JPH10502A - すぐれた耐摩耗性を有する炭窒化物系サーメット製切削工具 - Google Patents
すぐれた耐摩耗性を有する炭窒化物系サーメット製切削工具Info
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- JPH10502A JPH10502A JP14887596A JP14887596A JPH10502A JP H10502 A JPH10502 A JP H10502A JP 14887596 A JP14887596 A JP 14887596A JP 14887596 A JP14887596 A JP 14887596A JP H10502 A JPH10502 A JP H10502A
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- solid solution
- cermet
- carbonitride solid
- composite carbonitride
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- Cutting Tools, Boring Holders, And Turrets (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 すぐれた耐摩耗性を有する炭窒化物系サーメ
ット製切削工具を提供する。 【解決手段】 炭窒化物系サーメット製切削工具が、単
一相構造を有するＴｉとＭの２元系複合炭窒化物固溶体
相（但し、ＭはＷ、Ｎｂ、およびＴａのうちのいずれか
１種を示す）：２〜１６％、Ｃｏ−Ｎｉ系合金の結合
相：５〜２０％、単一相構造を有するＴｉとＷとＮｂお
よび／またはＴａの３元系複合炭窒化物固溶体相および
不可避不純物：残り、からなる組成（以上、容量％）、
並びに焼結時にいも虫状に成長した前記３元系複合炭窒
化物固溶体相が局部的に相互融着して連続相を形成し、
前記結合相は前記３元系複合炭窒化物固溶体相間に分散
相として存在し、さらに前記前記２元系複合炭窒化物固
溶体相が前記結合相中、あるいは前記結合相および前記
３元系複合炭窒化物固溶体相の中に分散相として分布し
た組織を有する炭窒化物系サーメットで構成する。
ット製切削工具を提供する。 【解決手段】 炭窒化物系サーメット製切削工具が、単
一相構造を有するＴｉとＭの２元系複合炭窒化物固溶体
相（但し、ＭはＷ、Ｎｂ、およびＴａのうちのいずれか
１種を示す）：２〜１６％、Ｃｏ−Ｎｉ系合金の結合
相：５〜２０％、単一相構造を有するＴｉとＷとＮｂお
よび／またはＴａの３元系複合炭窒化物固溶体相および
不可避不純物：残り、からなる組成（以上、容量％）、
並びに焼結時にいも虫状に成長した前記３元系複合炭窒
化物固溶体相が局部的に相互融着して連続相を形成し、
前記結合相は前記３元系複合炭窒化物固溶体相間に分散
相として存在し、さらに前記前記２元系複合炭窒化物固
溶体相が前記結合相中、あるいは前記結合相および前記
３元系複合炭窒化物固溶体相の中に分散相として分布し
た組織を有する炭窒化物系サーメットで構成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、すぐれた耐摩耗
性を有し、例えば鋼などの高速切削ですぐれた切削性能
を長期に亘って発揮する炭窒化物系サーメット製切削工
具（以下、サーメット工具という）に関するものであ
る。
性を有し、例えば鋼などの高速切削ですぐれた切削性能
を長期に亘って発揮する炭窒化物系サーメット製切削工
具（以下、サーメット工具という）に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、例えば、特開平７−３０７１５５
号公報に記載されるように、鋼などの切削加工に用いら
れるサーメット工具として、容量％（以下、％は容量％
を示す）で、 単一相構造を有するＴｉと、Ｗ，Ｎｂ、およびＴａのう
ちのいずれか１種との２元系複合炭窒化物固溶体［以
下、（Ｔｉ，Ｍ）ＣＮで示す］相：２〜１６％、 単一相構造を有するＴｉとＷとＮｂおよび／またはＴａ
の３元系複合炭窒化物固溶体［以下、（Ｔｉ，Ｗ，Ｎｂ
／Ｔａ）ＣＮで示す］相：６４〜９３％、 Ｃｏ−Ｎｉ系合金の結合相および不可避不純物：残り、 からなる組成、並びに図５に組織模式図で例示される通
り、上記結合相が連続相を形成し、上記（Ｔｉ，Ｗ，Ｎ
ｂ／Ｔａ）ＣＮ相および（Ｔｉ，Ｍ）ＣＮ相が分散相を
形成する組織を有する炭窒化物系サーメット（以下、サ
ーメットと云う）で構成されたサーメット工具が知られ
ている。
号公報に記載されるように、鋼などの切削加工に用いら
れるサーメット工具として、容量％（以下、％は容量％
を示す）で、 単一相構造を有するＴｉと、Ｗ，Ｎｂ、およびＴａのう
ちのいずれか１種との２元系複合炭窒化物固溶体［以
下、（Ｔｉ，Ｍ）ＣＮで示す］相：２〜１６％、 単一相構造を有するＴｉとＷとＮｂおよび／またはＴａ
の３元系複合炭窒化物固溶体［以下、（Ｔｉ，Ｗ，Ｎｂ
／Ｔａ）ＣＮで示す］相：６４〜９３％、 Ｃｏ−Ｎｉ系合金の結合相および不可避不純物：残り、 からなる組成、並びに図５に組織模式図で例示される通
り、上記結合相が連続相を形成し、上記（Ｔｉ，Ｗ，Ｎ
ｂ／Ｔａ）ＣＮ相および（Ｔｉ，Ｍ）ＣＮ相が分散相を
形成する組織を有する炭窒化物系サーメット（以下、サ
ーメットと云う）で構成されたサーメット工具が知られ
ている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】一方、近年の切削装置
の高性能化はめざましく、かつ省エネ化および省力化に
対する要求も強く、これに伴い、切削加工は高速化の傾
向にあるが、上記の従来サーメットを、例えば鋼の高速
切削に用いた場合、摩耗が著しく、比較的短時間で使用
寿命に至るのが現状である。
の高性能化はめざましく、かつ省エネ化および省力化に
対する要求も強く、これに伴い、切削加工は高速化の傾
向にあるが、上記の従来サーメットを、例えば鋼の高速
切削に用いた場合、摩耗が著しく、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、
上述ような観点から、上記の従来サーメット工具に着目
し、これの耐摩耗性向上をはかるべく研究をおこなった
結果、上記の従来サーメット工具の製造に際しては、圧
粉体の焼結が、通常の条件、すなわち、（ａ） 室温か
ら（液相出現温度−２０℃）の温度までを、０．１〜
０．５Ｔｏｒｒの真空雰囲気中で昇温し、（ｂ） 昇温
後、５〜１５Ｔｏｒｒの窒素雰囲気にかえて１４００〜
１５２０℃の範囲内の所定の焼結温度迄昇温し、（ｃ）
引続いて同じ窒素雰囲気中で前記焼結温度に所定時間
保持後炉冷、の条件で行われるが、この焼結を、（ａ）
室温から１２００〜１２７０℃の範囲内の所定温度ま
でを０．５〜１．５Ｔｏｒｒの窒素雰囲気中で昇温し、
（ｂ） 昇温後、雰囲気を、５〜１０Ｔｏｒｒの水素と
メタンの混合ガス（メタン含有割合：１〜１５％）に変
えて（液相出現温度−５０℃）の温度まで昇温し、この
温度に所定時間保持し、（ｃ） 引続いて雰囲気を、５
〜１５Ｔｏｒｒの窒素雰囲気にかえて１４００〜１５２
０℃の範囲内の焼結温度まで昇温し、（ｄ） 同じ窒素
雰囲気中で前記焼結温度に所定時間保持後炉冷、の条件
で行うと、特に上記焼結温度への昇温過程、すなわち、
上記窒素雰囲気での昇温と、これに続く上記混合ガス雰
囲気での昇温、さらに前記混合ガス雰囲気での所定時間
保持によって（Ｔｉ，Ｗ，Ｎｂ／Ｔａ）ＣＮにいも虫状
の成長が起こり、これによって（Ｔｉ，Ｗ，Ｎｂ／Ｔ
ａ）ＣＮが局部的に相互融着して連続相を形成するよう
になり、この結果焼結後のサーメットは、図１、２に組
織模式図で例示されるように、焼結時にいも虫状に成長
した（Ｔｉ，Ｗ，Ｎｂ／Ｔａ）ＣＮ相１が局部的に相互
融着して連続相を形成し、Ｃｏ−Ｎｉ系合金の結合相３
は前記（Ｔｉ，Ｗ，Ｎｂ／Ｔａ）ＣＮ相間に分散相とし
て存在し、かつ（Ｔｉ，Ｍ）ＣＮ相２が、前記結合相
中、あるいは前記結合相と前記（Ｔｉ，Ｗ，Ｎｂ／Ｔ
ａ）ＣＮ相の中に分散相として分布した組織をもつよう
になり、さらに一段の耐摩耗性向上を目的として、必要
に応じて炭窒化チタン（以下、ＴｉＣＮで示す）を含有
する場合には、同じく図３、４に組織模式図で例示され
るように、このＴｉＣＮ相４および前記（Ｔｉ，Ｍ）Ｃ
Ｎ相２が、前記結合相中、あるいは前記結合相と前記
（Ｔｉ，Ｗ，Ｎｂ／Ｔａ）ＣＮ相の中に分散相として分
布した組織をもつようになり、このような組織を有する
サーメットで構成されたサーメット工具は、例えば鋼の
高速切削で、連続相を形成するまでにいも虫状に成長
し、かつ相互融着した上記（Ｔｉ，Ｗ，Ｎｂ／Ｔａ）Ｃ
Ｎ相の作用によってすぐれた耐摩耗性を長期に亘って発
揮するという研究結果を得たのである。
上述ような観点から、上記の従来サーメット工具に着目
し、これの耐摩耗性向上をはかるべく研究をおこなった
結果、上記の従来サーメット工具の製造に際しては、圧
粉体の焼結が、通常の条件、すなわち、（ａ） 室温か
ら（液相出現温度−２０℃）の温度までを、０．１〜
０．５Ｔｏｒｒの真空雰囲気中で昇温し、（ｂ） 昇温
後、５〜１５Ｔｏｒｒの窒素雰囲気にかえて１４００〜
１５２０℃の範囲内の所定の焼結温度迄昇温し、（ｃ）
引続いて同じ窒素雰囲気中で前記焼結温度に所定時間
保持後炉冷、の条件で行われるが、この焼結を、（ａ）
室温から１２００〜１２７０℃の範囲内の所定温度ま
でを０．５〜１．５Ｔｏｒｒの窒素雰囲気中で昇温し、
（ｂ） 昇温後、雰囲気を、５〜１０Ｔｏｒｒの水素と
メタンの混合ガス（メタン含有割合：１〜１５％）に変
えて（液相出現温度−５０℃）の温度まで昇温し、この
温度に所定時間保持し、（ｃ） 引続いて雰囲気を、５
〜１５Ｔｏｒｒの窒素雰囲気にかえて１４００〜１５２
０℃の範囲内の焼結温度まで昇温し、（ｄ） 同じ窒素
雰囲気中で前記焼結温度に所定時間保持後炉冷、の条件
で行うと、特に上記焼結温度への昇温過程、すなわち、
上記窒素雰囲気での昇温と、これに続く上記混合ガス雰
囲気での昇温、さらに前記混合ガス雰囲気での所定時間
保持によって（Ｔｉ，Ｗ，Ｎｂ／Ｔａ）ＣＮにいも虫状
の成長が起こり、これによって（Ｔｉ，Ｗ，Ｎｂ／Ｔ
ａ）ＣＮが局部的に相互融着して連続相を形成するよう
になり、この結果焼結後のサーメットは、図１、２に組
織模式図で例示されるように、焼結時にいも虫状に成長
した（Ｔｉ，Ｗ，Ｎｂ／Ｔａ）ＣＮ相１が局部的に相互
融着して連続相を形成し、Ｃｏ−Ｎｉ系合金の結合相３
は前記（Ｔｉ，Ｗ，Ｎｂ／Ｔａ）ＣＮ相間に分散相とし
て存在し、かつ（Ｔｉ，Ｍ）ＣＮ相２が、前記結合相
中、あるいは前記結合相と前記（Ｔｉ，Ｗ，Ｎｂ／Ｔ
ａ）ＣＮ相の中に分散相として分布した組織をもつよう
になり、さらに一段の耐摩耗性向上を目的として、必要
に応じて炭窒化チタン（以下、ＴｉＣＮで示す）を含有
する場合には、同じく図３、４に組織模式図で例示され
るように、このＴｉＣＮ相４および前記（Ｔｉ，Ｍ）Ｃ
Ｎ相２が、前記結合相中、あるいは前記結合相と前記
（Ｔｉ，Ｗ，Ｎｂ／Ｔａ）ＣＮ相の中に分散相として分
布した組織をもつようになり、このような組織を有する
サーメットで構成されたサーメット工具は、例えば鋼の
高速切削で、連続相を形成するまでにいも虫状に成長
し、かつ相互融着した上記（Ｔｉ，Ｗ，Ｎｂ／Ｔａ）Ｃ
Ｎ相の作用によってすぐれた耐摩耗性を長期に亘って発
揮するという研究結果を得たのである。
【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、 （ａ） 単一相構造を有する（Ｔｉ，Ｍ）ＣＮ相：２〜
１６％、 Ｃｏ−Ｎｉ系合金の結合相：５〜２０％、 同じく単一相構造を有する（Ｔｉ，Ｗ，Ｎｂ／Ｔａ）Ｃ
Ｎ相および不可避不純物：残り、 からなる組成、並びに焼結時にいも虫状に成長した上記
（Ｔｉ，Ｗ，Ｎｂ／Ｔａ）ＣＮ相が局部的に相互融着し
て連続相を形成し、上記結合相は前記（Ｔｉ，Ｗ，Ｎｂ
／Ｔａ）ＣＮ相間に分散相として存在し、さらに上記
（Ｔｉ，Ｍ）ＣＮ相が前記結合相中、あるいは前記結合
相および前記（Ｔｉ，Ｗ，Ｎｂ／Ｔａ）ＣＮ相の中に分
散相として分布した組織を有するサーメットで構成され
たサーメット工具、 （ｂ） 単一相構造を有する（Ｔｉ，Ｍ）ＣＮ相：２〜
１６％、 同じく単一相構造を有するＴｉＣＮ相：１〜１０％、 Ｃｏ−Ｎｉ系合金の結合相：５〜２０％、 同じく単一相構造を有する（Ｔｉ，Ｗ，Ｎｂ／Ｔａ）Ｃ
Ｎ相および不可避不純物：残り、 からなる組成、並びに焼結時にいも虫状に成長した上記
（Ｔｉ，Ｗ，Ｎｂ／Ｔａ）ＣＮ相が局部的に相互融着し
て連続相を形成し、上記結合相は前記（Ｔｉ，Ｗ，Ｎｂ
／Ｔａ）ＣＮ相間に分散相として存在し、さらに上記
（Ｔｉ，Ｍ）ＣＮ相およびＴｉＣＮ相が前記結合相中、
あるいは前記結合相および前記（Ｔｉ，Ｗ，Ｎｂ／Ｔ
ａ）ＣＮ相の中に分散相として分布した組織を有するサ
ーメットで構成されたサーメット工具、 以上（ａ）および（ｂ）のサーメット工具に特徴を有す
るものである。
なされたものであって、 （ａ） 単一相構造を有する（Ｔｉ，Ｍ）ＣＮ相：２〜
１６％、 Ｃｏ−Ｎｉ系合金の結合相：５〜２０％、 同じく単一相構造を有する（Ｔｉ，Ｗ，Ｎｂ／Ｔａ）Ｃ
Ｎ相および不可避不純物：残り、 からなる組成、並びに焼結時にいも虫状に成長した上記
（Ｔｉ，Ｗ，Ｎｂ／Ｔａ）ＣＮ相が局部的に相互融着し
て連続相を形成し、上記結合相は前記（Ｔｉ，Ｗ，Ｎｂ
／Ｔａ）ＣＮ相間に分散相として存在し、さらに上記
（Ｔｉ，Ｍ）ＣＮ相が前記結合相中、あるいは前記結合
相および前記（Ｔｉ，Ｗ，Ｎｂ／Ｔａ）ＣＮ相の中に分
散相として分布した組織を有するサーメットで構成され
たサーメット工具、 （ｂ） 単一相構造を有する（Ｔｉ，Ｍ）ＣＮ相：２〜
１６％、 同じく単一相構造を有するＴｉＣＮ相：１〜１０％、 Ｃｏ−Ｎｉ系合金の結合相：５〜２０％、 同じく単一相構造を有する（Ｔｉ，Ｗ，Ｎｂ／Ｔａ）Ｃ
Ｎ相および不可避不純物：残り、 からなる組成、並びに焼結時にいも虫状に成長した上記
（Ｔｉ，Ｗ，Ｎｂ／Ｔａ）ＣＮ相が局部的に相互融着し
て連続相を形成し、上記結合相は前記（Ｔｉ，Ｗ，Ｎｂ
／Ｔａ）ＣＮ相間に分散相として存在し、さらに上記
（Ｔｉ，Ｍ）ＣＮ相およびＴｉＣＮ相が前記結合相中、
あるいは前記結合相および前記（Ｔｉ，Ｗ，Ｎｂ／Ｔ
ａ）ＣＮ相の中に分散相として分布した組織を有するサ
ーメットで構成されたサーメット工具、 以上（ａ）および（ｂ）のサーメット工具に特徴を有す
るものである。
【０００６】なお、この発明のサーメット工具を構成す
るサーメットの構成成分である（Ｔｉ，Ｗ，Ｎｂ／Ｔ
ａ）ＣＮ相は、これの金属成分であるＴｉとＷとＮｂ／
Ｔａの含有割合が、これら金属成分に占める割合（原子
％）で、 Ｗ：５〜２５％、 Ｎｂ／Ｔａ：６〜３０％、 Ｔｉ：残り、 を満足した場合に、焼結時にいも虫状の成長が起こっ
て、相互融着が発生し易くなり、連続相の形成が促進さ
れるようになるのある。
るサーメットの構成成分である（Ｔｉ，Ｗ，Ｎｂ／Ｔ
ａ）ＣＮ相は、これの金属成分であるＴｉとＷとＮｂ／
Ｔａの含有割合が、これら金属成分に占める割合（原子
％）で、 Ｗ：５〜２５％、 Ｎｂ／Ｔａ：６〜３０％、 Ｔｉ：残り、 を満足した場合に、焼結時にいも虫状の成長が起こっ
て、相互融着が発生し易くなり、連続相の形成が促進さ
れるようになるのある。
【０００７】また、この発明のサーメット工具を構成す
るサーメットにおいて、（Ｔｉ，Ｍ）ＣＮ相は、工具の
耐塑性変形性を向上させる作用をもつが、その割合が２
％未満では所望の耐塑性変形性向上効果が得られず、一
方その割合が１６％を超えると靭性が低下し、切刃に欠
損やチッピングが発生し易くなることから、その含有割
合を２〜１６％、望ましくは２〜１２％と定めたもので
あり、さらに結合相は、焼結性を向上させ、もって工具
の強度および靭性を向上させる作用をもつが、その割合
が５％未満では前記作用に所望の効果が得られず、一方
その割合が２０％を超えると、（Ｔｉ，Ｗ，Ｎｂ／Ｔ
ａ）ＣＮ相の成長が抑制され、連続相の形成が困難にな
って所望の耐摩耗性向上効果が得られなくなることか
ら、その含有割合を５〜２０％、望ましくは７〜１２％
としたのである。また、ＴｉＣＮ相の存在によって一段
と耐摩耗性が向上するようになるので、必要に応じて含
有されるが、その含有量が１％未満では所望の耐摩耗性
向上効果が得られず、一方その含有量が１０％を越える
と、靭性が急激に低下するようになることから、その含
有量を１〜１０％、望ましくは３〜６％と定めた。
るサーメットにおいて、（Ｔｉ，Ｍ）ＣＮ相は、工具の
耐塑性変形性を向上させる作用をもつが、その割合が２
％未満では所望の耐塑性変形性向上効果が得られず、一
方その割合が１６％を超えると靭性が低下し、切刃に欠
損やチッピングが発生し易くなることから、その含有割
合を２〜１６％、望ましくは２〜１２％と定めたもので
あり、さらに結合相は、焼結性を向上させ、もって工具
の強度および靭性を向上させる作用をもつが、その割合
が５％未満では前記作用に所望の効果が得られず、一方
その割合が２０％を超えると、（Ｔｉ，Ｗ，Ｎｂ／Ｔ
ａ）ＣＮ相の成長が抑制され、連続相の形成が困難にな
って所望の耐摩耗性向上効果が得られなくなることか
ら、その含有割合を５〜２０％、望ましくは７〜１２％
としたのである。また、ＴｉＣＮ相の存在によって一段
と耐摩耗性が向上するようになるので、必要に応じて含
有されるが、その含有量が１％未満では所望の耐摩耗性
向上効果が得られず、一方その含有量が１０％を越える
と、靭性が急激に低下するようになることから、その含
有量を１〜１０％、望ましくは３〜６％と定めた。
【０００８】
【発明の実施の形態】つぎにこの発明のサーメット工具
を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
し、かつ重量比で（以下、同じ）、ＴｉＣ／ＴｉＮ／Ｗ
Ｃ＝４５／４５／１０の組成を有する（Ｔｉ，Ｗ）ＣＮ
粉末（以下、固溶体Ａ粉末という）、ＴｉＣ／ＴｉＮ／
ＮｂＣ＝４７／４７／６の組成を有する（Ｔｉ，Ｎｂ）
ＣＮ粉末（以下、固溶体Ｂ粉末と云う）、ＴｉＣ／Ｔｉ
Ｎ／ＴａＣ＝４５／４５／１０の組成を有する（Ｔｉ，
Ｔａ）ＣＮ粉末（以下、固溶体Ｃ粉末という）、さらに
ＴｉＣＮ粉末、ＴｉＮ粉末、ＮｂＣ粉末、ＴａＣ粉末、
ＷＣ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、２に示される配合組成に配合し、ボー
ルミルにて７２時間湿式混合し、乾燥した後、１．５ｔ
ｏｎ／ｃｍ2 の圧力で圧粉体Ａ〜Ｙをプレス成形した。
を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
し、かつ重量比で（以下、同じ）、ＴｉＣ／ＴｉＮ／Ｗ
Ｃ＝４５／４５／１０の組成を有する（Ｔｉ，Ｗ）ＣＮ
粉末（以下、固溶体Ａ粉末という）、ＴｉＣ／ＴｉＮ／
ＮｂＣ＝４７／４７／６の組成を有する（Ｔｉ，Ｎｂ）
ＣＮ粉末（以下、固溶体Ｂ粉末と云う）、ＴｉＣ／Ｔｉ
Ｎ／ＴａＣ＝４５／４５／１０の組成を有する（Ｔｉ，
Ｔａ）ＣＮ粉末（以下、固溶体Ｃ粉末という）、さらに
ＴｉＣＮ粉末、ＴｉＮ粉末、ＮｂＣ粉末、ＴａＣ粉末、
ＷＣ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、２に示される配合組成に配合し、ボー
ルミルにて７２時間湿式混合し、乾燥した後、１．５ｔ
ｏｎ／ｃｍ2 の圧力で圧粉体Ａ〜Ｙをプレス成形した。
【０００９】ついで、圧粉体Ａ〜Ｙを、以下の条件、す
なわち、（ａ） 室温から１２５０℃までを０．５Ｔｏ
ｒｒの窒素雰囲気中で昇温し、（ｂ） １２５０℃に昇
温後、８Ｔｏｒｒの水素とメタンの混合ガス（メタン：
１０％含有）雰囲気にかえて１３２０℃まで、１℃／ｍ
ｉｎ．の速度で昇温し、昇温後前記雰囲気および温度に
１時間保持し、（ｃ） 引続いて１５Ｔｏｒｒの窒素雰
囲気にかえて、１５２０℃の焼結温度に２℃／ｍｉｎ．
の速度で昇温し、この焼結温度に１時間保持後炉冷、の
条件で焼結することによりいずれもＳＮＭＧ４３２の規
格に則したスローアウエイチップ形状をもった本発明サ
ーメット工具１〜２５を製造した。
なわち、（ａ） 室温から１２５０℃までを０．５Ｔｏ
ｒｒの窒素雰囲気中で昇温し、（ｂ） １２５０℃に昇
温後、８Ｔｏｒｒの水素とメタンの混合ガス（メタン：
１０％含有）雰囲気にかえて１３２０℃まで、１℃／ｍ
ｉｎ．の速度で昇温し、昇温後前記雰囲気および温度に
１時間保持し、（ｃ） 引続いて１５Ｔｏｒｒの窒素雰
囲気にかえて、１５２０℃の焼結温度に２℃／ｍｉｎ．
の速度で昇温し、この焼結温度に１時間保持後炉冷、の
条件で焼結することによりいずれもＳＮＭＧ４３２の規
格に則したスローアウエイチップ形状をもった本発明サ
ーメット工具１〜２５を製造した。
【００１０】また、上記圧粉体Ａ〜Ｙを、以下の条件、
すなわち、（ａ） 室温から１３５０℃までを０．２Ｔ
ｏｒｒの真空雰囲気中で昇温し、（ｂ） １３５０℃に
昇温後、１５Ｔｏｒｒの窒素雰囲気にかえて１５２０℃
の焼結温度に昇温し、この焼結温度に１時間保持後炉
冷、の条件で焼結することにより同一の形状をもった従
来サーメット工具１〜２５をそれぞれ製造した。
すなわち、（ａ） 室温から１３５０℃までを０．２Ｔ
ｏｒｒの真空雰囲気中で昇温し、（ｂ） １３５０℃に
昇温後、１５Ｔｏｒｒの窒素雰囲気にかえて１５２０℃
の焼結温度に昇温し、この焼結温度に１時間保持後炉
冷、の条件で焼結することにより同一の形状をもった従
来サーメット工具１〜２５をそれぞれ製造した。
【００１１】この結果得られた各種のサーメット工具に
ついて、これを構成するサーメットの組織をオージェ電
子分光分析装置および画像処理解析装置を用いて観察
し、構成相の含有割合を測定した。また、図１〜５に走
査型電子顕微鏡を用いて組織観察（４０００倍）した結
果を模式図で示した。なお、図１が本発明サーメット工
具３、図２が本発明サーメット工具２３、図３が本発明
サーメット工具１３、図４が本発明サーメット工具１
０、そして図５が従来サーメット工具３の組織模式図で
ある。さらに、上記の各種サーメット工具について、 被削材：ＪＩＳ−ＳＮＣＭ４４０（硬さ：ＨＢ２２０）
の丸棒、 切削速度：３００ｍ／ｍｉｎ．、 切り込み：２．５ｍｍ、 送り：０．３ｍｍ／ｒｅｖ．、 の条件での鋼の乾式連続高速切削試験を行い、切刃の逃
げ面摩耗幅が０．２ｍｍに至るまでの切削時間を測定し
た。これらの結果を表３〜６に示した。
ついて、これを構成するサーメットの組織をオージェ電
子分光分析装置および画像処理解析装置を用いて観察
し、構成相の含有割合を測定した。また、図１〜５に走
査型電子顕微鏡を用いて組織観察（４０００倍）した結
果を模式図で示した。なお、図１が本発明サーメット工
具３、図２が本発明サーメット工具２３、図３が本発明
サーメット工具１３、図４が本発明サーメット工具１
０、そして図５が従来サーメット工具３の組織模式図で
ある。さらに、上記の各種サーメット工具について、 被削材：ＪＩＳ−ＳＮＣＭ４４０（硬さ：ＨＢ２２０）
の丸棒、 切削速度：３００ｍ／ｍｉｎ．、 切り込み：２．５ｍｍ、 送り：０．３ｍｍ／ｒｅｖ．、 の条件での鋼の乾式連続高速切削試験を行い、切刃の逃
げ面摩耗幅が０．２ｍｍに至るまでの切削時間を測定し
た。これらの結果を表３〜６に示した。
【００１２】
【表１】
【００１３】
【表２】
【００１４】
【表３】
【００１５】
【表４】
【００１６】
【表５】
【００１７】
【表６】
【００１８】
【発明の効果】本発明サーメット工具１〜２５は、いず
れも図１〜４に例示される組織のいずれかの組織、すな
わち、いも虫状に成長し、かつ相互融着した（Ｔｉ，
Ｗ，Ｎｂ／Ｔａ）ＣＮ相によって連続相が形成され、Ｃ
ｏ−Ｎｉ系合金の結合相が前記（Ｔｉ，Ｗ，Ｎｂ／Ｔ
ａ）ＣＮ相間に分散相として存在し、さらに（Ｔｉ，
Ｍ）ＣＮ相、あるいは（Ｔｉ，Ｍ）ＣＮ相とＴｉＣＮ相
が結合相中、あるいは結合相と前記（Ｔｉ，Ｗ，Ｎｂ／
Ｔａ）ＣＮ相の中に分散相として分布した組織を示し、
一方従来サーメット工具１〜２５は、いずれも図５に例
示される組織、すなわち、連続相を形成する結合相と、
いずれも分散相を形成する（Ｔｉ，Ｗ，Ｎｂ／Ｔａ）Ｃ
Ｎ相と（Ｔｉ，Ｍ）ＣＮ相、さらに必要に応じてＴｉＣ
Ｎ相からなる組織を示し、この組織の相異によって表
２、３に示される通り、本発明サーメット工具１〜２５
は、鋼の高速切削で従来サーメット工具１〜２５に比し
て一段とすぐれた耐摩耗性を示すようになることが明ら
かである。上述のように、この発明のサーメット工具
は、通常の切削は勿論のこと、高速切削でも、すぐれた
耐摩耗性を長期に亘って発揮するので、切削加工の省力
化および省エネ化、さらにＦＡ化にも十分満足に対応す
ることができるのである。
れも図１〜４に例示される組織のいずれかの組織、すな
わち、いも虫状に成長し、かつ相互融着した（Ｔｉ，
Ｗ，Ｎｂ／Ｔａ）ＣＮ相によって連続相が形成され、Ｃ
ｏ−Ｎｉ系合金の結合相が前記（Ｔｉ，Ｗ，Ｎｂ／Ｔ
ａ）ＣＮ相間に分散相として存在し、さらに（Ｔｉ，
Ｍ）ＣＮ相、あるいは（Ｔｉ，Ｍ）ＣＮ相とＴｉＣＮ相
が結合相中、あるいは結合相と前記（Ｔｉ，Ｗ，Ｎｂ／
Ｔａ）ＣＮ相の中に分散相として分布した組織を示し、
一方従来サーメット工具１〜２５は、いずれも図５に例
示される組織、すなわち、連続相を形成する結合相と、
いずれも分散相を形成する（Ｔｉ，Ｗ，Ｎｂ／Ｔａ）Ｃ
Ｎ相と（Ｔｉ，Ｍ）ＣＮ相、さらに必要に応じてＴｉＣ
Ｎ相からなる組織を示し、この組織の相異によって表
２、３に示される通り、本発明サーメット工具１〜２５
は、鋼の高速切削で従来サーメット工具１〜２５に比し
て一段とすぐれた耐摩耗性を示すようになることが明ら
かである。上述のように、この発明のサーメット工具
は、通常の切削は勿論のこと、高速切削でも、すぐれた
耐摩耗性を長期に亘って発揮するので、切削加工の省力
化および省エネ化、さらにＦＡ化にも十分満足に対応す
ることができるのである。
【図１】本発明サーメット工具３を構成するサーメット
の組織模式図である。
の組織模式図である。
【図２】本発明サーメット工具２３を構成するサーメッ
トの組織模式図である。
トの組織模式図である。
【図３】本発明サーメット工具１３を構成するサーメッ
トの組織模式図である。
トの組織模式図である。
【図４】本発明サーメット工具１０を構成するサーメッ
トの組織模式図である。
トの組織模式図である。
【図５】従来サーメット工具３を構成するサーメットの
組織模式図である。
組織模式図である。
１ （Ｔｉ，Ｗ，Ｎｂ／Ｔａ）ＣＮ相 ２ （Ｔｉ，Ｍ）ＣＮ相 ３ 結合相 ４ ＴｉＣＮ相
Claims (2)
- 【請求項１】 単一相構造を有するＴｉとＭの２元系複
合炭窒化物固溶体相（但し、ＭはＷ，Ｎｂ、およびＴａ
のうちのいずれか１種を示す）：２〜１６％、 Ｃｏ−Ｎｉ系合金の結合相：５〜２０％、 単一相構造を有するＴｉとＷとＮｂおよび／またはＴａ
の３元系複合炭窒化物固溶体相および不可避不純物：残
り、 からなる組成（以上、容量％）、並びに焼結時にいも虫
状に成長した上記３元系複合炭窒化物固溶体相が局部的
に相互融着して連続相を形成し、上記結合相は前記３元
系複合炭窒化物固溶体相間に分散相として存在し、さら
に上記２元系複合炭窒化物固溶体相が前記結合相中、あ
るいは前記結合相および前記３元系複合炭窒化物固溶体
相の中に分散相として分布した組織、を有することを特
徴とするすぐれた耐摩耗性を有する炭窒化物系サーメッ
ト製切削工具。 - 【請求項２】 単一相構造を有するＴｉとＭの２元系複
合炭窒化物固溶体相（但し、ＭはＷ，Ｎｂ、およびＴａ
のうちのいずれか１種を示す）：２〜１６％、 同じく単一相構造を有する炭窒化チタン相：１〜１０
％、 Ｃｏ−Ｎｉ系合金の結合相：５〜２０％、 単一相構造を有するＴｉとＷとＮｂおよび／またはＴａ
の３元系複合炭窒化物固溶体相および不可避不純物：残
り、 からなる組成（以上、容量％）、並びに焼結時にいも虫
状に成長した上記３元系複合炭窒化物固溶体相が局部的
に相互融着して連続相を形成し、上記結合相は前記３元
系複合炭窒化物固溶体相間に分散相として存在し、さら
に上記２元系複合炭窒化物固溶体相および炭窒化チタン
相が前記結合相中、あるいは前記結合相および前記３元
系複合炭窒化物固溶体相の中に分散相として分布した組
織、を有することを特徴とするすぐれた耐摩耗性を有す
る炭窒化物系サーメット製切削工具。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14887596A JPH10502A (ja) | 1996-06-11 | 1996-06-11 | すぐれた耐摩耗性を有する炭窒化物系サーメット製切削工具 |
| EP96118868A EP0775755B1 (en) | 1995-11-27 | 1996-11-26 | Carbonitride-type cermet cutting tool having excellent wear resistance |
| DE69613942T DE69613942T2 (de) | 1995-11-27 | 1996-11-26 | Verschleissfester Karbonitrid-Cermet Schneidkörper |
| US08/753,534 US5710383A (en) | 1995-11-27 | 1996-11-26 | Carbonitride-type cermet cutting tool having excellent wear resistance |
| CN96121487A CN1099471C (zh) | 1995-11-27 | 1996-11-27 | 具有优越耐磨性的碳氮化物型陶瓷切削工具 |
| KR1019960058483A KR100384507B1 (ko) | 1995-11-27 | 1996-11-27 | 내마모성이탁월한카보나이트라이드계써멧절단용구 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14887596A JPH10502A (ja) | 1996-06-11 | 1996-06-11 | すぐれた耐摩耗性を有する炭窒化物系サーメット製切削工具 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10502A true JPH10502A (ja) | 1998-01-06 |
Family
ID=15462683
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14887596A Withdrawn JPH10502A (ja) | 1995-11-27 | 1996-06-11 | すぐれた耐摩耗性を有する炭窒化物系サーメット製切削工具 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10502A (ja) |
Cited By (3)
| 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 |
| WO2007148921A1 (en) * | 2006-06-21 | 2007-12-27 | Snu R&Db Foundation | Ceramic and cermet having the second phase to improve toughness via phase separation from complete solid-solution phase and the method for preparing them |
-
1996
- 1996-06-11 JP JP14887596A patent/JPH10502A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
| 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 |
| WO2007148921A1 (en) * | 2006-06-21 | 2007-12-27 | Snu R&Db Foundation | Ceramic and cermet having the second phase to improve toughness via phase separation from complete solid-solution phase and the method for preparing them |
| KR100796649B1 (ko) * | 2006-06-21 | 2008-01-22 | 재단법인서울대학교산학협력재단 | 인성을 향상시키는 2차 상이 완전 고용상으로부터 상분리에의하여 형성된 세라믹과 서멧트 및 각각의 제조 방법 |
| US8679220B2 (en) | 2006-06-21 | 2014-03-25 | Snu R&Db Foundation | Ceramic and cermet having the second phase to improve toughness via phase separation from complete solid-solution phase and the method for preparing them |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20030902 |