JPH04189401A - 硬質層被覆炭化タングステン基超硬合金製切削工具 - Google Patents
硬質層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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- JPH04189401A JPH04189401A JP31487490A JP31487490A JPH04189401A JP H04189401 A JPH04189401 A JP H04189401A JP 31487490 A JP31487490 A JP 31487490A JP 31487490 A JP31487490 A JP 31487490A JP H04189401 A JPH04189401 A JP H04189401A
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Classifications
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C30/00—Coating with metallic material characterised only by the composition of the metallic material, i.e. not characterised by the coating process
- C23C30/005—Coating with metallic material characterised only by the composition of the metallic material, i.e. not characterised by the coating process on hard metal substrates
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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。
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、フライス切削等の断続１ｊ削加工に用いた
場合に優れた性能を示す化学蒸着法により形成された硬
質層を有する炭化タングステン（以下、ＷＣと記す）基
超硬合金製１ノ削工具に関するものである。
場合に優れた性能を示す化学蒸着法により形成された硬
質層を有する炭化タングステン（以下、ＷＣと記す）基
超硬合金製１ノ削工具に関するものである。
一般に、周期率表の４ａ、５ａおよび６ａ族金属の炭化
物、窒化物および酸化物、並びにこれらの固溶体、さら
に酸化アルミニウム、のうち１種の１１１１層または２
種以上の復層からなる硬質層（以下、硬質層という）を
化学蒸着法で被覆したＷＣ超超硬合金製切削工具は、超
硬合金基体の靭性および硬質層の耐摩耗性を兼ね備えて
いるところから、主として旋削に用いられている。
物、窒化物および酸化物、並びにこれらの固溶体、さら
に酸化アルミニウム、のうち１種の１１１１層または２
種以上の復層からなる硬質層（以下、硬質層という）を
化学蒸着法で被覆したＷＣ超超硬合金製切削工具は、超
硬合金基体の靭性および硬質層の耐摩耗性を兼ね備えて
いるところから、主として旋削に用いられている。
しかし、フライス切削中の切削工具は、機械的衝撃たけ
でなく、加熱冷却の熱衝撃作用も受けるため、硬質層に
クラックか発生するのは避けられず、またＷＣＣ超超硬
合金基体も熱クラツクか発生して欠損か生じる原因とも
なっていた。
でなく、加熱冷却の熱衝撃作用も受けるため、硬質層に
クラックか発生するのは避けられず、またＷＣＣ超超硬
合金基体も熱クラツクか発生して欠損か生じる原因とも
なっていた。
これら硬質層被覆切削−に具の耐欠損性を改善するため
に、硬質層を複合層としたりＷＣ基超超合金乱体に遊離
炭素を含有させるなどして、従来からいろいろと改良か
なされてきた（例えば、特開昭５４−７３３９２号公報
参照）。
に、硬質層を複合層としたりＷＣ基超超合金乱体に遊離
炭素を含有させるなどして、従来からいろいろと改良か
なされてきた（例えば、特開昭５４−７３３９２号公報
参照）。
しかしながら、上記従来の遊離炭素などを含有させるＷ
ＣＣ超超硬合金基体改良たけでは、ますます苛酷になる
フライス切削などの断続切削条件に対して十分に耐える
ことができないなどの課題があった。
ＣＣ超超硬合金基体改良たけでは、ますます苛酷になる
フライス切削などの断続切削条件に対して十分に耐える
ことができないなどの課題があった。
〔課題を解決するための１段〕
そこで、本発明化等は、従来よりも一層耐熱衝撃性に優
れたＷＣＣ超超硬合金基体開発し、このＷＣ基超超合金
是休体上に硬質層を被覆することによって従来よりも一
層耐欠損性の優れた硬質層液ｉｗｃ、！！超硬合金製切
削二［具を製造すべく研究した結果、 ＷＣ基超超八へ基体の熱伝導率をλ（ｃａ、Ｑ ／ｃｍ
−８ｃｃ・℃）、抗折力をＵ （ｋｇ／ｍｍ） 、熱膨
張係数をα（７℃）、ヤング率をＥ （ｋｇ／ｍｍ）と
すると、 α×Ｅ で表わされる熱衝撃抵抗値Ｒか、１００ ［ｃａΩ／ｃ
ｍ−８ｏｃ〕以上であるＷＣＣ超超硬合金基体表面に通
常の硬質層を被覆すると、従来よりも一層耐欠損性の優
れた硬質層被覆ＷＣＣ超超硬合金製切削工具得られると
いう知見を得たのである。
れたＷＣＣ超超硬合金基体開発し、このＷＣ基超超合金
是休体上に硬質層を被覆することによって従来よりも一
層耐欠損性の優れた硬質層液ｉｗｃ、！！超硬合金製切
削二［具を製造すべく研究した結果、 ＷＣ基超超八へ基体の熱伝導率をλ（ｃａ、Ｑ ／ｃｍ
−８ｃｃ・℃）、抗折力をＵ （ｋｇ／ｍｍ） 、熱膨
張係数をα（７℃）、ヤング率をＥ （ｋｇ／ｍｍ）と
すると、 α×Ｅ で表わされる熱衝撃抵抗値Ｒか、１００ ［ｃａΩ／ｃ
ｍ−８ｏｃ〕以上であるＷＣＣ超超硬合金基体表面に通
常の硬質層を被覆すると、従来よりも一層耐欠損性の優
れた硬質層被覆ＷＣＣ超超硬合金製切削工具得られると
いう知見を得たのである。
この発Ｆｖｊは、かかる知見にもとづいてなされたもの
であって、 熱衝撃抵抗値Ｒが、１００ ＣｃａΩ／ｃｍ−８ｅｃ〕
以上であるＷＣＣ超超硬合金基体表面に、上記硬質層を
被覆してなる硬質層ｈｉ覆ＷＣ基超硬合金製切削工具に
特徴を有するものである。
であって、 熱衝撃抵抗値Ｒが、１００ ＣｃａΩ／ｃｍ−８ｅｃ〕
以上であるＷＣＣ超超硬合金基体表面に、上記硬質層を
被覆してなる硬質層ｈｉ覆ＷＣ基超硬合金製切削工具に
特徴を有するものである。
上記熱衝撃抵抗値Ｒは、
（（ｚ−Ｅ）
但し、λ：熱伝導率（ｃａΩ／ ｃｍ−ｓｃｃ・℃）、
σ、抗抗 力（ｋｇ／＋ｎｍ）、 α：熱膨張係数（７℃）、 Ｅ：ヤング率（ｋｇ／＋ｎＡ）、 で表わされる。
σ、抗抗 力（ｋｇ／＋ｎｍ）、 α：熱膨張係数（７℃）、 Ｅ：ヤング率（ｋｇ／＋ｎＡ）、 で表わされる。
上記Ｒがｔｏｏ ［ｃａΩ／ｃｍ−８ｅｃ〕以上の値を
とるのは、Ｒが１００ Ｃｃａｆｌ ／ｃｍ−ｓｅｅ）
未満であると、基体に熱クラツクが発生し、欠損を起こ
しやすくなるので好ましくないという理由によるもので
ある。
とるのは、Ｒが１００ Ｃｃａｆｌ ／ｃｍ−ｓｅｅ）
未満であると、基体に熱クラツクが発生し、欠損を起こ
しやすくなるので好ましくないという理由によるもので
ある。
つぎに、この発明を実施例にもとづいて具体的に説明す
る。
る。
原料粉末として、いずれも０．５〜６μｍの範囲の平均
粒径を有するＷＣ粉末、ＴｊＣ粉末、ＴａＣ粉末、ＶＣ
粉末およびＣｏ粉末を用意し、これら原料粉末を第１表
に示される配合組成となるように配合し、ボールミルに
て７２時間湿式粉砕混合し、乾燥したのち、１ｔｏｎ／
ｃ♂の圧力にて圧粉体にプレス成形し、この圧粉体を真
空焼結し、上記配合組成と同一の組成をもったＷＣ基超
超合金ａ−ｅを製造し、この超硬合金の熱伝導率、抗折
力、熱膨張係数およびヤング率を測定し、これらの測定
値から熱衝撃抵抗値Ｒを求めてその結果を第１表に示し
た。
粒径を有するＷＣ粉末、ＴｊＣ粉末、ＴａＣ粉末、ＶＣ
粉末およびＣｏ粉末を用意し、これら原料粉末を第１表
に示される配合組成となるように配合し、ボールミルに
て７２時間湿式粉砕混合し、乾燥したのち、１ｔｏｎ／
ｃ♂の圧力にて圧粉体にプレス成形し、この圧粉体を真
空焼結し、上記配合組成と同一の組成をもったＷＣ基超
超合金ａ−ｅを製造し、この超硬合金の熱伝導率、抗折
力、熱膨張係数およびヤング率を測定し、これらの測定
値から熱衝撃抵抗値Ｒを求めてその結果を第１表に示し
た。
次に、上記ＷＣ２Ｊ超硬合金ａ −ｅを研削加工してＩ
ＳＯ規格５ＥＥＮ］２０３ＡＦＴＮ１ （ただし副切刃
幅は１．４ｍ＋ｍ）のスローアウェイチップを作製し、
このスローアウェイチップを基体とし、この基体の表面
に、第２表に示される構造の硬質層を化学蒸着法により
被覆し、本発明硬質層被覆切削チップ１〜６および比較
硬質層被覆切削チップ７〜９を製造した。
ＳＯ規格５ＥＥＮ］２０３ＡＦＴＮ１ （ただし副切刃
幅は１．４ｍ＋ｍ）のスローアウェイチップを作製し、
このスローアウェイチップを基体とし、この基体の表面
に、第２表に示される構造の硬質層を化学蒸着法により
被覆し、本発明硬質層被覆切削チップ１〜６および比較
硬質層被覆切削チップ７〜９を製造した。
上記硬質層を化学蒸着する条件は、以下の通りである。
（１）Ｔｉ’Ｃ硬質層の化学蒸着条件
温度： １０３０℃１
圧カニ １００ Ｔｏｒｒ。
反応ガス組成：４ｖｏＦ％ＴｉＣΩ４５ｖｏρ％ＣＨ−
９１ｖｏΩ％Ｈ２、 （２）ＴｉＮ硬質層の化学蒸着条件 温度：９８０℃１ 圧カニ １００ Ｔｏｒｒ。
９１ｖｏΩ％Ｈ２、 （２）ＴｉＮ硬質層の化学蒸着条件 温度：９８０℃１ 圧カニ １００ Ｔｏｒｒ。
反応ガス組成：４ｖｏρ％ＴｉＣΩ４−８ｖｏｉＪ％Ｎ
２−８８ｖｏΩ％Ｈ２、 （３）ＴｉＣＮ硬質層の化学蒸着条件 温度： １０００℃、 圧カニ １００ Ｔｏｒｒ。
２−８８ｖｏΩ％Ｈ２、 （３）ＴｉＣＮ硬質層の化学蒸着条件 温度： １０００℃、 圧カニ １００ Ｔｏｒｒ。
反応ガス組成：４ｖｏΩ％ＴｉＣρ４−３ｖｏΩ％ＣＨ
−４ｖｏβ％Ｎ２−８９ｖｏｉＪ％Ｈ２・ （４）へΩ２０３硬質層の化学蒸着条件温度・１０００
℃、 圧カニ １００ Ｔｏｒｒ。
−４ｖｏβ％Ｎ２−８９ｖｏｉＪ％Ｈ２・ （４）へΩ２０３硬質層の化学蒸着条件温度・１０００
℃、 圧カニ １００ Ｔｏｒｒ。
反応ガス組成：３ｖｏΩ％ＡΩＣρ３−５ｖＯΩ％ＣＯ
２９２ｖｏΩ％Ｈ２、 この第２表に示された本発明硬質層被覆切削チップ１〜
６および比較硬質層被覆切削チップ７〜９について、下
記の条件でフライス切削試験を実施した。
２９２ｖｏΩ％Ｈ２、 この第２表に示された本発明硬質層被覆切削チップ１〜
６および比較硬質層被覆切削チップ７〜９について、下
記の条件でフライス切削試験を実施した。
被削４１’ ： Ｓ ＣＭ４４０（ＭすＨＢ２５０）、
切削速度：２５０ｍ／ｍ罰８、 送 リ＝０．２屈ｍ／刃、 切り込み：２．５ｍｍ。
切削速度：２５０ｍ／ｍ罰８、 送 リ＝０．２屈ｍ／刃、 切り込み：２．５ｍｍ。
切削油：なし、
切削時間：３０分、
上記条件で切削したのち、チップの逃げ面腎耗幅を８１
１１定し、その結果を第２表に示すとともに、チップの
切刃の損傷状態も合わせて示した。
１１定し、その結果を第２表に示すとともに、チップの
切刃の損傷状態も合わせて示した。
第２表に示された結果から、比較被覆切削チップ７〜９
は靭性紙ドのため、はとんど欠損しているのに対し、本
発明被覆Ｉｊ削チップ１〜６は優れた耐欠損性および耐
摩耗性を示すことが明らかである。
は靭性紙ドのため、はとんど欠損しているのに対し、本
発明被覆Ｉｊ削チップ１〜６は優れた耐欠損性および耐
摩耗性を示すことが明らかである。
この発明によると、フライス切削などの断続切削に対し
ても耐欠損性の優れている切削工具を提供することがで
き、コストを大幅に削減することかできるなど、産業上
優れた効果を奏するものである。
ても耐欠損性の優れている切削工具を提供することがで
き、コストを大幅に削減することかできるなど、産業上
優れた効果を奏するものである。
Claims (1)
- （１）炭化タングステン基超硬合金基体の表面に、周期
率表の４ａ，５ａおよび６ａ族金属の炭化物、窒化物お
よび酸化物、並びにこれらの固溶体、さらに酸化アルミ
ニウム、のうち１種の単層または２種以上の複層からな
る硬質層を被覆してなる硬質層被覆炭化タングステン基
超硬合金製切削工具において、 上記炭化タングステン基超硬合金基体の熱衝撃抵抗値Ｒ
が１００〔ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ〕以上であることを特
徴とする硬質層被覆炭化タングステン基超硬合金製切削
工具。 ただし、上記熱衝撃抵抗値Ｒは、炭化タングステン基超
硬合金基体の熱伝導率をλ（ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ・℃
）、抗折力をσ（ｋｇ／ｍｍ＾２）、熱膨張係数をα（
／℃）、ヤング率をＥ（ｋｇ／ｍｍ＾２）とすると、Ｒ
＝（λ×σ）／（α×Ｅ）〔ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ〕で
表わされる。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31487490A JPH04189401A (ja) | 1990-11-20 | 1990-11-20 | 硬質層被覆炭化タングステン基超硬合金製切削工具 |
| EP19910119676 EP0487008A3 (en) | 1990-11-20 | 1991-11-19 | Blade member of tungsten carbide based cemented carbide with hard coating |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31487490A JPH04189401A (ja) | 1990-11-20 | 1990-11-20 | 硬質層被覆炭化タングステン基超硬合金製切削工具 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04189401A true JPH04189401A (ja) | 1992-07-07 |
Family
ID=18058660
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31487490A Pending JPH04189401A (ja) | 1990-11-20 | 1990-11-20 | 硬質層被覆炭化タングステン基超硬合金製切削工具 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0487008A3 (ja) |
| JP (1) | JPH04189401A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SE527349C2 (sv) * | 2003-04-24 | 2006-02-14 | Seco Tools Ab | Skär med beläggning av skikt av MTCVD-Ti (C,N) med styrd kornstorlek och morfologi och metod för att belägga skäret |
| US20100239883A1 (en) * | 2009-02-11 | 2010-09-23 | Greene, Tweed Of Delaware, Inc. | High Performance Thermal Spray Coated Polymer Substrates and Related Methods of Manufacture |
| WO2012032839A1 (ja) * | 2010-09-07 | 2012-03-15 | 住友電工ハードメタル株式会社 | 表面被覆切削工具 |
| US8741428B2 (en) * | 2011-04-21 | 2014-06-03 | Sumitomo Electric Hardmetal Corp. | Surface-coated cutting tool and manufacturing method thereof |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55154565A (en) * | 1979-05-22 | 1980-12-02 | Hitachi Metals Ltd | Surface-covered sintered hard alloy member |
| IL58548A (en) * | 1979-10-24 | 1983-07-31 | Iscar Ltd | Sintered hard metal products having a multi-layer wearresistant coating |
| JPS56156767A (en) * | 1980-05-02 | 1981-12-03 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Highly hard substance covering material |
| US4698266A (en) * | 1985-11-18 | 1987-10-06 | Gte Laboratories Incorporated | Coated cemented carbide tool for steel roughing applications and methods for machining |
| CA1327277C (en) * | 1989-03-17 | 1994-03-01 | William A. Bryant | Multilayer coated cemented carbide cutting insert |
-
1990
- 1990-11-20 JP JP31487490A patent/JPH04189401A/ja active Pending
-
1991
- 1991-11-19 EP EP19910119676 patent/EP0487008A3/en not_active Withdrawn
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0487008A3 (en) | 1993-07-14 |
| EP0487008A2 (en) | 1992-05-27 |
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