JPH0319702A - 耐欠損性のすぐれた炭化タングステン基超硬合金製切削工具 - Google Patents
耐欠損性のすぐれた炭化タングステン基超硬合金製切削工具Info
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- JPH0319702A JPH0319702A JP1150923A JP15092389A JPH0319702A JP H0319702 A JPH0319702 A JP H0319702A JP 1150923 A JP1150923 A JP 1150923A JP 15092389 A JP15092389 A JP 15092389A JP H0319702 A JPH0319702 A JP H0319702A
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- cutting tool
- cutting
- tungsten carbide
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Landscapes
- Cutting Tools, Boring Holders, And Turrets (AREA)
- Powder Metallurgy (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】
〔産業上の利用分町〕
この発明は、すぐれた耐欠損性を有し、特に断続切削で
の高送りや高切り込みなどの重切削に用いた場合にすぐ
れた切削性能を長期に亘って発揮する炭化タングステン
（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。
の高送りや高切り込みなどの重切削に用いた場合にすぐ
れた切削性能を長期に亘って発揮する炭化タングステン
（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、一般にスローアウェイチップやエンドミルなどの
切削工具が、粉末冶金広にて、結合相形成成分としてＣ
ｏ：５〜１０％、を含有し、さらに必要に応じて、 分散相形成成分としてＷを除く元素周期律表の４ａ，５
ａ．および６ａ族金属の炭化物、並びにこれらのＷＣを
含む２種以上の複合炭化物固溶体（以下これらを総称し
て「金属炭化物」という）のうちの１棟または２ｆＩ以
上二〇．５〜３０％、を含有し、残りが分散相形成成分
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！１ｉｎ％を示す）を有するＷＣ基超硬合企
素材を成形し、この素祠に研削加工を施して所定の最終
形状（寸法）に仕上げることにより製造されることは良
く知られるところである。
切削工具が、粉末冶金広にて、結合相形成成分としてＣ
ｏ：５〜１０％、を含有し、さらに必要に応じて、 分散相形成成分としてＷを除く元素周期律表の４ａ，５
ａ．および６ａ族金属の炭化物、並びにこれらのＷＣを
含む２種以上の複合炭化物固溶体（以下これらを総称し
て「金属炭化物」という）のうちの１棟または２ｆＩ以
上二〇．５〜３０％、を含有し、残りが分散相形成成分
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！１ｉｎ％を示す）を有するＷＣ基超硬合企
素材を成形し、この素祠に研削加工を施して所定の最終
形状（寸法）に仕上げることにより製造されることは良
く知られるところである。
しかし、上記の切削工具においても、近年の省力化およ
び高能率化に対する強い要求から、これを高速切削や、
高送りおよび高切り込みなどの重切削に用いる傾向にあ
るが、特に上記の促来ＷＣ基超硬合金製切削工具を、特
に断続切削での重切削に用いた場合、切刃に欠損やチッ
ピングが発生し易く、比較的短時間で使用寿命に至るの
が現状である。
び高能率化に対する強い要求から、これを高速切削や、
高送りおよび高切り込みなどの重切削に用いる傾向にあ
るが、特に上記の促来ＷＣ基超硬合金製切削工具を、特
に断続切削での重切削に用いた場合、切刃に欠損やチッ
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ＷＣ基超硬合金製切削工具に着目し、これの耐欠損
性の向上をはかるべく研究を行なった桔果、上記の従来
ＷＣ基超硬合金製切削工具においては、その表面に対す
るＸ線回折で、ＷＣの（２１１）面に、単一のピーク波
形か、あるいは高低差のある２つの連続ピーク波形が現
われ、かつ前記２つの連続ピーク波形の場合、２つの連
続ピク間の谷部から高い方のピーク高さをＬ１同じく低
い方のピーク高さをρとすると、Ｌ／ｌが４０以上にな
る回折曲線を示すが、これに例えば０．旧〜０．５ｔｏ
ｒｒの真空中、ＬＯＯＯ − Ｌ５ＱＱ℃の範囲内の所
定温度に所定時間保持の熱処理を施すと、その表面に対
するＸ線回折で、ＷＣの（２１１）面に現われる波形が
、第１図に例示される通り上記の２つの連続ピーク波形
ではあるが、Ｌ，，＃の比が３５以下の尚低差の小さく
なった回折曲線を示すようになり、このような熱処理に
よる波形の変化は、表面の研削加工時に表面に圧着ある
いはこれに圧大して欠けやチッピングなどの起点となっ
ていた研削屑の工具表面部での一体化、および研削時に
発生した表面部内部歪の除去に原因があるものと推定さ
れ、したがって上記熱処理後の波形を示すＷＣ基超硬合
金製切削工具は耐欠損性にすぐれたものとなり、これを
通常の連続切削や断続切削は勿論のこと、特に断続切削
での高送りや高切り込みなどの重切削に用いた場合に、
すぐれた切削性能を長期に亘って発揮するという知見を
得たのである。
従来ＷＣ基超硬合金製切削工具に着目し、これの耐欠損
性の向上をはかるべく研究を行なった桔果、上記の従来
ＷＣ基超硬合金製切削工具においては、その表面に対す
るＸ線回折で、ＷＣの（２１１）面に、単一のピーク波
形か、あるいは高低差のある２つの連続ピーク波形が現
われ、かつ前記２つの連続ピーク波形の場合、２つの連
続ピク間の谷部から高い方のピーク高さをＬ１同じく低
い方のピーク高さをρとすると、Ｌ／ｌが４０以上にな
る回折曲線を示すが、これに例えば０．旧〜０．５ｔｏ
ｒｒの真空中、ＬＯＯＯ − Ｌ５ＱＱ℃の範囲内の所
定温度に所定時間保持の熱処理を施すと、その表面に対
するＸ線回折で、ＷＣの（２１１）面に現われる波形が
、第１図に例示される通り上記の２つの連続ピーク波形
ではあるが、Ｌ，，＃の比が３５以下の尚低差の小さく
なった回折曲線を示すようになり、このような熱処理に
よる波形の変化は、表面の研削加工時に表面に圧着ある
いはこれに圧大して欠けやチッピングなどの起点となっ
ていた研削屑の工具表面部での一体化、および研削時に
発生した表面部内部歪の除去に原因があるものと推定さ
れ、したがって上記熱処理後の波形を示すＷＣ基超硬合
金製切削工具は耐欠損性にすぐれたものとなり、これを
通常の連続切削や断続切削は勿論のこと、特に断続切削
での高送りや高切り込みなどの重切削に用いた場合に、
すぐれた切削性能を長期に亘って発揮するという知見を
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、 結合相形成成分としてＣｏ：５〜１０％、を含有し、さ
らに必要に応じて、 分散相形成戊分として金属炭化物のうちの１種または２
種以上＝０．５〜３０％、 を含有し、残りが分散相形戊成分としてのＷＣと不可避
不純物からなる組成を有するＷＣ基超硬合金製切削工具
において、 上記切削工具表面に対するＸ線回折で、ＷＣの（２■）
面に、高低差のある２つの連続ピークからなり、かつ前
記２つの連続ピーク間の谷部から高い方のピーク高さを
Ｌ１同じく低い方のピーク高さをρとした場合、Ｌ／β
：３５以下を満足する波形が現われる回折曲線を示して
なる耐欠損性のすぐれたＷＣ基超硬合金製切削工具に特
徴をＨするものである。
て、 結合相形成成分としてＣｏ：５〜１０％、を含有し、さ
らに必要に応じて、 分散相形成戊分として金属炭化物のうちの１種または２
種以上＝０．５〜３０％、 を含有し、残りが分散相形戊成分としてのＷＣと不可避
不純物からなる組成を有するＷＣ基超硬合金製切削工具
において、 上記切削工具表面に対するＸ線回折で、ＷＣの（２■）
面に、高低差のある２つの連続ピークからなり、かつ前
記２つの連続ピーク間の谷部から高い方のピーク高さを
Ｌ１同じく低い方のピーク高さをρとした場合、Ｌ／β
：３５以下を満足する波形が現われる回折曲線を示して
なる耐欠損性のすぐれたＷＣ基超硬合金製切削工具に特
徴をＨするものである。
つぎに、この発明の切削工具において、上記の通り教値
限定した理由を説明する。
限定した理由を説明する。
５
６
（ａ） Ｃｏ含有量
Ｃｏ成分には、切削工具の靭性および強度を向上させる
作用があるが、その含有量か５％末満では前記作用に所
望の効果か得られず、一方その含有量が１０％を越える
と耐摩耗性が低−ドするようになることから、その含有
量を５〜１０％と定めた。
作用があるが、その含有量か５％末満では前記作用に所
望の効果か得られず、一方その含有量が１０％を越える
と耐摩耗性が低−ドするようになることから、その含有
量を５〜１０％と定めた。
（ｂ） 金属炭化物の含有量
金属炭化物には、ＷＣとの共存において切削工具の耐摩
耗性を向上させる作用があるので必要に応じて含有させ
るが、その含有量が０．５％未満て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３０％を越えると
靭性が急激に低下するようになることから、その含白“
瓜を０．５〜３０％と定めた。
耗性を向上させる作用があるので必要に応じて含有させ
るが、その含有量が０．５％未満て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３０％を越えると
靭性が急激に低下するようになることから、その含白“
瓜を０．５〜３０％と定めた。
（ｃ） ピーク波形のＬ／ｌ
上記の通り、従来ＷＣ基超硬合金製切削工具におけるよ
うに、ＬｌＲ比が４０以上では十分な耐欠損性を示さす
、上記条件での熱処理を加えて、ＬｌＤ比を３５以下に
することによってはじめて、切削工具は十分な耐欠損性
をもつようになる。また、このＬ＃：３５以下のピーク
波形は、熱処理時の加熱温度を１０００℃以上とするこ
とにより可能となり、一方その加熱温度が１５００’Ｃ
を越えると結晶粒が粗大化して強度が低下するようにな
るので、前記加熱温度は１０００〜１５００℃とするの
が望ましく、この場合の保持時間は、例えばスローアウ
ェイチップで３０〜９０分で十分である。
うに、ＬｌＲ比が４０以上では十分な耐欠損性を示さす
、上記条件での熱処理を加えて、ＬｌＤ比を３５以下に
することによってはじめて、切削工具は十分な耐欠損性
をもつようになる。また、このＬ＃：３５以下のピーク
波形は、熱処理時の加熱温度を１０００℃以上とするこ
とにより可能となり、一方その加熱温度が１５００’Ｃ
を越えると結晶粒が粗大化して強度が低下するようにな
るので、前記加熱温度は１０００〜１５００℃とするの
が望ましく、この場合の保持時間は、例えばスローアウ
ェイチップで３０〜９０分で十分である。
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。
１１ｉ料粉末として、いずれも０，５〜１０μｍの範囲
内の所定の平均粒径を有ずるＷＣ粉末、Ｃｏ粉末、各種
の金属炭化物粉末を用意し、これら原料粉末をそれぞれ
第１表に示される配合組成に配合し、ボールミルで７２
時間湿式混合し、乾燥した後、１ ． ５ ｔｏｎ／
ｃＪの圧力で圧粉体にプレス成形し、この圧粉体を、Ｉ
Ｘ １０ ３ｔｏｒｒの真空中、１３５０ 〜１５０
０°Ｃの範囲内の所定温度に９０分間保持の条件で焼結
して配合組成と丈質的に同一の成分組成をもったＷＣ基
超硬合金素材を或形し、この素材の上下面および外周面
に研削加工を施して、ＣＩＳ （超硬工具協会）規格Ｓ
ＰＰ４２２の形状をもった｛７Ｊ削エ具としてのスロー
アウエイチップ（このチップは従来スローアウ工イチッ
プに相当するものなので、以下従来切削チップという）
１〜１４を製造し、引続いてこれら征来切削チップ１〜
１４のそれそれの半分を用い、これに第１表に示される
条件で熱処理を施すことにより本発明切削チップ１〜１
４をそれぞれ製造した。
内の所定の平均粒径を有ずるＷＣ粉末、Ｃｏ粉末、各種
の金属炭化物粉末を用意し、これら原料粉末をそれぞれ
第１表に示される配合組成に配合し、ボールミルで７２
時間湿式混合し、乾燥した後、１ ． ５ ｔｏｎ／
ｃＪの圧力で圧粉体にプレス成形し、この圧粉体を、Ｉ
Ｘ １０ ３ｔｏｒｒの真空中、１３５０ 〜１５０
０°Ｃの範囲内の所定温度に９０分間保持の条件で焼結
して配合組成と丈質的に同一の成分組成をもったＷＣ基
超硬合金素材を或形し、この素材の上下面および外周面
に研削加工を施して、ＣＩＳ （超硬工具協会）規格Ｓ
ＰＰ４２２の形状をもった｛７Ｊ削エ具としてのスロー
アウエイチップ（このチップは従来スローアウ工イチッ
プに相当するものなので、以下従来切削チップという）
１〜１４を製造し、引続いてこれら征来切削チップ１〜
１４のそれそれの半分を用い、これに第１表に示される
条件で熱処理を施すことにより本発明切削チップ１〜１
４をそれぞれ製造した。
ついで、この結果得られた本発明切削チップ１〜１４お
よび従来切削チップ１〜ｌ４の表面に、管 球： Ｃｕ
， フィルタ：Ｎｉ，管電圧： ４０ｋＶ、
管電流・４０ｍＡ，時定数：５、 レコーダー速度： ４０＋ｎｍ／ ２θ（度）、レコー
ダーフルスケール： １００００ｅｐｓ，の条件でＸ線
回折を施して回折曲線を求め、この回折曲線からＷＣの
（２１１）面に現われた波形のＬｌＤ比を算出した。
よび従来切削チップ１〜ｌ４の表面に、管 球： Ｃｕ
， フィルタ：Ｎｉ，管電圧： ４０ｋＶ、
管電流・４０ｍＡ，時定数：５、 レコーダー速度： ４０＋ｎｍ／ ２θ（度）、レコー
ダーフルスケール： １００００ｅｐｓ，の条件でＸ線
回折を施して回折曲線を求め、この回折曲線からＷＣの
（２１１）面に現われた波形のＬｌＤ比を算出した。
さらに、これらの切削チップについて、９
］ １
被削材： Ｓ Ｎ Ｃ Ｍ４３９（硬度： ＨＢ２７０
）、切削速度・１２０ ｍ／ｍｉｎ ， 送 り＋ ０．５ ｍｍ／ ｒｅｖ．、切り込み＝
２．５闘、 切削時間： ３ｍｉｎ ％ の条件での鋼の乾式高送り断続切削試験、披削材： Ｓ
Ｎ Ｃ Ｍ４３９（硬度 Ｊ｛，２７０）、切削速度
・１２０ ｍ／ｍｉｎ ， 送 り＋ ０．３ ｍｍ／ ｒｅｖ．、切り込み＋
５ｍｌ１％ 切削時間・３ｍｉｎ ｓ の条件での鋼の乾式高切り込み断続切削試験、被削材：
Ｓ Ｎ Ｃ Ｍ４３９（硬度： ＨＢ２４０）、切削
速度： １３０ ｍ／ｍｉｎ ， 送 り： ０．２５ｍｍ／ ｒｅｖ．、切り込み＋
１．５ ｍｍ， 切削時間・３０ｍｆｎ ， の条件での鋼の乾式連続１２Ｊ削試験を行ない、上記断
続切削試験では、切刃同個のうちの欠損（チッピング）
発生数を測定し、また連続切削ｂ（験では切刃の逃げ面
摩耗幅とすくい面摩耗深さを測定した。これらの／Ｉｌ
ｌｌ定結果を第１表に示した。
）、切削速度・１２０ ｍ／ｍｉｎ ， 送 り＋ ０．５ ｍｍ／ ｒｅｖ．、切り込み＝
２．５闘、 切削時間： ３ｍｉｎ ％ の条件での鋼の乾式高送り断続切削試験、披削材： Ｓ
Ｎ Ｃ Ｍ４３９（硬度 Ｊ｛，２７０）、切削速度
・１２０ ｍ／ｍｉｎ ， 送 り＋ ０．３ ｍｍ／ ｒｅｖ．、切り込み＋
５ｍｌ１％ 切削時間・３ｍｉｎ ｓ の条件での鋼の乾式高切り込み断続切削試験、被削材：
Ｓ Ｎ Ｃ Ｍ４３９（硬度： ＨＢ２４０）、切削
速度： １３０ ｍ／ｍｉｎ ， 送 り： ０．２５ｍｍ／ ｒｅｖ．、切り込み＋
１．５ ｍｍ， 切削時間・３０ｍｆｎ ， の条件での鋼の乾式連続１２Ｊ削試験を行ない、上記断
続切削試験では、切刃同個のうちの欠損（チッピング）
発生数を測定し、また連続切削ｂ（験では切刃の逃げ面
摩耗幅とすくい面摩耗深さを測定した。これらの／Ｉｌ
ｌｌ定結果を第１表に示した。
第１表に示される結果から、本発明助削チップ１〜１４
は、連続切削では従来切削チップ１〜１４に比してずぐ
れた耐岸耗性を示し、また断続切削でも、従来切削チッ
プ１〜１４は、切削条件が苛酷であることもあって切刃
に欠損やチッピングが発生し、耐欠損性の劣るものであ
るのに対して、本発明切削チップ１〜１４は切刃に欠損
やチッピングの発生かほとんどなく、一段とすぐれた耐
欠損性を示すことが明らかである。
は、連続切削では従来切削チップ１〜１４に比してずぐ
れた耐岸耗性を示し、また断続切削でも、従来切削チッ
プ１〜１４は、切削条件が苛酷であることもあって切刃
に欠損やチッピングが発生し、耐欠損性の劣るものであ
るのに対して、本発明切削チップ１〜１４は切刃に欠損
やチッピングの発生かほとんどなく、一段とすぐれた耐
欠損性を示すことが明らかである。
上述のように、この発明のＷＣ′）Ｊ＞超硬合金製切削
王具は、従来ＷＣ基超硬合金製切削工具に比べて一段と
すぐれた耐摩耗性および耐欠損性を有するので、通常の
連続切削および断続切削は勿論のこと、特に断続切削で
の高送りや高切り込みなどの重切削に用いた場合に、す
ぐれた切削性能を著しく長期に亘って発揮するなど工業
上有用な特性を有するのである。
王具は、従来ＷＣ基超硬合金製切削工具に比べて一段と
すぐれた耐摩耗性および耐欠損性を有するので、通常の
連続切削および断続切削は勿論のこと、特に断続切削で
の高送りや高切り込みなどの重切削に用いた場合に、す
ぐれた切削性能を著しく長期に亘って発揮するなど工業
上有用な特性を有するのである。
１２
１ ３
４
第１図はこの発明のＷＣ基超硬合金製切削工具表面に対
するＸ線回折で、 ＷＣの（２１．１）面に現わ れる波形を例示する図である。 出 願 人 三菱金属株式会社 代 理 人 ：富田和夫 外１名 １４ 第 １ 房
するＸ線回折で、 ＷＣの（２１．１）面に現わ れる波形を例示する図である。 出 願 人 三菱金属株式会社 代 理 人 ：富田和夫 外１名 １４ 第 １ 房
Claims (2)
- （１）結合相形成成分としてＣｏ：５〜１０重量％、を
含有し、残りが分散相形成成分としての炭化タングステ
ンと不可避不純物からなる組成を有する炭化タングステ
ン基超硬合金製切削工具において、 上記切削工具表面に対するＸ線回折で、炭化タングステ
ンの（２１１）面に、高低差のある２つの連続ピークか
らなり、かつ前記２つの連続ピーク間の谷部から高い方
のピーク高さをＬ、同じく低い方のピーク高さをｌとし
た場合、Ｌ／ｌ：３５以下を満足する波形が現われる回
折曲線を示すことを特徴とする耐欠損性のすぐれた炭化
タングステン基超硬合金製切削工具。 - （２）結合相形成成分としてＣｏ：５〜１０重量％、分
散相形成成分としてＷを除く元素周期律表の４ａ、５ａ
、および６ａ族金属の炭化物、並びにこれらの炭化タン
グステンを含む２種以上の複合炭化物固溶体のうちの１
種または２種以上：０．５〜３０重量％、 を含有し、残りが分散相形成成分としての炭化タングス
テンと不可避不純物からなる組成を有する炭化タングス
テン基超硬合金基切削工具において、 上記切削工具表面に対するＸ線回折で、炭化タングステ
ンの（２１１）面に、高低差のある２つの連続ピークか
らなり、かつ前記２つの連続ピーク間の谷部から高い方
のピーク高さをＬ、同じく低い方のピーク高さをｌとし
た場合、Ｌ／ｌ：３５以下を満足する波形が現われる回
折曲線を示すことを特徴とする耐欠損性のすぐれた炭化
タングステン基超硬合金製切削工具。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1150923A JP2653173B2 (ja) | 1989-06-14 | 1989-06-14 | 耐欠損性のすぐれた炭化タングステン基超硬合金製切削工具 |
| US07/507,665 US5066553A (en) | 1989-04-12 | 1990-04-10 | Surface-coated tool member of tungsten carbide based cemented carbide |
| EP90106963A EP0392519B1 (en) | 1989-04-12 | 1990-04-11 | Surface-coated tool member of tungsten carbide based cemented carbide |
| DE69005348T DE69005348T2 (de) | 1989-04-12 | 1990-04-11 | Oberflächenbeschichteter Werkzeugteil aus Hartmetall auf der Basis von Wolframcarbid. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1150923A JP2653173B2 (ja) | 1989-06-14 | 1989-06-14 | 耐欠損性のすぐれた炭化タングステン基超硬合金製切削工具 |
Publications (2)
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|---|---|
| JPH0319702A true JPH0319702A (ja) | 1991-01-28 |
| JP2653173B2 JP2653173B2 (ja) | 1997-09-10 |
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ID=15507363
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1150923A Expired - Lifetime JP2653173B2 (ja) | 1989-04-12 | 1989-06-14 | 耐欠損性のすぐれた炭化タングステン基超硬合金製切削工具 |
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| JP (1) | JP2653173B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009074173A (ja) * | 2007-09-19 | 2009-04-09 | Ind Technol Res Inst | 超硬複合材料およびその製造方法 |
| JP2012511437A (ja) * | 2008-12-10 | 2012-05-24 | セコ ツールズ アクティエボラーグ | 高い寸法精度が必要とされている切削工具インサートの製造方法 |
-
1989
- 1989-06-14 JP JP1150923A patent/JP2653173B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009074173A (ja) * | 2007-09-19 | 2009-04-09 | Ind Technol Res Inst | 超硬複合材料およびその製造方法 |
| JP2012511437A (ja) * | 2008-12-10 | 2012-05-24 | セコ ツールズ アクティエボラーグ | 高い寸法精度が必要とされている切削工具インサートの製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2653173B2 (ja) | 1997-09-10 |
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