JPH1080804A - 耐欠損性のすぐれた炭窒化チタン系サーメット製切削工具 - Google Patents
耐欠損性のすぐれた炭窒化チタン系サーメット製切削工具Info
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- JPH1080804A JPH1080804A JP8266018A JP26601896A JPH1080804A JP H1080804 A JPH1080804 A JP H1080804A JP 8266018 A JP8266018 A JP 8266018A JP 26601896 A JP26601896 A JP 26601896A JP H1080804 A JPH1080804 A JP H1080804A
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- Japan
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- tool
- phase
- core
- hardness
- titanium carbonitride
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 耐欠損性のすぐれた炭窒化チタン系サーメッ
ト製切削工具を提供する。 【解決手段】 （ａ）Ｃｏおよび／またはＮｉを主体と
する結合相：３〜２０重量％を含有し、残りが、炭窒化
チタン、またはＴｉとＴｉを除く周期律表の４ａ、５
ａ、及び６ａ族金属（以下、これらを総称してＭで表
す）のうちの１種以上との炭窒化物からなる芯部と、Ｔ
ｉと上記Ｍのうちの１種以上との炭窒化物からなるが、
前記芯部に比してＴｉ濃度が低く、Ｍ濃度が高い成分濃
度勾配を有し、かつ前記芯部に対して完全包囲分布する
表面部とで構成された２相構造の硬質相２、および不可
避不純物からなる組成、（ｂ）並びに、工具断面を最表
面から内部に向って、工具内部硬さに比して高い硬さを
有する炭窒化チタン系サーメット製切削工具において、
（ｃ）芯部２ａの１部が結合相１に露出して、表面部２
ｂが不連続分布した構造の２相構造硬質相で構成する。
ト製切削工具を提供する。 【解決手段】 （ａ）Ｃｏおよび／またはＮｉを主体と
する結合相：３〜２０重量％を含有し、残りが、炭窒化
チタン、またはＴｉとＴｉを除く周期律表の４ａ、５
ａ、及び６ａ族金属（以下、これらを総称してＭで表
す）のうちの１種以上との炭窒化物からなる芯部と、Ｔ
ｉと上記Ｍのうちの１種以上との炭窒化物からなるが、
前記芯部に比してＴｉ濃度が低く、Ｍ濃度が高い成分濃
度勾配を有し、かつ前記芯部に対して完全包囲分布する
表面部とで構成された２相構造の硬質相２、および不可
避不純物からなる組成、（ｂ）並びに、工具断面を最表
面から内部に向って、工具内部硬さに比して高い硬さを
有する炭窒化チタン系サーメット製切削工具において、
（ｃ）芯部２ａの１部が結合相１に露出して、表面部２
ｂが不連続分布した構造の２相構造硬質相で構成する。
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、すぐれた耐欠損
性を有し、例えば鋼の切削を高切込みや高送りなどの重
切削条件で、かつ断続切削で行っても切刃に欠けやチッ
ピングなどの発生なく、すぐれた切削性能を長期に亘っ
て発揮する炭窒化チタン系サーメット製切削工具（以
下、単にサーメット工具と云う）に関するものである。
性を有し、例えば鋼の切削を高切込みや高送りなどの重
切削条件で、かつ断続切削で行っても切刃に欠けやチッ
ピングなどの発生なく、すぐれた切削性能を長期に亘っ
て発揮する炭窒化チタン系サーメット製切削工具（以
下、単にサーメット工具と云う）に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、一般に、例えば特開平５−１４０
６９１号公報や特開平２−１３１８０３号公報などに記
載され、さらに電子顕微鏡による工具内部組織を模式図
で例示した図３に示されるように、（ａ）Ｃｏおよび／
またはＮｉを主体とする結合相１：３〜２０重量％を含
有し、残りが、ＴｉとＴｉを除く周期律表の４ａ、５
ａ、及び６ａ族金属（以下、これらを総称してＭで表
す）のうちの１種以上との炭窒化物［以下、（Ｔｉ，
Ｍ）ＣＮで示す］、および／または炭窒化チタン（以
下、ＴｉＣＮで示す）、からなる芯部２ａと、（Ｔｉ，
Ｍ）ＣＮからなるが、前記芯部に比してＴｉ濃度が低
く、Ｍ濃度が高い成分濃度勾配を有し、かつ前記芯部に
対して完全包囲分布する表面部２ｂとで構成された２相
構造の硬質相２、および不可避不純物からなる組成、
（ｂ）並びに、工具断面を最表面から内部に向って、硬
さをビッカース硬さで順次測定した場合、工具内部硬さ
に比して高い硬さピークが工具最表面から深さ：５０μ
ｍの範囲内に表れる工具表面硬化帯域、を有するサーメ
ット工具が知られている。
６９１号公報や特開平２−１３１８０３号公報などに記
載され、さらに電子顕微鏡による工具内部組織を模式図
で例示した図３に示されるように、（ａ）Ｃｏおよび／
またはＮｉを主体とする結合相１：３〜２０重量％を含
有し、残りが、ＴｉとＴｉを除く周期律表の４ａ、５
ａ、及び６ａ族金属（以下、これらを総称してＭで表
す）のうちの１種以上との炭窒化物［以下、（Ｔｉ，
Ｍ）ＣＮで示す］、および／または炭窒化チタン（以
下、ＴｉＣＮで示す）、からなる芯部２ａと、（Ｔｉ，
Ｍ）ＣＮからなるが、前記芯部に比してＴｉ濃度が低
く、Ｍ濃度が高い成分濃度勾配を有し、かつ前記芯部に
対して完全包囲分布する表面部２ｂとで構成された２相
構造の硬質相２、および不可避不純物からなる組成、
（ｂ）並びに、工具断面を最表面から内部に向って、硬
さをビッカース硬さで順次測定した場合、工具内部硬さ
に比して高い硬さピークが工具最表面から深さ：５０μ
ｍの範囲内に表れる工具表面硬化帯域、を有するサーメ
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ＦＡ化および高性能化はめざましく、かつ切削加工の
省力化及び省エネ化に対する要求も強く、これに伴い、
連続切削は勿論のこと、断続切削にも使用でき、かつ高
送りや高切込みなどの重切削も可能な切削工具が求めら
れる傾向にあるが、上記の従来サーメット工具において
は、これを例えば鋼の断続切削を高送りや高切込みなど
の重切削条件で行う切削に用いた場合には、耐欠損性が
原因で切刃に欠けやチッピング（微小欠け）などが発生
し易く、比較的短時間で使用寿命に至るのが現状であ
る。
のＦＡ化および高性能化はめざましく、かつ切削加工の
省力化及び省エネ化に対する要求も強く、これに伴い、
連続切削は勿論のこと、断続切削にも使用でき、かつ高
送りや高切込みなどの重切削も可能な切削工具が求めら
れる傾向にあるが、上記の従来サーメット工具において
は、これを例えば鋼の断続切削を高送りや高切込みなど
の重切削条件で行う切削に用いた場合には、耐欠損性が
原因で切刃に欠けやチッピング（微小欠け）などが発生
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、上記の従来サーメット工具に着
目し、これの耐欠損性向上をはかるべく研究を行った結
果、上記従来サーメット工具の焼結は、通常、 （ａ）焼結温度への昇温速度：１〜３℃／ｍｉｎ．、 （ｂ）室温から１２００〜１３５０℃への昇温雰囲気：
０．１ｔｏｒｒ以下の真空雰囲気、 （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及び雰囲気：６０〜９
０分及び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）の条件で行われているが、上記焼結
条件（ｄ）における焼結温度での雰囲気を、５〜３０ｔ
ｏｒｒの窒素雰囲気から、０．１ｔｏｒｒ以下の真空雰
囲気に変えると共に、焼結温度を相対的に低い１４２０
〜１４６０℃とする以外は同一の条件で焼結を行うと、
同じく電子顕微鏡による工具内部組織を模式図で例示し
た図１、２に示されるように、サーメット工具を構成す
る２相構造硬質相２は、芯部２ａが結合相１に露出し
て、表面部２ｂが不連続分布した構造をもつようにな
り、この構造の２相構造硬質相の割合を、焼結温度保持
雰囲気の真空度及び／又は焼結温度を制御しながら、全
体に占める割合で３０面積％以上にすると、この結果の
サーメット工具は、すぐれた耐欠損性を示すようにな
り、さらにこれに周期律表の４ａ、５ａ、及び６ａ族金
属の炭化物、窒化物、及び炭窒化物、並びにこれら２種
以上の固溶体（以下、これらを総称して「金属炭・窒化
物」と云う）のうちの１種以上からなる単相構造の硬質
相３を３〜３０重量％の割合で含有させると、耐摩耗性
が一段と向上するようになり、この結果断続切削を重切
削条件で行っても切刃に欠けやチッピングの発生がなく
なり、長期に亘ってすぐれた耐摩耗性を発揮するという
研究結果を得たのである。
上述のような観点から、上記の従来サーメット工具に着
目し、これの耐欠損性向上をはかるべく研究を行った結
果、上記従来サーメット工具の焼結は、通常、 （ａ）焼結温度への昇温速度：１〜３℃／ｍｉｎ．、 （ｂ）室温から１２００〜１３５０℃への昇温雰囲気：
０．１ｔｏｒｒ以下の真空雰囲気、 （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及び雰囲気：６０〜９
０分及び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）の条件で行われているが、上記焼結
条件（ｄ）における焼結温度での雰囲気を、５〜３０ｔ
ｏｒｒの窒素雰囲気から、０．１ｔｏｒｒ以下の真空雰
囲気に変えると共に、焼結温度を相対的に低い１４２０
〜１４６０℃とする以外は同一の条件で焼結を行うと、
同じく電子顕微鏡による工具内部組織を模式図で例示し
た図１、２に示されるように、サーメット工具を構成す
る２相構造硬質相２は、芯部２ａが結合相１に露出し
て、表面部２ｂが不連続分布した構造をもつようにな
り、この構造の２相構造硬質相の割合を、焼結温度保持
雰囲気の真空度及び／又は焼結温度を制御しながら、全
体に占める割合で３０面積％以上にすると、この結果の
サーメット工具は、すぐれた耐欠損性を示すようにな
り、さらにこれに周期律表の４ａ、５ａ、及び６ａ族金
属の炭化物、窒化物、及び炭窒化物、並びにこれら２種
以上の固溶体（以下、これらを総称して「金属炭・窒化
物」と云う）のうちの１種以上からなる単相構造の硬質
相３を３〜３０重量％の割合で含有させると、耐摩耗性
が一段と向上するようになり、この結果断続切削を重切
削条件で行っても切刃に欠けやチッピングの発生がなく
なり、長期に亘ってすぐれた耐摩耗性を発揮するという
研究結果を得たのである。
【０００５】この発明は、上記の研究結果に基づいてな
されたものであって、（ａ）Ｃｏおよび／またはＮｉを
主体とする結合相：３〜２０重量％、さらに必要に応じ
て、金属の炭・窒化物のうちの１種以上からなる単相構
造の硬質相：３〜３０重量％を含有し、残りが、（Ｔ
ｉ，Ｍ）ＣＮ、および／またはＴｉＣＮ、からなる芯部
と、（Ｔｉ，Ｍ）ＣＮからなるが、前記芯部に比してＴ
ｉ濃度が低く、Ｍ濃度が高い成分濃度勾配を有し、かつ
前記芯部に対して完全包囲分布する表面部とで構成され
た２相構造の硬質相、および不可避不純物からなる組
成、（ｂ）並びに、工具断面を最表面から内部に向っ
て、硬さをビッカース硬さで順次測定した場合、工具内
部硬さに比して高い硬さピークが工具最表面から深さ：
５０μｍの範囲内に表れる工具表面硬化帯域、を有する
炭窒化チタン系サーメット製切削工具において、（ｃ）
上記２相構造硬質相の１部（但し、工具内部の電子顕微
鏡組織で測定して３０面積％以上）または全部を、芯部
および表面部の組成および成分濃度勾配は同じである
が、芯部の１部が結合相に露出して、表面部が不連続分
布した構造の２相構造硬質相で構成してなる、耐欠損性
のすぐれたサーメット工具に特徴を有するものである。
されたものであって、（ａ）Ｃｏおよび／またはＮｉを
主体とする結合相：３〜２０重量％、さらに必要に応じ
て、金属の炭・窒化物のうちの１種以上からなる単相構
造の硬質相：３〜３０重量％を含有し、残りが、（Ｔ
ｉ，Ｍ）ＣＮ、および／またはＴｉＣＮ、からなる芯部
と、（Ｔｉ，Ｍ）ＣＮからなるが、前記芯部に比してＴ
ｉ濃度が低く、Ｍ濃度が高い成分濃度勾配を有し、かつ
前記芯部に対して完全包囲分布する表面部とで構成され
た２相構造の硬質相、および不可避不純物からなる組
成、（ｂ）並びに、工具断面を最表面から内部に向っ
て、硬さをビッカース硬さで順次測定した場合、工具内
部硬さに比して高い硬さピークが工具最表面から深さ：
５０μｍの範囲内に表れる工具表面硬化帯域、を有する
炭窒化チタン系サーメット製切削工具において、（ｃ）
上記２相構造硬質相の１部（但し、工具内部の電子顕微
鏡組織で測定して３０面積％以上）または全部を、芯部
および表面部の組成および成分濃度勾配は同じである
が、芯部の１部が結合相に露出して、表面部が不連続分
布した構造の２相構造硬質相で構成してなる、耐欠損性
のすぐれた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におい
て、結合相の割合を３〜２０重量％としたのは、その含
有量が３重量％未満では焼結性が低下し、所定の強度を
確保することができず、一方その含有量が２０重量％を
越えると耐摩耗性が急激に低下するようになるという理
由によるものであり、また、単相構造の硬質相を構成す
る金属炭・窒化物の割合を３〜３０重量％としたのは、
その含有量が３重量％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３０重量％を越えると耐
欠損性が低下するようになるという理由からであり、さ
らに不連続分布表面部の２相構造硬質相の割合を３０面
積％以上としたのは、その割合が３０面積％未満である
と、耐欠損性に著しい向上効果が得られないからであ
る。また、工具表面硬化帯域を有するサーメット工具に
おいては、通常、工具内部硬さに比して高い硬さピーク
はいずれの場合も工具最表面から深さ：５０μｍの範囲
内に現れるものであり、深さ：５０μｍを越えた深い位
置に現れることはないことから、硬さピークの現れる位
置を最表面から深さ：５０μｍの範囲内としたのであ
る。さらに、この場合工具最表面に内部硬さに比して硬
さの低い軟化帯域、すなわち最表面軟化帯域を形成し
て、上記工具表面硬化帯域と共存するものであってもよ
い。
て、結合相の割合を３〜２０重量％としたのは、その含
有量が３重量％未満では焼結性が低下し、所定の強度を
確保することができず、一方その含有量が２０重量％を
越えると耐摩耗性が急激に低下するようになるという理
由によるものであり、また、単相構造の硬質相を構成す
る金属炭・窒化物の割合を３〜３０重量％としたのは、
その含有量が３重量％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３０重量％を越えると耐
欠損性が低下するようになるという理由からであり、さ
らに不連続分布表面部の２相構造硬質相の割合を３０面
積％以上としたのは、その割合が３０面積％未満である
と、耐欠損性に著しい向上効果が得られないからであ
る。また、工具表面硬化帯域を有するサーメット工具に
おいては、通常、工具内部硬さに比して高い硬さピーク
はいずれの場合も工具最表面から深さ：５０μｍの範囲
内に現れるものであり、深さ：５０μｍを越えた深い位
置に現れることはないことから、硬さピークの現れる位
置を最表面から深さ：５０μｍの範囲内としたのであ
る。さらに、この場合工具最表面に内部硬さに比して硬
さの低い軟化帯域、すなわち最表面軟化帯域を形成し
て、上記工具表面硬化帯域と共存するものであってもよ
い。
【０００７】
【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、
０．５〜２μｍの範囲内の所定の平均粒径を有するＴｉ
ＣＮ（ＴｉＣ／ＴｉＮ＝５０／５０、重量比、以下同
じ）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 Ｃ
2 粉末、（Ｔｉ，Ｗ，Ｍｏ）ＣＮ［但し、Ｔｉ／Ｗ／Ｍ
ｏ＝７０／２０／１０、Ｃ／Ｎ＝７０／３０］粉末、
（Ｔｉ，Ｔａ，Ｖ）ＣＮ［但し、Ｔｉ／Ｔａ／Ｖ＝７０
／２０／１０、Ｃ／Ｎ＝６０／４０］粉末、（Ｔｉ，Ｎ
ｂ，Ｍｏ）ＣＮ［但し、Ｔｉ／Ｎｂ／Ｍｏ＝８０／１０
／１０、Ｃ／Ｎ＝５０／５０］粉末、Ｃｏ粉末、Ｎｉ粉
末、および黒鉛（Ｃ）粉末を用意し、これら原料粉末を
それぞれ表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／ｃｍ2
の圧力で所定形状にプレス成形し、圧粉体Ａ〜Ｊを形成
した。ついで、前記圧粉体Ａ〜Ｊを以下の焼結条件、す
なわち、室温空１３００℃までを０．０５ｔｏｒｒの真
空雰囲気中、２℃／ｍｉｎ．の昇温速度で昇温し、１３
００℃に昇温後、雰囲気を５ｔｏｒｒの窒素雰囲気にか
えて同じ昇温速度で１４４０〜１４６０℃の範囲内の所
定の焼結温度まで昇温し、前記焼結温度に昇温後、雰囲
気を０．０１〜０．１ｔｏｒｒの範囲内の所定の圧力の
真空雰囲気にかえて６０分間保持し、引続いて同じ真空
雰囲気で炉冷する焼結条件で焼結することによりＩＳＯ
規格ＣＮＭＳ１２０４０８の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１〜１０をそれぞれ製造
した。また、比較の目的で、同じく上記圧粉体Ａ〜Ｊ
を、焼結温度を相対的に高い１５３０〜１５６０℃の範
囲内の所定の温度とすると共に、この焼結温度での保持
雰囲気を５〜１５ｔｏｒｒの範囲内の所定の圧力の窒素
雰囲気とする以外は同一の焼結条件で焼結することによ
り従来サーメット工具１〜１０をそれぞれ製造した。
具を実施例により具体的に説明する。原料粉末として、
０．５〜２μｍの範囲内の所定の平均粒径を有するＴｉ
ＣＮ（ＴｉＣ／ＴｉＮ＝５０／５０、重量比、以下同
じ）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 Ｃ
2 粉末、（Ｔｉ，Ｗ，Ｍｏ）ＣＮ［但し、Ｔｉ／Ｗ／Ｍ
ｏ＝７０／２０／１０、Ｃ／Ｎ＝７０／３０］粉末、
（Ｔｉ，Ｔａ，Ｖ）ＣＮ［但し、Ｔｉ／Ｔａ／Ｖ＝７０
／２０／１０、Ｃ／Ｎ＝６０／４０］粉末、（Ｔｉ，Ｎ
ｂ，Ｍｏ）ＣＮ［但し、Ｔｉ／Ｎｂ／Ｍｏ＝８０／１０
／１０、Ｃ／Ｎ＝５０／５０］粉末、Ｃｏ粉末、Ｎｉ粉
末、および黒鉛（Ｃ）粉末を用意し、これら原料粉末を
それぞれ表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／ｃｍ2
の圧力で所定形状にプレス成形し、圧粉体Ａ〜Ｊを形成
した。ついで、前記圧粉体Ａ〜Ｊを以下の焼結条件、す
なわち、室温空１３００℃までを０．０５ｔｏｒｒの真
空雰囲気中、２℃／ｍｉｎ．の昇温速度で昇温し、１３
００℃に昇温後、雰囲気を５ｔｏｒｒの窒素雰囲気にか
えて同じ昇温速度で１４４０〜１４６０℃の範囲内の所
定の焼結温度まで昇温し、前記焼結温度に昇温後、雰囲
気を０．０１〜０．１ｔｏｒｒの範囲内の所定の圧力の
真空雰囲気にかえて６０分間保持し、引続いて同じ真空
雰囲気で炉冷する焼結条件で焼結することによりＩＳＯ
規格ＣＮＭＳ１２０４０８の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１〜１０をそれぞれ製造
した。また、比較の目的で、同じく上記圧粉体Ａ〜Ｊ
を、焼結温度を相対的に高い１５３０〜１５６０℃の範
囲内の所定の温度とすると共に、この焼結温度での保持
雰囲気を５〜１５ｔｏｒｒの範囲内の所定の圧力の窒素
雰囲気とする以外は同一の焼結条件で焼結することによ
り従来サーメット工具１〜１０をそれぞれ製造した。
【０００８】つぎに、この結果得られた各種のサーメッ
ト工具について、工具断面を最表面から内部に向って順
次硬さをビッカース硬さで測定して硬さピークの深さ位
置を測定し、かつ電子顕微鏡で工具断面の内部任意位置
を組織観察し、硬質相の構成およびその割合を画像解析
装置を用いて測定した。また、図１に本発明サーメット
工具８、図２に本発明サーメット工具７、そして図３に
従来サーメット工具６の電子顕微鏡による内部組織を模
式図で示した。さらに、上記の各種サーメット工具につ
いて、耐欠損性を評価する目的で、 被削材：ＪＩＳ・Ｓ２０Ｃ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．、 切込み：２ｍｍ．、 切削時間：２０分、 の条件で鋼の湿式高切込み断続切削試験を行い、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。なお、表２、３の芯部組成の欄における符号
Ａは（Ｔｉ，Ｍ）ＣＮのみ、同ＢはＴｉＣＮのみ、同Ａ
＋Ｂは（Ｔｉ，Ｍ）ＣＮとＴｉＣＮの両方の存在を示す
ものである。
ト工具について、工具断面を最表面から内部に向って順
次硬さをビッカース硬さで測定して硬さピークの深さ位
置を測定し、かつ電子顕微鏡で工具断面の内部任意位置
を組織観察し、硬質相の構成およびその割合を画像解析
装置を用いて測定した。また、図１に本発明サーメット
工具８、図２に本発明サーメット工具７、そして図３に
従来サーメット工具６の電子顕微鏡による内部組織を模
式図で示した。さらに、上記の各種サーメット工具につ
いて、耐欠損性を評価する目的で、 被削材：ＪＩＳ・Ｓ２０Ｃ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．、 切込み：２ｍｍ．、 切削時間：２０分、 の条件で鋼の湿式高切込み断続切削試験を行い、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。なお、表２、３の芯部組成の欄における符号
Ａは（Ｔｉ，Ｍ）ＣＮのみ、同ＢはＴｉＣＮのみ、同Ａ
＋Ｂは（Ｔｉ，Ｍ）ＣＮとＴｉＣＮの両方の存在を示す
ものである。
【０００９】
【表１】
【００１０】
【表２】
【００１１】
【表３】
【００１２】
【発明の効果】表２、３に示される結果から、いずれの
サーメット工具も工具表面硬化帯域を有し、さらに選択
的に内部硬さに比して硬さの低い最表面軟化帯域を有す
るが、本発明サーメット工具１〜１０は、いずれも３０
面積％以上が、表面部が不連続分布した２相構造の硬質
相で構成され、これによって表面部が完全包囲分布する
２相構造の硬質相、あるいはこの硬質相と単相構造の硬
質相で構成された従来サーメット工具１〜１０に比し
て、一段とすぐれた耐欠損性をもつ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、すぐれた耐欠損性を有するので、連続切削は勿論の
こと、断続切削を重切削条件で行った場合にも切刃に欠
けやチッピングなどの発生なく、すぐれた切削性能を長
期に亘って発揮することから、切削加工の省力化および
省エネ化に寄与し、さらにＦＡ化にも満足に対応するこ
とができるものである。
サーメット工具も工具表面硬化帯域を有し、さらに選択
的に内部硬さに比して硬さの低い最表面軟化帯域を有す
るが、本発明サーメット工具１〜１０は、いずれも３０
面積％以上が、表面部が不連続分布した２相構造の硬質
相で構成され、これによって表面部が完全包囲分布する
２相構造の硬質相、あるいはこの硬質相と単相構造の硬
質相で構成された従来サーメット工具１〜１０に比し
て、一段とすぐれた耐欠損性をもつ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、すぐれた耐欠損性を有するので、連続切削は勿論の
こと、断続切削を重切削条件で行った場合にも切刃に欠
けやチッピングなどの発生なく、すぐれた切削性能を長
期に亘って発揮することから、切削加工の省力化および
省エネ化に寄与し、さらにＦＡ化にも満足に対応するこ
とができるものである。
【図１】本発明サーメット工具８の電子顕微鏡による内
部組織を示す模式図である。
部組織を示す模式図である。
【図２】本発明サーメット工具７の電子顕微鏡による内
部組織を示す模式図である。
部組織を示す模式図である。
【図３】従来サーメット工具６の電子顕微鏡による内部
組織を示す模式図である。
組織を示す模式図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 野中 勝尚 茨城県結城郡石下町大字古間木1511番地 三菱マテリアル株式会社筑波製作所内
Claims (2)
- 【請求項１】（ａ）Ｃｏおよび／またはＮｉを主体とす
る結合相：３〜２０重量％を含有し、 残りが、ＴｉとＴｉを除く周期律表の４ａ、５ａ、及び
６ａ族金属（以下、これらを総称してＭで表す）のうち
の１種以上との炭窒化物、および／または炭窒化チタ
ン、からなる芯部と、Ｔｉと上記Ｍのうちの１種以上と
の炭窒化物からなるが、前記芯部に比してＴｉ濃度が低
く、Ｍ濃度が高い成分濃度勾配を有し、かつ前記芯部に
対して完全包囲分布する表面部とで構成された２相構造
の硬質相、および不可避不純物からなる組成、 （ｂ）並びに、工具断面を最表面から内部に向って、硬
さをビッカース硬さで順次測定した場合、工具内部硬さ
に比して高い硬さピークが工具最表面から深さ：５０μ
ｍの範囲内に表れる工具表面硬化帯域、を有する炭窒化
チタン系サーメット製切削工具において、 （ｃ）上記２相構造硬質相の１部（但し、工具内部の電
子顕微鏡組織で測定して３０面積％以上）または全部
を、芯部および表面部の組成および成分濃度勾配は同じ
であるが、芯部の１部が結合相に露出して、表面部が不
連続分布した構造の２相構造硬質相で構成したことを特
徴とする耐欠損性のすぐれた炭窒化チタン系サーメット
製切削工具。 - 【請求項２】（ａ）Ｃｏおよび／またはＮｉを主体とす
る結合相：３〜２０重量％を含有し、 さらに周期律表の４ａ、５ａ、及び６ａ族金属の炭化
物、窒化物、及び炭窒化物、並びにこれら２種以上の固
溶体のうちの１種以上からなる単相構造の硬質相：３〜
３０重量％を含有し、 残りが、ＴｉとＴｉを除く周期律表の４ａ、５ａ、及び
６ａ族金属（以下、これらを総称してＭで表す）のうち
の１種以上との炭窒化物、および／または炭窒化チタ
ン、からなる芯部と、Ｔｉと上記Ｍのうちの１種以上と
の炭窒化物からなるが、前記芯部に比してＴｉ濃度が低
く、Ｍ濃度が高い成分濃度勾配を有し、かつ前記芯部に
対して完全包囲分布する表面部とで構成された２相構造
の硬質相、および不可避不純物からなる組成、 （ｂ）並びに、工具断面を最表面から内部に向って、硬
さをビッカース硬さで順次測定した場合、工具内部硬さ
に比して高い硬さピークが工具最表面から深さ：５０μ
ｍの範囲内に表れる工具表面硬化帯域、を有する炭窒化
チタン系サーメット製切削工具において、 （ｃ）上記２相構造硬質相の１部（但し、工具内部の電
子顕微鏡組織で測定して３０面積％以上）または全部
を、芯部および表面部の組成および成分濃度勾配は同じ
であるが、芯部の１部が結合相に露出して、表面部が不
連続分布した構造の２相構造硬質相で構成したことを特
徴とする耐欠損性のすぐれた炭窒化チタン系サーメット
製切削工具。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8266018A JPH1080804A (ja) | 1996-07-18 | 1996-10-07 | 耐欠損性のすぐれた炭窒化チタン系サーメット製切削工具 |
| DE1996612376 DE69612376T2 (de) | 1996-07-18 | 1996-10-31 | Schneidblatt aus Titancarbonitrid-Cermet und Schneidblatt aus beschichtetes Cermet |
| ES96117467T ES2157383T3 (es) | 1996-07-18 | 1996-10-31 | Hoja de corte de cerametal de carbonitruro de titanio y hoja de corte de cerametal revestida. |
| EP96117467A EP0819776B1 (en) | 1996-07-18 | 1996-10-31 | Cutting blade made of titanium carbonitride-type cermet, and cutting blade made of coated cermet |
| KR1019960051326A KR100334709B1 (ko) | 1996-10-07 | 1996-10-31 | 티탄탄화질화물계서멧절삭날및코팅된서멧절삭날 |
| US08/741,904 US5766742A (en) | 1996-07-18 | 1996-10-31 | Cutting blade made of titanium carbonitride-base cermet, and cutting blade made of coated cermet |
| CNB961219203A CN1163623C (zh) | 1996-07-18 | 1996-10-31 | 碳氮化钛基的金属陶瓷制造的切削刀片 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18918496 | 1996-07-18 | ||
| JP8-189184 | 1996-07-18 | ||
| JP8266018A JPH1080804A (ja) | 1996-07-18 | 1996-10-07 | 耐欠損性のすぐれた炭窒化チタン系サーメット製切削工具 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1080804A true JPH1080804A (ja) | 1998-03-31 |
Family
ID=26505345
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8266018A Pending JPH1080804A (ja) | 1996-07-18 | 1996-10-07 | 耐欠損性のすぐれた炭窒化チタン系サーメット製切削工具 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1080804A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010110198A1 (ja) * | 2009-03-24 | 2010-09-30 | 住友電気工業株式会社 | 刃先交換型切削工具 |
-
1996
- 1996-10-07 JP JP8266018A patent/JPH1080804A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010110198A1 (ja) * | 2009-03-24 | 2010-09-30 | 住友電気工業株式会社 | 刃先交換型切削工具 |
| JP2010221351A (ja) * | 2009-03-24 | 2010-10-07 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 刃先交換型バイト用チップ |
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