JPH06114608A - 耐欠損性のすぐれたＴｉとＺｒの炭窒化物固溶体基サーメット製切削工具 - Google Patents
耐欠損性のすぐれたＴｉとＺｒの炭窒化物固溶体基サーメット製切削工具Info
- Publication number
- JPH06114608A JPH06114608A JP28505992A JP28505992A JPH06114608A JP H06114608 A JPH06114608 A JP H06114608A JP 28505992 A JP28505992 A JP 28505992A JP 28505992 A JP28505992 A JP 28505992A JP H06114608 A JPH06114608 A JP H06114608A
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- JP
- Japan
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- cutting
- solid solution
- thermet
- machining tool
- powder
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- Cutting Tools, Boring Holders, And Turrets (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 耐欠損性のすぐれた（Ｔｉ，Ｚｒ）ＣＮ基サ
ーメット製切削工具を提供する。 【構成】 切削工具が、重量％で、結合相形成成分とし
てのＣｏおよび／またはＮｉ：０．２〜８％、以下いず
れも分散相形成成分として、ＺｒＯ2 および／または安
定化ＺｒＯ2 ：５〜３０％、ＺｒＢ2 および／またはＴ
ｉＢ2 ：５〜３０％を含有し、残りが（Ｔｉ，Ｚｒ）Ｃ
Ｎと不可避不純物からなる組成を有する（Ｔｉ，Ｚｒ）
ＣＮ基サーメットからなる。
ーメット製切削工具を提供する。 【構成】 切削工具が、重量％で、結合相形成成分とし
てのＣｏおよび／またはＮｉ：０．２〜８％、以下いず
れも分散相形成成分として、ＺｒＯ2 および／または安
定化ＺｒＯ2 ：５〜３０％、ＺｒＢ2 および／またはＴ
ｉＢ2 ：５〜３０％を含有し、残りが（Ｔｉ，Ｚｒ）Ｃ
Ｎと不可避不純物からなる組成を有する（Ｔｉ，Ｚｒ）
ＣＮ基サーメットからなる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、すぐれた耐欠損性を
有し、したがって連続切削は勿論のこと、特に断続切削
に用いた場合に、切刃に欠損やチッピング（微小欠け）
などの発生なく、長期に亘ってすぐれた切削性能を発揮
するＴｉとＺｒの炭窒化物固溶体（以下、（Ｔｉ，Ｚ
ｒ）ＣＮで示す）基サーメット製切削工具に関するもの
である。
有し、したがって連続切削は勿論のこと、特に断続切削
に用いた場合に、切刃に欠損やチッピング（微小欠け）
などの発生なく、長期に亘ってすぐれた切削性能を発揮
するＴｉとＺｒの炭窒化物固溶体（以下、（Ｔｉ，Ｚ
ｒ）ＣＮで示す）基サーメット製切削工具に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】従来、例えば特開平３−２３４７号公報
に記載される通り、重量％で（以下、％は重量％を示
す）、結合相形成成分としてＣｏおよびＮｉのうちの１
種または２種：５〜３０％、を含有し、残りが分散相形
成成分としてのＴｉと、Ｔｉを除く周期律表の４ａ，５
ａ、および６ａ族金属のうちの１種または２種以上との
炭窒化物固溶体（以下、（Ｔｉ，Ｍ）ＣＮで示す）およ
び不可避不純物からなる組成を有する（Ｔｉ，Ｍ）ＣＮ
基サーメットで構成された切削工具が知られており、こ
の（Ｔｉ，Ｍ）ＣＮ基サーメット製切削工具は、主とし
て鋼や鋳鉄などの連続切削に用いられている。
に記載される通り、重量％で（以下、％は重量％を示
す）、結合相形成成分としてＣｏおよびＮｉのうちの１
種または２種：５〜３０％、を含有し、残りが分散相形
成成分としてのＴｉと、Ｔｉを除く周期律表の４ａ，５
ａ、および６ａ族金属のうちの１種または２種以上との
炭窒化物固溶体（以下、（Ｔｉ，Ｍ）ＣＮで示す）およ
び不可避不純物からなる組成を有する（Ｔｉ，Ｍ）ＣＮ
基サーメットで構成された切削工具が知られており、こ
の（Ｔｉ，Ｍ）ＣＮ基サーメット製切削工具は、主とし
て鋼や鋳鉄などの連続切削に用いられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】一方、近年の切削加工
のＦＡ化および省力化に伴ない、切削条件の多様化に対
応できる切削工具の開発が望まれているが、上記の従来
（Ｔｉ，Ｍ）ＣＮ基サーメット製切削工具の場合、例え
ばこれを鋼の断続切削に用いた場合には、切刃に欠損や
チッピングが発生し易く、比較的短時間で使用寿命に至
るものである。
のＦＡ化および省力化に伴ない、切削条件の多様化に対
応できる切削工具の開発が望まれているが、上記の従来
（Ｔｉ，Ｍ）ＣＮ基サーメット製切削工具の場合、例え
ばこれを鋼の断続切削に用いた場合には、切刃に欠損や
チッピングが発生し易く、比較的短時間で使用寿命に至
るものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明者等は、
上述のような観点から、耐欠損性のすぐれた切削工具を
開発すべく、特に上記の従来（Ｔｉ，Ｍ）ＣＮ基サーメ
ット製切削工具に着目し、研究を行なった結果、切削工
具を構成するサーメットにおける分散相形成成分として
の（Ｔｉ，Ｍ）ＣＮを、（Ｔｉ，Ｚｒ）ＣＮに特定する
と共に、結合相形成成分としてのＣｏおよび／またはＮ
ｉの含有量を０．２〜８％に相対的に低減し、このＣｏ
およびＮｉの含有量の低減による焼結性の低下は、５〜
３０％の酸化ジルコニウム（以下、ＺｒＯ2 で示す）お
よび／またはＭｇＯ，ＣａＯ，Ｙ2 Ｏ3 ，ＣｅＯ2 など
のうちの１種または２種以上を０．５〜１５モル％の割
合で固溶含有してなる安定化ＺｒＯ2 を含有させること
により阻止して、サーメットの強度および靭性の低下を
抑制した上で、同じく分散相形成成分として５〜３０％
のほう化ジルコニウム（以下、ＺｒＢ2 で示す）および
／またはほう化チタン（以下、ＴｉＢ2 で示す）を含有
させると、このＺｒＢ2 およびＴｉＢ2 によって耐欠損
性が一段と向上するようになり、この結果の（Ｔｉ，Ｚ
ｒ）ＣＮ基サーメット製切削工具は、連続切削ですぐれ
た耐摩耗性を示すほか、特に断続切削で切刃に欠損やチ
ッピングの発生がない、すぐれた耐欠損性を示すという
研究結果を得たのである。
上述のような観点から、耐欠損性のすぐれた切削工具を
開発すべく、特に上記の従来（Ｔｉ，Ｍ）ＣＮ基サーメ
ット製切削工具に着目し、研究を行なった結果、切削工
具を構成するサーメットにおける分散相形成成分として
の（Ｔｉ，Ｍ）ＣＮを、（Ｔｉ，Ｚｒ）ＣＮに特定する
と共に、結合相形成成分としてのＣｏおよび／またはＮ
ｉの含有量を０．２〜８％に相対的に低減し、このＣｏ
およびＮｉの含有量の低減による焼結性の低下は、５〜
３０％の酸化ジルコニウム（以下、ＺｒＯ2 で示す）お
よび／またはＭｇＯ，ＣａＯ，Ｙ2 Ｏ3 ，ＣｅＯ2 など
のうちの１種または２種以上を０．５〜１５モル％の割
合で固溶含有してなる安定化ＺｒＯ2 を含有させること
により阻止して、サーメットの強度および靭性の低下を
抑制した上で、同じく分散相形成成分として５〜３０％
のほう化ジルコニウム（以下、ＺｒＢ2 で示す）および
／またはほう化チタン（以下、ＴｉＢ2 で示す）を含有
させると、このＺｒＢ2 およびＴｉＢ2 によって耐欠損
性が一段と向上するようになり、この結果の（Ｔｉ，Ｚ
ｒ）ＣＮ基サーメット製切削工具は、連続切削ですぐれ
た耐摩耗性を示すほか、特に断続切削で切刃に欠損やチ
ッピングの発生がない、すぐれた耐欠損性を示すという
研究結果を得たのである。
【０００５】この発明は、上記の研究結果にもとづいて
なされたものであって、結合相形成成分としてＣｏおよ
び／またはＮｉ：０．２〜８％、を含有し、さらに以下
いずれも分散相形成成分として、ＺｒＯ2 および／また
は安定化ＺｒＯ2 ：５〜３０％、ＺｒＢ2 および／また
はＴｉＢ2 ：５〜３０％、を含有し、残りが（Ｔｉ，Ｚ
ｒ）ＣＮと不可避不純物からなる組成を有する（Ｔｉ，
Ｚｒ）ＣＮ基サーメットで構成してなる切削工具に特徴
を有するものである。
なされたものであって、結合相形成成分としてＣｏおよ
び／またはＮｉ：０．２〜８％、を含有し、さらに以下
いずれも分散相形成成分として、ＺｒＯ2 および／また
は安定化ＺｒＯ2 ：５〜３０％、ＺｒＢ2 および／また
はＴｉＢ2 ：５〜３０％、を含有し、残りが（Ｔｉ，Ｚ
ｒ）ＣＮと不可避不純物からなる組成を有する（Ｔｉ，
Ｚｒ）ＣＮ基サーメットで構成してなる切削工具に特徴
を有するものである。
【０００６】つぎに、この発明の切削工具において、こ
れを構成するサーメットの成分組成を上記の通りに限定
した理由を説明する。 （ａ） ＣｏおよびＮｉ これらの成分には、焼結を可能ならしめ、焼結後は結合
相を形成して、強度および靭性の向上に寄与する作用が
あるが、その含有量が０．２％未満では前記作用に所望
の効果が得られず、一方その含有量が８％を越えると耐
摩耗性が急激に低下するようになることから、その含有
量を０．２〜８％を定めた。
れを構成するサーメットの成分組成を上記の通りに限定
した理由を説明する。 （ａ） ＣｏおよびＮｉ これらの成分には、焼結を可能ならしめ、焼結後は結合
相を形成して、強度および靭性の向上に寄与する作用が
あるが、その含有量が０．２％未満では前記作用に所望
の効果が得られず、一方その含有量が８％を越えると耐
摩耗性が急激に低下するようになることから、その含有
量を０．２〜８％を定めた。
【０００７】（ｂ） ＺｒＯ2 および安定化ＺｒＯ2 これらの成分には、上記の通り結合相形成成分の含有量
を０．２〜８％に低くしても、すぐれた焼結性を発揮せ
しめ、もって強度と靭性の低下を防止する作用がある
が、その含有量が５％未満では前記作用に所望の効果が
得られず、一方その含有量が３０％を越えると耐摩耗性
が低下するようになることから、その含有量を５〜３０
％と定めた。
を０．２〜８％に低くしても、すぐれた焼結性を発揮せ
しめ、もって強度と靭性の低下を防止する作用がある
が、その含有量が５％未満では前記作用に所望の効果が
得られず、一方その含有量が３０％を越えると耐摩耗性
が低下するようになることから、その含有量を５〜３０
％と定めた。
【０００８】（ｃ） ＺｒＢ2 およびＴｉＢ2 これらの成分には、耐欠損性を向上させる作用がある
が、その含有量が５％未満では所望の耐欠損性向上効果
が得られず、一方その含有量が３０％を越えると焼結性
が低下し、所望の高強度を確保するのが困難になること
から、その含有量を５〜３０％と定めた。
が、その含有量が５％未満では所望の耐欠損性向上効果
が得られず、一方その含有量が３０％を越えると焼結性
が低下し、所望の高強度を確保するのが困難になること
から、その含有量を５〜３０％と定めた。
【０００９】
【実施例】この発明の切削工具を実施例により具体的に
説明する。原料粉末として、いずれも０．５〜１．５μ
ｍの平均粒径を有するＣｏ粉末、Ｎｉ粉末、ＺｒＯ2 粉
末、Ｙ2 Ｏ3 ：３モル％含有の安定化ＺｒＯ2 粉末（表
には（ａ）で示す）、ＭｇＯ：３モル％含有の安定化Ｚ
ｒＯ2 粉末（同（ｂ）で示す）、ＣｅＯ2 ：８モル％含
有の安定化ＺｒＯ2 粉末（同（ｃ）で示す）、Ｃｅ
Ｏ2 ：１２モル％含有の安定化ＺｒＯ2 粉末（同（ｄ）
で示す）、ＴｉＢ2 粉末、およびＺｒＢ2 粉末、さらに
いずれも（Ｔｉ，Ｚｒ）ＣＮ形成のためのＴｉＣ粉末、
ＴｉＮ粉末、ＴｉＣＮ粉末、ＺｒＣ粉末、ＺｒＮ粉末、
ＺｒＣＮ粉末、（Ｔｉ，Ｚｒ）Ｃ粉末、（Ｔｉ，Ｚｒ）
Ｎ粉末、および（Ｔｉ，Ｚｒ）ＣＮ粉末を用意し、これ
ら原料粉末を、表１，２に示される配合組成に配合し、
ボールミルで７２時間湿式混合し、乾燥した後、１ton/
cm2 の圧力で圧粉体にプレス成形し、この圧粉体に窒素
雰囲気中、１４００〜１６００℃の範囲内の所定温度に
１時間保持の条件で普通焼結を施し、さらに引続いて圧
力：１５００気圧、温度：１４００℃の条件でＨＩＰ処
理を施すことにより、実質的に配合組成と同じ成分組成
をもち、かつＳＮＧＮ１２０４０８のスローアウエイチ
ップ形状をもった本発明（Ｔｉ，Ｚｒ）ＣＮ基サーメッ
ト製切削工具（以下、本発明切削工具という）１〜１
３、および上記の従来（Ｔｉ，Ｍ）ＣＮ基サーメット製
切削工具の範疇にあるが、Ｃｏおよび／またはＮｉ含有
量を本発明切削工具に対応して低くした従来（Ｔｉ，Ｚ
ｒ）ＣＮ基サーメット製切削工具（以下、従来切削工具
という）１〜３をそれぞれ製造した。
説明する。原料粉末として、いずれも０．５〜１．５μ
ｍの平均粒径を有するＣｏ粉末、Ｎｉ粉末、ＺｒＯ2 粉
末、Ｙ2 Ｏ3 ：３モル％含有の安定化ＺｒＯ2 粉末（表
には（ａ）で示す）、ＭｇＯ：３モル％含有の安定化Ｚ
ｒＯ2 粉末（同（ｂ）で示す）、ＣｅＯ2 ：８モル％含
有の安定化ＺｒＯ2 粉末（同（ｃ）で示す）、Ｃｅ
Ｏ2 ：１２モル％含有の安定化ＺｒＯ2 粉末（同（ｄ）
で示す）、ＴｉＢ2 粉末、およびＺｒＢ2 粉末、さらに
いずれも（Ｔｉ，Ｚｒ）ＣＮ形成のためのＴｉＣ粉末、
ＴｉＮ粉末、ＴｉＣＮ粉末、ＺｒＣ粉末、ＺｒＮ粉末、
ＺｒＣＮ粉末、（Ｔｉ，Ｚｒ）Ｃ粉末、（Ｔｉ，Ｚｒ）
Ｎ粉末、および（Ｔｉ，Ｚｒ）ＣＮ粉末を用意し、これ
ら原料粉末を、表１，２に示される配合組成に配合し、
ボールミルで７２時間湿式混合し、乾燥した後、１ton/
cm2 の圧力で圧粉体にプレス成形し、この圧粉体に窒素
雰囲気中、１４００〜１６００℃の範囲内の所定温度に
１時間保持の条件で普通焼結を施し、さらに引続いて圧
力：１５００気圧、温度：１４００℃の条件でＨＩＰ処
理を施すことにより、実質的に配合組成と同じ成分組成
をもち、かつＳＮＧＮ１２０４０８のスローアウエイチ
ップ形状をもった本発明（Ｔｉ，Ｚｒ）ＣＮ基サーメッ
ト製切削工具（以下、本発明切削工具という）１〜１
３、および上記の従来（Ｔｉ，Ｍ）ＣＮ基サーメット製
切削工具の範疇にあるが、Ｃｏおよび／またはＮｉ含有
量を本発明切削工具に対応して低くした従来（Ｔｉ，Ｚ
ｒ）ＣＮ基サーメット製切削工具（以下、従来切削工具
という）１〜３をそれぞれ製造した。
【００１０】
【表１】
【００１１】
【表２】
【００１２】つぎに、この結果得られた各種の切削工具
について、被削材：ＳＣＭ４４０の丸棒、切削速度：４
００ｍ／min.、送り：０．３mm/rev. 、切込み：２mm、
切削時間：１０min.、の条件での鋼の乾式連続切削試
験、並びに、被削材：ＳＣＭ４４０の４本縦溝つき丸
棒、切削速度：３８０ｍ／min.、送り：０．２２mm/re
v. 、切込み：１mm、切削時間：１０min.、の条件での
鋼の湿式断続切削試験を行ない、いずれの切削試験でも
切刃の逃げ面摩耗幅を測定した。これらの測定結果を表
１，２に示した。
について、被削材：ＳＣＭ４４０の丸棒、切削速度：４
００ｍ／min.、送り：０．３mm/rev. 、切込み：２mm、
切削時間：１０min.、の条件での鋼の乾式連続切削試
験、並びに、被削材：ＳＣＭ４４０の４本縦溝つき丸
棒、切削速度：３８０ｍ／min.、送り：０．２２mm/re
v. 、切込み：１mm、切削時間：１０min.、の条件での
鋼の湿式断続切削試験を行ない、いずれの切削試験でも
切刃の逃げ面摩耗幅を測定した。これらの測定結果を表
１，２に示した。
【００１３】
【発明の効果】表１，２に示される結果から、本発明切
削工具１〜１３は、いずれも連続切削では従来切削工具
１〜３に比してすぐれた耐摩耗性を示し、かつ断続切削
でも従来切削工具１〜３に比して一段とすぐれた耐欠損
性を示し、長期に亘ってすぐれた切削性能を発揮するこ
とが明らかである。上述のように、この発明の切削工具
は、連続切削ですぐれた耐摩耗性を示すばかりでなく、
断続切削でも切刃に欠けやチッピングの発生なく、すぐ
れた耐欠損性を示すので、切削加工の多様化に十分満足
して対応することができるなど工業上有用な特性を有す
るのである。
削工具１〜１３は、いずれも連続切削では従来切削工具
１〜３に比してすぐれた耐摩耗性を示し、かつ断続切削
でも従来切削工具１〜３に比して一段とすぐれた耐欠損
性を示し、長期に亘ってすぐれた切削性能を発揮するこ
とが明らかである。上述のように、この発明の切削工具
は、連続切削ですぐれた耐摩耗性を示すばかりでなく、
断続切削でも切刃に欠けやチッピングの発生なく、すぐ
れた耐欠損性を示すので、切削加工の多様化に十分満足
して対応することができるなど工業上有用な特性を有す
るのである。
Claims (1)
- 【請求項１】 結合相形成成分としてＣｏおよびＮｉの
うちの１種または２種：０．２〜８％、を含有し、さら
に以下いずれも分散相形成成分として、 酸化ジルコニウムおよび安定化酸化ジルコニウムのうち
の１種または２種：５〜３０％、 ほう化ジルコニウムおよびほう化チタンのうちの１種ま
たは２種：５〜３０％、を含有し、残りがＴｉとＺｒの
炭窒化物固溶体および不可避不純物からなる組成（以下
重量％）を有するＴｉとＺｒの炭窒化物固溶体基サーメ
ットで構成したことを特徴とする耐欠損性のすぐれたＴ
ｉとＺｒの炭窒化物固溶体基サーメット製切削工具。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28505992A JPH06114608A (ja) | 1992-09-30 | 1992-09-30 | 耐欠損性のすぐれたＴｉとＺｒの炭窒化物固溶体基サーメット製切削工具 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28505992A JPH06114608A (ja) | 1992-09-30 | 1992-09-30 | 耐欠損性のすぐれたＴｉとＺｒの炭窒化物固溶体基サーメット製切削工具 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06114608A true JPH06114608A (ja) | 1994-04-26 |
Family
ID=17686633
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28505992A Withdrawn JPH06114608A (ja) | 1992-09-30 | 1992-09-30 | 耐欠損性のすぐれたＴｉとＺｒの炭窒化物固溶体基サーメット製切削工具 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06114608A (ja) |
-
1992
- 1992-09-30 JP JP28505992A patent/JPH06114608A/ja not_active Withdrawn
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19991130 |