JPH09136203A - 高強度立方晶窒化硼素基焼結体 - Google Patents
高強度立方晶窒化硼素基焼結体Info
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- JPH09136203A JPH09136203A JP7296703A JP29670395A JPH09136203A JP H09136203 A JPH09136203 A JP H09136203A JP 7296703 A JP7296703 A JP 7296703A JP 29670395 A JP29670395 A JP 29670395A JP H09136203 A JPH09136203 A JP H09136203A
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Abstract
(x:0.1〜0.4、y:0.1〜0.5):10〜
40容量%、Tiの炭化物、窒化物、および炭窒化物の
内の1種または2種以上:2〜10容量%、Vの炭化
物、窒化物、および炭窒化物の内の1種または2種以
上:2〜10容量%、ただし、B成分+C成分:6〜2
0容量%、A成分/B成分+C成分=1.5〜7となる
ように含有し、残りが立方晶窒化硼素からなる高強度c
BN基焼結体。 (2)前記(1)cBN基焼結体製切
削工具に、さらに、Al2 O3 、AlNおよびAlB2
の内の1種または2種以上:1〜10容量%を含有した
cBN基焼結体。
Description
化硼素(以下、cBNと記す)基焼結体に関するもので
あり、このcBN基焼結体は、特に、焼き入れ鋼を切り
込み深さ:0.1mm以下の微小切り込み高速断続切削
を行うための切削工具に関するものである。
硬度を有し、しかも鉄族金属との反応性が著しく小さい
ために、鋼、ニッケル合金、コバルト合金などの鉄族金
属およびその合金の切削を行うことができ、近年、切削
工具として広く使用されている。
Hf、V、Nb、Taの炭化物、窒化物、および炭窒化
物の内の1種または2種以上を主体とし、さらに、Ti
とAlの金属間化合物を含有し、残りがcBNからなる
cBN基焼結体は知られている(特開昭53−7781
1号公報参照)。さらに、Tiの炭化物、窒化物、およ
び炭窒化物の内の1種または2種以上:1〜20容量
%、CoとAlの金属間化合物:1〜10容量%を含有
し、残りがcBNからなるcBN基焼結体も知られてい
る(特開昭60−145351号公報参照)。
基焼結体は、強度が不足しているために、焼き入れ鋼を
切り込み深さ:0.1mm以下の微小切り込み高速断続
切削を行うと、切削工具の欠損が激しく、工具寿命は短
いものとなっていた。焼き入れ鋼を切り込み深さ:0.
1mm以下の微小切り込み高速断続切削すると欠損しや
すい理由は、切り込み深さが微小であればあるほど切削
工具の刃先先端部分に負荷がかかり、強度の小さい切削
工具の刃先先端部分は薄いので欠損しやすくなることに
よるものである。
切り込み高速断続切削を行っても欠損することのないc
BN基焼結体を得るべく研究を行った結果、(1)(T
i1-x Vx )(C1-y Ny )(x:0.1〜0.4、
y:0.1〜0.5)(以下、A成分という):10〜
40容量%、Tiの炭化物、窒化物、および炭窒化物の
内の1種または2種以上(以下、B成分という):2〜
10容量%、Vの炭化物、窒化物、および炭窒化物の内
の1種または2種以上(以下、C成分という):2〜1
0容量%、ただし、B成分+C成分:6〜20容量%、
A成分/B成分+C成分=1.5〜7となるように含有
し、残りが立方晶窒化硼素(以下、cBNと記す)から
なるcBN基焼結体、(2)A成分:10〜40容量
%、B成分:2〜10容量%、C成分:2〜10容量
%、ただし、B成分+C成分:6〜20容量%、A成分
/B成分+C成分=1.5〜7となるように含有し、さ
らに、Al2 O3 、AlNおよびAlB2 の内の1種ま
たは2種以上(以下、D成分という):1〜10容量
%、を含有し、残りがcBNからなるcBN基焼結体、
を切削工具として用い、焼き入れ鋼を切り込み深さ:
0.1mm以下の微小切り込み断続切削しても、切削工
具の欠損はないという知見を得たのである。
たものであって、(1)A成分:10〜40容量%、B
成分:2〜10容量%、C成分:2〜10容量%、ただ
し、B成分+C成分:6〜20容量%、A成分/B成分
+C成分=1.5〜7となるように含有し、残りがcB
NからなるcBN基焼結体、(2)A成分:10〜40
容量%、B成分:2〜10容量%、C成分:2〜10容
量%、ただし、B成分+C成分:6〜20容量%、A成
分/B成分+C成分=1.5〜7となるように含有し、
さらに、D成分:1〜10容量%を含有し、残りがcB
NからなるcBN基焼結体、に特徴を有するものであ
る。
結体は、切削工具として用いて焼き入れ鋼を切り込み深
さ:0.1mm以下の微小切り込み高速断続切削して
も、切削工具の欠損はない。したがって、この発明は、
前記(1)または(2)記載のcBN基焼結体製切削工
具にも特徴を有するものである。
分(Ti1-x Vx )(C1-y Ny )(x:0.1〜0.
4、y:0.1〜0.5)において、xの一層好ましい
範囲は0.2〜0.4であり、yの一層好ましい範囲は
0.3〜0.5であり、このA成分の含有量は10〜4
0容量%が好ましいが、一層好ましい含有量は20〜3
0である。また、B成分の含有量は2〜10容量%が好
ましいが、一層好ましい含有量は4〜7である。さら
に、C成分の含有量は2〜10容量%が好ましいが、一
層好ましい含有量は3〜8である。
%が好ましいが、一層好ましい含有量は8〜16容量%
である。A成分/B成分+C成分=1.5〜7となるよ
うに含有することが好ましいが、一層好ましい範囲は2
〜5である。
いが、一層好ましい含有量は4〜8である。また残部の
cBNは40〜70容量%の範囲内で含有することが好
ましいが、一層好ましい含有量は50〜65である。
して、cBN粉末、A成分粉末、B成分粉末、C成分粉
末、D成分粉末を用意し、これら原料粉末を所定割合に
配合し、混合し、成形した後、超高圧高温焼結すること
により得られる。
8μmのcBN粉末、A成分粉末として平均粒径:0.
5μmのTiとVの複合炭窒化物粉末、B成分粉末とし
て平均粒径:0.5μmのTiC粉末、平均粒径:0.
5μmのTiN粉末および平均粒径:0.5μmのTi
CN粉末、C成分粉末として平均粒径:0.5μmのV
C粉末、平均粒径:0.5μmのVN粉末および平均粒
径:0.5μmのVCN粉末、D成分粉末として平均粒
径:0.5μmのAl2 O3 粉末、平均粒径:0.5μ
mのAlN粉末および平均粒径:0.5μmのAlB2
粉末を用意し、これら原料粉末を配合し、混合し、得ら
れた混合粉末を圧力:6GPa、温度:1500℃、3
0分間保持の条件で超高圧高温焼結することにより表1
〜表4に示される焼結体組成を有する本発明cBN基焼
結体(以下、本発明焼結体という)1〜30を作製し、
さらに、比較のために、従来cBN基焼結体(以下、従
来焼結体という)1〜2を作製した。
結体1〜2を一辺5mm、厚み1mmの正三角形に切断
して、チップ形状:TNGA332の台金にろう付け
し、これをPTGNL44M16形状のホルダーに固定
して切削工具を作製し、これらを用いて、 被削材:SCM415(HRC65)、8条溝付き、 切削速度:200m/分、 送り:0.15mm/rev、 切込み:0.05mm、 切削時間:30min、 の条件で湿式断続切削試験を行ない、切削工具の逃げ面
摩耗幅および欠損に至る時間を測定し、それらの結果を
表5に示した。
焼結体1〜30で作製した切削工具は、8条溝付き焼き
入れ鋼を微小切り込み高速切削しても、従来焼結体1〜
2で作製した切削工具のような欠損の発生がないところ
から優れた高温靭性を示すことが分かる。上述のよう
に、この発明のcBN基焼結体は優れた高温靭性を示す
ことから、従来よりも一層過酷な条件で微小切り込み高
速切削を行っても切削寿命を長く保つことができる切削
工具を提供することができ、産業上優れた効果を奏する
ものである。
Claims (3)
- 【請求項1】(Ti1-x Vx )(C1-y Ny )(x:
0.1〜0.4、y:0.1〜0.5)(以下、A成分
という):10〜40容量%、 Tiの炭化物、窒化物、および炭窒化物の内の1種また
は2種以上(以下、B成分という):2〜10容量%、 Vの炭化物、窒化物、および炭窒化物の内の1種または
2種以上(以下、C成分という):2〜10容量%、 ただし、B成分+C成分:6〜20容量%、A成分/B
成分+C成分=1.5〜7となるように含有し、残りが
立方晶窒化硼素(以下、cBNと記す)からなることを
特徴とする高強度cBN基焼結体。 - 【請求項2】A成分:10〜40容量%、B成分:2〜
10容量%、C成分:2〜10容量%、ただし、B成分
+C成分:6〜20容量%、A成分/B成分+C成分=
1.5〜7となるように含有し、さらに、 Al2 O3 、AlNおよびAlB2 の内の1種または2
種以上:1〜10容量%、を含有し、残りがcBNから
なることを特徴とする高強度cBN基焼結体。 - 【請求項3】 請求項1または2記載の高強度cBN基
焼結体からなることを特徴とするcBN基焼結体製切削
工具。
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---|---|---|---|
JP29670395A JP3489297B2 (ja) | 1995-11-15 | 1995-11-15 | 高強度立方晶窒化硼素基焼結体製切削工具 |
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|
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Family Applications (1)
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JP29670395A Expired - Fee Related JP3489297B2 (ja) | 1995-11-15 | 1995-11-15 | 高強度立方晶窒化硼素基焼結体製切削工具 |
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Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2014175419A1 (ja) * | 2013-04-26 | 2014-10-30 | 株式会社タンガロイ | 立方晶窒化硼素焼結体および被覆立方晶窒化硼素焼結体 |
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-
1995
- 1995-11-15 JP JP29670395A patent/JP3489297B2/ja not_active Expired - Fee Related
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US11518718B2 (en) | 2019-07-18 | 2022-12-06 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Cubic boron nitride sintered material |
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