜２．５％と定めた。
【０００９】（ｄ）ＷＣの平均粒径
ＷＣ粒の微細化により超硬合金基体の強化を図るもので
あり、この微細組織は、上記の通りＣｒおよび／または
Ｖ成分の結合相中への固溶と、原料粉末として用いるＷ
Ｃ粉末の粒径を１．５μｍ以下にすることにより得られ
るものであり、したがって、その平均粒径が１．５μｍ
を越えると、所望の強度向上効果が得られず、一方その
平均粒径が０．１μｍ未満になると耐摩耗性の急激な低
下が避けられないことから、その平均粒径を０．１〜
１．５μｍ、望ましくは０．６〜１．０μｍと定めた。
あり、この微細組織は、上記の通りＣｒおよび／または
Ｖ成分の結合相中への固溶と、原料粉末として用いるＷ
Ｃ粉末の粒径を１．５μｍ以下にすることにより得られ
るものであり、したがって、その平均粒径が１．５μｍ
を越えると、所望の強度向上効果が得られず、一方その
平均粒径が０．１μｍ未満になると耐摩耗性の急激な低
下が避けられないことから、その平均粒径を０．１〜
１．５μｍ、望ましくは０．６〜１．０μｍと定めた。
【００１０】（ｅ）Ｃｏm Ｗn Ｃの分布深さ
その分布深さが０．１μｍ未満では、高温加熱形成表面
層中に占める分布割合が少な過ぎて硬質被覆層に対して
所望のすぐれた密着性を確保することができず、一方そ
の分布深さが２μｍを越えると、超硬合金基体最表面部
におけるＣｏmＷn Ｃの分布割合が多くなり過ぎ、これ
が原因で切刃チップにチッピング（微小欠け）が発生し
易くなることから、その分布深さを０．１〜２μｍ、望
ましくは０．５〜１．５μｍと定めた。
層中に占める分布割合が少な過ぎて硬質被覆層に対して
所望のすぐれた密着性を確保することができず、一方そ
の分布深さが２μｍを越えると、超硬合金基体最表面部
におけるＣｏmＷn Ｃの分布割合が多くなり過ぎ、これ
が原因で切刃チップにチッピング（微小欠け）が発生し
易くなることから、その分布深さを０．１〜２μｍ、望
ましくは０．５〜１．５μｍと定めた。
【００１１】（ｆ）硬質被覆層の平均層厚
その平均層厚が０．５μｍ未満では、所望のすぐれた耐
摩耗性を切刃チップに確保することができず、一方その
平均層厚が４．５μｍを越えると、切刃チップに欠けや
チッピングが発生し易くなることから、その平均層厚を
０．５〜４．５μｍ、望ましくは１．０〜２．０μｍと
定めた。
摩耗性を切刃チップに確保することができず、一方その
平均層厚が４．５μｍを越えると、切刃チップに欠けや
チッピングが発生し易くなることから、その平均層厚を
０．５〜４．５μｍ、望ましくは１．０〜２．０μｍと
定めた。
【００１２】
【発明の実施の形態】この発明のミーリング工具を実施
例により具体的に説明する。まず、原料粉末として、
０．１〜１．５μｍの範囲内の所定の平均粒径を有する
ＷＣ粉末、いずれも０．５μｍの平均粒径を有する各種
の（Ｔｉ，Ｔａ，Ｎｂ，Ｚｒ）Ｃ・Ｎ粉末および（Ｃ
ｒ，Ｖ）Ｃ・Ｎ・Ｏ粉末、さらに同０．５μｍのＣｏ粉
末を用意し、これら原料粉末を表１に示される配合割合
に配合し、ボールミルで７２時間湿式混合し、乾燥した
後、１ｔｏｎ／ｃｍ2 の圧力で圧粉体にプレス成形し、
この圧粉体を１×１０-3ｔｏｒｒの真空中、１３５０〜
１５００℃の範囲内の所定の温度に１時間保持の条件で
真空焼結して上記配合組成と実質的に同じ成分組成を有
し、かつ同じく表１に示される平均粒径のＷＣで構成さ
れた切刃チップを構成する超硬合金基体素材ａ〜ｓを形
成した。
例により具体的に説明する。まず、原料粉末として、
０．１〜１．５μｍの範囲内の所定の平均粒径を有する
ＷＣ粉末、いずれも０．５μｍの平均粒径を有する各種
の（Ｔｉ，Ｔａ，Ｎｂ，Ｚｒ）Ｃ・Ｎ粉末および（Ｃ
ｒ，Ｖ）Ｃ・Ｎ・Ｏ粉末、さらに同０．５μｍのＣｏ粉
末を用意し、これら原料粉末を表１に示される配合割合
に配合し、ボールミルで７２時間湿式混合し、乾燥した
後、１ｔｏｎ／ｃｍ2 の圧力で圧粉体にプレス成形し、
この圧粉体を１×１０-3ｔｏｒｒの真空中、１３５０〜
１５００℃の範囲内の所定の温度に１時間保持の条件で
真空焼結して上記配合組成と実質的に同じ成分組成を有
し、かつ同じく表１に示される平均粒径のＷＣで構成さ
れた切刃チップを構成する超硬合金基体素材ａ〜ｓを形
成した。
【００１３】つぎに、これら超硬合金基体素材ａ〜ｓの
それぞれの表面部に、表２に示される条件で同じく表２
に示される深さに亘ってＣｏm Ｗn Ｃが分布する高温加
熱形成表面層を形成することにより超硬合金基体Ａ〜Ｓ
を製造した。
それぞれの表面部に、表２に示される条件で同じく表２
に示される深さに亘ってＣｏm Ｗn Ｃが分布する高温加
熱形成表面層を形成することにより超硬合金基体Ａ〜Ｓ
を製造した。
【００１４】引き続いて、これら超硬合金基体Ａ〜Ｓの
それぞれの表面に、表３に示される条件で表４に示され
る組成および平均層厚の硬質被覆層を形成することによ
り長さ：２８．９ｍｍ×幅：１１．２ｍｍ×厚さ：５ｍ
ｍの寸法、並びに図１（ｂ）に平面図および縦断面図で
示される形状をもった本発明用切刃チップＡ〜Ｓを形成
した。
それぞれの表面に、表３に示される条件で表４に示され
る組成および平均層厚の硬質被覆層を形成することによ
り長さ：２８．９ｍｍ×幅：１１．２ｍｍ×厚さ：５ｍ
ｍの寸法、並びに図１（ｂ）に平面図および縦断面図で
示される形状をもった本発明用切刃チップＡ〜Ｓを形成
した。
【００１５】さらにこれら本発明用切刃チップＡ〜Ｓの
それぞれを、ＪＩＳ・ＳＣＭ４４０（硬さ：ＨR Ｃ４
０）の鋼、またはＷＣ−６％Ｃｏの組成を有し、かつＷ
Ｃの平均粒径が１．５μｍの超硬合金からなり、いずれ
も全長：２００ｍｍ×前方半部長さ：１２０ｍｍ×後方
半部長さ：８０ｍｍ×前方半部径：３０ｍｍ×後方半部
径：３２ｍｍの寸法および図１（ａ）に平面図で示され
る形状をもった回転シャンク本体の先端部側面に形成さ
れた切り欠き部に、表６に示される組み合わせでネジ止
めすることにより本発明ミーリング工具１〜１９をそれ
ぞれ製造した。
それぞれを、ＪＩＳ・ＳＣＭ４４０（硬さ：ＨR Ｃ４
０）の鋼、またはＷＣ−６％Ｃｏの組成を有し、かつＷ
Ｃの平均粒径が１．５μｍの超硬合金からなり、いずれ
も全長：２００ｍｍ×前方半部長さ：１２０ｍｍ×後方
半部長さ：８０ｍｍ×前方半部径：３０ｍｍ×後方半部
径：３２ｍｍの寸法および図１（ａ）に平面図で示され
る形状をもった回転シャンク本体の先端部側面に形成さ
れた切り欠き部に、表６に示される組み合わせでネジ止
めすることにより本発明ミーリング工具１〜１９をそれ
ぞれ製造した。
【００１６】また、比較の目的で、表５に示される通
り、高温加熱形成表面層を有する超硬合金基体Ａ〜Ｓに
代わって、これの形成がない超硬合金基体素材ａ〜ｓを
用いて形成した比較用切刃チップａ〜ｓを用いる以外は
同一の条件で、表６に示される比較ミーリング工具１〜
１９をそれぞれ製造した。
り、高温加熱形成表面層を有する超硬合金基体Ａ〜Ｓに
代わって、これの形成がない超硬合金基体素材ａ〜ｓを
用いて形成した比較用切刃チップａ〜ｓを用いる以外は
同一の条件で、表６に示される比較ミーリング工具１〜
１９をそれぞれ製造した。
【００１７】ついで、この結果得られた本発明ミーリン
グ工具１〜１９および比較ミーリング工具１〜１９につ
いて、 被削材：ＳＫＤ６１（硬さ：ＨR Ｃ５３）からなる角
度：１０度の傾斜材、 切削速度：１０００ｍ／ｍｉｎ、 １刃当りの送り：０．４ｍｍ／刃、 軸方向の切り込み：０．２ｍｍ、 径方向の切り込み：０．３５ｍｍ、 切削時間：１時間、 の条件で合金鋼の乾式高速等高線フライス加工を行い、
切刃チップにおける逃げ面摩耗幅を測定した。これらの
測定結果を表６に示した。
グ工具１〜１９および比較ミーリング工具１〜１９につ
いて、 被削材：ＳＫＤ６１（硬さ：ＨR Ｃ５３）からなる角
度：１０度の傾斜材、 切削速度：１０００ｍ／ｍｉｎ、 １刃当りの送り：０．４ｍｍ／刃、 軸方向の切り込み：０．２ｍｍ、 径方向の切り込み：０．３５ｍｍ、 切削時間：１時間、 の条件で合金鋼の乾式高速等高線フライス加工を行い、
切刃チップにおける逃げ面摩耗幅を測定した。これらの
測定結果を表６に示した。
【００１８】
【表１】
【００１９】
【表２】
【００２０】
【表３】
【００２１】
【表４】
【００２２】
【表５】
【００２３】
【表６】
【００２４】
【発明の効果】表６に示される結果から、本発明ミーリ
ング工具１〜１９は、いずれもこれを構成する切刃チッ
プの硬質被覆層に剥離の発生なく、これによってすぐれ
た耐摩耗性を発揮するのに対して、比較ミーリング工具
１〜１９においては、いずれも切削途中で切刃チップの
硬質被覆層に剥離が発生し、この剥離によって摩耗進行
が著しく促進し、比較的短時間で使用寿命に至ることが
明らかである。上述のように、この発明のミーリング工
具は、これを構成する切刃チップの超硬合金基体表面に
対する硬質被覆層の密着性が、基体表面部に形成した高
温加熱形成表面層中に分布するＣｏm Ｗn Ｃによって著
しく向上したものになっているので、これを通常の切削
条件は勿論のこと、高速切削に用いても切刃チップの硬
質被覆層に剥離の発生なく、すぐれた耐摩耗性を長期に
亘って発揮するのである。
ング工具１〜１９は、いずれもこれを構成する切刃チッ
プの硬質被覆層に剥離の発生なく、これによってすぐれ
た耐摩耗性を発揮するのに対して、比較ミーリング工具
１〜１９においては、いずれも切削途中で切刃チップの
硬質被覆層に剥離が発生し、この剥離によって摩耗進行
が著しく促進し、比較的短時間で使用寿命に至ることが
明らかである。上述のように、この発明のミーリング工
具は、これを構成する切刃チップの超硬合金基体表面に
対する硬質被覆層の密着性が、基体表面部に形成した高
温加熱形成表面層中に分布するＣｏm Ｗn Ｃによって著
しく向上したものになっているので、これを通常の切削
条件は勿論のこと、高速切削に用いても切刃チップの硬
質被覆層に剥離の発生なく、すぐれた耐摩耗性を長期に
亘って発揮するのである。
【図１】ミーリング工具の平面図（ａ）およびこれを構
成する切刃チップの平面図および縦断面図（ｂ）であ
る。
成する切刃チップの平面図および縦断面図（ｂ）であ
る。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平５−320913（ＪＰ，Ａ)
特開 平９−253916（ＪＰ，Ａ)
特開 平９−19807（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−336635（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−136826（ＪＰ，Ａ)
特開 昭50−21944（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B23B 27/14
C22C 29/08
C23C 16/30
B23C 5/20
Claims (2)
- 【請求項１】 鋼製または超硬合金製回転シャンク本体
の先端部側面に形成された切り欠き部に、超硬合金基体
の表面に硬質被覆層を形成してなる表面被覆超硬合金製
切刃チップを着脱自在に装着した形式のミーリング工具
において、 （Ａ）上記表面被覆超硬合金製切刃チップにおける超硬
合金基体を、 （ａ）結合相形成成分としてＣｏ：５〜２０重量％、 同じく結合相形成成分としてＣｒおよびＶのうちの１種
または２種：０．１〜２重量％、 分散相形成成分としてＴｉ、Ｔａ、Ｎｂ、およびＺｒの
炭化物、窒化物、および炭窒化物、並びにこれらの２種
以上の固溶体のうちの１種または２種以上：０．１〜５
重量％、 を含有し、残りが分散相形成成分としての炭化タングス
テンと不可避不純物からなる組成を有し、 前記炭化タングステンが平均粒径：０．１〜１．５μｍ
の微細粒組織を有し、 （ｂ）さらに表面部に、炭酸ガスまたは四塩化チタンを
配合の水素雰囲気中、前記雰囲気圧力を５０〜５５０ｔ
ｏｒｒとして、９００〜１０００℃の温度に５〜１５分
間保持の条件で、最表面から０．１〜２μｍの深さに亘
ってＣｏとＷの反応生成複合炭化物が分布する高温加熱
形成表面層を形成してなる、超硬合金基体で構成すると
共に、 （Ｂ）上記硬質被覆層を、いずれも中温化学気相蒸着法
にて形成したＴｉの炭化物層、窒化物層、炭窒化物層、
炭酸化物層、窒酸化物層、および炭窒酸化物層のうちの
１種または２種以上からなるＴｉ化合物層で構成し、か
つその平均層厚を０．５〜４．５μｍとしたこと、 を特徴とする、耐摩耗性のすぐれたミーリング工具。 - 【請求項２】 鋼製または超硬合金製回転シャンク本体
の先端部側面に形成された切り欠き部に、超硬合金基体
の表面に硬質被覆層を形成してなる表面被覆超硬合金製
切刃チップを着脱自在に装着した形式のミーリング工具
において、 （Ａ）上記表面被覆超硬合金製切刃チップにおける超硬
合金基体を、 （ａ）結合相形成成分としてＣｏ：５〜２０重量％、 同じく結合相形成成分としてＣｒおよびＶのうちの１種
または２種：０．１〜２重量％、 分散相形成成分としてＴｉ、Ｔａ、Ｎｂ、およびＺｒの
炭化物、窒化物、および炭窒化物、並びにこれらの２種
以上の固溶体のうちの１種または２種以上：０．１〜５
重量％、 を含有し、残りが分散相形成成分としての炭化タングス
テンと不可避不純物からなる組成を有し、 前記炭化タングステンが平均粒径：０．１〜１．５μｍ
の微細粒組織を有し、 （ｂ）さらに表面部に、炭酸ガスまたは四塩化チタンを
配合の水素雰囲気中、前記雰囲気圧力を５０〜５５０ｔ
ｏｒｒとして、９００〜１０００℃の温度に５〜１５分
間保持の条件で、最表面から０．１〜２μｍの深さに亘
ってＣｏとＷの反応生成複合炭化物が分布する高温加熱
形成表面層を形成してなる、超硬合金基体で構成すると
共に、 （Ｂ）上記硬質被覆層を、いずれも中温化学気相蒸着法
にて形成したＴｉの炭化物層、窒化物層、炭窒化物層、
炭酸化物層、窒酸化物層、および炭窒酸化物層のうちの
１種または２種以上からなるＴｉ化合物層と、中温化学
気相蒸着法または高温化学気相蒸着法にて形成した酸化
アルミニウム層で構成し、かつその平均層厚を０．５〜
４．５μｍとしたこと、 を特徴とする、耐摩耗性のすぐれたミーリング工具。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08311398A JP3460571B2 (ja) | 1998-03-30 | 1998-03-30 | 耐摩耗性のすぐれたミーリング工具 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08311398A JP3460571B2 (ja) | 1998-03-30 | 1998-03-30 | 耐摩耗性のすぐれたミーリング工具 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11277304A JPH11277304A (ja) | 1999-10-12 |
| JP3460571B2 true JP3460571B2 (ja) | 2003-10-27 |
Family
ID=13793158
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP08311398A Expired - Lifetime JP3460571B2 (ja) | 1998-03-30 | 1998-03-30 | 耐摩耗性のすぐれたミーリング工具 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3460571B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001179507A (ja) * | 1999-12-24 | 2001-07-03 | Kyocera Corp | 切削工具 |
| DE10244955C5 (de) * | 2001-09-26 | 2021-12-23 | Kyocera Corp. | Sinterhartmetall, Verwendung eines Sinterhartmetalls und Verfahren zur Herstellung eines Sinterhartmetalls |
| SE0103970L (sv) * | 2001-11-27 | 2003-05-28 | Seco Tools Ab | Hårdmetall med bindefasanrikad ytzon |
| RU2451571C2 (ru) * | 2006-12-27 | 2012-05-27 | Сандвик Интеллекчуал Проперти Аб | Пуансон для операций холодной штамповки |
| JP5177534B2 (ja) * | 2008-09-25 | 2013-04-03 | 住友電工ハードメタル株式会社 | 表面被覆切削工具 |
-
1998
- 1998-03-30 JP JP08311398A patent/JP3460571B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11277304A (ja) | 1999-10-12 |
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