JPH05171337A - 耐酸化性のすぐれたＴｉ系炭窒硼酸化物基サーメット製切削工具 - Google Patents
耐酸化性のすぐれたＴｉ系炭窒硼酸化物基サーメット製切削工具Info
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- JPH05171337A JPH05171337A JP35249591A JP35249591A JPH05171337A JP H05171337 A JPH05171337 A JP H05171337A JP 35249591 A JP35249591 A JP 35249591A JP 35249591 A JP35249591 A JP 35249591A JP H05171337 A JPH05171337 A JP H05171337A
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- Japan
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- cutting tool
- carbonitride
- cutting
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- Cutting Tools, Boring Holders, And Turrets (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 （Ｔｉ，Ｍ）ＣＮ基サーメット製切削工具の
耐酸化性を向上させて、特に高熱発生を伴なう切削に供
する。 【構成】 切削工具を、重量％で、 Ｂ：０．２〜４％、 Ｏ：０．２〜２％、 を固溶含有するＴｉＣＮＢＯまたは（Ｔｉ，Ｍ）ＣＮＢ
Ｏ［ただし、Ｍ：Ｔａ，Ｎｂ，Ｗ、およびＭｏのうちの
１種以上、またはＴａ，Ｎｂ，Ｗ、およびＭｏのうちの
１種以上と、Ｚｒ，Ｈｆ，ＶおよびＣｒのうちの１種以
上からなる）を主成分とする硬質分散相：７０〜９５
％、を含有し、残りがＣｏおよびＮｉのうちの１種以上
を主成分とする結合相からなる組成を有する（Ｔｉ，
Ｍ）ＣＮＢＯ基サーメットで構成する。
耐酸化性を向上させて、特に高熱発生を伴なう切削に供
する。 【構成】 切削工具を、重量％で、 Ｂ：０．２〜４％、 Ｏ：０．２〜２％、 を固溶含有するＴｉＣＮＢＯまたは（Ｔｉ，Ｍ）ＣＮＢ
Ｏ［ただし、Ｍ：Ｔａ，Ｎｂ，Ｗ、およびＭｏのうちの
１種以上、またはＴａ，Ｎｂ，Ｗ、およびＭｏのうちの
１種以上と、Ｚｒ，Ｈｆ，ＶおよびＣｒのうちの１種以
上からなる）を主成分とする硬質分散相：７０〜９５
％、を含有し、残りがＣｏおよびＮｉのうちの１種以上
を主成分とする結合相からなる組成を有する（Ｔｉ，
Ｍ）ＣＮＢＯ基サーメットで構成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、すぐれた耐酸化性を
有し、特に高硬度鋼の高速切削などの高発熱を伴なう切
削に用いた場合に、すぐれた耐摩耗性を示すＴｉ系炭窒
硼酸化物基サーメット製切削工具に関するものである。
有し、特に高硬度鋼の高速切削などの高発熱を伴なう切
削に用いた場合に、すぐれた耐摩耗性を示すＴｉ系炭窒
硼酸化物基サーメット製切削工具に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、例えば特開昭５３−３０４１４号
公報に記載される通り、Ｔｉの炭窒化物、Ｔｉと、Ｔ
ａ，Ｎｂ，Ｗ，およびＭｏのうちの１種または２種との
複合炭窒化物、あるいはＴｉと、Ｔａ，Ｎｂ，Ｗ，およ
びＭｏのうちの１種または２種以上と、Ｚｒ，Ｈｆ，
Ｖ、およびＣｒのうちの１種または２種以上との複合炭
窒化物からなるＴｉ系炭窒化物［以下、これらを総称し
て（Ｔｉ，Ｍ）ＣＮで示す］を主成分とする硬質分散
相：７０〜９５％、を含有し、残りがＣｏおよびＮｉの
うちの１種または２種を主成分とする結合相からなる組
成（以上重量％、以下％は重量％を示す）を有する（Ｔ
ｉ，Ｍ）ＣＮ基サーメットで構成された切削工具が知ら
れている。
公報に記載される通り、Ｔｉの炭窒化物、Ｔｉと、Ｔ
ａ，Ｎｂ，Ｗ，およびＭｏのうちの１種または２種との
複合炭窒化物、あるいはＴｉと、Ｔａ，Ｎｂ，Ｗ，およ
びＭｏのうちの１種または２種以上と、Ｚｒ，Ｈｆ，
Ｖ、およびＣｒのうちの１種または２種以上との複合炭
窒化物からなるＴｉ系炭窒化物［以下、これらを総称し
て（Ｔｉ，Ｍ）ＣＮで示す］を主成分とする硬質分散
相：７０〜９５％、を含有し、残りがＣｏおよびＮｉの
うちの１種または２種を主成分とする結合相からなる組
成（以上重量％、以下％は重量％を示す）を有する（Ｔ
ｉ，Ｍ）ＣＮ基サーメットで構成された切削工具が知ら
れている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】一方、近年の切削加工
の省力化および高速化はめざましく、これに伴ない、切
削工具には一段とすぐれた耐摩耗性を具備することが要
求される傾向にあるが、上記の従来（Ｔｉ，Ｍ）ＣＮ基
サーメット製切削工具においては、例えば高硬度鋼の高
速切削のように、特に高熱発生を伴なう切削の場合に
は、酸化し易く、この結果摩耗の進行が速くなり、比較
的短時間で使用寿命に至るのが現状である。
の省力化および高速化はめざましく、これに伴ない、切
削工具には一段とすぐれた耐摩耗性を具備することが要
求される傾向にあるが、上記の従来（Ｔｉ，Ｍ）ＣＮ基
サーメット製切削工具においては、例えば高硬度鋼の高
速切削のように、特に高熱発生を伴なう切削の場合に
は、酸化し易く、この結果摩耗の進行が速くなり、比較
的短時間で使用寿命に至るのが現状である。
【０００４】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明者等は、
上述のような観点から、上記の従来（Ｔｉ，Ｍ）ＣＮ基
サーメット製切削工具に着目し、これの耐酸化性向上を
はかるべく研究を行なった結果、上記の従来（Ｔｉ，
Ｍ）ＣＮ基サーメット製切削工具において、これの硬質
分散相を構成する（Ｔｉ，Ｍ）ＣＮに代って、これに、 ボロン（Ｂ）：０．２〜４％、 酸素（Ｏ）：０．２〜２％、 を固溶含有させてなるＴｉ系炭窒硼酸化物［以下、（Ｔ
ｉ，Ｍ）ＣＮＢＯで示す］で構成すると、耐酸化性が一
段と向上するようになり、この結果の切削工具は高熱発
生を伴なう切削にもすぐれた耐摩耗性を発揮するという
研究結果を得たのである。
上述のような観点から、上記の従来（Ｔｉ，Ｍ）ＣＮ基
サーメット製切削工具に着目し、これの耐酸化性向上を
はかるべく研究を行なった結果、上記の従来（Ｔｉ，
Ｍ）ＣＮ基サーメット製切削工具において、これの硬質
分散相を構成する（Ｔｉ，Ｍ）ＣＮに代って、これに、 ボロン（Ｂ）：０．２〜４％、 酸素（Ｏ）：０．２〜２％、 を固溶含有させてなるＴｉ系炭窒硼酸化物［以下、（Ｔ
ｉ，Ｍ）ＣＮＢＯで示す］で構成すると、耐酸化性が一
段と向上するようになり、この結果の切削工具は高熱発
生を伴なう切削にもすぐれた耐摩耗性を発揮するという
研究結果を得たのである。
【０００５】この発明は、上記の研究結果にもとづいて
なされたものであって、（ａ） Ｔｉの炭窒化物、
（ｂ） Ｔｉと、Ｔａ，Ｎｂ，Ｗ，およびＭｏのうちの
１種または２種以上との複合炭窒化物、（ｃ） Ｔｉ
と、Ｔａ，Ｎｂ，Ｗ，およびＭｏのうちの１種または２
種以上と、Ｚｒ，Ｈｆ，Ｖ，およびＣｒのうちの１種ま
たは２種以上との複合炭窒化物、以上（ａ）〜（ｃ）の
うちのいずれか、すなわち（Ｔｉ，Ｍ）ＣＮを主成分と
する硬質分散相：７０〜９５％、を含有し、残りがＣｏ
およびＮｉのうちの１種または２種を主成分とする結合
相からなる組成を有する（Ｔｉ，Ｍ）ＣＮ基サーメット
で構成された切削工具において、上記（Ｔｉ，Ｍ）ＣＮ
に代って、これに、 Ｂ：０．２〜４％、 Ｏ：０．２〜２％、 を固溶含有させてなる（Ｔｉ，Ｍ）ＣＮＢＯで構成する
ことにより、耐酸化性を向上させ、もって切削工具の耐
摩耗性向上をはかった点に特徴を有するものである。
なされたものであって、（ａ） Ｔｉの炭窒化物、
（ｂ） Ｔｉと、Ｔａ，Ｎｂ，Ｗ，およびＭｏのうちの
１種または２種以上との複合炭窒化物、（ｃ） Ｔｉ
と、Ｔａ，Ｎｂ，Ｗ，およびＭｏのうちの１種または２
種以上と、Ｚｒ，Ｈｆ，Ｖ，およびＣｒのうちの１種ま
たは２種以上との複合炭窒化物、以上（ａ）〜（ｃ）の
うちのいずれか、すなわち（Ｔｉ，Ｍ）ＣＮを主成分と
する硬質分散相：７０〜９５％、を含有し、残りがＣｏ
およびＮｉのうちの１種または２種を主成分とする結合
相からなる組成を有する（Ｔｉ，Ｍ）ＣＮ基サーメット
で構成された切削工具において、上記（Ｔｉ，Ｍ）ＣＮ
に代って、これに、 Ｂ：０．２〜４％、 Ｏ：０．２〜２％、 を固溶含有させてなる（Ｔｉ，Ｍ）ＣＮＢＯで構成する
ことにより、耐酸化性を向上させ、もって切削工具の耐
摩耗性向上をはかった点に特徴を有するものである。
【０００６】なお、この発明の切削工具において、これ
を構成するサーメットの硬質分散相である（Ｔｉ，Ｍ）
ＣＮＢＯのＢ含有量を０．２〜４％、Ｏ含有量を０．２
〜２％と限定したのは、Ｂ含有量が０．２％未満でも、
またＯ含有量が０．２％未満でも所望の耐酸化性向上効
果が得られず、一方Ｂ含有量が４％を越えても、またＯ
含有量が２％を越えても（Ｔｉ，Ｍ）ＣＮＢＯ自体の硬
さが低下し、切削工具の摩耗進行が促進されるようにな
るという理由によるものである。
を構成するサーメットの硬質分散相である（Ｔｉ，Ｍ）
ＣＮＢＯのＢ含有量を０．２〜４％、Ｏ含有量を０．２
〜２％と限定したのは、Ｂ含有量が０．２％未満でも、
またＯ含有量が０．２％未満でも所望の耐酸化性向上効
果が得られず、一方Ｂ含有量が４％を越えても、またＯ
含有量が２％を越えても（Ｔｉ，Ｍ）ＣＮＢＯ自体の硬
さが低下し、切削工具の摩耗進行が促進されるようにな
るという理由によるものである。
【０００７】また、この発明の切削工具を構成するサー
メットの硬質分散相の含有量を７０〜９５％としたの
は、その含有量が７０％未満では結合相の含有量が実質
的に３０％を越えて多くなりすぎ、耐摩耗性の著しい低
下は避けられず、一方その含有量が９５％を越えると、
結合相の含有量が実質的に５％未満となってしまい、切
削工具の耐欠損性が低下するようになるという理由にも
とづくものである。
メットの硬質分散相の含有量を７０〜９５％としたの
は、その含有量が７０％未満では結合相の含有量が実質
的に３０％を越えて多くなりすぎ、耐摩耗性の著しい低
下は避けられず、一方その含有量が９５％を越えると、
結合相の含有量が実質的に５％未満となってしまい、切
削工具の耐欠損性が低下するようになるという理由にも
とづくものである。
【０００８】
【実施例】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。原料粉末として、いずれも１〜１．
５μｍの平均粒径を有する、ＴｉＣ粉末、ＴｉＮ粉末、
ＴｉＣ0.5 Ｎ0.5 （ＴｉＣ／ＴｉＮ：重量比で５０／５
０）粉末、ＴｉＢ2 粉末、Ｂ：１．８％およびＯ：０．
８％含有のＴｉ（Ｃ0.44Ｎ0.44Ｂ0.10Ｏ0.02）粉末、Ｔ
ｉＯ2 粉末、ＷＣ粉末、Ｍｏ2 Ｃ粉末、ＴａＣ粉末、Ｎ
ｂＣ粉末、ＶＣ粉末、ＺｒＣ粉末、Ｃｒ3 Ｃ2 粉末、Ｈ
ｆＣ粉末、Ｃｏ粉末、Ｎｉ粉末、およびＡｌ：３１％含
有のＮｉ−Ａｌ合金粉末を用意し、これら原料粉末を表
１〜６に示される配合組成に配合し、窒素雰囲気中、ボ
ールミルで９６時間粉砕混合した後、１．５ton ／cm2
の圧力でプレス成形して圧粉体とし、ついでこの圧粉体
を、１３００℃までを真空中で昇温した後、雰囲気を２
０torrの窒素雰囲気にかえて１５５０℃まで昇温し、こ
の温度に１．５時間保持の条件で焼結し、引続いてＩＳ
Ｏ・ＳＮＧＡ１２０４０８の形状に研磨することにより
本発明（Ｔｉ，Ｍ）ＣＮＢＯ基サーメット製切削工具
（以下、本発明切削工具という）１〜１８、並びに硬質
分散相の主体がＢおよびＯを含有しない（Ｔｉ，Ｍ）Ｃ
Ｎで構成された従来（Ｔｉ，Ｍ）ＣＮ基サーメット製切
削工具（以下、従来切削工具という）１〜１８をそれぞ
れ製造した。
具体的に説明する。原料粉末として、いずれも１〜１．
５μｍの平均粒径を有する、ＴｉＣ粉末、ＴｉＮ粉末、
ＴｉＣ0.5 Ｎ0.5 （ＴｉＣ／ＴｉＮ：重量比で５０／５
０）粉末、ＴｉＢ2 粉末、Ｂ：１．８％およびＯ：０．
８％含有のＴｉ（Ｃ0.44Ｎ0.44Ｂ0.10Ｏ0.02）粉末、Ｔ
ｉＯ2 粉末、ＷＣ粉末、Ｍｏ2 Ｃ粉末、ＴａＣ粉末、Ｎ
ｂＣ粉末、ＶＣ粉末、ＺｒＣ粉末、Ｃｒ3 Ｃ2 粉末、Ｈ
ｆＣ粉末、Ｃｏ粉末、Ｎｉ粉末、およびＡｌ：３１％含
有のＮｉ−Ａｌ合金粉末を用意し、これら原料粉末を表
１〜６に示される配合組成に配合し、窒素雰囲気中、ボ
ールミルで９６時間粉砕混合した後、１．５ton ／cm2
の圧力でプレス成形して圧粉体とし、ついでこの圧粉体
を、１３００℃までを真空中で昇温した後、雰囲気を２
０torrの窒素雰囲気にかえて１５５０℃まで昇温し、こ
の温度に１．５時間保持の条件で焼結し、引続いてＩＳ
Ｏ・ＳＮＧＡ１２０４０８の形状に研磨することにより
本発明（Ｔｉ，Ｍ）ＣＮＢＯ基サーメット製切削工具
（以下、本発明切削工具という）１〜１８、並びに硬質
分散相の主体がＢおよびＯを含有しない（Ｔｉ，Ｍ）Ｃ
Ｎで構成された従来（Ｔｉ，Ｍ）ＣＮ基サーメット製切
削工具（以下、従来切削工具という）１〜１８をそれぞ
れ製造した。
【０００９】
【表１】
【００１０】
【表２】
【００１１】
【表３】
【００１２】
【表４】
【００１３】
【表５】
【００１４】
【表６】
【００１５】ついで、この結果得られた各種の切削工具
について、 被削材：ＳＮＣＭ４３９（硬さ：ＨB ２６０）の丸棒、 切削速度：２４０ｍ／min.、 送り：０．２mm／rev.、 切込み：１mm、 切削時間：３０分、 の条件での鋼の湿式連続高速切削試験、並びに、 被削材：ＳＣＭ４４０（硬さ：ＨB ２４０）の溝付き丸
棒、 切削速度：２２０ｍ／min.、 送り：０．３mm／rev.、 切込み：１mm、 切削時間：２分、 の条件での鋼の乾式断続切削試験を行ない、前者の切削
試験では切刃の逃げ面摩耗幅を測定し、後者の切削試験
では試験切刃１０個のうちの欠損発生数を測定した。こ
れらの測定結果を表７に示した。
について、 被削材：ＳＮＣＭ４３９（硬さ：ＨB ２６０）の丸棒、 切削速度：２４０ｍ／min.、 送り：０．２mm／rev.、 切込み：１mm、 切削時間：３０分、 の条件での鋼の湿式連続高速切削試験、並びに、 被削材：ＳＣＭ４４０（硬さ：ＨB ２４０）の溝付き丸
棒、 切削速度：２２０ｍ／min.、 送り：０．３mm／rev.、 切込み：１mm、 切削時間：２分、 の条件での鋼の乾式断続切削試験を行ない、前者の切削
試験では切刃の逃げ面摩耗幅を測定し、後者の切削試験
では試験切刃１０個のうちの欠損発生数を測定した。こ
れらの測定結果を表７に示した。
【００１６】
【表７】
【００１７】
【発明の効果】表１〜７に示される結果から、本発明切
削工具１〜１８は、いずれもすぐれた耐酸化性を有して
いるので、高熱発生を伴なう高速切削で従来切削工具１
〜１８に比して一段とすぐれた耐摩耗性を示し、かつ従
来切削工具１〜１８のもつすぐれた耐欠損性と同等のす
ぐれた耐欠損性を具備することが明らかである。上述の
ように、この発明の（Ｔｉ，Ｍ）ＣＮＢＯ基サーメット
製切削工具は、すぐれた耐酸化性を有するので、特に高
熱発生を伴なう高硬度鋼の高速切削はじめ、高送りおよ
び高切込みなどの重切削など、苛酷な条件での切削に際
して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。
削工具１〜１８は、いずれもすぐれた耐酸化性を有して
いるので、高熱発生を伴なう高速切削で従来切削工具１
〜１８に比して一段とすぐれた耐摩耗性を示し、かつ従
来切削工具１〜１８のもつすぐれた耐欠損性と同等のす
ぐれた耐欠損性を具備することが明らかである。上述の
ように、この発明の（Ｔｉ，Ｍ）ＣＮＢＯ基サーメット
製切削工具は、すぐれた耐酸化性を有するので、特に高
熱発生を伴なう高硬度鋼の高速切削はじめ、高送りおよ
び高切込みなどの重切削など、苛酷な条件での切削に際
して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 (4)
- 【請求項１】 Ｔｉ系炭窒化物を主成分とする硬質分散
相：７０〜９５重量％、を含有し、残りがＣｏおよびＮ
ｉのうちの１種または２種を主成分とする結合相からな
る組成を有するＴｉ系炭窒化物基サーメットで構成され
た切削工具において、 上記Ｔｉ系炭窒化物に代って、これに、 ボロン：０．２〜４重量％、 酸素：０．２〜２重量％、 を固溶含有させてなるＴｉ系炭窒硼酸化物で構成したこ
とを特徴とする耐酸化性のすぐれたＴｉ系炭窒硼酸化物
基サーメット製切削工具。 - 【請求項２】 上記Ｔｉ系炭窒硼酸化物がＴｉの炭窒硼
酸化物からなることを特徴とする上記請求項１記載の耐
酸化性のすぐれたＴｉ系炭窒硼酸化物基サーメット製切
削工具。 - 【請求項３】 上記Ｔｉ系炭窒硼酸化物が、Ｔｉと、Ｔ
ａ，Ｎｂ，Ｗ，およびＭｏのうちの１種または２種との
複合炭窒硼酸化物からなることを特徴とする上記請求項
１記載の耐酸化性のすぐれたＴｉ系炭窒硼酸化物基サー
メット製切削工具。 - 【請求項４】 上記Ｔｉ系炭窒硼酸化物が、Ｔｉと、Ｔ
ａ，Ｎｂ，Ｗ，およびＭｏのうちの１種または２種以上
と、Ｚｒ，Ｈｆ，Ｖ，およびＣｒのうちの１種または２
種以上との複合炭窒硼酸化物からなることを特徴とする
上記請求項１記載の耐酸化性のすぐれたＴｉ系炭窒硼酸
化物基サーメット製切削工具。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35249591A JP3227751B2 (ja) | 1991-12-13 | 1991-12-13 | 耐酸化性のすぐれたＴｉ系炭窒硼酸化物基サーメット製切削工具 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35249591A JP3227751B2 (ja) | 1991-12-13 | 1991-12-13 | 耐酸化性のすぐれたＴｉ系炭窒硼酸化物基サーメット製切削工具 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05171337A true JPH05171337A (ja) | 1993-07-09 |
| JP3227751B2 JP3227751B2 (ja) | 2001-11-12 |
Family
ID=18424465
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35249591A Expired - Fee Related JP3227751B2 (ja) | 1991-12-13 | 1991-12-13 | 耐酸化性のすぐれたＴｉ系炭窒硼酸化物基サーメット製切削工具 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3227751B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115386777A (zh) * | 2022-09-02 | 2022-11-25 | 石家庄铁道大学 | 一种过渡金属碳氮化物基高熵金属陶瓷及其制备方法 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6402187B1 (en) | 1998-10-06 | 2002-06-11 | Milliken & Company | Airbag structure |
| US6672617B1 (en) | 2000-09-08 | 2004-01-06 | Milliken & Company | Yarn, airbag and method |
-
1991
- 1991-12-13 JP JP35249591A patent/JP3227751B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115386777A (zh) * | 2022-09-02 | 2022-11-25 | 石家庄铁道大学 | 一种过渡金属碳氮化物基高熵金属陶瓷及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3227751B2 (ja) | 2001-11-12 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20010807 |
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| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
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