JPH0857703A - 耐摩耗性および耐欠損性のすぐれた炭化タングステン基超硬合金製切削工具 - Google Patents
耐摩耗性および耐欠損性のすぐれた炭化タングステン基超硬合金製切削工具Info
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- JPH0857703A JPH0857703A JP21535894A JP21535894A JPH0857703A JP H0857703 A JPH0857703 A JP H0857703A JP 21535894 A JP21535894 A JP 21535894A JP 21535894 A JP21535894 A JP 21535894A JP H0857703 A JPH0857703 A JP H0857703A
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- Japan
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- cutting
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- Cutting Tools, Boring Holders, And Turrets (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 耐摩耗性および耐欠損性のすぐれたＷＣ基超
硬合金製切削工具を提供する。 【構成】 切削工具が、全体に占める割合で３〜２０容
量％の結合相が、Ｗ：３〜３０重量％、Ｃｒ，Ｖ，Ｔ
ａ、およびＮｂのうちの１種または２種以上（以下、Ｍ
で示す）：０．１〜２０重量％を含有し、残りがＣｏと
不可避不純物からなる組成を有するＣｏ基合金で構成さ
れ、残りの硬質相が、ＷとＭとの複合炭化物とＷＣから
なり、かつ前記複合炭化物の含有割合が全体に占める割
合で１〜３０容量％であるＷＣ基超硬合金で構成され
る。
硬合金製切削工具を提供する。 【構成】 切削工具が、全体に占める割合で３〜２０容
量％の結合相が、Ｗ：３〜３０重量％、Ｃｒ，Ｖ，Ｔ
ａ、およびＮｂのうちの１種または２種以上（以下、Ｍ
で示す）：０．１〜２０重量％を含有し、残りがＣｏと
不可避不純物からなる組成を有するＣｏ基合金で構成さ
れ、残りの硬質相が、ＷとＭとの複合炭化物とＷＣから
なり、かつ前記複合炭化物の含有割合が全体に占める割
合で１〜３０容量％であるＷＣ基超硬合金で構成され
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、すぐれた耐摩耗性と
耐欠損性を有し、特にミニチュアドリルやエンドミルな
どとして用い、高速切削を行なった場合にもすぐれた切
削性能を長期に亘って発揮する炭化タングステン（以
下、ＷＣで示す）基超硬合金製切削工具に関するもので
ある。
耐欠損性を有し、特にミニチュアドリルやエンドミルな
どとして用い、高速切削を行なった場合にもすぐれた切
削性能を長期に亘って発揮する炭化タングステン（以
下、ＷＣで示す）基超硬合金製切削工具に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】従来、例えば特公昭６２−５６２２４号
公報に記載されるように、５〜４０重量％の結合相が、
Ｃｒ，Ｖ，Ｔａ、およびＮｂのうちの１種または２種以
上を固溶含有したＣｏ基合金からなり、残りの硬質相
が、前記Ｃｏ基合金に含有する合金成分の作用で平均粒
径：０．７μｍ以下に微細化されたＷＣからなる組成を
もったＷＣ基超硬合金が、ドリルやミニチュアドリル、
さらにエンドミルやスローアウェイチップなどの切削工
具として適用されている。
公報に記載されるように、５〜４０重量％の結合相が、
Ｃｒ，Ｖ，Ｔａ、およびＮｂのうちの１種または２種以
上を固溶含有したＣｏ基合金からなり、残りの硬質相
が、前記Ｃｏ基合金に含有する合金成分の作用で平均粒
径：０．７μｍ以下に微細化されたＷＣからなる組成を
もったＷＣ基超硬合金が、ドリルやミニチュアドリル、
さらにエンドミルやスローアウェイチップなどの切削工
具として適用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】近年の切削加工装置の
高性能化およびＦＡ化はめざましく、一方切削加工の省
力化に対する要求も強く、これに伴ない、切削加工は高
速切削や高送りおよび高切込みなどの重切削が強いられ
る傾向にあるが、上記の従来ＷＣ基超硬合金製切削工具
はじめ、その他多くの従来ＷＣ基超硬合金製切削工具に
おいては、これを特に耐欠損性が要求されるミニチュア
ドリルやエンドミルなどとして用い、高速切削や重切削
を行なった場合、切刃に欠けやチッピング（微小欠け）
が発生し易く、比較的短時間で使用寿命に至るのが現状
である。
高性能化およびＦＡ化はめざましく、一方切削加工の省
力化に対する要求も強く、これに伴ない、切削加工は高
速切削や高送りおよび高切込みなどの重切削が強いられ
る傾向にあるが、上記の従来ＷＣ基超硬合金製切削工具
はじめ、その他多くの従来ＷＣ基超硬合金製切削工具に
おいては、これを特に耐欠損性が要求されるミニチュア
ドリルやエンドミルなどとして用い、高速切削や重切削
を行なった場合、切刃に欠けやチッピング（微小欠け）
が発生し易く、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、耐摩耗性は勿論のこと、特に耐
欠損性にすぐれたＷＣ基超硬合金製切削工具を開発すべ
く研究を行なった結果、原料粉末として、ＷＣ粉末のほ
かに、必須成分としてＷを含有し、さらに選択成分とし
てＣｒ，Ｖ，Ｔａ、およびＮｂのうちの１種または２種
以上（以下、これらの選択成分を総称してＭで示す）を
含有するＣｏ基合金粉末を用い、これら原料粉末を所定
の割合に配合し、以下いずれも通常の条件で混合し、圧
粉体にプレス成形し、焼結し、必要に応じてＨＩＰ処理
を施して所定形状の切削工具を製造すると、この結果の
ＷＣ基超硬合金製切削工具は、ＷＣ粉末が焼結温度で前
記Ｃｏ基合金粉末中に固溶し、冷却時にきわめて硬質の
Ｗ炭化物（以下、ＷＣで示す）およびＷとＭの複合炭化
物［以下、（Ｗ，Ｍ）Ｃで示す］としてＣｏ基合金、す
なわちＣｏ−Ｗ−Ｍ合金の結合相中に微細に析出し、か
つ前記ＷＣおよび（Ｗ，Ｍ）Ｃからなる硬質相は前記結
合相中に含有するＷとＭの作用でいずれも平均粒径で１
μｍ以下に微細化した組織をもつようになり、この場合
硬質相の含有割合を全体に占める割合で８０〜９７容量
％とすると共に、（Ｗ，Ｍ）Ｃの割合を同じく１〜３０
容量％とするとすぐれた耐摩耗性が確保され、さらに結
合相の割合を全体に占める割合で３〜２０容量％とし、
かつこれを構成するＣｏ−Ｗ−Ｍ合金を、重量％で、
Ｗ：３〜３０％、 上記Ｍ：０．１〜２０
％、を含有し、残りがＣｏと不可避不純物からなる組成
で構成すると、前記硬質相の微細化と相まってすぐれた
耐欠損性が得られるようになるという研究結果を得たの
である。
上述のような観点から、耐摩耗性は勿論のこと、特に耐
欠損性にすぐれたＷＣ基超硬合金製切削工具を開発すべ
く研究を行なった結果、原料粉末として、ＷＣ粉末のほ
かに、必須成分としてＷを含有し、さらに選択成分とし
てＣｒ，Ｖ，Ｔａ、およびＮｂのうちの１種または２種
以上（以下、これらの選択成分を総称してＭで示す）を
含有するＣｏ基合金粉末を用い、これら原料粉末を所定
の割合に配合し、以下いずれも通常の条件で混合し、圧
粉体にプレス成形し、焼結し、必要に応じてＨＩＰ処理
を施して所定形状の切削工具を製造すると、この結果の
ＷＣ基超硬合金製切削工具は、ＷＣ粉末が焼結温度で前
記Ｃｏ基合金粉末中に固溶し、冷却時にきわめて硬質の
Ｗ炭化物（以下、ＷＣで示す）およびＷとＭの複合炭化
物［以下、（Ｗ，Ｍ）Ｃで示す］としてＣｏ基合金、す
なわちＣｏ−Ｗ−Ｍ合金の結合相中に微細に析出し、か
つ前記ＷＣおよび（Ｗ，Ｍ）Ｃからなる硬質相は前記結
合相中に含有するＷとＭの作用でいずれも平均粒径で１
μｍ以下に微細化した組織をもつようになり、この場合
硬質相の含有割合を全体に占める割合で８０〜９７容量
％とすると共に、（Ｗ，Ｍ）Ｃの割合を同じく１〜３０
容量％とするとすぐれた耐摩耗性が確保され、さらに結
合相の割合を全体に占める割合で３〜２０容量％とし、
かつこれを構成するＣｏ−Ｗ−Ｍ合金を、重量％で、
Ｗ：３〜３０％、 上記Ｍ：０．１〜２０
％、を含有し、残りがＣｏと不可避不純物からなる組成
で構成すると、前記硬質相の微細化と相まってすぐれた
耐欠損性が得られるようになるという研究結果を得たの
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、全体に占める割合で３〜２０容
量％、望ましくは５〜１５容量％の結合相を、重量％
で、Ｗ：３〜３０％、望ましくは５〜２０％、Ｍ：０．
１〜２０％、望ましくは３〜１０％、を含有し、残りが
Ｃｏと不可避不純物からなる組成を有するＣｏ−Ｗ−Ｍ
合金で構成し、かつ残りの硬質相を（Ｗ，Ｍ）ＣとＷＣ
で構成し、前記（Ｗ，Ｍ）Ｃの含有割合を全体に占める
割合で１〜３０容量％、望ましくは５〜２０容量％とし
たＷＣ基超硬合金で構成することによりすぐれた耐摩耗
性と耐欠損性を具備せしめたＷＣ基超硬合金製切削工具
に特徴を有するものである。
なされたものであって、全体に占める割合で３〜２０容
量％、望ましくは５〜１５容量％の結合相を、重量％
で、Ｗ：３〜３０％、望ましくは５〜２０％、Ｍ：０．
１〜２０％、望ましくは３〜１０％、を含有し、残りが
Ｃｏと不可避不純物からなる組成を有するＣｏ−Ｗ−Ｍ
合金で構成し、かつ残りの硬質相を（Ｗ，Ｍ）ＣとＷＣ
で構成し、前記（Ｗ，Ｍ）Ｃの含有割合を全体に占める
割合で１〜３０容量％、望ましくは５〜２０容量％とし
たＷＣ基超硬合金で構成することによりすぐれた耐摩耗
性と耐欠損性を具備せしめたＷＣ基超硬合金製切削工具
に特徴を有するものである。
【０００６】つぎに、この発明の切削工具において、こ
れを構成するＷＣ基超硬合金の組成を上記の通りに限定
した理由を説明する。 （ａ） 結合相の含有割合 その含有割合が３容量％未満では、焼結性が低下し、所
望の靭性を確保することができず、一方その含有割合が
２０容量％を越えると耐摩耗性が低下するようになるこ
とから、その含有割合を３〜２０容量％、望ましくは５
〜１５容量％と定めた。
れを構成するＷＣ基超硬合金の組成を上記の通りに限定
した理由を説明する。 （ａ） 結合相の含有割合 その含有割合が３容量％未満では、焼結性が低下し、所
望の靭性を確保することができず、一方その含有割合が
２０容量％を越えると耐摩耗性が低下するようになるこ
とから、その含有割合を３〜２０容量％、望ましくは５
〜１５容量％と定めた。
【０００７】（ｂ） 結合相中のＷおよびＭの含有量 上述のように、焼結時に原料粉末であるＷおよびＭ含有
のＣｏ基合金粉末中にＷＣ粉末を固溶させ、冷却時にＷ
およびＭの一部をＷＣおよび（Ｗ，Ｍ）Ｃとして析出さ
せ、残りのＷおよびＭを結合相中に固溶させ、この結合
相中のＷおよびＭの共存含有、並びにこれら成分による
前記ＷＣおよび（Ｗ，Ｍ）Ｃの微細化によって耐欠損性
を向上させるものであり、したがって、結合相中のＷお
よびＭの含有量のいずれかでもＷ：３重量％未満および
Ｍ：０．１重量％未満になると前記作用に所望の効果が
得られず、一方ＷおよびＭの含有量のいずれかでもＷ：
３０重量％およびＭ：２０重量％を越えると焼結性が急
激に低下し、強度低下が避けられないことから、その含
有量をＷ：３〜３０重量％、望ましくは５〜２０重量
％、Ｍ：０．１〜２０重量％、望ましくは３〜１０重量
％と定めた。
のＣｏ基合金粉末中にＷＣ粉末を固溶させ、冷却時にＷ
およびＭの一部をＷＣおよび（Ｗ，Ｍ）Ｃとして析出さ
せ、残りのＷおよびＭを結合相中に固溶させ、この結合
相中のＷおよびＭの共存含有、並びにこれら成分による
前記ＷＣおよび（Ｗ，Ｍ）Ｃの微細化によって耐欠損性
を向上させるものであり、したがって、結合相中のＷお
よびＭの含有量のいずれかでもＷ：３重量％未満および
Ｍ：０．１重量％未満になると前記作用に所望の効果が
得られず、一方ＷおよびＭの含有量のいずれかでもＷ：
３０重量％およびＭ：２０重量％を越えると焼結性が急
激に低下し、強度低下が避けられないことから、その含
有量をＷ：３〜３０重量％、望ましくは５〜２０重量
％、Ｍ：０．１〜２０重量％、望ましくは３〜１０重量
％と定めた。
【０００８】（ｃ） （Ｗ，Ｍ）Ｃの含有割合 この複合炭化物には、ＷＣとの共存において耐摩耗性を
向上させる作用があるが、その含有割合が１容量％未満
では所望の耐摩耗性向上効果が得られず、一方その含有
割合が３０容量％を越えると相対的にＷＣの含有割合が
低くなりすぎて耐欠損性が低下するようになることか
ら、その含有割合を１〜３０容量％、望ましくは５〜２
０容量％と定めた。
向上させる作用があるが、その含有割合が１容量％未満
では所望の耐摩耗性向上効果が得られず、一方その含有
割合が３０容量％を越えると相対的にＷＣの含有割合が
低くなりすぎて耐欠損性が低下するようになることか
ら、その含有割合を１〜３０容量％、望ましくは５〜２
０容量％と定めた。
【０００９】つぎに、この発明の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、いずれも０．３
〜１μｍの範囲内の所定の平均粒径を有し、かつＷとＭ
の含有量が種々異なるＣｏ基合金粉末、並びにＷＣ粉末
を用意し、これら原料粉末を所定の割合に配合し、アセ
トンを加え、ボールミル中で４８時間湿式混合し、減圧
乾燥した後、１ton ／cm2 の圧力で圧粉体にプレス成形
し、圧力：０．０５torrの減圧雰囲気中、１４００〜１
５００℃の範囲内の所定温度に１時間保持の条件で焼結
し、引続いてＡｒ雰囲気中、圧力：１０００気圧、温
度：２０００℃、保持時間：１時間の条件でＨＩＰ処理
を行ない、最終的にダイヤモンド砥石にて直径：５mmの
４枚刃エンドミル（ねじれ角：３０度）に研削加工する
ことにより、表１，２に示される組成をもち、かつ硬質
相を構成するＷＣおよび（Ｗ，Ｍ）Ｃの平均粒径が同じ
く表１，２に示される本発明切削工具１〜１０および従
来切削工具１〜１０をそれぞれ製造した。
り具体的に説明する。原料粉末として、いずれも０．３
〜１μｍの範囲内の所定の平均粒径を有し、かつＷとＭ
の含有量が種々異なるＣｏ基合金粉末、並びにＷＣ粉末
を用意し、これら原料粉末を所定の割合に配合し、アセ
トンを加え、ボールミル中で４８時間湿式混合し、減圧
乾燥した後、１ton ／cm2 の圧力で圧粉体にプレス成形
し、圧力：０．０５torrの減圧雰囲気中、１４００〜１
５００℃の範囲内の所定温度に１時間保持の条件で焼結
し、引続いてＡｒ雰囲気中、圧力：１０００気圧、温
度：２０００℃、保持時間：１時間の条件でＨＩＰ処理
を行ない、最終的にダイヤモンド砥石にて直径：５mmの
４枚刃エンドミル（ねじれ角：３０度）に研削加工する
ことにより、表１，２に示される組成をもち、かつ硬質
相を構成するＷＣおよび（Ｗ，Ｍ）Ｃの平均粒径が同じ
く表１，２に示される本発明切削工具１〜１０および従
来切削工具１〜１０をそれぞれ製造した。
【００１０】つぎに、この結果得られた各種切削工具に
ついて、 被削材：Ｓ５０Ｃ（硬さ：ＨB ２４８）、 切削速度：３０．２ｍ／min.、 送り：３００ｍ／min.、 軸方向切込深さ：９mm、 半径方向切込深さ：０．６mm、 切削長：８０ｍ、 の条件で鋼の乾式切削試験を行ない、切刃の逃げ面摩耗
幅を測定した。この測定結果を表３に示した。
ついて、 被削材：Ｓ５０Ｃ（硬さ：ＨB ２４８）、 切削速度：３０．２ｍ／min.、 送り：３００ｍ／min.、 軸方向切込深さ：９mm、 半径方向切込深さ：０．６mm、 切削長：８０ｍ、 の条件で鋼の乾式切削試験を行ない、切刃の逃げ面摩耗
幅を測定した。この測定結果を表３に示した。
【００１１】
【表１】
【００１２】
【表２】
【００１３】
【表３】
【００１４】
【表４】
【００１５】
【表５】
【００１６】
【発明の効果】表１〜３に示される結果から、本発明切
削工具１〜１０は、いずれも高送りの重切削にもかかわ
らず、切刃に欠け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、従来切削工具１〜１０におい
ては、いずれも試験途中で欠けやチッピングが発生し、
これが原因で使用寿命に至ることが明らかである。上述
のように、この発明の切削工具は、すぐれた耐摩耗性に
加えて、すぐれた耐欠損性を有するので、特に耐欠損性
が要求される高速切削や重切削などに用いた場合にも切
刃に欠けやチッピングの発生なく、長期に亘ってすぐれ
た切削性能を発揮するのである。
削工具１〜１０は、いずれも高送りの重切削にもかかわ
らず、切刃に欠け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、従来切削工具１〜１０におい
ては、いずれも試験途中で欠けやチッピングが発生し、
これが原因で使用寿命に至ることが明らかである。上述
のように、この発明の切削工具は、すぐれた耐摩耗性に
加えて、すぐれた耐欠損性を有するので、特に耐欠損性
が要求される高速切削や重切削などに用いた場合にも切
刃に欠けやチッピングの発生なく、長期に亘ってすぐれ
た切削性能を発揮するのである。
Claims (1)
- 【請求項１】 全体に占める割合で３〜２０容量％の結
合相を、 Ｗ：３〜３０重量％、 Ｃｒ，Ｖ，Ｔａ、およびＮｂのうちの１種または２種以
上：０．１〜２０重量％、を含有し、残りがＣｏと不可
避不純物からなる組成を有するＣｏ基合金で構成し、残
りの硬質相を、Ｗと、Ｃｒ，Ｖ，Ｔａ、およびＮｂのう
ちの１種または２種以上との複合炭化物と、Ｗ炭化物で
構成し、かつ前記複合炭化物の含有割合を全体に占める
割合で１〜３０容量％とした炭化タングステン基超硬合
金で構成したことを特徴とする耐摩耗性および耐欠損性
のすぐれた炭化タングステン基超硬合金製切削工具。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21535894A JPH0857703A (ja) | 1994-08-17 | 1994-08-17 | 耐摩耗性および耐欠損性のすぐれた炭化タングステン基超硬合金製切削工具 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21535894A JPH0857703A (ja) | 1994-08-17 | 1994-08-17 | 耐摩耗性および耐欠損性のすぐれた炭化タングステン基超硬合金製切削工具 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0857703A true JPH0857703A (ja) | 1996-03-05 |
Family
ID=16670976
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21535894A Pending JPH0857703A (ja) | 1994-08-17 | 1994-08-17 | 耐摩耗性および耐欠損性のすぐれた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) | JPH0857703A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7413591B2 (en) | 2002-12-24 | 2008-08-19 | Kyocera Corporation | Throw-away tip and cutting tool |
-
1994
- 1994-08-17 JP JP21535894A patent/JPH0857703A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7413591B2 (en) | 2002-12-24 | 2008-08-19 | Kyocera Corporation | Throw-away tip and cutting tool |
| DE10361321B4 (de) * | 2002-12-24 | 2011-02-24 | Kyocera Corp. | Wegwerfspitze und Verfahren zu deren Herstellung |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20030218 |