JPH01252304A - 表面被覆硬質材料製切削工具 - Google Patents
表面被覆硬質材料製切削工具Info
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- JPH01252304A JPH01252304A JP7495088A JP7495088A JPH01252304A JP H01252304 A JPH01252304 A JP H01252304A JP 7495088 A JP7495088 A JP 7495088A JP 7495088 A JP7495088 A JP 7495088A JP H01252304 A JPH01252304 A JP H01252304A
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Landscapes
- Cutting Tools, Boring Holders, And Turrets (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、硬質材料基体に対する硬質被覆層の付着性
にすぐれ、連続切削は勿論のこと、特に断続切削に用い
た場合にも、硬質被覆層に剥離の発生がなく、硬質被覆
層のもつすぐれた耐摩耗性と相俟って、著しくすぐれた
切削性能を長期に亘って発揮する表面被覆硬質材料製切
削工具に関するものである。
にすぐれ、連続切削は勿論のこと、特に断続切削に用い
た場合にも、硬質被覆層に剥離の発生がなく、硬質被覆
層のもつすぐれた耐摩耗性と相俟って、著しくすぐれた
切削性能を長期に亘って発揮する表面被覆硬質材料製切
削工具に関するものである。
従来、特開昭８２−５６５８５号公報に記載されるよう
に、スローアウェイチップやエンドミルなどの切削工具
として、 炭化タングステン（以下ＷＣで示す）基超硬合金や、炭
窒化チタン（以下Ｔ１ＣＮで示す）基サーメット、さら
に高速度鋼で構成された硬質材料を基体とし、この基体
の表面に、耐摩耗性を向上させる目的で、 ＴｉとＡｌの複合炭化物、複合炭窒化物、および複合窒
化物（以下、それぞれ（Ｔ１．ＡＮ）Ｃ。
に、スローアウェイチップやエンドミルなどの切削工具
として、 炭化タングステン（以下ＷＣで示す）基超硬合金や、炭
窒化チタン（以下Ｔ１ＣＮで示す）基サーメット、さら
に高速度鋼で構成された硬質材料を基体とし、この基体
の表面に、耐摩耗性を向上させる目的で、 ＴｉとＡｌの複合炭化物、複合炭窒化物、および複合窒
化物（以下、それぞれ（Ｔ１．ＡＮ）Ｃ。
（Ｔ１．１？ ）ＣＮ、 （Ｔ！、、ｉｌｌ ）Ｎで
示し、かつこれら全体を（Ｔ１．ＡＲ） Ｃ−Ｎで示す
）のうちの１８の単層または２種以上の複層からなる＝
＋２均層厚：０．５〜５ｗＯの硬質被覆層を形成してな
る表面被覆硬質材料製切削工具が知られている。
示し、かつこれら全体を（Ｔ１．ＡＲ） Ｃ−Ｎで示す
）のうちの１８の単層または２種以上の複層からなる＝
＋２均層厚：０．５〜５ｗＯの硬質被覆層を形成してな
る表面被覆硬質材料製切削工具が知られている。
しかし、上記の従来表面技工硬質材料製切削工具におい
ては、硬質被覆層の硬質材料基体に対する付着強度が十
分てないために、これを例えばフライス切削などに苛酷
な切削条件下で用いた場合に、硬質被覆層に剥離が生じ
、比較的短時間で使用寿命に至るのが現状である。
ては、硬質被覆層の硬質材料基体に対する付着強度が十
分てないために、これを例えばフライス切削などに苛酷
な切削条件下で用いた場合に、硬質被覆層に剥離が生じ
、比較的短時間で使用寿命に至るのが現状である。
そこで、本発明者等は、上述のような観点から、上記の
従来表面被覆硬質材料製切削工具に若目し、硬質被覆層
の硬質＋４料基体表面に対する付着強度を向上せしめる
べく研究を行なった結果、硬質被覆層と硬質材料基体と
の間に、 炭化チタン、炭窒化チタン、および窒化チタン（以下、
それぞれＴｉＣ，Ｔ１ＣＮ、およびＴｉＮで示し、かつ
これら全体をＴｉＣ−Ｎで示す）のうちの１種の単層ま
たは２Ｆｉ以上の複層、を介在させると、前記ＴｉＣ−
Ｎ層は、硬質被覆層および硬質材料基体のいずれに対し
ても強固な付着強度を示すことから、硬質被覆層は硬質
材料基体に対して強固に付着するようになり、苛酷な条
件での切削でも硬質被覆層の剥離が著しく抑制され、硬
質被覆層のもつすぐれた耐摩耗性と相俟って、すぐれた
切削性能を長期に亘って発揮するようになるという知見
を得たのである。
従来表面被覆硬質材料製切削工具に若目し、硬質被覆層
の硬質＋４料基体表面に対する付着強度を向上せしめる
べく研究を行なった結果、硬質被覆層と硬質材料基体と
の間に、 炭化チタン、炭窒化チタン、および窒化チタン（以下、
それぞれＴｉＣ，Ｔ１ＣＮ、およびＴｉＮで示し、かつ
これら全体をＴｉＣ−Ｎで示す）のうちの１種の単層ま
たは２Ｆｉ以上の複層、を介在させると、前記ＴｉＣ−
Ｎ層は、硬質被覆層および硬質材料基体のいずれに対し
ても強固な付着強度を示すことから、硬質被覆層は硬質
材料基体に対して強固に付着するようになり、苛酷な条
件での切削でも硬質被覆層の剥離が著しく抑制され、硬
質被覆層のもつすぐれた耐摩耗性と相俟って、すぐれた
切削性能を長期に亘って発揮するようになるという知見
を得たのである。
この発明は、上記知見にもとづいてなされたものであっ
て、ＷＣＣ超超硬合金Ｔ１ＣＮ基サーメット、および高
速度鋼のうちのいずれかで構成された硬質材料基体の表
面に、 ＴｉＣ−Ｎのうちの１種の単層または２種以上の複層か
らなる平均層厚：０．５〜１０！Ｅ＠の付着強化層を介
して、 （Ｔ１．Ｚｒ）Ｃ−Ｎのうちの１８の単層または２種以
上の複層からなる平均層厚＝０．５〜５ｕｒａの硬質被
覆層を形成してなる表面被覆硬質材料製切削工具に特徴
を有するものである。
て、ＷＣＣ超超硬合金Ｔ１ＣＮ基サーメット、および高
速度鋼のうちのいずれかで構成された硬質材料基体の表
面に、 ＴｉＣ−Ｎのうちの１種の単層または２種以上の複層か
らなる平均層厚：０．５〜１０！Ｅ＠の付着強化層を介
して、 （Ｔ１．Ｚｒ）Ｃ−Ｎのうちの１８の単層または２種以
上の複層からなる平均層厚＝０．５〜５ｕｒａの硬質被
覆層を形成してなる表面被覆硬質材料製切削工具に特徴
を有するものである。
なお、この発明の切削工具において、付着強化層は、そ
の平均層厚が０．５ｍ未満では、所望の付着強度を確保
することができないので、０．５−以上にする必要があ
るが、それも平均層厚で１０−までで十分であり、これ
以上の厚さは必要がないことから、経済性も考慮して０
．５〜１０−と定めたものであり、また硬質被覆層の平
均層厚を０．５〜５−と定めたのは、その平均層厚が０
．５ｐ未満では所望のすぐれた耐摩耗性が得られず、一
方その平均層厚が５１Ｍを越えると耐欠損性が低下する
ようになるという理由によるものである。
の平均層厚が０．５ｍ未満では、所望の付着強度を確保
することができないので、０．５−以上にする必要があ
るが、それも平均層厚で１０−までで十分であり、これ
以上の厚さは必要がないことから、経済性も考慮して０
．５〜１０−と定めたものであり、また硬質被覆層の平
均層厚を０．５〜５−と定めたのは、その平均層厚が０
．５ｐ未満では所望のすぐれた耐摩耗性が得られず、一
方その平均層厚が５１Ｍを越えると耐欠損性が低下する
ようになるという理由によるものである。
つぎに、この発明の切削工具を実施例により具体的に説
明する。
明する。
実施例 １
基体として、重量％で、ＷＣ−９％Ｃｏ−８％Ｔ ｉ
Ｃ−１０％ＴａＣからなる組成を有するＷＣＣ超超硬合
金構成され、かつＪ Ｉ Ｓ −５ＮＧ４３２の形状を
もった切削チップを用意し、この切削チップの表面に、
まず、化学蒸着装置（第１表にはＣＶＤで示す）および
物理蒸着装置の１つであるイオンブレーティング装置（
第１表にはＰＶＤで示す）を用い、通常の条件で、それ
ぞれ第１表に示される組成および平均層厚を有する付着
強化層を形成し、引続いて別途用意したイオンブレーテ
ィング装置にて、同じく第１表に示される組成および平
均層厚の硬質被覆層を形成することによって本発明表面
被覆硬質材料製切削工具（以上、本発明被覆切削工具と
いう）１〜ｌＯをそれぞれ製造した。
Ｃ−１０％ＴａＣからなる組成を有するＷＣＣ超超硬合
金構成され、かつＪ Ｉ Ｓ −５ＮＧ４３２の形状を
もった切削チップを用意し、この切削チップの表面に、
まず、化学蒸着装置（第１表にはＣＶＤで示す）および
物理蒸着装置の１つであるイオンブレーティング装置（
第１表にはＰＶＤで示す）を用い、通常の条件で、それ
ぞれ第１表に示される組成および平均層厚を有する付着
強化層を形成し、引続いて別途用意したイオンブレーテ
ィング装置にて、同じく第１表に示される組成および平
均層厚の硬質被覆層を形成することによって本発明表面
被覆硬質材料製切削工具（以上、本発明被覆切削工具と
いう）１〜ｌＯをそれぞれ製造した。
また、比較の目的で、付着強化層の形成を行なわず、か
つ硬質被覆層の層厚を第１表に示される層厚とする以外
は同一の条件で従来表面被覆硬質材料製切削工具（以下
、従来被覆切削工具という）１〜ｌＯを製造した。
つ硬質被覆層の層厚を第１表に示される層厚とする以外
は同一の条件で従来表面被覆硬質材料製切削工具（以下
、従来被覆切削工具という）１〜ｌＯを製造した。
つぎに、この結果得られた各種の被覆切削工具について
、 被削材： ＪＩＳ −ＳＮ０Ｍ４３９（硬さ： Ｈ８２
７０）。
、 被削材： ＪＩＳ −ＳＮ０Ｍ４３９（硬さ： Ｈ８２
７０）。
切削速度： １８０ ｍ／ｇｉｎ 。
送 リ： ０．２ ａｍ／刃。
切込み：３１１１ｍｌ
切削時間：４０分。
の条件で鋼のフライス切削試験を行ない、試験後の切刃
の逃げ面摩耗幅を測定すると共に、切刃の摩耗状況を観
察した。これらの結果を第１表に示した。
の逃げ面摩耗幅を測定すると共に、切刃の摩耗状況を観
察した。これらの結果を第１表に示した。
第１表に示される結果から、本発明被覆切削工具１〜１
０は、いずれもすぐれた耐摩耗性を有し、かつ硬質被覆
層の付着性がすぐれているので、欠けやチッピングの発
生がなく、すぐれた切削性能を示すのに対して、従来被
覆切削工具１〜ｌＯは、いずれも切刃に欠けやチッピン
グが発生し、耐摩耗性の劣ったものであることが明らか
である。
０は、いずれもすぐれた耐摩耗性を有し、かつ硬質被覆
層の付着性がすぐれているので、欠けやチッピングの発
生がなく、すぐれた切削性能を示すのに対して、従来被
覆切削工具１〜ｌＯは、いずれも切刃に欠けやチッピン
グが発生し、耐摩耗性の劣ったものであることが明らか
である。
実施例 ２
基体として、重量％で、Ｔ ｉ ＣＮ −１５ｓ’６Ｗ
Ｃ−１０％ＴａＣ−９％Ｍ Ｏ２Ｃ−６％Ｎｉ−１２
％Ｃ。
Ｃ−１０％ＴａＣ−９％Ｍ Ｏ２Ｃ−６％Ｎｉ−１２
％Ｃ。
からなる組成を有するＴ１ＣＮ基サーメットで構成され
、かつＪＩＳ−ＳＮＰＲ４３２の形状をもった切削チッ
プを用意し、この切削チップの表面に、イオンブレーテ
ィング装置にて、通常の条件で、付着強化層としてのＴ
ｉＮ： ３μｓと、硬質被覆層としての（Ｔ１．ＡｆＩ
）Ｎ ： ２μｓ（いずれも平均層厚を示す）を形成す
ることによって本発明被覆切削工具１１を製造した。
、かつＪＩＳ−ＳＮＰＲ４３２の形状をもった切削チッ
プを用意し、この切削チップの表面に、イオンブレーテ
ィング装置にて、通常の条件で、付着強化層としてのＴ
ｉＮ： ３μｓと、硬質被覆層としての（Ｔ１．ＡｆＩ
）Ｎ ： ２μｓ（いずれも平均層厚を示す）を形成す
ることによって本発明被覆切削工具１１を製造した。
また、比較の目的で、付着強化層としてのＴｉＮ層の形
成を行なわず、かつ硬質被覆層としての（Ｔｉ、Ａｉｌ
） Ｎの平均層厚を３，５ｐとする以外は同一の条件
で従来被覆切削工具１１を製造した。
成を行なわず、かつ硬質被覆層としての（Ｔｉ、Ａｉｌ
） Ｎの平均層厚を３，５ｐとする以外は同一の条件
で従来被覆切削工具１１を製造した。
つぎに、この結果得られた被覆切削工具について、
被削材： ＪＩＳ −ＳＮ０Ｍ４３９（硬さ： ＨＢ２
５０）。
５０）。
切削速度： ２１０ ｍ／ａ＋ｉｎ 。
送 リ： ０．２５１ＩＩＩ／ ｒｅｖ、。
切込み：ｌ＋ａｍ。
切削時間＝３０分。
の条件で鋼の旋削試験を行ない、試験後の切刃の逃げ面
摩耗幅を測定した。
摩耗幅を測定した。
この結果、本発明被覆切削工具１１は、切刃に欠けやチ
ッピングの発生がなく、逃げ面摩耗幅二〇、１２＋＋ｍ
のすぐれた耐摩耗性を示すのに対して、従来被覆切削工
具１１には、チッピングの発生があり、０．４ｈ＋ｓの
逃げ面摩耗幅を示し、耐摩耗性の劣るものであった。
ッピングの発生がなく、逃げ面摩耗幅二〇、１２＋＋ｍ
のすぐれた耐摩耗性を示すのに対して、従来被覆切削工
具１１には、チッピングの発生があり、０．４ｈ＋ｓの
逃げ面摩耗幅を示し、耐摩耗性の劣るものであった。
実施例 ３
基体として、Ｊ Ｉ Ｓ −５ＫＨ５５に相当する組成
を有する高速度鋼で構成された直径：８ｍｒａφの４枚
方エンドミルを用意し、これの表面に、イオンブレーテ
ィング装置にて、通常の条件で、付着強化層としての平
均層厚：、２ｐのＴｉＮと、硬質被覆層としての平均層
厚＝１μｍの（Ｔ１．ＡＮ）Ｎを形成することにより本
発明被覆切削工具１２を製造した。
を有する高速度鋼で構成された直径：８ｍｒａφの４枚
方エンドミルを用意し、これの表面に、イオンブレーテ
ィング装置にて、通常の条件で、付着強化層としての平
均層厚：、２ｐのＴｉＮと、硬質被覆層としての平均層
厚＝１μｍの（Ｔ１．ＡＮ）Ｎを形成することにより本
発明被覆切削工具１２を製造した。
また比較の目的で、骨管強化層としてのＴｉＮ層の形成
を行なわず、かつ硬質被覆層としての（Ｔ１．ＡｆＩ）
Ｎの平均層厚を３−とする以外は同一の条件で従来被覆
切削工具１２を製造した。
を行なわず、かつ硬質被覆層としての（Ｔ１．ＡｆＩ）
Ｎの平均層厚を３−とする以外は同一の条件で従来被覆
切削工具１２を製造した。
ついで、この結果得られた２種の被覆切削工具について
、 被削材： ＪＩＳ −５４５Ｃ（硬さ： ＨＢ２５０）
。
、 被削材： ＪＩＳ −５４５Ｃ（硬さ： ＨＢ２５０）
。
切削速度： ６０ｍ／ｌｌ１ｉｎ 。
送 リ： ０．０３ｍｍ／刃。
切込み二３ｍＩＩＩ
切削長： ５０ｍ。
の条件で炭素鋼のエンドミル加工を行ない、外周２番摩
耗幅を測定した。
耗幅を測定した。
この結果、本発明被覆切削工具１２は、摩耗幅＝０．１
４＋ａｍのすぐれた耐摩耗性を示し、かつ切刃も正常摩
耗を示すのに対して、従来被覆切削工具１２は、チッピ
ングの発生が原因で、０．４９ｍｍの摩耗幅を示すもの
であった。
４＋ａｍのすぐれた耐摩耗性を示し、かつ切刃も正常摩
耗を示すのに対して、従来被覆切削工具１２は、チッピ
ングの発生が原因で、０．４９ｍｍの摩耗幅を示すもの
であった。
上述のように、この発明の表面被覆硬質材料製切削工具
は、付着強化層の介在によって硬質被覆層の付着性がす
ぐれているので、苛酷な条件下での切削でも硬質被覆層
の剥離発生が著しく抑制され、硬質被覆層のもつすぐれ
た耐摩耗性と相俟って、きわめて長期に亘ってすぐれた
切削性能を発揮するのである。
は、付着強化層の介在によって硬質被覆層の付着性がす
ぐれているので、苛酷な条件下での切削でも硬質被覆層
の剥離発生が著しく抑制され、硬質被覆層のもつすぐれ
た耐摩耗性と相俟って、きわめて長期に亘ってすぐれた
切削性能を発揮するのである。
Claims (1)
- （１）炭化タングステン基超硬合金、炭窒化チタン基サ
ーメット、および高速度鋼のうちのいずれかで構成され
た硬質材料基体の表面に、 炭化チタン、炭窒化チタン、および窒化チタンのうちの
１種の単層または２種以上の複層からなる平均層厚：０
．５〜１０μｍの付着強化層を介して、ＴｉとＡｌの複
合炭化物、複合炭窒化物、および複合窒化物のうちの１
種の単層または２種以上の複層からなる平均層厚：０．
５〜５μｍの硬質被覆層を形成してなる表面被覆硬質材
料製切削工具。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63074950A JP2540905B2 (ja) | 1988-03-29 | 1988-03-29 | 表面被覆硬質材料製切削工具 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63074950A JP2540905B2 (ja) | 1988-03-29 | 1988-03-29 | 表面被覆硬質材料製切削工具 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01252304A true JPH01252304A (ja) | 1989-10-09 |
| JP2540905B2 JP2540905B2 (ja) | 1996-10-09 |
Family
ID=13562114
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63074950A Expired - Lifetime JP2540905B2 (ja) | 1988-03-29 | 1988-03-29 | 表面被覆硬質材料製切削工具 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2540905B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0317251A (ja) * | 1989-06-14 | 1991-01-25 | Kobe Steel Ltd | 耐摩耗性皮膜 |
| JPH0726381A (ja) * | 1993-07-12 | 1995-01-27 | Oriental Eng Kk | 基体表面被覆方法及び被覆部材 |
| JP2011500964A (ja) * | 2007-10-16 | 2011-01-06 | フラウンホーファー−ゲゼルシャフト ツル フェルデルング デル アンゲヴァンテン フォルシュング エー ファウ | 硬質物質で被覆された物体およびその製造方法 |
| CN113549902A (zh) * | 2021-07-13 | 2021-10-26 | 南京邮电大学 | 一种C/TiC/TiN/TiAlN复合涂层的制备装置及其制备方法 |
Citations (5)
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| JPS6247124A (ja) * | 1985-08-27 | 1987-02-28 | Canon Inc | 露光装置用高速シヤツタ− |
| JPS6256565A (ja) * | 1985-09-06 | 1987-03-12 | Mitsubishi Metal Corp | 耐摩耗性のすぐれた表面被覆硬質部材 |
| JPS62142768A (ja) * | 1977-08-22 | 1987-06-26 | Toshiba Tungaloy Co Ltd | 多層被覆を施した切削工具 |
| JPS62218549A (ja) * | 1985-12-23 | 1987-09-25 | フアウ・エ−・ベ−・ホツホバク−ム・ドレスデン | 装飾用の黒い固有色を有する高耐摩耗性の硬質物質層 |
-
1988
- 1988-03-29 JP JP63074950A patent/JP2540905B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (5)
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Also Published As
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