JP5672444B2 - 耐摩耗性と切屑排出性に優れた表面被覆ドリル - Google Patents
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工具基体温度:360〜450℃、
蒸発源1:金属Ti、
蒸発源1に対するプラズマガン放電電力:10〜12kW、
蒸発源2:金属Al、
蒸発源2に対するプラズマガン放電電力:7〜9kW、
反応ガス流量:窒素(N2)ガス 50〜100sccm、
放電ガス:アルゴン(Ar)ガス 45〜60sccm、
ドリル基体に印加する直流バイアス電圧:+3〜+8V、
アシストガンの放電電力:2kW
という特定の条件下で、かつ、ハースの距離に沿って成膜速度が漸次減少するように調整し、かつ、工具基体の側方からアシストプラズマガンによるプラズマ照射を行いながら、反応性蒸着形成した場合、この結果形成された硬質被覆層を備えた表面被覆ドリルは、従来の表面被覆ドリルに比して、高速・乾式の深穴加工において、すぐれた耐摩耗性および切屑排出性を示すことを見出した。
「(1)超硬合金焼結体あるいは立方晶窒化硼素焼結体あるいはサーメットあるいは高速度鋼からなるドリル基体の上に直接または中間層を介して、最表面に配向制御層としてTi1−aAlaN{a=0〜0.5}の組成からなる層が存在し、かつ、
前記ドリルのフルート溝のうち、先端からドリル基体の長さに沿ってドリルの直径Dの5倍の長さまでの領域において、先端から前記ドリルの直径Dのx倍の距離における位置において微小領域X線回折法によって測定される(hkl)ピーク強度から、(111)、(200)、(220)の3ピークを用いて計算した配向係数TChkl(x)とした時に、TC111(x)の値が、先端から前記ドリル基体の長さ方向に沿ってドリルの直径Dのx倍の距離において、3>TC111(x)>0.5の範囲で漸次減少し、かつ、TC111(x)が最も低い場所でTC200(x)がTC111(x)の1.5倍以上となることを特徴とする表面被覆ドリル。
ただし、配向係数TChkl(x)は前述の数式(1)で計算する。
(2)漸次減少する際のTC111(x)の最大値をTCmax、最小値をTCminとしたとき、TCmax/TCmin>1.5であることを特徴とする(1)に記載の表面被覆ドリル。
(3)TC200(x)の値が、先端から前記ドリル基体の長さ方向に沿ってドリルの直径Dのx倍の距離において漸次増加することを特徴とする(1)または(2)に記載の表面被覆ドリル。
(4)(111)ピークの半値幅FWHM111(x)の値が、先端から前記ドリル基体の長さ方向に沿ってドリルの直径Dのx倍の距離において漸次増加することを特徴とする(1)に記載の表面被覆ドリル。
(5)前記配向制御層の層厚が、最もドリル先端に近い位置から、後方にかけて、0.2〜5.0μmの範囲で漸次増加することを満たす(1)に記載の表面被覆ドリル。
(6)前記中間層が、Tiの窒化物または炭化物、またはTiとAlとからなる複合窒化物、TiとAlとSiとからなる複合窒化物、CrとAlとからなる複合窒化物のうち、いずれかの単層または前記硬質膜群から選ばれる複数の層構造からなる積層構造を有し、層厚5μm以下であることを特徴とする(1)乃至(5)のいずれかに記載の表面被覆ドリル。」
に特徴を有するものである。
また、「TC111(x)の値が、先端から前記ドリル基体の長さ方向に沿ってドリルの直径Dのx倍の距離において、3>TC111(x)>0.5の範囲で漸次減少する」とは、特定位置を、X線を照射する中心目標とし測定した場合に、前記内容により定義された数値が、特定位置からドリル後端方向へ少なくとも5mmを超えて離れた位置を、X線を照射する中心目標とし測定した場合に、同様に定義された数値よりも小さいことを指す。すなわち、前記条件を満たすならば、例えば、特定位置からの距離が5mm以下となる領域中をX線を照射する中心目標として測定したTC111(x)の値が漸次減少していなくとも、本発明の範囲を外れるものではない。
工具基体温度:360〜450℃、
蒸発源1:金属Ti、
蒸発源1に対するプラズマガン放電電力:10〜12kW、
蒸発源2:金属Al、
蒸発源2に対するプラズマガン放電電力:7〜9kW、
反応ガス流量:窒素(N2)ガス 50〜100sccm、
放電ガス:アルゴン(Ar)ガス 45〜60sccm、
ドリル基体に印加する直流バイアス電圧:+3〜+8V、
アシストガンの放電電力:2kW
という特定の条件(表2)下、ドリル基体上での成膜速度がドリル基体の先端からの距離に沿って漸次増加するように調整する目的で、ドリル基体を、例えば、図1に示すように、ドリル基体の先端部を水平から上方に向け、かつ、ハース載置平面の鉛直方向の軸に対して、25度の角度を保ったまま自転させると同時に、該鉛直方向の軸を回転中心軸として公転させながら、ドリルに対して平行となる角度から10度の角度に保持されたアシストプラズマガンによる側面からのプラズマ照射を行いながら、反応性蒸着をして、表3に示される組成および組織を有する配向制御層を形成した本発明表面被覆ドリル1〜13をそれぞれ製造した。
被削材−平面寸法:100mm×250mm、厚さ:50mmのSCM440の板材、
切削速度: 80m/min.、
送り: 0.20mm/rev.、
穴深さ: 24mm、
の条件での合金鋼の乾式高速穴あけ切削加工試験(通常の切削速度および送りは、それぞれ、60m/min.および0.18mm/rev.)、
を行い、先端切刃面の逃げ面摩耗幅が0.3mmに至るまで、若しくは工具の欠損に至るまでの穴あけ加工数を測定した。この測定結果を表3、4にそれぞれ示した。
これに対して、硬質被覆層を構成する結晶の配向係数TChkl(x)が、ドリル先端から後方に向けて変化しない従来層を有する比較表面被覆ドリルにおいては、切屑排出性が十分でないために、チッピング、欠損、剥離の発生等により、比較的短時間で使用寿命に至ることが明らかである。
Claims (6)
- 超硬合金焼結体あるいは立方晶窒化硼素焼結体あるいはサーメットあるいは高速度鋼からなるドリル基体の上に直接または中間層を介して、最表面に配向制御層としてTi1−aAlaN{a=0〜0.5}の組成からなる層が存在し、かつ、
前記ドリルのフルート溝のうち、先端からドリル基体の長さに沿ってドリルの直径Dの5倍の長さまでの領域において、先端から前記ドリルの直径Dのx倍の距離における位置において微小領域X線回折法によって測定される(hkl)ピーク強度から、(111)、(200)、(220)の3ピークを用いて計算した配向係数TChkl(x)とした時に、TC111(x)の値が、先端から前記ドリル基体の長さ方向に沿ってドリルの直径Dのx倍の距離において、3>TC111(x)>0.5の範囲で漸次減少し、かつ、TC111(x)が最も低い場所でTC200(x)がTC111(x)の1.5倍以上となることを特徴とする表面被覆ドリル。
但し、ここで述べるTChkl(x)とは、数式1で計算される数値であり、ただし、Ihkl(x)は先端から前記ドリル基体の長さ方向に沿ってドリルの直径Dのx倍の距離における(hkl)ピークの回折強度、I0 hkl(x)はICDD38−1420に記載される(hkl)ピークの回折強度比であり、I0 111は72、I0 200は100、I0 220は45である。
- 漸次減少する際のTC111(x)の最大値をTCmax、最小値をTCminとしたとき、TCmax/TCmin>1.5であることを特徴とする請求項1に記載の表面被覆ドリル。
- TC200(x)の値が、先端から前記ドリル基体の長さ方向に沿ってドリルの直径Dのx倍の距離において漸次増加することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の表面被覆ドリル。
- (111)ピークの半値幅FWHM111(x)の値が、先端から前記ドリル基体の長さ方向に沿ってドリルの直径Dのx倍の距離において漸次増加することを特徴とする請求項1に記載の表面被覆ドリル。
- 前記配向制御層の層厚が、最もドリル先端に近い位置から、後方にかけて、0.2〜5.0μmの範囲で漸次増加することを満たす請求項1に記載の表面被覆ドリル。
- 前記中間層が、Tiの窒化物または炭化物、またはTiとAlとからなる複合窒化物、TiとAlとSiとからなる複合窒化物、CrとAlとからなる複合窒化物のうち、いずれかの単層または複数の層構造からなる積層構造を有し、層厚5μm以下であることを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれかに記載の表面被覆ドリル。
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JPH03281773A (ja) * | 1990-03-30 | 1991-12-12 | Hitachi Ltd | 表面処理法 |
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JP3122070B2 (ja) * | 1997-10-17 | 2001-01-09 | 日本ピラー工業株式会社 | 摩擦摺動部材及びその製造方法 |
JP2003025114A (ja) * | 2001-07-16 | 2003-01-29 | Toshiba Tungaloy Co Ltd | 酸化アルミニウム被覆工具 |
US7150925B2 (en) * | 2001-10-30 | 2006-12-19 | Mitsubishi Materials Kobe Tools Corporation | Surface coated cemented carbide cutting tool having hard coating layer exhibiting excellent wear resistance in high speed machining |
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- 2011-11-11 CN CN2011103569148A patent/CN102528130A/zh active Pending
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---|---|---|---|---|
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