JPH0360902A - 耐摩耗性のすぐれた表面被覆切削工具部材 - Google Patents
耐摩耗性のすぐれた表面被覆切削工具部材Info
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- JPH0360902A JPH0360902A JP19596089A JP19596089A JPH0360902A JP H0360902 A JPH0360902 A JP H0360902A JP 19596089 A JP19596089 A JP 19596089A JP 19596089 A JP19596089 A JP 19596089A JP H0360902 A JPH0360902 A JP H0360902A
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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。
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、人工ダイヤモンド被覆層の切削加工時にお
ける剥離発生がなく、著しく長期に亘ってすぐれた切削
性能を発揮する表面被覆切削工具部材に関するものであ
る。
ける剥離発生がなく、著しく長期に亘ってすぐれた切削
性能を発揮する表面被覆切削工具部材に関するものであ
る。
従来、一般に、例えばAIおよびAg合金やCuおよび
Cu合金などの切削に、炭化タングステン(以下WCで
示す)超超硬合金基体の表面に、例えば特開昭58−9
1100号公報に記載されるような熱フイラメント法や
、特開昭58−1104949号公報に記載されるよう
なマイクロ波無極放電法などの気相合成法を用いて、人
工ダイヤモンド被覆層を3〜71IIDの平均層厚で形
成してなる表面被覆切削工具部材が用いられている。
Cu合金などの切削に、炭化タングステン(以下WCで
示す)超超硬合金基体の表面に、例えば特開昭58−9
1100号公報に記載されるような熱フイラメント法や
、特開昭58−1104949号公報に記載されるよう
なマイクロ波無極放電法などの気相合成法を用いて、人
工ダイヤモンド被覆層を3〜71IIDの平均層厚で形
成してなる表面被覆切削工具部材が用いられている。
しかし、近年、切削の高速化および省力化に伴ない、高
速切削や、高送りおよび高切込みなどの重切削などの苛
酷な条件下での切削が余儀なくされる傾向にあるが、上
記の従来表面被覆切削工具部材においては、これを構成
する人工ダイヤモンド被覆層の粒径が1〜10−と粗く
、かつ不整粒であるために、特に上記のような苛酷な条
件下での切削では、この中の粗大粒子に機械的応力が大
きくかかり、この粗大粒子を起点として組織破壊が生じ
易くなり、これが原因で人工ダイヤモンド被覆層には剥
離が発生するようになることから、比較的短時間で使用
寿命に至るのが現状である。
速切削や、高送りおよび高切込みなどの重切削などの苛
酷な条件下での切削が余儀なくされる傾向にあるが、上
記の従来表面被覆切削工具部材においては、これを構成
する人工ダイヤモンド被覆層の粒径が1〜10−と粗く
、かつ不整粒であるために、特に上記のような苛酷な条
件下での切削では、この中の粗大粒子に機械的応力が大
きくかかり、この粗大粒子を起点として組織破壊が生じ
易くなり、これが原因で人工ダイヤモンド被覆層には剥
離が発生するようになることから、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
従来表面被覆切削工具部材に着目し、これを構成する人
工ダイヤモンド被覆層の細粒化および整粒化をはかるべ
く研究を行なった結果、気相合成法により人工ダイヤモ
ンド被覆層を形成するに際して、これに10〜100p
pIBの酸素を含有させると、結晶粒が微細化して平均
粒径で0.6tlra以下となり、かつ同時に整粒化も
はかれて0.8−を越える粒径が存在しないようになり
、この結果の表面被覆切削工具部材は、通常の条件は勿
論のこと、苛酷な条件下での切削でも人工ダイヤモンド
被覆層に剥離発生はなくなり、長期に亘ってすぐれた耐
摩耗性を発揮するようになるという知見を得たのである
。
従来表面被覆切削工具部材に着目し、これを構成する人
工ダイヤモンド被覆層の細粒化および整粒化をはかるべ
く研究を行なった結果、気相合成法により人工ダイヤモ
ンド被覆層を形成するに際して、これに10〜100p
pIBの酸素を含有させると、結晶粒が微細化して平均
粒径で0.6tlra以下となり、かつ同時に整粒化も
はかれて0.8−を越える粒径が存在しないようになり
、この結果の表面被覆切削工具部材は、通常の条件は勿
論のこと、苛酷な条件下での切削でも人工ダイヤモンド
被覆層に剥離発生はなくなり、長期に亘ってすぐれた耐
摩耗性を発揮するようになるという知見を得たのである
。
したがって、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、気相合
成法による人工ダイヤモンド被覆層を形成してなる表面
被覆切削工具部材において、上記人工ダイヤモンド被覆
層にlO〜200ppfllの酸素を含有せしめて、こ
れの平均粒径をO,fozm以下に細粒化し、かつ最大
粒径を0.8tlfa以下に整粒化してなる耐摩耗性の
すぐれた表面被覆切削工具部材に特徴を有するものであ
る。
たものであって、WCC超超硬合金基体表面に、気相合
成法による人工ダイヤモンド被覆層を形成してなる表面
被覆切削工具部材において、上記人工ダイヤモンド被覆
層にlO〜200ppfllの酸素を含有せしめて、こ
れの平均粒径をO,fozm以下に細粒化し、かつ最大
粒径を0.8tlfa以下に整粒化してなる耐摩耗性の
すぐれた表面被覆切削工具部材に特徴を有するものであ
る。
なお、この発明の表面被覆切削工具部材において、これ
を構成する人工ダイヤモンド被覆層の酸素含有量を10
〜200ppIlと定めたのは、その含有量が1Opp
a未満では平均粒径で0,6部以下の細粒化および最大
粒径で0.81Em以下の整粒化をはかることができず
、さらに云いかえれば、人工ダイヤモンド被覆層中の酸
素含有量が10ppa+未満では、平均粒径が0.6−
を越え、かつ0.8−を越えた粒径のものが存在するよ
うになって、切削中に人工ダイヤモンド被覆層に剥離が
発生するのを完全に阻止することができないものであり
、一方その含有量が200ppIMを越えると、形成さ
れる被覆層はダイヤモンド構造ではなくなり、所望のす
ぐれた耐摩耗性を確保することができなくなるという理
由によるものである。
を構成する人工ダイヤモンド被覆層の酸素含有量を10
〜200ppIlと定めたのは、その含有量が1Opp
a未満では平均粒径で0,6部以下の細粒化および最大
粒径で0.81Em以下の整粒化をはかることができず
、さらに云いかえれば、人工ダイヤモンド被覆層中の酸
素含有量が10ppa+未満では、平均粒径が0.6−
を越え、かつ0.8−を越えた粒径のものが存在するよ
うになって、切削中に人工ダイヤモンド被覆層に剥離が
発生するのを完全に阻止することができないものであり
、一方その含有量が200ppIMを越えると、形成さ
れる被覆層はダイヤモンド構造ではなくなり、所望のす
ぐれた耐摩耗性を確保することができなくなるという理
由によるものである。
つぎに、この発明の表面被覆切削工具部材を実施例によ
り具体的に説明する。
り具体的に説明する。
まず、WCC超超硬合金基体して、重量%で、WC−1
%Tic−6%Coの組成、およびISO規格5PGN
422の形状をもったスローアウェイチップを用意し、
これらチップの表面に、特開昭58−91100号公報
記載の熱フイラメント法を用い、 反応容器:外径120mmφの石英管、反応混合ガス組
成:容量割合で、CH4/H2−5/1000、 反応容器内の雰囲気圧カニ 25torr、熱電子放射
材(金属W製フィラメント)の加熱温度: 2000℃
、 熱電子放射材とチップ表面間の距M : 35mm、熱
電子放射材によるチップ表面加熱温度:850℃、酸素
添加含有手段:容量割合で、0□/Ar −0,5/1
00からなる酸素含有ガスのチップ表面への間けつ的吹
付け、 の条件で、それぞれ第1表に示される酸素含有量、平均
粒径、および最大粒径、さらに平均層厚の人工ダイヤモ
ンド被覆層を形成することにより本発明表面被覆切削工
具部材(以下本発明被覆切削チップという)1〜8、お
よび人工ダイヤモンド被覆層が酸素を含有しない従来表
面被覆切削工具部材に相当する比較表面被覆切削工具部
材(以下比較被覆切削チップという)1、さらに酸素含
有量がこの発明の範囲を越えて高い比較被覆切削チップ
2をそれぞれ製造した。
%Tic−6%Coの組成、およびISO規格5PGN
422の形状をもったスローアウェイチップを用意し、
これらチップの表面に、特開昭58−91100号公報
記載の熱フイラメント法を用い、 反応容器:外径120mmφの石英管、反応混合ガス組
成:容量割合で、CH4/H2−5/1000、 反応容器内の雰囲気圧カニ 25torr、熱電子放射
材(金属W製フィラメント)の加熱温度: 2000℃
、 熱電子放射材とチップ表面間の距M : 35mm、熱
電子放射材によるチップ表面加熱温度:850℃、酸素
添加含有手段:容量割合で、0□/Ar −0,5/1
00からなる酸素含有ガスのチップ表面への間けつ的吹
付け、 の条件で、それぞれ第1表に示される酸素含有量、平均
粒径、および最大粒径、さらに平均層厚の人工ダイヤモ
ンド被覆層を形成することにより本発明表面被覆切削工
具部材(以下本発明被覆切削チップという)1〜8、お
よび人工ダイヤモンド被覆層が酸素を含有しない従来表
面被覆切削工具部材に相当する比較表面被覆切削工具部
材(以下比較被覆切削チップという)1、さらに酸素含
有量がこの発明の範囲を越えて高い比較被覆切削チップ
2をそれぞれ製造した。
ついで、この結果得られた各種の被覆切削チップについ
て、 被削材:Aρ−18,5重量%S1合金の丸棒、切削速
度: 230 m/min 。
て、 被削材:Aρ−18,5重量%S1合金の丸棒、切削速
度: 230 m/min 。
切込み:1m+s%
送 リ=0.1 關/rev、、
切削時間: 15IIlIn s
の条件でのAg合金の乾式連続高速切削試験、並びに、
被削材: A4−18.5重量%S1合金の角材、切削
速度: 250 m/Iain 。
速度: 250 m/Iain 。
切込み=1關、
送 り二〇415所/刃、
の条件でのA、Q合金の乾式フライス高切込み切削試験
を行ない、前者の高速切削試験では切刃の逃げ面摩耗幅
を測定し、また後者の高切込み切削試験では切刃の逃げ
面摩耗幅が0.2開に達するまでの切削時間をip1定
した。これらの測定結果を第1表に示した。
を行ない、前者の高速切削試験では切刃の逃げ面摩耗幅
を測定し、また後者の高切込み切削試験では切刃の逃げ
面摩耗幅が0.2開に達するまでの切削時間をip1定
した。これらの測定結果を第1表に示した。
第1表に示される結果から、本発明被覆切削チップ1〜
8は、いずれも人工ダイヤモンド被覆層がtO〜200
ppmの酸素含有によって細粒化され、かつ整粒化され
て、0.6叩以下の平均粒径および0.8部以下の最大
粒径をもつことから、人工ダイヤモンド被覆層に剥離の
発生がなく1、すぐれた耐摩耗性を示し、著しく長期に
亘ってすぐれた切削性能を発揮するのに対して、比較被
覆切削チップ1は、人工ダイヤモンド被覆層が酸素を含
有せず、これによって粒径が粗く、かつ不整粒となるた
めに、いずれの試験でも被覆層に剥離が発生し、相対的
に短かい使用寿命しか示さず、また比較被覆切削チップ
2は、人工ダイヤモンド被覆層の酸素含有量がこの発明
の範囲から外れて高いためにダイヤモンド構造とはなら
ず、この結果摩耗進行が速く、相対的に短かい使用寿命
しか示さないことが明らかである。
8は、いずれも人工ダイヤモンド被覆層がtO〜200
ppmの酸素含有によって細粒化され、かつ整粒化され
て、0.6叩以下の平均粒径および0.8部以下の最大
粒径をもつことから、人工ダイヤモンド被覆層に剥離の
発生がなく1、すぐれた耐摩耗性を示し、著しく長期に
亘ってすぐれた切削性能を発揮するのに対して、比較被
覆切削チップ1は、人工ダイヤモンド被覆層が酸素を含
有せず、これによって粒径が粗く、かつ不整粒となるた
めに、いずれの試験でも被覆層に剥離が発生し、相対的
に短かい使用寿命しか示さず、また比較被覆切削チップ
2は、人工ダイヤモンド被覆層の酸素含有量がこの発明
の範囲から外れて高いためにダイヤモンド構造とはなら
ず、この結果摩耗進行が速く、相対的に短かい使用寿命
しか示さないことが明らかである。
上述のように、この発明の表面被覆切削工具部材は、こ
れを構成する人工ダイヤモンド被覆層が酸素含有によっ
て細粒化され、整粒化された組織をもつので、通常の条
件での切削は勿論のこと、苛酷な条件下での切削でも人
工ダイヤモンド被覆層に剥離の発生なく、すぐれた耐摩
耗性を著しく長期に亘って発揮するのである。
れを構成する人工ダイヤモンド被覆層が酸素含有によっ
て細粒化され、整粒化された組織をもつので、通常の条
件での切削は勿論のこと、苛酷な条件下での切削でも人
工ダイヤモンド被覆層に剥離の発生なく、すぐれた耐摩
耗性を著しく長期に亘って発揮するのである。
Claims (1)
- (1)炭化タングステン基超硬合金基体の表面に、気相
合成法による人工ダイヤモンド被覆層を形成してなる表
面被覆切削工具部材において、 上記人工ダイヤモンド被覆層に10〜200ppmの酸
素を含有させて、これの平均粒径を0.6μm以下、最
大粒径を0.8μm以下に細粒化および整粒化してなる
耐摩耗性のすぐれた表面被覆切削工具部材。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19596089A JP2650427B2 (ja) | 1989-07-28 | 1989-07-28 | 耐摩耗性のすぐれた表面被覆切削工具部材 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19596089A JP2650427B2 (ja) | 1989-07-28 | 1989-07-28 | 耐摩耗性のすぐれた表面被覆切削工具部材 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0360902A true JPH0360902A (ja) | 1991-03-15 |
JP2650427B2 JP2650427B2 (ja) | 1997-09-03 |
Family
ID=16349848
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP19596089A Expired - Lifetime JP2650427B2 (ja) | 1989-07-28 | 1989-07-28 | 耐摩耗性のすぐれた表面被覆切削工具部材 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2650427B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1847709A2 (en) | 2006-04-19 | 2007-10-24 | Fujitsu Ten Limited | Power Management Device, Control System and Control Method |
WO2021075358A1 (ja) * | 2019-10-18 | 2021-04-22 | 住友電工ハードメタル株式会社 | ダイヤモンド被覆工具 |
JPWO2022009375A1 (ja) * | 2020-07-09 | 2022-01-13 |
-
1989
- 1989-07-28 JP JP19596089A patent/JP2650427B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1847709A2 (en) | 2006-04-19 | 2007-10-24 | Fujitsu Ten Limited | Power Management Device, Control System and Control Method |
WO2021075358A1 (ja) * | 2019-10-18 | 2021-04-22 | 住友電工ハードメタル株式会社 | ダイヤモンド被覆工具 |
JPWO2022009375A1 (ja) * | 2020-07-09 | 2022-01-13 | ||
WO2022009375A1 (ja) * | 2020-07-09 | 2022-01-13 | 住友電工ハードメタル株式会社 | ダイヤモンド被覆工具及びその製造方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2650427B2 (ja) | 1997-09-03 |
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Legal Events
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