JPH10146702A - すぐれた耐摩耗性と耐チッピング性を有する炭窒化チタン基サーメット製スローアウエイ型切削チップ - Google Patents
すぐれた耐摩耗性と耐チッピング性を有する炭窒化チタン基サーメット製スローアウエイ型切削チップInfo
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- JPH10146702A JPH10146702A JP30605896A JP30605896A JPH10146702A JP H10146702 A JPH10146702 A JP H10146702A JP 30605896 A JP30605896 A JP 30605896A JP 30605896 A JP30605896 A JP 30605896A JP H10146702 A JPH10146702 A JP H10146702A
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Abstract
炭窒化チタン基サーメット製スローアウエイ型切削チッ
プを提供する。 【解決手段】 結合相形成成分としてCoおよび/また
はNiを7〜17重量%含有し、かつ内部がHv:14
00〜1800の硬さを有する炭窒化チタン基サーメッ
ト製スローアウエイ型切削チップの表面部に、切刃稜線
部における最高表面硬さがHv:2600〜3000を
示し、逃げ面およびすくい面における最高表面硬さがH
v:1800〜2200を示す表面硬化層を形成する。
Description
すくい面が交わる切刃稜線部(以下、単に切刃稜線部と
云う)と、逃げ面およびすくい面における硬さが相異
し、これによってすぐれた耐摩耗性と耐チッピング性を
具備するようになる炭窒化チタン基サーメット製スロー
アウエイ型切削チップ(以下、単に切削チップと云う)
に関するものである。
2号公報などに記載されるように、結合相形成成分とし
てCoおよび/またはNiを3〜20重量%含有し、か
つ内部が1400〜1800のビッカース硬さを有し、
切刃の逃げ面、切刃稜線部、およびすくい面にかけての
表面部に、最高表面硬さがビッカース硬さで2400〜
2800の均一な硬さ分布をもった表面硬化層を形成し
てなる切削チップが知られており、また、これが例えば
鋼などの連続切削や断続切削に用いられていることも知
られている。さらに、上記切削チップが、以下の条件、
すなわち、 (a)焼結温度への昇温速度:1〜3℃/sec、 (b)室温から1200〜1350℃への昇温雰囲気:
0.1torr以下の真空、 (c)1200〜1350℃から焼結温度である148
0〜1560℃への昇温雰囲気:5〜30torrの窒
素雰囲気、 (d)上記焼結温度での保持時間および雰囲気:60〜
90分および5〜30torrの窒素雰囲気、 (e)冷却:0.1torr以下の真空雰囲気で炉冷、 以上(a)〜(e)の条件を満足する条件で、所定の配
合組成を有する圧粉体を焼結することによって製造され
ることも知られている。
に対する省力化および省エネ化の要求は強く、これに伴
い切削加工は高速化の傾向にあるが、上記の表面硬化層
の硬さ分布に変化のない従来切削チップにおいては、こ
れを連続切削や断続切削を高速で行う場合に用いると、
切刃の逃げ面およびすくい面にチッピングが発生し易
く、このため比較的短時間で使用寿命に至るのが現状で
ある。
上述のような観点から、上記の表面部に表面硬化層を形
成した従来切削チップに着目し、これのすぐれた耐摩耗
性を保持した状態で、耐チッピング性向上をはかるべく
研究を行った結果、結合相形成成分であるCoおよび/
またはNiの含有量を7〜17重量%と特定した上で、
上記の従来切削チップの焼結条件である(a)〜(e)
の条件のうちの(e)条件の冷却雰囲気を1〜5tor
rの窒素雰囲気とした条件で焼結を行なうと、焼結後の
切削チップの表面部には、切刃稜線部が従来切削チップ
の表面硬化層に比して相対的に高い硬さのビッカース硬
さ(Hv)で2600〜3000の最高表面硬さを示
し、一方逃げ面およびすくい面はこれより相対的に低い
Hv:1800〜2200の最高表面硬さを示す表面硬
化層が形成されるようになり、このような表面硬化層の
形成された切削チップは、これを高速連続切削および高
速断続切削に用いても相対的に高い硬さを有する切刃稜
線部によってすぐれた耐摩耗性が確保され、かつ相対的
に硬さの低い逃げ面およびすくい面によってチッピング
の発生も抑制され、すぐれた切削性能を長期に亘って発
揮するという研究結果を得たのである。
されたものであって、結合相形成成分としてCoおよび
/またはNiを7〜17重量%含有し、かつ内部がH
v:1400〜1800の硬さを有する切削チップの表
面部に、切刃稜線部における最高表面硬さがHv:26
00〜3000を示し、逃げ面およびすくい面における
最高表面硬さがHv:1800〜2200を示す表面硬
化層を形成してなる、すぐれた耐摩耗性と耐チッピング
性を有する切削チップに特徴を有するものである。
における硬さ分布は、結合相形成成分であるCoおよび
/またはNiの含有量を7〜17重量%に特定した上
で、上記の通り従来切削チップの焼結条件である(a)
〜(e)の条件のうちの(e)条件の冷却雰囲気を1〜
5torrの窒素雰囲気とした条件で焼結を行なうこと
により調整される、すなわち、Coおよび/またはNi
の含有量を前記範囲内で低くし、かつ前記(e)条件に
おける窒素雰囲気の圧力を前記範囲内で高くするほど切
刃稜線部と逃げ面およびすくい面の硬さは高くなり、反
対にCoおよび/またはNiの含有量を前記範囲内で高
くし、かつ窒素雰囲気の圧力を低くするほど前記硬さは
低くなるものであり、したがって前記結合相形成成分の
含有量が17重量%を越え、かつ前記窒素雰囲気が1t
orr未満になると、切刃稜線部の最高表面硬さがH
v:2600未満、逃げ面およびすくい面の最高表面硬
さがHv:1800未満となってしまい、所望のすぐれ
た耐摩耗性を確保することができなくなり、一方前記結
合相形成成分の含有量が7重量%未満にして前記窒素雰
囲気が5torrを越えると、切刃稜線部の最高表面硬
さがHv:3000を越え、かつ逃げ面およびすくい面
の最高表面硬さがHv:2200を越えるようになっ
て、切刃にチッピングが発生し易くなるという理由によ
り表面硬化層の硬さ分布を上記の通りに定めたのであ
る。
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0.5〜2μmの範囲内の所定の平均粒径を有する
TiCN[重量比で(以下同じ)、TiC/TiN=5
0/50]粉末、TiN粉末、TaC粉末、NbC粉
末、WC粉末、Mo2 C粉末、VC粉末、ZrC粉末、
Cr3 C2 粉末、(Ti,W,Mo)CN[Ti/W/
Mo=80/10/10、C/N=70/30]粉末、
(Ti,Ta,V)CN[Ti/Ta/V=70/20
/10、C/N=50/50]粉末、(Ti,Ta,N
b)CN[Ti/Ta/Nb=70/15/15、C/
N=60/40]粉末、(Ti,W,Nb)CN[Ti
/W/Nb=80/10/10、C/N=70/30]
粉末、(Ti,Nb,Mo)CN[Ti/Nb/Mo=
60/30/10、C/N=60/40]粉末、(T
i,W)CN[Ti/W=80/20、C/N=70/
30]粉末、Co粉末、およびNi粉末を用意し、これ
ら原料粉末を表1に示される配合組成に配合し、ボール
ミルで24時間湿式混合し、乾燥した後、 ton/
cm2 の圧力で圧粉体A〜Mをプレス成形し、ついでこ
れら圧粉体A〜Mを、以下に示す条件、すなわち室温か
ら1350℃までを0.05torrの真空雰囲気中、
1.5℃/minの昇温速度で昇温し、1350℃に昇
温後、雰囲気を10torrの窒素雰囲気に変えて同じ
昇温速度で1520℃まで昇温し、同じ雰囲気で152
0℃に60分間保持し、最終的にそれぞれ1〜5tor
rの範囲内の所定の窒素雰囲気中で炉冷、の条件で焼結
し、焼結体に0.05mmの丸ホーニングを施すことに
よりISO規格SNMG120408のスローアウエイ
チップ形状をもった本発明切削チップ1〜13をそれぞ
れ製造した。また、比較の目的で、上記の圧粉体A〜M
を用い、これの焼結を、上記の焼結条件のうちの最終工
程である炉冷をいずれも0.05torrの窒素雰囲気
中で行なう以外は同じ条件で従来切削チップ1〜13を
それぞれ製造した。
て、表面を研磨した状態で、逃げ面およびすくい面のビ
ッカース硬さ(荷重:300g)をそれぞれ任意箇所1
0箇所について測定し、また切刃稜線部は正確な表面硬
さの測定ができないので、任意箇所10箇所の研磨断面
におけるホーニング面から0.05mm内側の位置のビ
ッカース硬さ(荷重:300g)を測定して表面硬さと
し、これから最高表面硬さを選び出し、この結果を表
2、3に内部硬さ(Hv)とともに示した。また、本発
明切削チップ1〜13および従来切削チップ1〜13に
ついて、 被削材:JIS・S45Cの長さ方向等間隔4本縦溝入
り丸棒、 切削速度:300m/min、 送り:0.2mm/rev、 切込実:1.5mm、 切削時間:10分、 の条件で鋼の高速断続切削試験を行ない、切刃の逃げ面
摩耗幅を測定した。これらの測定結果を表2、3に示し
た。
削チップ1〜13は、いずれもこれを構成する表面硬化
層における相対的に高い硬さの切刃稜線部と、相対的に
硬さの低い逃げ面およびすくい面によって、すぐれた耐
摩耗性と耐チッピング性を具備するようになることか
ら、苛酷な条件での切削となる鋼の高速断続切削でもチ
ッピングの発生なく、すぐれた切削性能を示すのに対し
て、表面硬化層に相対的硬さ変化のない従来切削チップ
1〜13においては、いずれも表面硬化層における逃げ
面およびすくい面の有する高硬度によって比較的短時間
でチッピングが発生し、使用寿命に至ることが明らかで
ある。上述のように、この発明の切削チップは、これを
構成する表面硬化層の切刃稜線部の有するHv:260
0〜3000の最高表面硬さによってすぐれた耐摩耗性
が確保され、かつ最高表面硬さがHv:1800〜22
00の相対的に硬さのひくい逃げ面およびすくい面によ
ってすぐれた耐チッピング性を有するようになるので、
例えば鋼の高速連続切削は勿論のこと、高速断続切削に
おいても切刃に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。
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0.5〜2μmの範囲内の所定の平均粒径を有する
TiCN[重量比で(以下同じ)、TiC/TiN=5
0/50]粉末、TiN粉末、TaC粉末、NbC粉
末、WC粉末、Mo2 C粉末、VC粉末、ZrC粉末、
Cr3 C2 粉末、(Ti,W,Mo)CN[Ti/W/
Mo=80/10/10、C/N=70/30]粉末、
(Ti,Ta,V)CN[Ti/Ta/V=70/20
/10、C/N=50/50]粉末、(Ti,Ta,N
b)CN[Ti/Ta/Nb=70/15/15、C/
N=60/40]粉末、(Ti,W,Nb)CN[Ti
/W/Nb=80/10/10、C/N=70/30]
粉末、(Ti,Nb,Mo)CN[Ti/Nb/Mo=
60/30/10、C/N=60/40]粉末、(T
i,W)CN[Ti/W=80/20、C/N=70/
30]粉末、Co粉末、およびNi粉末を用意し、これ
ら原料粉末を表1に示される配合組成に配合し、ボール
ミルで24時間湿式混合し、乾燥した後、1ton/c
m2 の圧力で圧粉体A〜Mをプレス成形し、ついでこれ
ら圧粉体A〜Mを、以下に示す条件、すなわち室温から
1350℃までを0.05torrの真空雰囲気中、
1.5℃/minの昇温速度で昇温し、1350℃に昇
温後、雰囲気を10torrの窒素雰囲気に変えて同じ
昇温速度で1520℃まで昇温し、同じ雰囲気で152
0℃に60分間保持し、最終的にそれぞれ1〜5tor
rの範囲内の所定の窒素雰囲気中で炉冷、の条件で焼結
し、焼結体に0.05mmの丸ホーニングを施すことに
よりISO規格SNMG120408のスローアウエイ
チップ形状をもった本発明切削チップ1〜13をそれぞ
れ製造した。また、比較の目的で、上記の圧粉体A〜M
を用い、これの焼結を、上記の焼結条件のうちの最終工
程である炉冷をいずれも0.05torrの窒素雰囲気
中で行なう以外は同じ条件で従来切削チップ1〜13を
それぞれ製造した。
Claims (1)
- 【請求項1】結合相形成成分としてCoおよび/または
Niを7〜17重量%含有し、かつ内部が1400〜1
800のビッカース硬さを有する炭窒化チタン基サーメ
ット製スローアウエイ型切削チップの表面部に、切刃の
逃げ面とすくい面が交わる切刃稜線部における最高表面
硬さがビッカース硬さで2600〜3000を示し、逃
げ面およびすくい面における最高表面硬さがビッカース
硬さで1800〜2200を示す表面硬化層を形成した
ことを特徴とする、すぐれた耐摩耗性と耐チッピング性
を有する炭窒化チタン基サーメット製スローアウエイ型
切削チップ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP30605896A JP3161346B2 (ja) | 1996-11-18 | 1996-11-18 | すぐれた耐摩耗性と耐チッピング性を有する炭窒化チタン基サーメット製スローアウエイ型切削チップ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP30605896A JP3161346B2 (ja) | 1996-11-18 | 1996-11-18 | すぐれた耐摩耗性と耐チッピング性を有する炭窒化チタン基サーメット製スローアウエイ型切削チップ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10146702A true JPH10146702A (ja) | 1998-06-02 |
JP3161346B2 JP3161346B2 (ja) | 2001-04-25 |
Family
ID=17952549
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP30605896A Expired - Fee Related JP3161346B2 (ja) | 1996-11-18 | 1996-11-18 | すぐれた耐摩耗性と耐チッピング性を有する炭窒化チタン基サーメット製スローアウエイ型切削チップ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3161346B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000328169A (ja) * | 1999-05-03 | 2000-11-28 | Sandvik Ab | チタン基炭窒化物合金 |
JP2000336450A (ja) * | 1999-05-03 | 2000-12-05 | Sandvik Ab | チタン基炭窒化物合金 |
JP2009019277A (ja) * | 2008-08-25 | 2009-01-29 | Kyocera Corp | Ti基サーメット |
WO2014074838A1 (en) | 2012-11-09 | 2014-05-15 | 3M Innovative Properties Company | Coated snap cutter blade and method of making same |
-
1996
- 1996-11-18 JP JP30605896A patent/JP3161346B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000328169A (ja) * | 1999-05-03 | 2000-11-28 | Sandvik Ab | チタン基炭窒化物合金 |
JP2000336450A (ja) * | 1999-05-03 | 2000-12-05 | Sandvik Ab | チタン基炭窒化物合金 |
JP2009019277A (ja) * | 2008-08-25 | 2009-01-29 | Kyocera Corp | Ti基サーメット |
WO2014074838A1 (en) | 2012-11-09 | 2014-05-15 | 3M Innovative Properties Company | Coated snap cutter blade and method of making same |
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---|---|
JP3161346B2 (ja) | 2001-04-25 |
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