JPH08118163A - 被覆超硬合金切削用工具の製造方法 - Google Patents
被覆超硬合金切削用工具の製造方法Info
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- JPH08118163A JPH08118163A JP28292694A JP28292694A JPH08118163A JP H08118163 A JPH08118163 A JP H08118163A JP 28292694 A JP28292694 A JP 28292694A JP 28292694 A JP28292694 A JP 28292694A JP H08118163 A JPH08118163 A JP H08118163A
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- layer
- tic
- cutting tool
- cemented carbide
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- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C28/00—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
- C23C28/04—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D only coatings of inorganic non-metallic material
- C23C28/044—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D only coatings of inorganic non-metallic material coatings specially adapted for cutting tools or wear applications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C23C30/00—Coating with metallic material characterised only by the composition of the metallic material, i.e. not characterised by the coating process
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 膜の剥離、破壊、クラック発生等、膜に発生
する熱応力を効果的に緩和し、結果的に被覆切削用工具
の靱性、耐摩耗性を高めた工具を提供することを目的と
する。 【構成】 超硬合金の表面に１層のＴｉＣ層及び／また
はＴｉＣＮ層が存在する単層または多層の硬質被膜層を
被覆した後、水素分圧１０-3以下の真空中または不活性
ガス中で９００〜１３００℃の温度範囲に保持してＴｉ
Ｃ／ＴｉＣＮ膜の水素含有量を被覆処理直後よりも低減
する事により製造する。
する熱応力を効果的に緩和し、結果的に被覆切削用工具
の靱性、耐摩耗性を高めた工具を提供することを目的と
する。 【構成】 超硬合金の表面に１層のＴｉＣ層及び／また
はＴｉＣＮ層が存在する単層または多層の硬質被膜層を
被覆した後、水素分圧１０-3以下の真空中または不活性
ガス中で９００〜１３００℃の温度範囲に保持してＴｉ
Ｃ／ＴｉＣＮ膜の水素含有量を被覆処理直後よりも低減
する事により製造する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高靱性高耐摩耗性を有
する硬質膜被覆超硬合金製切削用工具に関する。
する硬質膜被覆超硬合金製切削用工具に関する。
【０００２】
【従来の技術】超硬合金に周期律表４Ａ、５Ａ、６Ａ族
の遷移金属と非金属のＣ、Ｎ、Ｏ、Ｂが結合したいわゆ
る耐火物を単層もしくは多層に被覆した被覆超硬切削用
工具は飛躍的な切削性能の向上が望める。しかし時とし
て膜が超硬母材から剥離したり膜自体が破壊したりある
いは膜にマイクロクラックが発生しそれが母材内部まで
進行してチッピングが生じるなどして予想外に切削性能
が悪くなる場合がある。そのため、原因究明と改良策が
従来より数多く検討されてきた。その結果切削性能の劣
化の原因のひとつが熱応力であると結論付けられ、膜に
残留したこの熱応力を緩和するため、 （１）被覆後にショットブラストなどの物理的衝撃を加
えて膜に故意にクラックを発生させて応力を緩和する。 （２）ＣＶＤとＰＶＤなど原理の異なる被覆処理法を組
み合わせるなどの方法が行なわれてきた。 しかし、（１）については故意に発生させたクラックが
２次的な悪影響を与える、（２）については効果が不明
瞭であるなどの問題点も一部では指摘されている。
の遷移金属と非金属のＣ、Ｎ、Ｏ、Ｂが結合したいわゆ
る耐火物を単層もしくは多層に被覆した被覆超硬切削用
工具は飛躍的な切削性能の向上が望める。しかし時とし
て膜が超硬母材から剥離したり膜自体が破壊したりある
いは膜にマイクロクラックが発生しそれが母材内部まで
進行してチッピングが生じるなどして予想外に切削性能
が悪くなる場合がある。そのため、原因究明と改良策が
従来より数多く検討されてきた。その結果切削性能の劣
化の原因のひとつが熱応力であると結論付けられ、膜に
残留したこの熱応力を緩和するため、 （１）被覆後にショットブラストなどの物理的衝撃を加
えて膜に故意にクラックを発生させて応力を緩和する。 （２）ＣＶＤとＰＶＤなど原理の異なる被覆処理法を組
み合わせるなどの方法が行なわれてきた。 しかし、（１）については故意に発生させたクラックが
２次的な悪影響を与える、（２）については効果が不明
瞭であるなどの問題点も一部では指摘されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】膜の剥離、破壊、クラ
ック発生が最も問題となりかつその発生頻度が高い膜は
ＴｉＣおよびＴｉＣＮの被膜である。この両者の膜に発
生する熱応力が特に高いか、あるいは膜に対し原理的に
致命的な影響をもたらすことが結果的に被覆切削工具の
切削性能の劣化を誘引すると推測される。本発明は、こ
のＴｉＣおよびＴｉＣＮ膜に発生する熱応力を効果的に
緩和し結果的に被覆切削用工具の靱性、耐摩耗性を高め
最終的に安定した高信頼性の工具を提供しようとするも
のである。
ック発生が最も問題となりかつその発生頻度が高い膜は
ＴｉＣおよびＴｉＣＮの被膜である。この両者の膜に発
生する熱応力が特に高いか、あるいは膜に対し原理的に
致命的な影響をもたらすことが結果的に被覆切削工具の
切削性能の劣化を誘引すると推測される。本発明は、こ
のＴｉＣおよびＴｉＣＮ膜に発生する熱応力を効果的に
緩和し結果的に被覆切削用工具の靱性、耐摩耗性を高め
最終的に安定した高信頼性の工具を提供しようとするも
のである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記課題の達成のため膜
に発生する熱応力の発生機構を簡単なモデルで解析し
た。ＴｉＣもしくはＴｉＣＮ膜の不安定さは母材に近い
ほど増すので母材の上に直接被覆する場合を想定した。
昇温時Ｔｃにおいて、長さＬとなる幅Ｓ、厚みＤａの形
状を有する膨脹係数Ａａ、ヤング率Ｅａの超硬合金母材
を用意する。次に、温度Ｔｃで膨脹係数Ａｂ、ヤング率
Ｅｂ、厚みＤｂの硬質膜ｂを被覆する。被覆後、室温ま
で冷却した場合の熱応力を求める。最終的に母材は長さ
がＰａ変化し膜はＰｂ変化するとする。また、拘束のな
い自由収縮量はそれぞれＱａ、Ｑｂとする。さらに内力
をそれぞれＦａ、Ｆｂ、熱応力をＸａ、Ｘｂとすると、
次の関係 Pa+Qa=Pb+Qb Pa=Fa*L/(Ea*S*Da) Pb=Fb*L/(Eb*S*Db) Fa+Fb=0 Xa=Fa/(S*Da) Xb=Fb/(S*Db) Qa=L*Aa*(Tc-To) Qb=L*Ab*(Tc-To) より、 Xa=Ea*Eb*Db/(Ea*Da+Eb*Db)*(Tc-To)(Ab-Aa) Xb=Ea*Eb*Da/(Ea*Da+Eb*Db)*(Tc-To)(Aa-Ab) となる。ここで、ＤａはＤｂに比べて圧倒的に大きいか
らＤｂ／Ｄａ＝０とすると、 Xb=Eb*(Tc-To)*(Aa-Ab) となる。
に発生する熱応力の発生機構を簡単なモデルで解析し
た。ＴｉＣもしくはＴｉＣＮ膜の不安定さは母材に近い
ほど増すので母材の上に直接被覆する場合を想定した。
昇温時Ｔｃにおいて、長さＬとなる幅Ｓ、厚みＤａの形
状を有する膨脹係数Ａａ、ヤング率Ｅａの超硬合金母材
を用意する。次に、温度Ｔｃで膨脹係数Ａｂ、ヤング率
Ｅｂ、厚みＤｂの硬質膜ｂを被覆する。被覆後、室温ま
で冷却した場合の熱応力を求める。最終的に母材は長さ
がＰａ変化し膜はＰｂ変化するとする。また、拘束のな
い自由収縮量はそれぞれＱａ、Ｑｂとする。さらに内力
をそれぞれＦａ、Ｆｂ、熱応力をＸａ、Ｘｂとすると、
次の関係 Pa+Qa=Pb+Qb Pa=Fa*L/(Ea*S*Da) Pb=Fb*L/(Eb*S*Db) Fa+Fb=0 Xa=Fa/(S*Da) Xb=Fb/(S*Db) Qa=L*Aa*(Tc-To) Qb=L*Ab*(Tc-To) より、 Xa=Ea*Eb*Db/(Ea*Da+Eb*Db)*(Tc-To)(Ab-Aa) Xb=Ea*Eb*Da/(Ea*Da+Eb*Db)*(Tc-To)(Aa-Ab) となる。ここで、ＤａはＤｂに比べて圧倒的に大きいか
らＤｂ／Ｄａ＝０とすると、 Xb=Eb*(Tc-To)*(Aa-Ab) となる。
【０００５】すなわち、膜ｂに発生する熱応力は膜ｂの
ヤング率と温度差と母材と膜の熱膨脹差の積となる。こ
の場合、Ａａ＜Ａｂとすると膜ｂのほうが良く収縮しよ
うとして膜には引っ張りの力がはたらく。すなわちマイ
ナス符号は引っ張り応力となる。ここで、１０００℃で
ＣＶＤで種々の被膜を熱膨脹係数が５．５（１０＾６）
の母材に被覆した場合の熱応力を計算してみると概略表
１になる。ここでヤング率はバルクで求めた値を採用し
た。
ヤング率と温度差と母材と膜の熱膨脹差の積となる。こ
の場合、Ａａ＜Ａｂとすると膜ｂのほうが良く収縮しよ
うとして膜には引っ張りの力がはたらく。すなわちマイ
ナス符号は引っ張り応力となる。ここで、１０００℃で
ＣＶＤで種々の被膜を熱膨脹係数が５．５（１０＾６）
の母材に被覆した場合の熱応力を計算してみると概略表
１になる。ここでヤング率はバルクで求めた値を採用し
た。
【０００６】
【表１】
【０００７】ＴｉＣＮ、ＴｉＣともに予想に反し計算上
はＴｉＮやＴｉＣＮよりも低い熱応力値となった。実際
にはＴｉＮ膜はほとんど熱応力によるクラックの発生が
認められず、ＴｉＣＮはやや頻繁に熱応力クラックの発
生が認められ、ＴｉＣは極めて頻繁に熱応力の発生が認
められる。そのため、ＴｉＣおよびＴｉＣＮはなんらか
の原因でヤング率がバルクの場合に比べて増大している
ものと推定された。ヤング率は結晶の耐変形能と同義で
あり、結晶の変形は転位や格子欠陥の移動によって生じ
るものである。従って、ＴｉＣあるいはＴｉＣＮ薄膜は
バルクとは異なりこれら転移や格子欠陥の移動を妨げる
原因が内在しているものと推論した。
はＴｉＮやＴｉＣＮよりも低い熱応力値となった。実際
にはＴｉＮ膜はほとんど熱応力によるクラックの発生が
認められず、ＴｉＣＮはやや頻繁に熱応力クラックの発
生が認められ、ＴｉＣは極めて頻繁に熱応力の発生が認
められる。そのため、ＴｉＣおよびＴｉＣＮはなんらか
の原因でヤング率がバルクの場合に比べて増大している
ものと推定された。ヤング率は結晶の耐変形能と同義で
あり、結晶の変形は転位や格子欠陥の移動によって生じ
るものである。従って、ＴｉＣあるいはＴｉＣＮ薄膜は
バルクとは異なりこれら転移や格子欠陥の移動を妨げる
原因が内在しているものと推論した。
【０００８】そこで、その”移動を妨げるもの”を求め
て被膜の組成分析を行なった結果極めて多量の水素が検
出された。熱ＣＶＤの場合ＴｉＣの成膜は通常以下の反
応で進行する、 TiCl4+CH4 > TiC+4HCl 現実には、Ｈ2 をキャリアガスとして用いたりあるいは
すべての原料ガス中のＨが反応生成物のＨＣｌには変化
しないなどの理由でＨの一部は被膜中に取り込まれるこ
とになる。ここで注目すべきことに、例えばＴｉＣ被膜
中のＨ含有量はＴｉ／Ｃの比には関係しないのである。
このことはＣとＨの置換は生じていないことを示唆して
いる。ＴｉＣ中へのＨの取り込みについてはＴｉＣへの
Ｈのイオン打ち込みの報告があるが(NUCLEAR INSTRUMEN
TS AND METHODS IN PHYSICS RESEARCH B52(1990)154-15
9)、驚くべきことに最高５０アトム％までＴｉＣの組成
を替えずにかつ結晶構造をかえずにＴｉＣはＨを取り込
むことが可能なのである。
て被膜の組成分析を行なった結果極めて多量の水素が検
出された。熱ＣＶＤの場合ＴｉＣの成膜は通常以下の反
応で進行する、 TiCl4+CH4 > TiC+4HCl 現実には、Ｈ2 をキャリアガスとして用いたりあるいは
すべての原料ガス中のＨが反応生成物のＨＣｌには変化
しないなどの理由でＨの一部は被膜中に取り込まれるこ
とになる。ここで注目すべきことに、例えばＴｉＣ被膜
中のＨ含有量はＴｉ／Ｃの比には関係しないのである。
このことはＣとＨの置換は生じていないことを示唆して
いる。ＴｉＣ中へのＨの取り込みについてはＴｉＣへの
Ｈのイオン打ち込みの報告があるが(NUCLEAR INSTRUMEN
TS AND METHODS IN PHYSICS RESEARCH B52(1990)154-15
9)、驚くべきことに最高５０アトム％までＴｉＣの組成
を替えずにかつ結晶構造をかえずにＴｉＣはＨを取り込
むことが可能なのである。
【０００９】それでは、Ｈはどのような形態でＴｉＣに
固溶するのであろうか？その形態を調査すればＴｉＣ膜
の熱応力を緩和する手段を見出だすことが可能になると
思われる。そこで次にＴｉＣ中のＨの存在形態を考察し
た。最も使用頻度の高いＴｉＣ、ＴｉＣＮなどのＴｉ化
合物被膜について考察してみる。遷移金属であるＴｉは
非金属元素であるＣやＮを取り込んでＮａＣｌ型格子を
組んだ侵入型化合物を形成する。Ｔｉは面心立方格子を
形成しＴｉよりも原子半径の小さいＣ、Ｎはその８面体
空隙位置に配置される。原子を剛体球とみなすと表２に
しめす空間位置関係となる。
固溶するのであろうか？その形態を調査すればＴｉＣ膜
の熱応力を緩和する手段を見出だすことが可能になると
思われる。そこで次にＴｉＣ中のＨの存在形態を考察し
た。最も使用頻度の高いＴｉＣ、ＴｉＣＮなどのＴｉ化
合物被膜について考察してみる。遷移金属であるＴｉは
非金属元素であるＣやＮを取り込んでＮａＣｌ型格子を
組んだ侵入型化合物を形成する。Ｔｉは面心立方格子を
形成しＴｉよりも原子半径の小さいＣ、Ｎはその８面体
空隙位置に配置される。原子を剛体球とみなすと表２に
しめす空間位置関係となる。
【００１０】
【表２】
【００１１】関係する元素の結晶における原子半径の一
覧を表３に示す。
覧を表３に示す。
【００１２】
【表３】
【００１３】これらの表から、Ｔｉがつくる面心立方格
子の４面体空隙最大半径は０．３４でありＨの原子半径
が０．３７であることから極めて容易にＨはＴｉＣまた
はＴｉＣＮの４面体空隙位置に収まるものと推測され
る。また、このためＴｉ／Ｃの比率を変えることなくＨ
がとりこまれること、また最高５０アトム％までの極め
て多量のＨが吸収できることも了解される。おそらくＨ
がこのようにＴｉＣあるいはＴｉＣＮ格子内に多数存在
することによって空孔の移動が妨げられることおよびピ
ンニング作用による転位の移動が生じにくくなるという
原因によってＴｉＣ、ＴｉＣＮのヤング率は増大し結果
として熱応力が予想外に大きくなったものと推定され
た。
子の４面体空隙最大半径は０．３４でありＨの原子半径
が０．３７であることから極めて容易にＨはＴｉＣまた
はＴｉＣＮの４面体空隙位置に収まるものと推測され
る。また、このためＴｉ／Ｃの比率を変えることなくＨ
がとりこまれること、また最高５０アトム％までの極め
て多量のＨが吸収できることも了解される。おそらくＨ
がこのようにＴｉＣあるいはＴｉＣＮ格子内に多数存在
することによって空孔の移動が妨げられることおよびピ
ンニング作用による転位の移動が生じにくくなるという
原因によってＴｉＣ、ＴｉＣＮのヤング率は増大し結果
として熱応力が予想外に大きくなったものと推定され
た。
【００１４】さらに、Ｈが取り込まれることによって格
子はやや拡大する（０．３７＞０．３４）ために歪みが
生じ転位や空孔の移動抑制効果を助長しているものと推
測される。そこで、成膜中に取り込まれたＨを膜外に排
除すれば空孔および転位の移動が容易くなりヤング率は
バルクなみに低下すると推定される。以上の考察より、
ＴｉＣおよびＴｉＣＮの熱応力の緩和は膜中に取り込ま
れたＨの膜外への排除によって達成されるものと考え種
々の検討を加えた結果真空中もしくは不活性雰囲気中に
放置することで可能であることがわかった。
子はやや拡大する（０．３７＞０．３４）ために歪みが
生じ転位や空孔の移動抑制効果を助長しているものと推
測される。そこで、成膜中に取り込まれたＨを膜外に排
除すれば空孔および転位の移動が容易くなりヤング率は
バルクなみに低下すると推定される。以上の考察より、
ＴｉＣおよびＴｉＣＮの熱応力の緩和は膜中に取り込ま
れたＨの膜外への排除によって達成されるものと考え種
々の検討を加えた結果真空中もしくは不活性雰囲気中に
放置することで可能であることがわかった。
【００１５】目下、理由は不明であるが、Ｈの除去の効
果はＴｉＣ、ＴｉＣＮ膜で顕著に現われＴｉＮ膜ではや
や不明瞭である。ＴｉＣ膜、ＴｉＣＮ膜は必ずしも片面
が大気と接している必要はない。すなわち、その両界面
が母材と他の膜あるいは他の膜と膜の間に存在してもよ
い。Ｈは原子半径が小さいために容易く表面まで移動し
そこから系外へ逸散することが可能である。Ｈに膜内か
ら脱出するための充分な活性化エネルギーを与えるため
には少なくとも５００℃以上望ましくは９００℃以上の
温度を被覆処理後に与えることが簡易的かつ効果的であ
る。
果はＴｉＣ、ＴｉＣＮ膜で顕著に現われＴｉＮ膜ではや
や不明瞭である。ＴｉＣ膜、ＴｉＣＮ膜は必ずしも片面
が大気と接している必要はない。すなわち、その両界面
が母材と他の膜あるいは他の膜と膜の間に存在してもよ
い。Ｈは原子半径が小さいために容易く表面まで移動し
そこから系外へ逸散することが可能である。Ｈに膜内か
ら脱出するための充分な活性化エネルギーを与えるため
には少なくとも５００℃以上望ましくは９００℃以上の
温度を被覆処理後に与えることが簡易的かつ効果的であ
る。
【００１６】ただし、１３００℃以上に加熱するとＣｏ
やＷなどの元素が母材から被膜へ拡散し膜の性質を変化
させてしまうため本発明の主旨に反することになる。こ
の加熱処理を実施する場合雰囲気の水素分圧は１０-3以
下の真空中または不活性ガス中とする。水素が効果的に
排除されるからである。それを越えた水素分圧では効果
が不明瞭である。膜中の水素をどこまで低減すれば良い
かの問題は適用するアイテムとその使用状況に関連す
る。充分な靱性と信頼性が要求される場合には被覆処理
直後よりも充分にＨを排除することが望ましい。換言す
ればＨ含有量を被覆処理直後よりも低減すればそれなり
の効果が期待できる。この水素除去処理は、ＴｉＣ膜あ
るいはＴｉＣＮ膜の成膜法に拘わらずその効果が認めら
れる。すなわちＣＶＤにせよＰＡ−ＣＶＤにせよＰＶＤ
にせよ膜中にＨが含有されるプロセスで効果が期待で
き、かつ実証できた。
やＷなどの元素が母材から被膜へ拡散し膜の性質を変化
させてしまうため本発明の主旨に反することになる。こ
の加熱処理を実施する場合雰囲気の水素分圧は１０-3以
下の真空中または不活性ガス中とする。水素が効果的に
排除されるからである。それを越えた水素分圧では効果
が不明瞭である。膜中の水素をどこまで低減すれば良い
かの問題は適用するアイテムとその使用状況に関連す
る。充分な靱性と信頼性が要求される場合には被覆処理
直後よりも充分にＨを排除することが望ましい。換言す
ればＨ含有量を被覆処理直後よりも低減すればそれなり
の効果が期待できる。この水素除去処理は、ＴｉＣ膜あ
るいはＴｉＣＮ膜の成膜法に拘わらずその効果が認めら
れる。すなわちＣＶＤにせよＰＡ−ＣＶＤにせよＰＶＤ
にせよ膜中にＨが含有されるプロセスで効果が期待で
き、かつ実証できた。
【００１７】本発明の原理は、結晶格子内に固溶したＨ
を除去またはその量を低減することで膜の過剰な剛性を
低めることであるが、このことはさきに述べたように結
果的に熱応力を緩和するという本発明の主旨を具現する
ことであり、事実残留応力の低減が認められた。以下、
本発明を実施例に基づき詳細に説明する。
を除去またはその量を低減することで膜の過剰な剛性を
低めることであるが、このことはさきに述べたように結
果的に熱応力を緩和するという本発明の主旨を具現する
ことであり、事実残留応力の低減が認められた。以下、
本発明を実施例に基づき詳細に説明する。
【００１８】
【実施例】ＷＣ−６Ｃｏ−２ＴｉＣ−２ＴａＣの組成を
有する超硬合金母材を用意し、その表面に熱ＣＶＤ
（Ｈ）、有機シアン基化合物を用いた中温ＣＶＤ
（Ｍ）、ＰＡ−ＣＶＤ（Ｐ）、電子ビームＰＶＤ（Ｅ）
などの方法で硬質被膜を被覆した。その後、膜中のＨを
低減または除去するための真空中（Ｖ）またはＡｒガス
中（Ｆ）での熱処理を各温度で実施した。次に、被覆お
よびその後の熱処理をした超硬チップはその切削性能を
評価するため次に示す諸元で切削テストを行ない、信頼
性は破損までの断続衝撃回数で、耐剥離性は衝撃回数２
０回時点での剥離の有無で評価した。
有する超硬合金母材を用意し、その表面に熱ＣＶＤ
（Ｈ）、有機シアン基化合物を用いた中温ＣＶＤ
（Ｍ）、ＰＡ−ＣＶＤ（Ｐ）、電子ビームＰＶＤ（Ｅ）
などの方法で硬質被膜を被覆した。その後、膜中のＨを
低減または除去するための真空中（Ｖ）またはＡｒガス
中（Ｆ）での熱処理を各温度で実施した。次に、被覆お
よびその後の熱処理をした超硬チップはその切削性能を
評価するため次に示す諸元で切削テストを行ない、信頼
性は破損までの断続衝撃回数で、耐剥離性は衝撃回数２
０回時点での剥離の有無で評価した。
【００１９】
【００２０】断続回数は１０００未満を１、１０００〜
２０００を２、２０００〜５０００を３、５０００以上
を４とランク付けした。また 耐剥離性は最も程度が悪
い場合を１、剥離なしを４として４段階でランク付けを
した。表４にその結果を示す。
２０００を２、２０００〜５０００を３、５０００以上
を４とランク付けした。また 耐剥離性は最も程度が悪
い場合を１、剥離なしを４として４段階でランク付けを
した。表４にその結果を示す。
【００２１】
【表４】
【００２２】
【発明の効果】このように、被覆後熱処理により断続回
数の向上と剥離頻度の低下が顕著で安定した切削性能が
実現される。
数の向上と剥離頻度の低下が顕著で安定した切削性能が
実現される。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成７年５月１８日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正内容】
【発明の名称】 被覆超硬合金切削用工具の製造方法
───────────────────────────────────────────────────── 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 16/32 16/56 28/04 // Ｃ２３Ｃ 14/32 Ａ 8939−4Ｋ
Claims (6)
- 【請求項１】 超硬合金の表面に少なくとも１層のＴｉ
Ｃ層及び／またはＴｉＣＮ層が存在する単層または多層
の硬質被膜層を被覆した後、水素分圧が１０-3以下の真
空中または不活性ガス中で９００〜１３００℃の温度範
囲に保持してＴｉＣ／ＴｉＣＮ膜の水素含有量を被覆処
理直後よりも低減したことを特徴とする被覆超硬合金切
削用工具の製造方法。 - 【請求項２】 超硬合金の表面に少なくとも１層のＴｉ
ＣＮ層が存在する単層または多層の硬質被膜層を被覆し
た後水素分圧が１０-3以下の真空中または不活性ガス中
で９００℃−１３００℃の温度範囲に保持してＴｉＣＮ
膜の水素含有量を被覆処理直後よりも低減したことを特
徴とする被覆超硬合金切削用工具の製造方法。 - 【請求項３】 許請項１〜２において、ＴｉＣまたはＴ
ｉＣＮの被覆処理を水素元素を含んだ原料ガスまたはキ
ャリアガスを用いて行なう化学蒸着法によることを特徴
とする被覆超硬合金切削用工具の製造方法。 - 【請求項４】 許請項３において、ＣＶＤをプラズマの
存在下で行なうことを特徴とする被覆超硬合金切削用工
具の製造方法。 - 【請求項５】 許請項１〜２において、ＴｉＣの被覆処
理を水素元素を含んだ雰囲気下で物理蒸着法によること
を特徴とする被覆超硬合金切削用工具の製造方法。 - 【請求項６】 許請項１〜５において、ＴｉＣ膜または
ＴｉＣＮ膜の残留応力を被覆処理直後よりも低減したこ
とを特徴とする被覆超硬合金切削用工具の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28292694A JPH08118163A (ja) | 1994-10-21 | 1994-10-21 | 被覆超硬合金切削用工具の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28292694A JPH08118163A (ja) | 1994-10-21 | 1994-10-21 | 被覆超硬合金切削用工具の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08118163A true JPH08118163A (ja) | 1996-05-14 |
Family
ID=17658909
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28292694A Pending JPH08118163A (ja) | 1994-10-21 | 1994-10-21 | 被覆超硬合金切削用工具の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08118163A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10237628A (ja) * | 1997-02-20 | 1998-09-08 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 被覆工具およびその製造方法 |
| JP2007092091A (ja) * | 2005-09-27 | 2007-04-12 | Sintokogio Ltd | 硬質膜被覆焼結部材およびその製造方法 |
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-
1994
- 1994-10-21 JP JP28292694A patent/JPH08118163A/ja active Pending
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