JP5978671B2 - Replaceable cutting edge - Google Patents

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Description

本発明は、刃先交換型切削チップに関する。より詳細には、広範な使用用途を持ち、特に鋼加工や鋳鉄加工に効果の高い刃先交換型切削チップに関する。   The present invention relates to a blade-tip-exchangeable cutting tip. More specifically, the present invention relates to a cutting edge-exchangeable cutting tip that has a wide range of uses and is particularly effective in steel processing and cast iron processing.

従来から、切削工具の先端部分(刃先)に刃先交換型切削チップを取り付けて、各種の被削材を切削加工することが行なわれている。切削工具を長期間使用することによって刃先交換型切削チップが寿命を迎えると、その時点で刃先交換型切削チップを交換して切削加工を継続する。   2. Description of the Related Art Conventionally, various work materials have been cut by attaching a blade-tip-exchangeable cutting tip to a tip portion (blade tip) of a cutting tool. When the blade-tip-exchangeable cutting tip reaches the end of its life by using the cutting tool for a long period of time, the blade-tip-exchangeable cutting tip is replaced at that time and cutting is continued.

このような刃先交換型切削チップは、耐摩耗性、靭性、耐熱亀裂性等の切削性能が高いことが要求されることはもちろん、切り屑処理性に優れた工具形状であることも要求される。かかる要求性能を満たすために、硬質材料として知られる超硬合金やサーメットが刃先交換型切削チップに用いられている。   Such cutting edge-replaceable cutting tips are required not only to have high cutting performance such as wear resistance, toughness, and heat crack resistance, but also to have a tool shape with excellent chip disposal. . In order to satisfy the required performance, a cemented carbide or cermet known as a hard material is used for the cutting edge exchange type cutting tip.

上記の超硬合金は、炭化タングステン(WC)を主体として含むWC粉末と、WC粉末同士を結合する結合相と、必要に応じて周期律表のIVa族元素、Va族元素、およびVIa族元素からなる群より選ばれる少なくとも1種の元素と、炭素、窒素、酸素および硼素からなる群より選ばれる少なくとも1種の元素とからなる化合物の1種以上からなる化合物相または固溶体相を主体とする粉末を混合した後、プレス法、射出成型法、または押し出し法で成型し、さらにそれら成型体を焼結プレートに載せて焼結炉に入れ、液相焼結して焼結体を作製することにより得られる。   The above cemented carbide is composed of a WC powder mainly containing tungsten carbide (WC), a binder phase for bonding the WC powders, and an IVa group element, a Va group element, and a VIa group element in the periodic table as necessary. Mainly composed of a compound phase or a solid solution phase composed of at least one compound selected from the group consisting of at least one element selected from the group consisting of and at least one element selected from the group consisting of carbon, nitrogen, oxygen and boron. After mixing the powder, it is molded by pressing, injection molding, or extrusion, and the molded body is placed on a sintering plate, placed in a sintering furnace, and liquid phase sintering to produce a sintered body. Is obtained.

上記のサーメットは、チタンの炭化物および/または窒化物および/または炭窒化物を主体として含む粉末と、周期律表IVa族元素、Va族元素、およびVIa族元素からなる群より選ばれる少なくとも1種の元素と、炭素、窒素、酸素および硼素からなる群より選ばれる少なくとも1種の元素とからなる化合物の1種以上からなる化合物相または固溶体相を主体とする粉末と、これら粉末同士を結合する鉄系金属からなる結合相とを混合した後、プレス法、射出成型法、または押し出し法で成型し、さらにそれら成型体を焼結プレートに載せて焼結炉に入れ、液相焼結して焼結体を作製することにより得られる。   The cermet is at least one selected from the group consisting of titanium carbide and / or nitride and / or carbonitride as a main component, Group IVa element, Group Va element and Group VIa element in the periodic table. And a powder mainly composed of a compound phase or a solid solution phase composed of one or more compounds selected from the group consisting of carbon and nitrogen, oxygen and boron, and at least one element selected from the group consisting of carbon, nitrogen, oxygen and boron. After mixing with a binder phase made of iron-based metal, it is molded by pressing, injection molding, or extrusion, and the molded body is placed on a sintering plate and placed in a sintering furnace, followed by liquid phase sintering. It is obtained by producing a sintered body.

そして、必要に応じて、焼結体の表面に対し、砥石による部分研磨または全面研磨を行ない、さらに刃先処理や、焼結体表面への硬質層被覆や、被覆後の表面処理等を行なうことにより刃先交換型切削チップが作製される。   And, if necessary, the surface of the sintered body is partially or fully polished with a grindstone, and further, blade edge treatment, hard layer coating on the surface of the sintered body, surface treatment after coating, etc. Thus, a blade-tip-exchangeable cutting tip is produced.

しかし、上記の液相焼結においては、成型体の部位による組成の疎密や、成型体の部位による焼結温度および/または雰囲気ガス濃度の高低に起因して、焼結が均一に進まずに、成型体の部位によって収縮率が異なることも多い。また成型体の形状に応じた重力の影響により、焼結中に変形が発生する場合がある。特に、超硬合金やサーメットは、液相焼結によって50%程度の体積収縮が生じるため、部位による収縮量の差が顕著であり、焼結体の形状や寸法にバラツキが生じる場合がある(非特許文献1)。   However, in the liquid phase sintering described above, sintering does not proceed uniformly due to the density of the composition due to the part of the molded body and the sintering temperature and / or atmospheric gas concentration due to the part of the molded body. In many cases, the shrinkage varies depending on the part of the molded body. Further, deformation may occur during sintering due to the influence of gravity according to the shape of the molded body. In particular, cemented carbides and cermets have a volume shrinkage of about 50% due to liquid phase sintering, so the difference in the amount of shrinkage due to the site is significant, and the shape and dimensions of the sintered body may vary ( Non-patent document 1).

このように焼結体の形状や寸法にバラツキがあると、刃先交換型切削チップを保持する保持具において、刃先交換型切削チップの交換前後で、刃先位置が微妙にずれて、加工精度や加工面品位が低下するという問題がある。かかる問題は、複数の刃先交換型切削チップを同時に使用するミリング加工において特に顕著となる。   If there is variation in the shape and dimensions of the sintered body in this way, in the holder that holds the cutting edge replaceable cutting tip, the position of the cutting edge is slightly shifted before and after the replacement of the cutting edge replaceable cutting tip. There is a problem that the surface quality deteriorates. Such a problem becomes particularly remarkable in milling processing in which a plurality of blade-tip-exchangeable cutting tips are used simultaneously.

特に、昨今では刃先交換型切削チップの形状が複雑化しているため、たとえばプレス時の臼への給粉において、給粉が多い部位つまり成型体密度が高い部位は焼結による収縮量が小さく、給粉が少ない部位つまり成型体密度が低い部位は焼結による収縮量が大きい。このように収縮量が部位によって異なることにより、結果として焼結体が完全な相似形から歪みを持った形となる。   In particular, because the shape of the cutting edge-exchangeable cutting tip has become complicated in recent years, for example, in powder feeding to a die during pressing, a portion where there is a large amount of powder feeding, that is, a portion where the molded body density is high, has a small shrinkage due to sintering, A site where there is little powder supply, that is, a site where the molded body density is low, has a large shrinkage amount due to sintering. As described above, the amount of shrinkage varies depending on the region, and as a result, the sintered body changes from a completely similar shape to a shape having distortion.

このような焼結体の形状や寸法のバラツキを解消するために、焼結後に焼結体の表面の一部または全部を砥石で研磨して、焼結体の寸法を均一にすることも行なわれている。しかし、プレス成形で形成された刃先交換型切削チップは、三次元的に複雑な形状をしている場合が多く、このような複雑な形状は研磨加工では形成できないし、仮にできたとしても工業的に極めて不利なものとなる。一方、保持具におけるチップ保持面などの平坦部の部分研磨だけでは全ての刃先交換型切削チップの寸法を均一にできない場合が多い。   In order to eliminate such variations in the shape and dimensions of the sintered body, a part or all of the surface of the sintered body is polished with a grindstone after sintering to make the size of the sintered body uniform. It is. However, the cutting edge-exchangeable cutting tip formed by press molding often has a three-dimensionally complicated shape. Such a complicated shape cannot be formed by polishing, and even if it can be made industrially Is extremely disadvantageous. On the other hand, it is often the case that the dimensions of all the cutting edge-replaceable cutting tips cannot be made uniform only by partial polishing of a flat portion such as a tip holding surface in a holder.

そこで、特許文献1〜8では、刃先交換型切削チップの寸法精度を高めるために、成型体を形成するときに分散剤を混入して成型体の密度をなるべく均一にしている。また、特許文献9〜13では、複雑かつ高精度な刃先交換型切削チップを製造するために、研磨箇所をなるべく減らす努力がされたり、非研磨化の努力がされたりしている。   Therefore, in Patent Documents 1 to 8, in order to increase the dimensional accuracy of the blade-tip-exchangeable cutting tip, a dispersing agent is mixed when forming the molded body to make the density of the molded body as uniform as possible. Moreover, in patent documents 9-13, in order to manufacture a complicated and highly accurate blade-tip-exchange-type cutting tip, the effort which reduces a grinding | polishing location as much as possible is made, or the effort of non-polishing is made.

しかしながら、特許文献1〜13に開示されている技術をもってしても、依然として焼結時の成型体の部位による収縮のバラツキに起因する歪み(変形)を解決することができておらず、いずれの刃先交換型切削チップも、ユーザーが要求する切削性能および寸法精度を満たすレベルには達していないというのが現状である。   However, even with the techniques disclosed in Patent Documents 1 to 13, the distortion (deformation) due to the variation in shrinkage due to the site of the molded body during sintering cannot be solved. At present, the cutting edge-exchangeable cutting tip has not reached a level that satisfies the cutting performance and dimensional accuracy required by the user.

特開2006−176800号公報JP 2006-176800 A 特開2001−081525号公報JP 2001-081525 A 特開2003−293071号公報JP 2003-293071 A 特開2008−183708号公報JP 2008-183708 A 特開2008−126403号公報JP 2008-126403 A 特公昭62−056944号公報Japanese Examined Patent Publication No. 62-056944 特表2004−509773号公報JP-T-2004-509773 特表2009−519139号公報Special table 2009-519139 gazette 特開2006−075913号公報JP 2006-075913 A 特開2006−088332号公報JP 2006-088332 A 特開平05−138447号公報JP 05-138447 A 特公平07−002284号公報Japanese Patent Publication No. 07-002284 特公平01−038602号公報Japanese Patent Publication No. 01-038602

液相焼結 出版社:株式会社内田老鶴圃 1〜12頁、71頁、79〜85頁、98〜99頁、223頁、276〜278頁 ISBN 4−7536−5187−8Liquid Phase Sintering Publisher: Uchida Otsutsuru Co., Ltd. 1-12, 71, 79-85, 98-99, 223, 276-278 ISBN 4-7536-5187-8

液相焼結時に焼結体が変形しないようにするためには、焼結工程における成型体の部位毎の温度および雰囲気をできるだけ均一とし、すべての部位で同一に焼結が進行するようにすることが有効である。しかし、実際には部位毎の焼結進行を同一にすることは現有技術では限界があり、優れた寸法精度を兼ね備えた刃先交換型切削チップの登場が待ち望まれている。   In order to prevent deformation of the sintered body during liquid phase sintering, the temperature and atmosphere of each part of the molded body in the sintering process should be as uniform as possible so that the sintering proceeds in the same way in all parts. It is effective. However, in practice, there is a limit in making the progress of sintering in each part the same, and there is a limit in the existing technology, and the appearance of a cutting edge-exchangeable cutting tip having excellent dimensional accuracy is awaited.

本発明は、上記のような現状に鑑みなされたものであって、その目的とするところは、切削性能に優れ、かつ寸法精度が高い刃先交換型切削チップを提供することにある。   The present invention has been made in view of the current situation as described above, and an object of the present invention is to provide a blade-tip-exchangeable cutting tip having excellent cutting performance and high dimensional accuracy.

本発明者らは、上記課題を解決すべく、超硬合金およびサーメットの寸法精度を損なう原因について鋭意研究を重ねたところ、焼結体の部位毎の含有炭素量を制御することで、刃先交換型切削チップの切削性能および寸法精度の両立を達成し得ることを見出し、本発明を完成した。   In order to solve the above-mentioned problems, the present inventors have conducted extensive research on the cause of impairing the dimensional accuracy of cemented carbide and cermet. By controlling the amount of carbon contained in each part of the sintered body, it is possible to replace the cutting edge. The present inventors have found that it is possible to achieve both cutting performance and dimensional accuracy of the die cutting tip.

すなわち、本発明は、超硬合金またはサーメットからなる刃先交換型切削チップであって、該刃先交換型切削チップは、表面側に位置する外周部とそれより内部側に位置するコア部との2領域で構成され、該外周部は、遊離炭素の含有量が該コア部に含まれる遊離炭素の含有量より低いことを特徴とする。   That is, the present invention is a blade-tip-exchangeable cutting tip made of cemented carbide or cermet, and the blade-tip-exchangeable cutting tip is composed of an outer peripheral portion located on the surface side and a core portion located on the inner side. The outer peripheral portion is characterized in that the content of free carbon is lower than the content of free carbon contained in the core portion.

ここで、該外周部は、遊離炭素が超硬質合金の有孔度分類標準であるCIS 006C−2007で規定されたC02より少なくなる領域であり、該コア部は、遊離炭素が該C02以上となる領域であることが好ましく、また該外周部は遊離炭素を含まないことが好ましい。   Here, the outer peripheral portion is a region where free carbon is less than C02 defined by CIS 006C-2007, which is a porosity classification standard for super hard alloys, and the core portion has free carbon of C02 or higher. Preferably, the outer peripheral portion does not contain free carbon.

また、該超硬合金は、
i)炭化タングステンと、
ii)周期律表のIVa族元素、Va族元素、およびVIa族元素からなる群より選ばれる少なくとも1種の元素と、炭素、窒素、酸素および硼素からなる群より選ばれる少なくとも1種の元素とから構成される化合物の1種以上からなる化合物相または固溶体相と、
iii)鉄族元素の1種以上からなる結合相と、
iv)不可避不純物とからなり、
該化合物相または固溶体相は、0.1〜50質量%の範囲で含まれ、
該結合相は、3〜30質量%の範囲で含まれることが好ましい。
The cemented carbide is
i) tungsten carbide;
ii) at least one element selected from the group consisting of group IVa elements, group Va elements and group VIa elements of the periodic table; and at least one element selected from the group consisting of carbon, nitrogen, oxygen and boron; A compound phase or a solid solution phase composed of one or more compounds composed of:
iii) a binder phase composed of one or more iron group elements;
iv) consists of inevitable impurities,
The compound phase or solid solution phase is contained in the range of 0.1 to 50% by mass,
The binder phase is preferably contained in the range of 3 to 30% by mass.

また、該超硬合金は、
i)炭化タングステンと、
ii)鉄族元素の1種以上からなる結合相と、
iii)不可避不純物とからなり、
該結合相は、1〜30質量%の範囲で含まれることが好ましい。
The cemented carbide is
i) tungsten carbide;
ii) a binder phase composed of one or more iron group elements;
iii) consists of inevitable impurities,
The binder phase is preferably contained in the range of 1 to 30% by mass.

また、該サーメットは、
i)周期律表のIVa族元素、Va族元素、およびVIa族元素からなる群より選ばれる少なくとも1種の元素と、炭素、窒素、酸素および硼素からなる群より選ばれる少なくとも1種の元素とから構成される化合物の1種以上からなる化合物相または固溶体相と、
ii)鉄族元素の1種以上からなる結合相と、
iii)不可避不純物とからなり、
該化合物相または固溶体相は、70〜97質量%の範囲で含まれ、
該結合相は、3〜30質量%の範囲で含まれることが好ましい。
The cermet
i) at least one element selected from the group consisting of group IVa elements, group Va elements and group VIa elements of the periodic table, and at least one element selected from the group consisting of carbon, nitrogen, oxygen and boron; A compound phase or a solid solution phase composed of one or more compounds composed of:
ii) a binder phase composed of one or more iron group elements;
iii) consists of inevitable impurities,
The compound phase or solid solution phase is contained in the range of 70 to 97% by mass,
The binder phase is preferably contained in the range of 3 to 30% by mass.

また、該刃先交換型切削チップは、表面部が非研削加工面であることが好ましい。
また、該刃先交換型切削チップは、表面に被膜を有することが好ましく、該被膜は、周期律表のIVa族元素、Va族元素、VIa族元素、Al、およびSiからなる群より選ばれる少なくとも1種の元素、または該元素と、炭素、窒素、酸素および硼素からなる群より選ばれる少なくとも1種の元素との化合物からなる1層以上の層を含むことが好ましい。また、該被膜は、物理蒸着法および/または化学蒸着法により形成されることが好ましい。
Moreover, it is preferable that the surface portion of the blade-tip-exchangeable cutting tip is a non-ground surface.
The blade-tip-exchangeable cutting tip preferably has a coating on the surface, and the coating is at least selected from the group consisting of IVa group element, Va group element, VIa group element, Al, and Si in the periodic table. It is preferable to include one or more layers composed of one element or a compound of the element and at least one element selected from the group consisting of carbon, nitrogen, oxygen and boron. The coating is preferably formed by physical vapor deposition and / or chemical vapor deposition.

また、該被膜は、物理蒸着法により形成されるものであり、かつ超多層構造層または変調構造層を含み、該超多層構造層は、周期律表のIVa族元素、Va族元素、VIa族元素、Al、およびSiからなる群より選ばれる少なくとも1種の元素と、炭素、窒素、酸素、および硼素からなる群より選ばれる少なくとも1種の元素とからなる化合物によって構成される2種以上の単位層が、各々0.2nm以上20nm以下の厚みで周期的に繰り返して積層された構造を有し、該変調構造層は、周期律表のIVa族元素、Va族元素、VIa族元素、Al、およびSiからなる群より選ばれる少なくとも1種の元素と、炭素、窒素、酸素、および硼素からなる群より選ばれる少なくとも1種の元素とからなる化合物によって構成され、その化合物の組成または組成比が厚み方向において0.2nm以上40nm以下の周期で変化する構造を有することが好ましい。   Further, the coating is formed by physical vapor deposition and includes a super multi-layer structure layer or a modulation structure layer, and the super multi-layer structure layer includes the IVa group element, the Va group element, and the VIa group in the periodic table. Two or more kinds of compounds composed of at least one element selected from the group consisting of elements, Al, and Si and at least one element selected from the group consisting of carbon, nitrogen, oxygen, and boron The unit layer has a structure in which each unit layer is periodically and repeatedly laminated with a thickness of 0.2 nm or more and 20 nm or less, and the modulation structure layer includes IVa group element, Va group element, VIa group element, Al in the periodic table. And a compound consisting of at least one element selected from the group consisting of Si and at least one element selected from the group consisting of carbon, nitrogen, oxygen, and boron. Composition or composition ratio of preferably has a structure that changes at a period of 0.2nm or 40nm or less in the thickness direction.

また、該被膜は、0.1GPa以上の圧縮残留応力が付与されていることが好ましい。
また、該刃先交換型切削チップは、ミリング加工に用いられることが好ましく、同時に2以上を用いて切削加工を行なうものであることが好ましい。
Moreover, it is preferable that the compressive residual stress of 0.1 GPa or more is given to this film.
Moreover, it is preferable that this blade edge | tip-exchange-type cutting tip is used for milling, and it is preferable to cut using two or more simultaneously.

また、該刃先交換型切削チップは、ポジティブ型であることが好ましく、ビスで保持具に取り付けるための貫通穴が形成されていることが好ましい。   Moreover, it is preferable that this blade edge | tip-exchange-type cutting tip is a positive type, and it is preferable that the through-hole for attaching to a holder with a screw | thread is formed.

本発明の刃先交換型切削チップは、上記のような構成を有することにより、切削性能に優れ、かつ寸法精度が高いという効果を示す。   The cutting edge replacement type cutting tip of the present invention has the above-described configuration, and thus has an effect of excellent cutting performance and high dimensional accuracy.

以下、本発明についてさらに詳細に説明する。
<刃先交換型切削チップ>
本発明の刃先交換型切削チップは、超硬合金またはサーメットからなる。そして、このような刃先交換型切削チップは、表面側に位置する外周部とそれより内部側に位置するコア部との2領域で構成され、該外周部は、遊離炭素の含有量が該コア部に含まれる遊離炭素の含有量より低いことを特徴としている。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
<Cutting edge type cutting tip>
The cutting edge replacement type cutting tip of the present invention is made of cemented carbide or cermet. Such a blade-tip-exchangeable cutting tip is composed of two regions, an outer peripheral portion located on the surface side and a core portion located on the inner side, and the outer peripheral portion has a free carbon content in the core. It is characterized by being lower than the content of free carbon contained in the part.

このような刃先交換型切削チップは、通常、液相焼結によって作製される。その作製時において、プレート上に載置されて焼結等が行なわれるが、この場合、該プレートと接触している部位と接触していない部位との間で遊離炭素の含有量に差が生じることが判明した。そして、この遊離炭素の含有量の差に応じて、焼結体(すなわち刃先交換型切削チップ)の焼結時の収縮量に差が生じ、これが寸法精度を害する原因のひとつとなっていることが分かった。   Such a blade-tip-exchangeable cutting tip is usually produced by liquid phase sintering. At the time of its production, it is placed on a plate and sintered, etc. In this case, there is a difference in the content of free carbon between the portion in contact with the plate and the portion not in contact with the plate. It has been found. And according to the difference in the free carbon content, there is a difference in the amount of shrinkage during sintering of the sintered body (that is, the cutting edge exchangeable cutting tip), which is one of the causes of damaging dimensional accuracy. I understood.

焼結体中において、遊離炭素に差が生じないようにするためには、焼結体の全体において遊離炭素を過飽和で存在させることが考えられる。なぜなら、遊離炭素は上記プレートとの接触のような外的要因に影響されて焼結体中を移動し、その結果、濃度勾配(傾斜)が生じると考えられるところ、遊離炭素を過飽和で存在させるとそのような外的要因による移動を抑制することができるからである。   In order to prevent a difference in free carbon in the sintered body, it can be considered that free carbon exists in the entire sintered body in a supersaturated state. This is because free carbon moves under the influence of external factors such as contact with the plate, and as a result, a concentration gradient (gradient) is considered to occur. This is because movement due to such external factors can be suppressed.

しかしながら、遊離炭素を焼結体の全体において過飽和状態で存在させると、特にその表面部において硬度が低下するとともに、その表面に被膜が形成される場合にはその被膜との密着性が低下し、その結果として切削性能が低下することになる。   However, if free carbon is present in a supersaturated state in the entire sintered body, the hardness decreases particularly in the surface portion, and when a film is formed on the surface, the adhesion with the film decreases, As a result, the cutting performance is degraded.

そこで本発明は、刃先交換型切削チップの外周部における遊離炭素の含有量をコア部における遊離炭素の含有量より低くすることにより、正しくこの相反する特性を両立させたものである。したがって、該外周部における遊離炭素の含有量は少なければ少ないほど好ましく、遊離炭素を含まないことが好適である。一方、該コア部における遊離炭素の含有量は過飽和状態に近ければ近いほど好ましい。   Therefore, the present invention correctly balances these contradictory characteristics by making the content of free carbon in the outer peripheral portion of the cutting edge replaceable cutting tip lower than the content of free carbon in the core portion. Therefore, it is preferable that the free carbon content in the outer peripheral portion is as small as possible, and it is preferable that free carbon is not included. On the other hand, the closer the free carbon content in the core portion is to the supersaturated state, the better.

なお、ここでいう外周部とは、本発明の刃先交換型切削チップを構成する2領域のうち表面側に位置する領域であるが、当該領域は刃先交換型切削チップの形状や大きさに応じて変化するため、具体的な幾何学的数値をもって規定することは困難である。しかしながら、この外周部を敢えて規定すると、表面から内部に向かって3μm〜1mm程度の厚みを有する領域とすることができる。なお、本発明の刃先交換型切削チップにおいて、この外周部以外の領域(すなわち外周部より内部に位置する領域)がコア部である。このように本発明の刃先交換型切削チップは、コア部が外周部により覆われているような構成を有する。   In addition, although an outer peripheral part here is an area | region located in the surface side among 2 area | regions which comprise the blade-tip-exchange-type cutting tip of this invention, the said area | region respond | corresponds to the shape and magnitude | size of a blade-tip-exchange-type cutting tip. Therefore, it is difficult to specify with specific geometric values. However, if this outer peripheral portion is deliberately defined, it can be a region having a thickness of about 3 μm to 1 mm from the surface toward the inside. In the cutting edge-exchangeable cutting tip of the present invention, the region other than the outer peripheral portion (that is, the region located inside the outer peripheral portion) is the core portion. Thus, the cutting edge replacement type cutting tip of the present invention has a configuration in which the core portion is covered with the outer peripheral portion.

刃先交換型切削チップの形状や大きさにもよるが、外周部の厚みが3μm未満になると耐摩耗性が劣化する傾向があり、1mmを超えると寸法精度が劣化する傾向がある。外周部の厚みは、より好ましくは3〜500μm、さらに好ましくは3〜100μm、最も好ましくは3〜30μmである。なお、このような外周部の厚みの測定方法は、刃先交換型切削チップを切断しラッピング加工した後、金属顕微鏡または電子顕微鏡により工具として機能する部位において観察するのが好ましい。   Although depending on the shape and size of the cutting edge-exchangeable cutting tip, the wear resistance tends to deteriorate when the thickness of the outer peripheral portion is less than 3 μm, and the dimensional accuracy tends to deteriorate when it exceeds 1 mm. The thickness of the outer peripheral portion is more preferably 3 to 500 μm, further preferably 3 to 100 μm, and most preferably 3 to 30 μm. In addition, it is preferable to observe in the site | part which functions as a tool with a metal microscope or an electron microscope, after cutting and lapping the blade-tip-exchange-type cutting tip, and measuring the thickness of such an outer peripheral part.

なお、本発明の刃先交換型切削チップは、表面部が非研削加工面であることが好ましい。外周部の厚みの制御が容易であり、複雑な3次元形状にも対応できるため、工業的に有利なためである。しかし、刃先交換型切削チップの表面部に対して、3次元形状面への加工が容易なブラシ加工、バレル加工、またはブラスト加工を施すこともできる。   In addition, as for the blade-tip-exchange-type cutting tip of this invention, it is preferable that the surface part is a non-grinding surface. This is because it is industrially advantageous because the thickness of the outer peripheral portion can be easily controlled and can cope with a complicated three-dimensional shape. However, it is also possible to perform brush processing, barrel processing, or blast processing that facilitates processing into a three-dimensional shape surface with respect to the surface portion of the cutting edge-exchangeable cutting tip.

このような本発明の刃先交換型切削チップは、超硬合金またはサーメットにより構成される。また、その表面(すなわち外周部上)に被膜が形成されていてもよい。このような被膜は、刃先交換型切削チップの表面の全面を被覆していてもよいし、表面を部分的に被覆するものであってもよい。   Such a blade-tip-exchangeable cutting tip of the present invention is made of cemented carbide or cermet. Moreover, the film may be formed in the surface (namely, on outer peripheral part). Such a coating may cover the entire surface of the blade-tip-exchangeable cutting tip, or may partially cover the surface.

また、このような基本構成を備える限り、刃先交換型切削チップの形状は特に限定されず従来公知のあらゆる形状を有し得る。そのような形状の一つとして、ポジティブ型を好適な形状として挙げることができる。一般的にポジティブ型の刃先交換型切削チップは、ミリング用または旋削用として用いられる場合軽切削用途が多く、軽切削用途では工具に高い寸法精度が要求されるためである。   In addition, as long as such a basic configuration is provided, the shape of the blade-tip-exchangeable cutting tip is not particularly limited and may have any conventionally known shape. As one of such shapes, a positive type can be cited as a suitable shape. This is because, in general, a positive-type blade-tip-exchangeable cutting tip is often used for light cutting when used for milling or turning, and a high dimensional accuracy is required for the tool in the light cutting application.

このような本発明の刃先交換型切削チップは、たとえばドリル加工用、エンドミル加工用、ミリング加工用、フライス加工用、旋削加工用、メタルソー加工用、歯切工具加工用、リーマ加工用、タップ加工用、またはクランクシャフトのピンミーリング加工用等の用途に適用することが可能である。   Such a blade-tip-exchangeable cutting tip of the present invention includes, for example, drilling, end milling, milling, milling, turning, metal saw processing, cutting tool processing, reaming processing, tapping processing. Or for pin milling of a crankshaft or the like.

上記の加工の中でも、ミリング加工に用いることが好ましく、また同時に2以上の刃先交換型切削チップを用いて切削加工を行なう用途に用いることが好ましい。したがって、特に、同時に複数個(2以上)の刃先交換型切削チップを用いるミリング加工に適用することが好ましい。   Among the above-described processing, it is preferable to use for milling, and it is preferable to use for cutting using two or more blade-exchangeable cutting tips at the same time. Therefore, it is particularly preferable to apply the present invention to milling using a plurality of (two or more) replaceable cutting tips at the same time.

なぜなら、本発明の刃先交換型切削チップを用いてミリング加工した場合、被削材の加工面品質(光沢や寸法精度)を良好にするだけでなく、工具全体の寿命延長も可能となるからである。また、複数の刃先交換型切削チップをミリング加工用の保持具に装着する場合、もしいずれか1つの刃先交換型切削チップが他の刃先交換型切削チップに比し飛び出した状態で装着されていると、そのチップは相対的に切削時の切り込み量が大きくなるため負荷が高くなり欠損が生じやすくなる。また、一旦そのチップが欠損すると、その次に飛び出した状態にあるチップの負荷が極めて高くなるため、次はそのチップが欠損する。   This is because when milling is performed using the cutting edge-replaceable cutting tip of the present invention, not only the work surface quality (gloss and dimensional accuracy) of the work material can be improved, but also the tool life can be extended. is there. In addition, when a plurality of cutting edge-exchangeable cutting tips are mounted on a milling holder, if any one of the cutting edge-exchangeable cutting tips is mounted in a protruding state compared to other cutting edge-exchangeable cutting chips. Then, since the cutting amount of the chip is relatively large at the time of cutting, the load becomes high and the chipping is likely to occur. Further, once the chip is lost, the load of the chip that is in the next protruding state becomes extremely high, so that the chip is lost next time.

このように1枚でも刃先交換型切削チップの刃先欠損が生じると、次々と雪崩的にチップ刃先の欠損が生じ、刃先交換型切削チップの寿命が短くなってしまう。しかしながら、これに対して、本発明の刃先交換型切削チップのように寸法精度が高いものを用いると、上記のように複数のものを保持具に装着しても飛び出した状態となるものがなく、いずれの刃先にも均等に切削負荷がかかるため、刃先欠損が生じ難くなり、刃先交換型切削チップの寿命が極めて長くなるというメリットが奏される。   Thus, when even one piece has a cutting edge defect of the cutting edge exchange type cutting tip, the chip cutting edge chipping occurs one after another, and the life of the cutting edge exchange type cutting tip is shortened. However, when a tool with high dimensional accuracy such as the blade-tip-exchangeable cutting tip of the present invention is used, there is no projecting state even when a plurality of tools are mounted on the holder as described above. Since the cutting load is equally applied to all the cutting edges, the cutting edge is less likely to be lost, and there is an advantage that the life of the cutting edge-exchangeable cutting tip is extremely long.

また、本発明の刃先交換型切削チップは、上記のように保持具に取付ける場合、ビスで保持具に取付けるための貫通穴が形成されていることが好ましい。なお、このようにビスで保持具に取付ける場合、構造上の理由より刃先位置の微調整ができないことから、本発明の刃先交換型切削チップのように寸法精度の高いものを用いるメリットが大きくなる。   In addition, when the blade-tip-exchangeable cutting tip of the present invention is attached to the holder as described above, it is preferable that a through hole for attaching to the holder with a screw is formed. In addition, when attaching to a holder with a screw in this way, the cutting edge position cannot be finely adjusted for structural reasons, so the merit of using a tool with high dimensional accuracy like the cutting edge replacement type cutting tip of the present invention is increased. .

<遊離炭素>
上記の通り、本発明の刃先交換型切削チップは、その外周部における遊離炭素の含有量がコア部に含まれる遊離炭素の含有量より低いことを特徴としている。このように、該外周部における遊離炭素の含有量は少なければ少ないほど好ましく、遊離炭素を含まないことを理想とする。一方、該コア部における遊離炭素の含有量は過飽和状態に近ければ近いほど好ましい。
<Free carbon>
As described above, the blade-tip-exchangeable cutting tip of the present invention is characterized in that the content of free carbon in the outer peripheral portion thereof is lower than the content of free carbon contained in the core portion. Thus, the smaller the free carbon content in the outer periphery, the better, and ideally no free carbon. On the other hand, the closer the free carbon content in the core portion is to the supersaturated state, the better.

刃先交換型切削チップの全体が遊離炭素を含有している場合、上記の通り切削性能が低下する。これは遊離炭素を含んだ超硬合金およびサーメットは硬度が低下するため、耐摩耗性が低下することが原因と考えられる。加えて、刃先交換型切削チップ表面に被膜を形成する場合、刃先交換型切削チップ(基材)と被膜との密着強度が低下することも原因と考えられる。   When the whole blade-tip-exchange-type cutting tip contains free carbon, the cutting performance decreases as described above. This is thought to be due to the fact that the hardness of cemented carbides and cermets containing free carbon is reduced, so that the wear resistance is reduced. In addition, when a film is formed on the surface of the blade-tip-exchangeable cutting tip, it is considered that the adhesion strength between the blade-tip-exchangeable cutting tip (base material) and the coating is reduced.

そこで、本発明においては、刃先交換型切削チップの表面部分である外周部のみを、遊離炭素を含有しない状態または遊離炭素の含有量を極めて少ない状態とすることで、優れた寸法精度と切削性能を両立させることに成功したものである。   Therefore, in the present invention, only the outer peripheral portion, which is the surface portion of the blade-tip-exchangeable cutting tip, is in a state that does not contain free carbon or a state in which the free carbon content is extremely low, so that excellent dimensional accuracy and cutting performance It has succeeded in making it compatible.

このように、刃先交換型切削チップの外周部において、遊離炭素を含有しない状態または遊離炭素の含有量を極めて少ない状態とする方法としては、炭素量の異なる粉末を準備して射出成形や積層プレスする方法や、遊離炭素を含有する合金としない合金とを接合する等、特に限定されるものではない。しかしながら、焼結時の冷却工程中の雰囲気を脱炭雰囲気とする方法や、焼結を終えた焼結体を再度脱炭雰囲気で加熱して表面部分の炭素のみを拡散排出させる方法が工業的に有利である。この再加熱は、表面に被膜を形成する場合は、被膜を形成する前処理として被膜を形成する設備と同一設備で行なうことができる。   As described above, as a method of making the free edge carbon-free state or the state of free carbon content extremely small in the outer peripheral portion of the blade-tip-exchange-type cutting tip, powders having different carbon contents are prepared by injection molding or laminating press. There is no particular limitation such as a method of bonding or an alloy containing free carbon and an alloy not containing free carbon. However, there is an industrial method in which the atmosphere in the cooling process during sintering is a decarburizing atmosphere or a method in which the sintered body that has been sintered is heated again in a decarburizing atmosphere and only carbon on the surface portion is diffused and discharged. Is advantageous. In the case where a film is formed on the surface, this reheating can be performed in the same equipment as the equipment for forming the film as a pretreatment for forming the film.

より具体的には、たとえば上記の冷却工程において、遊離炭素が十分に拡散できる温度や雰囲気で冷却したり保持したりすることにより、刃先交換型切削チップの外周部において遊離炭素を含有しない状態または遊離炭素の含有量を極めて少ない状態とすることができる。冷却速度が速すぎる場合は、遊離炭素が十分に拡散できず、逆に冷却速度が遅すぎる場合は、そのような外周部の厚みが厚くなり過ぎる場合がある。また、冷却工程中で温度を一旦保持する場合は、保持温度と保持時間とのバランスにより、外周部の厚みを調整することができる。このように、冷却速度、保持温度、保持時間を制御することにより、外周部およびコア部の遊離炭素量や外周部の厚みを制御することができる。また、雰囲気ガスの種類や圧力を制御することによっても、上記と同様に外周部およびコア部の遊離炭素量や外周部の厚みを制御することができる。   More specifically, for example, in the above cooling step, by cooling or holding at a temperature or atmosphere at which free carbon can be sufficiently diffused, a state in which free carbon is not contained in the outer peripheral portion of the blade-tip-exchangeable cutting tip or The content of free carbon can be made extremely low. If the cooling rate is too fast, free carbon cannot be sufficiently diffused. Conversely, if the cooling rate is too slow, the thickness of such an outer peripheral portion may become too thick. Further, when the temperature is temporarily held during the cooling process, the thickness of the outer peripheral portion can be adjusted by the balance between the holding temperature and the holding time. Thus, by controlling the cooling rate, holding temperature, and holding time, the amount of free carbon in the outer peripheral portion and the core portion and the thickness of the outer peripheral portion can be controlled. Also, by controlling the type and pressure of the atmospheric gas, the amount of free carbon and the thickness of the outer peripheral portion and the outer peripheral portion can be controlled in the same manner as described above.

そして、本発明の刃先交換型切削チップにおいて、該外周部は、遊離炭素が超硬質合金の有孔度分類標準であるCIS 006C−2007で規定されたC02より少なくなる領域であり、該コア部は、遊離炭素が該C02以上となる領域とすることが好ましい。なお、CISとは超硬工具協会規格である。   In the cutting edge-exchangeable cutting tip of the present invention, the outer peripheral portion is a region where free carbon is less than C02 defined by CIS 006C-2007, which is a porosity classification standard for super hard alloys, and the core portion Is preferably a region where the free carbon is C02 or more. CIS is a standard for carbide tools.

このように、該外周部は、遊離炭素量がC02より少ないことが好ましく、遊離炭素を含まないことが好適である(すなわちゼロを含む)。一方、コア部の遊離炭素はC02以上となることが好ましく、より好ましくはC02〜C08である(本発明では、C02以外にC04、C06、C08等の表記が用いられるが、いずれもCIS 006C−2007による規定である。なお、C02からC08のように、用いられる数字が大きくなるほど遊離炭素量が多くなることを示す)。   As described above, the outer peripheral portion preferably has a free carbon amount less than C02, and preferably does not contain free carbon (ie, includes zero). On the other hand, the free carbon in the core portion is preferably C02 or more, more preferably C02 to C08 (in the present invention, notation of C04, C06, C08, etc. is used in addition to C02, but all of them are CIS 006C- It is defined by 2007. Note that the larger the number used, such as C02 to C08, the greater the amount of free carbon.

外周部において遊離炭素がC02以上になると、前述のように耐摩耗性が低下する場合がある。また、コア部において遊離炭素がC02より少ないと寸法精度の改善効果が低下し、C08より多くなると焼結プレートとの化学反応が生じやすくなり、これにより寸法精度の劣化が生じる場合がある。   When the free carbon becomes C02 or more in the outer peripheral portion, the wear resistance may decrease as described above. In addition, if the free carbon is less than C02 in the core portion, the effect of improving the dimensional accuracy is reduced, and if it exceeds C08, a chemical reaction with the sintered plate is likely to occur, which may cause deterioration of the dimensional accuracy.

なお、CIS 006C−2007では、金属顕微鏡を用いた検鏡を100倍の倍率で行なう規定となっているが、以下のいずれかの方法で行なうこともできる。   CIS 006C-2007 stipulates that a microscope using a metal microscope is performed at a magnification of 100 times, but can be performed by any of the following methods.

まず、その第1の方法としては、規格通り100倍で撮影し、必要に応じて外周部の組織写真をCIS 006C−2007の付表3の写真と同じサイズになるまで複数視野で撮影し、それを合成して判断する方法である。また、この方法は、撮影した写真と同じ面積になるように付表3の写真をトリミングして比較することもできる。   First, the first method is to take a photograph at 100 times as specified, and if necessary, take a tissue photograph of the outer periphery with multiple fields of view until it is the same size as the picture in Appendix 3 of CIS 006C-2007. This is a method of determining by combining. In addition, this method can also make a comparison by trimming the photographs in Appendix 3 so as to have the same area as the photographed photograph.

第2の方法としては、撮影した組織写真を画像修正ソフトを用いて100倍相当に変換してCIS 006C−2007の付表3の写真と比較して判断する方法である。   The second method is a method in which the taken tissue photograph is converted to a magnification equivalent to 100 times using image correction software and compared with the photograph in Appendix 3 of CIS 006C-2007.

第3の方法としては、CIS 006C−2007の付表3の写真を撮影倍率相当に変換して判断する方法である。   As a third method, the photograph shown in Appendix Table 3 of CIS 006C-2007 is converted into the image magnification equivalent to the determination.

このように、遊離炭素の同定は、上記のいずれの方法を採用して行っても良い。外周部の厚みが薄い場合、必要に応じて倍率を高めて写真撮影する方が好ましい場合があるためである。   Thus, identification of free carbon may be performed by adopting any of the above methods. This is because, when the thickness of the outer peripheral portion is thin, it may be preferable to increase the magnification as necessary to take a photograph.

なお、本発明における「外周部」と「コア部」との境界は、CIS 006C−2007において、1段階以上の差が生じる部分(たとえば「C00」と「C02」の差が生じる部分や、「C02」と「C04」の差が生じる部分)とする。上記差が連続的に生じ、境界を認定することが困難な場合は、明確に1段階以上の差が生じている2点間の中間点を境界とするものとする。   In the present invention, the boundary between the “outer peripheral portion” and the “core portion” is a portion where a difference of one or more stages occurs in CIS 006C-2007 (for example, a portion where a difference between “C00” and “C02” occurs, C02 ”and“ C04 ”). When the above differences occur continuously and it is difficult to identify the boundary, the boundary between the two points where the difference of one or more levels clearly occurs is assumed as the boundary.

<刃先交換型切削チップの組成>
本発明の刃先交換型切削チップは、超硬合金またはサーメットからなる。超硬合金の組成またはサーメットの組成としては、特に限定することなく、従来公知の組成を採用することができる。たとえば、次のような組成を有するものを採用することが好ましい。
<Composition of cutting edge exchange type cutting tip>
The cutting edge replacement type cutting tip of the present invention is made of cemented carbide or cermet. The composition of the cemented carbide or the composition of the cermet is not particularly limited, and a conventionally known composition can be adopted. For example, it is preferable to employ one having the following composition.

すなわち、超硬合金として、
i)炭化タングステンと、
ii)周期律表のIVa族元素(Ti、Zr、Hfなど)、Va族元素(V、Nb、Taなど)、およびVIa族元素(Cr、Mo、Wなど)からなる群より選ばれる少なくとも1種の元素と、炭素、窒素、酸素および硼素からなる群より選ばれる少なくとも1種の元素とから構成される化合物の1種以上からなる化合物相または固溶体相と、
iii)鉄族元素(Fe、Co、Niをいい、鉄系金属ともいう)の1種以上からなる結合相と、
iv)不可避不純物とからなり、
該化合物相または固溶体相は、0.1〜50質量%の範囲で含まれ、該結合相は、3〜30質量%の範囲で含まれる組成のものを挙げることができる。ここで、本発明において「化合物相または固溶体相」とは、かかる相を構成する化合物が固溶体を形成していてもよいし、固溶体を形成せず、個々の化合物として存在していてもよいことを示す。
That is, as a cemented carbide,
i) tungsten carbide;
ii) At least one selected from the group consisting of group IVa elements (Ti, Zr, Hf, etc.), group Va elements (V, Nb, Ta, etc.) and group VIa elements (Cr, Mo, W, etc.) of the periodic table A compound phase or a solid solution phase composed of one or more compounds composed of a seed element and at least one element selected from the group consisting of carbon, nitrogen, oxygen and boron;
iii) a binder phase composed of one or more of iron group elements (referred to as Fe, Co, Ni, also referred to as iron-based metal);
iv) consists of inevitable impurities,
The compound phase or the solid solution phase may be included in a range of 0.1 to 50% by mass, and the binder phase may be included in a range of 3 to 30% by mass. Here, in the present invention, the “compound phase or solid solution phase” means that a compound constituting such a phase may form a solid solution or may exist as an individual compound without forming a solid solution. Indicates.

なお、該化合物相または固溶体相は、より好ましくは2〜20質量%の範囲で含まれ、該結合相は、より好ましくは3〜15質量%の範囲で含まれる。   The compound phase or solid solution phase is more preferably contained in the range of 2 to 20% by mass, and the binder phase is more preferably contained in the range of 3 to 15% by mass.

また、超硬合金としては、
i)炭化タングステンと、
ii)鉄族元素の1種以上からなる結合相と、
iii)不可避不純物とからなり、
該結合相は、1〜30質量%の範囲で含まれる組成のものを挙げることもできる。該結合相は、より好ましくは2〜20質量%である。
In addition, as a cemented carbide,
i) tungsten carbide;
ii) a binder phase composed of one or more iron group elements;
iii) consists of inevitable impurities,
Examples of the binder phase include those having a composition contained in the range of 1 to 30% by mass. The binder phase is more preferably 2 to 20% by mass.

一方、サーメットとしては、
i)周期律表のIVa族元素、Va族元素、およびVIa族元素からなる群より選ばれる少なくとも1種の元素と、炭素、窒素、酸素および硼素からなる群より選ばれる少なくとも1種の元素とから構成される化合物の1種以上からなる化合物相または固溶体相と、
ii)鉄族元素の1種以上からなる結合相と、
iii)不可避不純物とからなり、
該化合物相または固溶体相は、70〜97質量%の範囲で含まれ、該結合相は、3〜30質量%の範囲で含まれる組成のものを挙げることができる。
On the other hand, as a cermet,
i) at least one element selected from the group consisting of group IVa elements, group Va elements and group VIa elements of the periodic table, and at least one element selected from the group consisting of carbon, nitrogen, oxygen and boron; A compound phase or a solid solution phase composed of one or more compounds composed of:
ii) a binder phase composed of one or more iron group elements;
iii) consists of inevitable impurities,
The compound phase or the solid solution phase may be included in a range of 70 to 97% by mass, and the binder phase may be included in a range of 3 to 30% by mass.

該化合物相または固溶体相は、より好ましくは82〜97質量%の範囲で含まれ、該結合相は、より好ましくは3〜18質量%の範囲で含まれる。   The compound phase or solid solution phase is more preferably contained in the range of 82 to 97% by mass, and the binder phase is more preferably contained in the range of 3 to 18% by mass.

上記で具体的に挙げた超硬合金およびサーメットは、工業的に有意義なものであるため好ましい。なお、上記化合物相または固溶体相は組成の異なる複数の相があってもよく、固溶体を形成していない相(たとえば、WC、Mo2Cなど)が単独で存在してもよい。 The cemented carbides and cermets specifically mentioned above are preferred because they are industrially significant. The compound phase or solid solution phase may include a plurality of phases having different compositions, and a phase that does not form a solid solution (for example, WC, Mo 2 C, etc.) may exist alone.

なお、上記超硬合金において「周期律表のIVa族元素、Va族元素、およびVIa族元素からなる群より選ばれる少なくとも1種の元素と、炭素、窒素、酸素および硼素からなる群より選ばれる少なくとも1種の元素とから構成される化合物」としては、たとえば、TiC、TaC、NbC、ZrC、HfC、TiN、TaN、ZrN、HfN、TiCN、ZrCN、TaNbC、VC、Cr32などを挙げることができる。なお、上記の各化合物の中でも、B1型結晶構造を有するものが好適である。 In the above cemented carbide, “at least one element selected from the group consisting of group IVa element, group Va element, and group VIa element of the periodic table, and a group consisting of carbon, nitrogen, oxygen and boron” is selected. Examples of the “compound composed of at least one element” include TiC, TaC, NbC, ZrC, HfC, TiN, TaN, ZrN, HfN, TiCN, ZrCN, TaNbC, VC, Cr 3 C 2 and the like. be able to. Among the above compounds, those having a B1-type crystal structure are preferred.

また、上記サーメットにおいて「周期律表のIVa族元素、Va族元素、およびVIa族元素からなる群より選ばれる少なくとも1種の元素と、炭素、窒素、酸素および硼素からなる群より選ばれる少なくとも1種の元素とから構成される化合物」としては、たとえば(TiabMocTadNbefZrgCrhx(Cijklyで示される化合物を挙げることができ、組織の部位によって該式中のa〜l、x、yは変わる。なお、上記の各化合物の中でも、B1型結晶構造を有するものが好適である。 Further, in the cermet, “at least one element selected from the group consisting of group IVa element, group Va element and group VIa element of the periodic table and at least one element selected from the group consisting of carbon, nitrogen, oxygen and boron” is used. the compound "composed of a kind of element, cited for example (Ti a W b Mo c Ta d Nb e V f Zr g Cr h) x (C i B j N k O l) represented by y compound And a to l, x, and y in the formula vary depending on the site of tissue. Among the above compounds, those having a B1-type crystal structure are preferred.

上記超硬合金およびサーメットの組成範囲は、一般的に工業的に製造されている範囲であるが、この範囲を超えてもよく、また部位により結合相の上記割合が変わっていてもよい。   The composition ranges of the cemented carbide and cermet are generally industrially produced ranges, but may exceed this range, and the ratio of the binder phase may vary depending on the site.

また、上記超硬合金は、組織中に局所的にη相と呼ばれる異常相を含んでいても本発明の効果は示される。なお、本発明の刃先交換型切削チップは、その表面に脱β層やCo富化層や表面硬化層が形成されていても良く、このように表面が改質されていても本発明の効果は示される。   Further, the effect of the present invention is exhibited even if the cemented carbide contains an abnormal phase locally called η phase in the structure. Note that the cutting edge-exchangeable cutting tip of the present invention may have a de-β layer, a Co-enriched layer, or a surface hardened layer formed on the surface thereof, and even if the surface is modified in this way, the effect of the present invention is achieved. Is indicated.

<被膜>
本発明の刃先交換型切削チップは、表面に被膜を有することができる。かかる被膜は、刃先交換型切削チップの全面を覆うようにして形成されていても良いし、刃先交換型切削チップの一部分のみを覆うようにして形成されていても良いが、その形成目的が切削工具の諸特性の向上(すなわち切削性能の向上)にあることから、全面を覆うかもしくは一部分を覆う場合であっても切削性能の向上に寄与する部位の少なくとも一部分を覆うことが好ましい。
<Coating>
The cutting edge-exchangeable cutting tip of the present invention can have a coating on the surface. Such a film may be formed so as to cover the entire surface of the blade-tip-exchangeable cutting tip, or may be formed so as to cover only a part of the blade-tip-exchangeable cutting tip. It is preferable to cover at least a part of the part that contributes to the improvement of the cutting performance even when the entire surface or a part of the tool is covered because of improvement of various characteristics of the tool (that is, improvement of cutting performance).

なお、本発明において、刃先交換型切削チップに被膜が形成される場合は、この刃先交換型切削チップ自体に対して基材と呼ぶ場合もある。   In the present invention, when a film is formed on the blade-tip-exchangeable cutting tip, the blade-tip-exchangeable cutting tip itself may be referred to as a base material.

このように被膜によって刃先交換型切削チップを覆うことにより、刃先交換型切削チップの耐摩耗性、耐酸化性、靭性、および使用済み刃先部の識別のための色付き性等の諸特性を向上させる作用が付与される。   By covering the cutting edge replaceable cutting tip with the coating in this manner, various characteristics such as wear resistance, oxidation resistance, toughness, and coloring for identifying the used cutting edge portion are improved. The action is given.

このような被膜は、周期律表のIVa族元素(Ti、Zr、Hf等)、Va族元素(V、Nb、Ta等)、VIa族元素(Cr、Mo、W等)、Al、およびSiからなる群より選ばれる少なくとも1種の元素、または該元素と、炭素、窒素、酸素、および硼素からなる群より選ばれる少なくとも1種の元素との化合物からなる1層以上の層を含むことが好ましい。   Such coatings include Group IVa elements (Ti, Zr, Hf, etc.), Group Va elements (V, Nb, Ta, etc.), Group VIa elements (Cr, Mo, W, etc.), Al, and Si of the periodic table. Including at least one element selected from the group consisting of or a compound of the element and at least one element selected from the group consisting of carbon, nitrogen, oxygen, and boron. preferable.

上記のような元素または化合物としては、たとえばTiCN、TiN、TiCNO、TiO2、TiNO、TiB2、TiBN、TiSiN、TiSiCN、TiAlN、TiAlCrN、TiAlSiN、TiAlSiCrN、AlCrN、AlCrCN、AlCrVN、TiAlBN、TiBCN、TiAlBCN、TiSiBCN、AlN、AlCN、Al23、ZrN、ZrCN、ZrN、ZrO2、HfC、HfN、HfCN、NbC、NbCN、NbN、Mo2C、WC、W2C、Cr、Al、Ti、Si、V等を挙げることができる。また、上記の元素または化合物に対し、他の元素が微量にドープされたものであってもよい。これらの組成中、各原子比は上記一般式に倣うものとする。なお、本発明において上記のように化合物を化学式で表わす場合、原子比を特に限定しない場合は従来公知のあらゆる原子比を含むものとし、必ずしも化学量論的範囲のもののみに限定されるものではない。たとえば単に「TiCN」と記す場合、「Ti」と「C」と「N」の原子比は50:25:25の場合のみに限られず、また「TiN」と記す場合も「Ti」と「N」の原子比は50:50の場合のみに限られず、従来公知のあらゆる原子比が含まれるものとする。また、TiCNには、公知の化学蒸着法(CVD法)を用いたMT−TiCNも含まれる(本発明において、「MT」とは低温のCVD法で形成されることを示す)。 Examples of such elements or compounds include TiCN, TiN, TiCNO, TiO 2 , TiNO, TiB 2 , TiBN, TiSiN, TiSiCN, TiAlN, TiAlCrN, TiAlSiN, TiAlSiCrN, AlCrN, AlCrCN, AlCrVN, TiAlBN, TiBCN, TiAlBCN , TiSiBCN, AlN, AlCN, Al 2 O 3, ZrN, ZrCN, ZrN, ZrO 2, HfC, HfN, HfCN, NbC, NbCN, NbN, Mo 2 C, WC, W 2 C, Cr, Al, Ti, Si , V and the like. Further, the above element or compound may be doped with a small amount of other elements. In these compositions, each atomic ratio follows the above general formula. In the present invention, when the compound is represented by the chemical formula as described above, it is assumed that all the conventionally known atomic ratios are included unless the atomic ratio is particularly limited, and are not necessarily limited to those in the stoichiometric range. . For example, when simply describing “TiCN”, the atomic ratio of “Ti”, “C”, and “N” is not limited to 50:25:25, and also when “TiN” is described, “Ti” and “N” Is not limited to the case of 50:50, and any conventionally known atomic ratio is included. In addition, TiCN includes MT-TiCN using a known chemical vapor deposition method (CVD method) (in the present invention, “MT” indicates that it is formed by a low temperature CVD method).

そして、このような被膜は、少なくともその1層が圧縮残留応力を有していることが特に好ましい。これにより、被膜の靭性が飛躍的に向上し切削加工時に発生する亀裂の伝播を効果的に防止することが可能になるという極めて優れた効果が示される。このように被膜の少なくとも1層が圧縮残留応力を有し、かつ被膜が後述する超多層構造層または変調構造層を含むことによりこれらが相乗的に作用し極めて高度に耐摩耗性と靭性とを両立させることができる。   And it is especially preferable that at least one layer of such a coating has a compressive residual stress. Thereby, the extremely excellent effect that the toughness of the coating is remarkably improved and the propagation of cracks generated during the cutting process can be effectively prevented is shown. In this way, at least one layer of the coating has a compressive residual stress, and the coating includes a super multi-layer structure layer or a modulation structure layer, which will be described later, so that they act synergistically and have extremely high wear resistance and toughness. Both can be achieved.

本発明の被膜は、従来公知の物理蒸着法(PVD法)、化学蒸着法(CVD法)、真空蒸着法、スパッタ法、プラズマCVD法等によって形成することができるが、物理蒸着法および/または化学蒸着法により形成されることがより好ましく、圧縮残留応力を導入しやすく、かつ切削性能を改善することができるという点で、物理蒸着法がさらに好ましい。   The film of the present invention can be formed by a conventionally known physical vapor deposition method (PVD method), chemical vapor deposition method (CVD method), vacuum vapor deposition method, sputtering method, plasma CVD method or the like. It is more preferable to form by chemical vapor deposition, and physical vapor deposition is more preferable in that it can easily introduce compressive residual stress and can improve cutting performance.

このような物理蒸着法としては、従来公知の物理蒸着法をいずれも採用することができ特に限定されることはない。このような物理蒸着法としては、たとえばマグネトロンスパッタリング法、アーク式イオンプレーティング法、ホロカソード法、イオンビーム法、電子ビーム法、バランストマグネトロンスパッタリング法、アンバランストマグネトロンスパッタリング法、デュアルマグネトロンスパッタリング法等を挙げることができる。   As such a physical vapor deposition method, any conventionally known physical vapor deposition method can be adopted and is not particularly limited. Examples of such physical vapor deposition include magnetron sputtering, arc ion plating, holocathode, ion beam, electron beam, balanced magnetron sputtering, unbalanced magnetron sputtering, and dual magnetron sputtering. Can be mentioned.

上記に例示した方法の中でも、特にアーク式イオンプレーティング法を採用することが好ましい。被膜に対して極めて有効に圧縮残留応力を付与することができるからである。なお、物理蒸着法を実行する装置としては、上記のような方法に用いられる各イオン源を併設したものを採用することが好ましい。なお、被膜を形成した後に、ブラシ、バレル、ブラスト、ダイヤモンド砥石、レーザ加工等によって被膜の一部を除去したり、被膜の表面に対し、平滑化加工等の表面処理を施しても本発明の効果は失われない。また、被膜に対し、乾式ショットブラスト処理、湿式ショットブラスト処理、ブラシ処理、バレル処理、レーザー加工等の表面処理方法を用いて被膜に圧縮残留応力を付与してもよい。   Among the methods exemplified above, it is particularly preferable to employ the arc type ion plating method. This is because compressive residual stress can be applied to the coating very effectively. In addition, it is preferable to employ | adopt the apparatus which provided each ion source used for the above methods as an apparatus which performs a physical vapor deposition method. It should be noted that even after the coating is formed, a part of the coating may be removed by brushing, barreling, blasting, diamond grindstone, laser processing, or the surface of the coating may be subjected to surface treatment such as smoothing processing. The effect is not lost. Moreover, you may give a compressive residual stress to a film using surface treatment methods, such as a dry shot blast process, a wet shot blast process, a brush process, a barrel process, and laser processing.

ここで、圧縮残留応力とは、このような被膜に存する内部応力(固有ひずみ)の一種であって、「−」(マイナス)の数値(単位:本発明では「GPa」を使う)で表される応力をいう。このため、圧縮残留応力が大きいという概念は、上記数値の絶対値が大きくなることを示し、また、圧縮残留応力が小さいという概念は、上記数値の絶対値が小さくなることを示す。因みに、引張残留応力とは、被膜に存する内部応力(固有ひずみ)の一種であって、「+」(プラス)の数値で表される応力をいう。なお、単に残留応力という場合は、圧縮残留応力と引張残留応力との両者を含むものとする。   Here, the compressive residual stress is a kind of internal stress (intrinsic strain) existing in such a film, and is represented by a numerical value “−” (minus) (unit: “GPa” is used in the present invention). Stress. For this reason, the concept that the compressive residual stress is large indicates that the absolute value of the numerical value is large, and the concept that the compressive residual stress is small indicates that the absolute value of the numerical value is small. Incidentally, the tensile residual stress is a kind of internal stress (intrinsic strain) existing in the film, and means a stress represented by a numerical value “+” (plus). Note that the term “residual stress” includes both compressive residual stress and tensile residual stress.

そして、本発明の被膜は、その絶対値が0.1GPa以上の圧縮残留応力が付与されていることが好ましく、より好ましくは0.2GPa以上、さらに好ましくは0.5GPa以上の応力である。その絶対値が0.1GPa未満では、十分な靭性を得ることができない場合があり、上記のような優れた効果を得ることができない場合がある。一方、その絶対値は大きくなればなる程靭性の付与という観点からは好ましいが、その絶対値が6GPaを超えると該被膜自体が破壊したり剥離したりすることがあり好ましくない。   And it is preferable that the compressive residual stress whose absolute value is 0.1 GPa or more is given to the film of this invention, More preferably, it is 0.2 GPa or more, More preferably, it is 0.5 GPa or more. If the absolute value is less than 0.1 GPa, sufficient toughness may not be obtained, and the above excellent effects may not be obtained. On the other hand, the larger the absolute value, the better from the viewpoint of imparting toughness. However, when the absolute value exceeds 6 GPa, the coating itself may be broken or peeled off, which is not preferable.

なお、このような圧縮残留応力(残留応力)は、X線応力測定装置を用いたsin2ψ法により測定することができる。そしてこのような圧縮残留応力は被膜中の圧縮残留応力が付与される層に含まれる任意の点(1点、好ましくは2点、より好ましくは3〜5点、さらに好ましくは10点(複数点で測定する場合の各点は当該層の応力を代表できるように互いに0.1mm以上の距離を離して選択することが好ましい))の応力を該sin2ψ法により測定し、その平均値を求めることにより測定することができる。 Such compressive residual stress (residual stress) can be measured by the sin 2 ψ method using an X-ray stress measurement apparatus. Such compressive residual stress is an arbitrary point (1 point, preferably 2 points, more preferably 3 to 5 points, more preferably 10 points (multiple points) included in the layer to which the compressive residual stress in the coating is applied. The points in the measurement are preferably selected with a distance of 0.1 mm or more apart from each other so that the stress of the layer can be represented by the sin 2 ψ method. It can be measured by obtaining.

このようなX線を用いたsin2ψ法は、多結晶材料の残留応力の測定方法として広く用いられているものであり、たとえば「X線応力測定法」(日本材料学会、1981年株式会社養賢堂発行)の54〜67頁に詳細に説明されている方法を用いれば良い。 The sin 2 ψ method using X-rays is widely used as a method for measuring the residual stress of a polycrystalline material. For example, “X-ray stress measurement method” (Japan Society of Materials Science, 1981 Corporation) The method described in detail on pages 54 to 67 of Yokendo) may be used.

また、上記圧縮残留応力は、ラマン分光法を用いた方法を利用することにより測定することも可能である。このようなラマン分光法は、狭い範囲、たとえばスポット径1μmといった局所的な測定ができるというメリットを有している。このようなラマン分光法を用いた残留応力の測定は、一般的なものであるがたとえば「薄膜の力学的特性評価技術」(サイぺック(現在リアライズ理工センターに社名変更)、1992年発行)の264〜271頁に記載の方法を採用することができる。   The compressive residual stress can also be measured by using a method using Raman spectroscopy. Such Raman spectroscopy has the merit that local measurement can be performed in a narrow range, for example, a spot diameter of 1 μm. The measurement of residual stress using such Raman spectroscopy is common, but for example, "Thin film mechanical property evaluation technique" (Sipec (currently renamed Realize Science and Technology Center), published in 1992. ), Pages 264 to 271 can be employed.

さらに、上記圧縮残留応力は、放射光を用いて測定することもできる。この場合、被膜の厚み方向で残留応力の分布を求めることができるというメリットがある。   Furthermore, the compressive residual stress can also be measured using synchrotron radiation. In this case, there is a merit that the distribution of residual stress can be obtained in the thickness direction of the coating.

なお、本発明の被膜の厚み(2層以上で形成される場合はその全体の厚み)は、1μm以上30μm以下であることが好ましく、より好ましくは2μm以上20μm以下である。その厚みが1μm未満の場合、耐摩耗性の向上作用が十分に示されないためであり、一方、30μmを超えてもそれ以上の諸特性の向上が認められないことから経済的に有利ではない。しかし、経済性を無視する限りその厚みは30μm以上としても何等差し支えなく、本発明の効果は示される。このような厚みの測定方法としては、たとえば被膜を形成した刃先交換型切削チップを切断し、その断面を走査型電子顕微鏡(SEM:Scanning Electron Microscope)または透過型電子顕微鏡(TEM:Transmission Electron Microscope)により測定するものとする。また、被膜の組成は、エネルギー分散型X線分析装置(EDS:Energy Dispersive x-ray Spectroscopy)により測定するものとする。   In addition, it is preferable that the thickness of the film of the present invention (when formed with two or more layers, the total thickness) is 1 μm or more and 30 μm or less, and more preferably 2 μm or more and 20 μm or less. If the thickness is less than 1 μm, the effect of improving the wear resistance is not sufficiently exhibited. On the other hand, if the thickness exceeds 30 μm, no further improvement in various properties is observed, which is not economically advantageous. However, as long as economic efficiency is ignored, the thickness can be 30 μm or more, and the effect of the present invention is shown. As a method for measuring such thickness, for example, a cutting edge-exchangeable cutting tip on which a film is formed is cut, and the cross section is scanned with a scanning electron microscope (SEM) or a transmission electron microscope (TEM). It shall be measured by The composition of the film is measured by an energy dispersive x-ray spectrometer (EDS).

また、本発明の被膜は、物理蒸着法により形成されるものであり、かつ超多層構造層または変調構造層を含むことが好ましい。以下、これらについて説明する。   In addition, the coating film of the present invention is formed by physical vapor deposition, and preferably includes a super multi-layer structure layer or a modulation structure layer. Hereinafter, these will be described.

<超多層構造層>
本発明の超多層構造層は、周期律表のIVa族元素(Ti、Zr、Hf等)、Va族元素(V、Nb、Ta等)、VIa族元素(Cr、Mo、W等)、Al、およびSiからなる群より選ばれる少なくとも1種の元素と、炭素、窒素、酸素、および硼素からなる群より選ばれる少なくとも1種の元素とからなる化合物によって構成される2種以上の単位層が、各々0.2nm以上20nm以下の厚みで周期的に繰り返して積層された構造を有する。
<Super multilayer structure layer>
The super multi-layer structure layer of the present invention is composed of IVa group elements (Ti, Zr, Hf, etc.), Va group elements (V, Nb, Ta, etc.), VIa group elements (Cr, Mo, W, etc.), Al, etc. And at least one unit layer composed of a compound comprising at least one element selected from the group consisting of Si and at least one element selected from the group consisting of carbon, nitrogen, oxygen, and boron. , Each of which has a structure in which the layers are periodically and repeatedly stacked with a thickness of 0.2 nm to 20 nm.

ここで、周期的に繰り返して積層させるとは、たとえば2種の単位層を上下交互に積層させる場合や、3種の単位層を上中下と繰り返して積層させる場合など、一定の周期性をもって積層させることをいう。なお、各単位層の厚みが0.2nm未満となる場合や20nmを超える場合には、超多層構造層による耐摩耗性の向上効果が示されない場合がある。各単位層の厚みは、それを構成する組成や成膜条件により適宜調整することができる。なお、各単位層は、実質的に同じ厚みを有していても良いし、異なる厚みを有していても良い。   Here, the term “repetitively laminating” means having a certain periodicity, for example, when laminating two types of unit layers alternately up and down, or when laminating three types of unit layers repeatedly upper, middle, and lower. It means to laminate. If the thickness of each unit layer is less than 0.2 nm or exceeds 20 nm, the effect of improving the wear resistance by the super multi-layer structure layer may not be shown. The thickness of each unit layer can be appropriately adjusted depending on the composition constituting the unit layer and the film forming conditions. Each unit layer may have substantially the same thickness or may have a different thickness.

このような単位層を構成する周期律表のIVa族元素、Va族元素、VIa族元素、Al、およびSiからなる群より選ばれる少なくとも1種の元素と、炭素、窒素、酸素、および硼素からなる群より選ばれる少なくとも1種の元素とからなる化合物としては、たとえばTiC、TiN、TiCN、TiNO、TiCNO、TiB2、TiO2、TiBN、TiBNO、TiCBN、ZrC、ZrO2、HfC、HfN、TiAlN、TiAlCrN、TiZrN、TiCrN、AlCrN、CrN、VN、TiSiN、TiSiCN、AlTiCrN、TiAlCN、ZrCN、ZrCNO、Al23、AlN、AlCN、ZrN、TiAlC、NbC、NbN、NbCN、Mo2C、WC、W2C等を挙げることができる。 The unit layer is composed of at least one element selected from the group consisting of group IVa elements, group Va elements, group VIa elements, Al, and Si in the periodic table, and carbon, nitrogen, oxygen, and boron. Examples of the compound composed of at least one element selected from the group consisting of TiC, TiN, TiCN, TiNO, TiCNO, TiB 2 , TiO 2 , TiBN, TiBNO, TiCBN, ZrC, ZrO 2 , HfC, HfN, TiAlN , TiAlCrN, TiZrN, TiCrN, AlCrN , CrN, VN, TiSiN, TiSiCN, AlTiCrN, TiAlCN, ZrCN, ZrCNO, Al 2 O 3, AlN, AlCN, ZrN, TiAlC, NbC, NbN, NbCN, Mo 2 C, WC, W 2 C and the like can be mentioned.

なお、超多層構造層を構成する単位層の積層数(合計積層数)は、特に限定されるものではないが通常10層以上5000層以下とすることが好ましい。10層未満の場合は、各単位層における結晶粒が粗大化することから被膜の硬度が低下する場合があり、5000層を超えると各単位層が薄くなり過ぎ各層が混合する傾向を示すためである。   The number of unit layers constituting the super multi-layer structure layer (total number of layers) is not particularly limited, but is usually preferably 10 or more and 5000 or less. If it is less than 10 layers, the crystal grains in each unit layer are coarsened, so that the hardness of the coating may be reduced. If it exceeds 5000 layers, each unit layer becomes too thin and tends to be mixed. is there.

このような超多層構造層は、従来公知の物理蒸着法により形成され、物理蒸着法により形成される限りその製造方法は特に限定されない。以下、物理蒸着法としてアークイオンプレーティング法を採用する場合を例示する。   Such a super multi-layer structure layer is formed by a conventionally known physical vapor deposition method, and its production method is not particularly limited as long as it is formed by a physical vapor deposition method. Hereinafter, the case where the arc ion plating method is employed as the physical vapor deposition method will be exemplified.

まず、アークイオンプレーティング成膜装置において、形成する単位層の種類に対応する複数の蒸発源にターゲットをセットする。そして、該装置のチャンバー内の基材ホルダーに基材をセットし、この基材ホルダーを上記蒸発源に対向するように回転させながら該蒸発源のターゲットを蒸発、イオン化させることにより超多層構造層を形成する。より具体的な条件の一例は以下の通りである。   First, in the arc ion plating film forming apparatus, targets are set in a plurality of evaporation sources corresponding to the types of unit layers to be formed. Then, the substrate is set in the substrate holder in the chamber of the apparatus, and the target of the evaporation source is evaporated and ionized while rotating the substrate holder so as to face the evaporation source. Form. An example of more specific conditions is as follows.

すなわち、チャンバー内に設置されているヒーターにより基材を加熱する。その後、アルゴンガスを導入してチャンバー内の圧力を1〜10Paに維持しつつ、基材にバイアス電圧を印加することにより、アルゴンイオンによる基材表面のクリーニング処理を1〜120分間行なう。   That is, the base material is heated by a heater installed in the chamber. Thereafter, the substrate surface is cleaned with argon ions for 1 to 120 minutes by introducing a bias voltage to the substrate while introducing argon gas and maintaining the pressure in the chamber at 1 to 10 Pa.

続いて、チャンバー内のアルゴンガスを排出した後、反応ガスを導入し、チャンバー内の圧力を2〜10Paに維持しつつ、基材をセットした基材ホルダーを回転させながら基材にバイアス電圧(−20〜−200V)を印加することにより、蒸発源にセットしたターゲットをイオン化させ単位層を逐次周期的に積層することにより超多層構造層を形成することができる。   Subsequently, after the argon gas in the chamber is exhausted, the reaction gas is introduced, and while maintaining the pressure in the chamber at 2 to 10 Pa, the substrate holder on which the substrate is set is rotated while the bias voltage ( -20 to -200 V) is applied, and the target set in the evaporation source is ionized, and the unit layers are sequentially stacked to form a super multi-layer structure layer.

<変調構造層>
本発明の変調構造層は、周期律表のIVa族元素、Va族元素、VIa族元素、Al、およびSiからなる群より選ばれる少なくとも1種の元素と、炭素、窒素、酸素、および硼素からなる群より選ばれる少なくとも1種の元素とからなる化合物によって構成され、その化合物の組成または組成比が厚み方向において0.2nm以上40nm以下の周期で変化する構造を有する。このように被膜として変調構造層を形成することにより、極めて優れた耐摩耗性を付与することができる。
<Modulation structure layer>
The modulation structure layer of the present invention includes at least one element selected from the group consisting of group IVa elements, group Va elements, group VIa elements, Al, and Si in the periodic table, and carbon, nitrogen, oxygen, and boron. It is comprised by the compound which consists of at least 1 sort (s) of elements chosen from the group which consists of, and the composition or composition ratio of the compound has a structure which changes with a period of 0.2 nm or more and 40 nm or less in the thickness direction. By forming the modulation structure layer as a coating in this way, extremely excellent wear resistance can be imparted.

ここで、化合物の組成または組成比が厚み方向において0.2nm以上40nm以下の周期で変化するとは、たとえば構成元素が同一でその組成比が異なるA、B2種の状態を例にとると、変調構造層の基材(刃先交換型切削チップ)側から表面側への厚み方向において、まず地点Xで状態Aであったものが、徐々に変化して地点Yで状態Bとなり、再度徐々に変化して地点Zにおいて状態Aとなる場合、地点XとZの距離が周期(0.2nm以上40nm以下)となり(この場合地点Yは地点XとZとのほぼ中点に位置する)、かつこのような状態A−B−Aの変化が同様の周期で繰り返されることをいう。なお、上記周期が0.2nm未満となる場合や40nmを超える場合には、変調構造層による耐摩耗性の向上効果が示されない場合がある。上記周期のより好ましい範囲は、その上限が35nm以下、さらに好ましくは30nm以下であり、その下限が0.5nm以上、さらに好ましくは1nm以上である。   Here, the change in the composition or composition ratio of the compound in the thickness direction with a period of 0.2 nm or more and 40 nm or less means that, for example, the states of A and B types having the same constituent elements but different composition ratios are modulated. In the thickness direction from the base material (blade-exchangeable cutting tip) side to the surface side of the structural layer, the state A at the point X first gradually changes to the state B at the point Y and gradually changes again. Then, when the state A is reached at the point Z, the distance between the points X and Z becomes a period (0.2 nm or more and 40 nm or less) (in this case, the point Y is located approximately at the midpoint between the points X and Z), and this Such a change in the state A-B-A is repeated in the same cycle. If the period is less than 0.2 nm or exceeds 40 nm, the effect of improving the wear resistance by the modulation structure layer may not be shown. A more preferable range of the period has an upper limit of 35 nm or less, more preferably 30 nm or less, and a lower limit of 0.5 nm or more, more preferably 1 nm or more.

このような変調構造層を構成する周期律表のIVa族元素、Va族元素、VIa族元素、Al、およびSiからなる群より選ばれる少なくとも1種の元素と、炭素、窒素、酸素、および硼素からなる群より選ばれる少なくとも1種の元素とからなる化合物としては、上記超多層構造層において例示した化合物と同様の化合物を挙げることができる。   At least one element selected from the group consisting of Group IVa element, Group Va element, Group VIa element, Al, and Si of the periodic table constituting such a modulation structure layer, and carbon, nitrogen, oxygen, and boron Examples of the compound composed of at least one element selected from the group consisting of include the same compounds as those exemplified in the super multi-layer structure layer.

なお、このような変調構造層は、上記で説明した超多層構造層の製造方法と同様の製造方法により形成することができ、特に組成比が厚み方向において変化する構造の変調構造層の場合は、組成比の異なるターゲットを蒸発源にセットし、基材ホルダーの回転数等を制御することにより形成することができる。   Such a modulation structure layer can be formed by a manufacturing method similar to the manufacturing method of the super multi-layer structure layer described above, and particularly in the case of a modulation structure layer having a structure in which the composition ratio changes in the thickness direction. They can be formed by setting targets with different composition ratios in the evaporation source and controlling the number of rotations of the substrate holder.

また、組成が厚み方向において変化する場合は、この変調構造層と上記超多層構造層との間で明確な差異が存在しない場合があるが、そのような差異を明確に区別する必要はなくいずれのものも本発明の範囲を逸脱するものではない。   In addition, when the composition changes in the thickness direction, there may be no clear difference between the modulation structure layer and the super multi-layer structure layer, but it is not necessary to clearly distinguish such a difference. These do not depart from the scope of the present invention.

<寸法精度の評価>
刃先交換型切削チップの寸法精度を検証するための方法としては、たとえば刃先交換型切削チップ単体を汎用のマイクロメーター等の計測器で寸法を測定してもよいし、レーザーを用いた非接触法によって形状を測定してもよい。また、刃先交換型切削チップを複数個(たとえば100個)準備して、チップ保持具(たとえば旋削用途の場合はバイト、ミリング用途の場合はカッター)に取り付けて刃先位置を測定した後、刃先交換型切削チップを取り外して刃先の位置を複数回測定して刃先位置のバラツキを検証してもよいし、複数のチップを同時に用いるカッターに複数の刃先交換型切削チップを取り付けて刃振れ精度を測定することを繰り返して、その刃振れ精度を刃先交換型切削チップのバラツキとして検証してもよいし、その他のあらゆる方法を用いてもよい。
<Evaluation of dimensional accuracy>
As a method for verifying the dimensional accuracy of the blade-tip-exchange-type cutting tip, for example, the blade-tip-exchange-type cutting tip may be measured with a measuring instrument such as a general-purpose micrometer, or a non-contact method using a laser. The shape may be measured by Also, prepare a plurality (for example, 100) of cutting edge-exchangeable cutting tips, attach them to a chip holder (for example, a cutting tool for turning applications, a cutter for milling applications), measure the cutting edge position, and then replace the cutting edge. The cutting edge may be removed and the position of the cutting edge measured several times to verify the variation in the cutting edge position, or the blade runout accuracy is measured by attaching multiple cutting edge replacement cutting tips to a cutter that uses multiple chips simultaneously. By repeating this, the blade runout accuracy may be verified as the variation of the blade-tip-exchangeable cutting tip, or any other method may be used.

<製造方法>
本発明の刃先交換型切削チップは、上記のように外周部が遊離炭素を含有しない状態または遊離炭素の含有量を極めて少ない状態とするための処理方法を実行することを除き、従来公知の製造方法により、特に限定することなく製造することができる。
<Manufacturing method>
The blade-tip-exchangeable cutting tip of the present invention is a conventionally known production except that the outer peripheral portion does not contain free carbon or a processing method for making the free carbon content extremely low as described above. The method can be used without particular limitation.

たとえば、原料粉末を均一に混合させた後、その混合物をプレス成型するとともに焼結させることにより刃先交換型切削チップの前駆体を得、この前駆体に対し、外周部の遊離炭素に関する上記のような処理方法を実行することにより本発明の刃先交換型切削チップを得ることができる。   For example, after the raw material powder is uniformly mixed, the mixture is press-molded and sintered to obtain a precursor of a blade-tip-exchange-type cutting tip. The cutting edge-exchangeable cutting tip of the present invention can be obtained by executing a simple processing method.

また、このようにして得られた刃先交換型切削チップに対して、ホーニング処理など種々の刃先処理加工を行なうことができるとともに、上記のような被膜を形成することもできる。   In addition, various cutting edge treatments such as a honing treatment can be performed on the blade exchangeable cutting tip thus obtained, and the above-described coating can be formed.

以下、実施例を挙げて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example is given and this invention is demonstrated in detail, this invention is not limited to these.

<実施例1>
以下のようにして表面に被膜を有する超硬合金からなる刃先交換型切削チップNo.1〜15を作製した(ただしNo.8とNo.15は被膜を有していない)。
<Example 1>
The cutting edge replacement type cutting tip No. 1 made of cemented carbide having a coating on the surface as follows. 1-15 were produced (however, No. 8 and No. 15 did not have a film).

まず、2.0質量%のTaCと、0.3質量%のCr32と、11.0質量%のCoと、WC(残部)とからなる組成に配合した原料粉末を準備した。 First, a raw material powder blended in a composition composed of 2.0% by mass of TaC, 0.3% by mass of Cr 3 C 2 , 11.0% by mass of Co, and WC (remainder) was prepared.

続いて、エタノール溶媒と超硬合金製ボールとを備えたボールミルに対して、上記で準備した原料粉末とパラフィンワックス(原料粉末に対して2.0質量%)とを投入して、36時間粉砕混合することにより混合物を得た。   Subsequently, the raw material powder prepared above and paraffin wax (2.0% by mass with respect to the raw material powder) were charged into a ball mill equipped with an ethanol solvent and a cemented carbide ball, and pulverized for 36 hours. A mixture was obtained by mixing.

その後、この混合物をスプレードライ乾燥して造粒粉末を得た。ここで、配合炭素量は目的の合金組織となるよう調整した。   Thereafter, this mixture was spray-dried to obtain a granulated powder. Here, the amount of carbon blended was adjusted so as to obtain the target alloy structure.

次いで、当該造粒粉末をプレス成形し、以下の焼結条件で焼結することにより、刃先交換型切削チップの前駆体を得た。続いて、この刃先交換型切削チップの前駆体の刃先稜線に対しSiCブラシホーニング処理を行なうことにより、すくい面と逃げ面との交差部に、半径が約0.05mmのアール(R)を付与する刃先処理を行なった。引続き、この刃先交換型切削チップ前駆体の底面に対し、平坦研磨処理を行なった。以上のようにして、SEMT13T3AGSN−G(住友電工ハードメタル株式会社製)形状の刃先交換型切削チップを作製した。   Next, the granulated powder was press-molded and sintered under the following sintering conditions to obtain a blade tip-replaceable cutting tip precursor. Subsequently, an edge (R) having a radius of about 0.05 mm is imparted to the intersection of the rake face and the flank face by performing a SiC brush honing process on the edge edge line of the precursor of the blade edge replaceable cutting tip. Cutting edge processing was performed. Subsequently, a flat polishing process was performed on the bottom surface of the blade-tip-exchange-type cutting tip precursor. As described above, a cutting edge exchangeable cutting tip having a shape of SEMT13T3AGSN-G (manufactured by Sumitomo Electric Hardmetal Co., Ltd.) was produced.

続いて、このようにして得られた刃先交換型切削チップに対して、以下の成膜条件で被膜を形成した。なお、各刃先交換型切削チップにおいて、焼結条件と成膜条件の組合せは、以下の表1の通りである。   Subsequently, a coating film was formed under the following film forming conditions on the blade-tip-exchangeable cutting tip thus obtained. Table 1 below shows combinations of sintering conditions and film forming conditions in each cutting edge-exchangeable cutting tip.

<焼結条件>
<焼結条件1−A>
10Paの真空雰囲気で1200℃まで5℃/分の速度で昇温した後、7kPaのAr雰囲気で1400℃まで5℃/分の速度で昇温して60分間保持する。その後、7kPaのAr雰囲気で1340℃まで−5℃/分の速度で降温して10分間保持した後、80kPaのArガス雰囲気で室温まで切電炉冷した。
<Sintering conditions>
<Sintering condition 1-A>
After heating up to 1200 ° C. at a rate of 5 ° C./min in a vacuum atmosphere of 10 Pa, the temperature is raised to 1400 ° C. at a rate of 5 ° C./min in an Ar atmosphere of 7 kPa and held for 60 minutes. Thereafter, the temperature was lowered to 1340 ° C. at a rate of −5 ° C./min in a 7 kPa Ar atmosphere and held for 10 minutes, and then the furnace was cooled to room temperature in an 80 kPa Ar gas atmosphere.

なお、切電炉冷とは、焼結炉の加熱部(電気ヒーター)への電源を切断して冷却を行なうという冷却操作をいう。   The term “cutting-off furnace cooling” refers to a cooling operation in which cooling is performed by cutting off the power supply to the heating part (electric heater) of the sintering furnace.

<焼結条件1−B>
10Paの真空雰囲気で1200℃まで5℃/分の速度で昇温した後、7kPaのAr雰囲気で1400℃まで5℃/分の速度で昇温して60分間保持する。その後、7kPaのAr雰囲気で1300℃まで−5℃/分の速度で降温して20分間保持した後、80kPaのArガス雰囲気で室温まで切電炉冷した。
<Sintering condition 1-B>
After heating up to 1200 ° C. at a rate of 5 ° C./min in a vacuum atmosphere of 10 Pa, the temperature is raised to 1400 ° C. at a rate of 5 ° C./min in an Ar atmosphere of 7 kPa and held for 60 minutes. Thereafter, the temperature was lowered to 1300 ° C. at a rate of −5 ° C./min in an Ar atmosphere of 7 kPa and held for 20 minutes, and then the electric furnace was cooled to room temperature in an Ar gas atmosphere of 80 kPa.

<焼結条件1−C>
10Paの真空雰囲気で1200℃まで5℃/分の速度で昇温した後、7kPaのAr雰囲気で1400℃まで5℃/分の速度で昇温して60分間保持する。その後、7kPaのAr雰囲気で1280℃まで−5℃/分の速度で降温して30分間保持した後、80kPaのArガス雰囲気で室温まで切電炉冷した。
<Sintering condition 1-C>
After heating up to 1200 ° C. at a rate of 5 ° C./min in a vacuum atmosphere of 10 Pa, the temperature is raised to 1400 ° C. at a rate of 5 ° C./min in an Ar atmosphere of 7 kPa and held for 60 minutes. Thereafter, the temperature was lowered to 1280 ° C. at a rate of −5 ° C./min in an Ar atmosphere of 7 kPa and held for 30 minutes, and then the electric furnace was cooled to room temperature in an Ar gas atmosphere of 80 kPa.

<焼結条件1−D>
10Paの真空雰囲気で1200℃まで5℃/分の速度で昇温した後、7kPaのAr雰囲気で1400℃まで5℃/分の速度で昇温して60分間保持する。その後、7kPaのAr雰囲気で1340℃まで−5℃/分の速度で降温して60分間保持した後、80kPaのArガス雰囲気で室温まで切電炉冷した。
<Sintering condition 1-D>
After heating up to 1200 ° C. at a rate of 5 ° C./min in a vacuum atmosphere of 10 Pa, the temperature is raised to 1400 ° C. at a rate of 5 ° C./min in an Ar atmosphere of 7 kPa and held for 60 minutes. Thereafter, the temperature was lowered to 1340 ° C. at a rate of −5 ° C./min in an Ar atmosphere of 7 kPa and held for 60 minutes, and then the furnace was cooled to room temperature in an Ar gas atmosphere of 80 kPa.

この焼結条件は、焼結条件1−Aに比し、1340℃で60分間保持した後に冷却されているため、外周部の遊離炭素の減少が促進されることになる。   Since this sintering condition is cooled after being held at 1340 ° C. for 60 minutes as compared with the sintering condition 1-A, reduction of free carbon in the outer peripheral portion is promoted.

<焼結条件1−E>
10Paの真空雰囲気で1200℃まで5℃/分の速度で昇温した後、7kPaのAr雰囲気で1400℃まで5℃/分の速度で昇温して60分間保持する。その後、7kPaのAr雰囲気で1280℃まで−5℃/分の速度で降温して5分間保持した後、80kPaのArガス雰囲気で室温まで切電炉冷した。
<Sintering condition 1-E>
After heating up to 1200 ° C. at a rate of 5 ° C./min in a vacuum atmosphere of 10 Pa, the temperature is raised to 1400 ° C. at a rate of 5 ° C./min in an Ar atmosphere of 7 kPa and held for 60 minutes. Thereafter, the temperature was lowered to 1280 ° C. at a rate of −5 ° C./min in an Ar atmosphere of 7 kPa and held for 5 minutes, and then cooled down to room temperature in an Ar gas atmosphere of 80 kPa.

この焼結条件は、焼結条件1−Cに比し、1280℃で5分間保持した後に冷却されているため、外周部の遊離炭素の減少割合が相対的に小さくなっている。   Since this sintering condition is cooled after being held at 1280 ° C. for 5 minutes as compared with the sintering condition 1-C, the reduction rate of free carbon in the outer peripheral portion is relatively small.

<焼結条件1−F>
10Paの真空雰囲気で1200℃まで5℃/分の速度で昇温した後、7kPaのAr雰囲気で1400℃まで5℃/分の速度で昇温して60分間保持する。その後、80kPaのArガス雰囲気で室温まで切電炉冷した。
<Sintering condition 1-F>
After heating up to 1200 ° C. at a rate of 5 ° C./min in a vacuum atmosphere of 10 Pa, the temperature is raised to 1400 ° C. at a rate of 5 ° C./min in an Ar atmosphere of 7 kPa and held for 60 minutes. Thereafter, the furnace was cooled down to room temperature in an 80 kPa Ar gas atmosphere.

この焼結条件は、焼結条件1−Aに比し、1400℃で60分間保持した後に冷却されているため、外周部の遊離炭素の減少割合が相対的に小さくなっている。   Since this sintering condition is cooled after being held at 1400 ° C. for 60 minutes as compared with the sintering condition 1-A, the reduction rate of free carbon in the outer peripheral portion is relatively small.

<成膜条件>
<成膜条件1−a>
刃先交換型切削チップの表面に、物理蒸着法である公知のイオンプレーティング法を用いて3μmの超多層構造層と、0.5μmのTiSiCN層とを有する被膜を形成した。上記の超多層構造層は、8nmの厚みのAlTiSiN層と、6nmの厚みのTiSiN層とを交互に積層することにより形成した。このようにして成膜した被膜の圧縮残留応力をX線応力測定装置を用いたsin2ψ法により測定したところ、圧縮残留応力の絶対値が0.1GPa以上であることを確認した。
<Film formation conditions>
<Film formation condition 1-a>
A coating film having a 3 μm super multi-layer structure layer and a 0.5 μm TiSiCN layer was formed on the surface of the cutting edge-exchangeable cutting tip by using a known ion plating method which is a physical vapor deposition method. The super multi-layer structure layer was formed by alternately laminating an AlTiSiN layer having a thickness of 8 nm and a TiSiN layer having a thickness of 6 nm. When the compressive residual stress of the coating film thus formed was measured by the sin 2 ψ method using an X-ray stress measuring apparatus, it was confirmed that the absolute value of the compressive residual stress was 0.1 GPa or more.

<成膜条件1−b>
刃先交換型切削チップの表面に、物理蒸着法である公知のイオンプレーティング法を用いて3μmのTiAlN層である被膜を形成した。上記と同様にして圧縮残留応力の絶対値が0.1GPa以上であることを確認した。
<Deposition condition 1-b>
A coating film that is a 3 μm thick TiAlN layer was formed on the surface of the blade-tip-exchangeable cutting tip by using a known ion plating method that is a physical vapor deposition method. In the same manner as above, it was confirmed that the absolute value of the compressive residual stress was 0.1 GPa or more.

<成膜条件1−c>
刃先交換型切削チップの表面に、化学蒸着法である公知の気相合成法を用いて、TiN層(0.2μm)とMT−TiCN層(2.5μm)とκ−Al23層(0.8μm)とTiN層(0.2μm)とをこの順番で積層した被膜を形成した(括弧内の数値は厚みを示す)。上記と同様にして応力を測定したところ、絶対値が0.1GPa以上となる引張残留応力が付与されていることを確認した。
<Deposition conditions 1-c>
A TiN layer (0.2 μm), an MT-TiCN layer (2.5 μm), and a κ-Al 2 O 3 layer (on the surface of the blade-tip-exchangeable cutting tip, using a known vapor phase synthesis method that is a chemical vapor deposition method ( 0.8 μm) and a TiN layer (0.2 μm) were laminated in this order (a numerical value in parentheses indicates a thickness). When the stress was measured in the same manner as described above, it was confirmed that a tensile residual stress having an absolute value of 0.1 GPa or more was applied.

<評価>
<遊離炭素評価>
上記で作製した刃先交換型切削チップの遊離炭素評価を以下のようにして行なった。
<Evaluation>
<Evaluation of free carbon>
Evaluation of free carbon of the above-prepared blade tip cutting tip was performed as follows.

まず、刃先交換型切削チップをそれぞれ50個ずつ作製し、そのうちから30個の刃先交換型切削チップを選択し、その各刃先交換型切削チップを切断してラッピング加工した後、金属顕微鏡により刃先表面部の0.1mm幅において、組織観察を100〜1000倍の倍率で行ない、CIS 006C−2007の付表3と比較することにより、刃先交換型切削チップの外周部の厚みおよび遊離炭素量と、コア部の遊離炭素量とを同定した。同定は、上記30個の刃先交換型切削チップの平均値を採用した。その結果を表1に示す。   First, 50 blade-tip-replaceable cutting tips were prepared, 30 blade-tip-replaceable cutting tips were selected from them, and each blade-tip-replaceable cutting tip was cut and lapped, and then the surface of the blade edge was examined using a metal microscope. In the 0.1 mm width of the part, the structure is observed at a magnification of 100 to 1000 times, and compared with Table 3 of CIS 006C-2007, the thickness and free carbon amount of the outer peripheral part of the cutting edge exchangeable cutting tip, and the core Part of free carbon was identified. For the identification, the average value of the 30 cutting edge-exchangeable cutting tips was used. The results are shown in Table 1.

なお、表1中、遊離炭素の含有量が空欄(「−」)になっているものは、遊離炭素を含んでいないことを示す。また、「C02」、「C04」、「C06」、「C08」の順に、遊離炭素の含有量が増加することを示す(その基準は、CIS 006C−2007に規定されている通りである)。   In Table 1, those in which the content of free carbon is blank ("-") indicates that no free carbon is contained. Moreover, it shows that the content of free carbon increases in the order of “C02”, “C04”, “C06”, “C08” (the standard is as defined in CIS 006C-2007).

<寸法精度評価>
上記で作製した刃先交換型切削チップの寸法精度評価を以下のようにして行なった。
<Dimensional accuracy evaluation>
The dimensional accuracy evaluation of the above-prepared blade tip type cutting tip was performed as follows.

まず、刃先交換型切削チップをそれぞれ50個ずつ作製し、そのうちから7個の刃先交換型切削チップを選択して、それらを全て7つのポケットを有する型番WGC4160R(住友電工ハードメタル株式会社製)のカッタに取り付けた。なお、該カッタに刃先交換型切削チップを取り付けるポケットをNo.1〜No.7まで定めておき、No.1のポケットに取り付けた刃先交換型切削チップの位置(刃先の高さ)を基準として、No.2〜No.7のポケットに取り付けた刃先交換型切削チップの位置との高低差を刃振れ幅とし、その最大値および平均値を算出した。   First, 50 cutting edge-replaceable cutting tips were prepared, and 7 cutting edge-replaceable cutting tips were selected from among them, and they were all of model number WGC4160R (manufactured by Sumitomo Electric Hardmetal Co., Ltd.) having 7 pockets. Attached to the cutter. The pocket for attaching the cutting edge exchangeable cutting tip to the cutter is designated as No. 1-No. No. 7 is determined. No. 1 on the basis of the position (blade height) of the blade-tip-exchangeable cutting tip attached to the pocket 1. 2-No. The difference in height from the position of the blade-tip-exchangeable cutting tip attached to the 7 pocket was defined as the blade runout width, and the maximum value and the average value were calculated.

上記と同様の方法によって刃先交換型切削チップの刃振れ幅の最大値および平均値を10回測定し、その高低差の最大値を表1の「寸法精度評価」の「最大」の欄に示し、高低差の平均値を表1の「平均」の欄に示した。なお、刃振れ幅が小さいほど、刃先交換型切削チップの寸法精度が高いことを示し、寸法精度が高いことにより、表面面粗度が低くなり、被削材の面光沢も優れることになる。加えて、切削時における各切れ刃への負荷が均一となるため、刃先欠損が生じにくくなる。   The maximum value and average value of the blade runout width of the cutting edge replacement type cutting tip were measured 10 times by the same method as above, and the maximum value of the height difference was shown in the “Maximum” column of “Dimensional Accuracy Evaluation” in Table 1. The average value of the height difference is shown in the “average” column of Table 1. In addition, it shows that the dimensional accuracy of a blade-tip-exchange-type cutting tip is higher as the blade runout width is smaller. By the higher dimensional accuracy, the surface roughness is lowered and the surface gloss of the work material is also improved. In addition, since the load on each cutting edge at the time of cutting becomes uniform, it is difficult for the cutting edge to be lost.

因みに、寸法精度が極めて高い検査用のマスターチップを用いて、カッタの7つのポケットのそれぞれに取り付けて、刃先交換型切削チップの位置を測定し、その後に取り外すという動作を7回繰り返した。この7回の測定によって算出された刃振れ幅は2μm以下であった。このことから、カッタのポケット間の刃振れの影響は2μm以下とみなすことができる。   By the way, the operation of attaching to each of the seven pockets of the cutter using the master tip for inspection with extremely high dimensional accuracy, measuring the position of the blade-tip-exchangeable cutting tip, and then removing it was repeated seven times. The blade runout width calculated by these seven measurements was 2 μm or less. From this, the influence of the blade runout between the cutter pockets can be regarded as 2 μm or less.

次に、寸法精度が極めて高い検査用のマスターチップ7個を用いて、それぞれを寸法精度評価に用いるカッタの7つのポケットに取り付けて刃先交換型切削チップの位置および刃振れ幅を算出したところ、刃振れ幅が4μm以下であった。このことから、カッタのポケットのそれぞれにほぼ同一の寸法の刃先交換型切削チップを取り付けたときに、刃先交換型切削チップの刃振れの影響は4μm以下とみなすことができる。   Next, using seven inspection master tips with extremely high dimensional accuracy, each was attached to the seven pockets of the cutter used for dimensional accuracy evaluation, and the position and blade runout width of the blade tip replaceable cutting tip were calculated. The blade runout width was 4 μm or less. From this, when the blade tip replacement type cutting tip having substantially the same size is attached to each of the cutter pockets, the influence of the blade runout of the blade tip replacement type cutting tip can be regarded as 4 μm or less.

<切削評価−逃げ面摩耗量>
上記で得られた刃先交換型切削チップを用いて、鋼のミリング加工を行なうことにより耐摩耗性試験を行なった。
<Cutting evaluation-Flank wear amount>
The wear resistance test was carried out by milling steel using the above-obtained blade tip type cutting tip.

まず、上記で作製した刃先交換型切削チップの1つを型番WGC4160R(住友電工ハードメタル株式会社製)のカッタにセットし、これを用いて鋼の高速フライス試験を行なった。本性能評価は、7つの刃先交換型切削チップではなく、1つの刃先交換型切削チップのみをカッタに取り付けるという点で、上記の寸法精度評価とは異なる。なお、上記カッタには、ビスを用いて刃先交換型切削チップを取り付けた。   First, one of the cutting edge-exchangeable cutting tips produced above was set on a cutter of model number WGC4160R (manufactured by Sumitomo Electric Hardmetal Co., Ltd.), and a high-speed milling test of steel was performed using this. This performance evaluation is different from the above-described dimensional accuracy evaluation in that only one cutting edge replaceable cutting tip is attached to the cutter instead of seven cutting edge replaceable cutting tips. The cutter was provided with a blade-tip replaceable cutting tip using a screw.

高速フライス切削の条件は、被削材として、SCM435ブロック材(300mm×100mm)を用い、この被削材に対し、切削速度=270m/min、送り=0.30mm/刃、切込み量=1.5mm、センターカット、切削油:水溶性油、という条件で10分間切削加工を行なった。このようにして切削加工を行なった後に、コンパレーターを用いて刃先交換型切削チップの逃げ面摩耗量(VB)を測定した。その結果を表1の「逃げ面摩耗量(mm)」の欄に示す。なお、逃げ面摩耗量が少ないほど、耐摩耗性に優れていることを示している。   The conditions for high-speed milling were as follows: SCM435 block material (300 mm × 100 mm) was used as the work material, cutting speed = 270 m / min, feed = 0.30 mm / tooth, depth of cut = 1. Cutting was performed for 10 minutes under the conditions of 5 mm, center cut, cutting oil: water-soluble oil. After cutting in this manner, the flank wear amount (VB) of the cutting edge-exchangeable cutting tip was measured using a comparator. The result is shown in the column of “flank wear amount (mm)” in Table 1. In addition, it has shown that it is excellent in abrasion resistance, so that the amount of flank wear is small.

<切削評価−破損率>
上記で得られた刃先交換型切削チップを用いて、鋼の断続切削加工を行なうことにより靭性試験を行なった。
<Cutting evaluation-Damage rate>
The toughness test was performed by performing intermittent cutting of steel using the cutting edge-exchangeable cutting tip obtained above.

まず、上記で作製した刃先交換型切削チップの7つを型番WGC4160R(住友電工ハードメタル株式会社製)のカッタの7つのポケットにそれぞれセットし、これを用いて鋼の断続切削加工を行なった。本性能評価は、上記の7つの刃先交換型切削チップの刃振れが、該刃振れの平均値の±3μm以下となる条件で行なった。   First, seven of the cutting edge-exchangeable cutting tips produced above were set in seven pockets of a cutter of model number WGC4160R (manufactured by Sumitomo Electric Hardmetal Co., Ltd.), and intermittent cutting of steel was performed using this. This performance evaluation was performed under the condition that the blade runout of the above seven blade-tip-exchangeable cutting tips was within ± 3 μm of the average value of the blade runout.

鋼の断続切削加工の条件は、被削材として、S45C φ10穴空き材ブロック材(300mm×100mm)を用い、この被削材に対し、切削速度=175m/min、送り=0.55mm/刃、切込み量2.0mm、センターカット、切削油なし、という条件で1分間切削加工を行なった。この条件で断続切削加工を4回行ない、全28の刃先交換型切削チップのうちの破損が生じた刃先交換型切削チップの割合を破損率(%)として算出した。その結果を表1の「破損率(%)」の欄に示す。破損率が低いほど、刃先強度が優れていることを示している。   The conditions for the intermittent cutting of the steel are as follows: S45C φ10 perforated material block material (300 mm × 100 mm) is used as the work material, cutting speed = 175 m / min, feed = 0.55 mm / tooth The cutting was performed for 1 minute under the conditions of a cutting depth of 2.0 mm, a center cut, and no cutting oil. Intermittent cutting was performed four times under these conditions, and the ratio of the cutting edge replaceable cutting tips out of the total 28 cutting edge replaceable cutting tips was calculated as the failure rate (%). The result is shown in the column of “breakage rate (%)” in Table 1. The lower the breakage rate, the better the cutting edge strength.

<切削評価−表面粗度Ra/加工面光沢>
上記で得られた刃先交換型切削チップを用いて、被削材の加工面試験を行なった。
<Cutting evaluation-surface roughness Ra / machined surface gloss>
Using the cutting edge-exchangeable cutting tip obtained above, a work surface test of the work material was performed.

まず、上記で作製した刃先交換型切削チップの7つを型番WGC4160R(住友電工ハードメタル株式会社製)のカッタの7つのポケットにそれぞれセットし、これを用いて炭素鋼の切削加工を行なった。本性能評価は、上記の7つの刃先交換型切削チップの刃振れが、該刃振れの平均値の±3μm以下となる条件で行なった。炭素鋼の切削加工の条件は、被削材として、S15Cブロック材(300mm×100mm)を用い、この被削材に対し、切削速度=160m/min、送り=0.27mm/刃、切込み量1.5mm、センターカット、切削油なし、という条件で1パス行なった。このようにして切削加工した被削材の加工面の表面粗度(Ra)をJIS B 0601−1994で規定された方法で測定し、その結果を表1の「表面粗度Ra(μm)」の欄に示した。表面粗度の値が小さいほど加工面が滑らかであり、刃先交換型切削チップの寸法精度が優れていることを示している。また、このようにして加工した被削材の加工面の目視評価を行ない、その結果を表1の「加工面光沢」の欄に示した。光沢が鏡面に近いものほど、刃先交換型切削チップの寸法精度が優れていることを示している。   First, seven of the cutting edge-exchangeable cutting tips produced above were set in seven pockets of a cutter of model number WGC4160R (manufactured by Sumitomo Electric Hardmetal Co., Ltd.), and carbon steel was cut using this. This performance evaluation was performed under the condition that the blade runout of the above seven blade-tip-exchangeable cutting tips was within ± 3 μm of the average value of the blade runout. The cutting conditions of the carbon steel were S15C block material (300 mm × 100 mm) as the work material, cutting speed = 160 m / min, feed = 0.27 mm / tooth, cutting depth 1 for this work material. 1 pass was performed under the conditions of 5 mm, center cut, and no cutting oil. The surface roughness (Ra) of the machined surface of the work material cut in this way was measured by the method defined in JIS B 0601-1994, and the result is “Surface roughness Ra (μm)” in Table 1. It is shown in the column. The smaller the value of the surface roughness, the smoother the machined surface, and the better the dimensional accuracy of the cutting edge-exchangeable cutting tip. Further, visual evaluation of the processed surface of the work material processed in this way was performed, and the result is shown in the column “Gloss of processed surface” in Table 1. The closer the gloss is to the mirror surface, the better the dimensional accuracy of the blade-tip-exchangeable cutting tip.

Figure 0005978671
Figure 0005978671

表1中、刃先交換型切削チップNo.1〜12が本発明の実施例であり、No.13〜15が比較例である(比較例には「*」が付されている)。   In Table 1, cutting edge exchange type cutting tip No. 1 to 12 are examples of the present invention. 13 to 15 are comparative examples (the comparative example is marked with “*”).

表1より明らかなように、本発明の刃先交換型切削チップは、外周部に遊離炭素を含んでおらず、以って切削性能と寸法精度とを両立させたものであることが確認できた。   As can be seen from Table 1, it was confirmed that the cutting edge-exchangeable cutting tip of the present invention does not contain free carbon in the outer peripheral portion, and thus has both cutting performance and dimensional accuracy. .

<実施例2>
以下のようにして表面に被膜を有する超硬合金からなる刃先交換型切削チップNo.1〜15を作製した(ただしNo.8とNo.15は被膜を有していない)。
<Example 2>
The cutting edge replacement type cutting tip No. 1 made of cemented carbide having a coating on the surface as follows. 1-15 were produced (however, No. 8 and No. 15 did not have a film).

まず、7.0質量%のCoと、WC(残部)とからなる組成に配合した原料粉末を準備した。   First, the raw material powder mix | blended with the composition which consists of 7.0 mass% Co and WC (remainder) was prepared.

続いて、エタノール溶媒と超硬合金製ボールとを備えたボールミルに対して、上記で準備した原料粉末とパラフィンワックス(原料粉末に対して2.0質量%)とを投入して、36時間粉砕混合することにより混合物を得た。   Subsequently, the raw material powder prepared above and paraffin wax (2.0% by mass with respect to the raw material powder) were charged into a ball mill equipped with an ethanol solvent and a cemented carbide ball, and pulverized for 36 hours. A mixture was obtained by mixing.

その後、この混合物をスプレードライ乾燥して造粒粉末を得た。ここで、配合炭素量は目的の合金組織となるよう調整した。   Thereafter, this mixture was spray-dried to obtain a granulated powder. Here, the amount of carbon blended was adjusted so as to obtain the target alloy structure.

次いで、当該造粒粉末をプレス成形し、以下の焼結条件で焼結することにより、刃先交換型切削チップの前駆体を得た。続いて、この刃先交換型切削チップの前駆体の刃先稜線に対しSiCブラシホーニング処理を行なうことにより、すくい面と逃げ面との交差部に、半径が約0.05mmのアール(R)を付与する刃先処理を行なった。引続き、この刃先交換型切削チップ前駆体の底面に対し、平坦研磨処理を行なった。以上のようにして、SNMT1205ZNEN−G(住友電工ハードメタル株式会社製)形状の刃先交換型切削チップを作製した。   Next, the granulated powder was press-molded and sintered under the following sintering conditions to obtain a blade tip-replaceable cutting tip precursor. Subsequently, an edge (R) having a radius of about 0.05 mm is imparted to the intersection of the rake face and the flank face by performing a SiC brush honing process on the edge edge line of the precursor of the blade edge replaceable cutting tip. Cutting edge processing was performed. Subsequently, a flat polishing process was performed on the bottom surface of the blade-tip-exchange-type cutting tip precursor. As described above, a blade-tip-exchangeable cutting tip having a shape of SNMT1205ZNEN-G (manufactured by Sumitomo Electric Hardmetal Co., Ltd.) was produced.

続いて、このようにして得られた刃先交換型切削チップに対して、以下の成膜条件で被膜を形成した。なお、各刃先交換型切削チップにおいて、焼結条件と成膜条件の組合せは、以下の表2の通りである。   Subsequently, a coating film was formed under the following film forming conditions on the blade-tip-exchangeable cutting tip thus obtained. Table 2 below shows combinations of sintering conditions and film forming conditions in each blade-tip-exchangeable cutting tip.

<焼結条件>
<焼結条件2−A>
10Paの真空雰囲気で1200℃まで5℃/分の速度で昇温した後、7kPaのAr雰囲気で1450℃まで5℃/分の速度で昇温して60分間保持する。その後、7kPaのAr雰囲気で1340℃まで−5℃/分の速度で降温して10分間保持した後、80kPaのArガス雰囲気で室温まで切電炉冷した。
<Sintering conditions>
<Sintering condition 2-A>
The temperature is raised to 1200 ° C. at a rate of 5 ° C./minute in a vacuum atmosphere of 10 Pa, and then heated to 1450 ° C. at a rate of 5 ° C./minute in an Ar atmosphere of 7 kPa and held for 60 minutes. Thereafter, the temperature was lowered to 1340 ° C. at a rate of −5 ° C./min in a 7 kPa Ar atmosphere and held for 10 minutes, and then the furnace was cooled to room temperature in an 80 kPa Ar gas atmosphere.

<焼結条件2−B>
10Paの真空雰囲気で1200℃まで5℃/分の速度で昇温した後、7kPaのAr雰囲気で1450℃まで5℃/分の速度で昇温して60分間保持する。その後、7kPaのAr雰囲気で1300℃まで−5℃/分の速度で降温して20分間保持した後、80kPaのArガス雰囲気で室温まで切電炉冷した。
<Sintering condition 2-B>
The temperature is raised to 1200 ° C. at a rate of 5 ° C./minute in a vacuum atmosphere of 10 Pa, and then heated to 1450 ° C. at a rate of 5 ° C./minute in an Ar atmosphere of 7 kPa and held for 60 minutes. Thereafter, the temperature was lowered to 1300 ° C. at a rate of −5 ° C./min in an Ar atmosphere of 7 kPa and held for 20 minutes, and then the electric furnace was cooled to room temperature in an Ar gas atmosphere of 80 kPa.

<焼結条件2−C>
10Paの真空雰囲気で1200℃まで5℃/分の速度で昇温した後、7kPaのAr雰囲気で1450℃まで5℃/分の速度で昇温して60分間保持する。その後、7kPaのAr雰囲気で1280℃まで−5℃/分の速度で降温して30分間保持した後、80kPaのArガス雰囲気で室温まで切電炉冷した。
<Sintering condition 2-C>
The temperature is raised to 1200 ° C. at a rate of 5 ° C./minute in a vacuum atmosphere of 10 Pa, and then heated to 1450 ° C. at a rate of 5 ° C./minute in an Ar atmosphere of 7 kPa and held for 60 minutes. Thereafter, the temperature was lowered to 1280 ° C. at a rate of −5 ° C./min in an Ar atmosphere of 7 kPa and held for 30 minutes, and then the electric furnace was cooled to room temperature in an Ar gas atmosphere of 80 kPa.

<焼結条件2−D>
10Paの真空雰囲気で1200℃まで5℃/分の速度で昇温した後、7kPaのAr雰囲気で1450℃まで5℃/分の速度で昇温して60分間保持する。その後、7kPaのAr雰囲気で1340℃まで−5℃/分の速度で降温して60分間保持した後、80kPaのArガス雰囲気で室温まで切電炉冷した。
<Sintering condition 2-D>
The temperature is raised to 1200 ° C. at a rate of 5 ° C./minute in a vacuum atmosphere of 10 Pa, and then heated to 1450 ° C. at a rate of 5 ° C./minute in an Ar atmosphere of 7 kPa and held for 60 minutes. Thereafter, the temperature was lowered to 1340 ° C. at a rate of −5 ° C./min in an Ar atmosphere of 7 kPa and held for 60 minutes, and then the furnace was cooled to room temperature in an Ar gas atmosphere of 80 kPa.

この焼結条件は、焼結条件2−Aに比し、1340℃で60分間保持した後に冷却されているため、外周部の遊離炭素の減少が促進されることになる。   Since this sintering condition is cooled after being held at 1340 ° C. for 60 minutes as compared with the sintering condition 2-A, reduction of free carbon in the outer peripheral portion is promoted.

<焼結条件2−E>
10Paの真空雰囲気で1200℃まで5℃/分の速度で昇温した後、7kPaのAr雰囲気で1450℃まで5℃/分の速度で昇温して60分間保持する。その後、7kPaのAr雰囲気で1280℃まで−5℃/分の速度で降温して5分間保持した後、80kPaのArガス雰囲気で室温まで切電炉冷した。
<Sintering condition 2-E>
The temperature is raised to 1200 ° C. at a rate of 5 ° C./minute in a vacuum atmosphere of 10 Pa, and then heated to 1450 ° C. at a rate of 5 ° C./minute in an Ar atmosphere of 7 kPa and held for 60 minutes. Thereafter, the temperature was lowered to 1280 ° C. at a rate of −5 ° C./min in an Ar atmosphere of 7 kPa and held for 5 minutes, and then cooled down to room temperature in an Ar gas atmosphere of 80 kPa.

この焼結条件は、焼結条件2−Cに比し、1280℃で5分間保持した後に冷却されているため、外周部の遊離炭素の減少割合が相対的に小さくなっている。   Since this sintering condition is cooled after being held at 1280 ° C. for 5 minutes as compared with the sintering condition 2-C, the reduction rate of free carbon in the outer peripheral portion is relatively small.

<焼結条件2−F>
10Paの真空雰囲気で1200℃まで5℃/分の速度で昇温した後、7kPaのAr雰囲気で1450℃まで5℃/分の速度で昇温して60分間保持する。その後、80kPaのArガス雰囲気で室温まで切電炉冷した。
<Sintering condition 2-F>
The temperature is raised to 1200 ° C. at a rate of 5 ° C./minute in a vacuum atmosphere of 10 Pa, and then heated to 1450 ° C. at a rate of 5 ° C./minute in an Ar atmosphere of 7 kPa and held for 60 minutes. Thereafter, the furnace was cooled down to room temperature in an 80 kPa Ar gas atmosphere.

この焼結条件は、焼結条件2−Aに比し、1450℃で60分間保持した後に冷却されているため、外周部の遊離炭素の減少割合が相対的に小さくなっている。   Since this sintering condition is cooled after being held at 1450 ° C. for 60 minutes as compared with the sintering condition 2-A, the reduction rate of free carbon in the outer peripheral portion is relatively small.

<成膜条件>
<成膜条件2−a>
刃先交換型切削チップの表面に、物理蒸着法である公知のイオンプレーティング法を用いて3μmの超多層構造層と、0.2μmのTiAlCN層とを有する被膜を形成した。上記の超多層構造層は、8nmの厚みのAlTiN層と、8nmの厚みのTiSiN層とを交互に積層することにより形成した。このようにして成膜した被膜の圧縮残留応力をX線応力測定装置を用いたsin2ψ法により測定したところ、圧縮残留応力の絶対値が0.1GPa以上であることを確認した。
<Film formation conditions>
<Film formation condition 2-a>
A coating film having a 3 μm super multi-layer structure layer and a 0.2 μm TiAlCN layer was formed on the surface of the cutting edge exchange type cutting tip by using a known ion plating method which is a physical vapor deposition method. The super multi-layer structure layer was formed by alternately laminating an AlTiN layer having a thickness of 8 nm and a TiSiN layer having a thickness of 8 nm. When the compressive residual stress of the coating film thus formed was measured by the sin 2 ψ method using an X-ray stress measuring apparatus, it was confirmed that the absolute value of the compressive residual stress was 0.1 GPa or more.

<成膜条件2−b>
刃先交換型切削チップの表面に、物理蒸着法である公知のイオンプレーティング法を用いて3μmのTiAlCrN層である被膜を形成した。上記と同様にして圧縮残留応力の絶対値が0.1GPa以上であることを確認した。
<Deposition condition 2-b>
A coating film which is a 3 μm thick TiAlCrN layer was formed on the surface of the cutting edge-exchangeable cutting tip by using a known ion plating method which is a physical vapor deposition method. In the same manner as above, it was confirmed that the absolute value of the compressive residual stress was 0.1 GPa or more.

<成膜条件2−c>
刃先交換型切削チップの表面に、化学蒸着法である公知の気相合成法を用いて、TiN層(0.2μm)とMT−TiCN層(3.5μm)とTiBN層(0.5μm)とα−Al23層(2.2μm)とTiN層(0.2μm)とをこの順番で積層した被膜を形成した(括弧内の数値は厚みを示す)。上記と同様にして応力を測定したところ、絶対値が0.1GPa以上となる引張残留応力が付与されていることを確認した。
<Deposition conditions 2-c>
A TiN layer (0.2 μm), an MT-TiCN layer (3.5 μm), and a TiBN layer (0.5 μm) are formed on the surface of the cutting edge-exchangeable cutting tip by using a known vapor phase synthesis method that is a chemical vapor deposition method. A film in which an α-Al 2 O 3 layer (2.2 μm) and a TiN layer (0.2 μm) were laminated in this order was formed (the value in parentheses indicates the thickness). When the stress was measured in the same manner as described above, it was confirmed that a tensile residual stress having an absolute value of 0.1 GPa or more was applied.

<評価>
<遊離炭素評価>
上記で作製した刃先交換型切削チップの遊離炭素評価を実施例1と同様にして行なった。その結果を表2に示す。
<Evaluation>
<Evaluation of free carbon>
Evaluation of free carbon of the blade-tip-exchangeable cutting tip produced above was performed in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 2.

<寸法精度評価>
上記で作製した刃先交換型切削チップの寸法精度評価を以下のようにして行なった。
<Dimensional accuracy evaluation>
The dimensional accuracy evaluation of the above-prepared blade tip type cutting tip was performed as follows.

まず、刃先交換型切削チップをそれぞれ50個ずつ作製し、そのうちから8個の刃先交換型切削チップを選択して、それらを全て8つのポケットを有する型番DNX12125R(住友電工ハードメタル株式会社製)のカッタに取り付けた。なお、該カッタに刃先交換型切削チップを取り付けるポケットをNo.1〜No.8まで定めておき、No.1のポケットに取り付けた刃先交換型切削チップの位置(刃先の高さ)を基準として、No.2〜No.8のポケットに取り付けた刃先交換型切削チップの位置との高低差を刃振れ幅とし、その最大値および平均値を算出した。   First, 50 blade-tip-exchangeable cutting tips were prepared, each of which eight blade-tip-exchangeable cutting tips were selected, and all of them were model number DNX12125R (manufactured by Sumitomo Electric Hardmetal Co., Ltd.) having eight pockets. Attached to the cutter. The pocket for attaching the cutting edge exchangeable cutting tip to the cutter is designated as No. 1-No. No. 8 is determined. No. 1 on the basis of the position (blade height) of the blade-tip-exchangeable cutting tip attached to the pocket 1. 2-No. The difference in height from the position of the blade-tip-exchangeable cutting tip attached to the eight pockets was taken as the blade runout width, and the maximum value and the average value were calculated.

上記と同様の方法によって刃先交換型切削チップの刃振れ幅の最大値および平均値を10回測定し、その高低差の最大値を表2の「寸法精度評価」の「最大」の欄に示し、高低差の平均値を表2の「平均」の欄に示した。なお、刃振れ幅が小さいほど、刃先交換型切削チップの寸法精度が高いことを示し、寸法精度が高いことにより、表面面粗度が低くなり、被削材の面光沢も優れることになる。加えて、切削時における各切れ刃への負荷が均一となるため、刃先欠損が生じにくくなる。   The maximum value and average value of the blade runout width of the cutting edge replacement type cutting tip were measured 10 times by the same method as above, and the maximum value of the height difference was shown in the “Maximum” column of “Dimensional accuracy evaluation” in Table 2. The average value of the height difference is shown in the “average” column of Table 2. In addition, it shows that the dimensional accuracy of a blade-tip-exchange-type cutting tip is higher as the blade runout width is smaller. By the higher dimensional accuracy, the surface roughness is lowered and the surface gloss of the work material is also improved. In addition, since the load on each cutting edge at the time of cutting becomes uniform, it is difficult for the cutting edge to be lost.

因みに、寸法精度が極めて高い検査用のマスターチップを用いて、カッタの8つのポケットのそれぞれに取り付けて、刃先交換型切削チップの位置を測定し、その後に取り外すという動作を8回繰り返した。この8回の測定によって算出された刃振れ幅は3μm以下であった。このことから、カッタのポケット間の刃振れの影響は3μm以下とみなすことができる。   By the way, the operation of attaching to each of the eight pockets of the cutter using the inspection master tip with extremely high dimensional accuracy, measuring the position of the cutting edge exchangeable cutting tip, and then removing it was repeated eight times. The blade run width calculated by these eight measurements was 3 μm or less. From this, it can be considered that the influence of the blade runout between the pockets of the cutter is 3 μm or less.

次に、寸法精度が極めて高い検査用のマスターチップ8個を用いて、それぞれを寸法精度評価に用いるカッタの8つのポケットに取り付けて刃先交換型切削チップの位置および刃振れ幅を算出したところ、刃振れ幅が6μm以下であった。このことから、カッタのポケットのそれぞれにほぼ同一の寸法の刃先交換型切削チップを取り付けたときに、刃先交換型切削チップの刃振れの影響は6μm以下とみなすことができる。   Next, using eight inspection master tips with extremely high dimensional accuracy, each was attached to eight pockets of a cutter used for dimensional accuracy evaluation, and the position and blade runout width of the blade tip replaceable cutting tip were calculated. The blade run width was 6 μm or less. From this, when the blade tip replacement type cutting tip having substantially the same size is attached to each of the cutter pockets, the influence of the blade runout of the blade tip replacement type cutting tip can be regarded as 6 μm or less.

<切削評価−逃げ面摩耗量>
上記で得られた刃先交換型切削チップを用いて、鋳鉄のミリング加工を行なうことにより耐摩耗性試験を行なった。
<Cutting evaluation-Flank wear amount>
The wear resistance test was performed by milling cast iron using the above-obtained blade tip type cutting tip.

まず、上記で作製した刃先交換型切削チップの1つを型番DNX12125R(住友電工ハードメタル株式会社製)のカッタにセットし、これを用いて鋳鉄のフライス試験を行なった。本性能評価は、8つの刃先交換型切削チップではなく、1つの刃先交換型切削チップのみをカッタに取り付けるという点で、上記の寸法精度評価とは異なる。なお、上記カッタには、ビスを用いて刃先交換型切削チップを取り付けた。   First, one of the cutting edge exchange type cutting tips produced above was set on a cutter of model number DNX12125R (manufactured by Sumitomo Electric Hardmetal Co., Ltd.), and a cast iron milling test was performed using this. This performance evaluation differs from the dimensional accuracy evaluation described above in that only one cutting edge replacement type cutting tip is attached to the cutter instead of eight cutting edge replacement type cutting tips. The cutter was provided with a blade-tip replaceable cutting tip using a screw.

フライス切削の条件は、被削材として、FC250ブロック材(300mm×100mm)を用い、この被削材に対し、切削速度=150m/min、送り=0.25mm/刃、切込み量=3.0mm、センターカット、切削油:なし、という条件で5分間切削加工を行なった。このようにして切削加工を行なった後に、コンパレーターを用いて刃先交換型切削チップの逃げ面摩耗量(VB)を測定した。その結果を表2の「逃げ面摩耗量(mm)」の欄に示す。なお、逃げ面摩耗量が少ないほど、耐摩耗性に優れていることを示している。   The milling conditions were as follows: FC250 block material (300 mm x 100 mm) was used as the work material. Cutting speed = 150 m / min, feed = 0.25 mm / blade, depth of cut = 3.0 mm for this work material. Then, cutting was performed for 5 minutes under the conditions of center cutting and cutting oil: none. After cutting in this manner, the flank wear amount (VB) of the cutting edge-exchangeable cutting tip was measured using a comparator. The result is shown in the column of “flank wear amount (mm)” in Table 2. In addition, it has shown that it is excellent in abrasion resistance, so that the amount of flank wear is small.

<切削評価−破損率>
上記で得られた刃先交換型切削チップを用いて、鋼の断続切削加工を行なうことにより靭性試験を行なった。
<Cutting evaluation-Damage rate>
The toughness test was performed by performing intermittent cutting of steel using the cutting edge-exchangeable cutting tip obtained above.

まず、上記で作製した刃先交換型切削チップの8つを型番DNX12125R(住友電工ハードメタル株式会社製)のカッタの8つのポケットにそれぞれセットし、これを用いて鋼の断続切削加工を行なった。本性能評価は、上記の8つの刃先交換型切削チップの刃振れが、該刃振れの平均値の±3μm以下となる条件で行なった。   First, eight of the cutting edge-exchangeable cutting tips produced above were set in eight pockets of a cutter of model number DNX12125R (manufactured by Sumitomo Electric Hardmetal Co., Ltd.), and intermittent cutting of steel was performed using them. This performance evaluation was performed under the condition that the blade runout of the eight blade-tip-exchangeable cutting tips was within ± 3 μm of the average value of the blade runout.

鋼の断続切削加工の条件は、被削材として、SCM435スリット有ブロック材(300mm×100mm)を用い、この被削材に対し、切削速度=140m/min、送り=0.50mm/刃、切込み量2.0mm、センターカット、切削油なし、という条件で1パス切削加工を行なった。この条件で断続切削加工を4回行ない、全32の刃先交換型切削チップのうちの破損が生じた刃先交換型切削チップの割合を破損率(%)として算出した。その結果を表2の「破損率(%)」の欄に示す。破損率が低いほど、刃先強度が優れていることを示している。   The condition of the intermittent cutting process of steel is that a block material with SCM435 slit (300 mm × 100 mm) is used as a work material, and cutting speed = 140 m / min, feed = 0.50 mm / blade, incision for this work material. One-pass cutting was performed under the conditions that the amount was 2.0 mm, center cut, and no cutting oil. Intermittent cutting was performed four times under these conditions, and the ratio of the cutting edge-replaceable cutting tips out of the total 32 cutting-edge replacement cutting tips was calculated as the failure rate (%). The results are shown in the column “Damage rate (%)” in Table 2. The lower the breakage rate, the better the cutting edge strength.

<切削評価−表面粗度Ra/加工面光沢>
上記で得られた刃先交換型切削チップを用いて、被削材の加工面試験を行なった。
<Cutting evaluation-surface roughness Ra / machined surface gloss>
Using the cutting edge-exchangeable cutting tip obtained above, a work surface test of the work material was performed.

まず、上記で作製した刃先交換型切削チップの8つを型番DNX12125R(住友電工ハードメタル株式会社製)のカッタの8つのポケットにそれぞれセットし、これを用いて炭素鋼の切削加工を行なった。本性能評価は、上記の8つの刃先交換型切削チップの刃振れが、該刃振れの平均値の±3μm以下となる条件で行なった。炭素鋼の切削加工の条件は、被削材として、Scr420Hブロック材(300mm×100mm)を用い、この被削材に対し、切削速度=180m/min、送り=0.26mm/刃、切込み量1.5mm、センターカット、切削油なし、という条件で1パス行なった。このようにして切削加工した被削材の加工面の表面粗度(Ra)をJIS B 0601−1994で規定された方法で測定し、その結果を表2の「表面粗度Ra(μm)」の欄に示した。表面粗度の値が小さいほど加工面が滑らかであり、刃先交換型切削チップの寸法精度が優れていることを示している。また、このようにして加工した被削材の加工面の目視評価を行ない、その結果を表2の「加工面光沢」の欄に示した。光沢が鏡面に近いものほど、刃先交換型切削チップの寸法精度が優れていることを示している。   First, eight of the cutting edge-exchangeable cutting tips produced above were set in eight pockets of a cutter of model number DNX12125R (manufactured by Sumitomo Electric Hardmetal Co., Ltd.), and carbon steel was cut using this. This performance evaluation was performed under the condition that the blade runout of the eight blade-tip-exchangeable cutting tips was within ± 3 μm of the average value of the blade runout. The cutting conditions for carbon steel are Scr420H block material (300 mm × 100 mm) as the work material, cutting speed = 180 m / min, feed = 0.26 mm / blade, cutting depth 1 for this work material. 1 pass was performed under the conditions of 5 mm, center cut, and no cutting oil. The surface roughness (Ra) of the machined surface of the work material cut in this way was measured by the method defined in JIS B 0601-1994, and the result is “Surface roughness Ra (μm)” in Table 2. It is shown in the column. The smaller the value of the surface roughness, the smoother the machined surface, and the better the dimensional accuracy of the cutting edge-exchangeable cutting tip. Further, visual evaluation of the processed surface of the work material processed in this way was performed, and the result is shown in the column “Gloss of processed surface” in Table 2. The closer the gloss is to the mirror surface, the better the dimensional accuracy of the blade-tip-exchangeable cutting tip.

Figure 0005978671
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表2中、刃先交換型切削チップNo.1〜12が本発明の実施例であり、No.13〜15が比較例である(比較例には「*」が付されている)。   In Table 2, cutting edge exchange type cutting tip No. 1 to 12 are examples of the present invention. 13 to 15 are comparative examples (the comparative example is marked with “*”).

表2より明らかなように、本発明の刃先交換型切削チップは、外周部に遊離炭素を含んでおらず、以って切削性能と寸法精度とを両立させたものであることが確認できた。   As is apparent from Table 2, it was confirmed that the cutting edge-exchangeable cutting tip of the present invention does not contain free carbon in the outer peripheral portion, and thus achieves both cutting performance and dimensional accuracy. .

<実施例3>
以下のようにしてサーメットからなる刃先交換型切削チップNo.1〜14を作製した(ただしNo.6〜8は表面に被膜を有している)。
<Example 3>
The blade-tip-exchangeable cutting tip No. made of cermet as follows. 1-14 were produced (however, No. 6-8 has a film on the surface).

まず、2.0質量%のTaCと、2.0質量%のNbCと、7.0質量%のMo2Cと、11.0質量%のWCと、8.0質量%のCoと、8.0質量%のNiと、TiCN(残部)とからなる組成に配合した原料粉末を準備した。 First, 2.0 wt% TaC, 2.0 wt% NbC, 7.0 wt% Mo 2 C, 11.0 wt% WC, 8.0 wt% Co, 8 A raw material powder blended in a composition composed of 0.0 mass% Ni and TiCN (remainder) was prepared.

続いて、エタノール溶媒と超硬合金製ボールとを備えたボールミルに対して、上記で準備した原料粉末とパラフィンワックス(原料粉末に対して3.0質量%)とを投入して、72時間粉砕混合することにより混合物を得た。   Subsequently, the raw material powder prepared above and paraffin wax (3.0% by mass with respect to the raw material powder) were charged into a ball mill equipped with an ethanol solvent and a cemented carbide ball, and pulverized for 72 hours. A mixture was obtained by mixing.

その後、この混合物をスプレードライ乾燥して造粒粉末を得た。ここで、配合炭素量は目的の合金組織となるよう調整した。   Thereafter, this mixture was spray-dried to obtain a granulated powder. Here, the amount of carbon blended was adjusted so as to obtain the target alloy structure.

次いで、当該造粒粉末をプレス成形し、以下の焼結条件で焼結することにより、刃先交換型切削チップの前駆体を得た。続いて、この刃先交換型切削チップの前駆体の刃先稜線に対しダイヤモンドブラシホーニング処理を行なうことにより、すくい面と逃げ面との交差部に、半径が約0.08mmのアール(R)を付与する刃先処理を行なった。引続き、この刃先交換型切削チップ前駆体の底面に対し、平坦研磨処理を行なった。以上のようにして、SOMT120408PDER−H(住友電工ハードメタル株式会社製)形状の刃先交換型切削チップを作製した。   Next, the granulated powder was press-molded and sintered under the following sintering conditions to obtain a blade tip-replaceable cutting tip precursor. Subsequently, a diamond brush honing process is performed on the edge of the cutting edge precursor of the exchangeable cutting tip, thereby providing a radius (R) having a radius of about 0.08 mm at the intersection of the rake face and the flank face. Cutting edge processing was performed. Subsequently, a flat polishing process was performed on the bottom surface of the blade-tip-exchange-type cutting tip precursor. As described above, a cutting edge exchangeable cutting tip having a shape of SOMT120408PDER-H (manufactured by Sumitomo Electric Hardmetal Co., Ltd.) was produced.

続いて、このようにして得られた刃先交換型切削チップに対して、No.6〜8については以下の成膜条件で被膜を形成した。なお、各刃先交換型切削チップにおいて、焼結条件と成膜条件の組合せは、以下の表3の通りである。   Subsequently, for the blade-tip-exchangeable cutting tip thus obtained, No. About 6-8, the film was formed on the following film-forming conditions. Table 3 below shows the combinations of the sintering conditions and the film forming conditions in each cutting edge-exchangeable cutting tip.

<焼結条件>
<焼結条件3−A>
10Paの真空雰囲気で1200℃まで5℃/分の速度で昇温した後、1kPaのN2雰囲気で1500℃まで5℃/分の速度で昇温して60分間保持する。その後、10Paの真空雰囲気で1340℃まで−5℃/分の速度で降温して20分間保持した後、80kPaのArガス雰囲気で室温まで切電炉冷した。
<Sintering conditions>
<Sintering condition 3-A>
The temperature is raised to 1200 ° C. at a rate of 5 ° C./min in a vacuum atmosphere of 10 Pa, and then heated to 1500 ° C. at a rate of 5 ° C./min in a 1 kPa N 2 atmosphere and held for 60 minutes. Thereafter, the temperature was lowered to 1340 ° C. at a rate of −5 ° C./min in a 10 Pa vacuum atmosphere and held for 20 minutes, and then the furnace was cooled to room temperature in an 80 kPa Ar gas atmosphere.

<焼結条件3−B>
10Paの真空雰囲気で1200℃まで5℃/分の速度で昇温した後、1kPaのN2雰囲気で1500℃まで5℃/分の速度で昇温して60分間保持する。その後、10Paの真空雰囲気で1300℃まで−5℃/分の速度で降温して30分間保持した後、80kPaのArガス雰囲気で室温まで切電炉冷した。
<Sintering condition 3-B>
The temperature is raised to 1200 ° C. at a rate of 5 ° C./min in a vacuum atmosphere of 10 Pa, and then heated to 1500 ° C. at a rate of 5 ° C./min in a 1 kPa N 2 atmosphere and held for 60 minutes. Thereafter, the temperature was lowered to 1300 ° C. at a rate of −5 ° C./min in a vacuum atmosphere of 10 Pa and held for 30 minutes, and then the furnace was cooled to room temperature in an Ar gas atmosphere of 80 kPa.

<焼結条件3−C>
10Paの真空雰囲気で1200℃まで5℃/分の速度で昇温した後、1kPaのN2雰囲気で1500℃まで5℃/分の速度で昇温して60分間保持する。その後、10Paの真空雰囲気で1280℃まで−5℃/分の速度で降温して40分間保持した後、80kPaのArガス雰囲気で室温まで切電炉冷した。
<Sintering condition 3-C>
The temperature is raised to 1200 ° C. at a rate of 5 ° C./min in a vacuum atmosphere of 10 Pa, and then heated to 1500 ° C. at a rate of 5 ° C./min in a 1 kPa N 2 atmosphere and held for 60 minutes. Thereafter, the temperature was lowered to 1280 ° C. at a rate of −5 ° C./min in a vacuum atmosphere of 10 Pa and held for 40 minutes, and then the furnace was cooled to room temperature in an Ar gas atmosphere of 80 kPa.

<焼結条件3−D>
10Paの真空雰囲気で1200℃まで5℃/分の速度で昇温した後、1kPaのN2雰囲気で1500℃まで5℃/分の速度で昇温して60分間保持する。その後、10Paの真空雰囲気で1340℃まで−5℃/分の速度で降温して80分間保持した後、80kPaのArガス雰囲気で室温まで切電炉冷した。
<Sintering condition 3-D>
The temperature is raised to 1200 ° C. at a rate of 5 ° C./min in a vacuum atmosphere of 10 Pa, and then heated to 1500 ° C. at a rate of 5 ° C./min in a 1 kPa N 2 atmosphere and held for 60 minutes. Thereafter, the temperature was lowered to 1340 ° C. at a rate of −5 ° C./min in a vacuum atmosphere of 10 Pa and maintained for 80 minutes, and then the furnace was cooled to room temperature in an Ar gas atmosphere of 80 kPa.

この焼結条件は、焼結条件3−Aに比し、1340℃で80分間保持した後に冷却されているため、外周部の遊離炭素の減少が促進されることになる。   Since this sintering condition is cooled after being held at 1340 ° C. for 80 minutes as compared with the sintering condition 3-A, reduction of free carbon in the outer peripheral portion is promoted.

<焼結条件3−E>
10Paの真空雰囲気で1200℃まで5℃/分の速度で昇温した後、1kPaのN2雰囲気で1500℃まで5℃/分の速度で昇温して60分間保持する。その後、10Paの真空雰囲気で1280℃まで−5℃/分の速度で降温して10分間保持した後、80kPaのArガス雰囲気で室温まで切電炉冷した。
<Sintering condition 3-E>
The temperature is raised to 1200 ° C. at a rate of 5 ° C./min in a vacuum atmosphere of 10 Pa, and then heated to 1500 ° C. at a rate of 5 ° C./min in a 1 kPa N 2 atmosphere and held for 60 minutes. Thereafter, the temperature was lowered to 1280 ° C. at a rate of −5 ° C./min in a vacuum atmosphere of 10 Pa and held for 10 minutes, and then cooled down to room temperature in an Ar gas atmosphere of 80 kPa.

この焼結条件は、焼結条件3−Cに比し、1280℃で10分間保持した後に冷却されているため、外周部の遊離炭素の減少割合が相対的に小さくなっている。   Since this sintering condition is cooled after being held at 1280 ° C. for 10 minutes as compared with the sintering condition 3-C, the reduction rate of free carbon in the outer peripheral portion is relatively small.

<焼結条件3−F>
10Paの真空雰囲気で1200℃まで5℃/分の速度で昇温した後、1kPaのN2雰囲気で1500℃まで5℃/分の速度で昇温して60分間保持する。その後、80kPaのArガス雰囲気で室温まで切電炉冷した。
<Sintering condition 3-F>
The temperature is raised to 1200 ° C. at a rate of 5 ° C./min in a vacuum atmosphere of 10 Pa, and then heated to 1500 ° C. at a rate of 5 ° C./min in a 1 kPa N 2 atmosphere and held for 60 minutes. Thereafter, the furnace was cooled down to room temperature in an 80 kPa Ar gas atmosphere.

この焼結条件は、焼結条件3−Aに比し、1500℃で60分間保持した後に冷却されているため、外周部の遊離炭素の減少割合が相対的に小さくなっている。   Since this sintering condition is cooled after being held at 1500 ° C. for 60 minutes as compared with the sintering condition 3-A, the reduction rate of free carbon in the outer peripheral portion is relatively small.

<成膜条件>
<成膜条件3−a>
刃先交換型切削チップの表面に、物理蒸着法である公知のイオンプレーティング法を用いて3μmの超多層構造層と、0.5μmのTiSiCN層とを有する被膜を形成した。上記の超多層構造層は、8nmの厚みのAlTiSiN層と、6nmの厚みのTiSiN層とを交互に積層することにより形成した。このようにして成膜した被膜の圧縮残留応力をX線応力測定装置を用いたsin2ψ法により測定したところ、圧縮残留応力の絶対値が0.1GPa以上であることを確認した。
<Film formation conditions>
<Deposition conditions 3-a>
A coating film having a 3 μm super multi-layer structure layer and a 0.5 μm TiSiCN layer was formed on the surface of the cutting edge-exchangeable cutting tip by using a known ion plating method which is a physical vapor deposition method. The super multi-layer structure layer was formed by alternately laminating an AlTiSiN layer having a thickness of 8 nm and a TiSiN layer having a thickness of 6 nm. When the compressive residual stress of the coating film thus formed was measured by the sin 2 ψ method using an X-ray stress measuring apparatus, it was confirmed that the absolute value of the compressive residual stress was 0.1 GPa or more.

<成膜条件3−b>
刃先交換型切削チップの表面に、物理蒸着法である公知のイオンプレーティング法を用いて3μmのTiAlN層である被膜を形成した。上記と同様にして圧縮残留応力の絶対値が0.1GPa以上であることを確認した。
<Deposition conditions 3-b>
A coating film that is a 3 μm thick TiAlN layer was formed on the surface of the blade-tip-exchangeable cutting tip by using a known ion plating method that is a physical vapor deposition method. In the same manner as above, it was confirmed that the absolute value of the compressive residual stress was 0.1 GPa or more.

<成膜条件3−c>
刃先交換型切削チップの表面に、物理蒸着法である公知のイオンプレーティング法を用いて、TiN層(0.2μm)とTiCN層(3.0μm)とTiN層(0.2μm)とをこの順番で積層した被膜を形成した(括弧内の数値は厚みを示す)。上記と同様にして応力を測定したところ、絶対値が0.1GPa以上となる圧縮残留応力が付与されていることを確認した。
<Deposition conditions 3-c>
A TiN layer (0.2 μm), a TiCN layer (3.0 μm), and a TiN layer (0.2 μm) are formed on the surface of the cutting edge-exchangeable cutting tip using a known ion plating method that is a physical vapor deposition method. Films laminated in order were formed (numbers in parentheses indicate thickness). When the stress was measured in the same manner as described above, it was confirmed that a compressive residual stress having an absolute value of 0.1 GPa or more was applied.

<評価>
<遊離炭素評価>
上記で作製した刃先交換型切削チップの遊離炭素評価を実施例1と同様にして行なった。その結果を表3に示す。
<Evaluation>
<Evaluation of free carbon>
Evaluation of free carbon of the blade-tip-exchangeable cutting tip produced above was performed in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 3.

<寸法精度評価>
使用するカッタを、実施例1で用いた型番WGC4160R(住友電工ハードメタル株式会社製)に代えて型番WFXF12100R(住友電工ハードメタル株式会社製)を用いることを除き、他は全て実施例1と同様にして刃先交換型切削チップの寸法精度を評価した。その結果を表3に示す。
<Dimensional accuracy evaluation>
Except for using the model number WFXF12100R (manufactured by Sumitomo Electric Hardmetal Co., Ltd.) instead of the model number WGC4160R (manufactured by Sumitomo Electric Hardmetal Co., Ltd.) used in Example 1, the other cutters are all the same as in Example 1. Thus, the dimensional accuracy of the cutting edge-exchangeable cutting tip was evaluated. The results are shown in Table 3.

<切削評価−逃げ面摩耗量>
上記で得られた刃先交換型切削チップを用いて、鋼のミリング加工を行なうことにより耐摩耗性試験を行なった。
<Cutting evaluation-Flank wear amount>
The wear resistance test was carried out by milling steel using the above-obtained blade tip type cutting tip.

まず、上記で作製した刃先交換型切削チップの1つを型番WFXF12100R(住友電工ハードメタル株式会社製)のカッタにセットし、これを用いて鋼の高速フライス試験を行なった。本性能評価は、7つの刃先交換型切削チップではなく、1つの刃先交換型切削チップのみをカッタに取り付けるという点で、上記の寸法精度評価とは異なる。なお、上記カッタには、ビスを用いて刃先交換型切削チップを取り付けた。   First, one of the cutting edge-exchangeable cutting tips produced above was set in a cutter of model number WFXF12100R (manufactured by Sumitomo Electric Hardmetal Co., Ltd.), and a high-speed milling test of steel was performed using this. This performance evaluation is different from the above-described dimensional accuracy evaluation in that only one cutting edge replaceable cutting tip is attached to the cutter instead of seven cutting edge replaceable cutting tips. The cutter was provided with a blade-tip replaceable cutting tip using a screw.

高速フライス耐摩耗性評価試験の条件は、被削材として、SCM435ブロック材(300mm×80mm)を用い、この被削材に対し、切削速度=160m/min、送り=0.20mm/刃、切込み量=1.0mm、センターカット、切削油:なし、という条件で5分間切削加工を行なった。このようにして切削加工を行なった後に、コンパレーターを用いて刃先交換型切削チップの逃げ面摩耗量(VB)を測定した。その結果を表3の「逃げ面摩耗量(mm)」の欄に示す。なお、逃げ面摩耗量が少ないほど、耐摩耗性に優れていることを示している。   The conditions of the high-speed milling wear resistance evaluation test were as follows: SCM435 block material (300 mm x 80 mm) was used as the work material, cutting speed = 160 m / min, feed = 0.20 mm / tooth, cutting depth Cutting was performed for 5 minutes under the conditions of amount = 1.0 mm, center cut, cutting oil: none. After cutting in this manner, the flank wear amount (VB) of the cutting edge-exchangeable cutting tip was measured using a comparator. The result is shown in the column of “flank wear amount (mm)” in Table 3. In addition, it has shown that it is excellent in abrasion resistance, so that the amount of flank wear is small.

<切削評価−破損率>
上記で得られた刃先交換型切削チップを用いて、鋼の断続切削加工を行なうことにより靭性試験を行なった。
<Cutting evaluation-Damage rate>
The toughness test was performed by performing intermittent cutting of steel using the cutting edge-exchangeable cutting tip obtained above.

まず、上記で作製した刃先交換型切削チップの7つを型番WFXF12100R(住友電工ハードメタル株式会社製)のカッタの7つのポケットにそれぞれセットし、これを用いて鋼の断続切削加工を行なった。本性能評価は、上記の7つの刃先交換型切削チップの刃振れが、該刃振れの平均値の±3μm以下となる条件で行なった。   First, seven of the cutting edge-exchangeable cutting tips produced above were set in seven pockets of a cutter of model number WFXF12100R (manufactured by Sumitomo Electric Hardmetal Co., Ltd.), and intermittent cutting of steel was performed using this. This performance evaluation was performed under the condition that the blade runout of the above seven blade-tip-exchangeable cutting tips was within ± 3 μm of the average value of the blade runout.

鋼の断続切削加工の条件は、被削材として、S45C φ10穴空き材ブロック材(300mm×80mm)を用い、この被削材に対し、切削速度=160m/min、送り=0.25mm/刃、切込み量2.0mm、センターカット、切削油なし、という条件で0.5分間切削加工を行なった。この条件で断続切削加工を4回行ない、全28の刃先交換型切削チップのうちの破損が生じた刃先交換型切削チップの割合を破損率(%)として算出した。その結果を表3の「破損率(%)」の欄に示す。破損率が低いほど、刃先強度が優れていることを示している。   The conditions for the intermittent cutting of steel were S45C φ10 perforated block material (300 mm × 80 mm) as the work material, cutting speed = 160 m / min, feed = 0.25 mm / tooth for this work material. Cutting was performed for 0.5 minutes under the conditions of a cutting depth of 2.0 mm, a center cut, and no cutting oil. Intermittent cutting was performed four times under these conditions, and the ratio of the cutting edge replaceable cutting tips out of the total 28 cutting edge replaceable cutting tips was calculated as the failure rate (%). The results are shown in the column “Damage rate (%)” in Table 3. The lower the breakage rate, the better the cutting edge strength.

<切削評価−表面粗度Ra/加工面光沢>
上記で得られた刃先交換型切削チップを用いて、被削材の加工面試験を行なった。
<Cutting evaluation-surface roughness Ra / machined surface gloss>
Using the cutting edge-exchangeable cutting tip obtained above, a work surface test of the work material was performed.

まず、上記で作製した刃先交換型切削チップの7つを型番WFXF12100R(住友電工ハードメタル株式会社製)のカッタの7つのポケットにそれぞれセットし、これを用いて炭素鋼の切削加工を行なった。本性能評価は、上記の7つの刃先交換型切削チップの刃振れが、該刃振れの平均値の±3μm以下となる条件で行なった。炭素鋼の切削加工の条件は、被削材として、S15Cブロック材(300mm×80mm)を用い、この被削材に対し、切削速度=100m/min、送り=0.15mm/刃、切込み量1.0mm、センターカット、切削油なし、という条件で1パス行なった。このようにして切削加工した被削材の加工面の表面粗度(Ra)をJIS B 0601−1994で規定された方法で測定し、その結果を表3の「表面粗度Ra(μm)」の欄に示した。表面粗度の値が小さいほど加工面が滑らかであり、刃先交換型切削チップの寸法精度が優れていることを示している。また、このようにして加工した被削材の加工面の目視評価を行ない、その結果を表3の「加工面光沢」の欄に示した。光沢が鏡面に近いものほど、刃先交換型切削チップの寸法精度が優れていることを示している。   First, seven of the cutting edge-exchangeable cutting tips produced above were set in seven pockets of a cutter of model number WFXF12100R (manufactured by Sumitomo Electric Hardmetal Co., Ltd.), and carbon steel was cut using this. This performance evaluation was performed under the condition that the blade runout of the above seven blade-tip-exchangeable cutting tips was within ± 3 μm of the average value of the blade runout. The cutting conditions of the carbon steel were S15C block material (300 mm × 80 mm) as the work material, cutting speed = 100 m / min, feed = 0.15 mm / tooth, cutting depth 1 for this work material. One pass was performed under the conditions of 0.0 mm, center cut, and no cutting oil. The surface roughness (Ra) of the machined surface of the work material cut in this way was measured by the method defined in JIS B 0601-1994, and the result is “Surface roughness Ra (μm)” in Table 3. It is shown in the column. The smaller the value of the surface roughness, the smoother the machined surface, and the better the dimensional accuracy of the cutting edge-exchangeable cutting tip. Further, visual evaluation of the processed surface of the work material processed in this way was performed, and the result is shown in the column “Gloss of processed surface” in Table 3. The closer the gloss is to the mirror surface, the better the dimensional accuracy of the blade-tip-exchangeable cutting tip.

Figure 0005978671
Figure 0005978671

表3中、刃先交換型切削チップNo.1〜12が本発明の実施例であり、No.13〜14が比較例である(比較例には「*」が付されている)。   In Table 3, cutting edge exchange type cutting tip No. 1 to 12 are examples of the present invention. 13 to 14 are comparative examples (the comparative example is marked with “*”).

表3より明らかなように、本発明の刃先交換型切削チップは、外周部に遊離炭素を含んでおらず、以って切削性能と寸法精度とを両立させたものであることが確認できた。   As is apparent from Table 3, it was confirmed that the cutting edge-exchangeable cutting tip of the present invention does not contain free carbon in the outer peripheral portion, and thus achieves both cutting performance and dimensional accuracy. .

<実施例4>
以下のようにして表面に被膜を有する超硬合金からなる刃先交換型切削チップNo.1〜13を作製した(ただしNo.8とNo.13は被膜を有していない)。
<Example 4>
The cutting edge replacement type cutting tip No. 1 made of cemented carbide having a coating on the surface as follows. 1-13 were produced (however, No. 8 and No. 13 did not have a film).

まず、1.5質量%のNbCと、6.0質量%のCoと、WC(残部)とからなる組成に配合した原料粉末を準備した。   First, the raw material powder mix | blended with the composition which consists of 1.5 mass% NbC, 6.0 mass% Co, and WC (remainder) was prepared.

続いて、エタノール溶媒と超硬合金製ボールとを備えたボールミルに対して、上記で準備した原料粉末とパラフィンワックス(原料粉末に対して2.0質量%)とを投入して、36時間粉砕混合することにより混合物を得た。   Subsequently, the raw material powder prepared above and paraffin wax (2.0% by mass with respect to the raw material powder) were charged into a ball mill equipped with an ethanol solvent and a cemented carbide ball, and pulverized for 36 hours. A mixture was obtained by mixing.

その後、この混合物をスプレードライ乾燥して造粒粉末を得た。ここで、配合炭素量は目的の合金組織となるよう調整した。   Thereafter, this mixture was spray-dried to obtain a granulated powder. Here, the amount of carbon blended was adjusted so as to obtain the target alloy structure.

次いで、当該造粒粉末をプレス成形し、JIS B4120−1998で規定された型番CNMA120408の形状の成型体を得、この成型体を実施例2と同じ焼結条件で焼結することにより、刃先交換型切削チップを得た。なお、各刃先交換型切削チップの焼結条件は、表4のとおりである。   Next, the granulated powder is press-molded to obtain a molded body having the shape of model number CNMA120408 defined in JIS B4120-1998. The molded body is sintered under the same sintering conditions as in Example 2 to replace the cutting edge. A die cutting tip was obtained. In addition, Table 4 shows the sintering conditions of each blade-tip-exchange-type cutting tip.

続いて、このようにして得られた刃先交換型切削チップに対して、上下面をダイヤモンド砥石で研削後、SiCブラシですくい面からみて0.05mmのホーニングによる刃先処理を施した後、化学蒸着法である公知の気相合成法を用いて、TiN層(0.2μm)とMT−TiZrCN層(7.3μm)とTiBN層(1.0μm)とα−Al23層(4.1μm)とTiC層(0.1μm)とTiN層(0.3μm)とをこの順番で積層した被膜を形成した(括弧内の数値は厚みを示す)。上記と同様にして応力を測定したところ、絶対値が0.1GPa以上となる引張残留応力が付与されていることを確認した。 Subsequently, the upper and lower surfaces of the blade-exchangeable cutting tip thus obtained were ground with a diamond grindstone, then subjected to a blade edge treatment by 0.05 mm honing as viewed from the rake face with an SiC brush, and then chemical vapor deposition was performed. The TiN layer (0.2 μm), the MT-TiZrCN layer (7.3 μm), the TiBN layer (1.0 μm), and the α-Al 2 O 3 layer (4.1 μm) are formed using a known vapor phase synthesis method. ), A TiC layer (0.1 μm), and a TiN layer (0.3 μm) were formed in this order (the number in parentheses indicates the thickness). When the stress was measured in the same manner as described above, it was confirmed that a tensile residual stress having an absolute value of 0.1 GPa or more was applied.

<評価>
<遊離炭素評価>
上記で作製した刃先交換型切削チップの遊離炭素評価を実施例1と同様にして行なった。その結果を表4に示す。
<Evaluation>
<Evaluation of free carbon>
Evaluation of free carbon of the blade-tip-exchangeable cutting tip produced above was performed in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 4.

<寸法精度評価>
上記で作製した刃先交換型切削チップの寸法精度評価を以下のようにして行なった。
<Dimensional accuracy evaluation>
The dimensional accuracy evaluation of the above-prepared blade tip type cutting tip was performed as follows.

まず、上記で作製した刃先交換型切削チップをそれぞれ10個準備する(1個の刃先交換型切削チップについて切れ刃は4個存在する)。   First, 10 cutting edge exchange type cutting tips prepared as described above are prepared (four cutting edges exist for one cutting edge exchange type cutting chip).

次いで、住友電工ハードメタル株式会社製の旋削加工用ホルダPCLNR2525−43に対して、上記で準備した刃先交換型切削チップを取付ける。具体的には、各刃先交換型切削チップについて、40切れ刃の1)取り付け、2)ダイヤルゲージを用いた刃先位置測定、3)切れ刃の取り外し、を行ない、刃先位置精度の最大値と最小値との差(この差を刃先調整幅という)を測定した。さらに刃先位置(刃先調整幅)の標準偏差を算出した。刃先調整幅が小さいものほど、刃先交換型切削チップの寸法精度が優れていることを示し、同じく標準偏差が小さいものほど、刃先交換型切削チップの寸法精度が優れていることを示す。その結果を表4に示す。   Next, the blade tip replaceable cutting tip prepared above is attached to the turning holder PCLNR2525-43 manufactured by Sumitomo Electric Hardmetal Corporation. Specifically, with respect to each cutting edge replaceable cutting tip, 1) mounting of 40 cutting edges, 2) measurement of cutting edge position using a dial gauge, 3) removal of cutting edges, and maximum and minimum cutting edge position accuracy. The difference from the value (this difference is called the blade edge adjustment width) was measured. Further, the standard deviation of the blade edge position (blade edge adjustment width) was calculated. The smaller the blade edge adjustment width, the better the dimensional accuracy of the blade-tip replaceable cutting tip, and the smaller the standard deviation, the better the dimensional accuracy of the blade-tip replaceable cutting tip. The results are shown in Table 4.

<切削評価−逃げ面摩耗量>
上記で得られた刃先交換型切削チップを用いて、炭素鋼の旋削加工を行なうことにより耐摩耗性試験を行なった。
<Cutting evaluation-Flank wear amount>
The wear resistance test was performed by turning carbon steel using the cutting edge-exchangeable cutting tip obtained above.

まず、上記で作製した刃先交換型切削チップの1つを型番PCLNR2525−43(住友電工ハードメタル株式会社製)のホルダにセットし、これを用いて炭素鋼の旋削加工試験を行なった。なお、上記ホルダには、レバーロック式により刃先交換型切削チップを取り付けた。   First, one of the blade-tip-exchangeable cutting tips produced above was set in a holder of model number PCLNR2525-43 (manufactured by Sumitomo Electric Hardmetal Co., Ltd.), and a turning test of carbon steel was performed using this. In addition, a blade-tip-exchangeable cutting tip was attached to the holder by a lever lock type.

旋削加工の条件は、被削材として、SCr420Hφ250丸棒(外径旋削)を用い、この被削材に対し、切削速度=180m/min、送り=0.30mm/rev.、切込み量=2.0mm、切削油:水溶性油、という条件で4分間切削加工を行なった。このようにして切削加工を行なった後に、コンパレーターを用いて刃先交換型切削チップの逃げ面摩耗量(VB)を測定した。その結果を表4の「逃げ面摩耗量(mm)」の欄に示す。なお、逃げ面摩耗量が少ないほど、耐摩耗性に優れていることを示している。   The conditions of the turning process are as follows. An SCr420Hφ250 round bar (outer diameter turning) is used as a work material. Cutting speed = 180 m / min, feed = 0.30 mm / rev. Cutting was performed for 4 minutes under the conditions of a cutting depth = 2.0 mm and cutting oil: water-soluble oil. After cutting in this manner, the flank wear amount (VB) of the cutting edge-exchangeable cutting tip was measured using a comparator. The results are shown in the column of “flank wear amount (mm)” in Table 4. In addition, it has shown that it is excellent in abrasion resistance, so that the amount of flank wear is small.

<切削評価−破損率>
上記で得られた刃先交換型切削チップを用いて、鋼の断続切削加工を行なうことにより靭性試験を行なった。
<Cutting evaluation-Damage rate>
The toughness test was performed by performing intermittent cutting of steel using the cutting edge-exchangeable cutting tip obtained above.

まず、上記で作製した刃先交換型切削チップの1つを型番PCLNR2525−43(住友電工ハードメタル株式会社製)のホルダにセットし、これを用いて鋼の断続切削加工を行なった。   First, one of the blade-tip-exchangeable cutting tips produced above was set in a holder of model number PCLNR2525-43 (manufactured by Sumitomo Electric Hardmetal Co., Ltd.), and intermittent cutting of steel was performed using this.

鋼の断続切削加工の条件は、被削材として、SCM435φ250、4本溝入丸棒を用い、この被削材に対し、切削速度=100m/min、送り=0.45mm/rev.、切込み量2.5mm、切削油なし、という条件で30秒間切削加工を行なった。この条件で断続切削加工を20回行ない、全20切れ刃を切削して破損が生じた刃先交換型切削チップの割合を破損率(%)として算出した。その結果を表4の「破損率(%)」の欄に示す。破損率が低いほど、刃先強度が優れていることを示している。   The conditions for the intermittent cutting of steel were as follows: SCM435φ250, four-grooved round bar was used as the work material. Cutting speed = 100 m / min, feed = 0.45 mm / rev. The cutting was performed for 30 seconds under the conditions of a cutting depth of 2.5 mm and no cutting oil. Under these conditions, intermittent cutting was performed 20 times, and the ratio of cutting edge-replaceable cutting tips that had been damaged by cutting all 20 cutting edges was calculated as the failure rate (%). The results are shown in the column “Damage rate (%)” in Table 4. The lower the breakage rate, the better the cutting edge strength.

Figure 0005978671
Figure 0005978671

表4中、刃先交換型切削チップNo.1〜10が本発明の実施例であり、No.11〜13が比較例である(比較例には「*」が付されている)。   In Table 4, cutting edge exchange type cutting tip No. 1 to 10 are examples of the present invention. 11 to 13 are comparative examples (the comparative example is marked with “*”).

表4より明らかなように、本発明の刃先交換型切削チップは、外周部に遊離炭素を含んでおらず、以って切削性能と寸法精度とを両立させたものであることが確認できた。   As is clear from Table 4, it was confirmed that the cutting edge-exchangeable cutting tip of the present invention did not contain free carbon in the outer peripheral portion, and thus achieved both cutting performance and dimensional accuracy. .

なお、上記No.2とNo.11の刃先交換型切削チップを10個ずつ準備し、上記のホルダに取付けて刃先位置調整を行なう操作を40回(各刃先交換型切削チップ1個につきコーナーは4個ずつあるので計40コーナーについて操作を行なったことを意味する)実施し、この作業に要した時間を計測したところ、No.11の刃先交換型切削チップはNo.2の刃先交換型切削チップの3倍の時間を要した。この結果からも、本発明の刃先交換型切削チップの寸法精度が優れていることが確認された。   In addition, said No. 2 and No. Prepare 10 blade-tip-replaceable cutting tips, 10 each, and attach to the above holder to adjust the blade position 40 times. (There are 4 corners for each blade-replaceable cutting tip, so a total of 40 corners. It means that the operation was carried out) and the time required for this work was measured. No. 11 cutting edge type cutting tip is No. It took 3 times as long as 2 cutting edge-exchangeable cutting tips. Also from this result, it was confirmed that the dimensional accuracy of the cutting edge replacement type cutting tip of the present invention was excellent.

以上のように本発明の実施の形態および実施例について説明を行なったが、上述の各実施の形態および実施例の構成を適宜組み合わせることも当初から予定している。   Although the embodiments and examples of the present invention have been described as described above, it is also planned from the beginning to appropriately combine the configurations of the above-described embodiments and examples.

今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。   It should be understood that the embodiments and examples disclosed herein are illustrative and non-restrictive in every respect. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

Claims (15)

超硬合金またはサーメットからなる刃先交換型切削チップであって、
前記刃先交換型切削チップは、表面側に位置する外周部とそれより内部側に位置するコア部との2領域で構成され、
前記外周部は、2μm以上5μm以下の厚みを有し、かつ遊離炭素の含有量が前記コア部に含まれる遊離炭素の含有量より低い、刃先交換型切削チップ。
A cutting edge exchangeable cutting tip made of cemented carbide or cermet,
The cutting edge replacement type cutting tip is composed of two regions, an outer peripheral portion located on the surface side and a core portion located on the inner side from the outer peripheral portion,
The outer peripheral part has a thickness of 2 μm or more and 5 μm or less , and the free carbon content is lower than the free carbon content contained in the core part.
前記外周部は、遊離炭素が超硬質合金の有孔度分類標準であるCIS 006C−2007で規定されたC02より少なくなる領域であり、
前記コア部は、遊離炭素が前記C02以上となる領域である、請求項1記載の刃先交換型切削チップ。
The outer peripheral portion is a region where free carbon is less than C02 defined in CIS 006C-2007, which is a porosity classification standard for super hard alloys,
The cutting edge replacement type cutting tip according to claim 1, wherein the core portion is a region where free carbon becomes C02 or more.
前記外周部は、遊離炭素を含まない、請求項1または2に記載の刃先交換型切削チップ。   The cutting edge replacement type cutting tip according to claim 1, wherein the outer peripheral portion does not contain free carbon. 前記超硬合金は、
i)炭化タングステンと、
ii)周期律表のIVa族元素、Va族元素、およびVIa族元素からなる群より選ばれる少なくとも1種の元素と、炭素、窒素、酸素および硼素からなる群より選ばれる少なくとも1種の元素とから構成される化合物の1種以上からなる化合物相または固溶体相と、iii)鉄族元素の1種以上からなる結合相と、
iv)不可避不純物とからなり、
前記化合物相または固溶体相は、0.1〜50質量%の範囲で含まれ、
前記結合相は、3〜30質量%の範囲で含まれる、請求項1〜3のいずれかに記載の刃先交換型切削チップ。
The cemented carbide is
i) tungsten carbide;
ii) at least one element selected from the group consisting of group IVa elements, group Va elements and group VIa elements of the periodic table; and at least one element selected from the group consisting of carbon, nitrogen, oxygen and boron; A compound phase or solid solution phase composed of one or more compounds composed of: iii) a binder phase composed of one or more iron group elements;
iv) consists of inevitable impurities,
The compound phase or solid solution phase is included in the range of 0.1 to 50% by mass,
The blade edge-exchangeable cutting tip according to any one of claims 1 to 3, wherein the binder phase is included in a range of 3 to 30% by mass.
前記超硬合金は、
i)炭化タングステンと、
ii)鉄族元素の1種以上からなる結合相と、
iii)不可避不純物とからなり、
前記結合相は、1〜30質量%の範囲で含まれる、請求項1〜3のいずれかに記載の刃先交換型切削チップ。
The cemented carbide is
i) tungsten carbide;
ii) a binder phase composed of one or more iron group elements;
iii) consists of inevitable impurities,
The blade edge-exchangeable cutting tip according to any one of claims 1 to 3, wherein the binder phase is included in a range of 1 to 30% by mass.
前記サーメットは、
i)周期律表のIVa族元素、Va族元素、およびVIa族元素からなる群より選ばれる少なくとも1種の元素と、炭素、窒素、酸素および硼素からなる群より選ばれる少なくとも1種の元素とから構成される化合物の1種以上からなる化合物相または固溶体相と、
ii)鉄族元素の1種以上からなる結合相と、
iii)不可避不純物とからなり、
前記化合物相または固溶体相は、70〜97質量%の範囲で含まれ、
前記結合相は、3〜30質量%の範囲で含まれる、請求項1〜3のいずれかに記載の刃先交換型切削チップ。
The cermet is
i) at least one element selected from the group consisting of group IVa elements, group Va elements and group VIa elements of the periodic table, and at least one element selected from the group consisting of carbon, nitrogen, oxygen and boron; A compound phase or a solid solution phase composed of one or more compounds composed of:
ii) a binder phase composed of one or more iron group elements;
iii) consists of inevitable impurities,
The compound phase or solid solution phase is contained in the range of 70 to 97% by mass,
The blade edge-exchangeable cutting tip according to any one of claims 1 to 3, wherein the binder phase is included in a range of 3 to 30% by mass.
前記刃先交換型切削チップは、表面部が非研削加工面である、請求項1〜6のいずれかに記載の刃先交換型切削チップ。   The cutting edge replacement type cutting tip according to any one of claims 1 to 6, wherein a surface portion of the cutting edge replacement type cutting tip is an unground surface. 前記刃先交換型切削チップは、表面に被膜を有する、請求項1〜7のいずれかに記載の刃先交換型切削チップ。   The blade edge replaceable cutting tip according to any one of claims 1 to 7, wherein the blade edge replaceable cutting tip has a coating film on a surface thereof. 前記被膜は、周期律表のIVa族元素、Va族元素、VIa族元素、Al、およびSiからなる群より選ばれる少なくとも1種の元素、または該元素と、炭素、窒素、酸素および硼素からなる群より選ばれる少なくとも1種の元素との化合物からなる1層以上の層を含む、請求項8に記載の刃先交換型切削チップ。   The coating is composed of at least one element selected from the group consisting of group IVa element, group Va element, group VIa element, Al, and Si in the periodic table, or the element, and carbon, nitrogen, oxygen, and boron. The blade-tip-exchangeable cutting tip according to claim 8, comprising one or more layers composed of a compound with at least one element selected from the group. 前記被膜は、超多層構造層または変調構造層を含み、
前記超多層構造層は、周期律表のIVa族元素、Va族元素、VIa族元素、Al、およびSiからなる群より選ばれる少なくとも1種の元素と、炭素、窒素、酸素、および硼素からなる群より選ばれる少なくとも1種の元素とからなる化合物によって構成される2種以上の単位層が、各々0.2nm以上20nm以下の厚みで周期的に繰り返して積層された構造を有し、
前記変調構造層は、周期律表のIVa族元素、Va族元素、VIa族元素、Al、およびSiからなる群より選ばれる少なくとも1種の元素と、炭素、窒素、酸素、および硼素からなる群より選ばれる少なくとも1種の元素とからなる化合物によって構成され、その化合物の組成または組成比が厚み方向において0.2nm以上40nm以下の周期で変化する構造を有する、請求項8または請求項9に記載の刃先交換型切削チップ。
The coating includes a super multi-layer structure layer or a modulation structure layer,
The super multi-layer structure layer includes at least one element selected from the group consisting of group IVa elements, group Va elements, group VIa elements, Al, and Si in the periodic table, and carbon, nitrogen, oxygen, and boron. Two or more types of unit layers composed of a compound composed of at least one element selected from the group have a structure in which each layer is periodically and repeatedly laminated with a thickness of 0.2 nm or more and 20 nm or less,
The modulation structure layer includes at least one element selected from the group consisting of group IVa element, group Va element, group VIa element, Al, and Si in the periodic table, and a group consisting of carbon, nitrogen, oxygen, and boron. The structure according to claim 8 or 9, comprising a compound comprising at least one element selected from the above, wherein the composition or composition ratio of the compound changes in a cycle of 0.2 nm to 40 nm in the thickness direction. The cutting edge replaceable cutting tip as described.
前記被膜は、0.1GPa以上の圧縮残留応力が付与されている、請求項8〜10のいずれかに記載の刃先交換型切削チップ。   The cutting edge replacement type cutting tip according to any one of claims 8 to 10, wherein the coating is provided with a compressive residual stress of 0.1 GPa or more. 前記刃先交換型切削チップは、ミリング加工に用いられる、請求項1〜11のいずれかに記載の刃先交換型切削チップ。   The blade-tip-exchangeable cutting tip according to any one of claims 1 to 11, wherein the blade-tip-exchangeable cutting tip is used for milling. 前記刃先交換型切削チップは、同時に2以上を用いて切削加工を行なうものである、請求項1〜12のいずれかに記載の刃先交換型切削チップ。   The blade-tip-exchangeable cutting tip according to any one of claims 1 to 12, wherein the blade-tip-exchangeable cutting tip performs cutting using two or more at the same time. 前記刃先交換型切削チップは、ポジティブ型である、請求項1〜13のいずれかに記載の刃先交換型切削チップ。   The cutting edge replacement type cutting tip according to any one of claims 1 to 13, wherein the cutting edge replacement type cutting tip is a positive type. 前記刃先交換型切削チップは、ビスで保持具に取り付けるための貫通穴が形成されている、請求項1〜14のいずれかに記載の刃先交換型切削チップ。   The blade edge replaceable cutting tip according to any one of claims 1 to 14, wherein the blade edge replaceable cutting tip is formed with a through hole for mounting to a holder with a screw.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS597349B2 (en) * 1977-03-18 1984-02-17 三菱マテリアル株式会社 Coated cemented carbide tools
JPS5856033B2 (en) * 1978-04-13 1983-12-13 三菱マテリアル株式会社 Coated cemented carbide parts
JPS54158314A (en) * 1978-06-05 1979-12-14 Toshiba Tungaloy Co Ltd Coated sintered carbide
JP2666853B2 (en) * 1988-09-27 1997-10-22 日本タングステン株式会社 Manufacturing method of cemented carbide
JPH0784643B2 (en) * 1989-12-26 1995-09-13 東芝タンガロイ株式会社 High toughness coated cemented carbide
JPH04294907A (en) * 1991-03-25 1992-10-19 Mitsubishi Materials Corp Hard layer coated tungsten carbide group sintered hard alloy-made cutting tool
SE505425C2 (en) * 1992-12-18 1997-08-25 Sandvik Ab Carbide metal with binder phase enriched surface zone
US6638474B2 (en) * 2000-03-24 2003-10-28 Kennametal Inc. method of making cemented carbide tool
JP2004285463A (en) * 2003-01-30 2004-10-14 Tungaloy Corp Cermet containing free carbon particle
JP5004145B2 (en) * 2004-06-09 2012-08-22 株式会社タンガロイ Cermet and coated cermet and methods for producing them
SE0602815L (en) * 2006-12-27 2008-06-28 Sandvik Intellectual Property Coated cemented carbide insert especially useful for heavy roughing operations
JP2009034781A (en) * 2007-08-02 2009-02-19 Sumitomo Electric Hardmetal Corp Surface-coated cutting tool
SE535147C2 (en) * 2009-12-18 2012-04-24 Sandvik Intellectual Property Device for milling material

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