JP3503658B2 - 表面被覆wc基超硬合金製切削工具 - Google Patents
表面被覆wc基超硬合金製切削工具Info
- Publication number
- JP3503658B2 JP3503658B2 JP13826494A JP13826494A JP3503658B2 JP 3503658 B2 JP3503658 B2 JP 3503658B2 JP 13826494 A JP13826494 A JP 13826494A JP 13826494 A JP13826494 A JP 13826494A JP 3503658 B2 JP3503658 B2 JP 3503658B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- cemented carbide
- based cemented
- cutting tool
- coated
- 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
Links
Landscapes
- Drilling Tools (AREA)
- Cutting Tools, Boring Holders, And Turrets (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
Description
(以下、WCで示す)基超硬合金を基体とし、その表面
に密着性の優れた複合硬質被覆層を形成してなる表面被
覆WC基超硬合金製切削工具に関するものであり、従来
よりも一段と苛酷な条件のフライス切削などの断続切削
に使用してもチッピンクが起こりにくく、優れた切削性
能を示す表面被覆WC基超硬合金製切削工具に関するも
のである。
ずれも結晶粒が粒状の組織を有する炭化チタン、窒化チ
タンまたは炭窒化チタンからなる下層と、前記下層の上
に形成された炭窒化チタンからなる中層と、前記中層の
上に形成された炭化チタンまたは炭窒酸化チタンからな
る上層と、前記上層の上に形成された酸化アルミニウム
からなる最上層とからなる複合硬質被覆層を形成した表
面被覆WC基超硬合金製切削工具は知られており、この
複合硬質被覆層は温度:900℃を越える高温化学蒸着
法(以下、HT−CVD法という)によりWC基超硬合
金製切削工具の表面に形成され、得られた複合硬質被覆
層を有する表面被覆WC基超硬合金製切削工具は鋼など
の断続切削に用いられていることは良く知られていると
ころである。
T−CVD法によりWC基超硬合金基体表面に形成され
た下層、中層、上層および最上層からなる複合硬質被覆
層は、多層となるほど上層部の靭性が不足し、十分な耐
チッピング性が得られず、前記従来のHT−CVD法に
より、苛酷な条件下での使用可能な表面被覆WC基超硬
合金製切削工具を得ることができなかった。
合金製切削工具が耐チッピング性に劣る原因を追及した
結果、前記従来のHT−CVD法によりWC基超硬合金
基体表面に形成された下層、中層、上層および最上層か
らなる複合硬質被覆層は、下層がバリヤーとなって多層
となるほど上層部のCo含有量が不足し、そのために複
合硬質被覆層全体の靭性が不足し、十分な耐チッピング
性が得られないことがわかったのである。
従来よりも一層耐チッピング性に優れた表面被覆WC基
超硬合金製切削工具を得るべく研究を行った結果、 (a)近年開発された、有機CN化合物を使用し700
〜900℃の温度で化学蒸着する特開昭62−4457
2号公報記載の中温化学蒸着法(以下、MT−CVD法
という)により形成したTiCN層は、結晶粒が基体表
面に対して直角方向に成長して柱状結晶組織となるとと
もに、WC基超硬合金基体に含まれるCoを表面に吸い
上げる作用をする、 (b)WC基超硬合金基体の表面に、比較的薄い厚さ:
0.01〜2.0μmの結晶粒が粒状の組織を有するT
iC層またはTiCN層を通常の高温CVD法により下
層として形成してもCo吸い上げのバリヤーとはなら
ず、かえって密着を向上せしめ、かかる下層の上に前記
結晶粒が基体表面に対して直角方向に成長した柱状結晶
組織を有する中層のTiCN層を形成し、その中層の上
に通常の高温CVD法により上層のTiC層またはTi
CNO層を形成したのち、所定の条件で熱処理すると、
上層のTiC層またはTiCNO層にCoを0.01〜
6重量%を拡散して含有させることができ、かかるCo
が0.01〜6重量%含まれている上層の上に最上層の
Al2 O3 層またはTiN層を形成して得られた複合硬
質被覆層は、従来のHT−CVD法により得られた表面
被覆WC基超硬合金製切削工具よりも耐チッピング性に
優れている、という知見を得たのである。
れたものであって、通常のWC基超硬合金を基体とし、
その表面に形成された結晶粒が粒状の組織を有する炭化
チタンまたは炭窒化チタンからなる下層と、前記下層の
上に形成された結晶粒がWC基超硬合金基体表面に対し
て直角方向に成長した柱状結晶組織を有する炭窒化チタ
ンからなる中層と、前記中層の上に形成された炭化チタ
ンまたは炭窒酸化チタンからなる結晶粒が粒状の組織を
有する上層と、前記上層の上に形成された結晶粒が粒状
の組織を有する酸化アルミニウム、窒化チタンまたは酸
化アルミニウムおよび窒化チタンからなる最上層を有す
る複合硬質被覆層とからなる表面被覆WC基超硬合金製
切削工具であって、前記複合硬質被覆層の下層、中層お
よび上層のいずれの層にもWC基超硬合金基体から来た
Coが含まれており、上層に含まれるCoは0.01〜
6重量%である表面被覆WC基超硬合金製切削工具、に
特徴を有するものである。
iCN内層を形成するには、反応ガス組成がTiC
l4 :1〜4容量%、CH3 OH:0.1〜1容量%、
N2 :0〜25容量%、H2 :残りからなり、反応温
度:800〜900℃、圧力:30〜200torrの
条件にて形成される。
しくは0.1〜1.0μmであり、また、中層のTiC
N層の厚さは2〜20μm、好ましくは2〜10μmで
あり、さらに、少なくとも上層に含まれるCo量は0.
01〜6重量%、好ましくは0.01〜3.0重量%で
ある。
aC:4重量%、TiN:1重量%を含有し、残りがW
Cおよび不可避不純物からなる成分組成を有し、CIS
規格のSNMG432に定めた形状のスローアウェイチ
ップを用意し、このスローアウェイチップをWC基超硬
合金基体とし、このWC基超硬合金基体の表面に、それ
ぞれを下記の(1)または(3)に示される条件のHT
−CVD法により結晶粒が粒状のTiC層またはTiC
N層からなる下層を形成し、ついで前記下層の上に下記
の(6)に示される条件のMT−CVD法により結晶粒
が柱状のTiCN中層を形成し、前記TiCN中層の上
に下記の(1)または(4)に示される条件のHT−C
VD法により結晶粒が粒状のTiC層またはTiCNO
層からなる上層を形成し、その後、下記の表1に示され
る条件で熱処理した後、下記の(2)または(5)に示
される条件のHT−CVD法により結晶粒が粒状のAl
2 O3 層および/またはTiN層からなる最上層を形成
し、表2に示される本発明被覆切削工具1〜8を作製し
た。
(1)〜(4)に示される条件のHT−CVD法により
結晶粒が粒状の下層、中層および上層を形成し、さらに
熱処理せずに下記の(5)および/または(2)に示さ
れる条件のHT−CVD法により結晶粒が粒状のAl2
O3 層および/またはTiN層からなる最上層を形成す
ることにより表3に示される従来被覆切削工具1〜10
を作製した。
%、H2 :93容量%、 圧力:100torr、 反応温度:1030℃、
層の形成条件 反応ガス組成:TiCl4 :2容量%、N2 :20容量
%、H2 :78容量%、 圧力:200torr、 反応温度:1000℃、
N層の形成条件 反応ガス組成:TiCl4 :2容量%、CH4 :5容量
%、N2 :20容量%、H2 :73容量%、 圧力:100torr、 反応温度:1030℃、
NO層の形成条件 反応ガス組成:TiCl4 :2容量%、CO:3容量
%、N2 :3容量%、H2 :92容量%、 圧力:100torr、 反応温度:1000℃、
O3 層の形成条件 反応ガス組成:AlCl3 :5容量%、CO2 :8容量
%、H2 :87容量%、 圧力:100torr 反応温度:1000℃、
N層の形成条件 反応ガス組成:TiCl4 :2容量%、CH3 CN:
0.5容量%、H2 :97.5容量%、 圧力:50torr、 反応温度:850℃、
被覆切削工具1〜10について、 被削材 :SCM440(硬さ:HB 220)のスリッ
ト入り丸棒 切削速度:170m/min 送 り:0.25mm/rev. 切込み :1.5mm 冷却油 :なし の条件で乾式断続切削試験を行ない、10分後の切刃の
最大逃げ面摩耗量を測定するとともに、切刃の損傷状況
も観察し、これらの結果を表4に示した。
覆切削工具1〜8は最上層の下の上層にCoが含まれて
いるに対し、従来被覆切削工具1〜10では上層にCo
が検出されず、これら本発明被覆切削工具1〜8および
従来被覆切削工具1〜10を用いて前記条件の乾式断続
切削試験を行った場合、本発明被覆切削工具1〜8の方
がいずれも切刃の最大逃げ面摩耗幅が小さく、さらに切
刃損傷状況が正常摩耗を示すに対し、従来被覆切削工具
1〜10は切刃の最大逃げ面摩耗幅が大きくしかも切刃
にチッピングが発生していることがわかる。
よりも優れた切削性能を示す表面被覆WC基超硬合金製
切削工具を提供することができ、産業の発展に大いに貢
献し得るものである。
Claims (3)
- 【請求項1】 通常のWC基超硬合金基体表面に、結晶
粒が粒状の組織を有する炭化チタンまたは炭窒化チタン
からなる下層と、前記下層の上に形成された結晶粒がW
C基超硬合金基体表面に対して直角方向に成長した柱状
結晶組織を有する炭窒化チタンからなる中層と、前記中
層の上に形成された炭化チタンまたは炭窒酸化チタンか
らなる結晶粒が粒状の組織を有する上層と、前記上層の
上に形成された結晶粒が粒状の組織を有する酸化アルミ
ニウムからなる最上層とからなる複合硬質被覆層が形成
されてなる表面被覆WC基超硬合金製切削工具であっ
て、前記複合硬質被覆層の下層、中層および上層のいず
れの層にもWC基超硬合金基体から来たCoが含まれて
おり、上層に含まれるCoは0.01〜6重量%である
ことを特徴とする表面被覆WC基超硬合金製切削工具。 - 【請求項2】 前記複合硬質被覆層の最上層は、窒化チ
タンからなることを特徴とする請求項1記載の表面被覆
WC基超硬合金製切削工具。 - 【請求項3】 前記複合硬質被覆層の最上層の酸化アル
ミニウムの上に、さらに窒化チタン層を形成してなるこ
とを特徴とする請求項1記載の表面被覆WC基超硬合金
製切削工具。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13826494A JP3503658B2 (ja) | 1994-05-27 | 1994-05-27 | 表面被覆wc基超硬合金製切削工具 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13826494A JP3503658B2 (ja) | 1994-05-27 | 1994-05-27 | 表面被覆wc基超硬合金製切削工具 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07314207A JPH07314207A (ja) | 1995-12-05 |
JP3503658B2 true JP3503658B2 (ja) | 2004-03-08 |
Family
ID=15217875
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP13826494A Expired - Lifetime JP3503658B2 (ja) | 1994-05-27 | 1994-05-27 | 表面被覆wc基超硬合金製切削工具 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3503658B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2014054591A1 (ja) | 2012-10-01 | 2014-04-10 | 日立ツール株式会社 | 硬質皮膜被覆工具及びその製造方法 |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100534293B1 (ko) * | 1997-05-03 | 2006-03-14 | 텔레다인 인더스트리즈 인코퍼레이티드 | 경금속 절삭공구의 고정 산화물 코팅제 |
JP2001328006A (ja) * | 2000-05-19 | 2001-11-27 | Mitsubishi Materials Corp | 硬質被覆層がすぐれた層間密着性を有する表面被覆炭化タングステン基超硬合金製スローアウエイ切削チップ |
JP2004195564A (ja) * | 2002-12-16 | 2004-07-15 | Kyocera Corp | 表面被覆切削工具およびスローアウェイチップ |
-
1994
- 1994-05-27 JP JP13826494A patent/JP3503658B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2014054591A1 (ja) | 2012-10-01 | 2014-04-10 | 日立ツール株式会社 | 硬質皮膜被覆工具及びその製造方法 |
US9534292B2 (en) | 2012-10-01 | 2017-01-03 | Hitachi Tool Engineering, Ltd. | Hard-coated tool and its production method |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH07314207A (ja) | 1995-12-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3161088B2 (ja) | 表面被覆wc基超硬合金製切削工具 | |
WO2000003062A1 (en) | Coated grooving or parting insert | |
JP2867803B2 (ja) | 耐チッピング性にすぐれた表面被覆炭化タングステン基超硬合金製切削工具 | |
JP3887811B2 (ja) | 硬質被覆層が高速切削ですぐれた耐摩耗性を発揮する表面被覆炭化タングステン基超硬合金製切削工具 | |
JP3503658B2 (ja) | 表面被覆wc基超硬合金製切削工具 | |
JP2556101B2 (ja) | 表面被覆炭化タングステン基超硬合金製切削工具 | |
JP3282592B2 (ja) | 高速切削ですぐれた耐摩耗性を発揮する表面被覆超硬合金製切削工具 | |
JP2982476B2 (ja) | 硬質被覆層の密着性にすぐれた表面被覆切削工具 | |
JPH08118105A (ja) | 硬質被覆層がすぐれた層間密着性を有する表面被覆炭化タングステン基超硬合金製切削工具 | |
JPH10244405A (ja) | 硬質被覆層がすぐれた耐摩耗性を有する表面被覆超硬合金製切削工具 | |
JPH1076406A (ja) | 硬質被覆層がすぐれた耐チッピング性を有する表面被覆超硬合金製切削工具 | |
JP3236903B2 (ja) | 表面被覆切削工具 | |
JP3230396B2 (ja) | 硬質被覆層がすぐれた層間密着性を有する表面被覆炭化タングステン基超硬合金製切削工具 | |
JP3837959B2 (ja) | 硬質被覆層がすぐれた耐摩耗性を発揮する表面被覆炭化タングステン基超硬合金製切削工具 | |
JP2864798B2 (ja) | 表面被覆炭化タングステン基超硬合金製切削工具部材 | |
JP3161087B2 (ja) | 表面被覆wc基超硬合金製切削工具 | |
JP3988176B2 (ja) | 切粉に対する表面潤滑性にすぐれた表面被覆超硬合金製スローアウエイチップ形状切削工具 | |
JP2000158207A (ja) | 硬質被覆層がすぐれた耐摩耗性を発揮する表面被覆炭化タングステン基超硬合金製切削工具 | |
JPS6389202A (ja) | 安定した使用寿命を示す表面被覆硬質合金製切削工具 | |
JP2697185B2 (ja) | 表面被覆炭化タングステン基超硬合金製切削工具部材 | |
JP2757580B2 (ja) | 表面被覆切削工具およびその製造方法 | |
JP3358538B2 (ja) | 耐摩耗性のすぐれた表面被覆超硬合金製スローアウエイ切削チップ | |
JPH09277103A (ja) | 耐チッピング性のすぐれた表面被覆超硬合金製切削工具 | |
JPH11267906A (ja) | 耐摩耗性のすぐれた表面被覆超硬合金製切削工具 | |
JP2000117509A (ja) | 耐摩耗性の優れた表面被覆超硬合金製スローアウエイ切削チップ |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20010814 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20031202 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071219 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081219 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081219 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091219 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091219 Year of fee payment: 6 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101219 Year of fee payment: 7 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101219 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111219 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111219 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121219 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131219 Year of fee payment: 10 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |