JPH0413874A - 炭化チタン被覆工具部材 - Google Patents

炭化チタン被覆工具部材

Info

Publication number
JPH0413874A
JPH0413874A JP11616190A JP11616190A JPH0413874A JP H0413874 A JPH0413874 A JP H0413874A JP 11616190 A JP11616190 A JP 11616190A JP 11616190 A JP11616190 A JP 11616190A JP H0413874 A JPH0413874 A JP H0413874A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
tic
coated
coating film
film
tool member
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP11616190A
Other languages
English (en)
Inventor
Ikuro Suzuki
育郎 鈴木
Noribumi Kikuchi
菊池 則文
Toshiyuki Yanai
俊之 谷内
Magoichi Takahashi
高橋 孫一
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Materials Corp
Original Assignee
Mitsubishi Materials Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Materials Corp filed Critical Mitsubishi Materials Corp
Priority to JP11616190A priority Critical patent/JPH0413874A/ja
Publication of JPH0413874A publication Critical patent/JPH0413874A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

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〕 この発明は、炭化タングステン(以下、WCと記す)超
超硬合金基体表面に、強固な密着力を有し、耐摩耗性お
よび耐欠損性に優れた炭化チタン(以下、Ticと記す
)膜を形成したTiC被覆被覆工具部間するものであり
、このTiC被覆被覆工具部間例えば、切削工具、ドリ
ルなどの部間として用いると優れた効果を奏するもので
ある。
〔従来の技術〕
一般に、WCC超超硬合金基体TiC被覆膜を形成して
なる切削工具は知られており、上記TiC被覆膜は、熱
化学気相蒸着法(以下、熱CVD法という)により形成
されている。
上記熱CVD法によりTiC被覆膜を形成するには、チ
タン源として四塩化チタン(Ticβ4)を用い、炭素
源として炭化水素ガス、例えばメタン(CH)が用いら
れており、上記TICΩ4およびCH4を用いて、 TiCΩ 十CH4→TiC+4HCNで表わされる反
応でWCC超超硬合金基体表面にTiCを析出せしめ、
TiC被覆膜を形成されている。
上記反応が進行中に、TiC被覆膜中にT iCII 
4に由来する塩素およびCH4に由来する遊離炭素がそ
れぞれ取り込まれて混入し、これら遊離炭素および塩素
が上記TiC被覆膜の膜質に影響を与えることについて
も知られている(「表面技術J VoIz、 40. 
 No、IO,1989第51〜55頁参照)。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、上記従来の熱CVD法により作製された
TiC被覆工具部材は、TiC被覆膜の耐摩耗性および
WCC超超硬合金基体対する密着強度の点でいまに十分
ではなく、特に最近の苛酷な切削条件に対する要求に十
分答えることができず、とりわけTiC被覆膜のwc基
超超硬合金基体対する密着強度は十分ではながった。
〔課題を解決するための手段〕
そこで、本発明者等は、TiC被覆膜の耐摩耗性を損う
ことなくWCC超超硬合金基体対して密着強度の優れた
TiC被覆膜を形成すべく研究を行った結果、 WCC超超硬合金基体表面ら0.5血未満の膜厚の部分
では塩素含有量が0.0250原子%以上0.0550
原子%未満の範囲内にあり、基体表面から0.5層m以
上外面に至る膜厚の部分では塩素含有量が0.0550
〜i、tooo原子%原子団内にあるTiC被覆膜は、
耐摩耗性に優れかつWCC超超硬合金基体対して密着強
度も優れているという知見を得たのである。
この発明は、かかる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TiC被覆膜を形成してな
るTiC被覆工具部材において、上記TiC被覆膜は、
上記WCC超超硬合金基体表面から0.5血未満の膜厚
の部分では塩素含有量か0.0250原子%以上0.0
550原子%未満の範囲内にある低塩素領域と、基体表
面から0.5血以上外面に至る膜厚の部分では塩素含有
量が0.0550〜1.1000原子%の範囲内にある
高塩素領域の塩素含有量の異なった2層からなるTiC
被覆膜であるTiC被覆工具部材に特徴を有するもので
ある。
上記WCC超超硬合金基体表面に、まず塩素含有量の少
ない低塩素領域のTiC被覆膜を形成すると優れた密着
強度を付与することができる理由として、WCC超超硬
合金基体熱CVD装置に装入し、その基体表面にTiC
被覆膜を形成させる時に、上記WCC超超硬合金基体表
面脱炭し、η相と呼ばれる脆弱な金属間化合物が生成さ
れ、このη相の存在がTiC被覆膜の密着強度および工
具の靭性の低下をもたらすものと考えられる。したがっ
て、この発明のように、WCC超超硬合金基体表面に接
して塩素含有量の少ない低塩素領域のTiC被覆膜を形
成すると、遊離炭素を含むTiC被覆膜が形成され、こ
の遊離炭素が基体表面のη相の生成を防止し、密着強度
および工具の靭性の優れたTiC被覆膜を形成するので
ある。
つぎに、この発明のTiC被覆工具部材のTiC被覆膜
を上記の如く限定した理由について説明する。
(1)低塩素領域 TiC被覆膜中の塩素含有量の減少とTiC被覆膜中の
遊離炭素の析出量の増加とは対応し、TiC被覆膜中の
塩素量が0.0550原子%より少なくなると遊離炭素
の析出が始まり、TiC被覆膜中に遊離炭素の含有した
TiC被覆膜が形成される。この遊離炭素が析出したT
iC被覆膜をWCC超超硬合金基体表面形成すると、わ
ずかに析出しているTiC被覆膜中の遊離炭素がWCC
超超硬合金基体表面η相消失のために消費され、実際上
はTiC被覆膜中に遊離炭素が残存せず、しかもWCC
超超硬合金基体表面η相が生成されないため、WCC超
超硬合金基体表面密着強度の優れたTiC被覆膜が形成
されるものと考えられる。
いずれにしても、WCC超超硬合金基体表面接触するT
iC被覆膜は、塩素含有量が0.0550原子%より少
なくすることによりはじめて密着強度の優れたTiC被
覆膜が得られるものであるからWCC超超硬合金基体接
する低塩素領域は、遊離炭素が生成する塩素含有i :
 0.0550原子%未満を上限とする必要がある。し
かし、TiC被覆膜中の遊離炭素の生成が多すぎるとη
相の消失は可能となるものの、遊離炭素がTiC被覆膜
中に残存し、十分な耐摩耗性を有するTiC被覆膜が得
られないことから低塩素領域の塩素含有量の下限は0゜
0250原子%に定めた。
また、塩素含有量: 0.0250原子%以上0.05
50原子%未満の低塩素領域の膜厚は、WCC超超硬合
金基体表面ら0,5μm未満でなければならない。
0.5μm以上の膜厚にわたって低塩素領域が存在する
とWCC超超硬合金基体表面ら遠い部分の遊離炭素はη
相消失のために消費されずに残存してしまい、耐摩耗性
の優れたTiC被覆膜が得られなくなるからである。
(2)高塩素領域 WCC超超硬合金基体表面ら0.5um以上外面に至る
高塩素領域の塩素含有量の下限は、すでに述べたように
遊離炭素を析出させないために塩素含有量を0.055
0原子%以上とする必要があるが、方、1.1000原
子%を越えて混入するとNaCg型の結晶構造であるT
iCにおいて、本来炭素が占有すべき格子の位置の一部
を塩素が置換した結晶構造になり、この炭素が占有すべ
き格子の位置の一部を塩素が置換すると炭素に比べて、
塩素の方が原子半径が大きいことから、本来のTiCの
結晶構造からずれた構造となり、そのため膜の硬度が低
下し、結果として切削性能および耐摩耗性が劣ることに
なる。
したがって、高塩素領域の塩素含有量は0.0550〜
1.1000原子%に定めた。
〔実 施 例〕
Co:6重量%、残部:WCおよび不可避不純物からな
る組成を有し、ISO規格5NGH120408に則し
た形状の通常の基板を用意し、これら基板を、水素ガス
をキャリヤーガスとする公知のプラズマCVD装置に装
入し、上記基板の表面に第1表に示される条件で低塩素
領域のTiC被覆膜を形成し、その低塩素領域のTiC
被覆膜の上にさらに高塩素領域のTiC被覆膜を形成し
、TiC被覆膜の膜厚の合計が5.011mの本発明T
iC被覆工具部材1〜12および比較TiC被覆工具部
材1〜6を作製した(なお、第1表の比較TiC被覆工
具部材において、この発明の条件から外れている値に※
印を付して示した)。さらに比較のために、上記チップ
の表面に通常の条件で膜厚:5.OItmのTiC被覆
膜を形成し、従来TiC被覆工具部材を作製した。この
ようにして作製された本発明TiC被覆工具部材1〜1
2、比較TiC被覆工具部材1〜6および従来Tic被
覆工具部材のTiC被覆膜に含まれる塩素含有量をX線
マイクロアナライザーにより測定し、それらの測定値を
第1表に示した。
ついで、本発明Tic被覆工具部材1〜12、比較Ti
c被覆工具部材1〜6および従来TiC被覆工具部材に
ついて、耐摩耗性を評価する目的で、被削材: S N
 CM439(HB: 270)切削速度: 140 
m/min 。
切込み: 1.5 mms 送   リ: 0.3 mm/rev 。
切削油:なし、 の条件で連続切削試験を行ない、切刃の逃げ面摩耗幅が
0.3+nuとなるまでの寿命時間を測定し、さらに、
TiC被覆膜の靭性および密着強度を評価する目的で、 被削材: S N CM439(HB: 270)切削
速度: 1G1 m/min 。
送  リ: 0.2 +n+a/刃、 切込み: 2.0 +nm。
切削油:なし、 の条件でフライス切削(単刃切削)試験を行ない、刃先
の損傷するまで寿命時間を測定し、それらの結果を第1
表に示した。
〔発明の効果〕
第1表の結果から、この発明の条件をみたすTiC被覆
被覆工具部−1〜12ずれも従来TiC被覆工具部材に
比べて耐摩耗性および密着強度が優れ、長期に亘って切
削工具としての性能が優れていることがわかる。さらに
、この発明の条件から外れている比較TiC被覆工具部
材1〜6は、耐摩耗性および密着強度ともに特性が劣っ
ていることがわかる。
上述のように、この発明のTiC被覆工具部材は、耐摩
耗性および密着強度が共に優れており、この発明のTi
C被覆工具部材を重切削に使用しても長期に亘って使用
することができるなどの産業上優れた効果を奏するもの
である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)炭化タングステン基超硬合金基体の表面に炭化チ
    タン被覆膜を形成してなる炭化チタン被覆工具部材にお
    いて、 上記炭化チタン被覆膜は、上記炭化タングステン基超硬
    合金基体表面から0.5μm未満の膜厚の部分では塩素
    含有量が0.0250原子%以上0.0550原子%未
    満の範囲内にある低塩素領域と、基体表面から0.5μ
    m以上外面に至る膜厚の部分では塩素含有量が0.05
    50〜1.1000原子%の範囲内にある高塩素領域の
    塩素含有量の異なった2層を含む炭化チタン被覆膜であ
    ることを特徴とする炭化チタン被覆工具部材。
JP11616190A 1990-05-02 1990-05-02 炭化チタン被覆工具部材 Pending JPH0413874A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11616190A JPH0413874A (ja) 1990-05-02 1990-05-02 炭化チタン被覆工具部材

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11616190A JPH0413874A (ja) 1990-05-02 1990-05-02 炭化チタン被覆工具部材

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0413874A true JPH0413874A (ja) 1992-01-17

Family

ID=14680289

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP11616190A Pending JPH0413874A (ja) 1990-05-02 1990-05-02 炭化チタン被覆工具部材

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0413874A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1994028191A1 (fr) * 1993-05-31 1994-12-08 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Outil coupant revetu et son procede de production
WO2022009580A1 (ja) * 2020-07-07 2022-01-13 信越化学工業株式会社 炭化物被覆炭素材料

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1994028191A1 (fr) * 1993-05-31 1994-12-08 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Outil coupant revetu et son procede de production
US5915162A (en) * 1993-05-31 1999-06-22 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Coated cutting tool and a process for the production of the same
WO2022009580A1 (ja) * 2020-07-07 2022-01-13 信越化学工業株式会社 炭化物被覆炭素材料
US11897773B2 (en) 2020-07-07 2024-02-13 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Carbide-coated carbon material

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6093479A (en) Coated hard alloy blade member
US6214247B1 (en) Substrate treatment method
US6156383A (en) Alumina coated tool and production method thereof
JP3052586B2 (ja) 耐チッピング性に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
US5942318A (en) Coated cutting insert
US10184176B2 (en) Cutting tool
WO2000003062A1 (en) Coated grooving or parting insert
JP2867803B2 (ja) 耐チッピング性に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
JP2746036B2 (ja) 表面被覆切削工具
EP0792390B1 (en) Coated cemented carbide insert for metal cutting applications
JP3291775B2 (ja) 表面被覆切削工具
EP4093898A1 (en) Pvd coated cemented carbide cutting tool with improved coating adhesion
JPH0413874A (ja) 炭化チタン被覆工具部材
JP2001322008A (ja) 硬質被覆層がすぐれた耐チッピング性を発揮する表面被覆超硬合金製切削工具
JPS6155591B2 (ja)
JP3478358B2 (ja) 複合硬質層表面被覆切削工具
JP2004167620A (ja) チタンクロム化合物皮膜被覆工具
JP3503658B2 (ja) 表面被覆wc基超硬合金製切削工具
JP3236903B2 (ja) 表面被覆切削工具
JP3265910B2 (ja) 表面被覆切削工具の製造方法
JPH0890311A (ja) 複合硬質層表面被覆切削工具
JPH0433865B2 (ja)
JP2003291007A (ja) 硬質皮膜被覆工具
JPH0234733B2 (ja)
JPH05263252A (ja) 被覆超硬合金部材