JPH0598382A - 回転工具用サーメツト - Google Patents
回転工具用サーメツトInfo
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- JPH0598382A JPH0598382A JP28410391A JP28410391A JPH0598382A JP H0598382 A JPH0598382 A JP H0598382A JP 28410391 A JP28410391 A JP 28410391A JP 28410391 A JP28410391 A JP 28410391A JP H0598382 A JPH0598382 A JP H0598382A
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Abstract
(57)【要約】
【構成】微粉末０．１〜１．０μｍ、粗粉末１．０〜
３．０μｍの二群分布となっている４Ａ族（特にＴｉ
Ｃ、ＴｉＮ）粉末を含むサーメット粉末組成物を用い
る。得られるＴｉＣないしはＴｉＮ基サーメットは、硬
質分散相が４Ａ族遷移金属の炭化物、窒化物及び炭窒化
物の１種以上から主としてなる結晶粒子（I型粒子）、
及び４Ａ族遷移金属を芯部より周辺部に多く含むと共に
５Ａ族・６Ａ族遷移金属の１種以上を周辺部より芯部に
多く含む結晶粒子（II型粒子）を有し、I型粒子の粒径
分布が（Ia型）０．１〜０．５μｍ、（Ib型）１．０〜
２．０μｍ、Ib／（Ia+Ib）＝０．５〜１．０の二群分
布となっている。 【効果】回転工具として使用するに十分な耐摩耗性、耐
熱衝撃性を有する。
３．０μｍの二群分布となっている４Ａ族（特にＴｉ
Ｃ、ＴｉＮ）粉末を含むサーメット粉末組成物を用い
る。得られるＴｉＣないしはＴｉＮ基サーメットは、硬
質分散相が４Ａ族遷移金属の炭化物、窒化物及び炭窒化
物の１種以上から主としてなる結晶粒子（I型粒子）、
及び４Ａ族遷移金属を芯部より周辺部に多く含むと共に
５Ａ族・６Ａ族遷移金属の１種以上を周辺部より芯部に
多く含む結晶粒子（II型粒子）を有し、I型粒子の粒径
分布が（Ia型）０．１〜０．５μｍ、（Ib型）１．０〜
２．０μｍ、Ib／（Ia+Ib）＝０．５〜１．０の二群分
布となっている。 【効果】回転工具として使用するに十分な耐摩耗性、耐
熱衝撃性を有する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は切削工具、特に回転工具
（ドリル、エンドミル、ボールエンドミル、リーマ等）
に利用されるサーメットに関する。
（ドリル、エンドミル、ボールエンドミル、リーマ等）
に利用されるサーメットに関する。
【０００２】
【従来技術・課題】従来ＴｉＣ基ないしはＴｉ（Ｃ、
Ｎ）基サーメットは、ＷＣ基合金に比べ、耐酸化性や被
削材との非親和性に優れている等の特徴があるために、
切削工具として使用されている。
Ｎ）基サーメットは、ＷＣ基合金に比べ、耐酸化性や被
削材との非親和性に優れている等の特徴があるために、
切削工具として使用されている。
【０００３】ところが、こうしたＴｉＣ基ないしはＴｉ
（Ｃ、Ｎ）基サーメットは、機械的な耐欠損性能（以下
耐欠損性能と称す）、熱衝撃及び熱の不均一による亀裂
の進展に伴う耐欠損性能（以下耐熱亀裂性能と称す）、
高温高圧下での耐塑性変形性能（以下耐塑性変形性能と
称す）が必ずしも高くない等の理由のために使用範囲が
限定されている。
（Ｃ、Ｎ）基サーメットは、機械的な耐欠損性能（以下
耐欠損性能と称す）、熱衝撃及び熱の不均一による亀裂
の進展に伴う耐欠損性能（以下耐熱亀裂性能と称す）、
高温高圧下での耐塑性変形性能（以下耐塑性変形性能と
称す）が必ずしも高くない等の理由のために使用範囲が
限定されている。
【０００４】それ故、ＴｉＣ基ないしはＴｉ（Ｃ、Ｎ）
基サーメントの性能を改善すべく種々の提案がなされて
いる。例えば、特公昭６３−３０１７には、添加成分と
してＷＣ、ＴａＣ、ＮｂＣ、ＺｒＣ、かつ結合相成分と
してＣｏ（Ｎｉ）を用いることにより、耐摩耗性及び耐
衝撃性の向上を図ったものが開示されている。
基サーメントの性能を改善すべく種々の提案がなされて
いる。例えば、特公昭６３−３０１７には、添加成分と
してＷＣ、ＴａＣ、ＮｂＣ、ＺｒＣ、かつ結合相成分と
してＣｏ（Ｎｉ）を用いることにより、耐摩耗性及び耐
衝撃性の向上を図ったものが開示されている。
【０００５】しかし、この特公昭６３−３０１７号に開
示されたサーメットを、ドリル、リーマ、エンドミル、
ボールエンドミル等の回転工具に適用した場合、（１）
切刃部は、切削性や再研摩性を考慮してシャープエッジ
が必要であるが、刃先加工中や使用中にチッピングしや
すく、（２）比較的低速切削のため、切削抵抗が高く発
熱しやすいことから、熱亀裂が発生して欠損したり塑性
変形しやすい、などの問題があった。そのため、回転工
具用のＴｉＣ基ないしはＴｉ（Ｃ、Ｎ）基サーメットと
して、特に平均粒径を限定したり（特開平２−２３２３
３３）、粒子径に分布を持たせたりする手法（特開平３
−２３４７）等も試みられてきたが、未だ上記２点を十
分に解決するに至っていない。
示されたサーメットを、ドリル、リーマ、エンドミル、
ボールエンドミル等の回転工具に適用した場合、（１）
切刃部は、切削性や再研摩性を考慮してシャープエッジ
が必要であるが、刃先加工中や使用中にチッピングしや
すく、（２）比較的低速切削のため、切削抵抗が高く発
熱しやすいことから、熱亀裂が発生して欠損したり塑性
変形しやすい、などの問題があった。そのため、回転工
具用のＴｉＣ基ないしはＴｉ（Ｃ、Ｎ）基サーメットと
して、特に平均粒径を限定したり（特開平２−２３２３
３３）、粒子径に分布を持たせたりする手法（特開平３
−２３４７）等も試みられてきたが、未だ上記２点を十
分に解決するに至っていない。
【０００６】
【解決手段・作用】したがって、本発明者は、回転工具
として使用した場合であっても、耐摩耗性（耐欠損
性）、耐熱衝撃性、耐塑性変形性に優れ、上記（１）
（２）の課題を解決するサーメットを得るために鋭意検
討した結果、本発明に到達したものである。即ち、本発
明の回転工具用サーメット粉末組成物は、 ａ）４Ａ族遷移金属の炭化物、窒化物及び炭窒化物の１
種以上から主としてなる粉末（４Ａ族粉末という）２０
〜５５％、及び ｂ）５Ａ族、６Ａ族遷移金属の炭化物、窒化物及び炭窒
化物の１種以上から主としてなる粉末（５Ａ・６Ａ族粉
末という）２０〜７０％、及び ｃ）鉄族金属の１種以上から主としてなる粉末（鉄族粉
末という）１０〜２５％を含み、４Ａ族粉末が、平均粒
径０．１〜１．０μｍの微粉末３０％、及び平均粒径
１．０〜３．０μｍの粗粉末７０％の二群分布となって
いる、ことを特徴とする。
として使用した場合であっても、耐摩耗性（耐欠損
性）、耐熱衝撃性、耐塑性変形性に優れ、上記（１）
（２）の課題を解決するサーメットを得るために鋭意検
討した結果、本発明に到達したものである。即ち、本発
明の回転工具用サーメット粉末組成物は、 ａ）４Ａ族遷移金属の炭化物、窒化物及び炭窒化物の１
種以上から主としてなる粉末（４Ａ族粉末という）２０
〜５５％、及び ｂ）５Ａ族、６Ａ族遷移金属の炭化物、窒化物及び炭窒
化物の１種以上から主としてなる粉末（５Ａ・６Ａ族粉
末という）２０〜７０％、及び ｃ）鉄族金属の１種以上から主としてなる粉末（鉄族粉
末という）１０〜２５％を含み、４Ａ族粉末が、平均粒
径０．１〜１．０μｍの微粉末３０％、及び平均粒径
１．０〜３．０μｍの粗粉末７０％の二群分布となって
いる、ことを特徴とする。
【０００７】又、本発明の回転工具用サーメットは ａ）４Ａ族遷移金属の１種以上、５Ａ族及び６Ａ族遷移
金属の１種以上、及びＣ及びＮの１種以上から主として
なる硬質分散相７０〜９５ｖｏｌ％、及び ｂ）鉄族金属の１種以上から主としてなる結合相５〜３
０ｖｏｌ％、からなり硬質分散相が４Ａ族遷移金属の炭
化物、窒化物及び炭窒化物の１種以上から主としてなる
結晶粒子（I型粒子という）、及び４Ａ族遷移金属を芯
部より周辺部に多く含むと共に５Ａ族、６Ａ族遷移金属
の１種以上を周辺部より芯部に多く含む炭化物、窒化物
及び炭窒化物の１種以上から主としてなる結晶粒子（II
型粒子という）、を有し、I型粒子が、平均粒径０．１
〜０．５μｍの微結晶粒子（Ia粒子という）、及び平均
粒径１．０〜２．０μｍの粗結晶粒子（Ib型粒子とい
う）の二群分布となっており、かつIb／（Ia＋Ib）＝
０．５〜１．０（体積比）である、ことを特徴とする。
金属の１種以上、及びＣ及びＮの１種以上から主として
なる硬質分散相７０〜９５ｖｏｌ％、及び ｂ）鉄族金属の１種以上から主としてなる結合相５〜３
０ｖｏｌ％、からなり硬質分散相が４Ａ族遷移金属の炭
化物、窒化物及び炭窒化物の１種以上から主としてなる
結晶粒子（I型粒子という）、及び４Ａ族遷移金属を芯
部より周辺部に多く含むと共に５Ａ族、６Ａ族遷移金属
の１種以上を周辺部より芯部に多く含む炭化物、窒化物
及び炭窒化物の１種以上から主としてなる結晶粒子（II
型粒子という）、を有し、I型粒子が、平均粒径０．１
〜０．５μｍの微結晶粒子（Ia粒子という）、及び平均
粒径１．０〜２．０μｍの粗結晶粒子（Ib型粒子とい
う）の二群分布となっており、かつIb／（Ia＋Ib）＝
０．５〜１．０（体積比）である、ことを特徴とする。
【０００８】本発明者はＴｉＣ基ないしはＴｉ（Ｃ、
Ｎ）基サーメットをドリル、エンドミル等の回転工具と
して応用展開する際、上記課題（１）（２）を解決する
ために、さらなる耐欠損性能や耐摩耗性能を得る必要性
にせまられ、以下の様な組成及び組織制御によって多大
なる作用効果を見い出した。
Ｎ）基サーメットをドリル、エンドミル等の回転工具と
して応用展開する際、上記課題（１）（２）を解決する
ために、さらなる耐欠損性能や耐摩耗性能を得る必要性
にせまられ、以下の様な組成及び組織制御によって多大
なる作用効果を見い出した。
【０００９】すなわち、サーメット粉末組成物について
４Ａ族粉末の平均粒径を微粉末０．１〜１．０μｍ、粗
粉末１．０〜３．０μｍの二群分布とし、得られるサー
ミットについてＩ型粒子の粒径分布を（Ｉａ型）0.1〜
0.5μｍ、（Ｉｂ型）1.0〜2.0μｍ、Ｉｂ／（Ｉａ＋Ｉ
ｂ）＝0.5〜1.0（体積比）の二群分布とすることによっ
て、最も耐摩耗性能、耐溶着性能が優れることを発明し
た。なお、さらに好ましくは（Ｉａ型）0.1〜0.3μｍ、
（Ｉｂ型）1.0〜2.0μｍ、Ｉｂ／（Ｉａ＋Ｉｂ）＝0.6
〜0.8である。
４Ａ族粉末の平均粒径を微粉末０．１〜１．０μｍ、粗
粉末１．０〜３．０μｍの二群分布とし、得られるサー
ミットについてＩ型粒子の粒径分布を（Ｉａ型）0.1〜
0.5μｍ、（Ｉｂ型）1.0〜2.0μｍ、Ｉｂ／（Ｉａ＋Ｉ
ｂ）＝0.5〜1.0（体積比）の二群分布とすることによっ
て、最も耐摩耗性能、耐溶着性能が優れることを発明し
た。なお、さらに好ましくは（Ｉａ型）0.1〜0.3μｍ、
（Ｉｂ型）1.0〜2.0μｍ、Ｉｂ／（Ｉａ＋Ｉｂ）＝0.6
〜0.8である。
【００１０】このようにＩ型粒子の粒子径に分布を持た
せることにより、耐摩耗性・耐溶着性の改良に効果があ
り、しかも二群分布とすることにより、弊害である靱性
の低下を防止する効果がある。
せることにより、耐摩耗性・耐溶着性の改良に効果があ
り、しかも二群分布とすることにより、弊害である靱性
の低下を防止する効果がある。
【００１１】一般に、４Ａ族金属の炭化物、窒化物及び
炭窒化物は焼結過程において、組織中の硬質相となる５
Ａ族、６Ａ族金属の炭化物、窒化物あるいは炭窒化物と
固溶して硬質粒子を形成したり、硬質粒子の芯部として
その周辺に５Ａ族、６Ａ族金属の炭化物、窒化物あるい
は炭窒化物を析出生成していわゆる二重構造組織の硬質
粒子を形成したり、一部結合相へ固溶するのが通例であ
った。この時、４Ａ族の炭化物、窒化物あるいは炭窒化
物が５Ａ族、６Ａ族の炭化物、窒化物、炭窒化物と固溶
することにより（ＩＩ型粒子）、生成される粒子（硬質
相）の硬度や靱性が向上する。
炭窒化物は焼結過程において、組織中の硬質相となる５
Ａ族、６Ａ族金属の炭化物、窒化物あるいは炭窒化物と
固溶して硬質粒子を形成したり、硬質粒子の芯部として
その周辺に５Ａ族、６Ａ族金属の炭化物、窒化物あるい
は炭窒化物を析出生成していわゆる二重構造組織の硬質
粒子を形成したり、一部結合相へ固溶するのが通例であ
った。この時、４Ａ族の炭化物、窒化物あるいは炭窒化
物が５Ａ族、６Ａ族の炭化物、窒化物、炭窒化物と固溶
することにより（ＩＩ型粒子）、生成される粒子（硬質
相）の硬度や靱性が向上する。
【００１２】また，４Ａ族金属の炭化物、窒化物あるい
は炭窒化物を単独粒子として存在させれば（Ｉ型粒
子）、４Ａ族金属の炭化物、窒化物あるいは炭窒化物粒
子の本来の性質である高強度、高融点が生かされ、工具
としての耐摩耗性や耐熱性が向上する。
は炭窒化物を単独粒子として存在させれば（Ｉ型粒
子）、４Ａ族金属の炭化物、窒化物あるいは炭窒化物粒
子の本来の性質である高強度、高融点が生かされ、工具
としての耐摩耗性や耐熱性が向上する。
【００１３】したがって、添加した４Ａ族金属の炭化
物、窒化物あるいは炭窒化物の効果を十二分に発揮する
為には一部を単独粒子として残留させ残部を他の硬質相
中へ固溶させるのが最も効果的である。
物、窒化物あるいは炭窒化物の効果を十二分に発揮する
為には一部を単独粒子として残留させ残部を他の硬質相
中へ固溶させるのが最も効果的である。
【００１４】このような４Ａ族金属の炭化物、窒化物あ
るいは炭窒化物粒子の残留、固溶を高精度に制御し上記
効果を得る為には、原料粉末について粒子径の小さい粒
子ほど固溶が速く進行する性質を利用して、必要固溶量
分の４Ａ族金属の炭化物、窒化物、炭窒化物粒子をあら
かじめ微粒化し、残留しうる分量を粗粒化しておく、即
ち粒子径の二群分布化を作っておくことが最も効果的で
ある。
るいは炭窒化物粒子の残留、固溶を高精度に制御し上記
効果を得る為には、原料粉末について粒子径の小さい粒
子ほど固溶が速く進行する性質を利用して、必要固溶量
分の４Ａ族金属の炭化物、窒化物、炭窒化物粒子をあら
かじめ微粒化し、残留しうる分量を粗粒化しておく、即
ち粒子径の二群分布化を作っておくことが最も効果的で
ある。
【００１５】その結果として、焼結体の組織中の４Ａ族
金属の炭化物、窒化物、炭窒化物の単独粒子（Ｉ型粒
子）は、粒子径の二群分布（Ia型粒子、Ib型粒子）をも
つこととなるのである。尚、こうした本発明の作用を模
式的に図１に示す。もっとも、Ｉ型粒子の全てが所定の
二群分布（Ｉａ，Ｉｂ）に該当する必要はなく、Ｉ型粒
子全体の８０ｖｏｌ％以上がＩａ型粒子、Ｉｂ型粒子に
なっていればよい。ＩＩ型粒子の場合は、基本的には二
群の分布をとる必要性はないが、0.5〜3.0μｍの範囲が
良好で、好ましくは1.0〜2.0μｍである。上記範囲外0.
5μｍ以下では靱性が低下し、3.0μｍ以上では加工時に
チッピングが生じ、シャープエッジが作れない。又耐摩
耗性も低下してしまう。そのため、原料としての５Ａ・
６Ａ族粉末の平均粒径についても１．０〜３．０μｍの
範囲にすることが好ましい。又、原料粉末としての４Ａ
族粉末、５Ａ・６Ａ族粉末は相互に固溶された粉末を使
用してもよい。
金属の炭化物、窒化物、炭窒化物の単独粒子（Ｉ型粒
子）は、粒子径の二群分布（Ia型粒子、Ib型粒子）をも
つこととなるのである。尚、こうした本発明の作用を模
式的に図１に示す。もっとも、Ｉ型粒子の全てが所定の
二群分布（Ｉａ，Ｉｂ）に該当する必要はなく、Ｉ型粒
子全体の８０ｖｏｌ％以上がＩａ型粒子、Ｉｂ型粒子に
なっていればよい。ＩＩ型粒子の場合は、基本的には二
群の分布をとる必要性はないが、0.5〜3.0μｍの範囲が
良好で、好ましくは1.0〜2.0μｍである。上記範囲外0.
5μｍ以下では靱性が低下し、3.0μｍ以上では加工時に
チッピングが生じ、シャープエッジが作れない。又耐摩
耗性も低下してしまう。そのため、原料としての５Ａ・
６Ａ族粉末の平均粒径についても１．０〜３．０μｍの
範囲にすることが好ましい。又、原料粉末としての４Ａ
族粉末、５Ａ・６Ａ族粉末は相互に固溶された粉末を使
用してもよい。
【００１６】本発明はI型粒子及びII型粒子を有するサ
ーメットであれば種々の組成のものに適用できる。特に
特開平２−１９０４３８号に開示されたサーメット、即
ち遷移金属（４Ａ族、５Ａ、６Ａ族）と非金属（Ｃ、
Ｎ）とのモル比が１：０．８５〜１．０であり、遷移金
属相互のモル比が４Ａ族：５Ａ族：６Ａ族＝０．５〜
０．８５：０．０５〜０．３０：０．０５〜０．３０で
あり、かつ４Ａ族遷移金属についてＴｉ／ＩＶ族≧０．
８、５Ａ族遷移金属についてＴａ／５Ａ族≧０．３、６
Ａ族遷移金属についてＷ／６Ａ族≧０．９であり、非金
属相互のモル比がＣ：Ｎ＝０．４〜０．９：０．１〜
０．６である組成のものに好適である。又、I型粒子は
硬質分散相中に５〜５０ｖｏｌ％含まれ、Ｎ／（Ｃ＋
Ｎ）≧０．２５であるものが好ましく、II型粒子は４Ａ
族、５Ａ族及び６Ａ族金属の含有比率が傾斜的になって
いること、換言すれば４Ａ族金属の含有率が芯部から周
辺部に向けて傾斜的に大となり、一方５Ａ族、６Ａ族金
属の含有率が芯部から周辺部に向けて傾斜的に小となっ
ていることが好ましい。尚、I型、II型粒子の意義や組
成の限定理由等については同公報を参照されたい。
ーメットであれば種々の組成のものに適用できる。特に
特開平２−１９０４３８号に開示されたサーメット、即
ち遷移金属（４Ａ族、５Ａ、６Ａ族）と非金属（Ｃ、
Ｎ）とのモル比が１：０．８５〜１．０であり、遷移金
属相互のモル比が４Ａ族：５Ａ族：６Ａ族＝０．５〜
０．８５：０．０５〜０．３０：０．０５〜０．３０で
あり、かつ４Ａ族遷移金属についてＴｉ／ＩＶ族≧０．
８、５Ａ族遷移金属についてＴａ／５Ａ族≧０．３、６
Ａ族遷移金属についてＷ／６Ａ族≧０．９であり、非金
属相互のモル比がＣ：Ｎ＝０．４〜０．９：０．１〜
０．６である組成のものに好適である。又、I型粒子は
硬質分散相中に５〜５０ｖｏｌ％含まれ、Ｎ／（Ｃ＋
Ｎ）≧０．２５であるものが好ましく、II型粒子は４Ａ
族、５Ａ族及び６Ａ族金属の含有比率が傾斜的になって
いること、換言すれば４Ａ族金属の含有率が芯部から周
辺部に向けて傾斜的に大となり、一方５Ａ族、６Ａ族金
属の含有率が芯部から周辺部に向けて傾斜的に小となっ
ていることが好ましい。尚、I型、II型粒子の意義や組
成の限定理由等については同公報を参照されたい。
【００１７】
【実施例】平均粒径2.0μｍ以下のＴｉＣ、ＴｉＮ、Ｔ
ａＣ、ＴａＮ、ＷＣ、Ｎｉ、Ｃｏ粉末及び種々の固溶体
粉末｛（Ｔａ、Ｎｂ、Ｗ）Ｃ、（Ｔｉ、Ｔａ、Ｗ）Ｃな
ど｝を用いて表１に示す配合組成の混合粉末を得た。こ
のとき、ＴｉＣ及びＴｉＮ原料粉末は、粒度分布の異な
る粉末を同時に混合したり、あらかじめ予備粉砕したも
のを未粉砕の粉末と混合したりして、平均粒径０．１〜
１．０μｍの微粉末３０ｖｏｌ％及び１．０〜３．０μ
ｍの粗粉末７０ｖｏｌ％の二群分布とした。
ａＣ、ＴａＮ、ＷＣ、Ｎｉ、Ｃｏ粉末及び種々の固溶体
粉末｛（Ｔａ、Ｎｂ、Ｗ）Ｃ、（Ｔｉ、Ｔａ、Ｗ）Ｃな
ど｝を用いて表１に示す配合組成の混合粉末を得た。こ
のとき、ＴｉＣ及びＴｉＮ原料粉末は、粒度分布の異な
る粉末を同時に混合したり、あらかじめ予備粉砕したも
のを未粉砕の粉末と混合したりして、平均粒径０．１〜
１．０μｍの微粉末３０ｖｏｌ％及び１．０〜３．０μ
ｍの粗粉末７０ｖｏｌ％の二群分布とした。
【００１８】
【表１】
【００１９】これらの混合粉末を、丸棒形状に成形し、
１０〜２００ＴｏrrＮ2雰囲気中１４００〜１５５０℃
で１時間焼結し、試料No.１〜１９の焼結体を製作し
た。次に、焼結体を化学分析することによって、硬質分
散相成分（Ｔｉ、Ｔａ、Ｗ）、結合相成分（Ｎｉ、Ｃ
ｏ）及び軽元素（Ｃ、Ｎ）を定量した（表２）。即ち、
硬質分散相成分や結合相を構成する４Ａ族、５Ａ族、６
Ａ族元素及び鉄族元素については、試料（焼結体）を粉
砕し、これをフッ酸・硫酸溶液中に加熱分解し、ＩＣＰ
発光分析法（誘導結合プラズマ発光分析法）により定量
した。軽元素（Ｃ，Ｎ）については、粉砕した試料を用
いて赤外線吸光法により定量した。又、Ｉａ，Ｉｂ型粒
子の量比については、試料の組織をＳＥＭで観察し、得
られた組織写真について画像解析を行なうことにより測
定した。さらに全ての試料No.１〜１９について、直径
１０ｍｍ、全長６０ｍｍのストレートシャンク４枚刃ソ
リッドエンドミルを製作し、テスト、を行なった。
１０〜２００ＴｏrrＮ2雰囲気中１４００〜１５５０℃
で１時間焼結し、試料No.１〜１９の焼結体を製作し
た。次に、焼結体を化学分析することによって、硬質分
散相成分（Ｔｉ、Ｔａ、Ｗ）、結合相成分（Ｎｉ、Ｃ
ｏ）及び軽元素（Ｃ、Ｎ）を定量した（表２）。即ち、
硬質分散相成分や結合相を構成する４Ａ族、５Ａ族、６
Ａ族元素及び鉄族元素については、試料（焼結体）を粉
砕し、これをフッ酸・硫酸溶液中に加熱分解し、ＩＣＰ
発光分析法（誘導結合プラズマ発光分析法）により定量
した。軽元素（Ｃ，Ｎ）については、粉砕した試料を用
いて赤外線吸光法により定量した。又、Ｉａ，Ｉｂ型粒
子の量比については、試料の組織をＳＥＭで観察し、得
られた組織写真について画像解析を行なうことにより測
定した。さらに全ての試料No.１〜１９について、直径
１０ｍｍ、全長６０ｍｍのストレートシャンク４枚刃ソ
リッドエンドミルを製作し、テスト、を行なった。
【００２０】試料No.１〜４は本発明の組成の検討、No.
１２〜１３はその比較例、No.５〜７は本発明のＮ／Ｃ
＋Ｎ比検討、No.１４〜１５はその比較例、No.８〜９は
本発明の結合相の検討、No.１６〜１７はその比較例、N
o.１０〜１１は本発明の粒径の検討、No.１８〜１９は
その比較例である。なお、ＴａＣ，ＴａＮに代えてＮｂ
Ｃ，ＮｂＮを使用しても同様な効果が得られた。
１２〜１３はその比較例、No.５〜７は本発明のＮ／Ｃ
＋Ｎ比検討、No.１４〜１５はその比較例、No.８〜９は
本発明の結合相の検討、No.１６〜１７はその比較例、N
o.１０〜１１は本発明の粒径の検討、No.１８〜１９は
その比較例である。なお、ＴａＣ，ＴａＮに代えてＮｂ
Ｃ，ＮｂＮを使用しても同様な効果が得られた。
【００２１】〈テスト方法〉 耐摩耗試験（ＮＣフライスによる連続切削） テスト品形状…ストレートシャンク４枚刃ソリッドエン
ドミル 被切削材…ＪＩＳ・ＳＮＣＭ８（ブリネル硬さＨB＝３
００） 切削速度…１００ｍ／ｍｉｎ、乾式 送り …0.2ｍｍ／ｒｅｖ 切込み …５ｍｍ 寿命判定…底刃、外周刃の摩耗量及び刃先状況
ドミル 被切削材…ＪＩＳ・ＳＮＣＭ８（ブリネル硬さＨB＝３
００） 切削速度…１００ｍ／ｍｉｎ、乾式 送り …0.2ｍｍ／ｒｅｖ 切込み …５ｍｍ 寿命判定…底刃、外周刃の摩耗量及び刃先状況
【００２２】 耐熱衝撃試験（ＮＣフライスによる断
続切削） テスト品形状…ストレートシャンク４枚刃ソリッドエン
ドミル 被切削材…ＪＩＳ・ＳＮＣＭ８ 切削速度…１００ｍ／ｍｉｎ、湿式 送り …0.3ｍｍ／ｒｅｖ 切込み …５ｍｍ 寿命判定…衝撃回数及び刃先状況
続切削） テスト品形状…ストレートシャンク４枚刃ソリッドエン
ドミル 被切削材…ＪＩＳ・ＳＮＣＭ８ 切削速度…１００ｍ／ｍｉｎ、湿式 送り …0.3ｍｍ／ｒｅｖ 切込み …５ｍｍ 寿命判定…衝撃回数及び刃先状況
【００２３】
【表２】
【００２４】
【発明の効果】以上の結果より本発明による回転工具用
サーメット試料No.１〜No.１１は、組成や組織を厳密に
制御することにより回転工具として使用するに十分な耐
摩耗性能、耐熱衝撃性能が得られた。
サーメット試料No.１〜No.１１は、組成や組織を厳密に
制御することにより回転工具として使用するに十分な耐
摩耗性能、耐熱衝撃性能が得られた。
【図１】 本発明を模式的に表わした図
Claims (4)
- 【請求項１】ａ）４Ａ族遷移金属の炭化物、窒化物及び
炭窒化物の１種以上から主としてなる粉末（４Ａ族粉末
という）２０〜５５％、 ｂ）５Ａ族、６Ａ族遷移金属の炭化物、窒化物及び炭窒
化物の１種以上から主としてなる粉末（５Ａ・６Ａ族粉
末という）２０〜７０％、及び ｃ）鉄族金属の１種以上から主としてなる粉末（鉄族粉
末という）１０〜２５％を含み、 ４Ａ族粉末が、平均粒径０．１〜１．０μｍの微粉末３
０％、及び平均粒径１．０〜３．０μｍの粗粉末７０％
の二群分布となっている、ことを特徴とする回転工具用
サーメット粉末組成物。 - 【請求項２】ａ）４Ａ族遷移金属の１種以上、５Ａ族及
び６Ａ族遷移金属の１種以上、及びＣ及びＮの１種以上
から主としてなる硬質分散相７０〜９５ｖｏｌ％、及び ｂ）鉄族金属の１種以上から主としてなる結合相５〜３
０ｖｏｌ％、からなり、硬質分散相が４Ａ族遷移金属の
炭化物、窒化物及び炭窒化物の１種以上から主としてな
る結晶粒子（I型粒子という）、及び４Ａ族遷移金属を
芯部より周辺部に多く含むと共に５Ａ族、６Ａ族遷移金
属の１種以上を周辺部より芯部に多く含む炭化物、窒化
物及び炭窒化物の１種以上から主としてなる結晶粒子
（II型粒子という）、を有し、 I型粒子が、平均粒径０．１〜０．５μｍの微結晶粒子
（Ia粒子という）、及び平均粒径１．０〜２．０μｍの
粗結晶粒子（Ib型粒子という）の二群分布となってお
り、かつIb／（Ia＋Ib）＝０．５〜１．０（体積比）で
ある、ことを特徴とする回転工具用サーメット。 - 【請求項３】II型粒子の平均粒径が０．５〜３．０μｍ
である請求項２記載の回転工具用サーメット。 - 【請求項４】遷移金属（４Ａ族、５Ａ、６Ａ族）と非金
属（Ｃ、Ｎ）とのモル比が１：０．８５〜１．０であ
り、 遷移金属相互のモル比が４Ａ族：５Ａ族：６Ａ族＝０．
５〜０．８５：０．０５〜０．３０：０．０５〜０．３
０であり、かつ４Ａ族遷移金属についてＴｉ／４Ａ族≧
０．８、５Ａ族遷移金属についてＴａ／５Ａ族≧０．
３、６Ａ族遷移金属についてＷ／６Ａ族≧０．９であ
り、 非金属相互のモル比がＣ：Ｎ＝０．４〜０．９：０．１
〜０．６である、請求項２記載の回転工具用サーメッ
ト。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28410391A JP3217404B2 (ja) | 1991-10-04 | 1991-10-04 | 回転工具用サーメット |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28410391A JP3217404B2 (ja) | 1991-10-04 | 1991-10-04 | 回転工具用サーメット |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0598382A true JPH0598382A (ja) | 1993-04-20 |
| JP3217404B2 JP3217404B2 (ja) | 2001-10-09 |
Family
ID=17674244
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28410391A Expired - Fee Related JP3217404B2 (ja) | 1991-10-04 | 1991-10-04 | 回転工具用サーメット |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3217404B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08176695A (ja) * | 1994-09-29 | 1996-07-09 | Korea Advanced Inst Of Sci Technol | 窒化チタン焼結体の製造方法 |
| WO2008147660A1 (en) * | 2007-05-21 | 2008-12-04 | Kennametal Inc. | Cemented carbide with ultra-low thermal conductivity |
| CN101912888A (zh) * | 2010-07-15 | 2010-12-15 | 江阴东大新材料研究院 | 拉丝模模芯的制作方法 |
| WO2011065468A1 (ja) | 2009-11-26 | 2011-06-03 | 京セラ株式会社 | 回転工具 |
-
1991
- 1991-10-04 JP JP28410391A patent/JP3217404B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08176695A (ja) * | 1994-09-29 | 1996-07-09 | Korea Advanced Inst Of Sci Technol | 窒化チタン焼結体の製造方法 |
| WO2008147660A1 (en) * | 2007-05-21 | 2008-12-04 | Kennametal Inc. | Cemented carbide with ultra-low thermal conductivity |
| US8202344B2 (en) | 2007-05-21 | 2012-06-19 | Kennametal Inc. | Cemented carbide with ultra-low thermal conductivity |
| WO2011065468A1 (ja) | 2009-11-26 | 2011-06-03 | 京セラ株式会社 | 回転工具 |
| US8808871B2 (en) | 2009-11-26 | 2014-08-19 | Kyocera Corporation | Rotation tool |
| CN101912888A (zh) * | 2010-07-15 | 2010-12-15 | 江阴东大新材料研究院 | 拉丝模模芯的制作方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3217404B2 (ja) | 2001-10-09 |
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