JPH11229068A - 耐摩耗性にすぐれた炭窒化チタン系サーメット製切削工具 - Google Patents
耐摩耗性に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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- JPH11229068A JPH11229068A JP2707598A JP2707598A JPH11229068A JP H11229068 A JPH11229068 A JP H11229068A JP 2707598 A JP2707598 A JP 2707598A JP 2707598 A JP2707598 A JP 2707598A JP H11229068 A JPH11229068 A JP H11229068A
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- cutting tool
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 耐摩耗性に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】 炭窒化チタン系サーメット製切削工具
を、顕微鏡断面組織観察で、有芯構造を有し、これの芯
部がＴｉＣＮで構成され、その周辺部が（Ｔｉ，Ｍ）Ｃ
Ｎ（ただし、ＭはＴａ、Ｎｂ、Ｗ、およびＭｏのうちの
１種以上を示す）で構成され、かつこの有芯構造全体に
亘って５０ｎｍ以下の粒径を有するＣｏおよび／または
Ｎｉを主成分とする超微粒合金粒子が分散分布した組織
を有する第一硬質分散相：６３〜９７面積％、ＴｉＣＮ
中に５０ｎｍ以下の粒径を有するＣｏおよび／またはＮ
ｉを主成分とする超微粒合金粒子が分散分布した組織を
有する第二硬質分散相：０．１〜３０面積％、の割合を
示し、残りが、Ｃｏおよび／またはＮｉを主成分とする
結合相と不可避不純物からなる組成を有し、Ｃｏおよび
／またはＮｉの全含有量が３〜７重量％である炭窒化チ
タン系サーメットで構成する。
ト製切削工具を提供する。 【解決手段】 炭窒化チタン系サーメット製切削工具
を、顕微鏡断面組織観察で、有芯構造を有し、これの芯
部がＴｉＣＮで構成され、その周辺部が（Ｔｉ，Ｍ）Ｃ
Ｎ（ただし、ＭはＴａ、Ｎｂ、Ｗ、およびＭｏのうちの
１種以上を示す）で構成され、かつこの有芯構造全体に
亘って５０ｎｍ以下の粒径を有するＣｏおよび／または
Ｎｉを主成分とする超微粒合金粒子が分散分布した組織
を有する第一硬質分散相：６３〜９７面積％、ＴｉＣＮ
中に５０ｎｍ以下の粒径を有するＣｏおよび／またはＮ
ｉを主成分とする超微粒合金粒子が分散分布した組織を
有する第二硬質分散相：０．１〜３０面積％、の割合を
示し、残りが、Ｃｏおよび／またはＮｉを主成分とする
結合相と不可避不純物からなる組成を有し、Ｃｏおよび
／またはＮｉの全含有量が３〜７重量％である炭窒化チ
タン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、例えば鋼の切削を切削速度が５００ｍ／ｍｉ
ｎを越える高速で行っても、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、サーメット工具と云う）に関するものである。
性を有し、例えば鋼の切削を切削速度が５００ｍ／ｍｉ
ｎを越える高速で行っても、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、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、例えば特開平６−２９９２８１号
公報に示されるように、顕微鏡断面組織観察で、有芯構
造を有し、これの芯部がＴｉＣＮで構成され、その周辺
部がＴｉと、Ｔａ、Ｎｂ、Ｗ、およびＭｏ（以下、これ
らを総称して「Ｍ」で表わす）のうちの１種以上との複
合炭窒化物［以下、（Ｔｉ，Ｍ）ＣＮで示す］で構成さ
れた第一硬質分散相：４０〜９５面積％、単一相構造の
炭窒化チタン（以下、ＴｉＣＮで示す）からなる第二硬
質分散相：０．１〜３０面積％、の割合を示し、残り
が、Ｃｏおよび／またはＮｉを主成分とする結合相と不
可避不純物物からなる組成を有し、Ｃｏおよび／または
Ｎｉの全含有量が８〜３０重量％である炭窒化チタン系
サーメット（以下、単にサーメットと云う）で構成され
たサーメット工具が知られており、これが主に鋼などの
連続切削や断続切削に用いられることも良く知られると
ころである。
公報に示されるように、顕微鏡断面組織観察で、有芯構
造を有し、これの芯部がＴｉＣＮで構成され、その周辺
部がＴｉと、Ｔａ、Ｎｂ、Ｗ、およびＭｏ（以下、これ
らを総称して「Ｍ」で表わす）のうちの１種以上との複
合炭窒化物［以下、（Ｔｉ，Ｍ）ＣＮで示す］で構成さ
れた第一硬質分散相：４０〜９５面積％、単一相構造の
炭窒化チタン（以下、ＴｉＣＮで示す）からなる第二硬
質分散相：０．１〜３０面積％、の割合を示し、残り
が、Ｃｏおよび／またはＮｉを主成分とする結合相と不
可避不純物物からなる組成を有し、Ｃｏおよび／または
Ｎｉの全含有量が８〜３０重量％である炭窒化チタン系
サーメット（以下、単にサーメットと云う）で構成され
たサーメット工具が知られており、これが主に鋼などの
連続切削や断続切削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、近年の切削装置
の高性能化および高出力化はめざましく、かつ切削加工
の省力化および省エネ化に対する要求も強く、これに伴
い、切削は高速化の傾向を強め、５００ｍ／ｍｉｎを越
えた切削速度での切削加工を行う傾向にあるが、上記の
従来サーメット工具をこのような高速切削に用いると切
刃の摩耗進行が速く、この結果比較的短時間で使用寿命
に至るのが現状である。
の高性能化および高出力化はめざましく、かつ切削加工
の省力化および省エネ化に対する要求も強く、これに伴
い、切削は高速化の傾向を強め、５００ｍ／ｍｉｎを越
えた切削速度での切削加工を行う傾向にあるが、上記の
従来サーメット工具をこのような高速切削に用いると切
刃の摩耗進行が速く、この結果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、これの耐摩耗性向上を図るべく研究を行った結
果、 （ａ）一般にサーメット工具の耐摩耗性を向上させるに
は、結合相の主成分であるＣｏおよび／またはＮｉの含
有量を相対的に低くする必要があるが、上記従来サーメ
ット工具のＣｏおよびＮｉの含有量である８〜３０重量
％を８重量％未満に低減すると焼結性が著しく低下し、
所定の強度を得ることができず、通常の条件での切削加
工でも切刃に欠けやチッピングが発生し、短い使用寿命
しか示さないこと。 （ｂ）しかし、サーメット工具におけるＣｏおよびＮｉ
を結合相にだけ存在させるのではなく、これをサーメッ
ト工具を構成する第一硬質分散相および第二硬質分散相
の内部にも分散分布した状態で存在させると、前記両硬
質分散相自体の焼結性が向上することから、サーメット
工具は、Ｃｏおよび／またはＮｉの全含有量を８重量％
未満に低減しても、Ｃｏおよび／またはＮｉを８〜３０
重量％含有した場合と変わらない所定の強度をもつよう
になること。 （ｃ）上記硬質分散相および第二硬質分散相の内部にも
Ｃｏおよび／またはＮｉが分散分布したサーメット工具
は、従来サーメット工具の製造に際して、原料粉末とし
て使用されているＴｉＣＮ粉末、さらにＣｏ粉末および
／またはＮｉ粉末にかわって、基本的に、いずれも所定
割合の酸化チタン（以下、ＴｉＯ2 で示す）粉末とカー
ボンブラック（以下、Ｃ．Ｂ．で示す）粉末に、例えば
Ｃｏ源としての硝酸コバルトおよび／またはＮｉ源とし
ての硝酸ニッケルを溶解させた蒸留水を溶媒として加え
て混合し、乾燥した後、成形し、これに、例えば窒素雰
囲気中、１７５０℃に４時間３０分保持した後、２００
０℃に昇温し、この温度に３０分間保持の条件で製造し
たＴｉＣＮとＣｏおよび／またはＮｉの混合組織を有す
る複合粉末を原料粉末として用いることによって製造で
き、この結果製造されたサーメット工具は、これを構成
するサーメットの上記第一硬質分散相および第二硬質分
散相中に、顕微鏡断面組織観察で５０ｎｍ以下の粒径を
もったＣｏおよび／またはＮｉを主成分とする超微粒合
金粒子が分散分布した組織をもつようになり、耐摩耗性
を向上させる目的で、Ｃｏおよび／またはＮｉの全含有
量を３〜７重量％に低減しても通常の条件は勿論のこ
と、高速切削でも切刃に欠けやチッピングの発生なく、
すぐれた切削性能を長期に亘って発揮するようになるこ
と。 以上（ａ）〜（ｃ）に示される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、これの耐摩耗性向上を図るべく研究を行った結
果、 （ａ）一般にサーメット工具の耐摩耗性を向上させるに
は、結合相の主成分であるＣｏおよび／またはＮｉの含
有量を相対的に低くする必要があるが、上記従来サーメ
ット工具のＣｏおよびＮｉの含有量である８〜３０重量
％を８重量％未満に低減すると焼結性が著しく低下し、
所定の強度を得ることができず、通常の条件での切削加
工でも切刃に欠けやチッピングが発生し、短い使用寿命
しか示さないこと。 （ｂ）しかし、サーメット工具におけるＣｏおよびＮｉ
を結合相にだけ存在させるのではなく、これをサーメッ
ト工具を構成する第一硬質分散相および第二硬質分散相
の内部にも分散分布した状態で存在させると、前記両硬
質分散相自体の焼結性が向上することから、サーメット
工具は、Ｃｏおよび／またはＮｉの全含有量を８重量％
未満に低減しても、Ｃｏおよび／またはＮｉを８〜３０
重量％含有した場合と変わらない所定の強度をもつよう
になること。 （ｃ）上記硬質分散相および第二硬質分散相の内部にも
Ｃｏおよび／またはＮｉが分散分布したサーメット工具
は、従来サーメット工具の製造に際して、原料粉末とし
て使用されているＴｉＣＮ粉末、さらにＣｏ粉末および
／またはＮｉ粉末にかわって、基本的に、いずれも所定
割合の酸化チタン（以下、ＴｉＯ2 で示す）粉末とカー
ボンブラック（以下、Ｃ．Ｂ．で示す）粉末に、例えば
Ｃｏ源としての硝酸コバルトおよび／またはＮｉ源とし
ての硝酸ニッケルを溶解させた蒸留水を溶媒として加え
て混合し、乾燥した後、成形し、これに、例えば窒素雰
囲気中、１７５０℃に４時間３０分保持した後、２００
０℃に昇温し、この温度に３０分間保持の条件で製造し
たＴｉＣＮとＣｏおよび／またはＮｉの混合組織を有す
る複合粉末を原料粉末として用いることによって製造で
き、この結果製造されたサーメット工具は、これを構成
するサーメットの上記第一硬質分散相および第二硬質分
散相中に、顕微鏡断面組織観察で５０ｎｍ以下の粒径を
もったＣｏおよび／またはＮｉを主成分とする超微粒合
金粒子が分散分布した組織をもつようになり、耐摩耗性
を向上させる目的で、Ｃｏおよび／またはＮｉの全含有
量を３〜７重量％に低減しても通常の条件は勿論のこ
と、高速切削でも切刃に欠けやチッピングの発生なく、
すぐれた切削性能を長期に亘って発揮するようになるこ
と。 以上（ａ）〜（ｃ）に示される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成
されたものであって、顕微鏡断面組織観察で、有芯構造
を有し、これの芯部がＴｉＣＮで構成され、その周辺部
が（Ｔｉ，Ｍ）ＣＮで構成され、かつこの有芯構造全体
に亘って５０ｎｍ以下の粒径を有するＣｏおよび／また
はＮｉを主成分とする超微粒合金粒子が分散分布した組
織を有する第一硬質分散相：６３〜９７面積％、ＴｉＣ
Ｎ中に５０ｎｍ以下の粒径を有するＣｏおよび／または
Ｎｉを主成分とする超微粒合金粒子が分散分布した組織
を有する第二硬質分散相：０．１〜３０面積％、の割合
を示し、残りが、Ｃｏおよび／またはＮｉを主成分とす
る結合相と不可避不純物からなる組成を有し、Ｃｏおよ
び／またはＮｉの全含有量が３〜７重量％であるサーメ
ットで構成してなる、耐摩耗性に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、顕微鏡断面組織観察で、有芯構造
を有し、これの芯部がＴｉＣＮで構成され、その周辺部
が（Ｔｉ，Ｍ）ＣＮで構成され、かつこの有芯構造全体
に亘って５０ｎｍ以下の粒径を有するＣｏおよび／また
はＮｉを主成分とする超微粒合金粒子が分散分布した組
織を有する第一硬質分散相：６３〜９７面積％、ＴｉＣ
Ｎ中に５０ｎｍ以下の粒径を有するＣｏおよび／または
Ｎｉを主成分とする超微粒合金粒子が分散分布した組織
を有する第二硬質分散相：０．１〜３０面積％、の割合
を示し、残りが、Ｃｏおよび／またはＮｉを主成分とす
る結合相と不可避不純物からなる組成を有し、Ｃｏおよ
び／またはＮｉの全含有量が３〜７重量％であるサーメ
ットで構成してなる、耐摩耗性にすぐれたサーメット工
具に特徴を有するものである。
【０００６】つぎに、この発明のサーメット工具におい
て、これを構成するサーメットの組成を上記の通りに限
定した理由を説明する。 （ａ）第一硬質分散相 第一硬質分散相の周辺部を構成する（Ｔｉ，Ｍ）ＣＮ
は、ＴｉＣＮにＭ成分を固溶させたものからなるので、
ＴｉＣＮのもつ高硬度に比して硬さは低いが高靭性をも
つものであり、したがって第一硬質分散相の含有によっ
てサーメット工具は、芯部による高硬度を保持した状態
で靭性が向上したものになり、この結果切削工具に高靭
性が要求される断続切削や、高切り込みおよび高送りな
どの重切削に際しても切刃に欠けやチッピング（微小欠
け）などが発生するのが抑制されるようになるが、その
割合が６３面積％未満では、第一硬質分散相によっても
たらされる作用を十分に発揮することができず、一方そ
の割合が９７面積％を越えると耐摩耗性に低下傾向が現
れるようになることから、その割合を６３〜９７面積
％、望ましくは７５〜９０面積％と定めた。
て、これを構成するサーメットの組成を上記の通りに限
定した理由を説明する。 （ａ）第一硬質分散相 第一硬質分散相の周辺部を構成する（Ｔｉ，Ｍ）ＣＮ
は、ＴｉＣＮにＭ成分を固溶させたものからなるので、
ＴｉＣＮのもつ高硬度に比して硬さは低いが高靭性をも
つものであり、したがって第一硬質分散相の含有によっ
てサーメット工具は、芯部による高硬度を保持した状態
で靭性が向上したものになり、この結果切削工具に高靭
性が要求される断続切削や、高切り込みおよび高送りな
どの重切削に際しても切刃に欠けやチッピング（微小欠
け）などが発生するのが抑制されるようになるが、その
割合が６３面積％未満では、第一硬質分散相によっても
たらされる作用を十分に発揮することができず、一方そ
の割合が９７面積％を越えると耐摩耗性に低下傾向が現
れるようになることから、その割合を６３〜９７面積
％、望ましくは７５〜９０面積％と定めた。
【０００７】（ｂ）第二硬質分散相 第二硬質分散相には、これを構成するＴｉＣＮのもつ高
硬度によってサーメット工具の耐摩耗性を向上させる作
用があるが、その割合が０．１面積％未満では、所望の
耐摩耗性向上効果が得られず、一方その割合が３０面積
％を越えると靭性が急激に低下するようになることか
ら、その割合を０．１〜３０面積％、望ましくは５〜２
０面積％と定めた。
硬度によってサーメット工具の耐摩耗性を向上させる作
用があるが、その割合が０．１面積％未満では、所望の
耐摩耗性向上効果が得られず、一方その割合が３０面積
％を越えると靭性が急激に低下するようになることか
ら、その割合を０．１〜３０面積％、望ましくは５〜２
０面積％と定めた。
【０００８】（ｃ）ＣｏおよびＮｉ これらの成分は、焼結性を向上させ、もってサーメット
工具に所定の強度を確保するのに不可欠の成分である
が、その含有量が３重量％未満では、これらの成分が上
記の通り第一硬質分散相および第二硬質分散相中に超微
粒合金粒子として分散分布しても十分な焼結性を確保す
ることができず、一方その含有量が７重量％を越える
と、特に高速切削で急激な耐摩耗性低下をきたすように
なることから、その含有量を３〜７重量％と定めた。さ
らに、第一硬質分散相および第二硬質分散相中に分散分
布する超微粒合金粒子の粒径および分布密度は、上記の
ＴｉＣＮとＣｏおよび／またはＮｉの混合組織を有する
複合粉末の製造に際して、これに用いられるＴｉＯ2 粉
末とＣ．Ｂ．粉末の平均粒径、並びにその製造条件を調
整することにより制御されるが、いずれの場合でも粒径
が５０ｎｍを越えた超微粒合金粒子が存在するようにな
ると、硬さが低下し、耐摩耗性低下が避けられなくなる
ことから、超微粒子の粒径を５０ｎｍ以下とした。
工具に所定の強度を確保するのに不可欠の成分である
が、その含有量が３重量％未満では、これらの成分が上
記の通り第一硬質分散相および第二硬質分散相中に超微
粒合金粒子として分散分布しても十分な焼結性を確保す
ることができず、一方その含有量が７重量％を越える
と、特に高速切削で急激な耐摩耗性低下をきたすように
なることから、その含有量を３〜７重量％と定めた。さ
らに、第一硬質分散相および第二硬質分散相中に分散分
布する超微粒合金粒子の粒径および分布密度は、上記の
ＴｉＣＮとＣｏおよび／またはＮｉの混合組織を有する
複合粉末の製造に際して、これに用いられるＴｉＯ2 粉
末とＣ．Ｂ．粉末の平均粒径、並びにその製造条件を調
整することにより制御されるが、いずれの場合でも粒径
が５０ｎｍを越えた超微粒合金粒子が存在するようにな
ると、硬さが低下し、耐摩耗性低下が避けられなくなる
ことから、超微粒子の粒径を５０ｎｍ以下とした。
【０００９】
【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。まず、平均粒径：
１．４μｍのＴｉＯ2 粉末と同０．１μｍのＣ．Ｂ．粉
末、さらに溶媒として所定量の硝酸コバルト［Ｃｏ（Ｎ
Ｏ3 ）2 ・６Ｈ2 Ｏ］および／または硝酸ニッケル［Ｎ
ｉ（ＮＯ3 ）2 ・６Ｈ2 Ｏ］を溶解した蒸留水を用意
し、これらＴｉＯ2 粉末とＣ．Ｂ．粉末、さらに溶媒を
所定の配合割合でボールミル中に装入し、７２時間湿式
混合し、乾燥した後、窒素雰囲気中、１７５０℃に４時
間３０分保持した後、２０００℃に昇温し、この温度に
３０分間保持の条件で表１に示される組成および平均粒
径を有するＴｉＣＮとＣｏおよび／またはＮｉの混合組
織を有する複合粉末Ａ〜Ｅを原料粉末としてそれぞれ製
造した。
具を実施例により具体的に説明する。まず、平均粒径：
１．４μｍのＴｉＯ2 粉末と同０．１μｍのＣ．Ｂ．粉
末、さらに溶媒として所定量の硝酸コバルト［Ｃｏ（Ｎ
Ｏ3 ）2 ・６Ｈ2 Ｏ］および／または硝酸ニッケル［Ｎ
ｉ（ＮＯ3 ）2 ・６Ｈ2 Ｏ］を溶解した蒸留水を用意
し、これらＴｉＯ2 粉末とＣ．Ｂ．粉末、さらに溶媒を
所定の配合割合でボールミル中に装入し、７２時間湿式
混合し、乾燥した後、窒素雰囲気中、１７５０℃に４時
間３０分保持した後、２０００℃に昇温し、この温度に
３０分間保持の条件で表１に示される組成および平均粒
径を有するＴｉＣＮとＣｏおよび／またはＮｉの混合組
織を有する複合粉末Ａ〜Ｅを原料粉末としてそれぞれ製
造した。
【００１０】さらに、原料粉末として、いずれも０．５
〜２．０μｍの範囲内の所定の平均粒径を有するＴａＣ
粉末、ＮｂＣ粉末、ＷＣ粉末、Ｍｏ2 Ｃ粉末、黒鉛
（Ｃ）粉末、Ｃｏ粉末、およびＮｉ粉末を用意し、これ
らの原料粉末を、上記の複合粉末Ａ〜Ｅのそれぞれに、
表２に示される割合で配合し、ボールミルで２４時間湿
式混合粉砕し、乾燥した後、１ｔｏｎ／ｃｍ2 の圧力で
圧粉体にプレス成形し、この圧粉体を以下の条件、すな
わち室温から１３００℃までを０．０５Ｔｏｒｒの真空
雰囲気中、２℃／ｍｉｎの昇温速度で昇温し、１３００
℃に昇温後、雰囲気を１０Ｔｏｒｒの窒素雰囲気にかえ
て同じ昇温速度で１３８０〜１４６０℃の範囲内の所定
の温度まで昇温し、前記焼結温度に昇温後、窒素雰囲気
を０．５〜３０Ｔｏｒｒの範囲内の所定の圧力に調整し
た上で、６０分間保持し、引き続いて真空雰囲気で炉冷
する条件で焼結することにより、ＩＳＯ規格ＣＮＭＧ１
２０４０８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１〜７をそれぞれ製造した。また、比較
の目的で、原料粉末として、上記の複合粉末Ａ〜Ｅの代
わりに、平均粒径：１．５μｍのＴｉＣＮ粉末、同１．
２μｍのＣｏ粉末、および同１．４μｍのＮｉ粉末を用
い、これら原料粉末を表２に示される配合組成に配合す
る以外は、同一の条件で従来サーメット工具１〜７をそ
れぞれ製造した。
〜２．０μｍの範囲内の所定の平均粒径を有するＴａＣ
粉末、ＮｂＣ粉末、ＷＣ粉末、Ｍｏ2 Ｃ粉末、黒鉛
（Ｃ）粉末、Ｃｏ粉末、およびＮｉ粉末を用意し、これ
らの原料粉末を、上記の複合粉末Ａ〜Ｅのそれぞれに、
表２に示される割合で配合し、ボールミルで２４時間湿
式混合粉砕し、乾燥した後、１ｔｏｎ／ｃｍ2 の圧力で
圧粉体にプレス成形し、この圧粉体を以下の条件、すな
わち室温から１３００℃までを０．０５Ｔｏｒｒの真空
雰囲気中、２℃／ｍｉｎの昇温速度で昇温し、１３００
℃に昇温後、雰囲気を１０Ｔｏｒｒの窒素雰囲気にかえ
て同じ昇温速度で１３８０〜１４６０℃の範囲内の所定
の温度まで昇温し、前記焼結温度に昇温後、窒素雰囲気
を０．５〜３０Ｔｏｒｒの範囲内の所定の圧力に調整し
た上で、６０分間保持し、引き続いて真空雰囲気で炉冷
する条件で焼結することにより、ＩＳＯ規格ＣＮＭＧ１
２０４０８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１〜７をそれぞれ製造した。また、比較
の目的で、原料粉末として、上記の複合粉末Ａ〜Ｅの代
わりに、平均粒径：１．５μｍのＴｉＣＮ粉末、同１．
２μｍのＣｏ粉末、および同１．４μｍのＮｉ粉末を用
い、これら原料粉末を表２に示される配合組成に配合す
る以外は、同一の条件で従来サーメット工具１〜７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、ロックウエル硬さ（Ａスケール）を測定し、ま
た、その任意断面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）にて組
織観察し、第一硬質分散相と第二硬質分散相の割合を画
像解析により測定した。さらに透過型電子顕微鏡（ＴＥ
Ｍ）を用い、３５万倍の倍率にて前記第一硬質分散相お
よび第二硬質分散相の超微粒合金粒子の有無を観察し、
超微粒合金粒子が存在する場合は最大粒径を測定すると
共に、これを構成する主体成分をエネルギー分散型Ｘ線
分光装置（ＥＤＳ）を用いて判定した。
ついて、ロックウエル硬さ（Ａスケール）を測定し、ま
た、その任意断面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）にて組
織観察し、第一硬質分散相と第二硬質分散相の割合を画
像解析により測定した。さらに透過型電子顕微鏡（ＴＥ
Ｍ）を用い、３５万倍の倍率にて前記第一硬質分散相お
よび第二硬質分散相の超微粒合金粒子の有無を観察し、
超微粒合金粒子が存在する場合は最大粒径を測定すると
共に、これを構成する主体成分をエネルギー分散型Ｘ線
分光装置（ＥＤＳ）を用いて判定した。
【００１２】また、上記の各種サーメット工具につい
て、 被削材：ＪＩＳ・Ｓ２０Ｃの丸棒、 切削速度：５００ｍ／ｍｉｎ、 送り：０．２ｍｍ／ｒｅｖ、 切ｌ込み：２．５ｍｍ、 の条件で炭素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。これらの測定結果を表３に示した。
て、 被削材：ＪＩＳ・Ｓ２０Ｃの丸棒、 切削速度：５００ｍ／ｍｉｎ、 送り：０．２ｍｍ／ｒｅｖ、 切ｌ込み：２．５ｍｍ、 の条件で炭素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。これらの測定結果を表３に示した。
【００１３】
【表１】
【００１４】
【表２】
【００１５】
【表３】
【００１６】
【発明の効果】表３に示される結果から、本発明サーメ
ット工具１〜７は、いずれもＣｏおよび／またはＮｉの
含有量が相対的に低い３〜７重量％であるにもかかわら
ず、Ｃｏおよび／またはＮｉが結合相中に含有すると共
に、第一硬質分散相および第二硬質分散相中に分散分布
する超微粒合金粒子としても含有するので、高速切削で
も切刃に欠けやチッピングの発生なく、結合相中にのみ
相対的に高い１０〜１４重量％の割合で含有する従来サ
ーメット工具１〜７に比して、一段とすぐれた耐摩耗性
を発揮す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、通常の条件での切削は勿論のこ
と、高速切削でもすぐれた切削性能長期に亘って発揮す
るものであり、切削加工の省力化および省エネ化に十分
満足に対応することができるものである。
ット工具１〜７は、いずれもＣｏおよび／またはＮｉの
含有量が相対的に低い３〜７重量％であるにもかかわら
ず、Ｃｏおよび／またはＮｉが結合相中に含有すると共
に、第一硬質分散相および第二硬質分散相中に分散分布
する超微粒合金粒子としても含有するので、高速切削で
も切刃に欠けやチッピングの発生なく、結合相中にのみ
相対的に高い１０〜１４重量％の割合で含有する従来サ
ーメット工具１〜７に比して、一段とすぐれた耐摩耗性
を発揮す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、通常の条件での切削は勿論のこ
と、高速切削でもすぐれた切削性能長期に亘って発揮す
るものであり、切削加工の省力化および省エネ化に十分
満足に対応することができるものである。
Claims (1)
- 【請求項１】 顕微鏡断面組織観察で、 有芯構造を有し、これの芯部が炭窒化チタンで構成さ
れ、その周辺部がＴｉと、Ｔａ、Ｎｂ、Ｗ、およびＭｏ
のうちの１種以上との複合炭窒化物で構成され、かつこ
の有芯構造全体に亘って５０ｎｍ以下の粒径を有するＣ
ｏおよび／またはＮｉを主成分とする超微粒合金粒子が
分散分布した組織を有する第一硬質分散相：６３〜９７
面積％、 炭窒化チタン中に５０ｎｍ以下の粒径を有するＣｏおよ
び／またはＮｉを主成分とする超微粒合金粒子が分散分
布した組織を有する第二硬質分散相：０．１〜３０面積
％、の割合を示し、残りが、Ｃｏおよび／またはＮｉを
主成分とする結合相と不可避不純物からなる組成を有
し、Ｃｏおよび／またはＮｉの全含有量が３〜７重量％
である炭窒化チタン系サーメットで構成したことを特徴
とする耐摩耗性にすぐれた炭窒化チタン系サーメット製
切削工具。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2707598A JPH11229068A (ja) | 1998-02-09 | 1998-02-09 | 耐摩耗性にすぐれた炭窒化チタン系サーメット製切削工具 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2707598A JPH11229068A (ja) | 1998-02-09 | 1998-02-09 | 耐摩耗性に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 |
|---|---|
| JPH11229068A true JPH11229068A (ja) | 1999-08-24 |
Family
ID=12210962
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2707598A Withdrawn JPH11229068A (ja) | 1998-02-09 | 1998-02-09 | 耐摩耗性に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) | JPH11229068A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006100939A1 (ja) * | 2005-03-18 | 2006-09-28 | Kyocera Corporation | ＴｉＣＮ基サーメットおよび切削工具ならびにこれを用いた被削物の製造方法 |
| CN109457162A (zh) * | 2018-12-29 | 2019-03-12 | 重庆文理学院 | 一种Ti(C,N)基超硬金属复合材料及其制备方法 |
-
1998
- 1998-02-09 JP JP2707598A patent/JPH11229068A/ja not_active Withdrawn
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006100939A1 (ja) * | 2005-03-18 | 2006-09-28 | Kyocera Corporation | ＴｉＣＮ基サーメットおよび切削工具ならびにこれを用いた被削物の製造方法 |
| JPWO2006100939A1 (ja) * | 2005-03-18 | 2008-09-04 | 京セラ株式会社 | ＴｉＣＮ基サーメットおよび切削工具ならびにこれを用いた被削物の製造方法 |
| JP4607954B2 (ja) * | 2005-03-18 | 2011-01-05 | 京セラ株式会社 | ＴｉＣＮ基サーメットおよび切削工具ならびにこれを用いた被削物の製造方法 |
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