JPH05230587A - サ−メット - Google Patents
サ−メットInfo
- Publication number
- JPH05230587A JPH05230587A JP4070395A JP7039592A JPH05230587A JP H05230587 A JPH05230587 A JP H05230587A JP 4070395 A JP4070395 A JP 4070395A JP 7039592 A JP7039592 A JP 7039592A JP H05230587 A JPH05230587 A JP H05230587A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cermet
- metal phase
- compressive stress
- stress
- phase
- Prior art date
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 耐摩耗性および耐欠損性に優れたサーメット
製切削工具を提供する。 【構成】 Ｔｉの炭窒化物またはＴｉとＴａ、Ｗ、Ｍ
ｏ、Ｎｂ、Ｖ、Ｃｒ、Ｚｒ、Ｈｆの１種もしくは２種以
上の複合炭窒化物を主成分とする硬質分散相と、Ｃｏ、
Ｎｉ、ＦｅおよびＡｌのうち１種もしくは２種からなる
結合金属相とからなるサーメットにおいて、前記結合金
属相に圧縮応力、好ましくは１０ｋｇｆ／ｍｍ2 以上圧
縮応力が残留しているサーメット。
製切削工具を提供する。 【構成】 Ｔｉの炭窒化物またはＴｉとＴａ、Ｗ、Ｍ
ｏ、Ｎｂ、Ｖ、Ｃｒ、Ｚｒ、Ｈｆの１種もしくは２種以
上の複合炭窒化物を主成分とする硬質分散相と、Ｃｏ、
Ｎｉ、ＦｅおよびＡｌのうち１種もしくは２種からなる
結合金属相とからなるサーメットにおいて、前記結合金
属相に圧縮応力、好ましくは１０ｋｇｆ／ｍｍ2 以上圧
縮応力が残留しているサーメット。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、切削工具として用い
た場合に、従来よりも優れた耐摩耗性および耐欠損性を
示すサーメットに関するものである。
た場合に、従来よりも優れた耐摩耗性および耐欠損性を
示すサーメットに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来から、Ｔｉの炭窒化物またはＴｉと
Ｔａ、Ｗ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｖ、Ｃｒ、Ｚｒ、Ｈｆの１種も
しくは２種以上の複合炭窒化物を主成分とするる硬質分
散相と、Ｃｏ、Ｎｉ、ＦｅおよびＡｌのうち１種もしく
は２種からなる結合金属相とで構成されたサーメット
は、切削工具に用いられており、このサーメット製切削
工具は仕上げ面精度が高く取れることから、鋼の仕上げ
切削に利用されている。
Ｔａ、Ｗ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｖ、Ｃｒ、Ｚｒ、Ｈｆの１種も
しくは２種以上の複合炭窒化物を主成分とするる硬質分
散相と、Ｃｏ、Ｎｉ、ＦｅおよびＡｌのうち１種もしく
は２種からなる結合金属相とで構成されたサーメット
は、切削工具に用いられており、このサーメット製切削
工具は仕上げ面精度が高く取れることから、鋼の仕上げ
切削に利用されている。
【０００３】前記従来のサーメットは、Ｔｉの炭窒化物
を主成分とする硬質分散相と、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｆｅおよび
Ａｌのうち１種もしくは２種からなる結合金属相とで構
成された複合材料であるところから、焼結終了時の硬質
分散相には圧縮応力が、結合金属相には引張り応力が働
いている。
を主成分とする硬質分散相と、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｆｅおよび
Ａｌのうち１種もしくは２種からなる結合金属相とで構
成された複合材料であるところから、焼結終了時の硬質
分散相には圧縮応力が、結合金属相には引張り応力が働
いている。
【０００４】その理由は、サーメットの結合金属相のＣ
ｏ、Ｎｉ、ＦｅおよびＡｌの熱膨張係数は、Ｃｏ：１
２．３６×１０-6／℃、Ｎｉ：１３．３０×１０-6／
℃、Ｆｅ：１１．５０×１０-6／℃、Ａｌ：２３．１３
×１０-6／℃であるに対し、ＴｉＣの熱膨張係数：７．
４２×１０-6／℃、ＴｉＮの熱膨張係数：９．３５×１
０-6／℃であり、Ｔｉの炭窒化物硬質分散相の熱膨張係
数はＴｉＣとＴｉＮの中間の値であると考えられてお
り、結合金属相の熱膨張係数は硬質分散相の熱膨張係数
よりも大きいので、焼結終了後の冷却の際の結合金属相
の収縮量は、硬質分散相の収縮量よりも大きく、ちょう
ど硬質分散相を包み込むように収縮するので、硬質分散
相には圧縮応力がまた結合金属相には引張り応力が働
き、硬質分散相には圧縮応力として、結合金属相には引
張り応力がそのまま残留するものと考えられている。
ｏ、Ｎｉ、ＦｅおよびＡｌの熱膨張係数は、Ｃｏ：１
２．３６×１０-6／℃、Ｎｉ：１３．３０×１０-6／
℃、Ｆｅ：１１．５０×１０-6／℃、Ａｌ：２３．１３
×１０-6／℃であるに対し、ＴｉＣの熱膨張係数：７．
４２×１０-6／℃、ＴｉＮの熱膨張係数：９．３５×１
０-6／℃であり、Ｔｉの炭窒化物硬質分散相の熱膨張係
数はＴｉＣとＴｉＮの中間の値であると考えられてお
り、結合金属相の熱膨張係数は硬質分散相の熱膨張係数
よりも大きいので、焼結終了後の冷却の際の結合金属相
の収縮量は、硬質分散相の収縮量よりも大きく、ちょう
ど硬質分散相を包み込むように収縮するので、硬質分散
相には圧縮応力がまた結合金属相には引張り応力が働
き、硬質分散相には圧縮応力として、結合金属相には引
張り応力がそのまま残留するものと考えられている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前記従来の結
合金属相には引張り応力がそのまま残留するサーメット
は、切削工具として用いた場合に表面から強い衝撃力が
加えられると刃先が欠損しやすく、さらに耐摩耗性が十
分でなく、切削工具の寿命は短いものとなっていた。そ
のため、特殊な焼結方法を施して耐欠損性を向上させた
りサーメット表面に硬質層などを被覆して耐摩耗性を向
上させるなどしていたが、かかる特殊な焼結法または被
覆処理を施すとコストがかかり、高価なものとなること
は避けられなかった。
合金属相には引張り応力がそのまま残留するサーメット
は、切削工具として用いた場合に表面から強い衝撃力が
加えられると刃先が欠損しやすく、さらに耐摩耗性が十
分でなく、切削工具の寿命は短いものとなっていた。そ
のため、特殊な焼結方法を施して耐欠損性を向上させた
りサーメット表面に硬質層などを被覆して耐摩耗性を向
上させるなどしていたが、かかる特殊な焼結法または被
覆処理を施すとコストがかかり、高価なものとなること
は避けられなかった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明者は、サ
ーメットにさらに簡単で低コストな処理を施すだけで従
来よりも優れた耐摩耗性および耐欠損性を示すサーメッ
トを得るべく研究を行った結果、硬質分散相および結合
金属相に働く応力に注目し、Ｔｉの炭窒化物を主成分と
する硬質分散相とＣｏ、Ｎｉ、ＦｅおよびＡｌのうち１
種もしくは２種からなる結合金属相とで構成された通常
焼結のサーメットに、金属製の微小塊状物を衝突させる
と、結合金属相の引張り応力は圧縮応力に変換されて結
合金属相に圧縮応力が残留し、この結合金属相に圧縮応
力が残留したサーメットは、従来サーメットよりも耐摩
耗性および耐欠損性が向上するという知見を得たのであ
る。
ーメットにさらに簡単で低コストな処理を施すだけで従
来よりも優れた耐摩耗性および耐欠損性を示すサーメッ
トを得るべく研究を行った結果、硬質分散相および結合
金属相に働く応力に注目し、Ｔｉの炭窒化物を主成分と
する硬質分散相とＣｏ、Ｎｉ、ＦｅおよびＡｌのうち１
種もしくは２種からなる結合金属相とで構成された通常
焼結のサーメットに、金属製の微小塊状物を衝突させる
と、結合金属相の引張り応力は圧縮応力に変換されて結
合金属相に圧縮応力が残留し、この結合金属相に圧縮応
力が残留したサーメットは、従来サーメットよりも耐摩
耗性および耐欠損性が向上するという知見を得たのであ
る。
【０００７】この発明は、かかる知見に基づいて成され
たものであって、Ｔｉの炭窒化物またはＴｉとＴａ、
Ｗ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｖ、Ｃｒ、Ｚｒ、Ｈｆの１種もしくは
２種以上の複合炭窒化物を主成分とする硬質分散相と、
Ｃｏ、Ｎｉ、ＦｅおよびＡｌのうち１種もしくは２種か
らなる結合金属相とからなるサーメットにおいて、前記
結合金属相に圧縮応力、好ましくは１０ｋｇｆ／ｍｍ2
以上圧縮応力が残留しているサーメットに特徴を有する
ものである。
たものであって、Ｔｉの炭窒化物またはＴｉとＴａ、
Ｗ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｖ、Ｃｒ、Ｚｒ、Ｈｆの１種もしくは
２種以上の複合炭窒化物を主成分とする硬質分散相と、
Ｃｏ、Ｎｉ、ＦｅおよびＡｌのうち１種もしくは２種か
らなる結合金属相とからなるサーメットにおいて、前記
結合金属相に圧縮応力、好ましくは１０ｋｇｆ／ｍｍ2
以上圧縮応力が残留しているサーメットに特徴を有する
ものである。
【０００８】この発明のサーメットの結合金属相に圧縮
応力を残留せしめる方法として、サーメット表面から、
サンドブラスト法またはショットピーニング法を施す機
械的処理方法や表面にイオン照射を施す物理的処理方法
等がある。
応力を残留せしめる方法として、サーメット表面から、
サンドブラスト法またはショットピーニング法を施す機
械的処理方法や表面にイオン照射を施す物理的処理方法
等がある。
【０００９】
【実施例】原料粉末をＴｉＣＮ−１５％ＷＣ−１０％Ｔ
ａＣ−１０％Ｍｏ2 Ｃ−１０％Ｃｏ−５％Ｎｉ（以上、
重量％）の配合組成となるように配合し、混合し、プレ
ス成形して通常の条件で焼結し、工具形状：ＴＮＭＧ１
６０４１２のＴｉＣＮ基サーメット焼結体を作製した。
ａＣ−１０％Ｍｏ2 Ｃ−１０％Ｃｏ−５％Ｎｉ（以上、
重量％）の配合組成となるように配合し、混合し、プレ
ス成形して通常の条件で焼結し、工具形状：ＴＮＭＧ１
６０４１２のＴｉＣＮ基サーメット焼結体を作製した。
【００１０】前記ＴｉＣＮ基サーメット焼結体に平均粒
径：２００μｍの鋼製ボールを表１に示される条件で衝
突させ、得られたサーメット焼結体の硬質分散相および
結合金属相の残留応力をＸ線応力測定装置で測定し、結
合金属相の残留応力が圧縮応力となっているものを本発
明サーメット１〜８とし、結合金属相の残留応力が引張
り応力となっているものを比較サーメット１〜４として
表１に示した（なお、、表１において、残留応力が引張
り応力となっているものを（＋）、圧縮応力となってい
るものを（−）で表示した）。
径：２００μｍの鋼製ボールを表１に示される条件で衝
突させ、得られたサーメット焼結体の硬質分散相および
結合金属相の残留応力をＸ線応力測定装置で測定し、結
合金属相の残留応力が圧縮応力となっているものを本発
明サーメット１〜８とし、結合金属相の残留応力が引張
り応力となっているものを比較サーメット１〜４として
表１に示した（なお、、表１において、残留応力が引張
り応力となっているものを（＋）、圧縮応力となってい
るものを（−）で表示した）。
【００１１】さらに、比較のために、前記ＴｉＣＮ基サ
ーメット焼結体に衝突処理を施さない従来サーメットを
用意し、この従来サーメットの応力をＸ線応力測定装置
で測定し、その結果も表１に示した。
ーメット焼結体に衝突処理を施さない従来サーメットを
用意し、この従来サーメットの応力をＸ線応力測定装置
で測定し、その結果も表１に示した。
【００１２】これら本発明サーメット１〜８、比較サー
メット１〜４および従来サーメットについて、下記の連
続切削試験および断続切削試験を行い、耐摩耗性および
耐欠損性をそれぞれ評価し、それらの結果も表１に示し
た。
メット１〜４および従来サーメットについて、下記の連
続切削試験および断続切削試験を行い、耐摩耗性および
耐欠損性をそれぞれ評価し、それらの結果も表１に示し
た。
【００１３】連続切削試験 被削材：ＳＣＭ４４０の丸棒、 切削速度：２００ｍ／分、 送り：０．２ｍｍ／ｒｅｖ．、 切込み：１．０ｍｍ、 切削時間：３０ｍｉｎ．、 なる条件で切削し、逃げ面摩耗幅を測定した。
【００１４】断続切削試験 被削材：ＳＣＭ４４０の４本溝付き丸棒、 切削速度：２００ｍ／分、 送り：０．２６ｍｍ／ｒｅｖ．、 切込み：１．０ｍｍ、 切削時間：２ｍｉｎ．、 の条件で１０個の切刃を試験に供し、何切刃が欠損した
かを調べた。
かを調べた。
【００１５】
【表１】
【００１６】
【発明の効果】表１の結果から、結合金属相の残留応力
が圧縮応力となっている本発明サーメット１〜８は、結
合金属相の残留応力が引張り応力となっている比較サー
メット１〜４および従来サーメットに比べて耐摩耗性お
よび耐欠損性に優れていることがわかる。
が圧縮応力となっている本発明サーメット１〜８は、結
合金属相の残留応力が引張り応力となっている比較サー
メット１〜４および従来サーメットに比べて耐摩耗性お
よび耐欠損性に優れていることがわかる。
【００１７】したがって、この発明の残留応力が圧縮応
力となっているＴｉ（ＣＮ）基サーメットは耐摩耗性お
よび耐欠損性に優れており、従来のように耐摩耗性およ
び耐欠損性を向上させるために特殊な焼結を施したり硬
質被覆層を施す必要がないところから、安価で優れた性
能を有する切削工具を提供することができ、産業上優れ
た効果を奏するものである。
力となっているＴｉ（ＣＮ）基サーメットは耐摩耗性お
よび耐欠損性に優れており、従来のように耐摩耗性およ
び耐欠損性を向上させるために特殊な焼結を施したり硬
質被覆層を施す必要がないところから、安価で優れた性
能を有する切削工具を提供することができ、産業上優れ
た効果を奏するものである。
Claims (2)
- 【請求項１】 Ｔｉの炭窒化物、またはＴｉとＴａ、
Ｗ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｖ、Ｃｒ、Ｚｒ、Ｈｆの１種もしくは
２種以上の複合炭窒化物を主成分とする硬質分散相と、
Ｃｏ、Ｎｉ、ＦｅおよびＡｌのうち１種もしくは２種以
上からなる結合金属相とで構成されたサーメットにおい
て、前記結合金属相に圧縮応力が残留していることを特
徴とするサーメット。 - 【請求項２】 前記結合金属相に残留している圧縮応力
は、１０ｋｇｆ／ｍｍ2 以上であることを特徴とする請
求項１記載のサーメット。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4070395A JPH05230587A (ja) | 1992-02-20 | 1992-02-20 | サ−メット |
| ES93102449T ES2101149T3 (es) | 1992-02-20 | 1993-02-17 | Aleacion dura. |
| US08/018,397 US5447549A (en) | 1992-02-20 | 1993-02-17 | Hard alloy |
| DE69310568T DE69310568T2 (de) | 1992-02-20 | 1993-02-17 | Hartmetallegierung |
| EP93102449A EP0556788B1 (en) | 1992-02-20 | 1993-02-17 | Hard alloy |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4070395A JPH05230587A (ja) | 1992-02-20 | 1992-02-20 | サ−メット |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05230587A true JPH05230587A (ja) | 1993-09-07 |
Family
ID=13430223
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4070395A Pending JPH05230587A (ja) | 1992-02-20 | 1992-02-20 | サ−メット |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05230587A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012086839A1 (ja) * | 2010-12-25 | 2012-06-28 | 京セラ株式会社 | 切削工具 |
| JP2016087742A (ja) * | 2014-11-05 | 2016-05-23 | 株式会社タンガロイ | サーメット工具および被覆サーメット工具 |
| WO2019181790A1 (ja) * | 2018-03-20 | 2019-09-26 | 京セラ株式会社 | インサート及びこれを備えた切削工具 |
| WO2019181786A1 (ja) * | 2018-03-20 | 2019-09-26 | 京セラ株式会社 | 被覆工具及びこれを備えた切削工具 |
| WO2019181791A1 (ja) * | 2018-03-20 | 2019-09-26 | 京セラ株式会社 | 工具及びこれを備えた切削工具 |
-
1992
- 1992-02-20 JP JP4070395A patent/JPH05230587A/ja active Pending
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012086839A1 (ja) * | 2010-12-25 | 2012-06-28 | 京セラ株式会社 | 切削工具 |
| JP5063831B2 (ja) * | 2010-12-25 | 2012-10-31 | 京セラ株式会社 | 切削工具 |
| CN103282147A (zh) * | 2010-12-25 | 2013-09-04 | 京瓷株式会社 | 切削工具 |
| KR101366028B1 (ko) * | 2010-12-25 | 2014-02-21 | 쿄세라 코포레이션 | 절삭공구 |
| JP2016087742A (ja) * | 2014-11-05 | 2016-05-23 | 株式会社タンガロイ | サーメット工具および被覆サーメット工具 |
| WO2019181790A1 (ja) * | 2018-03-20 | 2019-09-26 | 京セラ株式会社 | インサート及びこれを備えた切削工具 |
| WO2019181786A1 (ja) * | 2018-03-20 | 2019-09-26 | 京セラ株式会社 | 被覆工具及びこれを備えた切削工具 |
| WO2019181791A1 (ja) * | 2018-03-20 | 2019-09-26 | 京セラ株式会社 | 工具及びこれを備えた切削工具 |
| CN111867758A (zh) * | 2018-03-20 | 2020-10-30 | 京瓷株式会社 | 涂层刀具和具备它的切削刀具 |
| JPWO2019181786A1 (ja) * | 2018-03-20 | 2021-03-11 | 京セラ株式会社 | 被覆工具及びこれを備えた切削工具 |
| JPWO2019181790A1 (ja) * | 2018-03-20 | 2021-04-15 | 京セラ株式会社 | インサート及びこれを備えた切削工具 |
| US11311946B2 (en) | 2018-03-20 | 2022-04-26 | Kyocera Corporation | Coated tool and cutting tool including the same |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20010515 |