JPH07328810A - 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 - Google Patents
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Info
- Publication number
- JPH07328810A JPH07328810A JP6141123A JP14112394A JPH07328810A JP H07328810 A JPH07328810 A JP H07328810A JP 6141123 A JP6141123 A JP 6141123A JP 14112394 A JP14112394 A JP 14112394A JP H07328810 A JPH07328810 A JP H07328810A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- titanium
- cemented carbide
- crystal structure
- carbide
- 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
Links
Landscapes
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
- Cutting Tools, Boring Holders, And Turrets (AREA)
- Ceramic Products (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 硬質被覆層がすぐれた層間密着性を有する被
覆超硬合金製切削工具を提供する。 【構成】 被覆超硬合金製切削工具が、超硬合金基体の
表面に、粒状結晶組織を有するＴｉＮからなる第１層、
縦長成長結晶組織を有するＴｉＣＮからなる第２層、粒
状結晶組織を有するＴｉＣからなる第３層、同じく粒状
結晶組織を有するＴｉＣＯまたはＴｉＣＮＯ層からなる
第４層、およびカッパー型結晶を主体とした組織を有す
るＡｌ2 Ｏ3 からなる第５層、さらに必要に応じて粒状
結晶組織を有するＴｉＮからなる第６層で構成された硬
質被覆層を３〜３０μｍの範囲内の所定の平均層厚で形
成したものからなる。
覆超硬合金製切削工具を提供する。 【構成】 被覆超硬合金製切削工具が、超硬合金基体の
表面に、粒状結晶組織を有するＴｉＮからなる第１層、
縦長成長結晶組織を有するＴｉＣＮからなる第２層、粒
状結晶組織を有するＴｉＣからなる第３層、同じく粒状
結晶組織を有するＴｉＣＯまたはＴｉＣＮＯ層からなる
第４層、およびカッパー型結晶を主体とした組織を有す
るＡｌ2 Ｏ3 からなる第５層、さらに必要に応じて粒状
結晶組織を有するＴｉＮからなる第６層で構成された硬
質被覆層を３〜３０μｍの範囲内の所定の平均層厚で形
成したものからなる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、硬質被覆層がすぐれ
た層間密着性を有し、したがって切削抵抗の大きい、例
えば軟鋼などの切削に用いた場合に長期に亘ってすぐれ
た切削性能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（以下、被覆超硬切削工具という）に関
するものである。
た層間密着性を有し、したがって切削抵抗の大きい、例
えば軟鋼などの切削に用いた場合に長期に亘ってすぐれ
た切削性能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（以下、被覆超硬切削工具という）に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、例えば特公昭５７−１５８５号公
報や特公昭５９−５２７０３号公報に記載されるよう
に、全体的に均質な炭化タングステン基超硬合金基体
や、結合相形成成分としての例えばＣｏなどの含有量が
基体内部に比して相対的に高い表面部、すなわち表面部
に結合相富化帯域を有する炭化タングステン基超硬合金
基体（以下、これらを総称して超硬合金基体という）の
表面に、化学蒸着法や物理蒸着法を用いて、窒化チタン
（以下、ＴｉＮで示す）からなる第１層、炭窒化チタン
（以下、ＴｉＣＮで示す）からなる第２層、炭化チタン
（以下、ＴｉＣで示す）からなる第３層、炭酸化チタン
（以下、ＴｉＣＯで示す）または炭窒酸化チタン（以
下、ＴｉＣＮＯで示す）からなる第４層、および酸化ア
ルミニウム（以下、Ａｌ2 Ｏ3 で示す）からなる第５
層、さらに必要に応じてＴｉＮからなる第６層で構成さ
れた硬質被覆層を３〜３０μｍの範囲内の所定の平均層
厚で形成してなる被覆超硬切削工具が、主に合金鋼や鋳
鉄の旋削やフライス切削などに用いられていることは良
く知られるところである。
報や特公昭５９−５２７０３号公報に記載されるよう
に、全体的に均質な炭化タングステン基超硬合金基体
や、結合相形成成分としての例えばＣｏなどの含有量が
基体内部に比して相対的に高い表面部、すなわち表面部
に結合相富化帯域を有する炭化タングステン基超硬合金
基体（以下、これらを総称して超硬合金基体という）の
表面に、化学蒸着法や物理蒸着法を用いて、窒化チタン
（以下、ＴｉＮで示す）からなる第１層、炭窒化チタン
（以下、ＴｉＣＮで示す）からなる第２層、炭化チタン
（以下、ＴｉＣで示す）からなる第３層、炭酸化チタン
（以下、ＴｉＣＯで示す）または炭窒酸化チタン（以
下、ＴｉＣＮＯで示す）からなる第４層、および酸化ア
ルミニウム（以下、Ａｌ2 Ｏ3 で示す）からなる第５
層、さらに必要に応じてＴｉＮからなる第６層で構成さ
れた硬質被覆層を３〜３０μｍの範囲内の所定の平均層
厚で形成してなる被覆超硬切削工具が、主に合金鋼や鋳
鉄の旋削やフライス切削などに用いられていることは良
く知られるところである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】一方、近年の切削機械
のＦＡ化はめざましく、かつ切削加工の省力化の要求と
相まって、切削工具には汎用性が求められる傾向にある
が、上記の従来被覆超硬切削工具においては、これを合
金鋼や鋳鉄などの切削に用いた場合には問題はないが、
特に切削抵抗の高い軟鋼などの切削に用いた場合、硬質
被覆層の層間密着性が十分でないために、硬質被覆層に
層間剥離やチッピングが発生し易く、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化はめざましく、かつ切削加工の省力化の要求と
相まって、切削工具には汎用性が求められる傾向にある
が、上記の従来被覆超硬切削工具においては、これを合
金鋼や鋳鉄などの切削に用いた場合には問題はないが、
特に切削抵抗の高い軟鋼などの切削に用いた場合、硬質
被覆層の層間密着性が十分でないために、硬質被覆層に
層間剥離やチッピングが発生し易く、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、上記の従来被覆超硬切削工具に
着目し、これを構成する硬質被覆層の層間密着性の向上
をはかるべく研究を行なった結果、 （ａ） 上記の従来被覆超硬切削工具を構成する硬質被
覆層において、超硬合金基体に対する第１層のＴｉＮ層
の密着性に問題はないが、第１層のＴｉＮ層および第３
層のＴｉＣ層に対する第２層のＴｉＣＮ層の密着性、並
びに第４層のＴｉＣＯ層またはＴｉＣＮＯ層および第６
層のＴｉＮ層に対する第５層のＡｌ2 Ｏ3 の密着性が不
十分であり、これが原因で層間剥離やチッピングが発生
し易くなること。 （ｂ） 上記の従来被覆超硬切削工具を構成する硬質被
覆層において、第１層のＴｉＮ層、第２層のＴｉＣＮ
層、第３層のＴｉＣ層、第４層のＴｉＣＯ層およびＴｉ
ＣＮＯ層、並びに必要に応じて形成される第６層のＴｉ
Ｎ層はいずれも粒状結晶組織をもち、第５層のＡｌ2 Ｏ
3 層はアルファ型結晶組織をもつこと。 （ｃ） 上記の従来被覆超硬切削工具を構成する硬質被
覆層において、第２層のＴｉＣＮ層を縦長成長結晶組織
とし、かつ第５層のＡｌ2 Ｏ3 層をカッパー型結晶を主
体とする組織（望ましくは、カッパー型結晶が５０容量
％以上を占め、残りがアルファ型結晶からなる混合組
織、または実質的にカッパー型結晶からなる組織）とす
ると、この結果の硬質被覆層はいずれの層間密着性も著
しく向上したものになり、したがって切削抵抗の高い被
削材の切削にも層間剥離のチッピングの発生がなく、す
ぐれた切削性能を長期に亘って発揮すること。 以上（ａ）〜（ｃ）に示される研究結果を得たのであ
る。
上述のような観点から、上記の従来被覆超硬切削工具に
着目し、これを構成する硬質被覆層の層間密着性の向上
をはかるべく研究を行なった結果、 （ａ） 上記の従来被覆超硬切削工具を構成する硬質被
覆層において、超硬合金基体に対する第１層のＴｉＮ層
の密着性に問題はないが、第１層のＴｉＮ層および第３
層のＴｉＣ層に対する第２層のＴｉＣＮ層の密着性、並
びに第４層のＴｉＣＯ層またはＴｉＣＮＯ層および第６
層のＴｉＮ層に対する第５層のＡｌ2 Ｏ3 の密着性が不
十分であり、これが原因で層間剥離やチッピングが発生
し易くなること。 （ｂ） 上記の従来被覆超硬切削工具を構成する硬質被
覆層において、第１層のＴｉＮ層、第２層のＴｉＣＮ
層、第３層のＴｉＣ層、第４層のＴｉＣＯ層およびＴｉ
ＣＮＯ層、並びに必要に応じて形成される第６層のＴｉ
Ｎ層はいずれも粒状結晶組織をもち、第５層のＡｌ2 Ｏ
3 層はアルファ型結晶組織をもつこと。 （ｃ） 上記の従来被覆超硬切削工具を構成する硬質被
覆層において、第２層のＴｉＣＮ層を縦長成長結晶組織
とし、かつ第５層のＡｌ2 Ｏ3 層をカッパー型結晶を主
体とする組織（望ましくは、カッパー型結晶が５０容量
％以上を占め、残りがアルファ型結晶からなる混合組
織、または実質的にカッパー型結晶からなる組織）とす
ると、この結果の硬質被覆層はいずれの層間密着性も著
しく向上したものになり、したがって切削抵抗の高い被
削材の切削にも層間剥離のチッピングの発生がなく、す
ぐれた切削性能を長期に亘って発揮すること。 以上（ａ）〜（ｃ）に示される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、超硬合金基体の表面に、いずれ
も粒状結晶組織を有するＴｉＮからなる第１層、ＴｉＣ
Ｎからなる第２層、ＴｉＣからなる第３層、ＴｉＣＯま
たはＴｉＣＮＯからなる第４層、およびアルファ型結晶
組織を有するＡｌ2 Ｏ3 からなる第５層、さらに必要に
応じて形成される粒状結晶組織を有するＴｉＮからなる
第６層で構成された硬質被覆層を、通常の化学蒸着法お
よび／または物理蒸着法を用い、３〜３０μｍの範囲内
の所定の平均層厚で形成してなる被覆超硬切削工具にお
いて、上記第２層のＴｉＣＮ層を縦長成長結晶組織と
し、かつ第５層のＡｌ2 Ｏ3 層をカッパ型結晶を主体と
した組織とすることにより硬質被覆層の層間密着性を向
上せしめた被覆超硬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、超硬合金基体の表面に、いずれ
も粒状結晶組織を有するＴｉＮからなる第１層、ＴｉＣ
Ｎからなる第２層、ＴｉＣからなる第３層、ＴｉＣＯま
たはＴｉＣＮＯからなる第４層、およびアルファ型結晶
組織を有するＡｌ2 Ｏ3 からなる第５層、さらに必要に
応じて形成される粒状結晶組織を有するＴｉＮからなる
第６層で構成された硬質被覆層を、通常の化学蒸着法お
よび／または物理蒸着法を用い、３〜３０μｍの範囲内
の所定の平均層厚で形成してなる被覆超硬切削工具にお
いて、上記第２層のＴｉＣＮ層を縦長成長結晶組織と
し、かつ第５層のＡｌ2 Ｏ3 層をカッパ型結晶を主体と
した組織とすることにより硬質被覆層の層間密着性を向
上せしめた被覆超硬切削工具に特徴を有するものであ
る。
【０００６】なお、この発明の被覆超硬切削工具を構成
する硬質被覆層のうちの第２層の縦長成長結晶組織を有
するＴｉＣＮ層は、例えば特開平６−８０１０号公報に
記載される通り、 反応ガス組成：容量％で、ＴｉＣｌ4 ：１〜１０％、Ｃ
Ｈ3 ＣＮ：０．１〜５％、Ｎ2 ：０〜３５％、Ｈ2 ：残
り、 反応温度：８５０〜９５０℃、 雰囲気圧力：３０〜２００torr、 の条件で形成するのが望ましい。一方、粒状結晶組織を
有するＴｉＣＮ層は、通常、 反応ガス組成：容量％で、ＴｉＣｌ4 ：１〜５％、ＣＨ
4 ：２〜７％、Ｎ2 ：１５〜３０％、Ｈ2 ：残り、 反応温度：９５０〜１０５０℃、 雰囲気圧力：３０〜２００torr、 の条件で形成される。また、カッパー型結晶を主体とす
る組織を有するＡｌ2 Ｏ3 層は、 反応ガス：容量％で、初期段階の１〜１２０分を、Ａｌ
Ｃｌ3 ：１〜２０％、必要に応じてＨＣｌ：１〜２０％
および／またはＨ2 Ｓ：０．０５〜５％、Ｈ2：残り、
とし、以後、ＡｌＣｌ3 ：１〜２０％、ＣＯ2 ：０．５
〜３０％、必要に応じてＨＣｌ：１〜２０％および／ま
たはＨ2 Ｓ：０．０５〜５％、Ｈ2 ：残り、 反応温度：８５０〜１０００℃、 雰囲気圧力：３０〜２００torr、 の条件で形成される。
する硬質被覆層のうちの第２層の縦長成長結晶組織を有
するＴｉＣＮ層は、例えば特開平６−８０１０号公報に
記載される通り、 反応ガス組成：容量％で、ＴｉＣｌ4 ：１〜１０％、Ｃ
Ｈ3 ＣＮ：０．１〜５％、Ｎ2 ：０〜３５％、Ｈ2 ：残
り、 反応温度：８５０〜９５０℃、 雰囲気圧力：３０〜２００torr、 の条件で形成するのが望ましい。一方、粒状結晶組織を
有するＴｉＣＮ層は、通常、 反応ガス組成：容量％で、ＴｉＣｌ4 ：１〜５％、ＣＨ
4 ：２〜７％、Ｎ2 ：１５〜３０％、Ｈ2 ：残り、 反応温度：９５０〜１０５０℃、 雰囲気圧力：３０〜２００torr、 の条件で形成される。また、カッパー型結晶を主体とす
る組織を有するＡｌ2 Ｏ3 層は、 反応ガス：容量％で、初期段階の１〜１２０分を、Ａｌ
Ｃｌ3 ：１〜２０％、必要に応じてＨＣｌ：１〜２０％
および／またはＨ2 Ｓ：０．０５〜５％、Ｈ2：残り、
とし、以後、ＡｌＣｌ3 ：１〜２０％、ＣＯ2 ：０．５
〜３０％、必要に応じてＨＣｌ：１〜２０％および／ま
たはＨ2 Ｓ：０．０５〜５％、Ｈ2 ：残り、 反応温度：８５０〜１０００℃、 雰囲気圧力：３０〜２００torr、 の条件で形成される。
【０００７】また、この発明の被覆超硬切削工具を構成
する硬質被覆層は、超硬合金基体の表面に、まず第１層
のＴｉＮ層を蒸着し、ついで第２層のＴｉＣＮ層から第
５層のＡｌ2 Ｏ3 層まで、さらに必要に応じて第６層の
ＴｉＮ層を順次蒸着することによって形成されるが、前
記第２層以降の形成に際して、前記第１層のＴｉＮ層中
に前記超硬合金基体中のＣ成分が拡散固溶する場合があ
り、この場合の第１層は硬質被覆層形成後ＴｉＣＮ層と
して存在することになる。
する硬質被覆層は、超硬合金基体の表面に、まず第１層
のＴｉＮ層を蒸着し、ついで第２層のＴｉＣＮ層から第
５層のＡｌ2 Ｏ3 層まで、さらに必要に応じて第６層の
ＴｉＮ層を順次蒸着することによって形成されるが、前
記第２層以降の形成に際して、前記第１層のＴｉＮ層中
に前記超硬合金基体中のＣ成分が拡散固溶する場合があ
り、この場合の第１層は硬質被覆層形成後ＴｉＣＮ層と
して存在することになる。
【０００８】さらに、上記硬質被覆層の平均層厚は３〜
３０μｍとするのがよく、これは、その平均層厚が３μ
ｍ未満では所望のすぐれた耐摩耗性を確保することがで
きず、一方その平均層厚が３０μｍを越えると耐欠損性
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
り、また第１層のＴｉＮ層の平均層厚は０．１〜５μ
ｍ、第２層のＴｉＣＮ層のそれは３〜２０μｍ、第３層
のＴｉＣ層は１〜１０μｍ、第４層のＴｉＣＯ層または
ＴｉＣＮＯ層は０．０１〜２μｍ、第５層のＡｌ2 Ｏ3
層は０．１〜１５μｍ、さらに第６層のＴｉＮ層は０．
１〜５μｍの平均層厚とするのが望ましい。
３０μｍとするのがよく、これは、その平均層厚が３μ
ｍ未満では所望のすぐれた耐摩耗性を確保することがで
きず、一方その平均層厚が３０μｍを越えると耐欠損性
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
り、また第１層のＴｉＮ層の平均層厚は０．１〜５μ
ｍ、第２層のＴｉＣＮ層のそれは３〜２０μｍ、第３層
のＴｉＣ層は１〜１０μｍ、第４層のＴｉＣＯ層または
ＴｉＣＮＯ層は０．０１〜２μｍ、第５層のＡｌ2 Ｏ3
層は０．１〜１５μｍ、さらに第６層のＴｉＮ層は０．
１〜５μｍの平均層厚とするのが望ましい。
【０００９】
【実施例】つぎに、この発明の被覆超硬切削工具を実施
例により具体的に説明する。原料粉末として、平均粒
径：３μｍを有する中粒ＷＣ粉末、同５μｍの粗粒ＷＣ
粉末、同１．５μｍの（Ｔｉ，Ｗ）Ｃ（重量比で、以下
同じ、ＴｉＣ／ＷＣ＝３０／７０）粉末、同１．２μｍ
の（Ｔｉ，Ｗ）ＣＮ（ＴｉＣ／ＴｉＮ／ＷＣ＝２４／２
０／５６）粉末、同１．３μｍの（Ｔａ，Ｎｂ）Ｃ（Ｔ
ａＣ／ＮｂＣ＝９０／１０）粉末、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７２時間湿式混合し、
乾燥した後、ＩＳＯ・ＣＮＭＧ１２０４０８（超硬合金
基体Ａ〜Ｄ用）および同ＳＥＥＮ４２ＡＦＴＮ１（超硬
合金基体Ｅ用）に定める形状の圧粉体にプレス成形し、
この圧粉体を同じく表１に示される条件に真空焼結する
ことにより超硬合金基体Ａ〜Ｅを製造した。さらに、上
記超硬合金基体Ｂに対して、１００torrのＣＨ4 ガス雰
囲気中、温度：１４００℃に１時間保持後、徐冷の滲炭
処理を施し、処理後、基体表面に付着するカーボンとＣ
ｏを酸およびバレル研磨で除去することにより、表面か
ら１０μｍの位置で最大Ｃｏ含有量：１５重量％、深
さ：４０μｍのＣｏ富化帯域を基体表層部に形成した。
また、上記超硬合金基体ＡおよびＤには、焼結したまま
で、表層部に表面から１５μｍの位置で最大Ｃｏ含有
量：９重量％、深さ：２０μｍのＣｏ富化帯域が形成さ
れており、残りの超硬合金基体ＣおよびＥには、前記Ｃ
ｏ富化帯域の形成がなく、全体的に均質な組織をもつも
のであった。さらに、表１には上記超硬合金基体Ａ〜Ｅ
の内部硬さ（ロックウエル硬さＡスケール）をそれぞれ
示した。
例により具体的に説明する。原料粉末として、平均粒
径：３μｍを有する中粒ＷＣ粉末、同５μｍの粗粒ＷＣ
粉末、同１．５μｍの（Ｔｉ，Ｗ）Ｃ（重量比で、以下
同じ、ＴｉＣ／ＷＣ＝３０／７０）粉末、同１．２μｍ
の（Ｔｉ，Ｗ）ＣＮ（ＴｉＣ／ＴｉＮ／ＷＣ＝２４／２
０／５６）粉末、同１．３μｍの（Ｔａ，Ｎｂ）Ｃ（Ｔ
ａＣ／ＮｂＣ＝９０／１０）粉末、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７２時間湿式混合し、
乾燥した後、ＩＳＯ・ＣＮＭＧ１２０４０８（超硬合金
基体Ａ〜Ｄ用）および同ＳＥＥＮ４２ＡＦＴＮ１（超硬
合金基体Ｅ用）に定める形状の圧粉体にプレス成形し、
この圧粉体を同じく表１に示される条件に真空焼結する
ことにより超硬合金基体Ａ〜Ｅを製造した。さらに、上
記超硬合金基体Ｂに対して、１００torrのＣＨ4 ガス雰
囲気中、温度：１４００℃に１時間保持後、徐冷の滲炭
処理を施し、処理後、基体表面に付着するカーボンとＣ
ｏを酸およびバレル研磨で除去することにより、表面か
ら１０μｍの位置で最大Ｃｏ含有量：１５重量％、深
さ：４０μｍのＣｏ富化帯域を基体表層部に形成した。
また、上記超硬合金基体ＡおよびＤには、焼結したまま
で、表層部に表面から１５μｍの位置で最大Ｃｏ含有
量：９重量％、深さ：２０μｍのＣｏ富化帯域が形成さ
れており、残りの超硬合金基体ＣおよびＥには、前記Ｃ
ｏ富化帯域の形成がなく、全体的に均質な組織をもつも
のであった。さらに、表１には上記超硬合金基体Ａ〜Ｅ
の内部硬さ（ロックウエル硬さＡスケール）をそれぞれ
示した。
【００１０】ついで、これらの超硬合金基体Ａ〜Ｅの表
面に、ホーニングを施した状態で、通常の化学蒸着装置
を用い、表２に示される条件で、表３〜６に示される組
成および結晶組織、さらに平均層厚の硬質被覆層を形成
することにより本発明被覆超硬切削工具１〜７および従
来被覆超硬切削工具１〜７をそれぞれ製造した。つぎ
に、上記本発明被覆超硬切削工具１〜５および従来被覆
超硬切削工具１〜５について、 被削材：軟鋼の丸棒、 切削速度：２６０ｍ／min.、 送り：０．２６mm／rev.、 切込み：２mm、 切削時間：３０min.、 の条件での軟鋼の連続切削試験、および、 被削材：軟鋼の角材、 切削速度：２４０ｍ／min.、 送り：０．２６mm／rev.、 切込み：１．５mm、 切削時間：４０min.、 の条件での軟鋼の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４，６に示した。また、上記本発明被覆超硬切
削工具６，７および従来被覆超硬切削工具６，７につい
ては、 被削材：軟鋼の角材、 切削速度：２４０ｍ／min.、 送り：０．３６mm／刃、 切込み：２．５mm、 切削時間：４０min.、 の条件で軟鋼のフライス切削を行ない、切刃の逃げ面摩
耗幅を測定した。この測定結果も表４，６に示した。
面に、ホーニングを施した状態で、通常の化学蒸着装置
を用い、表２に示される条件で、表３〜６に示される組
成および結晶組織、さらに平均層厚の硬質被覆層を形成
することにより本発明被覆超硬切削工具１〜７および従
来被覆超硬切削工具１〜７をそれぞれ製造した。つぎ
に、上記本発明被覆超硬切削工具１〜５および従来被覆
超硬切削工具１〜５について、 被削材：軟鋼の丸棒、 切削速度：２６０ｍ／min.、 送り：０．２６mm／rev.、 切込み：２mm、 切削時間：３０min.、 の条件での軟鋼の連続切削試験、および、 被削材：軟鋼の角材、 切削速度：２４０ｍ／min.、 送り：０．２６mm／rev.、 切込み：１．５mm、 切削時間：４０min.、 の条件での軟鋼の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４，６に示した。また、上記本発明被覆超硬切
削工具６，７および従来被覆超硬切削工具６，７につい
ては、 被削材：軟鋼の角材、 切削速度：２４０ｍ／min.、 送り：０．３６mm／刃、 切込み：２．５mm、 切削時間：４０min.、 の条件で軟鋼のフライス切削を行ない、切刃の逃げ面摩
耗幅を測定した。この測定結果も表４，６に示した。
【００１１】
【表１】
【００１２】
【表２】
【００１３】
【表３】
【００１４】
【表４】
【００１５】
【表５】
【００１６】
【表６】
【００１７】
【発明の効果】表３〜６に示される結果から、本発明被
覆超硬切削工具１〜７は、いずれも切削抵抗の高い軟鋼
の切削にもかかわらず、硬質被覆層に層間剥離やチッピ
ングの発生なく、すぐれた耐摩耗性を示すのに対して、
従来被覆超硬切削工具１〜７は、硬質被覆層における層
間密着性が不十分なために、軟鋼の切削では層間剥離や
チッピングが発生し、比較的短時間で使用寿命に至るこ
とが明らかである。上述のように、この発明の被覆超硬
切削工具は、これを構成する硬質被覆層がすぐれた層間
密着性を有するので、合金鋼や鋳鉄などの切削は勿論の
こと、切削抵抗の高い軟鋼などの切削に用いた場合にも
長期に亘ってすぐれた切削性能を発揮するのである。
覆超硬切削工具１〜７は、いずれも切削抵抗の高い軟鋼
の切削にもかかわらず、硬質被覆層に層間剥離やチッピ
ングの発生なく、すぐれた耐摩耗性を示すのに対して、
従来被覆超硬切削工具１〜７は、硬質被覆層における層
間密着性が不十分なために、軟鋼の切削では層間剥離や
チッピングが発生し、比較的短時間で使用寿命に至るこ
とが明らかである。上述のように、この発明の被覆超硬
切削工具は、これを構成する硬質被覆層がすぐれた層間
密着性を有するので、合金鋼や鋳鉄などの切削は勿論の
こと、切削抵抗の高い軟鋼などの切削に用いた場合にも
長期に亘ってすぐれた切削性能を発揮するのである。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成６年６月６日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１１】
【表１】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ２３Ｃ 16/34 16/36 16/40
Claims (2)
- 【請求項１】 全体的に均質な炭化タングステン基超硬
合金基体、または表層部に結合相富化帯域を有する炭化
タングステン基超硬合金基体の表面に、いずれも粒状結
晶組織を有する窒化チタンからなる第１層、炭窒化チタ
ンからなる第２層、炭化チタンからなる第３層、および
炭酸化チタンまたは炭窒酸化チタンからなる第４層、並
びにアルファ型結晶組織を有する酸化アルミニウムから
なる第５層で構成された硬質被覆層を３〜３０μｍの範
囲内の所定の平均層厚で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、 上記第２層の炭窒化チタン層を縦長成長結晶組織とし、
かつ上記第５層の酸化アルミニウム層をカッパー型結晶
を主体とした組織とすることを特徴とする硬質被覆層が
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。 - 【請求項２】 全体的に均質な炭化タングステン基超硬
合金基体、または表層部に結合相富化帯域を有する炭化
タングステン基超硬合金基体の表面に、いずれも粒状結
晶組織を有する窒化チタンからなる第１層、炭窒化チタ
ンからなる第２層、炭化チタンからなる第３層、および
炭酸化チタンまたは炭窒酸化チタンからなる第４層、並
びにアルファ型結晶組織を有する酸化アルミニウムから
なる第５層、さらに粒状結晶組織を有する窒化チタンか
らなる第６層で構成された硬質被覆層を３〜３０μｍの
範囲内の所定の平均層厚で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、 上記第２層の炭窒化チタン層を縦長成長結晶組織とし、
かつ上記第５層の酸化アルミニウム層をカッパー型結晶
を主体とした組織とすることを特徴とする硬質被覆層が
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。
Priority Applications (8)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06141123A JP3119414B2 (ja) | 1994-05-31 | 1994-05-31 | 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 |
| US08/398,533 US5920760A (en) | 1994-05-31 | 1995-03-06 | Coated hard alloy blade member |
| DE69518039T DE69518039T2 (de) | 1994-05-31 | 1995-03-08 | Beschichtete Klinge aus Hartmetallegierung |
| EP95103339A EP0685572B1 (en) | 1994-05-31 | 1995-03-08 | Coated hard-alloy blade member |
| KR1019950006333A KR0163654B1 (ko) | 1994-05-31 | 1995-03-24 | 피복경질합금 절삭공구 |
| CN95103640A CN1070540C (zh) | 1994-05-31 | 1995-04-06 | 涂敷的硬质合金刀具件 |
| TW084105472A TW308609B (ja) | 1994-05-31 | 1995-05-30 | |
| US09/210,460 US6093479A (en) | 1994-05-31 | 1998-12-14 | Coated hard alloy blade member |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06141123A JP3119414B2 (ja) | 1994-05-31 | 1994-05-31 | 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 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07328810A true JPH07328810A (ja) | 1995-12-19 |
| JP3119414B2 JP3119414B2 (ja) | 2000-12-18 |
Family
ID=15284702
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06141123A Expired - Lifetime JP3119414B2 (ja) | 1994-05-31 | 1994-05-31 | 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 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3119414B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1118688A1 (en) * | 2000-01-19 | 2001-07-25 | Seco Tools Ab | Coated body with nanocrystalline CVD coating for enhanced edge toughness and reduced friction |
| WO2005092608A1 (ja) * | 2004-03-29 | 2005-10-06 | Kyocera Corporation | 表面被覆部材および切削工具 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03150364A (ja) * | 1989-06-16 | 1991-06-26 | Sandvik Ab | アルミナ被覆物品とその被覆方法 |
| JPH068008A (ja) * | 1992-06-25 | 1994-01-18 | Mitsubishi Materials Corp | 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 |
| JPH0679542A (ja) * | 1992-08-27 | 1994-03-22 | Mitsubishi Materials Corp | 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 |
-
1994
- 1994-05-31 JP JP06141123A patent/JP3119414B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03150364A (ja) * | 1989-06-16 | 1991-06-26 | Sandvik Ab | アルミナ被覆物品とその被覆方法 |
| JPH068008A (ja) * | 1992-06-25 | 1994-01-18 | Mitsubishi Materials Corp | 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 |
| JPH0679542A (ja) * | 1992-08-27 | 1994-03-22 | Mitsubishi Materials Corp | 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 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1118688A1 (en) * | 2000-01-19 | 2001-07-25 | Seco Tools Ab | Coated body with nanocrystalline CVD coating for enhanced edge toughness and reduced friction |
| US6472060B1 (en) | 2000-01-19 | 2002-10-29 | Seco Tools Ab | Coated body with nanocrystalline CVD coating for enhanced edge toughness and reduced friction |
| US6620498B2 (en) | 2000-01-19 | 2003-09-16 | Seco Tools Ab | Coated body with nanocrystalline CVD coating for enhanced edge toughness and reduced friction |
| US6652913B2 (en) | 2000-01-19 | 2003-11-25 | Seco Tools Ab | Method of forming a coated body having a nanocrystalline CVD coating of Ti(C,N,O) |
| WO2005092608A1 (ja) * | 2004-03-29 | 2005-10-06 | Kyocera Corporation | 表面被覆部材および切削工具 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3119414B2 (ja) | 2000-12-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH068008A (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 | |
| JP3236899B2 (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 | |
| JP2861832B2 (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 | |
| JP3269305B2 (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 | |
| 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 | |
| JP3266047B2 (ja) | 硬質被覆層がすぐれた層間密着性を有する表面被覆超硬合金製切削工具 | |
| JPH10204639A (ja) | 硬質被覆層がすぐれた耐チッピング性を有する表面被覆超硬合金製切削工具 | |
| JPH07328810A (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 | |
| JPH08187604A (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 | |
| JPH1076406A (ja) | 硬質被覆層がすぐれた耐チッピング性を有する表面被覆超硬合金製切削工具 | |
| JP3661503B2 (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 | |
| JP3230372B2 (ja) | 硬質被覆層がすぐれた層間密着性および耐欠損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 | |
| JP3230396B2 (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 | |
| JPH07328809A (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 | |
| JP2001150206A (ja) | 断続重切削で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基超硬合金製切削工具 | |
| JP3230375B2 (ja) | 硬質被覆層がすぐれた層間密着性および耐欠損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 | |
| JPH1076405A (ja) | 硬質被覆層がすぐれた耐チッピング性を有する表面被覆超硬合金製切削工具 | |
| JPH07331443A (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 | |
| 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 | |
| JP2508523B2 (ja) | 表面被覆超硬合金製切削工具 | |
| JP3230373B2 (ja) | 硬質被覆層がすぐれた層間密着性および耐欠損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 | |
| JPH08187606A (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 | |
| JP3230374B2 (ja) | 硬質被覆層がすぐれた層間密着性および耐欠損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 | |
| JPH09249974A (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の製造法 | |
| JPH09262703A (ja) | 硬質被覆層がすぐれた層間密着性を示す表面被覆超硬合金製切削工具 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19980804 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071013 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081013 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081013 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091013 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091013 Year of fee payment: 9 |
|
| 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: 20101013 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111013 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121013 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131013 Year of fee payment: 13 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |