JPH08174310A - サーメット製切削工具 - Google Patents

サーメット製切削工具

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JPH08174310A
JPH08174310A JP33736594A JP33736594A JPH08174310A JP H08174310 A JPH08174310 A JP H08174310A JP 33736594 A JP33736594 A JP 33736594A JP 33736594 A JP33736594 A JP 33736594A JP H08174310 A JPH08174310 A JP H08174310A
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JP
Japan
Prior art keywords
phase
cutting tool
burnt
cermet
cermet cutting
Prior art date
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Pending
Application number
JP33736594A
Other languages
English (en)
Inventor
Takashi Fujisawa
隆史 藤澤
Kiyohiro Teruuchi
清弘 照内
Katsuhisa Nonaka
勝尚 野中
Seiichiro Nakamura
清一郎 中村
Hisashi Tsujisaki
久史 辻崎
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.)
Mitsubishi Materials Corp
Original Assignee
Mitsubishi Materials Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Materials Corp filed Critical Mitsubishi Materials Corp
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Publication of JPH08174310A publication Critical patent/JPH08174310A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 使用寿命の優れたサーメット製切削工具を提
供する。 【構成】 結合相および硬質分散相からなり、少なくと
も逃げ面に焼き肌面を有するサーメット製切削工具にお
いて、焼き肌面の表面における結合相の占める割合が
0.1〜0.9の範囲内にあることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、耐摩耗性および耐欠
損性に優れた少なくとも逃げ面に焼き肌面を有するサー
メット製切削工具に関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般に、サーメットの焼き肌面は、図2
の電子顕微鏡による金属組織写真に示されているよう
に、階段状の結合相層で一面に覆われている。この点に
ついては、例えば、「粉体および粉末冶金 第21巻、
第2号、P790〜794、1974年5月発行」およ
び特開平2−15139号公報にも示されおり、すでに
知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このサーメッ
トの焼き肌面の結合相層は被削材の鉄との親和性が極め
て高いために、少なくとも逃げ面に焼き肌面を有するサ
ーメット製切削工具を用いて鉄系材料を切削すると、切
削時に被削材との溶着が起きやすく、刃先に被削材との
溶着が起きると、溶着物は生成、離脱を繰り返し、溶着
物が離脱する際に工具表面の一部と共に離脱するいわゆ
る溶着チッピングを起こしやすい。
【0004】かかる理由から、一般にサーメット製切削
工具の逃げ面を研磨面としたり、酸処理を行って逃げ面
の結合相層を腐食除去することも行われているが、酸処
理では腐食が均一に行われず、焼結体のエッヂ部が優先
的に腐食されて硬質層が脱落し、耐摩耗性および耐欠損
性が共に劣化することがしばしばある。また、焼き肌面
にショット処理を行い、結合相層を除去することも行わ
れるが、ショット処理時に硬質相表面にクラックが入
り、耐欠損性が低下する原因となる。
【0005】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明者らは、
これら処理を行わずに焼き肌面のまま使用しても優れた
耐摩耗性および耐欠損性を示すサーメット製切削工具を
得るべく研究を行った結果、焼き肌面の結合相は、焼結
時指定温度保持後冷却中に生成することが分かり、真空
焼結後冷却中に0.1〜5.0気圧の不活性ガス(例え
ば、Arガス)を導入することにより、焼き肌面におけ
る結合相の生成を抑制することができ、焼き肌面の表面
における結合相の占める割合[以下、この焼き肌面の表
面における結合相を表面結合相と言い、焼き肌面の表面
における硬質相を表面硬質相と言い、焼き肌面の表面結
合相が占める割合を表面結合相面分率と言い、表面結合
相面分率=表面結合相の面積/(表面結合相の面積+表
面硬質相の面積)で定義する]が0.1〜0.9の範囲
内にある時に、耐摩耗性および耐欠損性が極めて高くな
るという研究結果が得られたのである。
【0006】この発明は、かかる研究結果に基づいてな
されたものであって、結合相および硬質分散相とからな
り、少なくとも逃げ面に焼き肌面を有するサーメット製
切削工具において、前記焼き肌面の表面結合相面分率が
0.1〜0.9の範囲内にあるサーメット製切削工具に
特徴を有するものである。
【0007】前記焼き肌面の表面結合相はCoおよびN
iのうち1種または2種からなる組成を有し、前記焼き
肌面の表面硬質相は、TiC、TiN、TiCNのうち
の1種または2種以上、並びに(Ti、M)(CN)お
よび(Ti、M)C(ただし、Mは、WおよびMoのう
ちの1種または2種、並びにTa、Nb、V、Zrおよ
びCrのうちの1種または2種以上を示す。以下、同
じ)で表される炭窒化物、複合炭窒化物、炭窒化物およ
び複合炭窒化物のうちの1種または2種以上からなる組
成を有する。
【0008】したがって、この発明の構成を一層詳細に
示すと、この発明は、結合相および硬質分散相とからな
る焼き肌面を少なくとも逃げ面に有するサーメット製切
削工具において、前記焼き肌面の表面結合相はCoおよ
びNiのうち1種または2種からなる組成を有し、前記
焼き肌面の表面硬質相は、TiC、TiN、TiCNの
うちの1種または2種以上、並びに(Ti、M)(C
N)および(Ti、M)Cで表される炭窒化物、複合炭
窒化物、炭化物および複合炭化物のうちの1種または2
種以上からなる組成を有し、前記焼き肌面の表面結合相
面分率が0.1〜0.9の範囲内にあるサーメット製切
削工具に特徴を有するものである。
【0009】この発明のサーメット製切削工具の焼き肌
面の表面は前記構成を有するが、この発明のサーメット
製切削工具の内部は、CoおよびNiのうち1種または
2種からなる結合相:5〜25重量%と、残りがTi
C、TiN、TiCNのうちの1種または2種以上、並
びに(Ti、M)(CN)および(Ti、M)Cで表さ
れる炭窒化物、複合炭窒化物、炭化物および複合炭化物
のうちの1種または2種以上からなる組成の硬質分散相
とで構成されており、これは通常のサーメットの組成で
ある。
【0010】したがって、この発明の構成を一層詳細に
示すと、この発明は、表面の少なくとも逃げ面に焼き肌
面を有し、内部がCoおよびNiのうち1種または2種
からなる結合相:5〜25重量%と、残りがTiC、T
iN、TiCNのうちの1種または2種以上、並びに
(Ti、M)(CN)および(Ti、M)Cで表される
炭窒化物、複合炭窒化物、炭化物および複合炭化物のう
ちの1種または2種以上からなる硬質分散相とで構成さ
れているサーメット製切削工具において、前記焼き肌面
は、CoおよびNiのうち1種または2種からなる組成
の表面結合相と、TiC、TiN、TiCNのうちの1
種または2種以上、並びに(Ti、M)(CN)および
(Ti、M)Cで表される炭窒化物、複合炭窒化物、炭
化物および複合炭化物のうちの1種または2種以上から
なる組成を有する表面硬質相からなり、前記焼き肌面の
表面結合相面分率が0.1〜0.9の範囲内にあるサー
メット製切削工具に特徴を有するものである。
【0011】前記焼き肌面の表面結合相面分率は0.1
未満では焼き肌面が荒れ、かえって溶着を起こすので好
ましくなく、一方、0.9より大きいと所望の耐欠損性
は得られないので好ましくない。したがって、焼き肌面
の表面結合相面分率は0.1〜0.9の範囲内に定め
た。前記焼き肌面の表面結合相面分率の一層好ましい範
囲は0.3〜0.8である。
【0012】この発明のサーメット製切削工具の焼き肌
面の表面結合相面分率は、所定の配合組成を有する圧粉
体を真空焼結後、冷却中に0.1〜5.0気圧の範囲内
の不活性ガス(例えば、Arガス)を導入することによ
り、焼き肌面における結合相の生成を抑制し、0.1〜
0.9の範囲内に制御する。
【0013】
【実施例】つぎに、この発明を実施例に基づいて具体的
に説明する。原料粉末として、平均粒径:1.4μmの
TiCN(TiC/TiN=50/50)粉末、平均粒
径:1.5μmのTiC粉末、平均粒径:1.0μmの
TiN粉末、平均粒径:1.0μmのWC粉末、平均粒
径:1.5μmのMo2 C粉末、平均粒径:2.0μm
のVC粉末、平均粒径:1.3μmのNbC粉末、平均
粒径:1.2μmのTaC粉末、平均粒径:1.5μm
のZrC粉末、平均粒径:2.0μmのCr3 2
末、平均粒径:1.2μmのCo粉末、並びに平均粒
径:1.0μmのNi粉末を用意し、これら原料粉末を
それぞれ表1に示される配合組成になるように配合し、
ボールミルにて72時間湿式混合し、乾燥した後、1.
5ton/cm2 の圧力でCNMG120408形状に
プレス成形することにより圧粉体A〜Jを作製した。
【0014】
【表1】
【0015】実施例 これら表1に示される圧粉体A〜Jを焼結炉に装入し、
この焼結炉内を表2に示される真空雰囲気に保持して表
2に示される昇温速度で昇温し、表2に示される温度に
表2に示される時間保持し、焼結炉の電源を切った後た
だちに、または焼結炉の電源を切った後冷却途中で焼結
炉内を冷却するために表2に示される圧力に達するまで
Arガスを吹き込んで冷却し、ISO規格CNMG12
0408(無研磨級スローアウエイチップ)の形状を有
する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)1〜10を製造した。
【0016】このようにして製造した本発明切削工具1
〜10の逃げ面の焼き肌表面を電子顕微鏡で観察して焼
き肌表面の結合相面分率を測定し、その結果を表2に示
した。なお、結合相面分率を測定は、図3に示すホーニ
ング端から0.5mm離れたホーニングと平行な線上に
あって、ノーズR端から0mm、0.5mm、1mm、
1.5mm、2.0mmの距離の×で示す逃げ面上の測
定点5点を中心とした15μm×15μmの5領域で行
い、それらの平均値をもって結合相面分率とした。さら
に、この発明のサーメット製切削工具の焼き肌表面の組
織を視覚的に理解するために、表2の本発明切削工具5
の電子顕微鏡による焼き肌表面の金属組織写真を図1に
示した。図1の金属組織写真において、球形部分が表面
硬質層である。
【0017】従来例 前記表1に示される圧粉体A〜Jを焼結炉に装入し、こ
の焼結炉内を表3に示される真空雰囲気に保持して表3
に示される昇温速度で昇温し、表3に示される温度に表
3に示される時間保持し、焼結炉の電源を切って、その
まま炉冷し、ISO規格CNMG120408(無研磨
級スローアウエイチップ)の形状を有する従来サーメッ
ト製切削工具(以下、従来切削工具という)1〜10を
製造した。このようにして製造した従来切削工具1〜1
0の逃げ面の焼き肌表面を電子顕微鏡で観察して実施例
と同様の方法で焼き肌表面の結合相面分率を測定し、そ
の結果を表3に示した。従来のサーメット製切削工具の
焼き肌表面の組織を視覚的に理解するために、表3の従
来切削工具3の電子顕微鏡による焼き肌表面の金属組織
写真を図2に示した。図2の金属組織写真には、球形部
分の表面硬質層はほとんど見られない。
【0018】次に、本発明切削工具1〜10および従来
切削工具1〜10について、 被削材:SCM440、 切削速度:180m/min.、 送り:0.3mm/rev.、 切込み:2.5mm、 1パス:6秒切削−6秒休止、 の条件で50パスおよび100パスのインターバル切削
試験を行い、切刃の逃げ面摩耗幅の大きさを測定し、そ
れらの結果を表2および表3に示し、溶着チッピングに
よる耐摩耗性を評価した。
【0019】
【表2】
【0020】
【表3】
【0021】表2〜表3に示された結果から、焼き肌表
面の結合相面分率が0.1〜0.9の範囲内の本発明切
削工具1〜10は、焼き肌表面の結合相面分率が1の従
来切削工具1〜10に比べて、耐摩耗性を損なうこと無
く、耐欠損性を向上させることができることが分り、同
一成分組成のサーメット製切削工具であっても、焼き肌
表面の結合相面分率の相違によりサーメット製切削工具
の寿命が相違することが分かる。
【0022】
【発明の効果】上述のように、この発明のサーメット製
切削工具は、従来よりも工具寿命を大幅に向上させるこ
とができ、産業上優れた効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明のサーメット製切削工具の焼き肌表面
の電子顕微鏡による金属組織写真である。
【図2】従来のサーメット製切削工具の焼き肌表面の電
子顕微鏡による金属組織写真である。
【図3】サーメット製切削工具の焼き肌表面の結合相面
分率測定点を示す説明図である。
フロントページの続き (72)発明者 中村 清一郎 茨城県結城郡石下町大字古間木1511番地 三菱マテリアル株式会社筑波製作所内 (72)発明者 辻崎 久史 茨城県結城郡石下町大字古間木1511番地 三菱マテリアル株式会社筑波製作所内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 結合相および硬質分散相からなり、少な
    くとも逃げ面に焼き肌面を有するサーメット製切削工具
    において、 焼き肌面の表面における結合相の占める割合が0.1〜
    0.9の範囲内にあることを特徴とするサーメット製切
    削工具。
JP33736594A 1994-12-26 1994-12-26 サーメット製切削工具 Pending JPH08174310A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP33736594A JPH08174310A (ja) 1994-12-26 1994-12-26 サーメット製切削工具

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ID=18307941

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998013528A1 (en) * 1996-09-26 1998-04-02 Kennametal Inc. Cutting insert and method of making the same
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JP2013010997A (ja) * 2011-06-29 2013-01-17 Sumitomo Electric Hardmetal Corp サーメット及びその製造方法、並びに切削工具

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Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20010424