JPH0655311A - 耐摩耗性および耐欠損性のすぐれた表面被覆炭化タングステン基超硬合金製切削工具 - Google Patents

耐摩耗性および耐欠損性のすぐれた表面被覆炭化タングステン基超硬合金製切削工具

Info

Publication number
JPH0655311A
JPH0655311A JP4235268A JP23526892A JPH0655311A JP H0655311 A JPH0655311 A JP H0655311A JP 4235268 A JP4235268 A JP 4235268A JP 23526892 A JP23526892 A JP 23526892A JP H0655311 A JPH0655311 A JP H0655311A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cemented carbide
resistance
cutting tool
tensile stress
cutting
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP4235268A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3236899B2 (ja
Inventor
Hironori Yoshimura
寛範 吉村
Giichi Okada
義一 岡田
Toshikatsu Sudo
俊克 須藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Materials Corp
Original Assignee
Mitsubishi Materials Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Materials Corp filed Critical Mitsubishi Materials Corp
Priority to JP23526892A priority Critical patent/JP3236899B2/ja
Publication of JPH0655311A publication Critical patent/JPH0655311A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3236899B2 publication Critical patent/JP3236899B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Cutting Tools, Boring Holders, And Turrets (AREA)
  • Ceramic Products (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 耐摩耗性および耐欠損性のすぐれた表面被覆
WC基超硬合金製切削工具を提供する。 【構成】 基体表面に化学蒸着法により引張応力を有す
る硬質被覆層を蒸着形成してなる表面被覆WC基超硬合
金製切削工具の切刃すくい面部分における硬質被覆層の
もつ引張応力を実質的に除去するか、あるいは前記すく
い面部分の硬質被覆層に45kg/mm2 以下の圧縮応力を
付与してなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、例えば鋼の連続切削
ではすぐれた耐摩耗性を示し、かつ断続切削ではすぐれ
た耐欠損性を発揮する表面被覆炭化タングステン(以
下、WCで示す)基超硬合金製切削工具に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】従来、一般に、WC基超硬合金基体の表
面に、例えばTiの炭化物、窒化物、炭窒化物、炭酸化
物、および炭窒酸化物、並びに酸化アルミニウム(以
下、それぞれTiC、TiN、TiCN、TiCO、お
よびTiCNO、並びにAl2 3 で示す)などのうち
の1種の単層または2種以上の複層からなる硬質被覆層
を化学蒸着法により5〜20μmの平均層厚で蒸着形成
してなる表面被覆WC基超硬合金製切削工具が鋼などの
連続切削に用いられていることは良く知られるところで
ある。
【0003】また、上記の従来表面被覆WC基超硬合金
製切削工具を構成する硬質被覆層が、例えば1986年
発行、「日本金属学会誌」、第30巻、第3号に記載さ
れるように、10〜50kg/mm2 程度の引張応力を有す
ることも知られている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】一方、近年の切削加工
の省力化およびFA化はめざましく、これに伴ない、切
削工具には汎用性が強く要求される傾向にあるが、上記
の従来表面被覆WC基超硬合金製切削工具においては、
これを例えば鋼の断続切削に用いた場合、切刃に欠損が
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。
【0005】
【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表面被覆W
C基超硬合金製切削工具を開発すべく、特に上記従来表
面被覆WC基超硬合金製切削工具に着目し研究を行なっ
た結果、上記従来表面被覆WC基超硬合金製切削工具に
おいて、これを構成する化学蒸着法によって形成された
硬質被覆層は上記の通り10〜50kg/mm2 程度の引張
応力を有するが、切刃すくい面部分における前記硬質被
覆層に、例えば鋼球使用のショットブラスト処理などの
機械的微小叩打衝撃処理を施すと、前記硬質被覆層のも
つ引張応力が実質的に除去されるようになり、さらに前
記機械的微小叩打衝撃処理を続行すると、前記切刃すく
い面部分における硬質被覆層には圧縮応力が付与される
ようになり、この圧縮応力が僅か、すなわち45kg/mm
2 以下、望ましくは20kg/mm2 以下であると、この結
果の切刃逃げ面部分の硬質被覆層には通常の引張応力が
存在するが、切刃すくい面部分の硬質被覆層には実質的
に引張応力が存在せず、あるいは前記硬質被覆層に圧縮
応力が存在する場合でも、これが45kg/mm2 以下、望
ましくは20kg/mm2 以下である表面被覆WC基超硬合
金製切削工具は、断続切削ですぐれた耐欠損性を発揮
し、さらに連続切削でもより一段とすぐれた耐摩耗性を
示すようになるという研究結果を得たのである。
【0006】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、WC基超硬合金基体の表面に、
化学蒸着法により引張応力を有する硬質被覆層を蒸着形
成してなる表面被覆WC基超硬合金製切削工具におい
て、切刃の逃げ面部分の硬質被覆層のもつ引張応力を保
持したままで、切刃のすくい面部分の硬質被覆層のもつ
引張応力を実質的に除去するか、あるいは切刃のすくい
面部分の硬質被覆層に45kg/mm2 以下、望ましくは2
0kg/mm2 以下の圧縮応力を付与するか、してなる耐摩
耗性および耐欠損性にすぐれた表面被覆WC基超硬合金
製切削工具に特徴を有するものである。
【0007】なお、この発明の切削工具において、切刃
すくい面部分の硬質被覆層が具備する場合の圧縮応力の
上限値を45kg/mm2 としたのは、45kg/mm2 を越え
た多きな圧縮応力を硬質被覆層がもつようになると、特
に連続切削での耐摩耗性が急激に低下するようになると
いう理由によるものである。
【0008】
【実施例】つぎに、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、平均粒径:3μm
を有するWC粉末、同1.5μmの(Ti,W)C粉末
(TiC/WC=重量比で30/70)、同1.2μm
の(Ti,W)CN粉末(TiC/TiN/WC=重量
比で24/20/56)、同1.3μmの(Ta,N
b)C粉末(TaC/NbC=重量比で90/10)、
および同1.2μmのCo粉末を用意し、これら原料粉
末を表1に示される配合組成に配合し、ボールミルで7
2時間湿式混合し、乾燥した後、圧粉体にプレス成形
し、ついでこの圧粉体を1×10-2torrの真空中、温
度:1450℃に1時間保持の条件で真空焼結して、い
ずれもISO・CNMG120408の形状をもったW
C基超硬合金基体A〜C、およびCo富化表面部(最大
Co含有量:13%、厚さ:20μm)を有するWC基
超硬合金基Dをそれぞれ製造した。また、上記WC基超
硬合金基体Cについては、これに100torrのメタンガ
ス雰囲気中、温度:1400℃に1時間保持の条件で浸
炭処理を施すことにより、その表面部に最大Co含有
量:17重量%、厚さ:40μmのCo富化表面層を形
成した。
【0009】ついで、これらのWC基超硬合金基体A〜
Dの表面に、通常の化学蒸着装置を用い、通常の条件で
表2に示される組成および平均層厚の硬質被覆層を形成
することにより従来表面被覆WC基超硬合金製切削工具
(以下、従来被覆超硬合金製切削工具という)1〜8を
それぞれ製造した。
【0010】さらに、引続いて上記従来被覆超硬合金製
切削工具1〜8の切刃すくい面部分および/または逃げ
面部分に、それぞれショットとして平均径:0.3mmφ
の鋼球を用い、投射速度:50〜90m/分、投射時
間:50〜200秒の条件でショットブラスト処理を施
すことにより表3,4に示される残留応力を切刃すくい
面部分および逃げ面部分に有する本発明表面被覆WC基
超硬合金製切削工具(以下、本発明被覆超硬合金製切削
工具という)1〜8、および比較表面被覆WC基超硬合
金製切削工具(以下、比較被覆超硬合金製切削工具とい
う)1〜8をそれぞれ製造した。したがって、本発明被
覆超硬合金製切削工具1〜8および比較被覆超硬合金製
切削工具1〜8のそれぞれの硬質被覆層の組成および平
均層厚は、従来被覆超硬合金製切削工具1〜8のそれと
それぞれ対応して同一となる。
【0011】なお、比較被覆超硬合金製切削工具1〜8
は、切刃すくい面部分および/または逃げ面部分におけ
る硬質被覆層の残留応力分布がこの発明の範囲から外れ
たものである。また、表4には、従来被覆超硬合金製切
削工具1〜8の切刃すくい面部分および逃げ面部分にお
ける硬質被覆層のX線法による残留応力の測定結果も示
した。
【0012】
【表1】
【0013】
【表2】
【0014】
【表3】
【0015】
【表4】
【0016】つぎに、この結果得られた各種の被覆超硬
合金製切削工具について、 被削材:SCM440(硬さ:HB 220)の丸棒、 切削速度:220m/min.、 送り:0.25mm/rev.、 切込み:1.5mm、 切削時間:30分、 の条件での鋼の乾式連続切削試験、並びに、 被削材:SNCM439(硬さ:HB 260)の角材、 切削速度:100m/min.、 送り:0.3mm/rev.、 切込み:1.5mm、 の条件での鋼の乾式断続切削試験を行ない、上記連続切
削試験では切刃逃げ面の摩耗幅を測定し、上記断続切削
試験では切刃に欠損が発生するまでの切削時間を測定し
た。これらの測定結果を表3,4に示した。
【0017】
【発明の効果】表3,4に示される結果から、本発明被
覆超硬合金製切削工具1〜8は、いずれも従来被覆超硬
合金製切削工具1〜8に比して、連続切削では相対的に
より一段とすぐれた耐摩耗性を示し、かつ断続切削で
は、従来被覆超硬合金製切削工具1〜8がきわめて短時
間の切削で切刃に欠損が発生し、実用に供することがで
きないのに対して、すぐれた切削性能を長期に亘って発
揮し、すぐれた耐欠損性を示すことが明らかであり、ま
た比較被覆超硬合金製切削工具1〜8に見られるよう
に、切刃すくい面部分および逃げ面部分における硬質被
覆層の残留応力分布がこの発明の切削工具のそれと異な
ると、耐摩耗性および耐欠損性のうちの少なくともいず
れかの特性が劣ったものになることが明らかである。
【0018】上述のように、この発明の表面被覆WC基
超硬合金製切削工具は、連続切削ではより一段とすぐれ
た耐摩耗性を示し、さらに断続切削でもすぐれた耐欠損
性を示し、連続切削と断続切削のいずれへの実用におい
てもすぐれた切削性能を長期に亘って発揮するのであ
る。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成4年10月7日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0010
【補正方法】変更
【補正内容】
【0010】さらに、引続いて上記従来被覆超硬合金製
切削工具1〜8の切刃すくい面部分および/または逃げ
面部分に、それぞれショットとして平均径:0.3mmφ
の鋼球を用い、投射速度:50〜90m/、投射時
間:50〜200秒の条件でショットブラスト処理を施
すことにより表3,4に示される残留応力を切刃すくい
面部分および逃げ面部分に有する本発明表面被覆WC基
超硬合金製切削工具(以下、本発明被覆超硬合金製切削
工具という)1〜8、および比較表面被覆WC基超硬合
金製切削工具(以下、比較被覆超硬合金製切削工具とい
う)1〜8をそれぞれ製造した。したがって、本発明被
覆超硬合金製切削工具1〜8および比較被覆超硬合金製
切削工具1〜8のそれぞれの硬質被覆層の組成および平
均層厚は、従来被覆超硬合金製切削工具1〜8のそれと
それぞれ対応して同一となる。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 炭化タングステン基超硬合金基体の表面
    に、化学蒸着法により引張応力を有する硬質被覆層を蒸
    着形成してなる表面被覆炭化タングステン基超硬合金製
    切削工具において、 切刃の逃げ面部分の硬質被覆層のもつ引張応力を保持し
    たままで、切刃のすくい面部分の硬質被覆層のもつ引張
    応力を実質的に除去してなる、耐摩耗性および耐欠損性
    のすぐれた表面被覆炭化タングステン基超硬合金製切削
    工具。
  2. 【請求項2】 炭化タングステン基超硬合金基体の表面
    に、化学蒸着法により引張応力を有する硬質被覆層を蒸
    着形成してなる表面被覆炭化タングステン基超硬合金製
    切削工具において、 切刃の逃げ面部分の硬質被覆層のもつ引張応力を保持し
    たままで、切刃のすくい面部分の硬質被覆層に45kg/
    mm2 以下の圧縮応力を付与してなる、耐摩耗性および耐
    欠損性のすぐれた表面被覆炭化タングステン基超硬合金
    製切削工具。
JP23526892A 1992-08-11 1992-08-11 耐摩耗性および耐欠損性のすぐれた表面被覆炭化タングステン基超硬合金製切削工具の製造法 Expired - Lifetime JP3236899B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP23526892A JP3236899B2 (ja) 1992-08-11 1992-08-11 耐摩耗性および耐欠損性のすぐれた表面被覆炭化タングステン基超硬合金製切削工具の製造法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP23526892A JP3236899B2 (ja) 1992-08-11 1992-08-11 耐摩耗性および耐欠損性のすぐれた表面被覆炭化タングステン基超硬合金製切削工具の製造法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0655311A true JPH0655311A (ja) 1994-03-01
JP3236899B2 JP3236899B2 (ja) 2001-12-10

Family

ID=16983581

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP23526892A Expired - Lifetime JP3236899B2 (ja) 1992-08-11 1992-08-11 耐摩耗性および耐欠損性のすぐれた表面被覆炭化タングステン基超硬合金製切削工具の製造法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3236899B2 (ja)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006046498A1 (ja) * 2004-10-29 2006-05-04 Sumitomo Electric Hardmetal Corp. 表面被覆切削工具
WO2006064724A1 (ja) 2004-12-14 2006-06-22 Sumitomo Electric Hardmetal Corp. 表面被覆切削工具
WO2006070538A1 (ja) * 2004-12-27 2006-07-06 Sumitomo Electric Hardmetal Corp. 表面被覆切削工具
JP2006231512A (ja) * 2005-02-25 2006-09-07 Sandvik Intellectual Property Ab 被覆切削工具インサート
JP2007007847A (ja) * 2005-06-17 2007-01-18 Sandvik Intellectual Property Ab 被覆切削工具インサート
JP2008100346A (ja) * 2006-10-18 2008-05-01 Sandvik Intellectual Property Ab 被覆された切削工具インサート
US20100255345A1 (en) * 2007-06-28 2010-10-07 Kennametal Inc. Coated pcbn cutting insert, coated pcbn cutting tool using such coated pcbn cutting insert, and method for making the same
USRE41972E1 (en) 1994-07-20 2010-11-30 Sandvik Intellectual Property Ab Aluminum oxide coated tool
US20110064530A1 (en) * 2007-06-28 2011-03-17 Kennametal Inc. Coated ceramic cutting insert and method for making the same

Cited By (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
USRE41972E1 (en) 1994-07-20 2010-11-30 Sandvik Intellectual Property Ab Aluminum oxide coated tool
KR100817658B1 (ko) * 2004-10-29 2008-03-27 스미또모 덴꼬오 하드메탈 가부시끼가이샤 표면 피복 절삭 공구
WO2006046498A1 (ja) * 2004-10-29 2006-05-04 Sumitomo Electric Hardmetal Corp. 表面被覆切削工具
US8012611B2 (en) 2004-10-29 2011-09-06 Sumitomo Electric Hardmetal Corp. Surface-coated cutting tool
JPWO2006046498A1 (ja) * 2004-10-29 2008-05-22 住友電工ハードメタル株式会社 表面被覆切削工具
US7972714B2 (en) 2004-12-14 2011-07-05 Sumitomo Electric Hardmetal Corp. Coated cutting tool
WO2006064724A1 (ja) 2004-12-14 2006-06-22 Sumitomo Electric Hardmetal Corp. 表面被覆切削工具
US7803464B2 (en) 2004-12-27 2010-09-28 Sumitomo Electric Hardmetal Corp. Surface-coated cutting tool
WO2006070538A1 (ja) * 2004-12-27 2006-07-06 Sumitomo Electric Hardmetal Corp. 表面被覆切削工具
JP4739236B2 (ja) * 2004-12-27 2011-08-03 住友電工ハードメタル株式会社 表面被覆切削工具
JP2010269446A (ja) * 2005-02-25 2010-12-02 Sandvik Intellectual Property Ab 被覆切削工具インサート
JP2006231512A (ja) * 2005-02-25 2006-09-07 Sandvik Intellectual Property Ab 被覆切削工具インサート
JP2013163264A (ja) * 2005-02-25 2013-08-22 Sandvik Intellectual Property Ab 被覆切削工具インサート
JP4624940B2 (ja) * 2005-02-25 2011-02-02 サンドビック インテレクチュアル プロパティー アクティエボラーグ 切削工具インサートを製造する方法
JP2007007847A (ja) * 2005-06-17 2007-01-18 Sandvik Intellectual Property Ab 被覆切削工具インサート
US8318293B2 (en) 2005-06-17 2012-11-27 Sandvik Intellectual Property Ab Coated cutting tool insert
JP2008100346A (ja) * 2006-10-18 2008-05-01 Sandvik Intellectual Property Ab 被覆された切削工具インサート
US20110064530A1 (en) * 2007-06-28 2011-03-17 Kennametal Inc. Coated ceramic cutting insert and method for making the same
US8475944B2 (en) * 2007-06-28 2013-07-02 Kennametal Inc. Coated ceramic cutting insert and method for making the same
US8865260B2 (en) 2007-06-28 2014-10-21 Kennametal Inc. Method of making a coated ceramic cutting insert
US8557406B2 (en) * 2007-06-28 2013-10-15 Kennametal Inc. Coated PCBN cutting insert, coated PCBN cutting tool using such coated PCBN cutting insert, and method for making the same
US20100255345A1 (en) * 2007-06-28 2010-10-07 Kennametal Inc. Coated pcbn cutting insert, coated pcbn cutting tool using such coated pcbn cutting insert, and method for making the same

Also Published As

Publication number Publication date
JP3236899B2 (ja) 2001-12-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1548154A2 (en) Surface-coated cermet cutting tool with hard coating layer having excellend chipping resistance
US20210001409A1 (en) Surface-coated cutting tool
JP3087465B2 (ja) 耐摩耗性および耐欠損性のすぐれた表面被覆炭窒化チタン基サーメット製切削工具の製造法
JPH11124672A (ja) 被覆超硬合金
JP2867803B2 (ja) 耐チッピング性にすぐれた表面被覆炭化タングステン基超硬合金製切削工具
JPH0655311A (ja) 耐摩耗性および耐欠損性のすぐれた表面被覆炭化タングステン基超硬合金製切削工具
JP2757581B2 (ja) 表面被覆切削工具
JP3087503B2 (ja) 耐摩耗性および耐欠損性のすぐれた表面被覆炭化タングステン基超硬合金製切削工具の製造法
JP3087504B2 (ja) 耐摩耗性および耐欠損性のすぐれた表面被覆炭化タングステン基超硬合金製切削工具の製造法
JPH1121651A (ja) 耐熱衝撃性のすぐれた表面被覆超硬合金製切削工具
JP3360565B2 (ja) 硬質被覆層がすぐれた耐摩耗性を発揮する表面被覆超硬合金製切削工具
JP3358696B2 (ja) 高強度被覆体
JP4029529B2 (ja) 断続重切削で硬質被覆層がすぐれた耐チッピング性を発揮する表面被覆炭化タングステン基超硬合金製切削工具
JP3021742B2 (ja) 表面被覆超硬合金製切削工具
JPH07328808A (ja) 硬質被覆層がすぐれた層間密着性を有する表面被覆炭化タングステン基超硬合金製切削工具
JP2757580B2 (ja) 表面被覆切削工具およびその製造方法
JP2988147B2 (ja) 硬質層およびFe合金層を複合被覆してなる切削工具およびその製造方法
JP3397058B2 (ja) 耐摩耗性のすぐれた表面被覆超硬合金製切削工具
JPH06190606A (ja) 被覆超硬合金工具
JPH0657409A (ja) 強度および耐摩耗性に優れた硬質層複合被覆切削工具の製造方法
JPH0679542A (ja) 硬質層および金属層を複合被覆してなる切削工具の製造方法
JPH0985507A (ja) 表面被覆炭化タングステン基超硬合金製切削チップ
JPH0649646A (ja) 耐欠損性および耐摩耗性にすぐれた表面被覆炭窒化チタン基サーメット製切削工具
JP3240919B2 (ja) 耐欠損性のすぐれた表面被覆超硬合金製切削工具
JPH09277103A (ja) 耐チッピング性のすぐれた表面被覆超硬合金製切削工具

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20010821

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071005

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081005

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081005

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091005

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091005

Year of fee payment: 8

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101005

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111005

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121005

Year of fee payment: 11

EXPY Cancellation because of completion of term