JPH08176825A - ダイヤモンド被膜含有複合被覆焼結合金 - Google Patents
ダイヤモンド被膜含有複合被覆焼結合金Info
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- JPH08176825A JPH08176825A JP33916194A JP33916194A JPH08176825A JP H08176825 A JPH08176825 A JP H08176825A JP 33916194 A JP33916194 A JP 33916194A JP 33916194 A JP33916194 A JP 33916194A JP H08176825 A JPH08176825 A JP H08176825A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 被膜全体の付着性が優れており、耐摩耗性に
優れたダイヤモンド被膜の特性を十分に発揮させること
ができる長寿命のダイヤモンド被膜含有複合被覆焼結合
金を提供する。 【構成】 鉄族金属を含有した焼結合金の基材上に中間
層とダイヤモンドおよび／またはダイヤモンド状カ−ボ
ンの外層とを順次被覆してなるダイヤモンド被覆焼結合
金において、該中間層は、該外層に隣接して形成された
上部中間層が炭化ケイ素でなり、該上部中間層に隣接し
て形成された中部中間層が炭化チタンでなり、該中部中
間層に隣接して形成された下部中間層がチタンの窒化
物，炭窒化物，炭酸化物，窒酸化物，炭窒酸化物の中の
１種の単層または２種以上の多層でなることを特徴とす
るダイヤモンド被膜含有複合被覆焼結合金。 【効果】 ダイヤモンド被膜を被覆した従来の被覆焼結
合金に比較して、被膜の付着性，耐剥離性および耐摩耗
性が顕著に優れる。
優れたダイヤモンド被膜の特性を十分に発揮させること
ができる長寿命のダイヤモンド被膜含有複合被覆焼結合
金を提供する。 【構成】 鉄族金属を含有した焼結合金の基材上に中間
層とダイヤモンドおよび／またはダイヤモンド状カ−ボ
ンの外層とを順次被覆してなるダイヤモンド被覆焼結合
金において、該中間層は、該外層に隣接して形成された
上部中間層が炭化ケイ素でなり、該上部中間層に隣接し
て形成された中部中間層が炭化チタンでなり、該中部中
間層に隣接して形成された下部中間層がチタンの窒化
物，炭窒化物，炭酸化物，窒酸化物，炭窒酸化物の中の
１種の単層または２種以上の多層でなることを特徴とす
るダイヤモンド被膜含有複合被覆焼結合金。 【効果】 ダイヤモンド被膜を被覆した従来の被覆焼結
合金に比較して、被膜の付着性，耐剥離性および耐摩耗
性が顕著に優れる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、基材上に気相合成法で
もってダイヤモンドの被膜を被覆してなるダイヤモンド
被膜含有複合被覆焼結合金に関し、具体的には、例えば
旋削工具，フライス工具，エンドミル，ドリル，に代表
される切削工具，製缶工具，ガラス成形工具，半導体素
子成形用のボンディングツ−ルなどの型工具，スリッタ
−などの切断工具に代表される耐摩耗工具としての各種
工具に適し、さらに精密機械部品や電子．電気部品とし
て応用できるダイヤモンド被膜含有複合被覆焼結合金に
関する。
もってダイヤモンドの被膜を被覆してなるダイヤモンド
被膜含有複合被覆焼結合金に関し、具体的には、例えば
旋削工具，フライス工具，エンドミル，ドリル，に代表
される切削工具，製缶工具，ガラス成形工具，半導体素
子成形用のボンディングツ−ルなどの型工具，スリッタ
−などの切断工具に代表される耐摩耗工具としての各種
工具に適し、さらに精密機械部品や電子．電気部品とし
て応用できるダイヤモンド被膜含有複合被覆焼結合金に
関する。
【０００２】
【従来の技術】金属材料，焼結合金またはセラミックス
焼結体の基材上に気相合成法でもって、ダイヤモンドの
被膜を被覆したダイヤモンド被覆部材が多数検討され、
提案されている。しかしながら、ダイヤモンドは、共有
結合性の最も高い物質であるために、他の物質との親和
性が極端に悪く、そのために、ダイヤモンド被覆部材を
衝撃の加わるような工具に用いると容易に被膜の剥離が
生じ実用性に乏しいという問題がある。このような問題
を解決するための提案も多数お行なわれており、その代
表的なものとして、特開昭５８−１２６９７２号公報，
特開昭６１−１０４０７８号公報，および特開昭６１−
１０６４７８号公報がある。
焼結体の基材上に気相合成法でもって、ダイヤモンドの
被膜を被覆したダイヤモンド被覆部材が多数検討され、
提案されている。しかしながら、ダイヤモンドは、共有
結合性の最も高い物質であるために、他の物質との親和
性が極端に悪く、そのために、ダイヤモンド被覆部材を
衝撃の加わるような工具に用いると容易に被膜の剥離が
生じ実用性に乏しいという問題がある。このような問題
を解決するための提案も多数お行なわれており、その代
表的なものとして、特開昭５８−１２６９７２号公報，
特開昭６１−１０４０７８号公報，および特開昭６１−
１０６４７８号公報がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ダイヤモンド被覆部材
としての先行技術の内、特開昭５８−１２６９７２号公
報には、超硬合金の基材に隣接する内層が４ａ，５ａ，
５ａ族元素の炭化物，窒化物，硼化物，酸化物およびこ
れらの化合物、ＳｉＣ，Ｓｉ3Ｎ4より選ばれた１種以上
でなり、外層がダイヤモンドでなる被覆超硬合金工具に
ついて開示されている。
としての先行技術の内、特開昭５８−１２６９７２号公
報には、超硬合金の基材に隣接する内層が４ａ，５ａ，
５ａ族元素の炭化物，窒化物，硼化物，酸化物およびこ
れらの化合物、ＳｉＣ，Ｓｉ3Ｎ4より選ばれた１種以上
でなり、外層がダイヤモンドでなる被覆超硬合金工具に
ついて開示されている。
【０００４】また、特開昭６１−１０４０７８号公報に
は、焼結合金の基材上に周期律表の４ａ，５ａ，６ａ族
金属の炭化物，炭窒化物，炭酸化物，炭窒酸化物，炭硼
化物、Ｓｉの炭化物，炭窒化物の中の１種以上でなる非
化学量論的化合物の単層もしくは多重層の内層と、ダイ
ヤモンドおよび／またはダイヤモンド状カ−ボンの外層
を被覆してなる硬質被覆焼結合金について開示されてい
る。
は、焼結合金の基材上に周期律表の４ａ，５ａ，６ａ族
金属の炭化物，炭窒化物，炭酸化物，炭窒酸化物，炭硼
化物、Ｓｉの炭化物，炭窒化物の中の１種以上でなる非
化学量論的化合物の単層もしくは多重層の内層と、ダイ
ヤモンドおよび／またはダイヤモンド状カ−ボンの外層
を被覆してなる硬質被覆焼結合金について開示されてい
る。
【０００５】さらに、特開昭６１−１０６４７８号公報
には、セラミックス焼結体の基材上に周期律表の４ａ，
５ａ，６ａ族金属の炭化物，窒化物，酸化物，硼化物、
並びに酸化アルミニウム，窒化アルミニウム，炭化硼
素，窒化硼素，酸化ケイ素およびこれらの相互固溶体の
中の１種以上の単層または多重層の第１内層と、窒化ケ
イ素，炭化ケイ素，窒炭化ケイ素の中の１種以上の単層
もしくは多重層の第２内層と、ダイヤモンドおよび／ま
たはダイヤモンド状カ−ボンの外層とを順次被覆したダ
イヤモンド被覆部品について開示されている。
には、セラミックス焼結体の基材上に周期律表の４ａ，
５ａ，６ａ族金属の炭化物，窒化物，酸化物，硼化物、
並びに酸化アルミニウム，窒化アルミニウム，炭化硼
素，窒化硼素，酸化ケイ素およびこれらの相互固溶体の
中の１種以上の単層または多重層の第１内層と、窒化ケ
イ素，炭化ケイ素，窒炭化ケイ素の中の１種以上の単層
もしくは多重層の第２内層と、ダイヤモンドおよび／ま
たはダイヤモンド状カ−ボンの外層とを順次被覆したダ
イヤモンド被覆部品について開示されている。
【０００６】これらの内、特開昭５８−１２６９７２号
公報および特開昭６１−１０４０７８号公報に記載のダ
イヤモンド被覆部材は、超硬合金の基材とダイヤモンド
の外層との間に内層を被覆させることにより、基材と外
層との付着性を高めようとしたものであるが、基材と内
層との付着性が劣る場合または外層と内層との付着性が
劣る場合が生じて、結局基材と被膜全体との付着性がそ
れほど向上せず、工具に用いると短寿命になるという問
題がある。
公報および特開昭６１−１０４０７８号公報に記載のダ
イヤモンド被覆部材は、超硬合金の基材とダイヤモンド
の外層との間に内層を被覆させることにより、基材と外
層との付着性を高めようとしたものであるが、基材と内
層との付着性が劣る場合または外層と内層との付着性が
劣る場合が生じて、結局基材と被膜全体との付着性がそ
れほど向上せず、工具に用いると短寿命になるという問
題がある。
【０００７】また、特開昭６１−１０６４７８号公報に
記載のダイヤモンド被覆部品は、セラミックスの基材と
ダイヤモンドの外層との両方に対して付着性の優れた内
層を被覆させることにより、基材と被覆全体の付着性を
高めているのであるが、基材の材質が異なると基材と内
層との付着性が低下し、工具として用いると短寿命にな
るという問題がある。本発明は、上述のような問題点を
解決したもので、具体的には、焼結合金の基材上に、焼
結合金中に含有している鉄族金属によるダイヤモンドの
外層への拡散を防止できる中間層で、かつ基材との付着
性および外層の被覆促進作用となる中間層を介在したダ
イヤモンド被膜含有複合被覆焼結合金の提供を目的とす
る。
記載のダイヤモンド被覆部品は、セラミックスの基材と
ダイヤモンドの外層との両方に対して付着性の優れた内
層を被覆させることにより、基材と被覆全体の付着性を
高めているのであるが、基材の材質が異なると基材と内
層との付着性が低下し、工具として用いると短寿命にな
るという問題がある。本発明は、上述のような問題点を
解決したもので、具体的には、焼結合金の基材上に、焼
結合金中に含有している鉄族金属によるダイヤモンドの
外層への拡散を防止できる中間層で、かつ基材との付着
性および外層の被覆促進作用となる中間層を介在したダ
イヤモンド被膜含有複合被覆焼結合金の提供を目的とす
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、長年に亘
りダイヤモンドの気相合成を行ない、鉄族金属を含有す
る焼結合金の基材上にダイヤモンドの被膜を被覆して工
具部材に実用することを検討していたところ、第１に、
ダイヤモンドと密着性が比較的よい材料としては炭化ケ
イ素があること、しかし、この炭化ケイ素を、鉄族金属
を含有する焼結合金の基材とダイヤモンドの被膜との間
に介在させると、炭化ケイ素と基材との付着性があまり
好ましくないこと、基材に含有している鉄属金属が炭化
ケイ素の表面にまで拡散浸透してダイヤモンドの合成を
阻害すると共に、ダイヤモンドと炭化ケイ素との付着性
をも低下させるという知見を得た。第２に、炭化ケイ素
と炭化チタンと窒化チタンの格子面間隔および格子定数
がほぼ同一であり、結晶学的に非常に近似しているこ
と、しかも炭化ケイ素と炭化チタンの被膜は、相互に付
着性に優れていること、窒素と酸素の１種以上を含むチ
タン化合物の被膜は、基材に含有する鉄属金属の拡散浸
透を阻止する効果が高く、基材との付着性にも優れてい
ること、および炭化チタンとチタン化合物の被膜は、相
互に付着性が優れるという知見を得た。これらの知見に
基いて、本発明を完成するに至ったものである。
りダイヤモンドの気相合成を行ない、鉄族金属を含有す
る焼結合金の基材上にダイヤモンドの被膜を被覆して工
具部材に実用することを検討していたところ、第１に、
ダイヤモンドと密着性が比較的よい材料としては炭化ケ
イ素があること、しかし、この炭化ケイ素を、鉄族金属
を含有する焼結合金の基材とダイヤモンドの被膜との間
に介在させると、炭化ケイ素と基材との付着性があまり
好ましくないこと、基材に含有している鉄属金属が炭化
ケイ素の表面にまで拡散浸透してダイヤモンドの合成を
阻害すると共に、ダイヤモンドと炭化ケイ素との付着性
をも低下させるという知見を得た。第２に、炭化ケイ素
と炭化チタンと窒化チタンの格子面間隔および格子定数
がほぼ同一であり、結晶学的に非常に近似しているこ
と、しかも炭化ケイ素と炭化チタンの被膜は、相互に付
着性に優れていること、窒素と酸素の１種以上を含むチ
タン化合物の被膜は、基材に含有する鉄属金属の拡散浸
透を阻止する効果が高く、基材との付着性にも優れてい
ること、および炭化チタンとチタン化合物の被膜は、相
互に付着性が優れるという知見を得た。これらの知見に
基いて、本発明を完成するに至ったものである。
【０００９】本発明の被覆焼結合金は、鉄族金属を含有
した焼結合金の基材上に中間層とダイヤモンドおよび／
またはダイヤモンド状カ−ボンの外層とを順次被覆して
なるダイヤモンド被覆焼結合金において、該中間層は、
該外層に隣接して形成された上部中間層が炭化ケイ素で
なり、該上部中間層に隣接して形成された中部中間層が
炭化チタンでなり、該中部中間層に隣接して形成された
下部中間層がチタンの窒化物，炭窒化物，炭酸化物，窒
酸化物，炭窒酸化物の中の１種の単層または２種以上の
多層でなることを特徴とするものである。
した焼結合金の基材上に中間層とダイヤモンドおよび／
またはダイヤモンド状カ−ボンの外層とを順次被覆して
なるダイヤモンド被覆焼結合金において、該中間層は、
該外層に隣接して形成された上部中間層が炭化ケイ素で
なり、該上部中間層に隣接して形成された中部中間層が
炭化チタンでなり、該中部中間層に隣接して形成された
下部中間層がチタンの窒化物，炭窒化物，炭酸化物，窒
酸化物，炭窒酸化物の中の１種の単層または２種以上の
多層でなることを特徴とするものである。
【００１０】本発明の被覆焼結合金における基材は、例
えば、従来から用いられているＪＩＳ規格Ｂ４１０４，
ＪＩＳ規格Ｍ３９１６およびＣＩＳ規格０１９に記載の
各種の超硬合金またはＴｉＣ系サ−メット，Ｔｉ（Ｃ
Ｎ）系サ−メットを用いることができる。これらの内、
特に鉄属金属を主成分とする結合相を１〜１０ｗｔ％
と、残りが炭化タングステン，または炭化タングステン
に周期律表の４ａ，５ａ，６ａ族元素の炭化物，炭窒化
物およびこれらの相互固溶体の中の少なくとも１種の立
方晶系化合物が混在した硬質相とからなる超硬合金であ
る場合には、強度および耐衝撃性にも優れることから好
ましいことである。
えば、従来から用いられているＪＩＳ規格Ｂ４１０４，
ＪＩＳ規格Ｍ３９１６およびＣＩＳ規格０１９に記載の
各種の超硬合金またはＴｉＣ系サ−メット，Ｔｉ（Ｃ
Ｎ）系サ−メットを用いることができる。これらの内、
特に鉄属金属を主成分とする結合相を１〜１０ｗｔ％
と、残りが炭化タングステン，または炭化タングステン
に周期律表の４ａ，５ａ，６ａ族元素の炭化物，炭窒化
物およびこれらの相互固溶体の中の少なくとも１種の立
方晶系化合物が混在した硬質相とからなる超硬合金であ
る場合には、強度および耐衝撃性にも優れることから好
ましいことである。
【００１１】この基材上に被覆される中間層の内、下部
中間層は、基材に直接被覆される場合またはＴｉ，Ｗに
代表される金属や炭化タングステンに代表されるセラミ
ックスの薄膜でなる下地層の被覆された基材の下地層表
面に被覆される場合でもよく、特に、超硬合金の基材の
ときには、製造工程およびコストから基材に直接被覆す
ることが好ましい。この下部中間層は、具体的には、例
えばＴｉＮ，Ｔｉ（ＣＮ），Ｔｉ（ＣＯ），Ｔｉ（Ｎ
Ｏ），Ｔｉ（ＣＮＯ）および基材に接する側から中部中
間層側に向かって窒素元素が漸減した傾斜組織の層のう
ちの１層もしくは多層からなり、特に、窒素元素の含有
した下部中間層の場合には、基材表面に含まれるカ−ボ
ンの変動を防止する作用が強く、かつ基材に含まれる鉄
族金属の被膜表面への拡散浸透を防止する作用が高いこ
とから好ましく、その厚さは０．１〜１０μｍでなるこ
とが好ましいことである。
中間層は、基材に直接被覆される場合またはＴｉ，Ｗに
代表される金属や炭化タングステンに代表されるセラミ
ックスの薄膜でなる下地層の被覆された基材の下地層表
面に被覆される場合でもよく、特に、超硬合金の基材の
ときには、製造工程およびコストから基材に直接被覆す
ることが好ましい。この下部中間層は、具体的には、例
えばＴｉＮ，Ｔｉ（ＣＮ），Ｔｉ（ＣＯ），Ｔｉ（Ｎ
Ｏ），Ｔｉ（ＣＮＯ）および基材に接する側から中部中
間層側に向かって窒素元素が漸減した傾斜組織の層のう
ちの１層もしくは多層からなり、特に、窒素元素の含有
した下部中間層の場合には、基材表面に含まれるカ−ボ
ンの変動を防止する作用が強く、かつ基材に含まれる鉄
族金属の被膜表面への拡散浸透を防止する作用が高いこ
とから好ましく、その厚さは０．１〜１０μｍでなるこ
とが好ましいことである。
【００１２】この下部中間層上に隣接して被覆される中
部中間層は、炭化チタンでなり、その厚さは上部中間層
と下部中間層との付着のための媒介的作用が主な役割で
あることから、０．０５〜５μｍでなることが好まし
い。
部中間層は、炭化チタンでなり、その厚さは上部中間層
と下部中間層との付着のための媒介的作用が主な役割で
あることから、０．０５〜５μｍでなることが好まし
い。
【００１３】この中部中間層に隣接して被覆される上部
中間層は、炭化ケイ素でなり、その結晶構造は各種ある
が、特別に制限されなく、結晶性に優れているもの、ま
たは結晶性に劣る非晶質であってもよく、その厚さは外
層と中部中間層との付着のための媒介的作用が主な役割
であることから、０．０５〜５μｍでなることが好まし
い。これらの下部中間層，中部中間層および上部中間層
は、化学量論的組成または非化学量論的組成でなる場合
が有る。
中間層は、炭化ケイ素でなり、その結晶構造は各種ある
が、特別に制限されなく、結晶性に優れているもの、ま
たは結晶性に劣る非晶質であってもよく、その厚さは外
層と中部中間層との付着のための媒介的作用が主な役割
であることから、０．０５〜５μｍでなることが好まし
い。これらの下部中間層，中部中間層および上部中間層
は、化学量論的組成または非化学量論的組成でなる場合
が有る。
【００１４】上部中間層に隣接して被覆される外層は、
ダイヤモンドでなる場合、ダイヤモンドに硬質カ−ボン
といわれているダイヤモンド状カ−ホンを含有している
場合またはダイヤモンド状カ−ボンでなる場合がある。
このうち、ダイヤモンド状カ−ボンとは、電気抵抗，光
透過率，硬度などの性質がダイヤモンドに近似している
もの（カ−ボンやグラファイトとはことなるもの）、具
体的には、例えばラマン分校分析においてダイヤモンド
のラマン線であるといわれている１３３３ｃｍ-1にピ−
クが現れるものである。この外層は、特に膜厚さを制限
する必要はないが、製造工程時間およびコストから０．
１〜３０μｍにすることが好ましく、切削工具や耐摩耗
工具として用いる場合には、０．５〜２０μｍの膜厚さ
が好ましいことである。
ダイヤモンドでなる場合、ダイヤモンドに硬質カ−ボン
といわれているダイヤモンド状カ−ホンを含有している
場合またはダイヤモンド状カ−ボンでなる場合がある。
このうち、ダイヤモンド状カ−ボンとは、電気抵抗，光
透過率，硬度などの性質がダイヤモンドに近似している
もの（カ−ボンやグラファイトとはことなるもの）、具
体的には、例えばラマン分校分析においてダイヤモンド
のラマン線であるといわれている１３３３ｃｍ-1にピ−
クが現れるものである。この外層は、特に膜厚さを制限
する必要はないが、製造工程時間およびコストから０．
１〜３０μｍにすることが好ましく、切削工具や耐摩耗
工具として用いる場合には、０．５〜２０μｍの膜厚さ
が好ましいことである。
【００１５】本発明の被覆焼結合金は、従来から用いら
れている基材に従来から行われている化学蒸着法（ＣＶ
Ｄ法），プラズマＣＶＤ法，物理蒸着法（ＰＶＤ法）な
どの被膜処理方法を応用することにより、作製すること
ができる。
れている基材に従来から行われている化学蒸着法（ＣＶ
Ｄ法），プラズマＣＶＤ法，物理蒸着法（ＰＶＤ法）な
どの被膜処理方法を応用することにより、作製すること
ができる。
【００１６】
【作用】本発明の被覆焼結合金は、下部中間層が基材と
中部中間層との付着性を高める作用をすると共に、基材
に含有する鉄族金属の中間層表面への拡散浸透を防止す
る作用をし、かつ基材に含有する炭素元素の中間層中へ
の拡散移動を防止する作用をしており、中部中間層が下
部中間層と上部中間層との付着性を高める作用をしてお
り、上部中間層が中部中間層と外層との付着性を高める
作用をすると共に、外層を形成するためのダイヤモンド
核の生成促進作用をしているものである。
中部中間層との付着性を高める作用をすると共に、基材
に含有する鉄族金属の中間層表面への拡散浸透を防止す
る作用をし、かつ基材に含有する炭素元素の中間層中へ
の拡散移動を防止する作用をしており、中部中間層が下
部中間層と上部中間層との付着性を高める作用をしてお
り、上部中間層が中部中間層と外層との付着性を高める
作用をすると共に、外層を形成するためのダイヤモンド
核の生成促進作用をしているものである。
【００１７】
【実施例】ＪＩＳ規格Ｂ４１０４のＫ１０に相当する超
硬合金を基材とし、基材表面を研磨，洗浄および乾燥し
た後、ＣＶＤ装置の反応容器内に基材を配置し、表１に
示した下部中間層と中部中間層と上部中間層と外層とを
基材表面に順次被覆して、本発明品１〜１６を得た。比
較として、中間層のみ１層または２層とし、その他は本
発明品と同様にして、表１に示した比較品１〜４を得
た。
硬合金を基材とし、基材表面を研磨，洗浄および乾燥し
た後、ＣＶＤ装置の反応容器内に基材を配置し、表１に
示した下部中間層と中部中間層と上部中間層と外層とを
基材表面に順次被覆して、本発明品１〜１６を得た。比
較として、中間層のみ１層または２層とし、その他は本
発明品と同様にして、表１に示した比較品１〜４を得
た。
【００１８】被膜の成膜条件は、窒化チタン（ＴｉＮ）
の被膜の場合はＴｉＣｌ4＋Ｈ2＋Ｎ2の雰囲気，１１０
Ｔｏｒｒの圧力，１０００℃の基材温度，にて処理を行
い、炭化チタン（ＴｉＣ）の被膜の場合はＴｉＣｌ4＋
ＣＨ4＋Ｈ2の雰囲気，１４０Ｔｏｒｒの圧力，１０５０
℃の基材温度，にて処理を行い、炭窒化チタン（ＴｉＣ
Ｎ），炭酸化チタン（ＴｉＣＯ），窒酸化チタン（Ｔｉ
ＮＯ），炭窒酸化チタン（ＴｉＣＮＯ）の被膜の場合は
窒化チタンと炭化チタンとのほぼ中間の条件とし、これ
らの内、酸素元素を含む被膜はＣＯガスを含有した雰囲
気にて処理を行い、炭化ケイ素（ＳｉＣ）の被膜の場合
はＳｉ2（ＣＨ3）6＋Ｈ2の雰囲気，５Ｔｏｒｒの圧力，
９００℃の基材温度，にて処理を行った。また、ダイヤ
モンドの外層の成膜条件は、マイクロ波プラズマ法にて
６００ワットの出力，３０Ｔｏｒｒの圧力，ＣＨ4＋Ｈ2
（３：１００）の雰囲気，９００℃の基材温度，にて処
理を行った。各種の被膜厚さは、成膜時間により調整し
た。
の被膜の場合はＴｉＣｌ4＋Ｈ2＋Ｎ2の雰囲気，１１０
Ｔｏｒｒの圧力，１０００℃の基材温度，にて処理を行
い、炭化チタン（ＴｉＣ）の被膜の場合はＴｉＣｌ4＋
ＣＨ4＋Ｈ2の雰囲気，１４０Ｔｏｒｒの圧力，１０５０
℃の基材温度，にて処理を行い、炭窒化チタン（ＴｉＣ
Ｎ），炭酸化チタン（ＴｉＣＯ），窒酸化チタン（Ｔｉ
ＮＯ），炭窒酸化チタン（ＴｉＣＮＯ）の被膜の場合は
窒化チタンと炭化チタンとのほぼ中間の条件とし、これ
らの内、酸素元素を含む被膜はＣＯガスを含有した雰囲
気にて処理を行い、炭化ケイ素（ＳｉＣ）の被膜の場合
はＳｉ2（ＣＨ3）6＋Ｈ2の雰囲気，５Ｔｏｒｒの圧力，
９００℃の基材温度，にて処理を行った。また、ダイヤ
モンドの外層の成膜条件は、マイクロ波プラズマ法にて
６００ワットの出力，３０Ｔｏｒｒの圧力，ＣＨ4＋Ｈ2
（３：１００）の雰囲気，９００℃の基材温度，にて処
理を行った。各種の被膜厚さは、成膜時間により調整し
た。
【００１９】このようにして得た本発明品１〜１６と比
較品１〜４のそれぞれについて、被膜の耐剥離性および
被覆焼結合金としての効果を対比するために、引っ掻き
硬さ試験機に相当する試験機によりスクラッチ試験を行
い、その時の臨界剥離荷重を求めて、被膜の耐剥離性と
して表１に併記し、次いで切削速度：２００ｍ／ｓ，送
り：０．１ｍｍ／ｒｅｖ，切込み：０．５ｍｍ，工具形
状：ＳＮＧＡ１２０４０８，の条件で乾式外周連続旋削
試験を行い、被膜の剥離，チッピングまたは逃げ面摩耗
幅が約０．３ｍｍに達したときを工具寿命とし、その寿
命までの切削時間を求めて表１に併記した。表中に数値
が記載されてないものは、試験前に被膜が剥離した。
較品１〜４のそれぞれについて、被膜の耐剥離性および
被覆焼結合金としての効果を対比するために、引っ掻き
硬さ試験機に相当する試験機によりスクラッチ試験を行
い、その時の臨界剥離荷重を求めて、被膜の耐剥離性と
して表１に併記し、次いで切削速度：２００ｍ／ｓ，送
り：０．１ｍｍ／ｒｅｖ，切込み：０．５ｍｍ，工具形
状：ＳＮＧＡ１２０４０８，の条件で乾式外周連続旋削
試験を行い、被膜の剥離，チッピングまたは逃げ面摩耗
幅が約０．３ｍｍに達したときを工具寿命とし、その寿
命までの切削時間を求めて表１に併記した。表中に数値
が記載されてないものは、試験前に被膜が剥離した。
【００２０】
【表１】
【００２１】
【発明の効果】本発明の被覆焼結合金は、従来のダイヤ
モンド被膜を被覆した被覆焼結合金に比較して、ダイヤ
モンド被膜の付着性が優れていること、被膜全体の耐剥
離性が優れていること、したがってダイヤモンド被膜の
有している耐摩耗性を最大限に発揮させ得ることができ
るという顕著に優れた効果がある。
モンド被膜を被覆した被覆焼結合金に比較して、ダイヤ
モンド被膜の付着性が優れていること、被膜全体の耐剥
離性が優れていること、したがってダイヤモンド被膜の
有している耐摩耗性を最大限に発揮させ得ることができ
るという顕著に優れた効果がある。
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 16/42 16/50
Claims (5)
- 【請求項１】 鉄族金属を含有した焼結合金の基材上に
中間層とダイヤモンドおよび／またはダイヤモンド状カ
−ボンの外層とを順次被覆してなるダイヤモンド被覆焼
結合金において、該中間層は、該外層に隣接して形成さ
れた上部中間層が炭化ケイ素でなり、該上部中間層に隣
接して形成された中部中間層が炭化チタンでなり、該中
部中間層に隣接して形成された下部中間層がチタンの窒
化物，炭窒化物，炭酸化物，窒酸化物，炭窒酸化物の中
の１種の単層または２種以上の多層でなることを特徴と
するダイヤモンド被膜含有複合被覆焼結合金。 - 【請求項２】 上記外層は、０．５〜２０μｍ厚さでな
ることを特徴とする請求項１記載のダイヤモンド被膜含
有複合被覆焼結合金。 - 【請求項３】 上記上部中間層は０．０５〜５μｍ厚さ
でなることを特徴とする請求項１または２記載のダイヤ
モンド被膜含有複合被覆焼結合金。 - 【請求項４】 上記中部中間層は０．０５〜５μｍ厚さ
でなることを特徴とする請求項１，２または３記載のダ
イヤモンド被膜含有複合被覆焼結合金。 - 【請求項５】 上記下部中間層は０．１〜１０μｍ厚さ
でなり、かつ窒素元素を含有したチタン化合物でなるこ
とを特徴とする請求項１，２，３または４記載のダイヤ
モンド被膜含有複合被覆焼結合金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33916194A JPH08176825A (ja) | 1994-12-27 | 1994-12-27 | ダイヤモンド被膜含有複合被覆焼結合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33916194A JPH08176825A (ja) | 1994-12-27 | 1994-12-27 | ダイヤモンド被膜含有複合被覆焼結合金 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08176825A true JPH08176825A (ja) | 1996-07-09 |
Family
ID=18324824
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33916194A Withdrawn JPH08176825A (ja) | 1994-12-27 | 1994-12-27 | ダイヤモンド被膜含有複合被覆焼結合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08176825A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004351586A (ja) * | 2003-05-30 | 2004-12-16 | Union Tool Co | 切削工具用硬質皮膜 |
-
1994
- 1994-12-27 JP JP33916194A patent/JPH08176825A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004351586A (ja) * | 2003-05-30 | 2004-12-16 | Union Tool Co | 切削工具用硬質皮膜 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20020305 |