JPH06108253A - 被覆超硬合金 - Google Patents
被覆超硬合金Info
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- JPH06108253A JPH06108253A JP25947092A JP25947092A JPH06108253A JP H06108253 A JPH06108253 A JP H06108253A JP 25947092 A JP25947092 A JP 25947092A JP 25947092 A JP25947092 A JP 25947092A JP H06108253 A JPH06108253 A JP H06108253A
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Abstract
a、5a、6a族金属の炭化物、窒化物、炭窒化物の群
より選ばれる少なくとも1種を含む硬質粒子と、鉄族金
属を主とする結合相からなる超硬合金母材の表面を、例
えばブラシ研磨して平均表面粗さRaが0.15〜0.
4μmで、さらにランダムな方向に研磨傷が形成された
表面に、TiC、TiN、TiCN、Al2 O3 などの
硬質層を形成して被覆超硬合金を得る。 【効果】硬質層の母材に対する付着強度を高めることが
でき、これにより鋼や鋳鉄の切削加工時に発生する硬質
層の剥離による刃先の異常損傷を抑制することができ、
切削工具の寿命を向上できる。
Description
し、その表面に硬質層を形成した被覆超硬合金に関する
ものであり、詳細には、被覆層の超硬合金母材への付着
性の改善に関するものである。
として多用されているが、硬度が小さいことからこの超
硬合金の表面に硬質膜を形成することにより耐摩耗性を
向上させた、いわゆる被覆超硬合金が知られている。
場合には、通常、焼成された超硬合金の焼き肌面に直接
硬質層を形成したり、母材表面を加工した後に硬質層を
形成することが行われている。母材表面の加工方法とし
ては、例えば、ダイヤモンド、GC砥石によって研削加
工する方法や、バレル研磨する方法などが知られている
が、最近では、ダイヤモンド砥粒により鏡面仕上げ加工
した後に硬質層を形成することによりチップ間の摩耗量
のバラツキを低減する方法が特開昭62−74508号
に提案されている。また、硬質層の付着性を改善するた
めに、鏡面加工した後に所定の熱処理を行うことも特開
平4−63604号に提案されている。
ては、砥石の粒度、砥粒の粒度を細かくする方法もあ
る。
て、母材の焼き肌面に直接硬質層を形成する場合には、
超硬合金表面に焼結により不可避的に発生する脱炭層や
金属富化層などの異質層が存在し、しかも表面粗さが大
きいために母材の硬質層の付着性が低下し、切削時に膜
剥離を生じてしまうという問題があった。また、母材表
面を研削加工する方法では、異質層をある程度除去でき
るが、研削加工後に超硬合金表面に一方向に並んだ研磨
傷が残り、これにより母材と硬質層の付着強度に方向性
が発生し、応力の方向によって剥離することがあった。
また、母材表面を鏡面加工する方法によれば、母材と硬
質層との付着性が不十分であり、さらに熱処理する方法
では工程数が増えるための量産的でないなどの問題があ
った。
題点について検討を重ねた結果、焼成後の超硬合金の表
面をその中心平均粗さRaが0.15〜0.4μmとな
る程度に加工し、その後硬質層を形成することにより、
硬質層の母材との付着性が向上することを知見したもの
である。
グステンを主成分とし、周期律表第4a、5a、6a族
金属の炭化物、窒化物、炭窒化物の群より選ばれる少な
くとも1種を含む硬質粒子と、鉄族金属を主とする結合
相からなる超硬合金母材の表面に、周期律表第4a、5
a族金属およびAlの炭化物、窒化物、炭窒化物、酸化
物から選ばれる少なくとも1種の単層もくしは複数層か
らなる硬質層を被覆してなる被覆超硬合金において、前
記超硬合金母材の少なくとも刃先を含む表面の平均表面
粗さRaが0.15〜0.4μmであることを特徴とす
るものであり、特に母材の表面処理によってランダムな
方向に研磨傷が形成されていることが望ましい。
いられる超硬合金母材は、従来から一般的に用いられる
超硬合金が採用され、具体的には炭化タングステンを主
成分として、さらにTi、Zr、Hf、V、Nb、M
o、Crなどの周期律表第4a、5a、6a族金属の炭
化物、窒化物、炭窒化物の群より選ばれる少なくとも1
種を含む硬質粒子と、Co、Niなどの鉄族金属を主と
する結合相からなるもので、硬質相は全量中85〜92
体積%、結合相は8〜15体積%の割合で存在する。
相を形成する各成分の原料粉末を所定の割合で混合し、
成形したものを1350〜1550℃の真空雰囲気中で
焼成することにより得られる。
れる硬質層は、TiC、TiCN、TiN、TiAl
N、Al2 O3 などの周期律表第4a、5a族金属およ
びAlの炭化物、窒化物、炭窒化物、酸化物から選ばれ
る少なくとも1種を単層または複数層形成したものから
構成される。通常、このような硬質層は、化学気相成長
法や、スパッタリング法、蒸着法などの物理蒸着法など
によって、1〜15μmの膜厚で形成される。
述した通り、脱炭層や金属富化層などの異質層が存在
し、しかもその表面粗さは平均粗さRaでおよそ0.7
μm以上と非常に大きい。このような異質層の存在は、
硬質層と母材との付着性を低下させるために除去するこ
とが必要である。
去すると同時に表面の粗さを平均粗さRaで0.15〜
0.4μmとなるように表面処理を行うことが重要であ
る。
したのは、Raが0.15μmより小さいと、硬質層の
すべりによる剥離が生じ、Raが0.4μmを越える
と、母材表面の凹凸が大きいためにその付着性が低下し
硬質層の膜剥離が生じるためである。
各種の方法が知られているが、例えば、バレル研磨によ
れば上記の表面粗さまで研磨することは難しく、しかも
研磨傷に方向性があるために硬質層の密着が不均一で剥
離に方向性が生じてしまい、また、ダイヤモンドブラシ
による方法では、鏡面加工されて表面粗さが上記の範囲
より小さくなりすぎ、本発明の範囲に制御することが難
しい。
いると上記の表面粗さに加工することが容易となる。ま
た、このブラシ研磨によれば、研磨後の表面にはランダ
ムな方向に研磨傷が形成されることから、硬質層を形成
しても付着性が均一であり、高い付着性が付与される。
面を平均粗さRaで0.15〜0.4μmに制御するこ
とにより、硬質層の母材への付着性を向上させることが
できる。さらに、その超硬合金表面にランダムな方向に
研磨傷を形成することにより、硬質層の外部からの応力
に対する耐力に方向性がないことから硬質層の母材への
均一な付着性を付与することができる。これにより、異
常摩耗を生じることなく安定した切削性能を有する切削
工具を得ることができる。
WC粉末、Co粉末、TiC粉末、TaC粉末を準備
し、これらの粉末をWC85重量%、TiC3重量%、
TiN0.15重量%、TaC粉末4.85重量%、C
o7重量%からなる組成に配合し、さらにC粉末を添加
し、振動ミルにて12時間湿式混合粉砕し乾燥後、SN
MG120408形状に成形した。
持して焼結し、内部にC−3型有孔度の遊離炭素を含む
超硬合金母材を作製した。
生した異質層が存在していた。この母材の外表面(逃げ
面)をダイヤモンドブラシで砥粒および処理時間を変え
てブラシ研磨した本発明品とバレル研磨したもの、そし
てダイヤモンドパウダーで鏡面加工したものにCVD法
にてTiC7μm、Al2 O3 3μmからなる硬質層を
形成し、表面の粗さと硬質層の付着強度をスクラッチテ
スターにて測定し、比較した結果を表1に示した。
き、表面粗さが0.15〜0.4μmに制御された試料
はいずれも高い付着力を示した。
/min、切り込み2mm、送り0.3mm/revで
10分間切削後、逃げ面における硬質層の剥離状態を観
察したところ、本発明品は全く剥離は認められなかった
が、バレル研磨および鏡面加工により表面粗さがRaで
0.15〜0.4μmを逸脱した試料は、いずれも剥離
が発生した。なお、母材の表面加工後の表面観察におい
ては、ブラシ研磨した本発明品の母材表面にはランダム
な研磨傷が形成されていた。
Co粉末、TiC粉末、TaC粉末を準備し、これらの
粉末をWC90重量%、TiC2重量%、TaC粉末2
重量%、Co6重量%からなる組成に配合し、振動ミル
にて12時間湿式混合粉砕し乾燥後、CNMA1204
12形状に成形した。この成形体を真空中1500℃で
1時間保持して焼結し超硬合金母材を作製した。
ラシ研磨、バレル研磨および鏡面加工を施し、その表面
にTiN、TiCおよびAl2 O3 からなる硬質層をC
VD法により形成し、硬質層の付着強度を測定した。測
定の結果、表2に示すように実施例1と同様に本発明の
超硬合金は優れた付着性を示した。
の4本溝入りのスリーブ材(鋳込み品)を周速200m
/min、切り込み1.5mm、送り0.3mm/re
vで15分間切削後、ノーズ摩耗の形態を観察したとこ
ろ、本発明品では、その摩耗形態は刃先に平行で直線的
であったが、バレル研磨品、鏡面加工品では凹凸の激し
い摩耗形態であった。なお、母材の表面加工後の表面観
察においては、実施例1と同様に本発明品の母材表面に
はランダムな研磨傷が形成されていた。
質層の母材に対する付着強度を高めることができ、これ
により鋼や鋳鉄の切削加工時に発生する硬質層の剥離に
よる刃先の異常損傷を抑制することができ、切削工具の
寿命を向上できる。
Claims (2)
- 【請求項1】炭化タングステンを主成分とし、周期律表
第4a、5a、6a族金属の炭化物、窒化物、炭窒化物
の群より選ばれる少なくとも1種を含む硬質粒子と、鉄
族金属を主とする結合相からなる超硬合金母材の表面
に、周期律表第4a、5a族金属およびAlの炭化物、
窒化物、炭窒化物、酸化物から選ばれる少なくとも1種
の単層もくしは複数層からなる硬質層を被覆してなる被
覆超硬合金において、前記超硬合金母材の少なくとも刃
先を含む表面の平均表面粗さRaが0.15〜0.4μ
mであることを特徴とする被覆超硬合金。 - 【請求項2】前記母材表面にランダムな方向に研磨傷が
形成されていることを特徴とする請求項1記載の被覆超
硬合金。
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Cited By (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09241826A (ja) * | 1996-03-05 | 1997-09-16 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 超硬合金構造体、その製造方法及びそれを用いた切削工具 |
WO1998017838A1 (fr) * | 1996-10-23 | 1998-04-30 | Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho | Materiau recouvert et son procede de fabrication |
JP2001502246A (ja) * | 1995-07-14 | 2001-02-20 | ケンナメタル インコーポレイテッド | 切削工具 |
EP1253124A1 (en) * | 2001-04-17 | 2002-10-30 | Toshiba Tungaloy Co., Ltd. | Highly adhesive surface-coated cemented carbide and method for producing the same |
US6723389B2 (en) | 2000-07-21 | 2004-04-20 | Toshiba Tungaloy Co., Ltd. | Process for producing coated cemented carbide excellent in peel strength |
US6737178B2 (en) * | 1999-12-03 | 2004-05-18 | Sumitomo Electric Industries Ltd. | Coated PCBN cutting tools |
EP1396303A3 (en) * | 2002-09-03 | 2004-05-19 | Mitsubishi Materials Corporation | Drill and production method thereof |
JP2007031779A (ja) * | 2005-07-27 | 2007-02-08 | Tungaloy Corp | 被覆焼結合金 |
WO2008105519A1 (ja) * | 2007-02-28 | 2008-09-04 | Kyocera Corporation | 切削工具およびその製造方法 |
EP2152926A1 (en) * | 2007-04-27 | 2010-02-17 | Taegutec Ltd. | Coated cemented carbide cutting tools and method for pre-treating and coating to produce cemented carbide cutting tools |
US7732066B2 (en) * | 2001-12-26 | 2010-06-08 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Surface-coated machining tools |
JP2011115945A (ja) * | 2011-03-14 | 2011-06-16 | Kyocera Corp | スローアウェイチップ |
WO2018181272A1 (ja) * | 2017-03-29 | 2018-10-04 | 京セラ株式会社 | 被覆工具及び切削工具 |
US11298750B2 (en) | 2019-02-15 | 2022-04-12 | Tungaloy Corporation | Coated cutting tool |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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1992
- 1992-09-29 JP JP04259470A patent/JP3110890B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (23)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001502246A (ja) * | 1995-07-14 | 2001-02-20 | ケンナメタル インコーポレイテッド | 切削工具 |
JPH09241826A (ja) * | 1996-03-05 | 1997-09-16 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 超硬合金構造体、その製造方法及びそれを用いた切削工具 |
WO1998017838A1 (fr) * | 1996-10-23 | 1998-04-30 | Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho | Materiau recouvert et son procede de fabrication |
US6214479B1 (en) | 1996-10-23 | 2001-04-10 | Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho | Covered member and method of producing the same |
US6737178B2 (en) * | 1999-12-03 | 2004-05-18 | Sumitomo Electric Industries Ltd. | Coated PCBN cutting tools |
US6723389B2 (en) | 2000-07-21 | 2004-04-20 | Toshiba Tungaloy Co., Ltd. | Process for producing coated cemented carbide excellent in peel strength |
EP1253124A1 (en) * | 2001-04-17 | 2002-10-30 | Toshiba Tungaloy Co., Ltd. | Highly adhesive surface-coated cemented carbide and method for producing the same |
US6589602B2 (en) | 2001-04-17 | 2003-07-08 | Toshiba Tungaloy Co., Ltd. | Highly adhesive surface-coated cemented carbide and method for producing the same |
US7732066B2 (en) * | 2001-12-26 | 2010-06-08 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Surface-coated machining tools |
EP1396303A3 (en) * | 2002-09-03 | 2004-05-19 | Mitsubishi Materials Corporation | Drill and production method thereof |
EP1632301A3 (en) * | 2002-09-03 | 2006-03-15 | Mitsubishi Materials Corporation | Drill and production method thereof |
US7306411B2 (en) | 2002-09-03 | 2007-12-11 | Mitsubishi Materials Corporation | Drill with groove width variation along the drill and double margin with a thinning section at the tip |
EP1632301A2 (en) * | 2002-09-03 | 2006-03-08 | Mitsubishi Materials Corporation | Drill and production method thereof |
JP2007031779A (ja) * | 2005-07-27 | 2007-02-08 | Tungaloy Corp | 被覆焼結合金 |
WO2008105519A1 (ja) * | 2007-02-28 | 2008-09-04 | Kyocera Corporation | 切削工具およびその製造方法 |
EP2152926A1 (en) * | 2007-04-27 | 2010-02-17 | Taegutec Ltd. | Coated cemented carbide cutting tools and method for pre-treating and coating to produce cemented carbide cutting tools |
JP2010524710A (ja) * | 2007-04-27 | 2010-07-22 | デグテック エルティーディー | コーティングされた超硬合金切削工具とその製造のための前処理及びコーティング方法 |
US8399103B2 (en) | 2007-04-27 | 2013-03-19 | Taegutec, Ltd. | Coated cemented carbide cutting tools and method for pre-treating an coating to produce cemented carbide cutting tools |
EP2152926A4 (en) * | 2007-04-27 | 2012-01-25 | Taegu Tec Ltd | COATED SEALED CARBIDE CUTTING TOOLS AND METHOD FOR PRE-TREATING AND APPLYING A COATING FOR THE PRODUCTION OF CEMENTED CARBIDE CUTTING TOOLS |
JP2011115945A (ja) * | 2011-03-14 | 2011-06-16 | Kyocera Corp | スローアウェイチップ |
WO2018181272A1 (ja) * | 2017-03-29 | 2018-10-04 | 京セラ株式会社 | 被覆工具及び切削工具 |
JPWO2018181272A1 (ja) * | 2017-03-29 | 2020-02-06 | 京セラ株式会社 | 被覆工具及び切削工具 |
US11298750B2 (en) | 2019-02-15 | 2022-04-12 | Tungaloy Corporation | Coated cutting tool |
Also Published As
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