JPH0616962B2

JPH0616962B2 - 炭化チタン基サーメット製切削チップ

Info

Publication number: JPH0616962B2
Application number: JP60221547A
Authority: JP
Inventors: 寛範吉村; 二郎小谷; 賢一西垣; 啓中原
Original assignee: Mitsubishi Materials Corp
Current assignee: Mitsubishi Materials Corp
Priority date: 1985-10-04
Filing date: 1985-10-04
Publication date: 1994-03-09
Anticipated expiration: 2009-03-09
Also published as: JPS6279904A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は、すぐれた耐塑性変形性と耐衝撃性を有し、
さらに耐摩耗性にもすぐれた炭化チタン（以下、ＴｉＣ
で示す）基サーメット製切削チップに関するものであ
る。

〔従来の技術〕

従来、ＴｉＣ基サーメット製切削チップとして多くのも
のが提案され、この中で、例えば、結合相形成成分として、Ｎｉ：15％、いずれも硬質相形成成分として、窒化チタン（以下、ＴｉＮで示す）：25％、炭化モリブデン（以下、Ｍｏ_２Ｃで示す）：10％、ＴｉＣ：残り、からなる配合組成（以上、重量％、以下％は重量％を示
す）を有するＴｉＣ基サーメットで構成された切削チッ
プが広く実用に供されていることは良く知られるところ
である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、上記の従来ＴｉＣ基サーメット製切削チップ
は、これを耐塑性変形性および耐衝撃性が要求される、
例えば断続切削に使用した場合、これらの特性不足が原
因で切刃に欠けやチッピングなどが発生し易く、実用に
供することができないのが現状である。

〔問題点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、連続切
削は勿論のこと、断続切削にも切刃に欠けやチッピング
の発生なく、すぐれた耐摩耗性を発揮するＴｉＣ基サー
メット製切削チップを開発すべく研究を行った結果、切
削チップを、いずれも結合相形成成分として、Ｗ：２〜10％、ＣｏおよびＮｉのうちの１種または２種：５〜20％、いずれも硬質相形成成分として、ＴｉＮ：１５〜２５％未満、炭化タンタル：（以下、ＴａＣで示す）：５〜15％、炭化タングステン（以下、ＷＣで示す）：５〜15％、ＴｉＮ：残り、からなる配合組成を有するＴｉＣ基サーメットで構成す
ると、この結果のＴｉＣ基サーメット製切削チップは、
すぐれた耐塑性変形性と耐衝撃性を有するので、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
摩耗性を示し、かつ連続切削でもすぐれた耐摩耗性を長
期に亘って発揮するという研究結果を得たのである。

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、いずれも結合相形成成分として、Ｗ：２〜10％、ＣｏおよびＮｉのうちの１種または２種：５〜20％、いずれも硬質相形成成分として、ＴｉＮ：15〜25％未満、ＴａＣ：５〜15％、ＷＣ：５〜15％、ＴｉＣ：残り、からなる配合組成を有するＴｉＣ基サーメットで構成し
てなる、耐塑性変形性および耐衝撃性、さらに耐摩耗性
にすぐれたＴｉＣ基サーメット製切削チップに特徴を有
するものである。

つぎに、この発明の切削チップにおいて、これを構成す
るＴｉＣ基サーメットの配合組成を上記の通りに限定し
た理由を説明する。

(a) ＷＷ成分には、ＣｏおよびＮｉと固溶体を形成し、チップ
の耐塑性変形性を向上させる作用があるが、その割合が
２％未満では前記作用に所望の効果が得られず、一方そ
の割合が10％を越えると、焼結性の低下が原因で、チッ
プの靭性に低下傾向が現われるようになることから、そ
の割合を２〜10％と定めた。

(b) ＣｏおよびＮｉこれらの成分には、Ｗ成分と共に結合相を形成して、チ
ップの耐衝撃性を向上させる作用があるが、その割合が
５％未満では所望の耐衝撃性を確保することができず、
一方その割合が20％を越えると、チップの耐塑性変形性
に低下傾向が現われるようになることから、その割合を
５〜20％と定めた。

(c) ＴｉＮＴｉＮ成分には、焼結時における粒成長を抑制し、かつ
チップの耐衝撃性を向上させる作用があるが、その割合
が15％未満では前記作用に所望の効果が得られず、一方
その割合が25％以上になると、耐衝撃性に低下傾向が現
われるようになることから、その割合を15〜25％未満と
定めた。

(d) ＴａＣＴａＣ成分には、チップの耐酸化性を著しく向上させ、
もって高速切削性能を一段と高める作用があるが、その
割合が５％未満では前記作用に所望の効果が得られず、
一方その割合が15％を越えても前記作用により一層の向
上効果が得られず、経済性を考慮して、その割合を５〜
15％と定めた。

(e) ＷＣＷＣ成分には、硬質相形成成分の結合相形成成分とのぬ
れ性を高め、もってチップの耐衝撃性を一段と向上させ
る作用があるが、その割合が５％未満では所望の耐衝撃
性を確保することができず、一方その割合が15％を越え
ると、チップの耐摩耗性に低下傾向が現われるようにな
ることから、その割合を５〜15％と定めた。

〔実施例〕

つぎに、この発明の切削チップを実施例により具体的に
説明する。

原料粉末として、平均粒径：１μｍのＷ粉末、同１．２
μｍのＣｏ粉末、同１．８μｍのＮｉ粉末、同１．５μ
ｍのＴｉＮ粉末、同１μｍのＴａＣ粉末、同０．８μｍ
のＷＣ粉末、および同１．２μｍのＴｉＣ粉末、さらに
従来切削チップを製造する目的で同１．５μｍのＭｏ_２
Ｃ粉末を用意し、これら原料粉末をそれぞれ第１表に示
される配合組成に配合し、ボールミルにて72時間湿式混
合し、乾燥した後、15kg／mm^２の圧力にて圧粉体にプレ
ス成形し、ついでこの圧粉体を、いずれも窒素雰囲気
中、第１表に示される条件で焼結することによって、実質的に配合組成と同一の成分組成をもち、かつIS
O・SNG432の形状をもった本発明切削チップ１〜15、比
較切削チップ１〜９、および従来切削チップをそれぞれ
製造した。

なお、比較切削チップ１〜９は、いずれも構成成分のう
ちのいずれかの成分割合（第１表に＊印を付す）がこの
発明の範囲から外れた組成をもつものである。

ついで、上記の本発明切削チップ１〜15、比較切削チッ
プ１〜９、および従来切削チップについて、被削材：SNCM439（硬さ：Ｈ_Ｂ230）、切削速度：160ｍ／min、送り：0.45mm/rev．、切込み：1.5mm、切削時間：10min、の条件での鋼丸棒の連続切削試験、並びに、被削材：SNCM439（硬さ：Ｈ_Ｂ280）、切削速度：140ｍ／min、送り：0.3mm/rev．、切込み：３mm、切削時間：３min、の条件での鋼角材の断続切削試験を行ない、前者の連続
切削試験では、耐摩耗性を評価する目的で切刃の逃げ面
摩耗幅を測定し、かつ耐塑性変形性を評価する目的で切
刃先端部の塑性変形量を測定し、また後者の断続切削試
験では、耐衝撃性を評価する目的で10本の試験切刃数の
うちの欠損発生切刃数を測定した。これらの測定結果を
第１表に示した。

〔発明の効果〕

第１表に示される結果から、本発明切削チップ１〜15
は、いずれも従来切削チップに比して、一段とすぐれた
耐塑性変形性と耐衝撃性を示し、さらに耐摩耗性にもす
ぐれていることが明らかである。

また、比較切削チップ１〜９に見られるように、構成成
分のうちのいずれかの成分割合でもこの発明の範囲から
外れると、耐摩耗性、耐塑性変形性、および耐衝撃性の
うちの少なくともいずれかの性質が劣ったものとなり、
これらの特性をすべて具備したものは得られないことが
明らかである。

上述のように、この発明のＴｉＣ基サーメット製切削チ
ップは、すぐれた耐塑性変形性と耐衝撃性を有し、かつ
耐摩耗性にもすぐれているので、これらの特性が要求さ
れる切削条件下ですぐれた性能を長期に亘って発揮する
のである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者西垣賢一埼玉県大宮市北袋町１丁目297 三菱金属株式会社中央研究所内 (72)発明者中原啓埼玉県大宮市北袋町１丁目297 三菱金属株式会社中央研究所内 (56)参考文献特開昭54−37116（ＪＰ，Ａ) 特開昭59−229431（ＪＰ，Ａ) 特開昭57−27602（ＪＰ，Ａ) 特開昭60−67638（ＪＰ，Ａ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】いずれも結合相形成成分として、Ｗ：２〜10％、ＣｏおよびＮｉのうちの１種または２種：５〜20％、いずれも硬質相形成成分として、窒化チタン：15〜25％未満、炭化タンタル：５〜15％、炭化タングステン：５〜15％、炭化チタン：残り、からなる配合組成（以上重量％）を有する炭化チタン基
サーメットで構成したことを特徴とする耐塑性変形性お
よび耐衝撃性のすぐれた炭化チタン基サーメット製切削
チップ。