JPH09239605A - TiCN基サーメット工具とその製造方法 - Google Patents

TiCN基サーメット工具とその製造方法

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JPH09239605A
JPH09239605A JP8075118A JP7511896A JPH09239605A JP H09239605 A JPH09239605 A JP H09239605A JP 8075118 A JP8075118 A JP 8075118A JP 7511896 A JP7511896 A JP 7511896A JP H09239605 A JPH09239605 A JP H09239605A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】工具の摩耗量によらず優れた耐欠損性と耐磨耗
性を備えた、変質相の無い緻密なTiCNサーメット工
具を提供する。 【解決手段】逃げ面及びすくい面のいずれかにおいて表
面から深さ5μmまでの表面部は、第2の硬質相と結合
相金属とからなり、表面から深さ5μmより内部は、内
部に向かって第2の硬質相が減少するにつれて第1の硬
質相が増加する遷移部と、遷移部より内部の第1の硬質
相と結合相金属とからなる中心部とからなり、サーメッ
ト工具の表面より深さ100μmまでの表面部の該結合
相金属の量がそれより内部の該結合相金属の量より少な
くなっているTiCN基サーメット工具。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、TiCNサーメッ
ト工具とその製造方法に属する。本発明サーメット工具
は、その焼結肌を切削工具の切れ刃とし、高硬度材の高
速仕上げ切削に好適に利用されうる。
【0002】
【従来の技術】Tiを主成分とし、4a,5a,6a族元素の炭化
物、窒化物、炭窒化物を硬質相構成成分とするサーメッ
ト焼結体は、旧来汎用されてきた超硬合金に比べて、そ
の耐塑性変形性の故に工具寿命が長いことから、切削工
具の主流となっている。就中TiC基サーメットは、主成
分であるTiC本来の物理特性上、高硬度であるがゆえに
切り込み量が小さい仕上げ切削においては良好な耐摩耗
性が得られる。
【0003】そして、近年では硬質相としてTiCにさら
にTiN等の窒化物、炭窒化物を含有させることが提案さ
れた。これは、TiN自体が高靭性且つ高熱伝導性である
ことにより、ユーザーの要望に応じるべく、耐欠損性、
耐熱衝撃性及び耐熱塑性変形性を向上させようとしたも
ので、例えば特公昭56−51201号発明が知られて
いる。
【0004】その後、このようなTiN含有サーメットに
おいて耐摩耗性および耐欠損性を向上させる試みとして
特開平6-228702号公報に示されるように、焼結体表面部
からおおよそ3〜500μmの深さ範囲に結合相量の最高部
を存在させるような構造が開示されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、特開平6−2
28702号公報に記載の焼結体を切削工具として用い
る場合、特に焼結肌が工具の切れ刃として用いられるM
級工具である場合、工具の摩耗の進行に伴い結合相量の
最高部、換言すれば硬質相量の最低部において切削を行
うことになるため耐摩耗性の急激な低下につながること
になる。
【0006】また、製造過程で留意すべき点として、Ti
Nを含むTiC基サーメットは、焼結体中に脱窒によるポア
が発生し易いことから、緻密な焼結体を得るためには脱
窒を防ぐよう窒化物および炭窒化物が分解を起こす圧力
以上の窒素雰囲気下で焼結を行う必要がある。然るに、
脱窒を抑制するために窒素雰囲気下において焼結を行う
と焼結体表面に加窒による変質相が生じることがある。
従って、焼結体内部において脱窒を防ぎかつ焼結体表面
に変質相を生じさせない製造方法は、未だ提案されてい
なかった。
【0007】それ故、本発明の第一の目的は、工具の摩
耗量によらず優れた耐欠損性と耐磨耗性を備えたTiC
Nサーメット工具を提供することにある。第二の目的
は、変質相の無い緻密な炭窒化物含有サーメット焼結体
を製造する方法を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】第一の目的を達成するた
めに、本発明のTiCNサーメット工具(第一発明)
は、第1の硬質相と 第2の硬質相と 結合相金属とか
らなるTiCN基サーメット工具であって、該サーメッ
ト工具の逃げ面及びすくい面のいずれかにおいて表面か
ら深さ5μmまでの表面部は、該第2の硬質相と該結合
相金属とからなり、該サーメット工具の表面から深さ5
μmより内部は、内部に向かって該第2の硬質相が減少
するにつれて該第1の硬質相が増加する遷移部と、該遷
移部より内部の該第1の硬質相と該結合相金属とからな
る中心部とからなり、該サーメット全体の炭素と窒素の
合計量に対する窒素量の割合N/(C+N)が原子比で
0.2〜0.5の範囲にあり、該サーメット工具の表面
より深さ100μmまでの表面部の該結合相金属の量が
それより内部の該結合相金属の量より少なくなってお
り、該第1と第2の硬質相は、Tiと、非Ti金属と、
炭素と、窒素とを有する化合物であり、該第1の硬質相
は、その中心に向かって、Tiが増加し、非Ti金属が
減少する組成構造を有し、該第2の硬質相は、Tiと非
Ti金属が均一に分散する組成構造を有するTiCN基
サーメット工具である。
【0009】同じく本発明のTiCN基サーメット工具
(第二発明)は、全体の組成が、図1に示す三成分組成
図においてTiの炭化物(TiC)、窒化物(TiN)、炭窒化物
(TiCN)及びこれら2種以上からなる固溶体のうちから選
ばれる1種以上のTi化合物40〜60重量%と、元素
周期律表の4a,5a、6a族金属から選ばれる1種以
上の非Ti金属の炭化物、窒化物、炭窒化物及びそれら
2種以上からなる固溶体の群から選ばれる1種以上から
なる非Ti金属化合物30〜40重量%と、Co、Ni
及びFeのうちから選ばれる鉄族金属1種以上の結合相
金属10〜20重量%とによって囲まれる領域の組成を
有し、第1の硬質相と 第2の硬質相と 結合相金属と
からなるTiCN基サーメット工具であって、該サーメ
ット工具の表面から深さ5μmまでの表面部は、該第2
の硬質相と該結合相金属とからなり、該サーメット工具
の表面から深さ5μmより内部は、内部に向かって該第
2の硬質相が減少し、該第1の硬質相が増加する遷移部
と、該遷移部より内部の該第1の硬質相と該結合相金属
とからなる中心部とからなり、該第1と第2の硬質相
は、Tiと、該非Ti金属と、炭素と、窒素とを有する
化合物であり、該第1の硬質相は、その中心に向かっ
て、Tiが増加し、該非Ti金属が減少する組成構造を
有し、該第2の硬質相は、Tiと該非Ti金属が均一に
分散する組成構造を有するTiCN基サーメット工具で
ある。
【0010】第一及び第二発明において、好ましいの
は、炭素と窒素の合計に対する窒素の割合(N/(C+N))
が原子比で0.2〜0.5の範囲にあって、且つサーメット工
具の表面より深さ100μmまでの表面部の結合相金属
の量がそれより内部の結合相金属の量より少なくなって
いる場合である。
【0011】同じく好ましいのは、サーメット工具の表
面より100μmまでの硬質相の量がそれより内部の硬質相
の量より多い場合である。
【0012】さらに好ましいのは、炭素と窒素の合計に
対する窒素の割合(N/(C+N))が原子比で0.2
〜0.5の範囲にあって、且つサーメット工具の表面よ
り深さ100μmまでの表面部の結合相金属の量がそれより
深さ300μmまで内部の結合相金属の量より少なく、
表面より深さ300μmから500μmまで内部の結合
相金属の量が表面より500μmを越える内部の結合相
金属の量より少なくなっている場合である。
【0013】さらに好ましいのは、遷移部においてサー
メット工具の内部に向かうにつれて結合相金属の量が増
加し硬質相の量が相対的に低下している場合である。
【0014】さらに好ましいのは、表面から深さ100
μmまでの結合相金属の量が表面から500μmを越え
る内部の結合相金属の量に対して1/2以下である場合
である。
【0015】さらに好ましいのは、表面から深さ100
μmまでの結合相金属の量が2〜6重量%であって、表
面から500μmを越える内部の結合相金属の量が7〜
20重量%である場合である。
【0016】上記構成を備える本発明サーメット工具
は、とくに切り込み量0.5〜1.5mm程度の仕上げ〜中仕上
げ切削において優れた耐欠損性及び耐摩耗性を示すこと
が実験的に確認された。これは、本発明サーメット工具
が、内部では硬質相が二重構造を有しているものの、表
面付近では均質化していることによると考えられる。
【0017】TiC、TiNあるいは、その固溶体TiCNの含有
量が、40重量%未満では工具として実用的な耐摩耗性が
得られず、60%を越えると焼結性および耐欠損性が低下
するため、40〜60重量%の範囲とした。Ti以外の4a,5
a,6a族元素化合物は、30〜40重量%において良好な切
削性能が得られたためこの範囲とした。Ni,Co等の鉄族
金属は10重量%未満では工具として実用的な耐欠損性が
得られず、20重量%を越えると耐摩耗性が急激に低下す
るため10〜20重量%の範囲とした。
【0018】また、結合相の量が、上記のように表面に
近づくにしたがって減少する傾斜組成となっている場
合、内部では結合相が十分存在するので工具全体として
の靱性を維持しつつ、表面に近づくにしたがって相対的
に硬質相の量が増大するので硬度が高くなる。このた
め、特に耐欠損性及び耐磨耗性に優れたものとなる。
【0019】上記TiCN基サーメット工具を製造する
適切な方法であると同時に、第二の目的を達成するため
の製造方法は、(1)図1に示す三成分組成図において
下記のTi化合物40〜50重量%、下記の非Tiの金
属化合物30〜40重量%及び下記の結合相金属10〜
20重量%で囲まれる領域の組成となり、かつ、その組
成において炭素と窒素の合計に対する窒素の割合(N/
(C+N))が原子比で0.2〜0.5の範囲となるよ
うに原料粉末を混合し、(2)かかる混合粉末を加圧成
形して成形体を作り、(3)この成形体を減圧ガス雰囲
気下、液相出現温度まで1〜3℃/分の昇温速度にて昇
温した後、(4)ガス分圧100〜500Torrの不
活性ガスの雰囲気下、液相出現温度以上の温度にて焼成
して、工具に用いられるサーメット焼結体を作ることを
特徴とする。
【0020】Ti化合物:Tiの炭化物、窒化物、炭窒
化物及びそれら2種以上からなる固溶体の群から選ばれ
る1種以上の化合物 非Ti金属化合物:元素周期律表4a、5a、6a族金
属のうちでTiを除いた金属の炭化物、窒化物、炭窒化
物及びそれら2種以上からなる固溶体の群から選ばれる
1種以上の化合物 結合相金属:Co、Ni、Fe及びこれら2種以上から
なる合金の群から選ばれる1種以上の金属 ここで、好ましいのは、液相出現温度までの減圧ガス雰
囲気が窒素雰囲気であることを特徴とする。なお、液相
出現温度は、結合相成分の状態図から定められる。
【0021】液相出現温度までは減圧雰囲気下において
1〜3℃/分程度の緩やかな昇温速度にて昇温することに
より気泡が排出されるので、焼結体表面近傍にマイクロ
ポアおよび結合相プールの発生を抑制することができ、
表面近傍に組織的欠陥の発生を抑制することができる。
また、原子比 N/(C+N)=0.2〜0.5で配合したとき、焼結
体中では窒化物と炭化物が適当に共存するが、窒素雰囲
気にて昇温することにより、表面付近の硬質相が窒化物
に富む。そして、結合相成分は窒化物に濡れにくいの
で、比較的窒化物の乏しい内部に移動する。その結果と
して、結合相の量が上記のように表面に近づくにしたが
って減少する傾斜組成となり、焼結体表面部に結合相量
の少ない高硬度な領域が生成されると考えられる。
【0022】さらに、液相出現温度において1時間保持
した後、最高温度まで100〜500Torrの不活性ガス圧力下
にて焼成を行うことにより、窒素含有サーメットにおい
て問題となる脱窒を抑制することができ切削性能に悪影
響を及ぼす脱窒に伴い生じるマイクロポアの生成やC/N
比の変動を抑制することができる。
【0023】本発明は、以下の構成であっても良い。全
体の組成が、三成分組成図においてTiの炭化物(Ti
C)、窒化物(TiN)、炭窒化物(TiCN)及びこれら2種以上
からなる固溶体のうちから選ばれる1種以上のTi化合
物40〜60重量%と、Ti以外の元素周期律表の4
a,5a、6a族金属の炭化物、窒化物、炭窒化物及び
それら2種以上からなる固溶体の群から選ばれる1種以
上からなる非Ti金属化合物30〜40重量%と、C
o、Ni及びFeのうちから選ばれる鉄族金属1種以上
の結合相金属10〜20重量%とによって囲まれる領域
の組成を有し、第1の硬質相と、第2の硬質相と、結合
相金属とからなるサーメット工具であって、該第1の硬
質相は、該Ti化合物と、該Ti以外の金属化合物とか
らなり、該Ti化合物が該Ti以外の金属化合物によっ
て覆われてなる2重構造を有し、該第2の硬質相は、T
iと、Ti以外の元素周期律表の4a,5a,6a族金属から選
ばれる1種以上の金属と、炭素と、窒素とを有する化合
物であり、該サーメット工具の表面から深さ5μmまで
は、該第2の硬質相と該結合相とからなり、表面から深
さ500μmより内部では、該第1の硬質相と該結合相
とからなるTiCN基サーメット工具。
【0025】同じく以下の構成であっても良い。全体の
組成が、三成分組成図においてTiの炭化物(TiC)、窒
化物(TiN)、炭窒化物(TiCN)及びこれら2種以上からな
る固溶体のうちから選ばれる1種以上のTi化合物40
〜60重量%と、Ti以外の元素周期律表の4a,5
a、6a族金属の炭化物、窒化物、炭窒化物及びそれら
2種以上からなる固溶体の群から選ばれる1種以上から
なるTi以外の金属化合物30〜40重量%と、Co、
Ni及びFeのうちから選ばれる鉄族金属1種以上の結
合相金属10〜20重量%とによって囲まれる領域の組
成を有し、第1の硬質相と、第2の硬質相と、結合相金
属とからなるサーメット工具であって、該第1の硬質相
は、該Ti化合物と、該Ti以外の金属化合物とからな
り、該Ti化合物が該Ti以外の金属化合物によって覆
われてなる2重構造を有し、該第2の硬質相は、Ti
と、Ti以外の元素周期律表の4a,5a,6a族金属から選ば
れる1種以上の金属と、炭素と、窒素とを有する化合物
であり、該サーメット工具の表面から深さ5μmまで
は、該第2の硬質相と該結合相とからなり、表面から深
さ5μmより内部は、内部に向かって該第2の硬質相が
減少し、該第1の硬質相が増加する遷移部と、該遷移部
より内部の該第1の硬質相と該結合相からなる中心部と
からなるTiCN基サーメット工具。
【0027】
【発明の実施の形態】原料粉末として、平均粒径:1.5
μmのTiCN粉末(TiC/TiN=70/30)、平均粒径:1.0μmのT
iC粉末、平均粒径:1.4μmのTiN粉末、平均粒径:1.4μm
のNbC粉末、平均粒径:1.6μmのWC粉末、平均粒径:3.3
μmのMo2C粉末、平均粒径:3.0μmのNi粉末、平均粒径:
1.5μmのCo粉末を用意し、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72hr湿式混合し乾燥
後、マイクロワックス系バインダーを添加して混練し
た。その後、1.5ton/cm2の圧力にて圧粉体にプレス成形
することにより圧粉体A〜Iを作成し、脱バインダーを行
った。
【0028】
【表1】
【0024】これらの表1に示される圧粉体A〜Iを焼成
炉に装入し、この焼成炉内を100Torr以下のN2雰囲気に
保ち表2に示される平均温度勾配にて液相出現温度であ
る1200℃まで昇温した。その後、表2に示される圧力の
不活性ガス雰囲気状態において昇温を続け最高温度1500
℃にて1時間保持した後、おおよそ650torrの不活性ガ
ス雰囲気において冷却することにより、ISO規格CNMG120
408(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、本発明工具とい
う)No.1〜9を製造した。
【0029】さらに、比較例として、同様の圧粉体を真
空雰囲気にて1200℃まで昇温し、その後10Torrの窒素雰
囲気において昇温を続け最高温度1500℃にて1時間保持
した後おおよそ650Torrの不活性ガス雰囲気において冷
却することにより、ISO規格CNMG120408形状を有する比
較用サーメット製切削工具(以下、比較工具という。)
No.1〜9を製造した。
【0030】
【表2】
【0024】このようにして製造された本発明工具およ
び比較工具について中央部を切断し、断面を鏡面研磨し
た後、逃げ面から0〜100μm、100〜300μm、300μm〜50
0μmおよび500μm以上内部の深さ範囲のマイクロビッカ
ース硬度(負荷加重200gf)を測定した。さらに、それぞ
れの深さ範囲における結合相量をEDSにて定量した。サ
ーメット工具全体の組成が配合組成と同一であることも
EDSにて確認した。また、硬質相粒子の構成をSEM及
びEDSで同定したところ、本発明工具の場合、表面か
ら5μmまでの硬質相粒子が4a,5a,6a族元素の
窒化物を主成分とする単一構造であり、それより内部で
はTiCNを中心として周囲に4a,5a,6a族元素
の炭窒化物が存在する複合構造又は2重構造となってい
たのに対して、比較工具の場合、表面も内部も複合構造
又は2重構造となっていた。
【0031】各深さ範囲における結合相量の測定結果を
表3及び表4に示すとともに、工具の焼き肌面からの深
さを横軸、表面から500μm内部の結合相量を100
%とした場合の結合相量を縦軸にとり、本発明工具N
o.1及び比較工具No.1の測定値を打点したグラフ
を図3に示す。
【0032】
【表3】
【0024】
【表4】 表3及び表4から判るように、本発明工具は、表面から
500μmまでの深さ範囲における結合相量がそれより内部
の結合相量よりも低い。特に、表面から300μmまでの深
さ範囲における結合相量は内部の結合相量の1/2以
下、表面から100μmまでの深さ範囲における結合相量は
内部の結合相量の1/3以下となっていた。これに対し
て、比較工具は、結合相量が表面も内部も同等であっ
た。
【0033】次に本発明工具および比較工具を用い、下
記の条件で高速切削を行い、切れ刃の逃げ面摩耗量を測
定した。その結果を表5に示す。 被削材 :SCM439(HB=300) 切削速度 :300(m/min) 送り量 :0.15(mm/rev) 切り込み量:1.5(mm) 切削時間 :3(min) 切削条件 :連続乾式切削
【0024】
【表5】
【0024】表5に示されるように、本発明工具の逃げ
面摩耗量は従来工具の摩耗量100%に対し70〜90%であ
った。これは前述のように、従来工具の結合相量が内部
から表面までほぼ一定の結合相量であるのに対し、本発
明工具の逃げ面から500μm以内の領域の結合相量が内部
よりも減少していることから、本発明工具の硬度が内部
から工具の逃げ面に向かって上昇していることによると
考えられる。
【0035】
【発明の効果】以上のように本発明TiCN基サーメッ
ト工具は、耐欠損性及び耐磨耗性に優れるので、高硬度
材の高速仕上げ切削に適している。また、本発明製造方
法は、脱窒を抑制しつつ変質相を生じさせずに、TiN
を含むTiC基サーメットを製造するので、本発明Ti
CN基サーメット工具の製造に適している。
【図面の簡単な説明】
【図1】 Ti化合物とTi以外の金属化合物と鉄族金
属との三成分組成図である。
【図2】 本発明TiCN基サーメット工具の構造を説
明する模式図である。
【図3】 TiCN基サーメット工具の焼き肌面からの
距離と結合相量との関係を打点したグラフである。

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】第1の硬質相と 第2の硬質相と 結合相
    金属とからなるTiCN基サーメット工具であって、 該サーメット工具の逃げ面及びすくい面のいずれかにお
    いて表面から深さ5μmまでの表面部は、該第2の硬質
    相と該結合相金属とからなり、 該サーメット工具の表面から深さ5μmより内部は、 内部に向かって該第2の硬質相が減少するにつれて該第
    1の硬質相が増加する遷移部と、 該遷移部より内部の該第1の硬質相と該結合相金属とか
    らなる中心部とからなり、 該サーメット全体の炭素と窒素の合計量に対する窒素量
    の割合N/(C+N)が原子比で0.2〜0.5の範囲
    にあり、 該サーメット工具の表面より深さ100μmまでの表面
    部の該結合相金属の量がそれより内部の該結合相金属の
    量より少なくなっており、 該第1と第2の硬質相は、 Tiと、非Ti金属と、炭素と、窒素とを有する化合物
    であり、 該第1の硬質相は、 その中心に向かって、Tiが増加し、非Ti金属が減少
    する組成構造を有し、 該第2の硬質相は、 Tiと非Ti金属が均一に分散する組成構造を有するT
    iCN基サーメット工具。
  2. 【請求項2】全体の組成が、三成分組成図においてTi
    の炭化物(TiC)、窒化物(TiN)、炭窒化物(TiCN)及びこれ
    ら2種以上からなる固溶体のうちから選ばれる1種以上
    のTi化合物40〜60重量%と、 元素周期律表の4a,5a、6a族金属から選ばれる1
    種以上の非Ti金属の炭化物、窒化物、炭窒化物及びそ
    れら2種以上からなる固溶体の群から選ばれる1種以上
    からなる非Ti金属化合物30〜40重量%と、 Co、Ni及びFeのうちから選ばれる鉄族金属1種以
    上の結合相金属10〜20重量%とによって囲まれる領
    域の組成を有し、 第1の硬質相と 第2の硬質相と 結合相金属とからな
    るTiCN基サーメット工具であって、 該サーメット工具の表面から深さ5μmまでの表面部
    は、該第2の硬質相と該結合相金属とからなり、 該サーメット工具の表面から深さ5μmより内部は、 内部に向かって該第2の硬質相が減少し、該第1の硬質
    相が増加する遷移部と、 該遷移部より内部の該第1の硬質相と該結合相金属とか
    らなる中心部とからなり、 該第1と第2の硬質相は、 Tiと、該非Ti金属と、炭素と、窒素とを有する化合
    物であり、 該第1の硬質相は、 その中心に向かって、Tiが増加し、該非Ti金属が減
    少する組成構造を有し、 該第2の硬質相は、 Tiと該非Ti金属が均一に分散する組成構造を有する
    TiCN基サーメット工具。
  3. 【請求項3】炭素と窒素の合計に対する窒素の割合(N/
    (C+N))が原子比で0.2〜0.5の範囲にあって、且つサー
    メット工具の表面より深さ100μmまでの表面部の結
    合相金属の量がそれより内部の結合相金属の量より少な
    くなっている請求項2に記載のTiCN基サーメット工
    具。
  4. 【請求項4】サーメット工具の表面より100μmまでの硬
    質相の量がそれより内部の硬質相の量より多い請求項1
    〜3のいずれかに記載のTiCN基サーメット工具。
  5. 【請求項5】炭素と窒素の合計に対する窒素の割合(N
    /(C+N))が原子比で0.2〜0.5の範囲にあっ
    て、且つサーメット工具の表面より深さ100μmまでの表
    面部の結合相金属の量がそれより深さ300μmまで内
    部の結合相金属の量より少なく、表面より深さ300μ
    mから500μmまで内部の結合相金属の量が表面より
    500μmを越える内部の結合相金属の量より少なくな
    っている請求項2に記載のTiCN基サーメット工具。
  6. 【請求項6】遷移部においてサーメット工具の内部に向
    かうにつれて結合相金属の量が増加し硬質相の量が相対
    的に低下している請求項1〜5のいずれかに記載のTi
    CN基サーメット工具。
  7. 【請求項7】表面から深さ100μmまでの結合相金属
    の量が表面から500μmを越える内部の結合相金属の
    量に対して1/2以下である請求項1〜6のいずれかに
    記載のTiCN基サーメット工具。
  8. 【請求項8】表面から深さ100μmまでの結合相金属
    の量が2〜6重量%であって、表面から500μmを越
    える内部の結合相金属の量が7〜20重量%である請求
    項1〜7のいずれかに記載のTiCN基サーメット工
    具。
  9. 【請求項9】(1)三成分組成図において下記のTi化
    合物40〜50重量%、下記の非Tiの金属化合物30
    〜40重量%及び下記の結合相金属10〜20重量%で
    囲まれる領域の組成となり、かつ、その組成において炭
    素と窒素の合計に対する窒素の割合(N/(C+N))
    が原子比で0.2〜0.5の範囲となるように原料粉末
    を混合し、(2)かかる混合粉末を加圧成形して成形体
    を作り、(3)この成形体を減圧ガス雰囲気下、液相出
    現温度まで1〜3℃/分の昇温速度にて昇温した後、
    (4)ガス分圧100〜500Torrの不活性ガスの
    雰囲気下、液相出現温度以上の温度にて焼成して、工具
    に用いられるサーメット焼結体を得ることを特徴とする
    TiCN基サーメット工具の製造方法。 Ti化合物:Tiの炭化物、窒化物、炭窒化物及びそれ
    ら2種以上からなる固溶体の群から選ばれる1種以上の
    化合物 非Ti金属化合物:元素周期律表4a、5a、6a族金
    属のうちでTiを除いた金属の炭化物、窒化物、炭窒化
    物及びそれら2種以上からなる固溶体の群から選ばれる
    1種以上の化合物 結合相金属:Co、Ni、Fe及びこれら2種以上から
    なる合金の群から選ばれる1種以上の金属
  10. 【請求項10】液相出現温度までの減圧ガス雰囲気が窒
    素雰囲気であることを特徴とする請求項9に記載のTi
    CN基サーメット工具の製造方法。
  11. 【請求項11】全体の組成が、三成分組成図においてT
    iの炭化物(TiC)、窒化物(TiN)、炭窒化物(TiCN)及びこ
    れら2種以上からなる固溶体のうちから選ばれる1種以
    上のTi化合物40〜60重量%と、 Ti以外の元素周期律表の4a,5a、6a族金属の炭
    化物、窒化物、炭窒化物及びそれら2種以上からなる固
    溶体の群から選ばれる1種以上からなる非Ti金属化合
    物30〜40重量%と、 Co、Ni及びFeのうちから選ばれる鉄族金属1種以
    上の結合相金属10〜20重量%とによって囲まれる領
    域の組成を有し、 第1の硬質相と、 第2の硬質相と、 結合相金属とからなるサーメット工具であって、 該第1の硬質相は、 該Ti化合物と、 該Ti以外の金属化合物とからなり、 該Ti化合物が該Ti以外の金属化合物によって覆われ
    てなる2重構造を有し、 該第2の硬質相は、 Tiと、 Ti以外の元素周期律表の4a,5a,6a族金属から選ばれる
    1種以上の金属と、 炭素と、 窒素とを有する化合物であり、 該サーメット工具の表面から深さ5μmまでは、該第2
    の硬質相と該結合相とからなり、 表面から深さ500μmより内部では、該第1の硬質相
    と該結合相とからなるTiCN基サーメット工具。
  12. 【請求項12】全体の組成が、三成分組成図においてT
    iの炭化物(TiC)、窒化物(TiN)、炭窒化物(TiCN)及びこ
    れら2種以上からなる固溶体のうちから選ばれる1種以
    上のTi化合物40〜60重量%と、 Ti以外の元素周期律表の4a,5a、6a族金属の炭
    化物、窒化物、炭窒化物及びそれら2種以上からなる固
    溶体の群から選ばれる1種以上からなるTi以外の金属
    化合物30〜40重量%と、 Co、Ni及びFeのうちから選ばれる鉄族金属1種以
    上の結合相金属10〜20重量%とによって囲まれる領
    域の組成を有し、 第1の硬質相と、 第2の硬質相と、 結合相金属とからなるサーメット工具であって、 該第1の硬質相は、 該Ti化合物と、 該Ti以外の金属化合物とからなり、 該Ti化合物が該Ti以外の金属化合物によって覆われ
    てなる2重構造を有し、 該第2の硬質相は、 Tiと、 Ti以外の元素周期律表の4a,5a,6a族金属から選ばれる
    1種以上の金属と、 炭素と、 窒素とを有する化合物であり、 該サーメット工具の表面から深さ5μmまでは、該第2
    の硬質相と該結合相とからなり、 表面から深さ5μmより内部は、 内部に向かって該第2の硬質相が減少し、該第1の硬質
    相が増加する遷移部と、該遷移部より内部の該第1の硬
    質相と該結合相からなる中心部とからなるTiCN基サ
    ーメット工具。
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