JPH05269617A - 物理蒸着硬質層被覆ドリルおよびその製造法 - Google Patents
物理蒸着硬質層被覆ドリルおよびその製造法Info
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- JPH05269617A JPH05269617A JP9711492A JP9711492A JPH05269617A JP H05269617 A JPH05269617 A JP H05269617A JP 9711492 A JP9711492 A JP 9711492A JP 9711492 A JP9711492 A JP 9711492A JP H05269617 A JPH05269617 A JP H05269617A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 耐剥離性および耐欠損性に優れた物理蒸着硬
質層被覆ドリルを提供する。 【構成】 Ｃｏ結合相：４〜２０重量％を含有し、さら
に必要に応じて周期律表４ａ、５ａおよび６ａ族金属の
炭化物を１種もしくは２種以上を含有し、残りがＷＣお
よび不可避不純物からなるＷＣ基超硬合金ドリル基体の
表面に物理蒸着硬質被覆層が形成されている硬質層被覆
ドリルにおいて、上記ＷＣ基超硬合金ドリル基体は、Ｃ
ｏ結合相１の含有量が基体平均組成の３／５以下の組成
を有しかつ表面から５μｍの範囲内の厚さを有するＣｏ
結合相不足層４、および上記Ｃｏ結合相不足層から内部
に向かってＣｏ結合相濃度が漸増するＣｏ結合相濃度勾
配を有する厚さ１０μｍ以下のＣｏ結合相濃度勾配層５
で被覆されており、上記物理蒸着硬質被覆層３は上記Ｃ
ｏ結合相不足層４の上に形成されている物理蒸着硬質層
被覆ドリル。
質層被覆ドリルを提供する。 【構成】 Ｃｏ結合相：４〜２０重量％を含有し、さら
に必要に応じて周期律表４ａ、５ａおよび６ａ族金属の
炭化物を１種もしくは２種以上を含有し、残りがＷＣお
よび不可避不純物からなるＷＣ基超硬合金ドリル基体の
表面に物理蒸着硬質被覆層が形成されている硬質層被覆
ドリルにおいて、上記ＷＣ基超硬合金ドリル基体は、Ｃ
ｏ結合相１の含有量が基体平均組成の３／５以下の組成
を有しかつ表面から５μｍの範囲内の厚さを有するＣｏ
結合相不足層４、および上記Ｃｏ結合相不足層から内部
に向かってＣｏ結合相濃度が漸増するＣｏ結合相濃度勾
配を有する厚さ１０μｍ以下のＣｏ結合相濃度勾配層５
で被覆されており、上記物理蒸着硬質被覆層３は上記Ｃ
ｏ結合相不足層４の上に形成されている物理蒸着硬質層
被覆ドリル。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、耐剥離性および耐欠
損性に優れた物理蒸着硬質層被覆ドリルおよびその製造
法に関するものである。
損性に優れた物理蒸着硬質層被覆ドリルおよびその製造
法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】Ｃｏ結合相を結合相形成成分として含有
し、さらに必要に応じて、周期律表４ａ、５ａおよび６
ａ族金属の炭化物を１種もしくは２種以上含み、残りが
炭化タングステン（以下、ＷＣと記す）および不可避不
純物からなるＷＣ基超硬合金ドリル基体の表面に、物理
蒸着法により硬質被覆層を形成した硬質層被覆ドリルは
知られている。
し、さらに必要に応じて、周期律表４ａ、５ａおよび６
ａ族金属の炭化物を１種もしくは２種以上含み、残りが
炭化タングステン（以下、ＷＣと記す）および不可避不
純物からなるＷＣ基超硬合金ドリル基体の表面に、物理
蒸着法により硬質被覆層を形成した硬質層被覆ドリルは
知られている。
【０００３】この硬質層被覆ドリルは、通常、ＷＣ基超
硬合金ドリル基体表面をボンバードクリーニングにより
清浄したのち、物理蒸着法により硬質被覆層を形成し製
造される。
硬合金ドリル基体表面をボンバードクリーニングにより
清浄したのち、物理蒸着法により硬質被覆層を形成し製
造される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、通常のＷＣ基
超硬合金ドリル基体をボンバードクリーニングしたＷＣ
基超硬合金ドリル基体表面に形成された物理蒸着硬質被
覆層は、いずれも付着強度が十分ではなく、さらに付着
強度を上げるためにボンバードクリーニング時間を延ば
し、基体温度を上げるなどすると、ＷＣ基超硬合金ドリ
ル基体表面は、図２に示されるように、刃先部のＣｏ結
合相１が部分的にスパッタされて消失し、ちょうどＷＣ
基超硬合金ドリル基体表面をエッチングしたようにＷＣ
基超硬合金ドリル基体表面に凹部２が形成され最表面層
が粗密化され、その上に物理蒸着硬質被覆層３を形成す
ると、硬質被覆層の付着強度は向上するが、上記凹部が
穴となり、その穴が破壊の起点となるためにチッピング
や欠損を起こしやすくなることが分ったのである。
超硬合金ドリル基体をボンバードクリーニングしたＷＣ
基超硬合金ドリル基体表面に形成された物理蒸着硬質被
覆層は、いずれも付着強度が十分ではなく、さらに付着
強度を上げるためにボンバードクリーニング時間を延ば
し、基体温度を上げるなどすると、ＷＣ基超硬合金ドリ
ル基体表面は、図２に示されるように、刃先部のＣｏ結
合相１が部分的にスパッタされて消失し、ちょうどＷＣ
基超硬合金ドリル基体表面をエッチングしたようにＷＣ
基超硬合金ドリル基体表面に凹部２が形成され最表面層
が粗密化され、その上に物理蒸着硬質被覆層３を形成す
ると、硬質被覆層の付着強度は向上するが、上記凹部が
穴となり、その穴が破壊の起点となるためにチッピング
や欠損を起こしやすくなることが分ったのである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明者らは、
物理蒸着硬質被覆層の超硬合金ドリル基体表面に対する
付着強度が優れ、かつ切削に際して早期にチッピングや
欠損を起こすことのない工具寿命の長い硬質層被覆ドリ
ルを得るべく研究を行った結果、 （ａ）原料粉末を所定の配合割合となるように配合し、
混合し、押し出し成形して得られた丸棒圧粉体を通常の
真空または低圧不活性ガス中で一次焼結することにより
丸棒一次焼結体を製造し、この丸棒一次焼結体を所定の
ドリル形状に研削することによりドリル形状一次焼結体
を製造し、このドリル形状一次焼結体を、さらに、圧
力：５〜１０００気圧の不活性ガス雰囲気中、液相出現
温度以上１５００℃の温度範囲内の条件下で二次焼結し
てドリル形状二次焼結体を製造し、このドリル形状二次
焼結体を基体としてその表面に通常の方法で物理蒸着硬
質層を被覆することにより得られた物理蒸着硬質層被覆
ドリルは、物理蒸着硬質被覆層の超硬合金基体表面に対
する付着強度が優れかつ切削に際して短期間でチッピン
グや欠損を起こすことはない、
物理蒸着硬質被覆層の超硬合金ドリル基体表面に対する
付着強度が優れ、かつ切削に際して早期にチッピングや
欠損を起こすことのない工具寿命の長い硬質層被覆ドリ
ルを得るべく研究を行った結果、 （ａ）原料粉末を所定の配合割合となるように配合し、
混合し、押し出し成形して得られた丸棒圧粉体を通常の
真空または低圧不活性ガス中で一次焼結することにより
丸棒一次焼結体を製造し、この丸棒一次焼結体を所定の
ドリル形状に研削することによりドリル形状一次焼結体
を製造し、このドリル形状一次焼結体を、さらに、圧
力：５〜１０００気圧の不活性ガス雰囲気中、液相出現
温度以上１５００℃の温度範囲内の条件下で二次焼結し
てドリル形状二次焼結体を製造し、このドリル形状二次
焼結体を基体としてその表面に通常の方法で物理蒸着硬
質層を被覆することにより得られた物理蒸着硬質層被覆
ドリルは、物理蒸着硬質被覆層の超硬合金基体表面に対
する付着強度が優れかつ切削に際して短期間でチッピン
グや欠損を起こすことはない、
【０００６】（ｂ）上記二次焼結して得られたドリル形
状二次焼結体の表層部は、図１に示されるように、Ｃｏ
結合相量が基体平均組成の３／５以下で厚さ５μｍ以下
のＣｏ結合相不足層４および上記Ｃｏ結合相不足層４か
ら内部に向かってＣｏ結合相濃度が漸増する厚さ１０μ
ｍ以下のＣｏ結合相濃度勾配層５で被覆されており、上
記Ｃｏ結合相量が基体平均組成の３／５以下で厚さ５μ
ｍ以下のＣｏ結合相不足層は、周期律表４ａ、５ａおよ
び６ａ族金属の炭化物を１種もしくは２種以上並びにＷ
Ｃ６が最表面で特に緻密な層を成しているので、ドリル
形状二次焼結体のＣｏ結合相不足層を長時間十分にボン
バードクリーニングしても図２に示されるような凹部２
を生ずることはない、などのという知見を得たのであ
る。
状二次焼結体の表層部は、図１に示されるように、Ｃｏ
結合相量が基体平均組成の３／５以下で厚さ５μｍ以下
のＣｏ結合相不足層４および上記Ｃｏ結合相不足層４か
ら内部に向かってＣｏ結合相濃度が漸増する厚さ１０μ
ｍ以下のＣｏ結合相濃度勾配層５で被覆されており、上
記Ｃｏ結合相量が基体平均組成の３／５以下で厚さ５μ
ｍ以下のＣｏ結合相不足層は、周期律表４ａ、５ａおよ
び６ａ族金属の炭化物を１種もしくは２種以上並びにＷ
Ｃ６が最表面で特に緻密な層を成しているので、ドリル
形状二次焼結体のＣｏ結合相不足層を長時間十分にボン
バードクリーニングしても図２に示されるような凹部２
を生ずることはない、などの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なされ
たものであって、Ｃｏ結合相：４〜２０重量％含有し、
さらに必要に応じて周期律表４ａ、５ａおよび６ａ族金
属の炭化物を１種もしくは２種以上含有し、残りがＷＣ
および不可避不純物からなるＷＣ基超硬合金ドリル基体
の表面に物理蒸着硬質被覆層が形成されている硬質層被
覆ドリルにおいて、上記ＷＣ基超硬合金ドリル基体は、
Ｃｏ結合相１の含有量が基体平均組成の３／５以下の組
成を有しかつ表面から５μｍの範囲内の厚さを有するＣ
ｏ結合相不足層４、上記Ｃｏ結合相不足層から内部に向
かってＣｏ結合相濃度が漸増するＣｏ結合相濃度勾配を
有する厚さ１０μｍ以下のＣｏ結合相濃度勾配層５で被
覆されており、上記物理蒸着硬質被覆層３は上記Ｃｏ結
合相不足層４の上に形成されている物理蒸着硬質層被覆
ドリルに特徴を有するものであり、
たものであって、Ｃｏ結合相：４〜２０重量％含有し、
さらに必要に応じて周期律表４ａ、５ａおよび６ａ族金
属の炭化物を１種もしくは２種以上含有し、残りがＷＣ
および不可避不純物からなるＷＣ基超硬合金ドリル基体
の表面に物理蒸着硬質被覆層が形成されている硬質層被
覆ドリルにおいて、上記ＷＣ基超硬合金ドリル基体は、
Ｃｏ結合相１の含有量が基体平均組成の３／５以下の組
成を有しかつ表面から５μｍの範囲内の厚さを有するＣ
ｏ結合相不足層４、上記Ｃｏ結合相不足層から内部に向
かってＣｏ結合相濃度が漸増するＣｏ結合相濃度勾配を
有する厚さ１０μｍ以下のＣｏ結合相濃度勾配層５で被
覆されており、上記物理蒸着硬質被覆層３は上記Ｃｏ結
合相不足層４の上に形成されている物理蒸着硬質層被覆
ドリルに特徴を有するものであり、
【０００８】さらに、Ｃｏ：４〜２０重量％を含有し、
さらに必要に応じて周期律表４ａ、５ａおよび６ａ族金
属の炭化物を１種もしくは２種以上を含有し、残りがＷ
Ｃおよび不可避不純物からなる組成の丸棒状圧粉体を通
常の条件下で一次焼結することにより丸棒一次焼結体を
製造し、この丸棒一次焼結体を所定のドリル形状に研削
してドリル形状一次焼結体を作製し、このドリル形状一
次焼結体を、さらに、圧力：５〜１０００気圧の不活性
ガス雰囲気中、液相出現温度以上１５００℃の温度範囲
内の条件下で二次焼結してドリル形状二次焼結体を製造
し、このドリル形状二次焼結体の表面に物理蒸着法によ
り硬質被覆層を形成する物理蒸着硬質層被覆ドリルの製
造法に特徴を有するものである。
さらに必要に応じて周期律表４ａ、５ａおよび６ａ族金
属の炭化物を１種もしくは２種以上を含有し、残りがＷ
Ｃおよび不可避不純物からなる組成の丸棒状圧粉体を通
常の条件下で一次焼結することにより丸棒一次焼結体を
製造し、この丸棒一次焼結体を所定のドリル形状に研削
してドリル形状一次焼結体を作製し、このドリル形状一
次焼結体を、さらに、圧力：５〜１０００気圧の不活性
ガス雰囲気中、液相出現温度以上１５００℃の温度範囲
内の条件下で二次焼結してドリル形状二次焼結体を製造
し、このドリル形状二次焼結体の表面に物理蒸着法によ
り硬質被覆層を形成する物理蒸着硬質層被覆ドリルの製
造法に特徴を有するものである。
【０００９】上記二次焼結体は、Ｃｏ：４〜２０重量％
を含有し、さらに必要に応じて周期律表４ａ、５ａおよ
び６ａ族金属の炭化物を１種もしくは２種以上を含有
し、残り：ＷＣおよび不可避不純物からなる成分組成を
有し所定の形状を有する市販のＷＣ基超硬合金ドリルを
一次焼結体として用い、これをさらに圧力：５〜１００
０気圧の不活性ガス雰囲気中、液相出現温度以上１５０
０℃の温度範囲内で二次焼結することにより得ることも
できる。
を含有し、さらに必要に応じて周期律表４ａ、５ａおよ
び６ａ族金属の炭化物を１種もしくは２種以上を含有
し、残り：ＷＣおよび不可避不純物からなる成分組成を
有し所定の形状を有する市販のＷＣ基超硬合金ドリルを
一次焼結体として用い、これをさらに圧力：５〜１００
０気圧の不活性ガス雰囲気中、液相出現温度以上１５０
０℃の温度範囲内で二次焼結することにより得ることも
できる。
【００１０】上記二次焼結のための条件は、不活性ガス
雰囲気中の圧力が５気圧未満であるとその効果が十分で
なく、一方、１０００気圧を越えると変形しやすくな
り、公差の範囲外の製品ができるので好ましくない。ま
た、その焼結温度は、液相出現温度以上１５００℃の温
度範囲内であり、通常の焼結温度の範囲内である。
雰囲気中の圧力が５気圧未満であるとその効果が十分で
なく、一方、１０００気圧を越えると変形しやすくな
り、公差の範囲外の製品ができるので好ましくない。ま
た、その焼結温度は、液相出現温度以上１５００℃の温
度範囲内であり、通常の焼結温度の範囲内である。
【００１１】この発明の物理蒸着硬質層被覆ドリルの物
理蒸着硬質層は、ＷＣ基超硬合金ドリル基体との接合部
分のＣｏ結合相量が基体平均組成の３／５以下のＣｏ結
合相不足層および内部に向かってＣｏ結合相濃度が漸増
する厚さ１０μｍ以下のＣｏ結合相濃度勾配層を介する
ことによりＷＣ基超硬合金ドリル基体表面に極めて強力
に付着し、さらにＷＣ基超硬合金ドリル基体自体の靭性
も優れたものとなるのである。
理蒸着硬質層は、ＷＣ基超硬合金ドリル基体との接合部
分のＣｏ結合相量が基体平均組成の３／５以下のＣｏ結
合相不足層および内部に向かってＣｏ結合相濃度が漸増
する厚さ１０μｍ以下のＣｏ結合相濃度勾配層を介する
ことによりＷＣ基超硬合金ドリル基体表面に極めて強力
に付着し、さらにＷＣ基超硬合金ドリル基体自体の靭性
も優れたものとなるのである。
【００１２】上記Ｃｏ結合相不足層の硬質被覆層と接合
する部分のＣｏ結合相量が基体平均組成の３／５を越え
ると、硬質被覆層の付着強度が低下するので好ましくな
く、一方、上記Ｃｏ結合相不足層の厚さが５μｍを越え
るとＷＣ基超硬合金ドリル基体が欠損しやすくなり、ま
たＣｏ結合相濃度勾配層の厚さが１０μｍを越えると切
削中に変形し十分に機能しなくなるので好ましくない。
する部分のＣｏ結合相量が基体平均組成の３／５を越え
ると、硬質被覆層の付着強度が低下するので好ましくな
く、一方、上記Ｃｏ結合相不足層の厚さが５μｍを越え
るとＷＣ基超硬合金ドリル基体が欠損しやすくなり、ま
たＣｏ結合相濃度勾配層の厚さが１０μｍを越えると切
削中に変形し十分に機能しなくなるので好ましくない。
【００１３】
【実施例】原料粉末としていずれも平均粒径：０．５〜
３．０μｍの範囲内のＷＣ粉末、ＴｉＣ粉末、（Ｔｉ，
Ｔａ）Ｃ粉末およびＣｏ粉末を用意し、これら原料粉末
を表１に示される割合になるように配合し、得られた配
合粉末をボールミルで７２時間湿式混合し、乾燥したの
ち、押し出しプレスにて丸棒状の圧粉体に成形し、この
圧粉体を通常の条件で一次焼結し、上記配合組成とほぼ
同一の成分組成をもつ丸棒一次焼結体Ａ〜Ｃを製造し
た。
３．０μｍの範囲内のＷＣ粉末、ＴｉＣ粉末、（Ｔｉ，
Ｔａ）Ｃ粉末およびＣｏ粉末を用意し、これら原料粉末
を表１に示される割合になるように配合し、得られた配
合粉末をボールミルで７２時間湿式混合し、乾燥したの
ち、押し出しプレスにて丸棒状の圧粉体に成形し、この
圧粉体を通常の条件で一次焼結し、上記配合組成とほぼ
同一の成分組成をもつ丸棒一次焼結体Ａ〜Ｃを製造し
た。
【００１４】
【表１】
【００１５】これら丸棒一次焼結体Ａ〜Ｃの表面を研削
加工し、その形状を外径：８．５ｍｍの寸法を有するド
リル形状に成形してドリル形状一次焼結体を製造し、こ
のドリル形状一次焼結体を表２〜４に示される条件で二
次焼結し、得られた二次焼結体をＷＣ基超硬合金ドリル
基体とした。
加工し、その形状を外径：８．５ｍｍの寸法を有するド
リル形状に成形してドリル形状一次焼結体を製造し、こ
のドリル形状一次焼結体を表２〜４に示される条件で二
次焼結し、得られた二次焼結体をＷＣ基超硬合金ドリル
基体とした。
【００１６】このＷＣ基超硬合金ドリル基体を通常のイ
オンプレーティング装置の反応炉内の上方に装着し、一
方、上記イオンプレーティング装置の反応炉内の下方に
設置されたルツボ内にはＴｉ金属を充填し、かかる状態
で上記イオンプレーティング装置の反応炉内を１×１０
-5Ｔｏｒｒの真空に保持し、昇温速度：６℃／ｍｉｎ．
で７００℃に加熱し、この温度に保持しながらマスフロ
ーコントローラーから反応ガス導入口を通してＡｒガス
を供給し、５×１０-2ＴｏｒｒのＡｒガス雰囲気に保持
してボンバードクリーニングした。
オンプレーティング装置の反応炉内の上方に装着し、一
方、上記イオンプレーティング装置の反応炉内の下方に
設置されたルツボ内にはＴｉ金属を充填し、かかる状態
で上記イオンプレーティング装置の反応炉内を１×１０
-5Ｔｏｒｒの真空に保持し、昇温速度：６℃／ｍｉｎ．
で７００℃に加熱し、この温度に保持しながらマスフロ
ーコントローラーから反応ガス導入口を通してＡｒガス
を供給し、５×１０-2ＴｏｒｒのＡｒガス雰囲気に保持
してボンバードクリーニングした。
【００１７】ついで、Ｔｉ金属を電子ビームにより加熱
蒸発させると共に反応ガス導入口より窒素ガスおよび／
またはアセチレンガスを導入してイオンプレーティング
装置の反応炉内圧力を２×１０-4Ｔｏｒｒに維持し、表
２〜４に示す物理蒸着硬質層を被覆し、本発明被覆ドリ
ル１〜２０および比較被覆ドリル１〜６を製造し、これ
らドリルの物理蒸着硬質層直下のＷＣ基超硬合金ドリル
基体のＣｏ結合相不足層のＣｏ量および厚さ、並びにＣ
ｏ結合相濃度が漸増するＣｏ結合相濃度勾配層の厚さを
測定し、それらの結果を表２〜４に示した。
蒸発させると共に反応ガス導入口より窒素ガスおよび／
またはアセチレンガスを導入してイオンプレーティング
装置の反応炉内圧力を２×１０-4Ｔｏｒｒに維持し、表
２〜４に示す物理蒸着硬質層を被覆し、本発明被覆ドリ
ル１〜２０および比較被覆ドリル１〜６を製造し、これ
らドリルの物理蒸着硬質層直下のＷＣ基超硬合金ドリル
基体のＣｏ結合相不足層のＣｏ量および厚さ、並びにＣ
ｏ結合相濃度が漸増するＣｏ結合相濃度勾配層の厚さを
測定し、それらの結果を表２〜４に示した。
【００１８】さらに比較のために、上記ドリル形状一次
焼結体Ｂを二次焼結することなく、イオンプレーティン
グ装置の反応炉内の上方に装着し、同様にボンバードク
リーニングし、物理蒸着硬質層を被覆することにより従
来被覆ドリルを製造した。
焼結体Ｂを二次焼結することなく、イオンプレーティン
グ装置の反応炉内の上方に装着し、同様にボンバードク
リーニングし、物理蒸着硬質層を被覆することにより従
来被覆ドリルを製造した。
【００１９】
【表２】
【００２０】
【表３】
【００２１】
【表４】
【００２２】これら本発明被覆ドリル１〜２０、比較被
覆ドリル１〜６および従来被覆ドリルについて、 切削速度 ：４０ｍ／ｍｉｎ． ドリル回転数：１５００ｒ．ｐ．ｍ． 送り ：０．２ｍｍ／ｒｅｖ． の穴あけ条件にて厚さ：３２．５ｍｍのＳＣＭ４４０製
被削材に３００穴をあける貫通穴あけテストを行い（こ
の時の全切削長は９．７５ｍとなる）、ドリル先端の主
切刃の磨耗量を測定すると共に、切刃状況も観察し、こ
れらの結果を表５〜７に示した。
覆ドリル１〜６および従来被覆ドリルについて、 切削速度 ：４０ｍ／ｍｉｎ． ドリル回転数：１５００ｒ．ｐ．ｍ． 送り ：０．２ｍｍ／ｒｅｖ． の穴あけ条件にて厚さ：３２．５ｍｍのＳＣＭ４４０製
被削材に３００穴をあける貫通穴あけテストを行い（こ
の時の全切削長は９．７５ｍとなる）、ドリル先端の主
切刃の磨耗量を測定すると共に、切刃状況も観察し、こ
れらの結果を表５〜７に示した。
【００２３】
【表５】
【００２４】
【表６】
【００２５】
【表７】
【００２６】
【発明の効果】表２〜７に示される結果から、本発明被
覆ドリル１〜２０は、穴あけ試験において、ドリルの先
端部の主切刃の摩耗幅が小さく、かつ摩耗状況も正常摩
耗を示すに対し、この発明の条件から外れた方法で製造
された比較被覆ドリル１〜６および従来ドリルは、微小
欠損または剥離のために異常摩耗を示すことが分かる。
上述のように、この発明の物理蒸着硬質層被覆ドリル
は、優れた耐摩耗性および耐欠損性を有するので、優れ
た切削性能を長期にわたって発揮することができ、産業
上優れた効果をもたらすものである。
覆ドリル１〜２０は、穴あけ試験において、ドリルの先
端部の主切刃の摩耗幅が小さく、かつ摩耗状況も正常摩
耗を示すに対し、この発明の条件から外れた方法で製造
された比較被覆ドリル１〜６および従来ドリルは、微小
欠損または剥離のために異常摩耗を示すことが分かる。
上述のように、この発明の物理蒸着硬質層被覆ドリル
は、優れた耐摩耗性および耐欠損性を有するので、優れ
た切削性能を長期にわたって発揮することができ、産業
上優れた効果をもたらすものである。
【図１】この発明の物理蒸着硬質層被覆ドリルの基体表
面の組織説明図である。
面の組織説明図である。
【図２】従来の物理蒸着硬質層被覆ドリルの基体表面の
組織説明図である。
組織説明図である。
１ Ｃｏ結合相 ２ 凹部 ３ 物理蒸着硬質層被覆層 ４ Ｃｏ結合相不足層 ５ Ｃｏ結合相濃度勾配層 ６ 周期律表４ａ、５ａおよび６ａ族金属の炭化物を１
種もしくは２種以上並びにＷＣ
種もしくは２種以上並びにＷＣ
Claims (2)
- 【請求項１】 基体平均組成でＣｏ：４〜２０重量％を
含有し、さらに必要に応じて周期律表４ａ、５ａおよび
６ａ族金属の炭化物を１種もしくは２種以上を含有し、
残りが炭化タングステン（以下、ＷＣと記す）および不
可避不純物からなるＷＣ基超硬合金ドリル基体の表面に
物理蒸着硬質被覆層が形成されている硬質層被覆ドリル
において、 上記ＷＣ基超硬合金ドリル基体は、Ｃｏを主成分とする
結合相（以下、Ｃｏ結合相と記す）含有量が基体平均組
成の３／５以下の組成を有しかつ表面から５μｍの範囲
内の厚さを有するＣｏ結合相不足層、および上記Ｃｏ結
合相不足層から内部に向かってＣｏ結合相濃度が漸増す
るＣｏ結合相濃度勾配を有する厚さ１０μｍ以下のＣｏ
結合相濃度勾配層で被覆されており、上記物理蒸着硬質
被覆層は上記Ｃｏ結合相不足層の上に形成されているこ
とを特徴とする物理蒸着硬質層被覆ドリル。 - 【請求項２】 基体平均組成でＣｏ：４〜２０重量％を
含有し、さらに必要に応じて周期律表４ａ、５ａおよび
６ａ族金属の炭化物を１種もしくは２種以上を含有し、
残りがＷＣおよび不可避不純物からなる組成の丸棒状圧
粉体を通常の条件下で一次焼結することにより丸棒一次
焼結体を製造し、この丸棒一次焼結体を所定のドリル形
状に研削してドリル形状一次焼結体を作製し、このドリ
ル形状一次焼結体を、さらに、圧力：５〜１０００気圧
の不活性ガス雰囲気中、液相出現温度以上１５００℃の
温度範囲内の条件下で二次焼結してドリル形状二次焼結
体を製造し、このドリル形状二次焼結体の表面に物理蒸
着法により硬質被覆層を形成することを特徴とする物理
蒸着硬質層被覆ドリルの製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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-
1992
- 1992-03-24 JP JP9711492A patent/JP2927098B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
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