JPH0547624B2 - - Google Patents
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- JPH0547624B2 JPH0547624B2 JP59056386A JP5638684A JPH0547624B2 JP H0547624 B2 JPH0547624 B2 JP H0547624B2 JP 59056386 A JP59056386 A JP 59056386A JP 5638684 A JP5638684 A JP 5638684A JP H0547624 B2 JPH0547624 B2 JP H0547624B2
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Description
【発明の詳細な説明】
発明の背景
発明の分野
本発明は薄くて硬質の耐摩耗性酸化アルミニウ
ム被膜を切削工具の植刃を結合するために使用さ
れる改良された酸化物接着層に関するもので、更
に詳しく言えば、薄くて硬質の耐摩耗性酸化アル
ミニウム被膜を焼結炭化タングステン基体に接合
または結合するために使用される一酸化チタン層
に関する。
ム被膜を切削工具の植刃を結合するために使用さ
れる改良された酸化物接着層に関するもので、更
に詳しく言えば、薄くて硬質の耐摩耗性酸化アル
ミニウム被膜を焼結炭化タングステン基体に接合
または結合するために使用される一酸化チタン層
に関する。
先行技術の説明
硬質金属（たとえば超硬合金）製の切削工具植
刃と酸化アルミニウムなどのセラミツク被膜との
間に使用される独立した金属酸化物層は、セラミ
ツク被膜とそれに隣接する超硬合金基体との間に
直接に設置すれば一層効果的な接着手段として役
立つことが判明している。金属酸化物接着層を含
む独立した接着層の使用に関する先行技術は、本
発明の場合と同じ譲受人に譲渡されたヘイル
（Hale）の米国特許第3736107および4018631号明
細書中に見出される。第3736107号の明細書中に
は、その場で形成されかつアルミン酸コバルトと
して定義される中間接着層が開示されている。ま
た第4018631号の明細書中には、金存（たとえば
チタン）の酸化物、オキシ炭化物またはオキシ窒
化物から成る独立の層が酸化アルミニウム
（Al2O3）用の接着層として開示されている。
刃と酸化アルミニウムなどのセラミツク被膜との
間に使用される独立した金属酸化物層は、セラミ
ツク被膜とそれに隣接する超硬合金基体との間に
直接に設置すれば一層効果的な接着手段として役
立つことが判明している。金属酸化物接着層を含
む独立した接着層の使用に関する先行技術は、本
発明の場合と同じ譲受人に譲渡されたヘイル
（Hale）の米国特許第3736107および4018631号明
細書中に見出される。第3736107号の明細書中に
は、その場で形成されかつアルミン酸コバルトと
して定義される中間接着層が開示されている。ま
た第4018631号の明細書中には、金存（たとえば
チタン）の酸化物、オキシ炭化物またはオキシ窒
化物から成る独立の層が酸化アルミニウム
（Al2O3）用の接着層として開示されている。
一層望ましい金属酸化物接着層としては、超硬
合金基体と硬質の耐摩耗性セラミツク被膜（たと
えばAl2O3）との間に直接に設置するために主と
して使用される一酸化チタン（TiO）の薄層が挙
げられる。しかしながら、良好な接着特性を有す
る均一で密着性の連続したTiO層を形成するのは
困難である。他の表面に対する接着層としての
TiOの使用の実例は、1982年１月28日に提出され
かつ本発明の場合と同じ譲受人に譲渡されたグラ
ハム（Graham）の米国特許出願第343545号明細
書中に開示されている。この米国特許出願の場
合、TiOは窒化チタン（TiN）被膜をAl2O3基体
またはAl2O3被膜に対して直接に結合するために
使用されている。
合金基体と硬質の耐摩耗性セラミツク被膜（たと
えばAl2O3）との間に直接に設置するために主と
して使用される一酸化チタン（TiO）の薄層が挙
げられる。しかしながら、良好な接着特性を有す
る均一で密着性の連続したTiO層を形成するのは
困難である。他の表面に対する接着層としての
TiOの使用の実例は、1982年１月28日に提出され
かつ本発明の場合と同じ譲受人に譲渡されたグラ
ハム（Graham）の米国特許出願第343545号明細
書中に開示されている。この米国特許出願の場
合、TiOは窒化チタン（TiN）被膜をAl2O3基体
またはAl2O3被膜に対して直接に結合するために
使用されている。
発明の概要
本発明では、チタンの炭化物、窒化物または炭
窒化物の層が基本上に設置され、その層がTiO2
などのような高度酸化物に転化され、次いでその
高度酸化物がTiOに還元される。こうして得られ
たTiO層は、超硬合金基体に対し硬質の耐摩耗性
酸化アルミニウム被膜を直接に結合するために使
用すれば有利である。
窒化物の層が基本上に設置され、その層がTiO2
などのような高度酸化物に転化され、次いでその
高度酸化物がTiOに還元される。こうして得られ
たTiO層は、超硬合金基体に対し硬質の耐摩耗性
酸化アルミニウム被膜を直接に結合するために使
用すれば有利である。
発明の説明
本発明方法の典型的な実施の態様に従えば、
Co−WC系焼結合金製の基体上に炭化チタン
（TiC）が設置され、そのTiCから高度酸化物が
生成され、その高度酸化物が還元され、そして最
後にAl2O3被膜が設置される。コバルト結合炭化
タングステン製の基体上にTiCを設置する工程
は、化学蒸着法（CVD法）に関連した通常の技
術に従つて実施すればよい。かかる技術に従え
ば、約1000℃以上の高温を有する適当な反応炉内
に清浄な超硬合金基体が配置される。次いで基体
の表面に沿つて水素（H2）、四塩化チタン
（TiCl4）およびメタン（CH4）の混合ガスを数分
間にわたり流せば、超硬合金基体上にTiCの層が
固着する。かかるTiC層は約0.1〜約1.0μの厚さを
有することが好ましい。
Co−WC系焼結合金製の基体上に炭化チタン
（TiC）が設置され、そのTiCから高度酸化物が
生成され、その高度酸化物が還元され、そして最
後にAl2O3被膜が設置される。コバルト結合炭化
タングステン製の基体上にTiCを設置する工程
は、化学蒸着法（CVD法）に関連した通常の技
術に従つて実施すればよい。かかる技術に従え
ば、約1000℃以上の高温を有する適当な反応炉内
に清浄な超硬合金基体が配置される。次いで基体
の表面に沿つて水素（H2）、四塩化チタン
（TiCl4）およびメタン（CH4）の混合ガスを数分
間にわたり流せば、超硬合金基体上にTiCの層が
固着する。かかるTiC層は約0.1〜約1.0μの厚さを
有することが好ましい。
その後、TiC層をH2とTiCl4との混合ガス暴露
する通常の脱炭または脱窒操作によつてTiC層を
清浄にすることができる。この操作は、TiC層の
炭素および窒素含量を低下させて接着特性の改善
をもたらす。次いで、反応炉内に酸素（O2）を
CO2の形で導入してTiC層に酸化操作を施すこと
により、TiC層がチタンの高度酸化物（たとえば
TiO2、Ti3O5、Ti2O3またはそれらの各種混合
物）に十分な程度まで転化させる。この工程の所
要時間は1050℃で高々約２〜５分である。これは
時間および温度に関連した工程であつて、温度が
低くなるほど長い時間が必要となる。かかる転化
工程は約1050℃の温度および大気圧の下で行われ
る。通常、TiCの一部だけが転化するが、本発明
の目的にとつてはそれで十分である。なお、TiC
層の内部には還元された酸化物の薄層が全域にわ
たつて広がつていることが望ましい。
する通常の脱炭または脱窒操作によつてTiC層を
清浄にすることができる。この操作は、TiC層の
炭素および窒素含量を低下させて接着特性の改善
をもたらす。次いで、反応炉内に酸素（O2）を
CO2の形で導入してTiC層に酸化操作を施すこと
により、TiC層がチタンの高度酸化物（たとえば
TiO2、Ti3O5、Ti2O3またはそれらの各種混合
物）に十分な程度まで転化させる。この工程の所
要時間は1050℃で高々約２〜５分である。これは
時間および温度に関連した工程であつて、温度が
低くなるほど長い時間が必要となる。かかる転化
工程は約1050℃の温度および大気圧の下で行われ
る。通常、TiCの一部だけが転化するが、本発明
の目的にとつてはそれで十分である。なお、TiC
層の内部には還元された酸化物の薄層が全域にわ
たつて広がつていることが望ましい。
こうして高度酸化物層が適宜に形成された後、
酸化雰囲気を除去して基体の回りにH2とTiCl4と
の混合ガスを流すことにより、高度酸化物層が
TiOに還元される。すなわち、高度酸化物層を還
元雰囲気に暴露することによつて高度酸化物の実
質的な部分がTiOに還元されるのである。この工
程においては、最良の接着特性を得るために高度
酸化物層のできるだけ多くの部分をTiOに還元す
ることが望ましい。
酸化雰囲気を除去して基体の回りにH2とTiCl4と
の混合ガスを流すことにより、高度酸化物層が
TiOに還元される。すなわち、高度酸化物層を還
元雰囲気に暴露することによつて高度酸化物の実
質的な部分がTiOに還元されるのである。この工
程においては、最良の接着特性を得るために高度
酸化物層のできるだけ多くの部分をTiOに還元す
ることが望ましい。
このようにして外面上にTiOを有する超硬合金
基体が得られた後、それを薄くて硬質のAl2O3耐
摩耗面で被覆する工程が実施される。Al2O3被覆
工程の実施に当つては、ある種の形態のアルミニ
ウムを一定時間にわたりTiO層中に導入すること
によつてTiO受容面に前処理を施すことができ
る。本発明のAl2O3被覆工程は、前述のヘイルの
特許明細書中に記載された技術に従つて実施すれ
ばよい。ヘイルの特許明細書中に記載のごとく、
Al2O3被覆工程においては水素、水およびハロゲ
ン化アルミニウムたとえば三酸化アルミニウム
（AlCl3）から成る混合ガスが使用される。総括
反応式は3H2O＋2AlCl3〓Al2O3＋6HClである。
この工程においては、約1000℃を越える高温下で
上記の混合ガスが超硬合金基体のTiO表面に沿つ
て約１時間以上にわたり流される。その結果、超
硬合金基体のTiO表面に強固に結合した薄くて硬
質のAl2O3摩耗面が得られるのである。
基体が得られた後、それを薄くて硬質のAl2O3耐
摩耗面で被覆する工程が実施される。Al2O3被覆
工程の実施に当つては、ある種の形態のアルミニ
ウムを一定時間にわたりTiO層中に導入すること
によつてTiO受容面に前処理を施すことができ
る。本発明のAl2O3被覆工程は、前述のヘイルの
特許明細書中に記載された技術に従つて実施すれ
ばよい。ヘイルの特許明細書中に記載のごとく、
Al2O3被覆工程においては水素、水およびハロゲ
ン化アルミニウムたとえば三酸化アルミニウム
（AlCl3）から成る混合ガスが使用される。総括
反応式は3H2O＋2AlCl3〓Al2O3＋6HClである。
この工程においては、約1000℃を越える高温下で
上記の混合ガスが超硬合金基体のTiO表面に沿つ
て約１時間以上にわたり流される。その結果、超
硬合金基体のTiO表面に強固に結合した薄くて硬
質のAl2O3摩耗面が得られるのである。
TiC被覆、TiCの酸化、高度酸化物の還元およ
び最後のAl2O3被膜から成る本発明方法を一層詳
細に説明するため、以下に実施例を示す。
び最後のAl2O3被膜から成る本発明方法を一層詳
細に説明するため、以下に実施例を示す。
実施例 １
72（重量）％のWC、８（重量）％のTiC、11.5
（重量）％のTaCおよび8.5（重量）％のCoから成
るCo−WC系焼結合金製の切削工具植刃に対し、
ヘイルの米国特許第4018631号明細書中に記載の
手順に従つて公知のCVD法によつてTiC被覆を
施した。すなわち、予め用意したコバルト結合炭
化タングステン製の植刃を1050〜1100℃の温度下
で94（容量）％の水素、４（容量）％のメタンおよ
び２（容量）％の四塩化チタンから成る雰囲気に
約20分間暴露した。こうして得られたTiC被膜の
厚さは４〜５ミクロンであつた。かかるTiC被覆
植刃を小形のCVD被覆炉内に装入し、そして下
記のごとき実質的に連続した被覆工程を実施し
た。なお、いずれの工程においても1050℃の温度
および１気圧の圧力を使用した。
（重量）％のTaCおよび8.5（重量）％のCoから成
るCo−WC系焼結合金製の切削工具植刃に対し、
ヘイルの米国特許第4018631号明細書中に記載の
手順に従つて公知のCVD法によつてTiC被覆を
施した。すなわち、予め用意したコバルト結合炭
化タングステン製の植刃を1050〜1100℃の温度下
で94（容量）％の水素、４（容量）％のメタンおよ
び２（容量）％の四塩化チタンから成る雰囲気に
約20分間暴露した。こうして得られたTiC被膜の
厚さは４〜５ミクロンであつた。かかるTiC被覆
植刃を小形のCVD被覆炉内に装入し、そして下
記のごとき実質的に連続した被覆工程を実施し
た。なお、いずれの工程においても1050℃の温度
および１気圧の圧力を使用した。
（工程１） H2ガス流（粒即約1.25cm／秒）中
に10分間保持。
に10分間保持。
（工程２） 約３％のTiCl4を添加したH2ガス流
中に５分間保持。
中に５分間保持。
（工程３） H2ガス流中に10分間保持。
（工程４） 1.6％の二酸化炭素（CO2）を添加
したH2ガス流中に30秒間保持。
したH2ガス流中に30秒間保持。
（工程５） H2ガス流中に５分間保持。
（工程６） 約３％のTiCl4を添加したH2ガス流
中に20分間保持。
中に20分間保持。
（工程７） H2ガス流中に20分間保持。
（工程８） 4.8％のAlCl3を添加したH2ガス流
中に10分間保持。
中に10分間保持。
（工程９） 4.5％のAlCl3および６％のCO2を添
加したH2ガス流中に60分間保持。
加したH2ガス流中に60分間保持。
上記のごとき処理の結果、その場で形成された
酸化物中間層の遷移領域を介して当初のTiC被覆
に結合した厚さ約3μのAl2O3被膜が得られた。上
記の中間層は互いに重なり合つた２つの部分から
成るように見えた。TiC被膜に接触した下方の部
分（厚さ約0.1〜0.2μ）は（TiC本体よりも濃い）
灰色を呈していて、これは工程２の処理による恐
らくTiCの脱窒の結果として生じたものである。
上方の部分（厚さ約0.1〜0.5μ）はベージユ色ま
たは金色を呈していて、これは上記の工程４〜６
から生じたTiOである。引つかき試験および（高
度の被膜密着製を要求する）鋳鉄加工試験によつ
て調べたところ、基体に対するAl2O3被膜の密着
性は優れていた。
酸化物中間層の遷移領域を介して当初のTiC被覆
に結合した厚さ約3μのAl2O3被膜が得られた。上
記の中間層は互いに重なり合つた２つの部分から
成るように見えた。TiC被膜に接触した下方の部
分（厚さ約0.1〜0.2μ）は（TiC本体よりも濃い）
灰色を呈していて、これは工程２の処理による恐
らくTiCの脱窒の結果として生じたものである。
上方の部分（厚さ約0.1〜0.5μ）はベージユ色ま
たは金色を呈していて、これは上記の工程４〜６
から生じたTiOである。引つかき試験および（高
度の被膜密着製を要求する）鋳鉄加工試験によつ
て調べたところ、基体に対するAl2O3被膜の密着
性は優れていた。
実施例 ２
72（重量）％のWC、８（重量）％のTiC、11.5
（重量）％のTaC及び8.5（重量）％のCoから成る
Co−WC系焼結合金製の切削工具植刃に対し、米
国特許第4018631号明細書中に記載の手順に従つ
た公知のCVD方によつてTiC被覆を施した。す
なわち、予め用意したコバルト結合炭化タングス
テン製の植刃を1050〜1100℃の温度下で94（重量）
％水素、４（容量）％のメタン及び２（容量）％の
四塩化チタンから成る雰囲気に約20分間暴露し
た。こうして得られたTiC被覆の厚さは４〜５ミ
クロンであつた。かかるTiC被覆植刃を小形の
CVD被覆炉内に装入し、そして下記のごとき実
質的に連続した被覆工程を実施した。なお、いず
れの工程においても1050℃の温度および１気圧の
圧力を使用した。
（重量）％のTaC及び8.5（重量）％のCoから成る
Co−WC系焼結合金製の切削工具植刃に対し、米
国特許第4018631号明細書中に記載の手順に従つ
た公知のCVD方によつてTiC被覆を施した。す
なわち、予め用意したコバルト結合炭化タングス
テン製の植刃を1050〜1100℃の温度下で94（重量）
％水素、４（容量）％のメタン及び２（容量）％の
四塩化チタンから成る雰囲気に約20分間暴露し
た。こうして得られたTiC被覆の厚さは４〜５ミ
クロンであつた。かかるTiC被覆植刃を小形の
CVD被覆炉内に装入し、そして下記のごとき実
質的に連続した被覆工程を実施した。なお、いず
れの工程においても1050℃の温度および１気圧の
圧力を使用した。
（工程１） H2ガス流（流速約1.25cm／秒）中
に10分間保持。
に10分間保持。
（工程２） 約３％のTiCl4を添加したH2ガス流
中に30秒間保持。
中に30秒間保持。
（工程３） H2ガス流中に10分間保持。
（工程４） 4.8％のCO2を添加したH2ガス流中
に８分間保持。
に８分間保持。
（工程５） H2ガス流中に５分間保持。
（工程６） 約３％のTiCl4を添加したH2ガス流
中に10分間保持。
中に10分間保持。
（工程７） H2ガス流中に20分間保持。
（工程８） 4.8％のAlCl3を添加してH2ガス流
中に10分間保持。
中に10分間保持。
（工程９） 4.5％のAlCl3および６％のCO2を添
加したH2ガス流中に60分間保持。
加したH2ガス流中に60分間保持。
かかる処理の結果、薄い酸化物中間層（厚さ約
0.2〜0.4μ）を介して基体に強固に結合した厚さ
3μのAl2O3被膜を有する植刃が得られた。上記の
中間層の色は、下部におけれ灰色の金属色から上
部におけるベージユ色にまでわたつて変化してい
た。
0.2〜0.4μ）を介して基体に強固に結合した厚さ
3μのAl2O3被膜を有する植刃が得られた。上記の
中間層の色は、下部におけれ灰色の金属色から上
部におけるベージユ色にまでわたつて変化してい
た。
実施例 ３
14（重量）％のCr、9.5（重量）％のCo.4（重量）
％のMo、４（重量）％のＷ、５（重量）％のTi、
３（重量）％のAl、0.1（重量）％のＣおよび残部
のNiから成る耐熱性ニツケル基合金レーン
（Rene）80製の試験片に対し、実施例１と同様に
TiC被覆を施した後、下記のごとき炉内処理手段
に従つてAl2O3被覆を施した。なお、いずれの工
程においても1050℃の温度および１気圧の圧力を
使用した。
％のMo、４（重量）％のＷ、５（重量）％のTi、
３（重量）％のAl、0.1（重量）％のＣおよび残部
のNiから成る耐熱性ニツケル基合金レーン
（Rene）80製の試験片に対し、実施例１と同様に
TiC被覆を施した後、下記のごとき炉内処理手段
に従つてAl2O3被覆を施した。なお、いずれの工
程においても1050℃の温度および１気圧の圧力を
使用した。
（工程１） H2ガス流（流速約1.25cm／秒）中
に10分間保持。
に10分間保持。
（工程２） ３％のTiCl4を添加したH2ガス流中
に５分間保持。
に５分間保持。
（工程３） H2ガス流中に10分間保持。
（工程４） 1.6％のCO2を添加したH2ガス流中
に30秒間保持。
に30秒間保持。
（工程５） H2ガス流中に５分間保持。
（工程６） 約３％のTiCl4を添加したH2ガス流
中に20分間保持。
中に20分間保持。
（工程７） H2ガス流中に20分間保持。
（工程８） 4.8％のAlCl3を添加してH2ガス流
中に10分間保持。
中に10分間保持。
（工程９） 4.5％のAlCl3および６％のCO2を添
加したH2ガス流中に60分間保持。
加したH2ガス流中に60分間保持。
かかる処理の結果、基体に強固した結合した厚
さ約3.0〜4.0μのAl2O3被膜を有する製品が得られ
た。
さ約3.0〜4.0μのAl2O3被膜を有する製品が得られ
た。
本発明方法によれべ、TiCの単なる酸化によつ
て得られるものに比べて優れた密着性を有する
Al2O3被膜製品が得られる。すなわち、単なる酸
化によればチタンの高度酸化物（たとえばTiO2、
Ti3O5、Ti2O3またはそれらの混合物）が生成さ
れるが、これらは本発明の接着目的にとつて望ま
しいものではない。本発明方法によつて生成され
るTiO中間層は最も低い酸化状態にあるチタン酸
化物である。これはある種の金属的性質（たとえ
ば金色の金属色および金属光沢）を有し、しかも
電気導体である。それに対し、上記の高度酸化物
は明らかに非金属である。
て得られるものに比べて優れた密着性を有する
Al2O3被膜製品が得られる。すなわち、単なる酸
化によればチタンの高度酸化物（たとえばTiO2、
Ti3O5、Ti2O3またはそれらの混合物）が生成さ
れるが、これらは本発明の接着目的にとつて望ま
しいものではない。本発明方法によつて生成され
るTiO中間層は最も低い酸化状態にあるチタン酸
化物である。これはある種の金属的性質（たとえ
ば金色の金属色および金属光沢）を有し、しかも
電気導体である。それに対し、上記の高度酸化物
は明らかに非金属である。
TiCまたはTiNの直接酸化によつてTiOを生成
させることに関しては、幾つかの技術的問題が存
在する。なぜなら、TiOを安定化するには極めて
低い酸化電位が要求されるが、かかる電位を達成
するのは困難だからである。それ故、従来法にお
いては、脱炭または脱窒電位の低いことを利用し
てオキシ炭化物またはオキシ窒化物を生成させる
のが通例であつた。それに対し、本発明方法では
高酸化電位工程が使用されるのであつて、それに
より高度酸化物が生成されると共に炭素または窒
素が効果的に除去される。次の工程において、か
かる高度酸化物は水素とTiCl4との混合ガス強力
な還元作用によつてTiOに転化される。こうして
得られたTiO表面上に酸化アルミニウム被膜を設
置すれば、下方の基体に対する優れた密着性が達
成されるのである。本発明方法はそれの実施温度
より高い融点を有するほとんど全ての金属基体に
対して適用し得るという利点を有するのであつ
て、超硬合金基体のみに限定されることはない。
また、超硬合金基体上に直接にTiO層が存在する
必要もないのであつて、たとえばTiCのごとき他
種物質の下層が介在しても差支えはない。更にま
た、本発明方法は高温（1300℃以上）の拡散工程
を必要としないという利点も有する。
させることに関しては、幾つかの技術的問題が存
在する。なぜなら、TiOを安定化するには極めて
低い酸化電位が要求されるが、かかる電位を達成
するのは困難だからである。それ故、従来法にお
いては、脱炭または脱窒電位の低いことを利用し
てオキシ炭化物またはオキシ窒化物を生成させる
のが通例であつた。それに対し、本発明方法では
高酸化電位工程が使用されるのであつて、それに
より高度酸化物が生成されると共に炭素または窒
素が効果的に除去される。次の工程において、か
かる高度酸化物は水素とTiCl4との混合ガス強力
な還元作用によつてTiOに転化される。こうして
得られたTiO表面上に酸化アルミニウム被膜を設
置すれば、下方の基体に対する優れた密着性が達
成されるのである。本発明方法はそれの実施温度
より高い融点を有するほとんど全ての金属基体に
対して適用し得るという利点を有するのであつ
て、超硬合金基体のみに限定されることはない。
また、超硬合金基体上に直接にTiO層が存在する
必要もないのであつて、たとえばTiCのごとき他
種物質の下層が介在しても差支えはない。更にま
た、本発明方法は高温（1300℃以上）の拡散工程
を必要としないという利点も有する。
本発明方法は、ハフニウム、バナジウムおよび
ジルコニウムのごとき金属の化合物の被膜を処理
するように拡張することができる。その場合、か
かる金属の酸化物は上記のごとくに還元すればよ
い。また、上記の塩化物を互いに交換して使用す
ることが可能である。すなわち、TiCl4の全部ま
たは一部を塩化ジルコニウムまたは塩化ハフニウ
ムで置換することもできるのである。
ジルコニウムのごとき金属の化合物の被膜を処理
するように拡張することができる。その場合、か
かる金属の酸化物は上記のごとくに還元すればよ
い。また、上記の塩化物を互いに交換して使用す
ることが可能である。すなわち、TiCl4の全部ま
たは一部を塩化ジルコニウムまたは塩化ハフニウ
ムで置換することもできるのである。
以上、特定の実施の態様に関連して本発明を記
載したが、その他にも数多くの実施の態様が可能
であることは当業者にとつて自明であろう。それ
故、前記特許請求の範囲によつて定義される本発
明の範囲内において上記の実施の態様に様々な変
更を加え得ることは言うまでもない。
載したが、その他にも数多くの実施の態様が可能
であることは当業者にとつて自明であろう。それ
故、前記特許請求の範囲によつて定義される本発
明の範囲内において上記の実施の態様に様々な変
更を加え得ることは言うまでもない。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ (a) 硬質金属製の切削工具植刃を耐火金属の
炭化物、窒化物または炭窒化物の薄層で被覆
し、 (b) 前記薄層を酸化雰囲気に暴露して前記耐火金
属の一酸化物より高度の酸化物を生成させ、 (c) こうして得られた高度酸化物層を還元してそ
の表面に一酸化物を生成させ、次いで(d)こうし
て得られた一酸化物表面上に硬質の耐摩耗性酸
化アルミニウ被覆を設置する諸工程から成るこ
とを特徴とする硬質金属製切削工具植刃の製造
方法。 ２ 前記硬質金属が超硬合金でありかつ前記一酸
化物表面がそれに直接に隣接してしる特許請求の
範囲第１項記載の方法。 ３ 前記耐火金属がチタン、ハフニウム、バナジ
ウムおよびジルコニウムから成る群れより選ばれ
た少なくとも１種の金属である特許請求の範囲第
１項に記載の方法。 ４ 前記還元工程がTiCl4、HfCl4およびZrCl4の
中から選ばれた少なくとも１種の化合物とH2と
の混合ガスで前記高度酸化物層を処理することか
ら成る特許請求の範囲第３項記載の方法。 ５ 前記耐火金属がチタンである特許請求の範囲
第１項記載の方法。 ６ 前記高度酸化物層がTiO2、Ti2O3、および
Ti3O5、の中の１種以上を含みかつ前記硬質の耐
摩耗性被膜がセラミツクである特許請求の範囲第
１項記載の方法。 ７ 前記還元工程がH2とTiCl4との混合ガスで前
記高度酸化物層を処理することからなる特許請求
の範囲第６項記載の方法。 ８ (a) H2、TiCl4およびCH4の混合ガスから
TiCを化学蒸着することによつて超硬合金製切
削工具植刃上にTiCの薄層を沈着させ、 (b) 前記薄層を高温下で酸化雰囲気に暴露して
TiCをTiOより高度の酸化物に転化させ、 (c) こうして得られた高度酸化物層を高温下で
H2とTiCl4との混合ガスから成る還元雰囲気に
暴露してTiO層を生成させ、次いで(d)三塩化ア
ルミニウム、H2およびH2Oの混合ガスから高
温下で蒸着することによつて前記TiO層上に薄
くて硬質の耐摩耗性酸化アルミニウム被膜を設
置する諸工程から成ることを特徴とする超硬合
金製切削工具植刃の製造方法。 ９ 焼結炭化タングステン合金基体に隣接し、
TiCから転化させられたTiOから基本的になる中
間層と前記中間層に対して強固に結合した薄くて
硬質の耐摩耗性Al2O3外層との組み合わせから成
る多重被膜を表面上に有することを特徴とする焼
結炭化タングステン製切削工具植刃。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US478,948 | 1983-03-25 | ||
| US06/478,948 US4463062A (en) | 1983-03-25 | 1983-03-25 | Oxide bond for aluminum oxide coated cutting tools |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59219477A JPS59219477A (ja) | 1984-12-10 |
| JPH0547624B2 true JPH0547624B2 (ja) | 1993-07-19 |
Family
ID=23902046
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59056386A Granted JPS59219477A (ja) | 1983-03-25 | 1984-03-26 | 酸化物接着層で酸化アルミニウム被覆を設ける方法 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4463062A (ja) |
| EP (1) | EP0120632B1 (ja) |
| JP (1) | JPS59219477A (ja) |
| AT (1) | ATE29907T1 (ja) |
| CA (1) | CA1223487A (ja) |
| DE (1) | DE3466415D1 (ja) |
Families Citing this family (29)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4497874A (en) * | 1983-04-28 | 1985-02-05 | General Electric Company | Coated carbide cutting tool insert |
| US4943450A (en) * | 1987-01-20 | 1990-07-24 | Gte Laboratories Incorporated | Method for depositing nitride-based composite coatings by CVD |
| US4988564A (en) * | 1986-08-25 | 1991-01-29 | Gte Laboratories Incorporated | Metal carbide, nitride, or carbonitride whiskers coated with metal carbides, nitrides, carbonitrides, or oxides |
| US4810530A (en) * | 1986-08-25 | 1989-03-07 | Gte Laboratories Incorporated | Method of coating metal carbide nitride, and carbonitride whiskers with metal carbides, nitrides, carbonitrides, or oxides |
| IT208211Z2 (it) * | 1986-10-07 | 1988-04-11 | Interdibipack Spa | Apparecchiatura perfezionata per il taglio di materiali in foglio tramite fustella. |
| US4751109A (en) * | 1987-01-20 | 1988-06-14 | Gte Laboratories Incorporated | A process for depositing a composite ceramic coating on a hard ceramic substrate |
| US4749629A (en) * | 1987-01-20 | 1988-06-07 | Gte Laboratories | Ultrathin laminated oxide coatings and methods |
| US4745010A (en) * | 1987-01-20 | 1988-05-17 | Gte Laboratories Incorporated | Process for depositing a composite ceramic coating on a cemented carbide substrate |
| US5165981A (en) * | 1987-03-20 | 1992-11-24 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Ceramic substrate and preparation of the same |
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