JPH04283006A - 傾斜機能型ダイヤモンド被覆切削工具 - Google Patents
傾斜機能型ダイヤモンド被覆切削工具Info
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- JPH04283006A JPH04283006A JP7057491A JP7057491A JPH04283006A JP H04283006 A JPH04283006 A JP H04283006A JP 7057491 A JP7057491 A JP 7057491A JP 7057491 A JP7057491 A JP 7057491A JP H04283006 A JPH04283006 A JP H04283006A
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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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、耐摩耗性及び耐欠損性
に優れた傾斜機能型ダイヤモンド被覆切削工具に関する
。
に優れた傾斜機能型ダイヤモンド被覆切削工具に関する
。
【０００２】
【従来の技術】ダイヤモンドは材料中で最も硬度が高く
且つ化学的にも安定した物質であることから、超硬合金
の表面にＣＶＤ法によりダイヤモンドコーティングを施
したスローアウエイチップ、ドリル、エンドミル等のダ
イヤモンド被覆切削工具が数多く提供されている。かか
るダイヤモンド被覆切削工具は優れた耐摩耗性を有し、
非鉄金属特にＳｉを含むＡｌ合金の切削に多用されてい
る。
且つ化学的にも安定した物質であることから、超硬合金
の表面にＣＶＤ法によりダイヤモンドコーティングを施
したスローアウエイチップ、ドリル、エンドミル等のダ
イヤモンド被覆切削工具が数多く提供されている。かか
るダイヤモンド被覆切削工具は優れた耐摩耗性を有し、
非鉄金属特にＳｉを含むＡｌ合金の切削に多用されてい
る。
【０００３】しかし、ダイヤモンドと超硬合金の切削時
の温度における熱膨張係数は、前者が約３．２×１０−
６Ｋ−１であるのに対して後者は約４．５×１０−６Ｋ
−１以上と大きく、この熱膨張係数の不整合によってコ
ーティング後のダイヤモンド被覆層に残留応力が生じる
ため、ダイヤモンド被覆層の密着強度は比較的弱く、熱
応力が繰り返し与えられる実際の切削時に十分な耐摩耗
性を発揮することが出来なかった。
の温度における熱膨張係数は、前者が約３．２×１０−
６Ｋ−１であるのに対して後者は約４．５×１０−６Ｋ
−１以上と大きく、この熱膨張係数の不整合によってコ
ーティング後のダイヤモンド被覆層に残留応力が生じる
ため、ダイヤモンド被覆層の密着強度は比較的弱く、熱
応力が繰り返し与えられる実際の切削時に十分な耐摩耗
性を発揮することが出来なかった。
【０００４】従来、耐摩耗性を改善する方法として、熱
膨張係数がダイヤモンドに近い窒化ケイ素（Ｓｉ３Ｎ４
）や炭化ケイ素（ＳｉＣ）を中間層として超硬合金基材
の表面に形成し、この中間層の上にダイヤモンド被覆層
をコーティングすることにより、熱膨張係数の急激な変
化を緩和しようとする試みが行われていた。しかしなが
ら、上記のごとく単層のＳｉ３Ｎ４又はＳｉＣの中間層
を設けても熱応力を緩和することが出来ず、従って密着
強度も向上せず、依然として十分な耐摩耗性を発揮する
に至っていない現状であった。
膨張係数がダイヤモンドに近い窒化ケイ素（Ｓｉ３Ｎ４
）や炭化ケイ素（ＳｉＣ）を中間層として超硬合金基材
の表面に形成し、この中間層の上にダイヤモンド被覆層
をコーティングすることにより、熱膨張係数の急激な変
化を緩和しようとする試みが行われていた。しかしなが
ら、上記のごとく単層のＳｉ３Ｎ４又はＳｉＣの中間層
を設けても熱応力を緩和することが出来ず、従って密着
強度も向上せず、依然として十分な耐摩耗性を発揮する
に至っていない現状であった。
【０００５】又、耐摩耗性を補うためにダイヤモンド被
覆層を厚くすると、上記中間層の有無に拘らず、耐欠損
性が著しく低下するという問題があった。
覆層を厚くすると、上記中間層の有無に拘らず、耐欠損
性が著しく低下するという問題があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明はかかる従来の
事情に鑑み、超硬合金基材へのダイヤモンド被覆層の密
着強度を改善し、耐摩耗性及び耐欠損性に優れたダイヤ
モンド被覆切削工具を提供することを目的とする。
事情に鑑み、超硬合金基材へのダイヤモンド被覆層の密
着強度を改善し、耐摩耗性及び耐欠損性に優れたダイヤ
モンド被覆切削工具を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
、本発明の超硬合金の基材上に中間層を介してダイヤモ
ンドを被覆した傾斜機能型ダイヤモンド被覆切削工具に
おいては、上記中間層のダイヤモンド被覆層との界面部
分が窒化ケイ素であり且つ中間層の他の部分がケイ素及
び周期律表の４Ａ属元素の炭化物又は窒化物から選ばれ
た２種以上の複合相であって、熱膨張係数が超硬合金基
材からダイヤモンド被覆層までほぼ連続的に変化してい
ることを特徴とする。
、本発明の超硬合金の基材上に中間層を介してダイヤモ
ンドを被覆した傾斜機能型ダイヤモンド被覆切削工具に
おいては、上記中間層のダイヤモンド被覆層との界面部
分が窒化ケイ素であり且つ中間層の他の部分がケイ素及
び周期律表の４Ａ属元素の炭化物又は窒化物から選ばれ
た２種以上の複合相であって、熱膨張係数が超硬合金基
材からダイヤモンド被覆層までほぼ連続的に変化してい
ることを特徴とする。
【０００８】
【作用】本発明においては、中間層のうちダイヤモンド
被覆層との界面部分をダイヤモンドと熱膨張係数が近似
したＳｉ３Ｎ４とし、他の部分をＳｉ、Ｔｉ、Ｚｒ及び
Ｈｆの炭化物或は窒化物の中から選択した２種以上の複
合相としてある。Ｓｉ、Ｔｉ、Ｚｒ及びＨｆの炭化物及
び窒化物の熱膨張係数は、Ｓｉ３Ｎ４のα＝約３．２×
１０−６Ｋ−１からＴｉＮのα＝約９．３５×１０−６
Ｋ−１まで広く分布しているから、使用する超硬合金の
熱膨張係数に応じて上記炭化物と窒化物を組み合わせる
ことにより、超硬合金基材との界面部分では超硬合金と
ほぼ等しい熱膨張係数とすることが出来る。又、中間層
のうち両界面部分の中間においては、複合相の組成を傾
斜組成とするか又は複合させる化合物ごとに層数を変化
させた多層構造とすることにより、熱膨張係数をほぼ連
続的に変化させることが出来る。
被覆層との界面部分をダイヤモンドと熱膨張係数が近似
したＳｉ３Ｎ４とし、他の部分をＳｉ、Ｔｉ、Ｚｒ及び
Ｈｆの炭化物或は窒化物の中から選択した２種以上の複
合相としてある。Ｓｉ、Ｔｉ、Ｚｒ及びＨｆの炭化物及
び窒化物の熱膨張係数は、Ｓｉ３Ｎ４のα＝約３．２×
１０−６Ｋ−１からＴｉＮのα＝約９．３５×１０−６
Ｋ−１まで広く分布しているから、使用する超硬合金の
熱膨張係数に応じて上記炭化物と窒化物を組み合わせる
ことにより、超硬合金基材との界面部分では超硬合金と
ほぼ等しい熱膨張係数とすることが出来る。又、中間層
のうち両界面部分の中間においては、複合相の組成を傾
斜組成とするか又は複合させる化合物ごとに層数を変化
させた多層構造とすることにより、熱膨張係数をほぼ連
続的に変化させることが出来る。
【０００９】例えば、超硬合金基材が熱膨張係数α＝６
．０×１０−６Ｋ−１及びダイヤモンド被覆層がα＝３
．２×１０−６Ｋ−１の場合には、中間層の組成と熱膨
張係数を下記のごとく構成すれば良い；
．０×１０−６Ｋ−１及びダイヤモンド被覆層がα＝３
．２×１０−６Ｋ−１の場合には、中間層の組成と熱膨
張係数を下記のごとく構成すれば良い；
【００１０】上記のごとく中間層を構成することによっ
て、本発明の傾斜機能型ダイヤモンド被覆切削工具では
、熱膨張係数が超硬合金基材からダイヤモンド被覆層ま
でほぼ連続的に変化（減少）させることが出来るので、
切削時の熱サイクル下で超硬合金基材とダイヤモンド被
覆層の間に発生する熱応力が緩和され、ダイヤモンド被
覆層の密着強度が向上し、優れた耐摩耗性と耐欠損性が
得られる。
て、本発明の傾斜機能型ダイヤモンド被覆切削工具では
、熱膨張係数が超硬合金基材からダイヤモンド被覆層ま
でほぼ連続的に変化（減少）させることが出来るので、
切削時の熱サイクル下で超硬合金基材とダイヤモンド被
覆層の間に発生する熱応力が緩和され、ダイヤモンド被
覆層の密着強度が向上し、優れた耐摩耗性と耐欠損性が
得られる。
【００１１】尚、中間層の形成方法は公知の物理的又は
化学的気相合成法を利用できるが、組成制御の容易なＣ
ＶＤ法が好ましい。中間層を構成するＳｉ、Ｔｉ、Ｚｒ
及びＨｆの炭化物又は窒化物はいずれも硬質セラミック
スであり、ダイヤモンド被覆切削工具の中間層として硬
度的にも強度的にも問題はないが、層厚が１０μｍ未満
では上記の作用効果が得られず又２００μｍを越えると
耐欠損性が低下するので、１０〜２００μｍの範囲とす
る。
化学的気相合成法を利用できるが、組成制御の容易なＣ
ＶＤ法が好ましい。中間層を構成するＳｉ、Ｔｉ、Ｚｒ
及びＨｆの炭化物又は窒化物はいずれも硬質セラミック
スであり、ダイヤモンド被覆切削工具の中間層として硬
度的にも強度的にも問題はないが、層厚が１０μｍ未満
では上記の作用効果が得られず又２００μｍを越えると
耐欠損性が低下するので、１０〜２００μｍの範囲とす
る。
【００１２】又、ダイヤモンド被覆層の厚さは通常３μ
ｍ以上必要であるが、従来の単一組成の中間層の場合に
は約２０μｍを越えると耐欠損性が著しく低下していた
のに対して、本発明によれば３０μｍ程度まで優れた耐
欠損性を維持することができ、その分だけ更に優れた耐
摩耗性が得られる。
ｍ以上必要であるが、従来の単一組成の中間層の場合に
は約２０μｍを越えると耐欠損性が著しく低下していた
のに対して、本発明によれば３０μｍ程度まで優れた耐
欠損性を維持することができ、その分だけ更に優れた耐
摩耗性が得られる。
【００１３】
【実施例１】原料ガスとしてＳｉＣｌ４、ＴｉＣｌ４、
ＮＨ３、Ｈ２を用い、黒鉛基材上にＣＶＤ法により被覆
温度１４５０℃及び被覆圧力１８０ｔｏｒｒにて、種々
の組成のＳｉ３Ｎ４−ＴｉＣ系複合相をそれぞれ約５０
０μｍの厚さに形成した。基板を除去した後の各試料に
ついて、組成並びに試料面と平行方向の熱膨張係数αを
測定した。測定結果をＣＶＤ法での原料ガス流量と共に
表１に示した。
ＮＨ３、Ｈ２を用い、黒鉛基材上にＣＶＤ法により被覆
温度１４５０℃及び被覆圧力１８０ｔｏｒｒにて、種々
の組成のＳｉ３Ｎ４−ＴｉＣ系複合相をそれぞれ約５０
０μｍの厚さに形成した。基板を除去した後の各試料に
ついて、組成並びに試料面と平行方向の熱膨張係数αを
測定した。測定結果をＣＶＤ法での原料ガス流量と共に
表１に示した。
【００１４】
【表１】
試 料 １−ａ
１−ｂ １−ｃ １−ｄ １−ｅ １
−ｆ原料ガス流量（ｌ／ｍｉｎ） ＳｉＣｌ４ ０
０．１０ ０．２３ ０．２９
０．３６ ０．４０
ＴｉＣｌ４ ０．２８ ０．２４
０．２０ ０．１２ ０．０６
０ ＮＨ３ ０
．１５ ０．１５ ０．１５ ０．
１５ ０．１５ ０．１５
Ｈ２ ３．００ ３．０
０ ３．００ ３．００ ３．００
３．００組成（ＴｉＮ ｍｏｌ％） １
００ ７５ ６１ ４
３ ２３ ０α（×１０−６Ｋ
−１） ８．４ ７．１
６．６ ５．７ ４．７ ３
．２
１−ｂ １−ｃ １−ｄ １−ｅ １
−ｆ原料ガス流量（ｌ／ｍｉｎ） ＳｉＣｌ４ ０
０．１０ ０．２３ ０．２９
０．３６ ０．４０
ＴｉＣｌ４ ０．２８ ０．２４
０．２０ ０．１２ ０．０６
０ ＮＨ３ ０
．１５ ０．１５ ０．１５ ０．
１５ ０．１５ ０．１５
Ｈ２ ３．００ ３．０
０ ３．００ ３．００ ３．００
３．００組成（ＴｉＮ ｍｏｌ％） １
００ ７５ ６１ ４
３ ２３ ０α（×１０−６Ｋ
−１） ８．４ ７．１
６．６ ５．７ ４．７ ３
．２
【００１５】次に、基材として住友電気工業（株）
製の超硬合金切削チップ（材質Ｈ１、型番ＳＮＭＮ４３
２、熱膨張係数α＝４．７×１０−６Ｋ−１）を用意し
、上記表１の結果から原料ガス流量を下記のごとく変化
させたＣＶＤ法により、基材上にＳｉ３Ｎ４−ＴｉＮ系
傾斜組成からなる中間層を約１０μｍの厚さに形成した
。 原料ガス流量 ＳｉＣｌ４（ｌ／ｍｉｎ）：０．３６→０．４０（０．
０２／１０ｍｉｎの割合で増加） ＴｉＣｌ４（ｌ／ｍｉｎ）：０．０６→０（０．０３／
１０ｍｉｎの割合で減少） ＮＨ３ （ｌ／ｍｉｎ）：０．１５（一定）Ｈ２
（ｌ／ｍｉｎ）：３．００（一定）得られた中間層の
断面組成を、エレクトロンプローブ微量分析法（ＥＰＭ
Ａ）により分析した結果を図１に示した。
製の超硬合金切削チップ（材質Ｈ１、型番ＳＮＭＮ４３
２、熱膨張係数α＝４．７×１０−６Ｋ−１）を用意し
、上記表１の結果から原料ガス流量を下記のごとく変化
させたＣＶＤ法により、基材上にＳｉ３Ｎ４−ＴｉＮ系
傾斜組成からなる中間層を約１０μｍの厚さに形成した
。 原料ガス流量 ＳｉＣｌ４（ｌ／ｍｉｎ）：０．３６→０．４０（０．
０２／１０ｍｉｎの割合で増加） ＴｉＣｌ４（ｌ／ｍｉｎ）：０．０６→０（０．０３／
１０ｍｉｎの割合で減少） ＮＨ３ （ｌ／ｍｉｎ）：０．１５（一定）Ｈ２
（ｌ／ｍｉｎ）：３．００（一定）得られた中間層の
断面組成を、エレクトロンプローブ微量分析法（ＥＰＭ
Ａ）により分析した結果を図１に示した。
【００１６】次に、上記中間層の上にＣＶＤ法によりダ
イヤモンド被覆層を５〜２０μｍの厚さに形成し、得ら
れた本発明例のダイヤモンド被覆切削チップＮｏ．１〜
４を用いて下記条件で連続切削試験を行った。 切削条件 被削材 ：Ａｌ−１％Ｓｉ合金 切削速度：３０００ｍ／ｍｉｎ． 送 り ：０．２■０．５ｍｍ／刃切り込み：１．
２ｍｍ 切削時間：２０ｍｉｍ． 比較のため、同じ超硬合金切削チップ上に中間層として
ＣＶＤ法によりＳｉ３Ｎ４層を約１０μｍ被覆した後、
更にＣＶＤ法によりダイヤモンド被覆層を形成した。比
較例のダイヤモンド被覆切削チップＮｏ．５〜７につい
ても、上記と同様の連続切削試験を行った。連続切削試
験の結果を表２に合わせて示した。
イヤモンド被覆層を５〜２０μｍの厚さに形成し、得ら
れた本発明例のダイヤモンド被覆切削チップＮｏ．１〜
４を用いて下記条件で連続切削試験を行った。 切削条件 被削材 ：Ａｌ−１％Ｓｉ合金 切削速度：３０００ｍ／ｍｉｎ． 送 り ：０．２■０．５ｍｍ／刃切り込み：１．
２ｍｍ 切削時間：２０ｍｉｍ． 比較のため、同じ超硬合金切削チップ上に中間層として
ＣＶＤ法によりＳｉ３Ｎ４層を約１０μｍ被覆した後、
更にＣＶＤ法によりダイヤモンド被覆層を形成した。比
較例のダイヤモンド被覆切削チップＮｏ．５〜７につい
ても、上記と同様の連続切削試験を行った。連続切削試
験の結果を表２に合わせて示した。
【００１７】
【表２】
チップ ダイヤモンド被覆層 送 り
逃げ面摩耗幅Ｎｏ． の層厚（μｍ）
（ｍｍ／刃） （ｍｍ）
１ ５．０
０．０２ ０．０２ ２
７．０
０．０２ ０．０２ ３
１０．２
０．０２ ０．０１ ４
１９．８ ０．
０２ ０．０１ １
５．０ ０．５０
０．１２ ２
７．０ ０．５０
０．１１ ３
１０．２ ０．５０
０．０５ ４ １９
．８ ０．５０
０．０５ ５＊ ５．０
０．２０
０．３５ ６＊ １０．２
０．２０ ０．
３５ ５＊ ５．０
０．５０ ０．５５
６＊ １０．２
０．５０ ０．４８ ７＊
１９．８
０．５０ １３分で欠損（注）表２中の＊
印は比較例である。 表２の結果から、本発明のダイヤモンド被覆切削チップ
は従来のダイヤモンド被覆切削チップに比較して耐摩耗
性に優れていることが判る。
逃げ面摩耗幅Ｎｏ． の層厚（μｍ）
（ｍｍ／刃） （ｍｍ）
１ ５．０
０．０２ ０．０２ ２
７．０
０．０２ ０．０２ ３
１０．２
０．０２ ０．０１ ４
１９．８ ０．
０２ ０．０１ １
５．０ ０．５０
０．１２ ２
７．０ ０．５０
０．１１ ３
１０．２ ０．５０
０．０５ ４ １９
．８ ０．５０
０．０５ ５＊ ５．０
０．２０
０．３５ ６＊ １０．２
０．２０ ０．
３５ ５＊ ５．０
０．５０ ０．５５
６＊ １０．２
０．５０ ０．４８ ７＊
１９．８
０．５０ １３分で欠損（注）表２中の＊
印は比較例である。 表２の結果から、本発明のダイヤモンド被覆切削チップ
は従来のダイヤモンド被覆切削チップに比較して耐摩耗
性に優れていることが判る。
【００１８】
【実施例２】原料ガスとしてＳｉＣｌ４、ＴｉＣｌ４、
ＣＨ４、Ｈ２を用い、黒鉛基材上にＣＶＤ法により被覆
温度１５００℃及び被覆圧力１００ｔｏｒｒで、種々の
組成のＴｉＣ−ＳｉＣ系複合相をそれぞれ約５００μｍ
の厚さに形成した。基板を除去した後の各試料について
、組成並びに試料面と平行方向の熱膨張係数αを測定し
た。測定結果をＣＶＤ法での原料ガス流量と共に表３に
示した。
ＣＨ４、Ｈ２を用い、黒鉛基材上にＣＶＤ法により被覆
温度１５００℃及び被覆圧力１００ｔｏｒｒで、種々の
組成のＴｉＣ−ＳｉＣ系複合相をそれぞれ約５００μｍ
の厚さに形成した。基板を除去した後の各試料について
、組成並びに試料面と平行方向の熱膨張係数αを測定し
た。測定結果をＣＶＤ法での原料ガス流量と共に表３に
示した。
【００１９】
【表３】
試 料 ２−ａ
２−ｂ ２−ｃ ２−ｄ ２−ｅ ２
−ｆ原料ガス流量（ｌ／ｍｉｎ） ＳｉＣｌ４ ０
０．１２ ０．２３ ０．２６
０．３７ ０．４１
ＴｉＣｌ４ ０．２６ ０．２４
０．２１ ０．１３ ０．０６
０ ＣＨ４ ０
．１８ ０．１８ ０．１８ ０．
１８ ０．１８ ０．１８
Ｈ２ ３．００ ３．０
０ ３．００ ３．００ ３．００
３．００組成（ＴｉＣ ｍｏｌ％） １
００ ７５ ６１ ４
３ ２３ ０α（×１０−６Ｋ
−１） ７．５ ６．３
５．８ ５．２ ４．９ ４
．５
２−ｂ ２−ｃ ２−ｄ ２−ｅ ２
−ｆ原料ガス流量（ｌ／ｍｉｎ） ＳｉＣｌ４ ０
０．１２ ０．２３ ０．２６
０．３７ ０．４１
ＴｉＣｌ４ ０．２６ ０．２４
０．２１ ０．１３ ０．０６
０ ＣＨ４ ０
．１８ ０．１８ ０．１８ ０．
１８ ０．１８ ０．１８
Ｈ２ ３．００ ３．０
０ ３．００ ３．００ ３．００
３．００組成（ＴｉＣ ｍｏｌ％） １
００ ７５ ６１ ４
３ ２３ ０α（×１０−６Ｋ
−１） ７．５ ６．３
５．８ ５．２ ４．９ ４
．５
【００２０】次に、基材として住友電気工業（株）
製の超硬合金切削チップ（材質ＳＴ１０Ｐ、型番ＳＰＭ
Ｎ４２２、熱膨張係数α＝６．２×１０−６Ｋ−１）を
用意し、前記実施例１の表１及び上記表３の結果から原
料ガス流量を下記のごとく変化させたＣＶＤ法により、
基材チップ上にＳｉ３Ｎ４−ＴｉＮ−ＴｉＣ−ＳｉＣ系
傾斜組成からなる中間層を約１００μｍの厚さに形成し
た。 原料ガス流量 （第１段階） ＳｉＣｌ４（ｌ／ｍｉｎ）：０．２３→０．４１（０．
０５／ｈｒの割合で増加） ＴｉＣｌ４（ｌ／ｍｉｎ）：０．２１→０（０．０６３
／ｈｒの割合で減少）ＣＨ４ （ｌ／ｍｉｎ）：０．
１８（一定）Ｈ２ （ｌ／ｍｉｎ）：３．００（一
定）（第２段階） ＳｉＣｌ４（ｌ／ｍｉｎ）：０．３６→０．４０（０．
０１２／ｈｒの割合で増加） ＴｉＣｌ４（ｌ／ｍｉｎ）：０．０６→０（０．０１８
／ｈｒの割合で減少）ＮＨ３ （ｌ／ｍｉｎ）：０．
１５（一定）Ｈ２ （ｌ／ｍｉｎ）：３．００（一
定）得られた中間層の断面組成を、エレクトロンプロー
ブ微量分析法（ＥＰＭＡ）により分析した結果を図２に
示した。
製の超硬合金切削チップ（材質ＳＴ１０Ｐ、型番ＳＰＭ
Ｎ４２２、熱膨張係数α＝６．２×１０−６Ｋ−１）を
用意し、前記実施例１の表１及び上記表３の結果から原
料ガス流量を下記のごとく変化させたＣＶＤ法により、
基材チップ上にＳｉ３Ｎ４−ＴｉＮ−ＴｉＣ−ＳｉＣ系
傾斜組成からなる中間層を約１００μｍの厚さに形成し
た。 原料ガス流量 （第１段階） ＳｉＣｌ４（ｌ／ｍｉｎ）：０．２３→０．４１（０．
０５／ｈｒの割合で増加） ＴｉＣｌ４（ｌ／ｍｉｎ）：０．２１→０（０．０６３
／ｈｒの割合で減少）ＣＨ４ （ｌ／ｍｉｎ）：０．
１８（一定）Ｈ２ （ｌ／ｍｉｎ）：３．００（一
定）（第２段階） ＳｉＣｌ４（ｌ／ｍｉｎ）：０．３６→０．４０（０．
０１２／ｈｒの割合で増加） ＴｉＣｌ４（ｌ／ｍｉｎ）：０．０６→０（０．０１８
／ｈｒの割合で減少）ＮＨ３ （ｌ／ｍｉｎ）：０．
１５（一定）Ｈ２ （ｌ／ｍｉｎ）：３．００（一
定）得られた中間層の断面組成を、エレクトロンプロー
ブ微量分析法（ＥＰＭＡ）により分析した結果を図２に
示した。
【００２１】次に、上記中間層の上にＣＶＤ法によりダ
イヤモンド被覆層を１０〜３０μｍの厚さに形成し、得
られた本発明例のダイヤモンド被覆切削チップＮｏ．８
〜１１を用いて下記条件で断続切削試験を行った。 切削条件 被削材 ：Ａｌ−１％Ｓｉ合金 切削速度：３５００ｍ／ｍｉｎ． 送 り ：０．５ｍｍ／刃 切り込み：２．０ｍｍ 切削時間：２０ｍｉｍ． カッタ ：ＤＰＧ４１６０Ｒ 比較のため、同じ超硬合金切削チップ上に中間層として
ＣＶＤ法によりＳｉ３Ｎ４層を約３０μｍ被覆した後、
更にＣＶＤ法によりダイヤモンド被覆層を形成した。比
較例のダイヤモンド被覆切削チップＮｏ．１２〜１５に
ついても、上記と同様の断続切削試験を行った。断続切
削試験の結果を表４に合わせて示した。
イヤモンド被覆層を１０〜３０μｍの厚さに形成し、得
られた本発明例のダイヤモンド被覆切削チップＮｏ．８
〜１１を用いて下記条件で断続切削試験を行った。 切削条件 被削材 ：Ａｌ−１％Ｓｉ合金 切削速度：３５００ｍ／ｍｉｎ． 送 り ：０．５ｍｍ／刃 切り込み：２．０ｍｍ 切削時間：２０ｍｉｍ． カッタ ：ＤＰＧ４１６０Ｒ 比較のため、同じ超硬合金切削チップ上に中間層として
ＣＶＤ法によりＳｉ３Ｎ４層を約３０μｍ被覆した後、
更にＣＶＤ法によりダイヤモンド被覆層を形成した。比
較例のダイヤモンド被覆切削チップＮｏ．１２〜１５に
ついても、上記と同様の断続切削試験を行った。断続切
削試験の結果を表４に合わせて示した。
【００２２】
【表４】
表４の結果から、本発明例のダイヤモンド被覆切削チッ
プは耐摩耗性に優れ、ダイヤモンド被覆層が厚くなって
も耐欠損性に優れていることが判る。
プは耐摩耗性に優れ、ダイヤモンド被覆層が厚くなって
も耐欠損性に優れていることが判る。
【００２３】
【発明の効果】本発明によれば、超硬合金基材への密着
強度に優れたダイヤモンド被覆層を備え、耐摩耗性及び
耐欠損性に優れたダイヤモンド被覆切削工具を提供する
ことが出来る。
強度に優れたダイヤモンド被覆層を備え、耐摩耗性及び
耐欠損性に優れたダイヤモンド被覆切削工具を提供する
ことが出来る。
【図１】実施例１におけるＳｉ３Ｎ４−ＴｉＮ系傾斜組
成を有する中間層の濃度分布を示すＥＰＭＡ線分析図で
ある。
成を有する中間層の濃度分布を示すＥＰＭＡ線分析図で
ある。
【図２】実施例２におけるＳｉ３Ｎ４−ＴｉＮ−ＴｉＣ
−ＳｉＣ系傾斜組成を有する中間層の濃度分布を示すＥ
ＰＭＡ線分析図である。
−ＳｉＣ系傾斜組成を有する中間層の濃度分布を示すＥ
ＰＭＡ線分析図である。
Claims (3)
- 【請求項１】 超硬合金の基材上に中間層を介して被
覆したダイヤモンド被覆層を有し、上記中間層のダイヤ
モンド被覆層との界面部分が窒化ケイ素であり且つ中間
層の他の部分がケイ素及び周期律表の４Ａ属元素の炭化
物又は窒化物から選ばれた２種以上の複合相であって、
熱膨張係数が超硬合金基材からダイヤモンド被覆層まで
ほぼ連続的に変化していることを特徴とする傾斜機能型
ダイヤモンド被覆切削工具。 - 【請求項２】 上記中間層の層厚が１０〜２００μｍ
の範囲であることを特徴とする、請求項１記載の傾斜機
能型ダイヤモンド被覆切削工具。 - 【請求項３】 上記ダイヤモンド被覆層の厚さが３〜
３０μｍの範囲であることを特徴とする、請求項１記載
の傾斜機能型ダイヤモンド被覆切削工具。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7057491A JPH04283006A (ja) | 1991-03-11 | 1991-03-11 | 傾斜機能型ダイヤモンド被覆切削工具 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7057491A JPH04283006A (ja) | 1991-03-11 | 1991-03-11 | 傾斜機能型ダイヤモンド被覆切削工具 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04283006A true JPH04283006A (ja) | 1992-10-08 |
Family
ID=13435460
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7057491A Pending JPH04283006A (ja) | 1991-03-11 | 1991-03-11 | 傾斜機能型ダイヤモンド被覆切削工具 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04283006A (ja) |
-
1991
- 1991-03-11 JP JP7057491A patent/JPH04283006A/ja active Pending
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