JPH03111105A - ＴｉおよびＴｉ合金切削用表面被覆炭化タングステン基超硬合金製切削工具 - Google Patents
ＴｉおよびＴｉ合金切削用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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- JPH03111105A JPH03111105A JP25021289A JP25021289A JPH03111105A JP H03111105 A JPH03111105 A JP H03111105A JP 25021289 A JP25021289 A JP 25021289A JP 25021289 A JP25021289 A JP 25021289A JP H03111105 A JPH03111105 A JP H03111105A
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- 239000010410 layer Substances 0.000 claims abstract description 50
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 claims abstract description 13
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- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims abstract 3
- MTPVUVINMAGMJL-UHFFFAOYSA-N trimethyl(1,1,2,2,2-pentafluoroethyl)silane Chemical compound C[Si](C)(C)C(F)(F)C(F)(F)F MTPVUVINMAGMJL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract 3
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- 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、ＴｉおよびＴｉ合金の切削に用いた場合に
すぐねた耐摩耗性を示し、長時間に亘っての使用を可能
とする表面被覆炭化タングステン（以下ＷＣで示す）超
超硬合金製切削工具に関するものである。
すぐねた耐摩耗性を示し、長時間に亘っての使用を可能
とする表面被覆炭化タングステン（以下ＷＣで示す）超
超硬合金製切削工具に関するものである。
従来、一般に、ＴｉおよびＴｉ合金の切削には、結合相
形成成分としてＣｏ：４〜８％を含有し、さらに必要に
応じて分散相形成成分としてＴｉＴａ Ｎｂ Ｖ
およびＣｒの炭化物（以下、それぞれＴｉｃ、ＴａＣ
，ＮｂＣ，ＶＣ，およびＣ「３Ｃ２で示し、かつこれら
を総称して金属炭化物という）のうちの１種または２種
以上−０，１〜１０％を含有し、残りが同じく分散相形
成成分としてのＷＣと不可避不純物からなる組成（以」
二重量％）を有するＷＣＣ超超硬合金構成された切削工
具が用いられている。
形成成分としてＣｏ：４〜８％を含有し、さらに必要に
応じて分散相形成成分としてＴｉＴａ Ｎｂ Ｖ
およびＣｒの炭化物（以下、それぞれＴｉｃ、ＴａＣ
，ＮｂＣ，ＶＣ，およびＣ「３Ｃ２で示し、かつこれら
を総称して金属炭化物という）のうちの１種または２種
以上−０，１〜１０％を含有し、残りが同じく分散相形
成成分としてのＷＣと不可避不純物からなる組成（以」
二重量％）を有するＷＣＣ超超硬合金構成された切削工
具が用いられている。
しかし、近年の切削機械の高速化および省力化に伴ない
、これに用いられる切削１ユ具にも一段とすぐれた耐摩
耗性が要求される傾向にあるが、上記の従来ＷＣＣ超超
硬合金製切削１−具は、１（ｆ、耗が著しく、これに十
分対応することができないのか現状である。
、これに用いられる切削１ユ具にも一段とすぐれた耐摩
耗性が要求される傾向にあるが、上記の従来ＷＣＣ超超
硬合金製切削１−具は、１（ｆ、耗が著しく、これに十
分対応することができないのか現状である。
そこで、本発明者等は、上述のような観点から、Ｔ１お
よびＴ１合金の高速切削や、高切込みおよび高送りなど
の重切削などを可能とし、もって切削機械の高速化およ
び省力化に対応することができる切削工具を開発すべく
研究を行なった結果、 （ａ） Ｃｒ３Ｃ２はＴＩおよびＴｉ合金に対する溶着
性が著しく低く、したがってこれを上記従来ＷＣＣ超超
硬合金製切削工具表面に硬質被覆層として形成してやれ
ば、ＴＩおよびＴｉ合金の切削に際してすぐれた耐摩耗
性を示すようになるが、Ｃｒ３Ｃ２はＷＣＣ超超硬合金
対する密着性に劣るので、Ｃｒ３Ｃ２を硬質被覆層とし
てＷＣＣ超超硬合金基体表面に密着性よく形成すること
ができないこと。
よびＴ１合金の高速切削や、高切込みおよび高送りなど
の重切削などを可能とし、もって切削機械の高速化およ
び省力化に対応することができる切削工具を開発すべく
研究を行なった結果、 （ａ） Ｃｒ３Ｃ２はＴＩおよびＴｉ合金に対する溶着
性が著しく低く、したがってこれを上記従来ＷＣＣ超超
硬合金製切削工具表面に硬質被覆層として形成してやれ
ば、ＴＩおよびＴｉ合金の切削に際してすぐれた耐摩耗
性を示すようになるが、Ｃｒ３Ｃ２はＷＣＣ超超硬合金
対する密着性に劣るので、Ｃｒ３Ｃ２を硬質被覆層とし
てＷＣＣ超超硬合金基体表面に密着性よく形成すること
ができないこと。
（ｂ） 一方、ＴｉｃはＣｒ３Ｃ２とｗｃ基超超硬合
金両方に対してすぐれた密着性を有し、したがってＴｉ
Ｃを硬質被覆層としてＷＣＣ超超硬合金基体Ｃｒ３Ｃ２
層の間に介在させれば、Ｃｒ３Ｃ２層をＷＣＣ超超硬合
金基体表面に高い付着強度で密着させることができ、こ
の結果ＴｌおよびＴｉ合金の高速切削や重切削などの苛
酷な条件下での切削でも前記硬質被覆層に剥離が発生す
ることがなく、すぐれた耐摩耗性を示すようになること
。
金両方に対してすぐれた密着性を有し、したがってＴｉ
Ｃを硬質被覆層としてＷＣＣ超超硬合金基体Ｃｒ３Ｃ２
層の間に介在させれば、Ｃｒ３Ｃ２層をＷＣＣ超超硬合
金基体表面に高い付着強度で密着させることができ、こ
の結果ＴｌおよびＴｉ合金の高速切削や重切削などの苛
酷な条件下での切削でも前記硬質被覆層に剥離が発生す
ることがなく、すぐれた耐摩耗性を示すようになること
。
以上（ａ）および（ｂ）に示される研究結果を得たので
ある。
ある。
この発明は、上記研究結果にもとづいてなされたもので
あって、 結合相形成成分としてＣＯ：４〜８％を含有するＷＣＣ
超超硬合金望ましくは、 Ｃｏ：４〜８％、 を含有し、さらに必要に応じて、 分散相形成成分として、Ｔｉｃ、ＴａＣ，ＮｂＣｖＣｌ
およびＣｒ３Ｃ２のうちの１種または２種以上からなる
金属炭化ウニ０．１〜ｌＯ％、を含有し、残りが同じく
分散相形成成分としてのＷＣと不可避不純物からなる組
成（以上重量％、以下％は重量％を示す）を有するＷＣ
Ｃ超超硬合金構成された基体の表面に、 ０．５〜５虜の平均層厚を有するＴｉＣの内層と、１〜
５節の平均層厚を有するＣｒ３Ｃ２の外層とからなる硬
質被覆層を形成してなるＴｉおよびＴ１合金切削用表面
被覆ＷＣ基超硬合金製切削工具に特徴を有するものであ
る。
あって、 結合相形成成分としてＣＯ：４〜８％を含有するＷＣＣ
超超硬合金望ましくは、 Ｃｏ：４〜８％、 を含有し、さらに必要に応じて、 分散相形成成分として、Ｔｉｃ、ＴａＣ，ＮｂＣｖＣｌ
およびＣｒ３Ｃ２のうちの１種または２種以上からなる
金属炭化ウニ０．１〜ｌＯ％、を含有し、残りが同じく
分散相形成成分としてのＷＣと不可避不純物からなる組
成（以上重量％、以下％は重量％を示す）を有するＷＣ
Ｃ超超硬合金構成された基体の表面に、 ０．５〜５虜の平均層厚を有するＴｉＣの内層と、１〜
５節の平均層厚を有するＣｒ３Ｃ２の外層とからなる硬
質被覆層を形成してなるＴｉおよびＴ１合金切削用表面
被覆ＷＣ基超硬合金製切削工具に特徴を有するものであ
る。
つぎに、この発明の切削工具において、基体のＣｏ含有
量および硬質被覆層の平均層厚を上記の通りに限定した
理由を説明する。
量および硬質被覆層の平均層厚を上記の通りに限定した
理由を説明する。
（ａ） Ｃｏ含有量
Ｃｏ成分には基体の靭性を向上させる作用があるが、そ
の含有量が４％未満では所望の靭性が得られず、切削時
に切刃に欠損が発生し易くなり、一方その含有量が８％
を越えると、基体の耐塑性変形性が低下するようになる
ことから、その含有量を４〜８％と定めた。
の含有量が４％未満では所望の靭性が得られず、切削時
に切刃に欠損が発生し易くなり、一方その含有量が８％
を越えると、基体の耐塑性変形性が低下するようになる
ことから、その含有量を４〜８％と定めた。
なお、基体を構成するＷＣＣ超超硬合金、必要に応じて
硬さを高めて、耐摩耗性を向上させる目的で、上記の通
り分散相形成成分として１種または２種以上の金属炭化
物を含有させる場合があるが、その含有量が０．１％未
満では所望の耐摩耗性向上効果が得られず、一方その含
有量が１０％を越えると、Ｔ１およびＴｉ合金の切削時
に切刃に欠損が発生し易くなることから、その含有量を
０．１〜１０％とするのが望ましい。
硬さを高めて、耐摩耗性を向上させる目的で、上記の通
り分散相形成成分として１種または２種以上の金属炭化
物を含有させる場合があるが、その含有量が０．１％未
満では所望の耐摩耗性向上効果が得られず、一方その含
有量が１０％を越えると、Ｔ１およびＴｉ合金の切削時
に切刃に欠損が発生し易くなることから、その含有量を
０．１〜１０％とするのが望ましい。
（ｂ）Ｔｉｃ内層の平均層厚
その平均層厚が０，５庫未満では、基体と外層間に強固
な密着性を確保することができず、一方その平均層厚が
５μｓを越えると、切刃にチッピングが起り易くなるこ
とから、その平均層厚を０．５〜５μｓと定めた。
な密着性を確保することができず、一方その平均層厚が
５μｓを越えると、切刃にチッピングが起り易くなるこ
とから、その平均層厚を０．５〜５μｓと定めた。
（ｃ） Ｃｒ３Ｃ２外層の平均層厚
その平均層厚が１ｔＩｎ未満では所望の耐摩耗性を発揮
することができず、一方その平均層厚が５庫を越えると
、硬質被覆層が剥離し易くなることから、その平均層厚
を１〜５虜と定めた。
することができず、一方その平均層厚が５庫を越えると
、硬質被覆層が剥離し易くなることから、その平均層厚
を１〜５虜と定めた。
つぎに、この発明の切削工具を実施例により具体向に説
明する。
明する。
まず、ＷＣＣ超超硬合金基体して、いずれも１５０−８
ＰＰ４２２の形状を有し、かつそれぞれ第１表に示され
る組成をもったスローアウェイチップを用意し、このチ
ップの表面に同じく第１表に示される平均層厚のＴＩＣ
内層とＣｒ３Ｃ２外層を通常の化学蒸着法にて形成する
ことにより本発明表面被覆ＷＣＣ超超硬合金製切削工具
以Ｆ本発明被覆超硬切削チップという）１〜９および比
較表面被覆ＷＣＣ超超硬合金製切削工具以下比較被覆超
硬切削チップという）１〜７をそれぞれ製造した。
ＰＰ４２２の形状を有し、かつそれぞれ第１表に示され
る組成をもったスローアウェイチップを用意し、このチ
ップの表面に同じく第１表に示される平均層厚のＴＩＣ
内層とＣｒ３Ｃ２外層を通常の化学蒸着法にて形成する
ことにより本発明表面被覆ＷＣＣ超超硬合金製切削工具
以Ｆ本発明被覆超硬切削チップという）１〜９および比
較表面被覆ＷＣＣ超超硬合金製切削工具以下比較被覆超
硬切削チップという）１〜７をそれぞれ製造した。
なお、比較被覆超硬切削チップ１〜７は、基体のＣｏ含
有量および硬質被覆層の平均層厚のうちのいずれかがこ
の発明の範囲から外れたものである。
有量および硬質被覆層の平均層厚のうちのいずれかがこ
の発明の範囲から外れたものである。
さらに、比較の目的で、同じく第１表に示される通り硬
質被覆層の形成かない従来ＷＣ基超超合金製切削上具（
以下従来超硬切削チップという）１〜３をそれぞれ用意
した。
質被覆層の形成かない従来ＷＣ基超超合金製切削上具（
以下従来超硬切削チップという）１〜３をそれぞれ用意
した。
−ライて、この結果得られた各種の切削チップについて
、 被削材： Ｔ Ｉ ６９’６ ＡΩ−４？６ＶのＴｉ
合金丸棒、 切削速度： ８０ｍ／ｍｉｎ ｓ 送 リ： ０．２５ｍｍ／ ｒｅｖ、、切込み：
１．５１１１１１％ 切削時間・２０分、 の条／’ｌで、最も難削材であるＴ】合金の連続高切込
め切削試験を行ない、切刃の逃げ面摩耗幅を測定すると
共に、切削試験後の切刃状況を観察した。
、 被削材： Ｔ Ｉ ６９’６ ＡΩ−４？６ＶのＴｉ
合金丸棒、 切削速度： ８０ｍ／ｍｉｎ ｓ 送 リ： ０．２５ｍｍ／ ｒｅｖ、、切込み：
１．５１１１１１％ 切削時間・２０分、 の条／’ｌで、最も難削材であるＴ】合金の連続高切込
め切削試験を行ない、切刃の逃げ面摩耗幅を測定すると
共に、切削試験後の切刃状況を観察した。
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、本発明波ｙａ超硬切削チッ
プ１〜９は、いずれも切刃に欠損やチッピングの発生が
ほとんどなく、すぐれた耐摩耗性を発揮するのに対して
、従来超硬切削チップ１〜３は、いずれも耐摩耗性不足
が原因で、短時間で使用寿命に至り、また比較被覆超硬
σＪ削チップ１〜・７に見られるように、基体のＣｏｆ
ｉ白−量おより び硬質被覆層の平均層厚のうちのいずれかの条件（第１
表に※印を付す）でもこの発明の範囲から外れると、所
望の切削性能を示さないことか明らかである。
プ１〜９は、いずれも切刃に欠損やチッピングの発生が
ほとんどなく、すぐれた耐摩耗性を発揮するのに対して
、従来超硬切削チップ１〜３は、いずれも耐摩耗性不足
が原因で、短時間で使用寿命に至り、また比較被覆超硬
σＪ削チップ１〜・７に見られるように、基体のＣｏｆ
ｉ白−量おより び硬質被覆層の平均層厚のうちのいずれかの条件（第１
表に※印を付す）でもこの発明の範囲から外れると、所
望の切削性能を示さないことか明らかである。
上述のように、この発明の表面被覆ＷＣＣ超超硬合金製
切削工具、硬質被覆層が外層と内層からなり、かつ前記
４層がＴｉおよびＴｉ合金に対する耐溶着性にずくれた
硬質のＣｒ３Ｃ２層て構成され、また前記内層が前記外
層とＷＣＣ超超硬合金基体の両方に対してずぐれた密着
性を有するＴｉＣ層で構成されているので、苛酷な条件
ｔてのＴ１および１層１合金の切削に用いた場合にも切
刃に欠損やチッピングなどの発生がなく、すぐれた耐摩
耗性を示し、長時間に亘ってすぐれた切削性能を発揮す
るなと工業上有用な特性を有するのである。
切削工具、硬質被覆層が外層と内層からなり、かつ前記
４層がＴｉおよびＴｉ合金に対する耐溶着性にずくれた
硬質のＣｒ３Ｃ２層て構成され、また前記内層が前記外
層とＷＣＣ超超硬合金基体の両方に対してずぐれた密着
性を有するＴｉＣ層で構成されているので、苛酷な条件
ｔてのＴ１および１層１合金の切削に用いた場合にも切
刃に欠損やチッピングなどの発生がなく、すぐれた耐摩
耗性を示し、長時間に亘ってすぐれた切削性能を発揮す
るなと工業上有用な特性を有するのである。
Claims (1)
- （１）結合相形成成分としてＣｏ：４〜８重量％を含有
する炭化タングステン基超硬合金からなる基体の表面に
、０．５〜５μｍの平均層厚を有する炭化チタンの内層
と、１〜５μｍの平均層厚を有する炭化クロムの外層と
からなる硬質被覆層を形成してなるＴｉおよびＴｉ合金
切削用表面被覆炭化タングステン基超硬合金製切削工具
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1250212A JP2697187B2 (ja) | 1989-09-26 | 1989-09-26 | ＴｉおよびＴｉ合金切削用表面被覆炭化タングステン基超硬合金製切削工具 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1250212A JP2697187B2 (ja) | 1989-09-26 | 1989-09-26 | ＴｉおよびＴｉ合金切削用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 |
|---|---|
| JPH03111105A true JPH03111105A (ja) | 1991-05-10 |
| JP2697187B2 JP2697187B2 (ja) | 1998-01-14 |
Family
ID=17204492
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1250212A Expired - Lifetime JP2697187B2 (ja) | 1989-09-26 | 1989-09-26 | ＴｉおよびＴｉ合金切削用表面被覆炭化タングステン基超硬合金製切削工具 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2697187B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102019424A (zh) * | 2010-10-14 | 2011-04-20 | 浙江恒成硬质合金有限公司 | 硬质合金数控刀片的制造方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62192576A (ja) * | 1986-02-17 | 1987-08-24 | Daijietsuto Kogyo Kk | 被覆硬質合金 |
-
1989
- 1989-09-26 JP JP1250212A patent/JP2697187B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62192576A (ja) * | 1986-02-17 | 1987-08-24 | Daijietsuto Kogyo Kk | 被覆硬質合金 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2697187B2 (ja) | 1998-01-14 |
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