JPH03146667A - 被覆超硬合金工具の製造方法 - Google Patents

被覆超硬合金工具の製造方法

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JPH03146667A
JPH03146667A JP28248689A JP28248689A JPH03146667A JP H03146667 A JPH03146667 A JP H03146667A JP 28248689 A JP28248689 A JP 28248689A JP 28248689 A JP28248689 A JP 28248689A JP H03146667 A JPH03146667 A JP H03146667A
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hard alloy
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Shigeo Nagato
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野1 本発明は、表面に硬質膜が形成された、特に切削工具と
して用いられる被覆超硬合金の製造方法に関し、より詳
細には、母材と硬質被覆層との付着強度を向上させた被
覆超硬合金の製造方法に関する。
[従来技術] 近年、切削工具として超硬合金から成る母材表面に、化
学気相成長法(CVD)により耐摩耗性の優れた硬質膜
を形成したものが知られている。
通常、超硬合金母材は周期律表第4a族、第5a族、及
び第68族金属の炭化物、窒化物、炭窒化物のうち1種
又は2種以上と、鉄族金属のうち1種又は2種以上と不
可避不純物とから構成され、硬質膜には周期律表第48
族、第58族及び第68族の炭化物、窒化物、炭窒化物
、炭酸化物、窒酸化物、炭酸窒化物から選ばれる1種又
は2種以上の単層あるいは複層が用いられ、硬質膜は一
般にCVD等の化学気相合成法によって形成されている
[発明が解決しようとする問題点1 しかしながら、これら硬質膜をCVD法等によって形成
するに際し、母材と硬質膜との界面には低火災化物であ
る脆化層(η相)が形成されやすい。
これは、コーティング中に母材の炭素が被膜に拡散した
ために生じたものと考えられる。この脆化層の生成によ
って母材と硬質膜との密着強度が低下するため、これを
工具として用いた場合、硬質膜の剥離が生じ、母材であ
る超硬合金が露出して急激に摩耗が進行し、著しく切削
性能、寿命が低下するという欠点を有していた。
[発明の目的1 本発明は、上述の問題点を解決することを主たる目的と
するもので、具体的には母材と被膜との付着強度を高め
、耐剥離性に優れた長寿命の被覆超硬合金を得るための
製造方法を提供することを目的とするものである。
[問題を解決するための手段1 本発明者は、上記問題点に対し研究を重ねたところ、被
覆層の形成時、脆化層の生成原因である母材からの炭素
の拡散が低温域では生じにくいことを見出し、超硬合金
母材上に最も近接する被覆層を形成する際、膜厚が1μ
m以上に達するまで該被膜層の最適生成温度より100
 ”C〜500 ’C低い温度にて被膜層を形成するこ
とにより、母材から被膜への炭素の拡散並びに脆化層の
形成が抑制され、母材との付着強度の高い硬質膜が形成
されることを知見した。
以下、本発明を詳述する。
通常、周期律表第4a族、第58族及び第68族金属の
炭化物、窒化物、炭窒化物、炭酸化物、酸窒化物を気相
合成法(CVD)によって形成させるには、金属塩化物
をN2ガスをキャリアガスとして導き、それにそれぞれ
炭化水素ガス(メタン、プロパン等)、N2ガス、NH
3ガス、CO□ガス又はH2O1気を加えた混合ガスを
高温の超硬合金母材上で反応させることにより達成され
る。
本発明は基本的には上記のような形成方法を用いて、硬
質膜を形成するものであるが、本発明における特徴は母
材表面へ最も近接する第1層を形成させる際、その膜厚
が1μm以上に達するまではその被膜の最適生成温度よ
り100℃〜500 ’C低い温度にて被膜層を形成さ
せる点にある。
なお、この被覆層の成膜温度を最適生成温度から100
 ’C〜500℃低い温度に設定した理由は、100℃
未満では十分な炭素拡散抑制効果が得られ難<、500
℃を上回ると被膜が生成されなくなったり、成膜速度が
著しく低下し工業上好ましくないためであり、特に最適
生成温度より150℃〜300℃低い範囲が望ましい。
また上記低温で生成する被膜の厚みは1μm以上でない
と効果が期待できず、上記条件での被膜の厚みが1um
より薄いと後の最適生成温度での成膜において母材から
の炭素の拡散が生じ易くなり、本発明の目的が達成でき
ない。
次に上記のような硬質膜を形成するための具体的な方法
について説明すると、例えば第1層として炭化チタン膜
を被覆する場合は600℃〜900℃の範囲で膜厚が1
μm以上になるまで被覆を行った後、最適な生成温度(
900℃〜1100℃)範囲に炉内温度を上昇させ被覆
を行うことにより目的とする付着強度の高い被膜が得ら
れる。
また、複数層形成する場合は、例えばTiC−T1CN
を形成する場合、TiC層形成時に600℃〜900 
’Cの低温で1μm以上生成した後、T1CN層を最適
生成温度で成膜すればよい。
(作用) 上記の構成によれば、母材に近接する被膜の形成温度が
その被膜の最適生成温度より低いために母材から被膜へ
の炭素の拡散がおさえられ、脆化層であるη相の生成を
抑制することができる。
(実施例1) 母材としてrso P2O(超硬合金、型番CNMG 
12040B)を用い、反応容器内に設置した後、真空
引き、ガス置換後、温度を800 ’Cに上昇させ、8
292%、TiC144%、CH,4%、炉内圧力5Q
mba rにてTiC膜を2μm被覆した後、温度を1
000℃に上昇させ、その他を同一条件とし全膜厚10
μmとなる様被覆を行った。
上記で得られた30個のサンプルに対し、下記の条件で
切削試験を行った。
耐剥離テスト 被削材   SCM435 (10mm巾の溝が4本人
ったもの) 速度    100m/min 送り     0.3mm/rev 切り込み  2mm 衝撃回数  約1000回 上記条件で切削後の刃先被膜の剥離の有無を調べ、剥離
したものの割合を算出したところ、8%と非常に良好で
あった。
(実施例2) 実施例1と同一の母材を用い、反応容器内を同様に真空
引き、ガス置換後、温度を750℃に上昇させ、H,7
0%、TiC1410%、NH,20%、炉内圧力80
0mba rにてTiN膜を2μm被覆した後、温度を
1000℃に上昇させ、その他を同一条件とし全膜厚1
0μmとなる様被覆を行った。
上記で得られた30個のサンプルに対し、実施例1と同
様の耐剥離テストを行ったところ、剥離率6%と非常に
良好であった。
(実施例3) 実施例1と同一の母材を用い、反応容器内を同様に真空
引き、ガス置換後、温度を800℃に上昇させ、N26
0%、TiC145%、CH,5%、N230%の割合
に混合したガスを導入し、炉内圧力800mbarにて
T1CN膜を2μm被覆した後、温度を1050℃に上
昇させ、N292%、TlC144%、CH44%、炉
内圧力60mbarにてTiC膜を6μm、次に同一温
度でN260%、C0,14%、HCl5%、AICh
20%、炉内圧力5QmbarにしAl2O3膜2μm
被覆し、全膜厚10μmのT1CN+TiC+ Al.
0□複層膜の作成を行った。
上記で得られたサンプルに対し、実施例1と同様の耐剥
離テストを行ったところ、剥離率10%と良好であった
(比較例) 比較チップとして、実施例1と同一の母材を用い、反応
容器内に設置した後、真空引き、ガス置換後、低温での
被覆を行わず温度を1000℃に上昇させ、IIz92
%、TiC144%、CH44%、炉内圧力60mba
rにてTiC膜を10.!/11被覆を行った。
また、同様に8.70%、TiC1410%、NHff
20%、炉内圧力800mba rにてTiN膜を10
μmとなるよう被覆を行った。
上記で得られたサンプルに対し、実施例1と同様の耐剥
離テストを行い、本発明品と比較を行った。その結果、
剥離率は前者が25%、後者が20%と剥離が多く認め
られ、いずれも高い付着強度が得られないことが確認さ
れた。
[発明の効果1 以上詳述した通り、本発明によれば超硬合金上へ硬質膜
の形成するに際し、第1層を1μm以上の厚さになるま
で各種被覆の最適生成温度より100℃〜500″C近
い温度にて被覆層を形成することにより、母材からの炭
素の拡散が抑制され、脆化層(η相)の形成が阻止し、
母材との付着強度の強い被膜が得られる。
また、低温で被覆を行うことにより、形成される被膜の
結晶粒が微粒となり耐摩耗性も向上する。
よってこれら被覆超硬合金工具を用いることにより、著
しい工具の寿命の向上を得ることができる。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 周期律表第4a族、第5a族及び第6a族金属の炭化物
    、窒化物、炭窒化物のうちの1種又は2種以上と鉄族金
    属のうち1種又は2種以上と不可避不純物とから成る超
    硬合金母材表面に、周期律表第4a族、第5a族及び第
    6a族金属の炭化物、窒化物、炭窒化物、酸炭窒化物あ
    るいはAlの酸化物から選ばれる1種又は2種以上の単
    層あるいは複層を化学気相成長法によって被覆形成して
    成る被覆超硬合金において、前記超硬合金母材に最も近
    接する被覆層を形成する際、該被覆層の膜厚が1μm以
    上に達するまで該被覆層の最適生成温度より100℃〜
    500℃低い温度にて成膜することを特徴とする被覆超
    硬合金工具の製造方法。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6147905A (ja) * 1984-08-16 1986-03-08 Furukawa Electric Co Ltd:The 光フアイバ余長収納具
JPS6288509A (ja) * 1985-10-11 1987-04-23 Hitachi Carbide Tools Ltd 表面被覆超硬エンドミル
JPS63153273A (ja) * 1986-12-16 1988-06-25 Matsushita Electric Ind Co Ltd 金属薄膜の選択堆積方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6147905A (ja) * 1984-08-16 1986-03-08 Furukawa Electric Co Ltd:The 光フアイバ余長収納具
JPS6288509A (ja) * 1985-10-11 1987-04-23 Hitachi Carbide Tools Ltd 表面被覆超硬エンドミル
JPS63153273A (ja) * 1986-12-16 1988-06-25 Matsushita Electric Ind Co Ltd 金属薄膜の選択堆積方法

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