JPH02131802A - 耐摩耗性のすぐれた表面被覆炭化タングステン基超硬合金製切削工具 - Google Patents
耐摩耗性のすぐれた表面被覆炭化タングステン基超硬合金製切削工具Info
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- JPH02131802A JPH02131802A JP63280908A JP28090888A JPH02131802A JP H02131802 A JPH02131802 A JP H02131802A JP 63280908 A JP63280908 A JP 63280908A JP 28090888 A JP28090888 A JP 28090888A JP H02131802 A JPH02131802 A JP H02131802A
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F2/00—Processes of polymerisation
- C08F2/38—Polymerisation using regulators, e.g. chain terminating agents, e.g. telomerisation
-
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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，特に硬質被８Ｉ層がすぐれた耐摩耗性を有
し，長期に亘ってすぐれた切削性能を発揮する表面被覆
炭化タングステン（以下ＷＣで示す）基超硬合金製切削
工具に関するものである。
し，長期に亘ってすぐれた切削性能を発揮する表面被覆
炭化タングステン（以下ＷＣで示す）基超硬合金製切削
工具に関するものである。
従来，例えば特開昭５３−８９８０５号公報に記載され
るように，ｗｅ基超硬合金基体の表面に，通常の化学蒸
着法や物理蒸着法を用い，周期律表のｆｆａ， Ｖａ，
およびＶＩａ族金属の炭化物，窒化物，酸化物，および
ほう化物，並びＫこれらの２種以上の固溶体のうちの１
種の単層または２種以上の複層からなる硬質被覆層を形
成してなる表面被覆ＷＣ基超硬合金製切削工具が鋼や鋳
鉄などの切削Ｋ用いられることは良く知られるところで
ある。
るように，ｗｅ基超硬合金基体の表面に，通常の化学蒸
着法や物理蒸着法を用い，周期律表のｆｆａ， Ｖａ，
およびＶＩａ族金属の炭化物，窒化物，酸化物，および
ほう化物，並びＫこれらの２種以上の固溶体のうちの１
種の単層または２種以上の複層からなる硬質被覆層を形
成してなる表面被覆ＷＣ基超硬合金製切削工具が鋼や鋳
鉄などの切削Ｋ用いられることは良く知られるところで
ある。
一方，近年の切削機械の自動化および省力化の進歩はめ
ざましく，これＫ伴って切削工具にも使用寿命の延命化
が強く要求されているが，上記の従来表面被覆ＷＣ基超
硬合金製切削工具は，耐摩耗性が十分でないために，こ
れらの要求を満足させることができないのが現状である
。
ざましく，これＫ伴って切削工具にも使用寿命の延命化
が強く要求されているが，上記の従来表面被覆ＷＣ基超
硬合金製切削工具は，耐摩耗性が十分でないために，こ
れらの要求を満足させることができないのが現状である
。
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ｗｅ基超硬合金製切削工具に着目し，これ
の耐摩耗性の一段の向上をはかるべく研究を行なった結
果， 通常の化学蒸着法や物理蒸着法にて，通常の条件Ｋて形
成された硬質被覆層は，これの構成層ごとに結晶配向が
１つの方向性（一方向性結晶配向組織）をもつが，硬質
被覆層を炭化チタン（以下Ｔｉｃで示す），窒化チタン
（以下ＴｉＮで示す），および炭窒化チタン（以下Ｔｉ
ＣＮで示す）Ｋ特定した上で、これらのうちの１種の単
層または２種以上の複層からなる硬質被覆層を形成する
に際して，これらのうちの少なくとも１層を形成条件を
変化させながら形成してやると，その結晶配向が形成条
件の変化に応じて多方向性をもつようになク，これに伴
って結晶粒が著しく微細化し，耐摩耗性が向上するよう
になり， さらに，上記の特定した硬質被覆層を内側ノーとし，こ
れの上に外側層として，炭酸化チタン（以下ＴｉＣＯで
示す）、窒酸化チタン（以下ＴｉＮＯで示す），炭窒酸
化チタン（以下ＴｉＣＮＯで示す）、ほう窒化チタン（
以下ＴｉＢＮで示す）、および酸化アルミニウム（以下
Ａｌ２０３で示す）のうちの１種の単層または２種以上
の複層からなる硬質被覆層を形成すると，よシ一層の耐
摩耗性の向上をはかることができるようＫなシ，実用Ｋ
際して，すぐれた切削性能を著しく長期に亘って発揮し
，切削工具の使用寿命の著しい延命化を可能Ｋするとい
う知見を得たのである。
従来表面被覆ｗｅ基超硬合金製切削工具に着目し，これ
の耐摩耗性の一段の向上をはかるべく研究を行なった結
果， 通常の化学蒸着法や物理蒸着法にて，通常の条件Ｋて形
成された硬質被覆層は，これの構成層ごとに結晶配向が
１つの方向性（一方向性結晶配向組織）をもつが，硬質
被覆層を炭化チタン（以下Ｔｉｃで示す），窒化チタン
（以下ＴｉＮで示す），および炭窒化チタン（以下Ｔｉ
ＣＮで示す）Ｋ特定した上で、これらのうちの１種の単
層または２種以上の複層からなる硬質被覆層を形成する
に際して，これらのうちの少なくとも１層を形成条件を
変化させながら形成してやると，その結晶配向が形成条
件の変化に応じて多方向性をもつようになク，これに伴
って結晶粒が著しく微細化し，耐摩耗性が向上するよう
になり， さらに，上記の特定した硬質被覆層を内側ノーとし，こ
れの上に外側層として，炭酸化チタン（以下ＴｉＣＯで
示す）、窒酸化チタン（以下ＴｉＮＯで示す），炭窒酸
化チタン（以下ＴｉＣＮＯで示す）、ほう窒化チタン（
以下ＴｉＢＮで示す）、および酸化アルミニウム（以下
Ａｌ２０３で示す）のうちの１種の単層または２種以上
の複層からなる硬質被覆層を形成すると，よシ一層の耐
摩耗性の向上をはかることができるようＫなシ，実用Ｋ
際して，すぐれた切削性能を著しく長期に亘って発揮し
，切削工具の使用寿命の著しい延命化を可能Ｋするとい
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
， ＷＣ基超硬合金基体の表面に． （ａ） ＴｉＣ， ＴｉＮ ＆および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硬質被覆
層，Ｔｂ） さらに，必要に応じて上記（ａ）の硬質
被覆層を内側層とし，この上に外側層として， ＴｉＣ
Ｏ ，ＴｉＮＯ， ＴｉＣＮＯ， Ｔ ｉ ＢＮ，およ
びＡｊ２０，ノうちの１種の雛層または２種以上の複層
からなる硬質被覆層， を１〜２０μ講の平均層厚で形成してなる表面被覆ＷＣ
基超硬合金製切削工具にして，かつ，上記（ａ）の硬質
被覆層のうちの少なくとも１層を多方向性結晶配向組織
としてなる耐摩耗性のすぐれた表面被覆ＷＣ基超硬合金
製切削工具Ｋ特徴を有するものである。
， ＷＣ基超硬合金基体の表面に． （ａ） ＴｉＣ， ＴｉＮ ＆および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硬質被覆
層，Ｔｂ） さらに，必要に応じて上記（ａ）の硬質
被覆層を内側層とし，この上に外側層として， ＴｉＣ
Ｏ ，ＴｉＮＯ， ＴｉＣＮＯ， Ｔ ｉ ＢＮ，およ
びＡｊ２０，ノうちの１種の雛層または２種以上の複層
からなる硬質被覆層， を１〜２０μ講の平均層厚で形成してなる表面被覆ＷＣ
基超硬合金製切削工具にして，かつ，上記（ａ）の硬質
被覆層のうちの少なくとも１層を多方向性結晶配向組織
としてなる耐摩耗性のすぐれた表面被覆ＷＣ基超硬合金
製切削工具Ｋ特徴を有するものである。
なお，硬質被覆層の平均層厚は，ｌμｍ未満では所望の
耐摩耗性向上効果が得られず，２０μｍを越えると，切
刃に欠損やチツピングが発生し易くなることから、１〜
２０μｍに定められている。
耐摩耗性向上効果が得られず，２０μｍを越えると，切
刃に欠損やチツピングが発生し易くなることから、１〜
２０μｍに定められている。
また，多方向性結晶配向組織を有する硬質破覆層は，例
えば平均層厚：５μｍのＴｉＣ層を通常の化学蒸着法Ｋ
よシ形成するに際して．形成条件である温度，反応ガス
組成，および圧力のうちの少なくともいずれかの条件を
所定時間経過ごとに（少なくとも２回以上）変化させな
がら，５μｍの平均層厚になるまで蒸着を行なうことに
より形成することができる。
えば平均層厚：５μｍのＴｉＣ層を通常の化学蒸着法Ｋ
よシ形成するに際して．形成条件である温度，反応ガス
組成，および圧力のうちの少なくともいずれかの条件を
所定時間経過ごとに（少なくとも２回以上）変化させな
がら，５μｍの平均層厚になるまで蒸着を行なうことに
より形成することができる。
つぎＫ．この発明の表面被８ｌＷＣ基超硬合金製切削工
具を実施例により具体的に説明する。
具を実施例により具体的に説明する。
まず，通常の化学蒸着装置を用い，所定の条件で所定組
成の単一硬質被覆層を形成し、形成された単一硬質被覆
層をＸ線回折にかけ、１番高いピーク，２番目Ｋ高いピ
ーク，および３番目に高いピークのそれぞれの結晶面を
チェックし，さらＫＴｉＣ層， ＴｉＮ層，およびＴｉ
ＣＮ層については，それぞれ５種の形成条件と結晶配向
の関係を調べ，第ｌ表ｋ示される結果を得た。
成の単一硬質被覆層を形成し、形成された単一硬質被覆
層をＸ線回折にかけ、１番高いピーク，２番目Ｋ高いピ
ーク，および３番目に高いピークのそれぞれの結晶面を
チェックし，さらＫＴｉＣ層， ＴｉＮ層，およびＴｉ
ＣＮ層については，それぞれ５種の形成条件と結晶配向
の関係を調べ，第ｌ表ｋ示される結果を得た。
つぎＫ，ＷＣ基超硬合金基体として，それぞれ第２表Ｋ
示される組成を有し．かつ８ＮＭＧ１２０４０８の形状
をもったスローアウエイチップを用意し、ζの基体の表
面Ｋ，それぞれ第１表に示される結果にもとづいて，第
２表に示される組成および平均層厚を有する本発明表面
被覆ＷＣ基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）１〜８および比較表面被覆ｗｅ基超硬合
金製切削チップ（以下比較被覆切削チップという）１〜
８をそれぞれ製造した。
示される組成を有し．かつ８ＮＭＧ１２０４０８の形状
をもったスローアウエイチップを用意し、ζの基体の表
面Ｋ，それぞれ第１表に示される結果にもとづいて，第
２表に示される組成および平均層厚を有する本発明表面
被覆ＷＣ基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）１〜８および比較表面被覆ｗｅ基超硬合
金製切削チップ（以下比較被覆切削チップという）１〜
８をそれぞれ製造した。
なお，本発明被覆切削チップ１〜８は，構成層のうちの
少なくともいずれかの層，すなわち本発明被覆切削チツ
プ１，２ｓおよび３では第ｉｒｆＩＩ，同番では第１お
よび２層．同６では第１および３層，同６では第２層，
同フでは第３層，セして同８では第１．２．および３層
がそれぞれ多方向性結晶配向組織をもつものであり，こ
れＫ対して比較被覆切削チップ１〜８は，構成層のいず
れもが個々Ｋ一方向性結晶配向組織をもつものである。
少なくともいずれかの層，すなわち本発明被覆切削チツ
プ１，２ｓおよび３では第ｉｒｆＩＩ，同番では第１お
よび２層．同６では第１および３層，同６では第２層，
同フでは第３層，セして同８では第１．２．および３層
がそれぞれ多方向性結晶配向組織をもつものであり，こ
れＫ対して比較被覆切削チップ１〜８は，構成層のいず
れもが個々Ｋ一方向性結晶配向組織をもつものである。
つぎに，この結果得られた各種の被覆切削チップＫつい
て， 被削材： ＳＮＣＭ４３９（硬さ：ＨＢ３５０）の丸棒
，切削速度：ｌ２０ｍ／醜， 送ク： ０． ３ ｌｏＩ／ ｒｅｖ．．切込み：３ｉ
ｏ＊， の条件で鋼の乾式連続切削試験を行ない，切刃の逃げ面
摩耗幅が０． ３ ｍに至るまでの切削時間を測定した
。この測定結果を第２表に示した。
て， 被削材： ＳＮＣＭ４３９（硬さ：ＨＢ３５０）の丸棒
，切削速度：ｌ２０ｍ／醜， 送ク： ０． ３ ｌｏＩ／ ｒｅｖ．．切込み：３ｉ
ｏ＊， の条件で鋼の乾式連続切削試験を行ない，切刃の逃げ面
摩耗幅が０． ３ ｍに至るまでの切削時間を測定した
。この測定結果を第２表に示した。
第２表に示される結果から，本発明被覆切削チップ１〜
８は，いずれも硬質被覆層の構成層で６るＴｉＣ， Ｔ
ｉＮ ，およびＴｉＣＮのうちの少なくとも１層が多方
向性結晶配向組織をもつことによって，硬質被覆層の構
成層のいずれもが一方向性結晶配向を有する比較被覆切
削チップ１〜８に比して一段とすぐれた耐摩耗性を示し
．相対的Ｋきわめて長い切削時間を示すことが明らかで
ある。
８は，いずれも硬質被覆層の構成層で６るＴｉＣ， Ｔ
ｉＮ ，およびＴｉＣＮのうちの少なくとも１層が多方
向性結晶配向組織をもつことによって，硬質被覆層の構
成層のいずれもが一方向性結晶配向を有する比較被覆切
削チップ１〜８に比して一段とすぐれた耐摩耗性を示し
．相対的Ｋきわめて長い切削時間を示すことが明らかで
ある。
上述のように、この発明の表面被覆ｗｅ基超硬合金製切
削工具は，すぐれた耐摩耗性を有し，長期に亘ってすぐ
れた切削性能を発揮するものであり，またかかる使用寿
命の延命化Ｋよって切削機械の自動化および省力化にも
十分対応することができるなど工業上有用な効果をもた
らすものである。
削工具は，すぐれた耐摩耗性を有し，長期に亘ってすぐ
れた切削性能を発揮するものであり，またかかる使用寿
命の延命化Ｋよって切削機械の自動化および省力化にも
十分対応することができるなど工業上有用な効果をもた
らすものである。
Claims (2)
- （１）炭化タングステン基超硬合金基体の表面に、炭化
チタン、窒化チタン、および炭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硬質被覆層を１〜
２０μｍの平均層厚で形成してなる表面被覆炭化タング
ステン基超硬合金製切削工具にして、かつ、上記硬質被
覆層のうちの少なくとも１層を多方向性結晶配向組織と
したことを特徴とする耐摩耗性のすぐれた表面被覆炭化
タングステン基超硬合金製切削工具。 - （２）炭化タングステン基超硬合金基体の表面に、炭化
チタン、窒化チタン、および炭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内側層と、炭酸化
チタン、窒酸化チタン、炭窒酸化チタン、ほう窒化チタ
ン、および酸化アルミニウムのうちの１種の単層または
２種以上の複層からなる外側層で構成された硬質被覆層
を１〜２０μｍの平均層厚で形成してなる表面被覆炭化
タングステン基超硬合金製切削工具にして、かつ、上記
硬質被覆層における内側層のうちの少なくとも１層を多
方向性結晶配向組織としたことを特徴とする耐摩耗性の
すぐれた表面被覆炭化タングステン基超硬合金製切削工
具。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63280908A JP2556116B2 (ja) | 1988-11-07 | 1988-11-07 | 耐摩耗性のすぐれた表面被覆炭化タングステン基超硬合金製切削工具 |
| KR1019890016078A KR910009855A (ko) | 1988-11-07 | 1989-11-07 | 중합할수 있는 화합물의 제조방법 |
| CA002002420A CA2002420A1 (en) | 1988-11-07 | 1989-11-07 | Process for preparing a polymerizable compound |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63280908A JP2556116B2 (ja) | 1988-11-07 | 1988-11-07 | 耐摩耗性のすぐれた表面被覆炭化タングステン基超硬合金製切削工具 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02131802A true JPH02131802A (ja) | 1990-05-21 |
| JP2556116B2 JP2556116B2 (ja) | 1996-11-20 |
Family
ID=17631620
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63280908A Expired - Fee Related JP2556116B2 (ja) | 1988-11-07 | 1988-11-07 | 耐摩耗性のすぐれた表面被覆炭化タングステン基超硬合金製切削工具 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2556116B2 (ja) |
| KR (1) | KR910009855A (ja) |
| CA (1) | CA2002420A1 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07328809A (ja) * | 1994-05-31 | 1995-12-19 | Mitsubishi Materials Corp | 硬質被覆層がすぐれた層間密着性を有する表面被覆炭化タングステン基超硬合金製切削工具 |
| JPH10219451A (ja) * | 1997-02-04 | 1998-08-18 | Hitachi Tool Eng Co Ltd | 多層被覆超硬合金 |
| JPH10219452A (ja) * | 1997-02-04 | 1998-08-18 | Hitachi Tool Eng Co Ltd | 多層被覆超硬合金 |
-
1988
- 1988-11-07 JP JP63280908A patent/JP2556116B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1989
- 1989-11-07 KR KR1019890016078A patent/KR910009855A/ko not_active Application Discontinuation
- 1989-11-07 CA CA002002420A patent/CA2002420A1/en not_active Abandoned
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07328809A (ja) * | 1994-05-31 | 1995-12-19 | Mitsubishi Materials Corp | 硬質被覆層がすぐれた層間密着性を有する表面被覆炭化タングステン基超硬合金製切削工具 |
| JPH10219451A (ja) * | 1997-02-04 | 1998-08-18 | Hitachi Tool Eng Co Ltd | 多層被覆超硬合金 |
| JPH10219452A (ja) * | 1997-02-04 | 1998-08-18 | Hitachi Tool Eng Co Ltd | 多層被覆超硬合金 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA2002420A1 (en) | 1990-05-07 |
| KR910009855A (ko) | 1991-06-28 |
| JP2556116B2 (ja) | 1996-11-20 |
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