JPH1015710A - 表面被覆超硬製切削工具 - Google Patents

表面被覆超硬製切削工具

Info

Publication number
JPH1015710A
JPH1015710A JP8195551A JP19555196A JPH1015710A JP H1015710 A JPH1015710 A JP H1015710A JP 8195551 A JP8195551 A JP 8195551A JP 19555196 A JP19555196 A JP 19555196A JP H1015710 A JPH1015710 A JP H1015710A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
cutting tool
cemented carbide
carbide cutting
ticn
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP8195551A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroshi Ueda
広志 植田
Hiroaki Inoue
洋明 井上
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Moldino Tool Engineering Ltd
Original Assignee
Hitachi Tool Engineering Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Tool Engineering Ltd filed Critical Hitachi Tool Engineering Ltd
Priority to JP8195551A priority Critical patent/JPH1015710A/ja
Publication of JPH1015710A publication Critical patent/JPH1015710A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Cutting Tools, Boring Holders, And Turrets (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 被覆超硬製切削工具を構成する被覆層の密着
性・耐摩耗性を向上させることを目的とする。 【構成】 被覆超硬製切削工具において、基体と接する
層を厚さ0.1〜1.2μmのTiN層で構成し、か
つ、前記TiN層と接する層をTiCN層とし、前記T
iCN層はX線回折において(422)面に最高ピーク
強度を有する構成とすることにより、被覆層間の密着性
・耐摩耗性向上をはかる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、硬質被覆層の耐摩耗性
が従来のそれと比して一段と向上した表面被覆超硬製切
削工具に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、一般に炭化タングステン(以下、
WCで示す)基超硬合金や炭窒化チタン(以下、TiC
Nで示す)基サーメットなどの超硬基体の表面に、化学
蒸着法にて、Tiの炭化物、窒化物、炭窒化物、および
炭窒酸化物、並びに酸化アルミニウム(以下、それぞれ
TiC、TiN、TiCN、TiCNO、およびAl2
3で示す)のうちの1種の単層または2種以上の複層
からなる硬質被覆層を、0.5〜20μmの平均層厚で
形成してなる表面被覆超硬製切削工具が知られており
(例として特開平6−158325号)、これが各種鋼
などの連続切削や断続切削に広く用いられていることも
知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】一方、近年の切削加工
のCAM化はめざましく、かつ省力化、高能率化に対す
る要求も強く、これに伴ない切削工具には使用寿命の一
段の延命化が求められているが、上記の従来表面被覆超
硬製切削工具の場合、これを構成する硬質被覆層の耐摩
耗性が十分でないために、これらの要求に満足に対応す
ることができないのが現状である。そこで、上述の観点
から、上記の従来表面被覆超硬製切削工具に着目する
と、その特徴である(422)面に最高ピーク強度が現
われるTiCN層は耐摩耗性の観点からは良好である
が、使用初期に剥離等を起しやすく寿命が不安定となる
などの欠点があった。
【0004】
【課題を解決するための手段】そのため、硬質被覆層の
基体及び層間の密着性向上をはかるべく、基体と接する
第1層を厚さ0.1〜1.2μmのTiN層とし、前記
TiN層と接するTiCN層を公知のMT−CVD法で
成膜すると、X線回折による観察では(422)面に最
高ピーク強度が現われるようになり、この(422)面
に最高ピーク強度が現われるTiCN層が存在する硬質
被覆層はすぐれた耐摩耗性とTiN層との密着性を示す
ようになるという研究結果を得たのである。更に、上記
硬質被覆層の耐摩耗性を最大限活かすためには使用する
基体が重要であり、特に高能率化のため高切削速度の諸
元を選ぶ場合には基体の高温における耐塑性変形性を改
善しないと上記硬質被覆層が塑性変形、破損、剥離して
しまうことがわかった。そしてその改善のためにはZr
および/またはHfを基体に少量添加することが極めて
有効であるという知見を得たのである。
【0005】本発明は、上述の研究結果にもとづいてな
されたものであって、表面被覆超硬製切削工具におい
て、硬質被覆層を構成する層の内、基体と接する第1層
を厚さ0.1〜1.2μmのTiNで構成し、第1層と
接する第2層をX線回折において(422)面に最高ピ
ーク強度を示すTiCN層で構成することにより硬質被
覆層の密着性・耐摩耗性向上をはかった表面被覆超硬製
切削工具に特徴を有するものである。更に、上記の表面
被覆超硬製切削工具において基体中に含まれるZrおよ
び/またはHfの量を重量パーセントで0.05%以上
0.26%未満として耐摩耗性向上をはかった表面被覆
超硬製切削工具に特徴を有するものである。
【0006】
【作用】X線回折において(422)面に最高ピーク強
度が現われるTiCN層は、TiCN結晶の異方性によ
るものである点は明らかである。基体と接する第1層と
して設けられるTiN層は、第1層と接するように第2
層として設けるTiCN層をX線回折において(42
2)面に最高ピーク強度が現われるものとする上で重要
な役割を果たしている。即ち、前記TiN層の厚さを
1.2μm以下とし、第2層を公知のMT−CVD法で
形成すれば、第2層は(422)面に最高ピーク強度が
現われるTiCN層となるが、前記TiN層の厚さを
1.2μmより大とすれば、第2層の形成にMT−CV
D法を用いても(220)面に最高ピークが現われるT
iCN層となり耐摩耗性が劣る。又、前記TiN層の厚
さを0.1μm未満とした場合は基体中成分の被覆層中
への拡散量が多く、TiCN層の膜質を劣化させ耐摩耗
性が低下するので第1層のTiN層は0.1μm以上の
厚さが必要である。
【0007】更に好ましくは、上記第2層の耐摩耗性を
最大限活かすためにZrおよび/またはHfを基体に少
量添加することが極めて有効である。Zrおよび/また
はHfはB−1型固溶体および/または結合相中に固溶
および/または分散し高温での合金強度を高め被覆超硬
合金の耐塑性変形性を向上させる。従って、高速切削に
おいても硬質被覆層を下から確実に支えることができ、
硬質被覆層の変形、破損、剥離を防ぎ、摩耗を正常なも
のとすることができる。Zrおよび/またはHfの添加
量は0.05%以上0.26%未満とする。0.05%
未満では効果が充分ではなく、0.26%以上では基体
の焼結性が悪く、巣が出来やすいからである。尚、Zr
および/またはHfは金属の形で添加する他、炭化物、
窒化物等化合物の形で添加しても良い。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。
【0008】
【実施例】
実施例1 基体として6%Co−0.18%ZrC−WCの組成お
よびCNMG432の形状を有するWC基超硬合金基体
を用意した。尚、0.18%のZrCは0.16%のZ
rに相当する。この基体の表面に通常の化学蒸着装置を
用い、以下に示す平均層厚の硬質被覆層を形成すること
により本発明表面被覆超硬製切削工具(以下、本発明例
という)1〜3および比較表面被覆超硬製切削工具(以
下、比較例という)4、5をそれぞれ製造した。
【0009】本発明例1として、第1層に厚さ0.1μ
mのTiN層、第2層に公知のMT−CVD法で厚さ8
μmのTiCN層を設けた。本発明例2として、第1層
に厚さ0.6μmのTiN層、第2層に公知のMT−C
VD法で厚さ8μmのTiCN層を設けた。本発明例3
として、第1層に厚さ1.2μmのTiN層、第2層に
公知のMT−CVD法で厚さ8μmのTiCN層を設け
た。本発明例1〜3において、TiCN層のX線回折に
おける最高ピーク強度は(422)面に現われた。比較
例4として、第1層に厚さ1.4μmのTiN層を第2
層に公知のMT−CVD法で厚さ8μmのTiCN層を
設けた。本例では、TiCN層のX線回折における最高
ピーク強度は(220)面に現われた。比較例5とし
て、第1層に厚さ0.6μmのTiN層を第2層に(H
T−CVDで)厚さ8μmのTiCN層を設けた。本例
では、TiCN層のX線回折における最高ピーク強度は
(220)面に現われた。
【0010】本発明例1〜3及び比較例4、5を用い
て、テスト1として次の諸元で切削試験を行った。被削
材:SNCM439(硬さ:HB280)の丸棒、切削
速度:180m/min、送り:0.3mm、切込み:
1.5mm、の諸元で鋼の乾式連続切削試験を行ない、
切刃の逃げ面摩幅が0.3mmに至るまでの切削時間を
測定した。その結果、本発明例1は28分、本発明例2
は31分、本発明例3は32分であったのに対し、比較
例4は10分、比較例5は7分であった。以上の結果か
らも明らかなように、第1層が厚さ0.1〜1.2μm
のTiN層でありかつ、第2層のTiCNが(422)
面にX線回折における最高ピーク強度を有する場合、剥
離が生ぜず、すぐれた耐摩耗性を示した。
【0011】実施例2 本発明例6としてJIS M20相当(6.5%Co−
2.2%TiC−3.5%TaC−残WC)の組成、お
よびCNMG432の形状を有する超硬合金基体に本発
明例2と同様の硬質被覆層を設けた。本発明例7は、Z
rCを0.06%添加した以外は本発明例6と同様とし
た。尚、0.06%のZrCは0.05%のZrに相当
する。本発明例8はZrCを0.22%添加した以外は
本発明例6と同様とした。尚、0.22%のZrCは
0.19%のZrに相当する。本発明例9はZrCを
0.30%添加した以外は本発明例6と同様とした。
尚、0.34%のZrCは0.27%のZrに相当す
る。
【0012】次に、本発明例6〜9のチップについて、
次の諸元で切削試験を行った。被削材:S53C丸棒、
切削速度:220m/min、送り:0.4mm/re
v、切り込み:2mm、湿式にて一定時間(30分間)
の切削を行った後、チップの逃げ面の摩耗幅を工具顕微
鏡にて測定した。その結果は、本発明例6は0.25m
m、本発明例7は0.20mm、本発明例8は0.18
mm、本発明例9は0.17mmであった。Zrを添加
した効果は明らかである。
【0013】さらに、被削材:4つ溝付き・SCM43
5丸棒、切削速度:150m/min、送り:0.3m
m/rev、切り込み:2mm、湿式にて30秒間の断
続切削を行った。これを10コーナについて行い、欠
損、チッピングしたコーナ数を調べた。その結果は、本
発明例6は0/10コーナ、本発明例7は0/10コー
ナ、本発明例8は0/10コーナ、本発明例9は2/1
0コーナであった。
【0014】そのため、試料6〜9を研削後、鏡面に仕
上げて光学顕微鏡にて200倍の倍率で有孔度を観察
し、CIS規格で評価した。結果は本発明6〜8はA0
4、本発明例9はA08であった。よって、本発明6〜
8においては断続切削においても欠損は見られず、本発
明例9においてのみ欠損が生じた。これは本発明例9は
他の試料と比較して巣が多く、有孔度がA08であるこ
とに起因したものである。尚、本発明の範囲は本実施例
によって制限されるものではなく、特に第2層に続いて
TiC、TiN、Al23などの層を設け、多層被覆と
することは何ら差しつかえない。
【0015】
【効果】本発明による切削工具は、優れた耐摩耗性を有
すTiCN層の密着性を高めることにより、長期に渡っ
て安定した性能を示すので、切削加工の省力化に特に適
したものである。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 表面被覆超硬製切削工具において、基体
    と接する層を厚さ0.1〜1.2μmのTiN層で構成
    し、かつ、前記TiN層と接する層をTiCN層とし、
    前記TiCN層はX線回折において(422)面に最高
    ピーク強度を有することを特徴とする被覆層間の密着性
    ・耐摩耗性に優れた表面被覆超硬製切削工具。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の表面被覆超硬製切削工
    具において前記基体中に含まれるZrおよび/またはH
    fの量が重量パーセントで0.05%以上0.26%未
    満であることを特徴とする表面被覆超硬製切削工具。
JP8195551A 1996-07-05 1996-07-05 表面被覆超硬製切削工具 Withdrawn JPH1015710A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8195551A JPH1015710A (ja) 1996-07-05 1996-07-05 表面被覆超硬製切削工具

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8195551A JPH1015710A (ja) 1996-07-05 1996-07-05 表面被覆超硬製切削工具

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH1015710A true JPH1015710A (ja) 1998-01-20

Family

ID=16342993

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP8195551A Withdrawn JPH1015710A (ja) 1996-07-05 1996-07-05 表面被覆超硬製切削工具

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH1015710A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1614769A1 (en) * 2004-06-30 2006-01-11 Mitsubishi Materials Corporation Coated cutting tool
US7422806B2 (en) * 2004-08-11 2008-09-09 Mitsubishi Materials Corporation Surface-coated cermet cutting tool with hard coating layer having excellent chipping resistance in high-speed intermittent cutting work
JP2014188626A (ja) * 2013-03-27 2014-10-06 Kyocera Corp 表面被覆部材

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04289003A (ja) * 1991-03-18 1992-10-14 Mitsubishi Materials Corp すぐれた靭性を有する表面被覆炭窒化チタン基サーメット製切削工具
JPH05220604A (ja) * 1992-02-07 1993-08-31 Mitsubishi Materials Corp 硬質被覆層の密着性にすぐれた表面被覆切削工具
JPH06116731A (ja) * 1992-10-01 1994-04-26 Mitsubishi Materials Corp 表面被覆切削工具
JPH06158325A (ja) * 1992-11-25 1994-06-07 Mitsubishi Materials Corp 硬質被覆層の耐摩耗性が向上した表面被覆サーメット製切削工具
JPH07305181A (ja) * 1994-05-09 1995-11-21 Hitachi Tool Eng Ltd 被覆超硬合金
JPH08155724A (ja) * 1994-11-30 1996-06-18 Mitsubishi Materials Corp 硬質被覆層がすぐれた密着性を有する表面被覆炭化タングステン基超硬合金製スリッタ丸刃

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04289003A (ja) * 1991-03-18 1992-10-14 Mitsubishi Materials Corp すぐれた靭性を有する表面被覆炭窒化チタン基サーメット製切削工具
JPH05220604A (ja) * 1992-02-07 1993-08-31 Mitsubishi Materials Corp 硬質被覆層の密着性にすぐれた表面被覆切削工具
JPH06116731A (ja) * 1992-10-01 1994-04-26 Mitsubishi Materials Corp 表面被覆切削工具
JPH06158325A (ja) * 1992-11-25 1994-06-07 Mitsubishi Materials Corp 硬質被覆層の耐摩耗性が向上した表面被覆サーメット製切削工具
JPH07305181A (ja) * 1994-05-09 1995-11-21 Hitachi Tool Eng Ltd 被覆超硬合金
JPH08155724A (ja) * 1994-11-30 1996-06-18 Mitsubishi Materials Corp 硬質被覆層がすぐれた密着性を有する表面被覆炭化タングステン基超硬合金製スリッタ丸刃

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1614769A1 (en) * 2004-06-30 2006-01-11 Mitsubishi Materials Corporation Coated cutting tool
EP2267182A3 (en) * 2004-06-30 2011-06-15 Mitsubishi Materials Corporation Coated cutting tool
US7422806B2 (en) * 2004-08-11 2008-09-09 Mitsubishi Materials Corporation Surface-coated cermet cutting tool with hard coating layer having excellent chipping resistance in high-speed intermittent cutting work
JP2014188626A (ja) * 2013-03-27 2014-10-06 Kyocera Corp 表面被覆部材

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7691496B2 (en) Cutting tool having high toughness and abrasion resistance
US4474849A (en) Coated hard alloys
JP2008183708A (ja) 被覆されたフライス加工用植刃及びその製造方法
US4693944A (en) Surface-coated wear-resistant member of cermet and process for producing same
JP3109306B2 (ja) 硬質被覆層の耐摩耗性が向上した表面被覆サーメット製切削工具
US20030070305A1 (en) Coated cemented carbide cutting tool
JPH06210502A (ja) 耐摩耗性のすぐれた表面被覆スローアウェイチップ
JPH05177413A (ja) 被覆サーメット切削工具及びその製造方法
JPH0890310A (ja) 表面被覆切削工具
JPH1015710A (ja) 表面被覆超硬製切削工具
JP2982476B2 (ja) 硬質被覆層の密着性にすぐれた表面被覆切削工具
JP3419140B2 (ja) 表面被覆切削工具
JPH10204639A (ja) 硬質被覆層がすぐれた耐チッピング性を有する表面被覆超硬合金製切削工具
JPH10237648A (ja) 耐摩耗性に優れた表面被覆切削工具
JP2982481B2 (ja) 硬質被覆層の基体表面に対する密着性にすぐれた表面被覆切削工具
JPH11277304A (ja) 耐摩耗性のすぐれたミーリング工具
JPH10310878A (ja) 硬質被覆層がすぐれた耐摩耗性を発揮する表面被覆超硬合金製切削工具
JP3109305B2 (ja) 硬質被覆層の耐摩耗性が向上した表面被覆サーメット製切削工具
JP3912494B2 (ja) 硬質被覆層がすぐれた耐熱塑性変形性を発揮する表面被覆超硬合金製スローアウエイチップ
JP2556116B2 (ja) 耐摩耗性のすぐれた表面被覆炭化タングステン基超硬合金製切削工具
JP3161087B2 (ja) 表面被覆wc基超硬合金製切削工具
JP3236903B2 (ja) 表面被覆切削工具
JP2697185B2 (ja) 表面被覆炭化タングステン基超硬合金製切削工具部材
JPH0515786B2 (ja)
JPH07314207A (ja) 表面被覆wc基超硬合金製切削工具

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20051026

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20051102

A761 Written withdrawal of application

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761

Effective date: 20051118