JPH07237012A - 耐欠損性のすぐれたサーメット製切削工具 - Google Patents
耐欠損性のすぐれたサーメット製切削工具Info
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- JPH07237012A JPH07237012A JP5659994A JP5659994A JPH07237012A JP H07237012 A JPH07237012 A JP H07237012A JP 5659994 A JP5659994 A JP 5659994A JP 5659994 A JP5659994 A JP 5659994A JP H07237012 A JPH07237012 A JP H07237012A
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- cutting tool
- cermet
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- cermet cutting
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 耐欠損性のすぐれたサーメット製切削工具を
提供する。 【構成】 サーメット製切削工具を、Ｃｏ、またはＣｏ
とＮｉを主成分とする結合相：１〜３０重量％を含有
し、残りが組成式：（Ｔｉ，Ｗ，Ｍｏ）ＣＮまたは（Ｔ
ｉ，Ｗ，Ｍｏ，Ｍ）ＣＮ（ただしＭはＺｒ，Ｈｆ，Ｖ，
Ｎｂ，Ｔａ、およびＣｒのうちの１種または２種以上）
で表わされる複合金属炭窒化物を主体とする硬質相と不
可避不純物からなり、かつ前記不可避不純物として含有
する水素含有量を１００ｐｐｍ以下としたサーメットで
構成する。
提供する。 【構成】 サーメット製切削工具を、Ｃｏ、またはＣｏ
とＮｉを主成分とする結合相：１〜３０重量％を含有
し、残りが組成式：（Ｔｉ，Ｗ，Ｍｏ）ＣＮまたは（Ｔ
ｉ，Ｗ，Ｍｏ，Ｍ）ＣＮ（ただしＭはＺｒ，Ｈｆ，Ｖ，
Ｎｂ，Ｔａ、およびＣｒのうちの１種または２種以上）
で表わされる複合金属炭窒化物を主体とする硬質相と不
可避不純物からなり、かつ前記不可避不純物として含有
する水素含有量を１００ｐｐｍ以下としたサーメットで
構成する。
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、したがって例えば切刃に靭性が要求される鋼の断
続切削に用いた場合にも、切刃に欠けやチッピング（微
小欠け）などの欠損の発生なく、すぐれた切削性能を長
期に亘って発揮するサーメット製切削工具に関するもの
である。
有し、したがって例えば切刃に靭性が要求される鋼の断
続切削に用いた場合にも、切刃に欠けやチッピング（微
小欠け）などの欠損の発生なく、すぐれた切削性能を長
期に亘って発揮する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、一般に、Ｃｏ、またはＣｏとＮｉ
を主成分とする結合相：１〜３０重量％を含有し、残り
が組成式：（Ｔｉ，Ｍ）ＣＮ（ただし、ＭはＺｒ，Ｈ
ｆ，Ｖ，Ｔａ，Ｎｂ，Ｃｒ，Ｍｏ、およびＷのうちの１
種または２種以上）で表わされる複合金属炭窒化物を主
体とする硬質相と不可避不純物からなるサーメットで構
成された切削工具が知られており、またこの従来サーメ
ット製切削工具が、１〜４μｍの範囲内の所定の平均粒
径を有する、Ｔｉ，Ｚｒ，Ｈｆ，Ｖ，Ｔａ，Ｎｂ，Ｃ
ｒ，Ｍｏ、およびＷの炭化物（以下、それぞれＴｉＣ，
ＺｒＣ，ＨｆＣ，ＶＣ，ＴａＣ，ＮｂＣ，Ｃｒ3 Ｃ2 ，
Ｍｏ2 Ｃ、およびＷＣで示す）粉末、Ｔｉの窒化物およ
び炭窒化物（以下、ＴｉＮおよびＴｉＣＮで示す）粉
末、Ｃｏ粉末、Ｎｉ粉末、および炭素粉末を用い、これ
ら原料粉末を所定の配合組成に配合し、以下通常の条件
で、混合し、所定形状の圧粉体にプレス成形し、この圧
粉体に、１×１０-1torr以下の真空中、１１００〜１３
００℃の範囲内の所定温度まで昇温し、この時点で窒素
を導入して雰囲気を１〜２００torrの範囲内の所定の圧
力の窒素雰囲気とし、この窒素雰囲気で焼結温度である
１４５０〜１６００℃の範囲内の所定温度に昇温し、前
記焼結温度に０．５〜３時間の範囲内の所定時間保持し
て焼結し、焼結後の冷却過程で、前記焼結温度から１１
００〜１３００℃の範囲内の所定温度まで冷却された時
点で、前記窒素雰囲気を上記の昇温時の真空雰囲気に切
りかえ、室温まで冷却する焼結工程を施すことにより製
造されることも知られている。
を主成分とする結合相：１〜３０重量％を含有し、残り
が組成式：（Ｔｉ，Ｍ）ＣＮ（ただし、ＭはＺｒ，Ｈ
ｆ，Ｖ，Ｔａ，Ｎｂ，Ｃｒ，Ｍｏ、およびＷのうちの１
種または２種以上）で表わされる複合金属炭窒化物を主
体とする硬質相と不可避不純物からなるサーメットで構
成された切削工具が知られており、またこの従来サーメ
ット製切削工具が、１〜４μｍの範囲内の所定の平均粒
径を有する、Ｔｉ，Ｚｒ，Ｈｆ，Ｖ，Ｔａ，Ｎｂ，Ｃ
ｒ，Ｍｏ、およびＷの炭化物（以下、それぞれＴｉＣ，
ＺｒＣ，ＨｆＣ，ＶＣ，ＴａＣ，ＮｂＣ，Ｃｒ3 Ｃ2 ，
Ｍｏ2 Ｃ、およびＷＣで示す）粉末、Ｔｉの窒化物およ
び炭窒化物（以下、ＴｉＮおよびＴｉＣＮで示す）粉
末、Ｃｏ粉末、Ｎｉ粉末、および炭素粉末を用い、これ
ら原料粉末を所定の配合組成に配合し、以下通常の条件
で、混合し、所定形状の圧粉体にプレス成形し、この圧
粉体に、１×１０-1torr以下の真空中、１１００〜１３
００℃の範囲内の所定温度まで昇温し、この時点で窒素
を導入して雰囲気を１〜２００torrの範囲内の所定の圧
力の窒素雰囲気とし、この窒素雰囲気で焼結温度である
１４５０〜１６００℃の範囲内の所定温度に昇温し、前
記焼結温度に０．５〜３時間の範囲内の所定時間保持し
て焼結し、焼結後の冷却過程で、前記焼結温度から１１
００〜１３００℃の範囲内の所定温度まで冷却された時
点で、前記窒素雰囲気を上記の昇温時の真空雰囲気に切
りかえ、室温まで冷却する焼結工程を施すことにより製
造されることも知られている。
【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化および多様化に対する要求が強く、これに伴な
い、連続切削は勿論のこと、これに合せて靭性が要求さ
れる断続切削にも使用できる切削工具が望まれる傾向に
あるが、上記の従来サーメット製切削工具においては、
靭性が不十分なために、これを断続切削に用いると切刃
に欠損が発生し易く、これが原因で比較的短時間で使用
寿命に至るのが現状である。
のＦＡ化および多様化に対する要求が強く、これに伴な
い、連続切削は勿論のこと、これに合せて靭性が要求さ
れる断続切削にも使用できる切削工具が望まれる傾向に
あるが、上記の従来サーメット製切削工具においては、
靭性が不十分なために、これを断続切削に用いると切刃
に欠損が発生し易く、これが原因で比較的短時間で使用
寿命に至るのが現状である。
【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、上記の従来サーメット製切削工
具に着目し、これの靭性向上をはかるべく研究を行なっ
た結果、焼結後形成される硬質相の主体を、組成式：
（Ｔｉ，Ｗ，Ｍｏ）ＣＮまたは（Ｔｉ，Ｗ，Ｍｏ，Ｍ）
ＣＮ（ただしＭはＺｒ，Ｈｆ，Ｖ，Ｎｂ，Ｔａ、および
Ｃｒのうちの１種または２種以上）で表わされる複合金
属炭窒化物に特定した上で、例えば焼結工程の真空雰囲
気での１１００〜１３００℃の範囲内の所定温度への昇
温過程における６００〜１０００℃の範囲内の所定温度
で酸素または炭酸ガスなどの酸化性ガスを導入して、１
〜１００torrの範囲内の所定の圧力の酸化性雰囲気と
し、この酸化性雰囲気に所定時間保持の処理を施すと、
焼結後のサーメット製切削工具における水素含有量が低
減し、一般に上記の従来サーメット製切削工具では通常
５００ｐｐｍ以上の水素含有が避けられなかったもの
が、１００ｐｐｍ以下に低減するようになり、これと共
に靭性が著しく向上し、耐欠損性のすぐれたものになる
という研究結果を得たのである。
上述のような観点から、上記の従来サーメット製切削工
具に着目し、これの靭性向上をはかるべく研究を行なっ
た結果、焼結後形成される硬質相の主体を、組成式：
（Ｔｉ，Ｗ，Ｍｏ）ＣＮまたは（Ｔｉ，Ｗ，Ｍｏ，Ｍ）
ＣＮ（ただしＭはＺｒ，Ｈｆ，Ｖ，Ｎｂ，Ｔａ、および
Ｃｒのうちの１種または２種以上）で表わされる複合金
属炭窒化物に特定した上で、例えば焼結工程の真空雰囲
気での１１００〜１３００℃の範囲内の所定温度への昇
温過程における６００〜１０００℃の範囲内の所定温度
で酸素または炭酸ガスなどの酸化性ガスを導入して、１
〜１００torrの範囲内の所定の圧力の酸化性雰囲気と
し、この酸化性雰囲気に所定時間保持の処理を施すと、
焼結後のサーメット製切削工具における水素含有量が低
減し、一般に上記の従来サーメット製切削工具では通常
５００ｐｐｍ以上の水素含有が避けられなかったもの
が、１００ｐｐｍ以下に低減するようになり、これと共
に靭性が著しく向上し、耐欠損性のすぐれたものになる
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、Ｃｏ、またはＣｏとＮｉを主成
分とする結合相：１〜３０重量％を含有し、残りが組成
式：（Ｔｉ，Ｗ，Ｍｏ）ＣＮまたは（Ｔｉ，Ｗ，Ｍｏ，
Ｍ）ＣＮ（ただしＭは、Ｚｒ，Ｈｆ，Ｖ，Ｎｂ，Ｔａ、
およびＣｒのうちの１種または２種以上）で表わされる
複合金属炭窒化物を主体とする硬質相と不可避不純物か
らなり、かつ前記不可避不純物として含有する水素含有
量を１００ｐｐｍ以下としたサーメットで構成した耐欠
損性のすぐれたサーメット製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、Ｃｏ、またはＣｏとＮｉを主成
分とする結合相：１〜３０重量％を含有し、残りが組成
式：（Ｔｉ，Ｗ，Ｍｏ）ＣＮまたは（Ｔｉ，Ｗ，Ｍｏ，
Ｍ）ＣＮ（ただしＭは、Ｚｒ，Ｈｆ，Ｖ，Ｎｂ，Ｔａ、
およびＣｒのうちの１種または２種以上）で表わされる
複合金属炭窒化物を主体とする硬質相と不可避不純物か
らなり、かつ前記不可避不純物として含有する水素含有
量を１００ｐｐｍ以下としたサーメットで構成した耐欠
損性のすぐれたサーメット製切削工具に特徴を有するも
のである。
【０００６】なお、この発明のサーメット製切削工具に
おいて、これを構成するサーメットの結合相含有量を１
〜３０重量％としたのは、その含有量が１重量％未満で
は焼結性が低下し、所望の強度が得られず、一方その含
有量が３０重量％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１〜３０重量％と定
めた。また、上記サーメットにおける不可避不純物とし
ての水素の含有量が１００ｐｐｍを越えて高くなると、
靭性が急激に低下するようになって、所望のすぐれた耐
欠損性を確保することができないことから、水素含有量
を１００ｐｐｍ以下とした。さらに、この発明のサーメ
ット製切削工具における１００ｐｐｍ以下への水素低減
は、上記の通りサーメットを構成する硬質相の主体を上
記の（Ｔｉ，Ｗ，Ｍｏ）ＣＮまたは（Ｔｉ，Ｗ，Ｍｏ，
Ｍ）ＣＮの組成式で表わされる複合金属炭窒化物に特定
した上で、これの真空昇温、窒素雰囲気焼結、および真
空冷却の一連の焼結工程における前記真空昇温時の６０
０〜１０００℃の範囲内の所定温度で、これに酸素や炭
酸ガスなどの酸化性ガスを導入して酸化性雰囲気とし、
この酸化性雰囲気に所定時間保持の処理を行なうことに
よってはじめて可能になるものである。
おいて、これを構成するサーメットの結合相含有量を１
〜３０重量％としたのは、その含有量が１重量％未満で
は焼結性が低下し、所望の強度が得られず、一方その含
有量が３０重量％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１〜３０重量％と定
めた。また、上記サーメットにおける不可避不純物とし
ての水素の含有量が１００ｐｐｍを越えて高くなると、
靭性が急激に低下するようになって、所望のすぐれた耐
欠損性を確保することができないことから、水素含有量
を１００ｐｐｍ以下とした。さらに、この発明のサーメ
ット製切削工具における１００ｐｐｍ以下への水素低減
は、上記の通りサーメットを構成する硬質相の主体を上
記の（Ｔｉ，Ｗ，Ｍｏ）ＣＮまたは（Ｔｉ，Ｗ，Ｍｏ，
Ｍ）ＣＮの組成式で表わされる複合金属炭窒化物に特定
した上で、これの真空昇温、窒素雰囲気焼結、および真
空冷却の一連の焼結工程における前記真空昇温時の６０
０〜１０００℃の範囲内の所定温度で、これに酸素や炭
酸ガスなどの酸化性ガスを導入して酸化性雰囲気とし、
この酸化性雰囲気に所定時間保持の処理を行なうことに
よってはじめて可能になるものである。
【０００７】
【実施例】つぎに、この発明のサーメット製切削工具を
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１〜２μｍの範囲内の所定の平均粒径を有するＴｉ
ＣＮ粉末、ＴｉＮ粉末、ＴｉＣ粉末、ＺｒＣ粉末、Ｈｆ
Ｃ粉末、ＶＣ粉末、ＴａＣ粉末、ＮｂＣ粉末、Ｃｒ3 Ｃ
2 粉末、Ｍｏ2 Ｃ粉末、ＷＣ粉末、Ｃｏ粉末、Ｎｉ粉
末、および炭素粉末を用意し、これら原料粉末を表１〜
４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、１．５ton ／cm2の圧力でプ
レス成形して圧粉体Ａ〜Ｙおよび圧粉体ａ〜ｏを形成
し、ついで、これらの圧粉体を焼結炉に装入し、圧粉体
Ａ〜Ｙについては、真空度：２×１０-2torrの真空雰囲
気で、２℃／min の昇温速度で１３００℃に昇温する過
程で表５，６に示される通りの条件で酸化性雰囲気処理
し、１３００℃に昇温した時点で窒素を導入して１０to
rrの圧力の窒素雰囲気として１５５０℃まで昇温し、こ
の温度に１時間保持した後、１２００℃まで１０℃／mi
n の冷却速度で冷却し、この温度から雰囲気を再び２×
１０-2torrの真空にかえ、室温まで冷却することにより
焼結してＪＩＳ規格ＣＮＭＧ１２０４０８の形状をもっ
た本発明サーメット製切削工具（以下、本発明切削工具
という）１〜２５を製造し、また上記圧粉体ａ〜ｏにつ
いては、上記の昇温過程での酸化性雰囲気処理を行なわ
ない以外は同一の条件で焼結して同一形状をもった従来
サーメット製切削工具（以下、従来切削工具という）１
〜１５をそれぞれ製造した。
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１〜２μｍの範囲内の所定の平均粒径を有するＴｉ
ＣＮ粉末、ＴｉＮ粉末、ＴｉＣ粉末、ＺｒＣ粉末、Ｈｆ
Ｃ粉末、ＶＣ粉末、ＴａＣ粉末、ＮｂＣ粉末、Ｃｒ3 Ｃ
2 粉末、Ｍｏ2 Ｃ粉末、ＷＣ粉末、Ｃｏ粉末、Ｎｉ粉
末、および炭素粉末を用意し、これら原料粉末を表１〜
４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、１．５ton ／cm2の圧力でプ
レス成形して圧粉体Ａ〜Ｙおよび圧粉体ａ〜ｏを形成
し、ついで、これらの圧粉体を焼結炉に装入し、圧粉体
Ａ〜Ｙについては、真空度：２×１０-2torrの真空雰囲
気で、２℃／min の昇温速度で１３００℃に昇温する過
程で表５，６に示される通りの条件で酸化性雰囲気処理
し、１３００℃に昇温した時点で窒素を導入して１０to
rrの圧力の窒素雰囲気として１５５０℃まで昇温し、こ
の温度に１時間保持した後、１２００℃まで１０℃／mi
n の冷却速度で冷却し、この温度から雰囲気を再び２×
１０-2torrの真空にかえ、室温まで冷却することにより
焼結してＪＩＳ規格ＣＮＭＧ１２０４０８の形状をもっ
た本発明サーメット製切削工具（以下、本発明切削工具
という）１〜２５を製造し、また上記圧粉体ａ〜ｏにつ
いては、上記の昇温過程での酸化性雰囲気処理を行なわ
ない以外は同一の条件で焼結して同一形状をもった従来
サーメット製切削工具（以下、従来切削工具という）１
〜１５をそれぞれ製造した。
【０００８】ついで、この結果得られた本発明切削工具
１〜２５および従来切削工具１〜１５について、結合相
の割合および水素含有量を測定し、さらに、 被削材：ＳＣＭ４４０の丸棒、 切削速度：２２０ｍ／min 、 送り：０．２５mm／rev.、 切込み：１．３mm、 切削時間：５分、 の条件での鋼の乾式連続切削試験、および、 被削材：ＳＣＭ４４０の長さ方向等間隔の４本縦溝入り
丸棒、 切削速度：２２０ｍ／min 、 送り：０．１８mm／rev.、 切込み：１mm、 切削時間：２分、 の条件での鋼の乾式断続切削試験を行ない、いずれの試
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７，８に示した。
１〜２５および従来切削工具１〜１５について、結合相
の割合および水素含有量を測定し、さらに、 被削材：ＳＣＭ４４０の丸棒、 切削速度：２２０ｍ／min 、 送り：０．２５mm／rev.、 切込み：１．３mm、 切削時間：５分、 の条件での鋼の乾式連続切削試験、および、 被削材：ＳＣＭ４４０の長さ方向等間隔の４本縦溝入り
丸棒、 切削速度：２２０ｍ／min 、 送り：０．１８mm／rev.、 切込み：１mm、 切削時間：２分、 の条件での鋼の乾式断続切削試験を行ない、いずれの試
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７，８に示した。
【０００９】
【表１】
【００１０】
【表２】
【００１１】
【表３】
【００１２】
【表４】
【００１３】
【表５】
【００１４】
【表６】
【００１５】
【表７】
【００１６】
【表８】
【００１７】
【発明の効果】表１〜８に示される結果から、本発明切
削工具１〜２５は、いずれも水素含有量が１００ｐｐｍ
以下であり、水素含有量がいずれも５００ｐｐｍ以上の
従来切削工具１〜１５と同等あるいはこれ以上のすぐれ
た耐摩耗性を具備した上で、これより一段とすぐれた耐
欠損性を示すことが明らかである。上述のように、この
発明のサーメット製切削工具は、連続切削は勿論のこ
と、靭性が要求される断続切削でも切刃に欠けやチッピ
ングなどの発生なく、すぐれた切削性能を長期に亘って
発揮するので、切削加工のＦＡ化や多様化に満足に対応
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１〜２５は、いずれも水素含有量が１００ｐｐｍ
以下であり、水素含有量がいずれも５００ｐｐｍ以上の
従来切削工具１〜１５と同等あるいはこれ以上のすぐれ
た耐摩耗性を具備した上で、これより一段とすぐれた耐
欠損性を示すことが明らかである。上述のように、この
発明のサーメット製切削工具は、連続切削は勿論のこ
と、靭性が要求される断続切削でも切刃に欠けやチッピ
ングなどの発生なく、すぐれた切削性能を長期に亘って
発揮するので、切削加工のＦＡ化や多様化に満足に対応
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】 Ｃｏ、またはＣｏとＮｉを主成分とする
結合相：１〜３０重量％を含有し、残りが組成式：（Ｔ
ｉ，Ｗ，Ｍｏ）ＣＮまたは（Ｔｉ，Ｗ，Ｍｏ，Ｍ）ＣＮ
（ただしＭはＺｒ，Ｈｆ，Ｖ，Ｎｂ，Ｔａ、およびＣｒ
のうちの１種または２種以上）で表わされる複合金属炭
窒化物を主体とする硬質相と不可避不純物からなり、か
つ前記不可避不純物として含有する水素含有量を１００
ｐｐｍ以下とした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サーメット製切削工具。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5659994A JPH07237012A (ja) | 1994-03-02 | 1994-03-02 | 耐欠損性のすぐれたサーメット製切削工具 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5659994A JPH07237012A (ja) | 1994-03-02 | 1994-03-02 | 耐欠損性のすぐれたサーメット製切削工具 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07237012A true JPH07237012A (ja) | 1995-09-12 |
Family
ID=13031688
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5659994A Pending JPH07237012A (ja) | 1994-03-02 | 1994-03-02 | 耐欠損性のすぐれたサーメット製切削工具 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07237012A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0567541A1 (en) * | 1991-01-16 | 1993-11-03 | Fmc Corporation | Carrier for active agents, and solid dosage forms prepared therewith |
| US6231277B1 (en) | 1997-10-28 | 2001-05-15 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Cermet tool and method for manufacturing the same |
-
1994
- 1994-03-02 JP JP5659994A patent/JPH07237012A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0567541A1 (en) * | 1991-01-16 | 1993-11-03 | Fmc Corporation | Carrier for active agents, and solid dosage forms prepared therewith |
| EP0567541A4 (ja) * | 1991-01-16 | 1994-04-27 | Fmc Corporation | |
| US6231277B1 (en) | 1997-10-28 | 2001-05-15 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Cermet tool and method for manufacturing the same |
| KR100313596B1 (ko) * | 1997-10-28 | 2001-12-28 | 오카무라 가네오 | 서멧공구및그제조방법 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20000815 |