JPH08144004A - Cermet alloy - Google Patents

Cermet alloy

Info

Publication number
JPH08144004A
JPH08144004A JP6289540A JP28954094A JPH08144004A JP H08144004 A JPH08144004 A JP H08144004A JP 6289540 A JP6289540 A JP 6289540A JP 28954094 A JP28954094 A JP 28954094A JP H08144004 A JPH08144004 A JP H08144004A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cermet alloy
cutting
cermet
contg
crystal structure
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.)
Withdrawn
Application number
JP6289540A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Naoya Omori
直也 大森
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.)
Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
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 Sumitomo Electric Industries Ltd filed Critical Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority to JP6289540A priority Critical patent/JPH08144004A/en
Publication of JPH08144004A publication Critical patent/JPH08144004A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Powder Metallurgy (AREA)

Abstract

PURPOSE: To improve the wear resistance and fracture toughness of a cermet alloy by imparting a compsn. consisting of a solid soln. contg. a transition metal, carbon and nitrogen and having a B1 type crystal structure, a bonding phase contg. an iron family metal and a very small amt. of Al. CONSTITUTION: This cermet alloy consists of 80-95wt.% solid soln. contg. at least one of transition metals belonging to the groups IVa, Va and Va, carbon and nitrogen and having a B1 type crystal structure, 5-20wt.% bonding phase contg. at least one of iron family metals, 0.002-0.0001wt.% Al and inevitable impurities. The cermet alloy has improved fracture toughness and wear resistance because it contains such a very small amt. of Al.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はサーメット合金に関し、
特に、耐熱亀裂性および強度に優れていて切削工具にお
いて好ましく使用され得るサーメット合金に関するもの
である。
This invention relates to cermet alloys,
In particular, the present invention relates to a cermet alloy which is excellent in heat crack resistance and strength and can be preferably used in a cutting tool.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に切削工具として用いられる超硬合
金やサーメット合金は、耐熱亀裂性,耐酸化性,高温硬
度,破壊靱性などの特性に優れていることが要求され
る。しかし、切削工具に用いられる従来のサーメット合
金は、超硬合金と比較して、一般に耐熱亀裂性および破
壊靱性が劣っている。また、表面被覆超硬合金と比較す
れば、サーメット合金は一般に耐摩耗性が劣っている。
サーメット合金におけるこれらの弱点を改善するため
に、多くの研究者によって、サーメット合金に関してさ
まざまな工夫がなされてきている。
2. Description of the Related Art Cemented carbides and cermet alloys generally used as cutting tools are required to have excellent properties such as heat crack resistance, oxidation resistance, high temperature hardness and fracture toughness. However, conventional cermet alloys used for cutting tools are generally inferior in heat crack resistance and fracture toughness as compared with cemented carbides. Further, the cermet alloy is generally inferior in wear resistance as compared with the surface-coated cemented carbide.
In order to ameliorate these weaknesses in cermet alloys, many researchers have made various efforts for cermet alloys.

【0003】たとえば、特開昭63−11645や特開
昭63−11630においては、サーメット合金に窒素
を含有させることによって強靱性を改善することが試み
られている。また、特開昭61−12989,特公昭6
1−1506,特公平1−33289および特公昭63
−39649においては、サーメット合金にアルミニウ
ムを含有させることによってその特性を改善することが
試みられている。
For example, in JP-A-63-11645 and JP-A-63-11630, it has been attempted to improve toughness by incorporating nitrogen into a cermet alloy. Also, JP-A-61-212989 and JP-B-6
1-1506, Japanese Patent Publication 1-333289 and Japanese Patent Publication Sho 63
-39649 attempts to improve the properties of cermet alloys by including aluminum.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところで、近年では生
産能率の向上のために切削条件などが年々過酷になり、
切削工具における諸物性のさらなる改善が求められてい
る。たとえば、上述のような窒素またはアルミニウムを
含有するサーメット合金においても、高速度の切削にお
いて十分な耐摩耗性などが確保できず、切削工具が短期
間で寿命に到っているのが現状である。
By the way, in recent years, cutting conditions have become severer year by year in order to improve production efficiency.
Further improvements in various physical properties of cutting tools are required. For example, even in the cermet alloy containing nitrogen or aluminum as described above, sufficient wear resistance or the like cannot be ensured in high-speed cutting, and the present situation is that the cutting tool has a short life. .

【0005】本発明は、このような先行技術の現状に鑑
み、耐摩耗性や破壊靱性を始めとする諸物性が改善され
たサーメット合金を提供することを目的としている。
In view of the current state of the prior art, it is an object of the present invention to provide a cermet alloy having improved physical properties such as wear resistance and fracture toughness.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明によるサーメット
合金は、周期律表の4A族,5A族および6A族に含ま
れる遷移金属のうちの少なくとも1つと炭素および窒素
とを含みかつB1型結晶構造を有する80〜95重量%
の固溶体と;鉄族金属のうちの少なくとも1つを含む5
〜20重量%の結合相と;0.002〜0.0001重
量%のアルミニウムと;不可避不純物とを含むことを特
徴としている。なお、B1型結晶構造とは、いわゆるN
aCl型の結晶構造を表わしている。
The cermet alloy according to the present invention contains at least one of transition metals included in groups 4A, 5A and 6A of the periodic table, carbon and nitrogen, and has a B1 type crystal structure. 80-95% by weight with
A solid solution of; and containing at least one of the iron group metals 5
.About.20% by weight of a binder phase; 0.002 to 0.0001% by weight of aluminum; and unavoidable impurities. The B1-type crystal structure means so-called N
It represents an aCl type crystal structure.

【0007】[0007]

【作用】本発明によるサーメット合金においては、0.
002〜0.0001重量%の微量のアルミニウムを含
有しているので、破壊靱性および耐摩耗性の改善された
サーメット合金を得ることができる。なお、アルミニウ
ムの含有量が0.0001重量%以下の場合には、サー
メット合金の特性に対する影響が認められず、逆にアル
ミニウムの含有量が0.002重量%を越える場合には
却って破壊強度が低下する傾向にある。
In the cermet alloy of the present invention,
Since it contains a small amount of 002 to 0.0001% by weight of aluminum, it is possible to obtain a cermet alloy with improved fracture toughness and wear resistance. When the aluminum content is 0.0001% by weight or less, no influence on the properties of the cermet alloy is observed, and conversely, when the aluminum content exceeds 0.002% by weight, the fracture strength is rather high. It tends to decrease.

【0008】[0008]

【実施例】【Example】

【0009】[0009]

【表1】 [Table 1]

【0010】表1に示されているような組成を有するサ
ーメット合金試料A〜Lが以下のような方法によって調
製された。ここで、試料の分析は、湿式分析法やICP
−MS法等を用いて行われた。なお、表1中のマイナス
印は、含有量が0.0001重量%以下であることを表
わしている。
Cermet alloy samples A to L having the compositions shown in Table 1 were prepared by the following method. Here, the sample is analyzed by a wet analysis method or ICP.
-Using the MS method etc. The minus sign in Table 1 indicates that the content is 0.0001% by weight or less.

【0011】まず、原料粉末として、各種の炭化物粉
末,窒化物粉末,炭窒化物粉末,(Ti,M)CN粉
末,Co粉末,Ni粉末,およびAl粉末が用意され
た。ここで、MはTi以外の金属元素を表わしている。
これらの粉末を所要の割合で含む混合粉末が、18時間
の湿式混合によって均一に混合された。その後、混合粉
末は1ton/cm2 の圧力でプレス成型され、真空中
で1490℃の温度において1時間焼結することによっ
てサーメット合金にされた。
First, various carbide powders, nitride powders, carbonitride powders, (Ti, M) CN powders, Co powders, Ni powders, and Al powders were prepared as raw material powders. Here, M represents a metal element other than Ti.
A mixed powder containing these powders in a required ratio was uniformly mixed by wet mixing for 18 hours. Thereafter, the mixed powder was press-molded at a pressure of 1 ton / cm 2 and made into a cermet alloy by sintering in vacuum at a temperature of 1490 ° C. for 1 hour.

【0012】このようにして焼結されたサーメット合金
は、室温まで冷却された後に、バイトの取換可能な刃先
であるスローアウェイチップSNGA120408の形
状にダイヤモンド砥石によって加工された。これらのス
ローアウェイチップについて次のような切削条件による
連続切削試験が行なわれ、逃げ面摩耗量の測定と刃先の
状態に観察が行なわれた。
The thus-sintered cermet alloy was cooled to room temperature, and then processed into a shape of a throw-away tip SNGA120408, which is a replaceable cutting edge of a cutting tool, with a diamond grindstone. A continuous cutting test was performed on these throw-away tips under the following cutting conditions, and the flank wear amount was measured and the state of the cutting edge was observed.

【0013】被削材:合金綱SCM435の丸棒(ブリ
ネル硬度HB=245) 切削速度:195m/min バイト送り:0.25mm/回転 切込み量:1.5mm 切削時間:5分間 切削油:水溶性油
Workpiece material: Round bar of alloy steel SCM435 (Brinell hardness HB = 245) Cutting speed: 195 m / min Bit feed: 0.25 mm / rotation Depth of cut: 1.5 mm Cutting time: 5 minutes Cutting oil: Water-soluble oil

【0014】[0014]

【表2】 [Table 2]

【0015】上述のような連続切削試験の結果が表2に
示されている。表2からわかるように、スローアウェイ
チップの逃げ面における摩耗量は試料A〜Fのいずれに
おいても大差が見られないが、刃先の状態に関しては、
本発明の範囲に属する試料A〜Iにおいては正常摩耗と
熱亀裂が微小であることとが観察されたが、本発明の範
囲外である試料J〜Lにおいては刃先において熱亀裂に
よる欠損または刃先の大破が観察された。
The results of the continuous cutting test as described above are shown in Table 2. As can be seen from Table 2, the wear amount on the flank of the throw-away tip does not show a large difference in any of the samples A to F, but regarding the state of the cutting edge,
It was observed that in samples A to I belonging to the scope of the present invention, normal wear and thermal cracking were minute, but in samples J to L which are outside the scope of the present invention, defects or cutting edges due to thermal cracking at the cutting edge were observed. Wreck was observed.

【0016】さらに、角材を用いた断続的な切削試験が
次のような切削条件下で行なわれ、試験切れ刃数10の
うちの試験後の欠損切れ刃数が測定された。
Further, an intermittent cutting test using a square bar was carried out under the following cutting conditions, and the number of defective cutting edges after the test among the 10 cutting edges was measured.

【0017】被削材:合金綱SCM435の角材(ブリ
ネル硬度HB=245) 切削速度:135m/min バイト送り:0.4mm/回転 切込み量:2.0mm 切削時間:2分間 切削油:なし このような角材切削試験の結果も、表2に示されてい
る。表2からわかるように、本発明に属する試料A〜I
においてはいずれの試料に関しても試験切れ刃数10の
うちの試験後における欠損切れ刃数は3以下であった
が、本発明の範囲外である試料J〜Lに関しては試験切
れ刃数10のうちの試験後の欠損切れ刃数は7以上であ
り、本発明による改善が著しいことがわかる。
Work Material: Square bar of alloy steel SCM435 (Brinell hardness HB = 245) Cutting speed: 135 m / min Bite feed: 0.4 mm / rotation Depth of cut: 2.0 mm Cutting time: 2 minutes Cutting oil: None Table 2 also shows the results of various square cutting tests. As can be seen from Table 2, Samples A to I belonging to the present invention
In all of the samples, the number of defective cutting edges after the test was 10 or less out of 10 of the number of test cutting edges, but for samples J to L, which are out of the scope of the present invention, The number of defective cutting edges after the test was 7 or more, which shows that the improvement by the present invention is remarkable.

【0018】なお、本発明によるサーメット合金におい
てB1型の結晶構造を有する固溶体はさらに少量の酸素
やホウ素を含んでもよい。また、本発明によるサーメッ
ト合金の表面にCVDやPVDによる被膜を形成しても
よいことはいうまでもない。さらに、サーメット合金の
作用表面が焼結肌でも、ダイヤモンド砥石等による加工
面でもよいことは言うまでもない。さらにまた、原料粉
末に添加されるAlは、配合時に化合物の形態であって
もよい。
In the cermet alloy according to the present invention, the solid solution having a B1 type crystal structure may further contain a small amount of oxygen or boron. Needless to say, a coating film formed by CVD or PVD may be formed on the surface of the cermet alloy according to the present invention. Further, it goes without saying that the working surface of the cermet alloy may be a sintered surface or a processed surface with a diamond grindstone or the like. Furthermore, Al added to the raw material powder may be in the form of a compound when compounded.

【0019】[0019]

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、耐熱亀
裂性や耐衝撃性などに優れたサーメット合金を提供する
ことができ、特に、そのサーメット合金は切削工具の刃
先として好ましく用いられ得るものである。
As described above, according to the present invention, it is possible to provide a cermet alloy excellent in heat crack resistance and impact resistance. In particular, the cermet alloy is preferably used as a cutting edge of a cutting tool. I will get it.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 周期律表の4A族,5A族および6A族
に含まれる遷移金属のうちの少なくとも1つと炭素およ
び窒素とを含みかつB1型結晶構造を有する80〜95
重量%の固溶体と、 鉄族金属のうちの少なくとも1つを含む5〜20重量%
の結合相と、 0.002〜0.0001重量%のアルミニウムと、 不可避不純物とを含むことを特徴とするサーメット合
金。
1. 80 to 95 containing at least one of transition metals contained in groups 4A, 5A and 6A of the periodic table, carbon and nitrogen, and having a B1 type crystal structure.
5% to 20% by weight of solid solution containing at least one of iron group metals
A cermet alloy containing the binder phase of 0.002 to 0.0001% by weight of aluminum and inevitable impurities.
JP6289540A 1994-11-24 1994-11-24 Cermet alloy Withdrawn JPH08144004A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6289540A JPH08144004A (en) 1994-11-24 1994-11-24 Cermet alloy

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6289540A JPH08144004A (en) 1994-11-24 1994-11-24 Cermet alloy

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH08144004A true JPH08144004A (en) 1996-06-04

Family

ID=17744572

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP6289540A Withdrawn JPH08144004A (en) 1994-11-24 1994-11-24 Cermet alloy

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH08144004A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6302225B1 (en) Polycrystal diamond tool
JP4991111B2 (en) Cemented carbide tools and their cemented carbide
US20110138694A1 (en) Cubic Boron Nitride Compact
JPH0621313B2 (en) Sintered body for high hardness tool and manufacturing method thereof
JPH08144004A (en) Cermet alloy
JPH08144005A (en) Cemented carbide
JPH10193206A (en) Cutting tool whose cutting edge piece has excellent brazing joining strength
JP3520787B2 (en) Cutting tool using brazing filler metal with excellent bondability between cBN-based ultra-high pressure sintered compact and base cemented carbide
JPS607022B2 (en) Cubic boron nitride-based ultra-high pressure sintered material for cutting tools
JPS6125762B2 (en)
JPS6056783B2 (en) Cubic boron nitride-based ultra-high pressure sintered material for cutting tools
JP2805339B2 (en) High density phase boron nitride based sintered body and composite sintered body
JPH10193210A (en) Cemented carbide-made cutting tool having excellent brazing connection strength in cutting edge piece
JP2569588B2 (en) Tungsten carbide based cemented carbide with excellent wear resistance and toughness
WO2024099997A1 (en) Cutting tool
JP2621474B2 (en) Tungsten carbide based cemented carbide tool members with excellent wear and fracture resistance
JPH10306354A (en) Cutting tool for free cutting steel product
JP2855740B2 (en) Cemented carbide parts for cutting tools with excellent wear resistance and toughness
JP3358477B2 (en) Cutting tool with excellent brazing joint strength with cutting edge piece
KR20230124570A (en) cutting tool
JPS602378B2 (en) Cubic boron nitride-based ultra-high pressure sintered material for cutting tools
JPS6146542B2 (en)
JPH07122139B2 (en) Method for producing coated cemented carbide tool
JPS58113349A (en) Cubic system boron nitride-base material to be sintered under superhigh pressure for wear resistant cutting tool
JPS621350B2 (en)

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20020205