JPH10193209A - 切刃片がすぐれたろう付け接合強度を有する超硬合金製切削工具 - Google Patents

切刃片がすぐれたろう付け接合強度を有する超硬合金製切削工具

Info

Publication number
JPH10193209A
JPH10193209A JP191597A JP191597A JPH10193209A JP H10193209 A JPH10193209 A JP H10193209A JP 191597 A JP191597 A JP 191597A JP 191597 A JP191597 A JP 191597A JP H10193209 A JPH10193209 A JP H10193209A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cutting
cemented carbide
cutting edge
tool
edge piece
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.)
Pending
Application number
JP191597A
Other languages
English (en)
Inventor
Tomoaki Fukuda
智朗 福田
Hidetoshi Nakajima
秀俊 中島
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.)
Mitsubishi Materials Corp
Original Assignee
Mitsubishi Materials Corp
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 Mitsubishi Materials Corp filed Critical Mitsubishi Materials Corp
Priority to JP191597A priority Critical patent/JPH10193209A/ja
Publication of JPH10193209A publication Critical patent/JPH10193209A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Cutting Tools, Boring Holders, And Turrets (AREA)
  • Ceramic Products (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 切刃片がすぐれたろう付け接合強度を有する
超硬合金製切削工具を提供する。 【解決手段】 超硬合金製切削工具が、高純度窒化ほう
素焼結体で構成された切刃片を、重量%で、Cu:20
〜35%、Ti:1〜5%、In:1〜20%を含有
し、残りがAgと不可避不純物からなる組成を有するA
g基合金ろう材を用いて、WC基超硬合金で構成された
工具本体の切刃片取り付け部に直接ろう付けしたものか
らなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、炭化タングステ
ン基超硬合金(以下、超硬合金と云う)で構成された工
具本体の切刃片取り付け部に対する高純度窒化ほう素焼
結体(以下、BN焼結体と云う)で構成された切刃片の
ろう付け接合強度が高く、したがって高速切削に用いて
も上記切刃片に剥離の発生がなく、長期に亘ってすぐれ
た切削性能を発揮する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、一般に切刃片としてBN焼結体を
用いた超硬合金製切削工具としては、例えば特公平1−
16894号公報の実施例に記載されるように、BN焼
結体で構成された切刃層と超硬合金で構成された下地層
からなる複合切刃片を通常の超高圧焼結装置を用いて製
造し、これを、ろう付け接合面となる前記下地層と同じ
超硬合金で構成された工具本体の切刃片取り付け部に、
超硬合金用ろう材として知られている、例えばCu:3
0%、Zn:28%、Ni:2%を含有し、残りがAg
と不可避不純物からなる代表組成(以上重量%、以下%
は重量%を示す)を有するAg基合金のろう材を用いて
ろう付けしてなる超硬合金製切削工具が広く知られてお
り、これがスローアウエイチップ(以下、単にチップと
云う)やドリル、さらにエンドミルやリーマなどの切削
工具として、超硬合金や鋳鉄、さらに合金成分としての
CrやWの含有量の高い高硬度Co基合金、およびCr
含有量の高いNi基合金などの連続切削や断続切削、さ
らに穴加工や通し孔加工、板材の端面加工などの切削加
工に用いられることも良く知られるところである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】一方、近年の切削加工
装置の高性能化はめざましく、かつ切削加工の省力化に
対する要求も強く、これに伴なって、切削加工は高速化
の傾向にあるが、上記の従来超硬合金製切削工具におい
ては、これを高速切削に用いると、工具本体と複合切刃
片のろう付け部は、それぞれが超硬合金で構成されてい
るので接合上問題はないが、前記複合切刃片を構成する
BN焼結体の切刃層と超硬合金の下地層との接合強度が
不十分であるために、この部分から剥離が発生し易く、
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、切刃片全体をBN焼結体で構成
し、これを超硬合金の工具本体の切刃片取り付け部に強
固な接合強度で直接ろう付けすることができるろう材を
開発すべく研究を行なった結果、Cu:20〜35%、
Ti:1〜5%、In:1〜20%、を含有し、残
りがAgと不可避不純物からなる組成を有するAg基合
金ろう材を用いて、超硬合金の工具本体の切刃片取り付
け部に、直接BN焼結体、特に望ましくは99.9%以
上の純度を有する立方晶窒化ほう素焼結体の切刃片をろ
う付けすると、前記工具本体と前記切刃片の間にはすぐ
れたろう付け接合強度が確保されるようになり、したが
ってこの結果の切削工具は、これを高速切削に用いても
前記切刃片に剥離の発生なく、長期に亘ってすぐれた切
削性能を発揮す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、BN焼結体、望ましくは99.
9%以上の純度を有する立方晶窒化ほう素焼結体の切刃
片を、Cu:20〜35%、 Ti:1〜5%、I
n:1〜20%、を含有し、残りがAgと不可避不純物
からなる組成を有するAg基合金ろう材を介して、超硬
合金の工具本体の切刃片取り付け部に直接ろう付けして
なる、切刃片がすぐれたろう付け接合強度を有する超硬
合金製切削工具に特徴を有するものである。
【0006】つぎに、この発明の超硬合金製切削工具に
おいて、これを構成するAg基合金ろう材の成分組成を
上記の通りに限定した理由を説明する。 (a) Cu Cu成分には、ろう材の融点を下げ、もって流動性を増
して、ろう付け接合を可能ならしめる作用があるが、そ
の含有量が20%未満では前記作用に所望の効果が得ら
れず、一方その含有量が35%を越えると、ろう付け部
の強度が低下するようになることから、その含有量を2
0〜35%、望ましくは25〜30%と定めた。
【0007】(b) Ti Ti成分には、ろう材自体の強度を向上させ、もってろ
う付け部の強度を向上させる作用があるが、その含有量
が1%未満では前記作用に所望の効果が得られず、一方
その含有量が5%を越えると、ろう付け時の流動性が低
下するようになることから、その含有量を1〜5%、望
ましくは2〜4%と定めた。
【0008】(c) In In成分には、ろう材の融点を下げると共に、工具本体
と切刃片に対するぬれ性を一段と向上させ、もってろう
付け接合強度を向上させる作用があるが、その含有量が
1%未満では前記作用に所望の効果が得られず、一方そ
の含有量が20%を越えると、ろう付け部の強度が低下
するようになることから、その含有量を1〜20%、望
ましくは10〜15%と定めた。
【0009】
【発明の実施の形態】つぎに、この発明の超硬合金製切
削工具を実施例により具体的に説明する。まず、工具本
体を製造する目的で、原料粉末として、いずれも0.5
〜10μmの範囲内の所定の平均粒径を有する、WC粉
末、TaC粉末、(Ti,W)C[重量比で、TiC/
WC=50/50]粉末、およびCo粉末を用い、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72時間湿式混合し、乾燥した後、1ton/c
2 の圧力で所定形状の圧粉体にプレス成形し、これら
の圧粉体を、1×10-3torrの真空中、1350〜
1450℃の範囲内の所定の温度に1時間保持の条件で
焼結し、焼結体に機械加工を施すことにより、いずれも
超硬合金で構成され、かつCIS規格TNGA332の
形状(厚さ:3.18mm×一辺長さ:16mmの正三
角形)をもったチップ本体A−1〜A−3、直径:12
mmの2枚刃形状のドリル本体A−4〜A−5、直径:
12mmの2枚刃形状のエンドミル本体A−6〜A−
7、および直径:6mmの1枚刃形状のリーマ本体A−
8〜A−10をそれぞれ製造した。
【0010】また、切刃片を製造する目的で、原料粉末
として、平均粒径:5μmおよび純度:99.95%を
有する高純度六方晶窒化ほう素粉末を用い、これを1t
on/cm2 の圧力で所定形状の圧粉体にプレス成形
し、この圧粉体を通常のベルト型超高圧焼結装置に装入
し、圧力:7GPa、温度:2200℃、保持時間:3
0分の条件で焼結して直径:20mm×厚さ:1.5m
mの寸法をもち、かつ六方晶から立方晶へ結晶変態した
BN焼結体、すなわち純度:99.95%を有する立方
晶窒化ほう素焼結体を形成し、これに超音波カッタを用
いて機械加工を施すことにより、一辺長さが5mmの正
三角形形状のチップ用単一切刃片B−1、半径:3.5
mm×中心角:120度の扇形形状のドリル用単一切刃
片B−2、縦:6mm×横:1.5mmの長方形形状の
エンドミル用単一切刃片B−3、および半径:3mm×
中心角:90度の扇形形状のリーマ用単一切刃片B−4
をそれぞれ製造した。
【0011】さらに、真空溶解炉を用い、アルミナるつ
ぼにて、表2に示される成分組成をもったAg合金溶湯
を調製し、いすれも通常の条件で、インゴットに鋳造
し、熱間圧延と冷間圧延を施して厚さ:0.35mmの
本発明Ag合金ろう材(以下、本発明ろう材という)C
−1〜C−10をそれぞれ製造した。
【0012】ついで、上記の単一切刃片B−1〜B−4
を、上記の各種工具本体A−1〜A−10のそれぞれの
切刃片取り付け部に、表3に示される組合せで本発明ろ
う材C−1〜C−10のそれぞれを挟んだ状態でセット
し、ホットプレスを用いて1kg/cm2 の圧力で加圧
した状態で、1×10-3torrの真空中、900〜1
000℃の範囲内の所定温度に5分間保持の条件でろう
付けすることにより本発明チップ1〜3、本発明ドリル
1、2、本発明エンドミル1、2、および本発明リーマ
1〜3からなる本発明超硬合金製切削工具をそれぞれ製
造した。
【0013】また、比較の目的で、それぞれ上記工具本
体A−1〜A−10と同じ配合組成の下地層形成用混合
粉末、並びに切刃層形成用として上記の高純度六方晶窒
化ほう素粉末を用い、これを前記下地層形成用混合粉末
の厚さ:1.5mm、前記高純度六方晶窒化ほう素粉末
の厚さ:1.0mmからなる複合圧粉体に1ton/c
2 の圧力でプレス成形し、この複合圧粉体を、同じ条
件、すなわち通常のベルト型超高圧焼結装置にて、圧
力:7GPa、温度:2200℃、保持時間:30分の
条件で焼結して切刃層の厚さ:0.7mm×下地層の厚
さ:1.5mm×直径:20mmの寸法をもち、かつ切
刃層が同じく六方晶から立方晶へ結晶変態した純度:9
9.95%の立方晶窒化ほう素焼結体(BN焼結体)で
構成され、下地層がそれぞれ上記工具本体A−1〜A−
10と同じ組成の超硬合金で構成された複合焼結体を形
成し、これに超音波カッタを用いて機械加工を施すこと
により、一辺長さが5mmの正三角形形状のチップ用複
合切刃片b−1〜b−3、半径:3.5mm×中心角:
120度の扇形形状のドリル用複合切刃片b−4〜b−
5、縦:6mm×横:1.5mmの長方形形状のエンド
ミル用複合切刃片b−6〜b−7、および半径:3mm
×中心角:90度の扇形形状のリーマ用複合切刃片b−
8〜b−10を形成し、さらに成分組成を、Cu:2
9.7%、Zn:28.1%、Ni:2.0%、Agお
よび不可避不純物:残り、とする以外は本発明ろう材C
−1〜C−10の製造条件と同じ条件で従来ろう材を形
成し、ついでこれら複合切刃片のそれぞれを同じく表4
に示される組合せで工具本体A−1〜A−10のそれぞ
れの切刃片取り付け部に前記従来ろう材を挟んだ状態で
セットし、上記のろう付け条件と同じ条件でろう付け接
合することにより従来チップ1〜3、従来ドリル1、
2、従来エンドミル1、2、および従来リーマ1〜3か
らなる従来超硬合金製切削工具をそれぞれ製造した。
【0014】つぎに、この結果得られた本発明超硬合金
製切削工具および従来超硬合金製切削工具のうち、本発
明チップ1〜3および従来チップ1〜3については、 被削材:ロックウェル硬さCスケ−ル:84の硬さを有
するCo:15%含有の超硬合金丸棒、 切削速度:30m/min.、 送り:0.1mm/rev.、 切込み:0.1mm、 切削時間:15分、 の条件で超硬合金の湿式連続高速切削試験を行ない、本
発明ドリル1、2および従来ドリル1、2については、 被削材:ブリネル硬さ:150の硬さおよび30mmの
板厚を有するFCD450板材、 切削速度:200m/min.、 送り:0.3mm/rev.、 切込み:下穴径10mmの通し孔(穴径:12mm)、 加工数:200穴、 の条件で球状黒鉛鋳鉄の乾式高速穴加工切削試験を行な
い、また本発明エンドミル1、2および従来エンドミル
1、2については、 被削材:Cr:31%、W:4.5%、C:1.0%、
Co+不可避不純物:残り、からなる組成および50m
mの板厚を有するCo基合金板材、 切削速度:50m/min.、 送り:0.05mm/rev.、 切込み:板材の端面加工、 切削時間:20分、 の条件でCo基合金の湿式高速端面加工切削試験を行な
い、さらに本発明リーマ1〜3および従来リーマ1〜3
については、 被削材:Cr:19%、Mo:3%、Al:0.5%、
Ti:0.9%、Fe:19%、C:0.04%、N
b:5%、Cu:0.2%、Ni+不可避不純物:残
り、からなる組成、ビッカ−ス硬さ:415の硬さ、お
よび5mmの板厚を有するNi基合金板材、 切削速度:50m/min.、 送り:0.2mm/rev.、 切込み:下穴径5mmの通し孔(穴径:6mm)、 加工数:200穴、 の条件でNi基合金の湿式高速穴加工切削試験を行な
い、いずれの切削試験でも切刃片(切刃層)における最
大摩耗幅を測定した。これらの測定結果を表3、4に示
した。
【0015】
【表1】
【0016】
【表2】
【0017】
【表3】
【0018】
【表4】
【0019】
【発明の効果】表3、4に示される結果から、本発明超
硬合金製切削工具(本発明チップ1〜3、本発明ドリル
1、2、本発明エンドミル1、2、および本発明リーマ
1〜3)は、いずれも切刃片が工具本体に強固な接合強
度でろう付けされているので、各種被削材の高速切削で
も切刃片に剥離の発生なく、正常摩耗を示し、すぐれた
耐摩耗性を発揮するのに対して、従来超硬合金製切削工
具(従来チップ1〜3、従来ドリル1、2、従来エンド
ミル1、2、および従来リーマ1〜3)は、いずれも複
合切刃片の切刃層と下地層の接合面で剥離が発生し、比
較的短時間で使用寿命に至ることが明らかである。上述
のように、この発明の超硬合金製切削工具は、切刃片が
直接工具本体に強固にろう付けされているので、通常の
条件での切削加工は勿論のこと、高速切削加工において
も切刃片に剥離の発生なく、すぐれた切削性能を長期に
亘って発揮するのである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI C22C 5/08 C22C 5/08 29/08 29/08 // B23K 35/30 310 B23K 35/30 310B

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 高純度窒化ほう素焼結体で構成された切
    刃片を、重量%で、 Cu:20〜35%、 Ti:1〜5%、 In:1〜20%、を含有し、残りがAgと不可避不純
    物からなる組成を有するAg基合金ろう材を介して、炭
    化タングステン基超硬合金で構成された工具本体の切刃
    片取り付け部に直接ろう付けしてなる切刃片がすぐれた
    ろう付け接合強度を有する超硬合金製切削工具。
JP191597A 1997-01-09 1997-01-09 切刃片がすぐれたろう付け接合強度を有する超硬合金製切削工具 Pending JPH10193209A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP191597A JPH10193209A (ja) 1997-01-09 1997-01-09 切刃片がすぐれたろう付け接合強度を有する超硬合金製切削工具

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP191597A JPH10193209A (ja) 1997-01-09 1997-01-09 切刃片がすぐれたろう付け接合強度を有する超硬合金製切削工具

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH10193209A true JPH10193209A (ja) 1998-07-28

Family

ID=11514890

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP191597A Pending JPH10193209A (ja) 1997-01-09 1997-01-09 切刃片がすぐれたろう付け接合強度を有する超硬合金製切削工具

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH10193209A (ja)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR920010860B1 (ko) 초경합금제 드릴
JP4229750B2 (ja) 立方晶窒化硼素焼結体
JPH10193210A (ja) 切刃片がすぐれたろう付け接合強度を有する超硬合金製切削工具
JP3942127B2 (ja) 切刃片のろう付け部がすぐれた破断強度を有する掘削工具
JPH10193206A (ja) 切刃片がすぐれたろう付け接合強度を有する切削工具
JP3520787B2 (ja) cBN基超高圧焼結体と下地超硬合金との接合性に優れたろう材を用いた切削工具
JP2000052085A (ja) ダイヤモンド基超高圧焼結体と下地超硬合金とからなるろう付けタイプの高性能超高圧切削工具
JPH10193209A (ja) 切刃片がすぐれたろう付け接合強度を有する超硬合金製切削工具
JP3358477B2 (ja) 切刃片がすぐれたろう付け接合強度を有する切削工具
JPH10193211A (ja) 切刃片がすぐれたろう付け接合強度を有する超硬合金製切削工具
JP2000052108A (ja) 高負荷重切削性能に優れた超高圧切削工具
JPS6125762B2 (ja)
JPS5941445A (ja) 切削工具用立方晶窒化硼素基超高圧焼結材料
JPS6056783B2 (ja) 切削工具用立方晶窒化硼素基超高圧焼結材料
JPH11320216A (ja) 切刃片がすぐれたろう付け接合強度を有する切削工具
JPS61179848A (ja) 切削用高硬度焼結体
JPH08176719A (ja) 窒素含有焼結硬質合金
JPH11320215A (ja) 切刃片がすぐれたろう付け接合強度を有する切削工具
JPH10193207A (ja) 切刃片がすぐれたろう付け接合強度を有する切削工具
JPH09207008A (ja) 超耐熱合金切削用wc基超硬合金製チップ
JPH08176720A (ja) 窒素含有焼結硬質合金
JP3412529B2 (ja) 耐チッピング性のすぐれたスローアウェイ切削チップの製造方法
JP3458533B2 (ja) Wc基超硬合金製切削工具の製造方法
JP4244108B2 (ja) すぐれた耐チッピング性を有する立方晶窒化ほう素基焼結材料製切削工具切刃片の製造方法
JP2000202705A (ja) 切刃片がすぐれた耐チッピング性を発揮するスロ―アウェイ切削チップ

Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20011106