JPH10298697A - 炭窒化チタン基合金 - Google Patents
炭窒化チタン基合金Info
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- JPH10298697A JPH10298697A JP9107303A JP10730397A JPH10298697A JP H10298697 A JPH10298697 A JP H10298697A JP 9107303 A JP9107303 A JP 9107303A JP 10730397 A JP10730397 A JP 10730397A JP H10298697 A JPH10298697 A JP H10298697A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 使用寿命の長いサーメット切削工具用の炭窒
化チタン基合金を提供する。 【解決手段】 本発明による炭窒化チタン基合金では、
その断面を走査型電子顕微鏡写真で観察した場合、その
合金中の硬質相粒子が、その芯部に位置する黒色に見え
る黒芯部１と、その周辺のグレーに見える周辺組織２と
を有する。そして、その黒芯部１の面積の分布が、０．
１μｍ2 以上０．７μｍ2 以下の範囲に存在する第１の
ピークと、０．８以上μｍ2 ２．５以下μｍ2 の範囲に
存在する第２のピークとを含む。
化チタン基合金を提供する。 【解決手段】 本発明による炭窒化チタン基合金では、
その断面を走査型電子顕微鏡写真で観察した場合、その
合金中の硬質相粒子が、その芯部に位置する黒色に見え
る黒芯部１と、その周辺のグレーに見える周辺組織２と
を有する。そして、その黒芯部１の面積の分布が、０．
１μｍ2 以上０．７μｍ2 以下の範囲に存在する第１の
ピークと、０．８以上μｍ2 ２．５以下μｍ2 の範囲に
存在する第２のピークとを含む。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、炭窒化チタン基
合金に関し、より特定的には、Ｔｉと、Ｔｉ以外の周期
律表ＩＶａ、ＶａおよびＶＩａ族の金属の中から選択さ
れる少なくとも１種の金属との炭化物、窒化物および炭
窒化物のうちの少なくとも１つを含む硬質相が８０重量
％以上９５重量％以下存在し、残部が、ＣｏおよびＮｉ
を主成分とした結合相と、不可避不純物とを有する、炭
窒化チタン基合金に関する。
合金に関し、より特定的には、Ｔｉと、Ｔｉ以外の周期
律表ＩＶａ、ＶａおよびＶＩａ族の金属の中から選択さ
れる少なくとも１種の金属との炭化物、窒化物および炭
窒化物のうちの少なくとも１つを含む硬質相が８０重量
％以上９５重量％以下存在し、残部が、ＣｏおよびＮｉ
を主成分とした結合相と、不可避不純物とを有する、炭
窒化チタン基合金に関する。
【０００２】
【従来の技術】炭窒化チタン基合金（サーメット）は、
ＷＣ基合金に比べ耐酸化性と耐摩耗性とに優れているの
で、切削工具として広く使用されている。しかし、従来
のサーメットは機械的に欠損しやすいという欠点を有し
ている。
ＷＣ基合金に比べ耐酸化性と耐摩耗性とに優れているの
で、切削工具として広く使用されている。しかし、従来
のサーメットは機械的に欠損しやすいという欠点を有し
ている。
【０００３】また、従来のサーメットでは、１つの材質
の中でそれを構成する硬質相において、その硬質相の粒
子の黒芯部の面積とその黒芯部の周辺組織の面積との比
がどの粒子をとってもほぼ一定である。このため、黒芯
部の比率が大きいと耐摩耗性が向上するが耐欠損性が低
下し、また黒芯部の比率が小さいと耐欠損性が向上する
が耐摩耗性が低下するという、性能のトレードオフの関
係を脱するのは困難であった。
の中でそれを構成する硬質相において、その硬質相の粒
子の黒芯部の面積とその黒芯部の周辺組織の面積との比
がどの粒子をとってもほぼ一定である。このため、黒芯
部の比率が大きいと耐摩耗性が向上するが耐欠損性が低
下し、また黒芯部の比率が小さいと耐欠損性が向上する
が耐摩耗性が低下するという、性能のトレードオフの関
係を脱するのは困難であった。
【０００４】また、特開昭６２−１７０４５２号公報に
開示される従来のサーメットでは、サーメットの硬質相
が有芯構造を有している。その有芯構造では、その芯部
が黒色（Ｔｉ等、ＶＩ族に富む）である粒子と、白色
（Ｗ等、Ｖａ、ＶＩａ族に富む）である粒子とから構成
されていることを前提としており、それぞれの粒子をあ
る一定の割合で分散させていることを特徴としている。
しかしながら、この開示されたサーメットでは、芯部が
白色の粒子は耐摩耗性にはほとんど寄与しておらず、か
つ、その芯部が白色の粒子の硬質相に占める比率が５０
％〜８０％と多く、このため耐摩耗性が不十分であっ
た。
開示される従来のサーメットでは、サーメットの硬質相
が有芯構造を有している。その有芯構造では、その芯部
が黒色（Ｔｉ等、ＶＩ族に富む）である粒子と、白色
（Ｗ等、Ｖａ、ＶＩａ族に富む）である粒子とから構成
されていることを前提としており、それぞれの粒子をあ
る一定の割合で分散させていることを特徴としている。
しかしながら、この開示されたサーメットでは、芯部が
白色の粒子は耐摩耗性にはほとんど寄与しておらず、か
つ、その芯部が白色の粒子の硬質相に占める比率が５０
％〜８０％と多く、このため耐摩耗性が不十分であっ
た。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記のように、従来で
は、耐摩耗性および耐欠損性の両方を大幅に向上させる
ことが可能なサーメットを提供するのは困難であった。
このため、従来ではサーメットの使用寿命を長くするの
は困難であった。
は、耐摩耗性および耐欠損性の両方を大幅に向上させる
ことが可能なサーメットを提供するのは困難であった。
このため、従来ではサーメットの使用寿命を長くするの
は困難であった。
【０００６】この発明は、上記のような課題を解決する
ためになされたものであり、使用寿命の長いサーメット
切削工具用の炭窒化チタン基合金を提供することを目的
とする。
ためになされたものであり、使用寿命の長いサーメット
切削工具用の炭窒化チタン基合金を提供することを目的
とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明の炭窒化チタン
基合金では、８０重量％以上９５重量％以下の硬質相
と、それ以外の残部とを備える。硬質相は、Ｔｉと、Ｔ
ｉ以外の周期律表ＩＶ、ＶａおよびＶＩａ族の金属の中
から選択される少なくとも１種の金属との炭化物、窒化
物および炭窒化物のうちの少なくとも１つを含む。残部
は、ＣｏおよびＮｉを主成分とした結合相と、不可避不
純物とを有する。本発明では、このような炭窒化チタン
基合金において、その合金断面を研磨した後に走査型電
子顕微鏡写真で観察した場合に、上記合金中の硬質相の
粒子が、芯部に位置する黒色に見える黒芯部と、その黒
芯部の周辺のグレーに見える周辺組織とを有する。その
黒芯部の面積の分布は、０．１μｍ2 以上０．７μｍ2
以下の範囲に存在する第１のピークと、０．８μｍ2 以
上２．５μｍ2 以下の範囲に存在する第２のピークとを
含んでいる。
基合金では、８０重量％以上９５重量％以下の硬質相
と、それ以外の残部とを備える。硬質相は、Ｔｉと、Ｔ
ｉ以外の周期律表ＩＶ、ＶａおよびＶＩａ族の金属の中
から選択される少なくとも１種の金属との炭化物、窒化
物および炭窒化物のうちの少なくとも１つを含む。残部
は、ＣｏおよびＮｉを主成分とした結合相と、不可避不
純物とを有する。本発明では、このような炭窒化チタン
基合金において、その合金断面を研磨した後に走査型電
子顕微鏡写真で観察した場合に、上記合金中の硬質相の
粒子が、芯部に位置する黒色に見える黒芯部と、その黒
芯部の周辺のグレーに見える周辺組織とを有する。その
黒芯部の面積の分布は、０．１μｍ2 以上０．７μｍ2
以下の範囲に存在する第１のピークと、０．８μｍ2 以
上２．５μｍ2 以下の範囲に存在する第２のピークとを
含んでいる。
【０００８】なお、本発明における硬質相は、８０重量
％未満では耐摩耗性、耐塑性変形性の低下が著しく、９
５重量％を超えると、強度および靱性が低下するので好
ましくない。したがって、硬質相は８０重量％以上９５
重量％以下にするのが好ましい。
％未満では耐摩耗性、耐塑性変形性の低下が著しく、９
５重量％を超えると、強度および靱性が低下するので好
ましくない。したがって、硬質相は８０重量％以上９５
重量％以下にするのが好ましい。
【０００９】本発明では、硬質相の各粒子の黒芯部の面
積の分布が、０．１μｍ2 以上０．７μｍ2 以下の範囲
の第１のピークと０．８μｍ2 以上２．５μｍ2 以下の
範囲の第２のピークとの２つのピークを有するので、そ
れぞれの粒子の特性を異ならせることができる。すなわ
ち、第１のピークが存在する０．１μｍ2 以上０．７μ
ｍ2 以下の範囲にある粒子は、周辺組織が大きく、耐欠
損性に寄与する。また、第２のピークが存在する０．８
μｍ2 以上２．５μｍ2 以下の範囲にある粒子は、黒芯
部の面積が大きいので、耐摩耗性に寄与する。
積の分布が、０．１μｍ2 以上０．７μｍ2 以下の範囲
の第１のピークと０．８μｍ2 以上２．５μｍ2 以下の
範囲の第２のピークとの２つのピークを有するので、そ
れぞれの粒子の特性を異ならせることができる。すなわ
ち、第１のピークが存在する０．１μｍ2 以上０．７μ
ｍ2 以下の範囲にある粒子は、周辺組織が大きく、耐欠
損性に寄与する。また、第２のピークが存在する０．８
μｍ2 以上２．５μｍ2 以下の範囲にある粒子は、黒芯
部の面積が大きいので、耐摩耗性に寄与する。
【００１０】なお、ピークが１つしかない場合は、粒子
の黒芯部の面積が均一であるため（周辺組織も同じ）、
粒子の機能分担ができず、その結果、耐摩耗性または耐
欠損性が不十分になる。また、ピークが２つとも０．７
μｍ2 を超えるか、または、ピークの１つが２．５μｍ
2 を超えると、周辺組織が薄くなるため、亀裂の伝搬が
抑えられず、その結果、耐欠損性が不十分になる。ま
た、ピークが２つとも０．８μｍ2 未満、または、ピー
クの１つが０．１μｍ2 未満では、Ｔｉに富む黒芯部の
面積が小さくなるため、耐摩耗性が不十分になる。した
がって、本発明では、黒芯部の面積の分布を、０．１μ
ｍ2 以上０．７μｍ2 以下の範囲の第１のピークと０．
８μｍ2 以上２．５μｍ2 以下の範囲の第２のピークと
の２つのピークを有するように構成している。
の黒芯部の面積が均一であるため（周辺組織も同じ）、
粒子の機能分担ができず、その結果、耐摩耗性または耐
欠損性が不十分になる。また、ピークが２つとも０．７
μｍ2 を超えるか、または、ピークの１つが２．５μｍ
2 を超えると、周辺組織が薄くなるため、亀裂の伝搬が
抑えられず、その結果、耐欠損性が不十分になる。ま
た、ピークが２つとも０．８μｍ2 未満、または、ピー
クの１つが０．１μｍ2 未満では、Ｔｉに富む黒芯部の
面積が小さくなるため、耐摩耗性が不十分になる。した
がって、本発明では、黒芯部の面積の分布を、０．１μ
ｍ2 以上０．７μｍ2 以下の範囲の第１のピークと０．
８μｍ2 以上２．５μｍ2 以下の範囲の第２のピークと
の２つのピークを有するように構成している。
【００１１】上記の構成によれば、黒芯部のサイズが大
きい粒子（黒芯部の面積の一方のピークが存在する０．
８μｍ2 以上２．５μｍ2 以下の範囲にある粒子）は、
その芯部にＴｉの炭化物や炭窒化物が多く存在してお
り、それが耐摩耗性および耐酸化性の向上に寄与する。
また、黒芯部のサイズが小さい（周辺組織が厚い）粒子
（黒芯部の面積の他方のピークが存在する０．１μｍ2
以上０．７μｍ2 以下の範囲にある粒子）は、その周辺
組織にＷを初めとするＶＩａ族が多く固溶または存在し
ており、それが強度および耐欠損性の向上に寄与する。
そして、それぞれの粒子を共存させ機能を分担させるこ
とで、耐摩耗性および耐欠損性をともに著しく向上させ
ることが可能であるという知見を得、本発明に到達し
た。
きい粒子（黒芯部の面積の一方のピークが存在する０．
８μｍ2 以上２．５μｍ2 以下の範囲にある粒子）は、
その芯部にＴｉの炭化物や炭窒化物が多く存在してお
り、それが耐摩耗性および耐酸化性の向上に寄与する。
また、黒芯部のサイズが小さい（周辺組織が厚い）粒子
（黒芯部の面積の他方のピークが存在する０．１μｍ2
以上０．７μｍ2 以下の範囲にある粒子）は、その周辺
組織にＷを初めとするＶＩａ族が多く固溶または存在し
ており、それが強度および耐欠損性の向上に寄与する。
そして、それぞれの粒子を共存させ機能を分担させるこ
とで、耐摩耗性および耐欠損性をともに著しく向上させ
ることが可能であるという知見を得、本発明に到達し
た。
【００１２】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の一実施の形態に
よる炭窒化チタン基合金の断面を走査型電子顕微鏡で観
察した場合の断面構造図であり、図２は本発明の他の実
施の形態による炭窒化チタン基合金の断面を走査型電子
顕微鏡写真で観察した場合の断面構造図である。図１お
よび図２を参照して、本発明の炭窒化チタン基合金（サ
ーメット合金）では、合金中の硬質相粒子が、その芯部
に位置し、Ｔｉに富み黒色に見える黒芯部１と、その黒
芯部１の周辺にグレーに見える周辺組織２とを有する有
芯構造を備えている。また、本発明の炭窒化チタン基合
金では、図３に示すように、硬質相の各粒子の黒芯部の
面積の分布が、０．１μｍ2 以上０．７μｍ2 以下の範
囲の第１のピークと、０．８μｍ2 以上２．５μｍ2 以
下の範囲の第２のピークとの２つのピークを有するよう
に構成する。なお、本発明の炭窒化チタン基合金では、
硬質相を８０重量％以上９５重量％以下の範囲にする。
よる炭窒化チタン基合金の断面を走査型電子顕微鏡で観
察した場合の断面構造図であり、図２は本発明の他の実
施の形態による炭窒化チタン基合金の断面を走査型電子
顕微鏡写真で観察した場合の断面構造図である。図１お
よび図２を参照して、本発明の炭窒化チタン基合金（サ
ーメット合金）では、合金中の硬質相粒子が、その芯部
に位置し、Ｔｉに富み黒色に見える黒芯部１と、その黒
芯部１の周辺にグレーに見える周辺組織２とを有する有
芯構造を備えている。また、本発明の炭窒化チタン基合
金では、図３に示すように、硬質相の各粒子の黒芯部の
面積の分布が、０．１μｍ2 以上０．７μｍ2 以下の範
囲の第１のピークと、０．８μｍ2 以上２．５μｍ2 以
下の範囲の第２のピークとの２つのピークを有するよう
に構成する。なお、本発明の炭窒化チタン基合金では、
硬質相を８０重量％以上９５重量％以下の範囲にする。
【００１３】このように構成した本発明のサーメット合
金では、黒芯部１の面積のピークが０．８μｍ2 以上
２．５μｍ2 以下の範囲にある黒芯部１のサイズが大き
い粒子は、その芯部にＴｉの炭化物および炭窒化物が多
く存在しているので、それらによって耐摩耗性および耐
酸化性が向上する。また、黒芯部１の面積のピークが
０．１μｍ2 以上０．７μｍ2 以下の範囲にある黒芯部
１のサイズが小さく周辺組織２が厚い粒子は、その周辺
組織２にＷを初めとするＶＩａ族が多く固溶または存在
しているので、それらによって強度および耐欠損性が向
上する。
金では、黒芯部１の面積のピークが０．８μｍ2 以上
２．５μｍ2 以下の範囲にある黒芯部１のサイズが大き
い粒子は、その芯部にＴｉの炭化物および炭窒化物が多
く存在しているので、それらによって耐摩耗性および耐
酸化性が向上する。また、黒芯部１の面積のピークが
０．１μｍ2 以上０．７μｍ2 以下の範囲にある黒芯部
１のサイズが小さく周辺組織２が厚い粒子は、その周辺
組織２にＷを初めとするＶＩａ族が多く固溶または存在
しているので、それらによって強度および耐欠損性が向
上する。
【００１４】本発明の実施の形態では、硬質相に、黒芯
部１のサイズが大きい粒子と黒芯部１のサイズが小さい
粒子とを最適な比率で存在させることによって、それぞ
れの粒子の機能により耐摩耗性および耐欠損性を大幅に
向上させることができる。その結果、従来欠損で使用で
きなかった粗加工の用途でも使用することができるとと
もに、使用寿命の長いサーメット切削工具用の炭窒化チ
タン基合金を得ることができる。
部１のサイズが大きい粒子と黒芯部１のサイズが小さい
粒子とを最適な比率で存在させることによって、それぞ
れの粒子の機能により耐摩耗性および耐欠損性を大幅に
向上させることができる。その結果、従来欠損で使用で
きなかった粗加工の用途でも使用することができるとと
もに、使用寿命の長いサーメット切削工具用の炭窒化チ
タン基合金を得ることができる。
【００１５】ここで、黒芯の面積と粒子の面積とは、合
金断面を研磨し、その研磨断面を走査型電子顕微鏡組織
写真を用いて観察することによって算出可能である。こ
の面積は肉眼によって算出することもできるが、下記の
手順で画像処理技術を用いて算出することもできる。具
体的には、 （１） まず、サーメット合金を研磨し、走査型電子顕
微鏡で４８００倍の組織写真を撮る。
金断面を研磨し、その研磨断面を走査型電子顕微鏡組織
写真を用いて観察することによって算出可能である。こ
の面積は肉眼によって算出することもできるが、下記の
手順で画像処理技術を用いて算出することもできる。具
体的には、 （１） まず、サーメット合金を研磨し、走査型電子顕
微鏡で４８００倍の組織写真を撮る。
【００１６】（２） １４μｍ×１７μｍの領域に対し
て粒界を識別後、画像スキャナを用いてコンピュータに
読込む。
て粒界を識別後、画像スキャナを用いてコンピュータに
読込む。
【００１７】（３） 識別された各粒子の黒芯部と周辺
組織との占有する画素数を求め、倍率から１画素数の面
積を求める。そして、黒芯部の面積を求める。
組織との占有する画素数を求め、倍率から１画素数の面
積を求める。そして、黒芯部の面積を求める。
【００１８】実際の走査型電子顕微鏡による観察では、
硬質相は、図１および図２に示すように、黒芯部１のサ
イズが大きい粒子と、黒芯部１のサイズが小さい（周辺
組織２が厚い）粒子（図２に示す黒芯部１の存在しない
粒子も含む）とに区別することができる。そして、その
４８００倍の写真の１４μｍ×１７μｍの領域を１０視
野だけ画像解析してそれぞれの粒子の黒芯部の面積の分
布を求める。これにより、図３に示すような黒芯部の面
積分布が得られる。図３を参照して、本発明の硬質相の
各粒子の黒芯部の面積の分布では、０．１μｍ2 以上
０．７μｍ2 以下の範囲の第１のピークと、０．８μｍ
2 以上２．５μｍ2 以下の範囲の第２のピークとの２つ
のピークが存在する。
硬質相は、図１および図２に示すように、黒芯部１のサ
イズが大きい粒子と、黒芯部１のサイズが小さい（周辺
組織２が厚い）粒子（図２に示す黒芯部１の存在しない
粒子も含む）とに区別することができる。そして、その
４８００倍の写真の１４μｍ×１７μｍの領域を１０視
野だけ画像解析してそれぞれの粒子の黒芯部の面積の分
布を求める。これにより、図３に示すような黒芯部の面
積分布が得られる。図３を参照して、本発明の硬質相の
各粒子の黒芯部の面積の分布では、０．１μｍ2 以上
０．７μｍ2 以下の範囲の第１のピークと、０．８μｍ
2 以上２．５μｍ2 以下の範囲の第２のピークとの２つ
のピークが存在する。
【００１９】
【実施例】ＴｉＣＮ、ＴｉＣ、ＴａＣ、ＮｂＣをそれぞ
れ７０重量％、２０重量％、５重量％、５重量％の配合
で混合後、Ｎ雰囲気中（１ａｔｍ）で比較的低い温度
（１５５０℃）の熱処理をして固溶体（以下、「固溶体
α」という）を作製した。この固溶体αは黒芯部のサイ
ズの大きい粒子を形成するのに役立つことがわかった。
また、固溶体αに比べＴｉＣＮおよびＴｉＣの比率を
減らし、さらに、ＷＣを添加して、ＴｉＣＮ、ＴｉＣ、
ＴａＣ、ＮｂＣ、ＷＣをそれぞれ４４重量％、１０重量
％、８重量％、８重量％、３０重量％の配合で混合後、
Ｎ雰囲気中（１ａｔｍ）で１８００℃の熱処理をして固
溶体（以下、「固溶体β」という）を作製した。固溶体
βはＷＣを添加することで周辺組織が厚くなることがわ
かり、黒芯部のサイズの小さい粒子の形成に役立つこと
が判明した。
れ７０重量％、２０重量％、５重量％、５重量％の配合
で混合後、Ｎ雰囲気中（１ａｔｍ）で比較的低い温度
（１５５０℃）の熱処理をして固溶体（以下、「固溶体
α」という）を作製した。この固溶体αは黒芯部のサイ
ズの大きい粒子を形成するのに役立つことがわかった。
また、固溶体αに比べＴｉＣＮおよびＴｉＣの比率を
減らし、さらに、ＷＣを添加して、ＴｉＣＮ、ＴｉＣ、
ＴａＣ、ＮｂＣ、ＷＣをそれぞれ４４重量％、１０重量
％、８重量％、８重量％、３０重量％の配合で混合後、
Ｎ雰囲気中（１ａｔｍ）で１８００℃の熱処理をして固
溶体（以下、「固溶体β」という）を作製した。固溶体
βはＷＣを添加することで周辺組織が厚くなることがわ
かり、黒芯部のサイズの小さい粒子の形成に役立つこと
が判明した。
【００２０】以下の表１および表２に示す配合で、上記
２つの固溶体αおよびβと、ＷＣと鉄族金属であるＣｏ
およびＮｉとを湿式混合後、型押し成形した。そして、
１０ -2Ｔｏｒｒの真空中で１２００℃で脱ガス後、窒素
ガス分圧を１〜２００Ｔｏｒｒで１５００℃で１時間焼
結して、試料ＮＯ．１、４、６、７および１０〜１５を
作製した。また、同様に、１０-2Ｔｏｒｒの真空中で１
２００℃で脱ガス後、１〜２００Ｔｏｒｒで１５５０℃
で１時間焼結して試料ＮＯ．２、３、５、８および９を
作製した。なお、表１は本発明品、表２は比較例を示
す。
２つの固溶体αおよびβと、ＷＣと鉄族金属であるＣｏ
およびＮｉとを湿式混合後、型押し成形した。そして、
１０ -2Ｔｏｒｒの真空中で１２００℃で脱ガス後、窒素
ガス分圧を１〜２００Ｔｏｒｒで１５００℃で１時間焼
結して、試料ＮＯ．１、４、６、７および１０〜１５を
作製した。また、同様に、１０-2Ｔｏｒｒの真空中で１
２００℃で脱ガス後、１〜２００Ｔｏｒｒで１５５０℃
で１時間焼結して試料ＮＯ．２、３、５、８および９を
作製した。なお、表１は本発明品、表２は比較例を示
す。
【００２１】
【表１】
【００２２】
【表２】
【００２３】（焼結体の評価）得られた焼結体を平面研
削し、バフ研磨した後に、走査型電子顕微鏡の４８００
倍写真の１０視野を画像解析する。これにより、それぞ
れの粒子の黒芯部の面積分布を求め、それに基づき、ピ
ークの大きさと位置とを割り出す。
削し、バフ研磨した後に、走査型電子顕微鏡の４８００
倍写真の１０視野を画像解析する。これにより、それぞ
れの粒子の黒芯部の面積分布を求め、それに基づき、ピ
ークの大きさと位置とを割り出す。
【００２４】（切削試験）次に、本発明品である試料Ｎ
Ｏ．１〜７および比較例である試料ＮＯ．８〜１５に対
して、研削およびホーニング加工を施し、以下に示す一
定の条件下で耐摩耗試験および耐欠損性試験を行なっ
た。
Ｏ．１〜７および比較例である試料ＮＯ．８〜１５に対
して、研削およびホーニング加工を施し、以下に示す一
定の条件下で耐摩耗試験および耐欠損性試験を行なっ
た。
【００２５】（１） 耐摩耗試験 工具形状 ＳＮＭＧ４３２ 被削材 ＳＣＭ４３５（ＨＢ＝２２０）丸棒 切削速度 １７０ｍ／ｍｉｎ 送り ０．３５ｍｍ／ｒｅｖ 切込み ２．０ｍｍ 切削油 水溶性 切削時間 １０分 判定 逃げ面摩耗量幅ＶＢ（ｍｍ） （２） 耐欠損性試験 工具形状 ＳＮＭＧ４３２ 被削材 ＳＣＭ４３５（ＨＢ＝２２５）溝付き材 切削速度 ２２０ｍ／ｍｉｎ 送り ０．２３ｍｍ／ｒｅｖ 切込み ２．０ｍｍ 切削油 水溶性 判定 欠損までの衝撃回数（回） 上記の耐摩耗試験および耐欠損性試験の結果を以下の表
３および表４に示す。
３および表４に示す。
【００２６】
【表３】
【００２７】
【表４】
【００２８】上記表３および表４を参照して、本発明品
である試料ＮＯ．１〜７は、すべて耐摩耗試験における
摩耗量が０．１５ｍｍ以下になっており、かつ、耐欠損
性試験における欠損するまでの衝撃回数も８０００回以
上になっている。
である試料ＮＯ．１〜７は、すべて耐摩耗試験における
摩耗量が０．１５ｍｍ以下になっており、かつ、耐欠損
性試験における欠損するまでの衝撃回数も８０００回以
上になっている。
【００２９】それに対して、比較例試料ＮＯ．８および
９では、黒芯部の面積が小さい側にピークが存在するた
め、耐欠損性は優れるが耐摩耗性が著しく劣る。また、
比較例試料ＮＯ．１０および１１では、黒芯部の面積が
大きい側にピークが存在するため、耐摩耗性に優れるが
耐欠損性が著しく劣る。比較例試料ＮＯ．１２および１
３では、ピークが１つしか存在しないため、耐摩耗性も
しくは耐欠損性が不十分である。
９では、黒芯部の面積が小さい側にピークが存在するた
め、耐欠損性は優れるが耐摩耗性が著しく劣る。また、
比較例試料ＮＯ．１０および１１では、黒芯部の面積が
大きい側にピークが存在するため、耐摩耗性に優れるが
耐欠損性が著しく劣る。比較例試料ＮＯ．１２および１
３では、ピークが１つしか存在しないため、耐摩耗性も
しくは耐欠損性が不十分である。
【００３０】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、硬質相に
黒芯部のサイズが大きい粒子と黒芯部のサイズが小さい
粒子とを最適な比率で存在させることによって、それぞ
れの粒子を機能を分担させて耐摩耗性および耐欠損性を
大幅に向上させることができる。その結果、従来欠損で
使用できなかった粗加工の用途でも使用でき、また、使
用寿命の長いサーメット切削工具用の炭窒化チタン基合
金を提供することができる。
黒芯部のサイズが大きい粒子と黒芯部のサイズが小さい
粒子とを最適な比率で存在させることによって、それぞ
れの粒子を機能を分担させて耐摩耗性および耐欠損性を
大幅に向上させることができる。その結果、従来欠損で
使用できなかった粗加工の用途でも使用でき、また、使
用寿命の長いサーメット切削工具用の炭窒化チタン基合
金を提供することができる。
【図１】本発明の一実施の形態による炭窒化チタン基合
金の断面を走査型電子顕微鏡で観察した場合の断面構造
図である。
金の断面を走査型電子顕微鏡で観察した場合の断面構造
図である。
【図２】本発明の他の実施の形態による炭窒化チタン基
合金の断面を走査型電子顕微鏡で観察した場合の断面構
造図である。
合金の断面を走査型電子顕微鏡で観察した場合の断面構
造図である。
【図３】本発明の炭窒化チタン基合金の硬質相における
各粒子の黒芯部の面積の分布を示したグラフである。
各粒子の黒芯部の面積の分布を示したグラフである。
１：黒芯部 ２：周辺組織
フロントページの続き (72)発明者 山崎 勲 北海道空知郡奈井江町字奈井江776番地 北海道住電精密株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】 Ｔｉと、Ｔｉ以外の周期律表ＩＶａ、Ｖ
ａおよびＶＩａ族の金属の中から選択される少なくとも
１種の金属との炭化物、窒化物および炭窒化物のうちの
少なくとも１つを含む硬質相が８０重量％以上９５重量
％以下存在し、残部が、ＣｏおよびＮｉを主成分とした
結合相と、不可避不純物とを有する炭窒化チタン基合金
であって、 走査型電子顕微鏡写真で観察した場合に、前記合金中の
前記硬質相の粒子は、芯部に位置する黒色に見える黒芯
部と、前記黒芯部の周辺のグレーに見える周辺組織とを
有し、 前記黒芯部の面積の分布は、０．１μｍ2 以上０．７μ
ｍ2 以下の範囲に存在する第１のピークと、０．８μｍ
2 以上２．５μｍ2 以下の範囲に存在する第２のピーク
とを含む、炭窒化チタン基合金。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9107303A JPH10298697A (ja) | 1997-04-24 | 1997-04-24 | 炭窒化チタン基合金 |
| US09/060,556 US5939651A (en) | 1997-04-17 | 1998-04-15 | Titanium-based alloy |
| KR1019980013550A KR100266341B1 (ko) | 1997-04-17 | 1998-04-16 | 티탄기 합금 |
| EP98302980A EP0872566B2 (en) | 1997-04-17 | 1998-04-17 | Method for forming a titanium-based alloy |
| DE69807559T DE69807559T3 (de) | 1997-04-17 | 1998-04-17 | Legierung auf Titanbasis |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9107303A JPH10298697A (ja) | 1997-04-24 | 1997-04-24 | 炭窒化チタン基合金 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10298697A true JPH10298697A (ja) | 1998-11-10 |
Family
ID=14455680
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9107303A Pending JPH10298697A (ja) | 1997-04-17 | 1997-04-24 | 炭窒化チタン基合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10298697A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003014022A1 (fr) | 2001-08-03 | 2003-02-20 | Nippon Soda Co., Ltd. | Substance dispersee contenant des liaisons metal-oxygene |
| JP2005213599A (ja) * | 2004-01-29 | 2005-08-11 | Kyocera Corp | ＴｉＣＮ基サーメットおよびその製造方法 |
| JP2007231421A (ja) * | 2007-02-23 | 2007-09-13 | Kyocera Corp | ＴｉＣＮ基サーメット |
| JP2009019276A (ja) * | 2008-08-25 | 2009-01-29 | Kyocera Corp | ＴｉＣＮ基サーメット |
-
1997
- 1997-04-24 JP JP9107303A patent/JPH10298697A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003014022A1 (fr) | 2001-08-03 | 2003-02-20 | Nippon Soda Co., Ltd. | Substance dispersee contenant des liaisons metal-oxygene |
| JP2005213599A (ja) * | 2004-01-29 | 2005-08-11 | Kyocera Corp | ＴｉＣＮ基サーメットおよびその製造方法 |
| JP2007231421A (ja) * | 2007-02-23 | 2007-09-13 | Kyocera Corp | ＴｉＣＮ基サーメット |
| JP2009019276A (ja) * | 2008-08-25 | 2009-01-29 | Kyocera Corp | ＴｉＣＮ基サーメット |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040121 |
|
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|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20071030 |