JPH0725619B2 - 切削工具用表面被覆立方晶窒化ほう素基超高圧焼結材料 - Google Patents
切削工具用表面被覆立方晶窒化ほう素基超高圧焼結材料Info
- Publication number
- JPH0725619B2 JPH0725619B2 JP62251882A JP25188287A JPH0725619B2 JP H0725619 B2 JPH0725619 B2 JP H0725619B2 JP 62251882 A JP62251882 A JP 62251882A JP 25188287 A JP25188287 A JP 25188287A JP H0725619 B2 JPH0725619 B2 JP H0725619B2
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- cubic boron
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、鋳鉄、特にねずみ鋳鉄や、Fe基焼結合金の
仕上切削に切削工具として使用するのに適した立方晶窒
化ほう素（以下CBNで示す）基超高圧焼結材料に関する
ものである。
仕上切削に切削工具として使用するのに適した立方晶窒
化ほう素（以下CBNで示す）基超高圧焼結材料に関する
ものである。
従来、例えば特開昭59−8679号公報に記載されるよう
に、結合相形成成分として、Co,Al,Ti,W,Mo,およびNiの
うちの１種または２種以上:5〜20容量％を含有し、残り
がCBNと不可避不純物からなる組成を有するCBN基超高圧
焼結材料基体の表面に、周期律表の4a,5a,および6a族金
属の炭化物、窒化物、および炭窒化物のうちの１種の単
層または２種以上の被層からなる硬質層を被覆してなる
表面被覆CBN基超高圧焼結材料を、鋳鉄やFe基焼結合金
の仕上切削に切削工具として用いる試みがなされてい
る。
に、結合相形成成分として、Co,Al,Ti,W,Mo,およびNiの
うちの１種または２種以上:5〜20容量％を含有し、残り
がCBNと不可避不純物からなる組成を有するCBN基超高圧
焼結材料基体の表面に、周期律表の4a,5a,および6a族金
属の炭化物、窒化物、および炭窒化物のうちの１種の単
層または２種以上の被層からなる硬質層を被覆してなる
表面被覆CBN基超高圧焼結材料を、鋳鉄やFe基焼結合金
の仕上切削に切削工具として用いる試みがなされてい
る。
しかし、上記の従来表面被覆CBN基超高圧焼結材料にお
いては、硬質層が剥離し易く、かつ近年の省力化および
合理化による切削の高速化に伴い、この傾向は増々促進
されることから、切削工具としての安定的実用化が困難
であるのが現状である。
いては、硬質層が剥離し易く、かつ近年の省力化および
合理化による切削の高速化に伴い、この傾向は増々促進
されることから、切削工具としての安定的実用化が困難
であるのが現状である。
そこで、本発明者等は、上述のような観点から、上記の
従来表面被覆CBN基超高圧焼結材料に着目し、これの硬
質層の密着性の向上をはかって、切削工具としての実用
化を可能にすべく研究を行なった結果、硬質層をTiの炭
化物、窒化物、および炭窒化物（以下、それぞれTiC,Ti
N,およびTiCNで示す）のうちのいずれか１層に限定した
上で、この硬質層と基体表面の間に金属Ti層を介在させ
ると、前記硬質層の基体表面に対する密着性が飛躍的に
向上するようになり、鋳鉄やFe基焼結合金の高速での仕
上切削の前記硬質層が剥離することがなくなり、すぐれ
た耐摩耗性を長期に亘って発揮するという知見を得たの
である。
従来表面被覆CBN基超高圧焼結材料に着目し、これの硬
質層の密着性の向上をはかって、切削工具としての実用
化を可能にすべく研究を行なった結果、硬質層をTiの炭
化物、窒化物、および炭窒化物（以下、それぞれTiC,Ti
N,およびTiCNで示す）のうちのいずれか１層に限定した
上で、この硬質層と基体表面の間に金属Ti層を介在させ
ると、前記硬質層の基体表面に対する密着性が飛躍的に
向上するようになり、鋳鉄やFe基焼結合金の高速での仕
上切削の前記硬質層が剥離することがなくなり、すぐれ
た耐摩耗性を長期に亘って発揮するという知見を得たの
である。
この発明は、上記知見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,Al,Ti,W,Mo,およびNiの
うちの１種または２種以上:5〜20容量％を含有し、残り
がCBNと不可避不純物からなる組成を有するCBN基超高圧
焼結材料基体の表面に、 0.05〜0.5μｍ未満の範囲内の所定の平均層厚を有する
金属Ti層を介して、 TiC,TiN,およびTiCNのいずれかからなり、かつ１〜10μ
ｍの範囲内の所定の平均層厚を有する硬質層を被覆して
なる切削工具用表面被覆CBN基超高圧焼結材料に特徴を
有するものである。
て、結合相形成成分として、Co,Al,Ti,W,Mo,およびNiの
うちの１種または２種以上:5〜20容量％を含有し、残り
がCBNと不可避不純物からなる組成を有するCBN基超高圧
焼結材料基体の表面に、 0.05〜0.5μｍ未満の範囲内の所定の平均層厚を有する
金属Ti層を介して、 TiC,TiN,およびTiCNのいずれかからなり、かつ１〜10μ
ｍの範囲内の所定の平均層厚を有する硬質層を被覆して
なる切削工具用表面被覆CBN基超高圧焼結材料に特徴を
有するものである。
つぎに、この発明の表面被覆CBN基超高圧焼結材料にお
いて、上記の通り数値限定した理由を説明する。
いて、上記の通り数値限定した理由を説明する。
（ａ） 結合相形成成分の含有量 その含有量が５容量％未満では、靭性が低下し、CBN粒
子が脱落し易くなって、脱落摩耗が発生し易くなり、一
方その含有量が20容量％を越えると、塑性変形し易くな
り、これが原因で摩耗が促進するようになることから、
その含有量が５〜20容量％と定めた。
子が脱落し易くなって、脱落摩耗が発生し易くなり、一
方その含有量が20容量％を越えると、塑性変形し易くな
り、これが原因で摩耗が促進するようになることから、
その含有量が５〜20容量％と定めた。
（ｂ） 金属Ti層の平均層厚 金属Ti層には、上記の通り硬質層の基体表面に対する密
着性を飛躍的に向上させる作用があるが、その平均層厚
が0.05μｍ未満では前記作用に所望の向上効果が得られ
ず、一方その平均層厚が0.5μｍ以上になると、熱伝導
性が低下し、刃先に熱がこもるようになることから、塑
性変形し易くなり、これが原因で摩耗が促進するように
なることから、その平均層厚を0.05〜0.5μｍ未満と定
めた。
着性を飛躍的に向上させる作用があるが、その平均層厚
が0.05μｍ未満では前記作用に所望の向上効果が得られ
ず、一方その平均層厚が0.5μｍ以上になると、熱伝導
性が低下し、刃先に熱がこもるようになることから、塑
性変形し易くなり、これが原因で摩耗が促進するように
なることから、その平均層厚を0.05〜0.5μｍ未満と定
めた。
（ｃ） 硬質層の平均層厚 硬質層には、耐摩耗性を向上させ、かつ特に切刃境界部
の異常摩耗を減少せしめて、仕上げ面粗さを向上させる
作用があるが、その平均層厚が１μｍ未満では前記作用
に所望の効果が得られず、一方その平均層厚が10μｍを
越えると、チッピング（刃先の欠け）が発生し易くなる
ことから、その平均層厚を１〜10μｍと定めた。
の異常摩耗を減少せしめて、仕上げ面粗さを向上させる
作用があるが、その平均層厚が１μｍ未満では前記作用
に所望の効果が得られず、一方その平均層厚が10μｍを
越えると、チッピング（刃先の欠け）が発生し易くなる
ことから、その平均層厚を１〜10μｍと定めた。
つぎに、この発明の表面被覆CBN基超高圧焼結材料を実
施例により具体的に説明する。
施例により具体的に説明する。
まず、原料粉末として、いずれも３〜５μｍの範囲内の
所望の平均粒径を有するCBN粉末、並びに各種の金属粉
末を用意し、これらの原料粉末を、それぞれ第１表に示
される配合組成に配合し、混合した後、圧力:5万気圧、
温度:1400℃、保持時間:30分の条件で超高圧焼結して、
実質的に配合組成と同一の成分組成を有するCBN基超高
圧焼結材料を製造し、ついでこれを基体として、その表
面に、いずれも通常のイオンプレーティング法により、
同じく第１表に示される平均層厚の金属Ti層および硬質
層を形成することによって、本発明表面被覆CBN基超高
圧焼結材料製切削チップ（以下本発明被覆切削チップと
いう）１〜９および金属Ti層の形成がない比較表面被覆 CBN基超高圧焼結材料製切削チップ（以下比較被覆切削
チップという）１〜３をそれぞれ製造した。
所望の平均粒径を有するCBN粉末、並びに各種の金属粉
末を用意し、これらの原料粉末を、それぞれ第１表に示
される配合組成に配合し、混合した後、圧力:5万気圧、
温度:1400℃、保持時間:30分の条件で超高圧焼結して、
実質的に配合組成と同一の成分組成を有するCBN基超高
圧焼結材料を製造し、ついでこれを基体として、その表
面に、いずれも通常のイオンプレーティング法により、
同じく第１表に示される平均層厚の金属Ti層および硬質
層を形成することによって、本発明表面被覆CBN基超高
圧焼結材料製切削チップ（以下本発明被覆切削チップと
いう）１〜９および金属Ti層の形成がない比較表面被覆 CBN基超高圧焼結材料製切削チップ（以下比較被覆切削
チップという）１〜３をそれぞれ製造した。
ついで、この結果得られた各種の被覆切削チップについ
て、 被削材:FC25, 切削速度:600m/min, 切込み:0.2mm, 送り:0.3mm/rev, 切削時間:60min, の条件でねずみ鋳鉄の乾式仕上切削を行ない、切刃に欠
損が発生するまでの切削時間を測定した。これらの結果
を第１表に示した。
て、 被削材:FC25, 切削速度:600m/min, 切込み:0.2mm, 送り:0.3mm/rev, 切削時間:60min, の条件でねずみ鋳鉄の乾式仕上切削を行ない、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、本発明被覆切削チップ１〜
９は、いずれも基体表面と硬質層の間に介在させた金属
Ti層によって硬質層の基体表面に対する密着性がきわめ
て高いので、硬質層剥離が原因の切刃欠損の発生がな
く、使用寿命に至るのに対して金属Ti層の形成がない比
較被覆切削チップ１〜３は、比較的短時間で切刃に欠損
が発生し、使用寿命に至ることが明らかである。
９は、いずれも基体表面と硬質層の間に介在させた金属
Ti層によって硬質層の基体表面に対する密着性がきわめ
て高いので、硬質層剥離が原因の切刃欠損の発生がな
く、使用寿命に至るのに対して金属Ti層の形成がない比
較被覆切削チップ１〜３は、比較的短時間で切刃に欠損
が発生し、使用寿命に至ることが明らかである。
上述のように、この発明の表面被覆CBN基超高圧焼結材
料は、基体に対する硬質層の密着性がきわめて高いの
で、鋳鉄やFe基焼結合金の高速での仕上切削に切削工具
として使用した場合に硬質層が剥離することがなく、著
しく長期に亘ってすぐれた切削性能を発揮するのであ
る。
料は、基体に対する硬質層の密着性がきわめて高いの
で、鋳鉄やFe基焼結合金の高速での仕上切削に切削工具
として使用した場合に硬質層が剥離することがなく、著
しく長期に亘ってすぐれた切削性能を発揮するのであ
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 叶沢 正之 岐阜県安八郡神戸町大字横井字中新田1528 三菱金属株式会社岐阜製作所内 (72)発明者 清水 浩 京都府京都市右京区太秦巽町１番地 三菱 自動車工業株式会社京都製作所内所内 (56)参考文献 特開 昭59−8679（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】結合相形成成分として、Co,Al,Ti,W,Mo,お
よびNiのうちの１種または２種以上:5〜20容量％を含有
し、残りが立方晶窒化ほう素と不可避不純物からなる組
成を有する立方晶窒化ほう素基超高圧焼結材料基体の表
面に、 平均層厚:0.05〜0.5μｍ未満の金属Ti層を介して、 Tiの炭化物、窒化物、および炭窒化物のうちのいずれか
からなる平均層厚:1〜10μｍの硬質層を被覆してなる切
削工具用表面被覆立方晶窒化ほう素基超高圧焼結材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62251882A JPH0725619B2 (ja) | 1987-10-06 | 1987-10-06 | 切削工具用表面被覆立方晶窒化ほう素基超高圧焼結材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62251882A JPH0725619B2 (ja) | 1987-10-06 | 1987-10-06 | 切削工具用表面被覆立方晶窒化ほう素基超高圧焼結材料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0196084A JPH0196084A (ja) | 1989-04-14 |
| JPH0725619B2 true JPH0725619B2 (ja) | 1995-03-22 |
Family
ID=17229343
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62251882A Expired - Lifetime JPH0725619B2 (ja) | 1987-10-06 | 1987-10-06 | 切削工具用表面被覆立方晶窒化ほう素基超高圧焼結材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0725619B2 (ja) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE69519341T2 (de) | 1994-08-01 | 2001-03-15 | Sumitomo Electric Industries | Überharter Verbundwerkstoff für Werkzeuge |
| JP3866305B2 (ja) | 1994-10-27 | 2007-01-10 | 住友電工ハードメタル株式会社 | 工具用複合高硬度材料 |
| JPH08206902A (ja) | 1994-12-01 | 1996-08-13 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 切削用焼結体チップおよびその製造方法 |
| EP1184354B1 (en) * | 1999-02-12 | 2010-08-25 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | High strength sintered impact having excellent resistance to cratering |
| US6599062B1 (en) | 1999-06-11 | 2003-07-29 | Kennametal Pc Inc. | Coated PCBN cutting inserts |
| IL140024A0 (en) | 1999-12-03 | 2002-02-10 | Sumitomo Electric Industries | Coated pcbn cutting tools |
| JP3637882B2 (ja) | 2000-08-31 | 2005-04-13 | 住友電気工業株式会社 | 表面被覆窒化硼素焼結体工具 |
| JP3637883B2 (ja) * | 2000-08-31 | 2005-04-13 | 住友電気工業株式会社 | 表面被覆窒化硼素焼結体工具 |
| US8507082B2 (en) | 2011-03-25 | 2013-08-13 | Kennametal Inc. | CVD coated polycrystalline c-BN cutting tools |
| US9028953B2 (en) | 2013-01-11 | 2015-05-12 | Kennametal Inc. | CVD coated polycrystalline c-BN cutting tools |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5819428A (ja) * | 1981-07-24 | 1983-02-04 | Nippon Steel Corp | 熱間押出合金材の製造方法 |
| JPS61183187A (ja) * | 1985-02-06 | 1986-08-15 | 住友電気工業株式会社 | 被覆硬質焼結体 |
| JPS62208803A (ja) * | 1986-03-07 | 1987-09-14 | Mitsubishi Metal Corp | 表面被覆硬質合金製切削工具 |
-
1987
- 1987-10-06 JP JP62251882A patent/JPH0725619B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0196084A (ja) | 1989-04-14 |
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