JPH01252305A - 表面被覆炭化タングステン基超硬合金製切削チップ - Google Patents
表面被覆炭化タングステン基超硬合金製切削チップInfo
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- JPH01252305A JPH01252305A JP7495188A JP7495188A JPH01252305A JP H01252305 A JPH01252305 A JP H01252305A JP 7495188 A JP7495188 A JP 7495188A JP 7495188 A JP7495188 A JP 7495188A JP H01252305 A JPH01252305 A JP H01252305A
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、特にすぐれた耐欠損性を有する表面被覆炭
化タングステン（以下ＷＣで示す）超超硬合金製切削チ
ップに関するものである。
化タングステン（以下ＷＣで示す）超超硬合金製切削チ
ップに関するものである。
従来、一般に、切削チップとして、ＷＣＭ超硬合金基体
の表面に、化学蒸着法や物理蒸着法を用いて、周期律表
の４ａ、５ａ、および６ａ族金属の炭化物、窒化物、お
よび酸化物、並びにこれらの２種以上の固溶体、さらに
酸化アルミニウム（以下、Ａ ｊ！ ２０ ａで示す）
のうちの１種の単層あるいは２種以上の複層からなる硬
質被覆属を形成してなる表面波１ｗｃ基超硬合金製のも
のが広く用いられている。
の表面に、化学蒸着法や物理蒸着法を用いて、周期律表
の４ａ、５ａ、および６ａ族金属の炭化物、窒化物、お
よび酸化物、並びにこれらの２種以上の固溶体、さらに
酸化アルミニウム（以下、Ａ ｊ！ ２０ ａで示す）
のうちの１種の単層あるいは２種以上の複層からなる硬
質被覆属を形成してなる表面波１ｗｃ基超硬合金製のも
のが広く用いられている。
しかし、上記の従来ＷＣ基超硬合金製切削チッブは、高
速切削や、高送りおよび高切込みなどの重切削、さらに
断続切削などに用いた場合に、切刃に欠けやチッピング
が発生し易く、比較的短時間で使用寿命に至るものであ
る。
速切削や、高送りおよび高切込みなどの重切削、さらに
断続切削などに用いた場合に、切刃に欠けやチッピング
が発生し易く、比較的短時間で使用寿命に至るものであ
る。
そこで、本発明者等は、上述のような観点から、上記の
従来表面波１ｗｃ基超硬合金製切削チップに着目し、こ
れにすぐれた耐欠損性を付与すべく研究を行なった結果
、硬質被覆層を化学蒸着法で形成すると硬質被覆層中に
引張応力が残留し、−方物理蒸着法で形成すると硬質被
覆層中に圧縮応力が残留するようになり、したがって硬
質被覆層が化学蒸着法および物理蒸着法のいずれかで形
成される従来表面被覆ＷＣＣ超超硬合金製切削チップお
いては、硬質被覆層中に引張応力および圧縮応力のうち
のいずれかが残留するようになり、この残曾応、力が原
因で切削中に硬質被覆層に欠けやチッピングが発生し易
くなるものであり、しかして、硬質被覆層を内層と外層
に分け、かつ前記内層を、炭化チタン（以下ＴｉＣで示
す）の単層、またはＴｉＣと、Ｔｉ、Ｚｒ、およびＨｒ
の炭化物、窒化物、炭窒化物、炭酸化物、および炭窒酸
化物、並びに酸化アルミニウム（以下Ａ Ｉ ２０ ｓ
で示す）のうちの１種または２種以上との複層に限定し
、また前記外層を、窒化チタン（以下ＴｉＮで示す）の
単層、またはＴｉＮと、ＴＩ。
従来表面波１ｗｃ基超硬合金製切削チップに着目し、こ
れにすぐれた耐欠損性を付与すべく研究を行なった結果
、硬質被覆層を化学蒸着法で形成すると硬質被覆層中に
引張応力が残留し、−方物理蒸着法で形成すると硬質被
覆層中に圧縮応力が残留するようになり、したがって硬
質被覆層が化学蒸着法および物理蒸着法のいずれかで形
成される従来表面被覆ＷＣＣ超超硬合金製切削チップお
いては、硬質被覆層中に引張応力および圧縮応力のうち
のいずれかが残留するようになり、この残曾応、力が原
因で切削中に硬質被覆層に欠けやチッピングが発生し易
くなるものであり、しかして、硬質被覆層を内層と外層
に分け、かつ前記内層を、炭化チタン（以下ＴｉＣで示
す）の単層、またはＴｉＣと、Ｔｉ、Ｚｒ、およびＨｒ
の炭化物、窒化物、炭窒化物、炭酸化物、および炭窒酸
化物、並びに酸化アルミニウム（以下Ａ Ｉ ２０ ｓ
で示す）のうちの１種または２種以上との複層に限定し
、また前記外層を、窒化チタン（以下ＴｉＮで示す）の
単層、またはＴｉＮと、ＴＩ。
Ｚｒ、およびＨｆの炭化物、窒化物、炭窒化物、炭酸化
物、および炭窒酸化物のうちの１種または２種以上との
複層に限定した上で、前記内層を化学蒸着法にて形成し
、前記外層を物理蒸着法にて形成すると、前記内層に残
留した引張応力と前記外層に残留した圧縮応力とが相殺
し合って、見掛上残留応力が存在しない状態となること
から、硬質被覆層の耐欠損性が著しく向上するようにな
り、切削中の欠けやチッピングの発生が著しく抑制され
るようになるという知見を得たのである。
物、および炭窒酸化物のうちの１種または２種以上との
複層に限定した上で、前記内層を化学蒸着法にて形成し
、前記外層を物理蒸着法にて形成すると、前記内層に残
留した引張応力と前記外層に残留した圧縮応力とが相殺
し合って、見掛上残留応力が存在しない状態となること
から、硬質被覆層の耐欠損性が著しく向上するようにな
り、切削中の欠けやチッピングの発生が著しく抑制され
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超超硬合金基体表面に、引張残留応力を有す
る平均層厚＝７〜２０１Ｂ＠の内層と、圧縮残留応力を
有する平均層厚：２〜ｌＯＩ！ｍの外層からなる硬質被
覆層を形成してなり、かつ前記内層を、Ｔｉｃの単層、
またはＴｉＣと、ＴＩ。
て、ＷＣＣ超超硬合金基体表面に、引張残留応力を有す
る平均層厚＝７〜２０１Ｂ＠の内層と、圧縮残留応力を
有する平均層厚：２〜ｌＯＩ！ｍの外層からなる硬質被
覆層を形成してなり、かつ前記内層を、Ｔｉｃの単層、
またはＴｉＣと、ＴＩ。
Ｚｒ、およびＨｆの炭化物、窒化物、炭窒化物、炭酸化
物、および炭窒酸化物、並びに、Ａ １） ２０ ａの
うちの１種または２種以上との複層で構成し、前記外層
を、ＴｉＮの単層、またはＴｉＮと、Ｔｉ、Ｚｒ、およ
びＨｆ’ノ炭化物、窒化物、炭窒化物、炭酸化物、およ
び炭窒酸化物のうちの１種または２種以上との複層で構
成した表面被覆ＷＣＣ超超硬合金製切削チップ特徴を有
するものである。
物、および炭窒酸化物、並びに、Ａ １） ２０ ａの
うちの１種または２種以上との複層で構成し、前記外層
を、ＴｉＮの単層、またはＴｉＮと、Ｔｉ、Ｚｒ、およ
びＨｆ’ノ炭化物、窒化物、炭窒化物、炭酸化物、およ
び炭窒酸化物のうちの１種または２種以上との複層で構
成した表面被覆ＷＣＣ超超硬合金製切削チップ特徴を有
するものである。
なお、この発明の切削チップにおいて、内層の平均層厚
を７〜２０ｔｍと定めたのは、その平均層厚が７−未満
では所望のすぐれた耐摩耗性を確保することができず、
一方その平均層厚が２０ｍを越えると、層厚が厚くなり
すぎて耐欠損性が低下するようになるという理由からで
あり、また外層の平均層厚を２〜１０−と定めたのは、
同様に２−未満では耐摩耗性が得られず、ｌＯ−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。
を７〜２０ｔｍと定めたのは、その平均層厚が７−未満
では所望のすぐれた耐摩耗性を確保することができず、
一方その平均層厚が２０ｍを越えると、層厚が厚くなり
すぎて耐欠損性が低下するようになるという理由からで
あり、また外層の平均層厚を２〜１０−と定めたのは、
同様に２−未満では耐摩耗性が得られず、ｌＯ−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、この発明の切削チップを実施例により具体的に
説明する。
説明する。
ＷＣＣ超超硬合金基体して、いずれも切削チップ形状：
ＳＮＭＧ ４３２を有するＪＩＳ規格ＭＩＯ製のもの
、並びにＷＣ−５％Ｃ０−２％ＴｉＣＮ−３％ＴａＣの
内部組成（以上重量％、以下も同じ）を有し、かつ表面
部に厚さ：ＬＯｍのＷＣ−９％Ｃｏからなる強靭層を有
するもの２種を用意し、これら基体の表面に、まず、第
１表に示される組成および平均層厚の内層を化学蒸着法
を用い、通常の条件で形成し、この場合第１層形成後に
Ｘ線回折法にて引張残留応力を測定しくなお、第２層以
降の内層にも引張応力が残留するようになるが、第１層
で確認されたので、その測定を省略する）、ついで、同
じく第１表に示される組成および平均層厚の外層を物理
蒸着法の１種であるイオンブレーティング法を用い、通
常の条件で形成しくこの場合も第１層形成後の圧縮残留
応力を同じくＸ線回折法にて測定し、第２層の圧縮残留
応力の測定は省略することによって、本発明表面被覆Ｗ
ＣＣ超超硬合金製切削チップ以下本発明被覆切削チップ
という）１〜２５および比較表面波ｚｗｃ、１超硬合金
製切削チップ（以下比較被覆切削チップという）１〜４
をそれぞれ製造した。
ＳＮＭＧ ４３２を有するＪＩＳ規格ＭＩＯ製のもの
、並びにＷＣ−５％Ｃ０−２％ＴｉＣＮ−３％ＴａＣの
内部組成（以上重量％、以下も同じ）を有し、かつ表面
部に厚さ：ＬＯｍのＷＣ−９％Ｃｏからなる強靭層を有
するもの２種を用意し、これら基体の表面に、まず、第
１表に示される組成および平均層厚の内層を化学蒸着法
を用い、通常の条件で形成し、この場合第１層形成後に
Ｘ線回折法にて引張残留応力を測定しくなお、第２層以
降の内層にも引張応力が残留するようになるが、第１層
で確認されたので、その測定を省略する）、ついで、同
じく第１表に示される組成および平均層厚の外層を物理
蒸着法の１種であるイオンブレーティング法を用い、通
常の条件で形成しくこの場合も第１層形成後の圧縮残留
応力を同じくＸ線回折法にて測定し、第２層の圧縮残留
応力の測定は省略することによって、本発明表面被覆Ｗ
ＣＣ超超硬合金製切削チップ以下本発明被覆切削チップ
という）１〜２５および比較表面波ｚｗｃ、１超硬合金
製切削チップ（以下比較被覆切削チップという）１〜４
をそれぞれ製造した。
なお、比較被覆切削チップ１〜４は、内層または外層の
平均層厚がこの発明の範囲から外れたものである。
平均層厚がこの発明の範囲から外れたものである。
つぎに、この結果得られた各種の被覆切削チップ、並び
に別途用意した第１表に示される従来表面被覆ＷＣ基超
硬合金製切削チップ（以−ド従来彼覆切削チップという
）１．２について、被削材：ＳＣＭ４１５（硬さ： Ｈ
Ｂ２１０）の丸棒、切削速度： ３００ ｍ／ｓｉｎ
ｓ 送 リ： ０．２５龍／ｒｅｖｓ 切込み：１ｍ■、 切削油：水溶性、 の条件で鋼の連続高速切削試験を行ない、切刃の逃げ面
摩耗幅が０．４順に達するか、あるいはすくい面摩耗深
さが１５０−に達するまでの切削時間を測定した。なお
、欠損発生で使用寿命に至った場合には、それまでの時
間を切削時間とした。
に別途用意した第１表に示される従来表面被覆ＷＣ基超
硬合金製切削チップ（以−ド従来彼覆切削チップという
）１．２について、被削材：ＳＣＭ４１５（硬さ： Ｈ
Ｂ２１０）の丸棒、切削速度： ３００ ｍ／ｓｉｎ
ｓ 送 リ： ０．２５龍／ｒｅｖｓ 切込み：１ｍ■、 切削油：水溶性、 の条件で鋼の連続高速切削試験を行ない、切刃の逃げ面
摩耗幅が０．４順に達するか、あるいはすくい面摩耗深
さが１５０−に達するまでの切削時間を測定した。なお
、欠損発生で使用寿命に至った場合には、それまでの時
間を切削時間とした。
また、切削試験後の切刃の状況も観察した。これらの結
果を第１表に示した。
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５！切削チツプ１
〜２５においては、いずれも内層には引張残留応力が存
在し、一方外層には圧縮残留応力が存在するも、この両
応力は互いに相殺し合って見掛上応力が存在しない状態
となっているので、切削中に切刃に欠損やチッピングの
発生が皆無で、正常摩耗を示し、長い切削時間を示すの
に対して、従来被覆切削チップ１．２では、硬質被覆層
中に残留する引張応力または圧縮応力が原因で欠損が発
生し、短かい切削時間しか示さず、また比較被覆切削チ
ップ１〜４に見られるように、内層または外層の層厚が
この発明の範囲から外れても所望の耐摩耗性および耐欠
損性を確保することができないことが明らかである。
〜２５においては、いずれも内層には引張残留応力が存
在し、一方外層には圧縮残留応力が存在するも、この両
応力は互いに相殺し合って見掛上応力が存在しない状態
となっているので、切削中に切刃に欠損やチッピングの
発生が皆無で、正常摩耗を示し、長い切削時間を示すの
に対して、従来被覆切削チップ１．２では、硬質被覆層
中に残留する引張応力または圧縮応力が原因で欠損が発
生し、短かい切削時間しか示さず、また比較被覆切削チ
ップ１〜４に見られるように、内層または外層の層厚が
この発明の範囲から外れても所望の耐摩耗性および耐欠
損性を確保することができないことが明らかである。
上述のように、この発明の表面波ｉｗｃ基超硬合金製切
削チップは、すぐれた耐欠損性を有し、かつ耐摩耗性に
もすぐれているので、著しく長期に亘ってすぐれた切削
性能を発揮するものである。
削チップは、すぐれた耐欠損性を有し、かつ耐摩耗性に
もすぐれているので、著しく長期に亘ってすぐれた切削
性能を発揮するものである。
Claims (1)
- （１）炭化タングステン基超硬合金の基体の表面に、引
張残留応力を有する平均層厚：７〜２０μｍの内層と、
圧縮残留応力を有する平均層厚：２〜１０μｍの外層か
らなる硬質被覆層を形成してなり、かつ前記内層が、炭
化チタンの単層、または炭化チタンと、Ｔｉ、Ｚｒ、お
よびＨｒの炭化物、窒化物、炭窒化物、炭酸化物、およ
び炭窒酸化物、並びに酸化アルミニウムのうちの１種ま
たは２種以上との複層で構成され、前記外層が、窒化チ
タンの単層、または窒化チタンと、Ｔｉ、Ｚｒ、および
Ｈｆの炭化物、窒化物、炭窒化物、炭酸化物、および炭
窒酸化物のうちの１種または２種以上との複層で構成さ
れたことを特徴とする表面被覆炭化タングステン基超硬
合金製切削チップ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63074951A JP2556088B2 (ja) | 1988-03-29 | 1988-03-29 | 表面被覆炭化タングステン基超硬合金製切削チップ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63074951A JP2556088B2 (ja) | 1988-03-29 | 1988-03-29 | 表面被覆炭化タングステン基超硬合金製切削チップ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01252305A true JPH01252305A (ja) | 1989-10-09 |
| JP2556088B2 JP2556088B2 (ja) | 1996-11-20 |
Family
ID=13562143
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63074951A Expired - Lifetime JP2556088B2 (ja) | 1988-03-29 | 1988-03-29 | 表面被覆炭化タングステン基超硬合金製切削チップ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2556088B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06501888A (ja) * | 1990-09-17 | 1994-03-03 | ケンナメタル インコーポレイテッド | Ｃｖｄ及ｐｖｄによりコートされた切削工具 |
| JPH08318410A (ja) * | 1990-09-17 | 1996-12-03 | Kennametal Inc | 切削工具 |
| WO1998051839A1 (de) * | 1997-05-09 | 1998-11-19 | Widia Gmbh | Schneideinsatz zum zerspanen und verfahren zur herstellung dieses schneideinsatzes |
| JP2007314853A (ja) * | 2006-05-29 | 2007-12-06 | Hitachi Tool Engineering Ltd | 硬質皮膜被覆部材 |
| JP2008149390A (ja) * | 2006-12-14 | 2008-07-03 | Mitsubishi Materials Corp | 表面被覆切削工具 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63251129A (ja) * | 1987-04-01 | 1988-10-18 | Daijietsuto Kogyo Kk | 切削工具用のコ−テイング切刃 |
-
1988
- 1988-03-29 JP JP63074951A patent/JP2556088B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63251129A (ja) * | 1987-04-01 | 1988-10-18 | Daijietsuto Kogyo Kk | 切削工具用のコ−テイング切刃 |
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| US6350510B1 (en) | 1997-05-09 | 2002-02-26 | Widia Gmbh | Processing insert, and production of same |
| JP2007314853A (ja) * | 2006-05-29 | 2007-12-06 | Hitachi Tool Engineering Ltd | 硬質皮膜被覆部材 |
| JP4566158B2 (ja) * | 2006-05-29 | 2010-10-20 | 日立ツール株式会社 | 硬質皮膜被覆部材 |
| JP2008149390A (ja) * | 2006-12-14 | 2008-07-03 | Mitsubishi Materials Corp | 表面被覆切削工具 |
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| JP2556088B2 (ja) | 1996-11-20 |
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