JPH1158104A - 耐欠損性のすぐれた表面被覆超硬合金製切削工具 - Google Patents
耐欠損性のすぐれた表面被覆超硬合金製切削工具Info
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- JPH1158104A JPH1158104A JP22913297A JP22913297A JPH1158104A JP H1158104 A JPH1158104 A JP H1158104A JP 22913297 A JP22913297 A JP 22913297A JP 22913297 A JP22913297 A JP 22913297A JP H1158104 A JPH1158104 A JP H1158104A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 耐欠損性のすぐれた表面被覆超硬合金製切削
工具を提供する。 【解決手段】 ＷＣ基超硬合金基体の表面に、ＴｉＣ
層、ＴｉＮ層、ＴｉＣＮ層、ＴｉＣＯ層、ＴｉＮＯ層、
およびＴｉＣＮＯ層のうちの１種または２種以上からな
るＴｉ化合物内層と、Ａｌ2 Ｏ3 外層とで構成された硬
質被覆層を３〜３０μｍの平均層厚で化学蒸着および／
または物理蒸着してなる表面被覆超硬合金製切削工具に
おいて、上記Ａｌ2 Ｏ3 外層が、切刃ノーズ部における
切刃稜線部に最小膜厚部があり、かつ逃げ面と切刃稜線
部の境界から前記最小膜厚部に向って膜厚が連続的に減
少し、前記最小膜厚部からランド部終点に向って膜厚が
連続的に増加する膜厚変化構造を有し、さらに前記膜厚
変化構造における前記逃げ面と切刃稜線部の境界部の膜
厚を１〜１０μｍ、前記最小膜厚部の膜厚を０．１〜５
μｍ、ランド部と切刃稜線部の境界部の膜厚を０．３〜
７μｍとしてなる。
工具を提供する。 【解決手段】 ＷＣ基超硬合金基体の表面に、ＴｉＣ
層、ＴｉＮ層、ＴｉＣＮ層、ＴｉＣＯ層、ＴｉＮＯ層、
およびＴｉＣＮＯ層のうちの１種または２種以上からな
るＴｉ化合物内層と、Ａｌ2 Ｏ3 外層とで構成された硬
質被覆層を３〜３０μｍの平均層厚で化学蒸着および／
または物理蒸着してなる表面被覆超硬合金製切削工具に
おいて、上記Ａｌ2 Ｏ3 外層が、切刃ノーズ部における
切刃稜線部に最小膜厚部があり、かつ逃げ面と切刃稜線
部の境界から前記最小膜厚部に向って膜厚が連続的に減
少し、前記最小膜厚部からランド部終点に向って膜厚が
連続的に増加する膜厚変化構造を有し、さらに前記膜厚
変化構造における前記逃げ面と切刃稜線部の境界部の膜
厚を１〜１０μｍ、前記最小膜厚部の膜厚を０．１〜５
μｍ、ランド部と切刃稜線部の境界部の膜厚を０．３〜
７μｍとしてなる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、例えばステンレ
ス鋼、さらにインコネルやハステロイなどの耐熱合金な
どの難削材の断続切削を高送りや高切り込みなどの重切
削化条件で行った場合にも、すぐれた耐欠損性を発揮す
る表面被覆超硬合金製切削工具（以下、被覆超硬工具と
いう）に関するものである。
ス鋼、さらにインコネルやハステロイなどの耐熱合金な
どの難削材の断続切削を高送りや高切り込みなどの重切
削化条件で行った場合にも、すぐれた耐欠損性を発揮す
る表面被覆超硬合金製切削工具（以下、被覆超硬工具と
いう）に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、一般に、被覆超硬工具が、図３に
概略平面図で、また図４に切刃ノーズ部の要部概略縦断
面図で例示される通り、炭化タングステン基超硬合金基
体（以下、超硬基体という）の表面に、炭化チタン（以
下、ＴｉＣで示す）層、窒化チタン（以下、同じくＴｉ
Ｎで示す）層、炭窒化チタン（以下、ＴｉＣＮで示す）
層、炭酸化チタン（以下、ＴｉＣＯで示す）層、窒酸化
チタン（以下、ＴｉＮＯで示す）層、および炭窒酸化チ
タン（以下、ＴｉＣＮＯで示す）層のうちの１種または
２種以上からなるＴｉ化合物内層と、Ａｌ2 Ｏ3 外層と
で構成された硬質被覆層を３〜３０μｍの平均層厚で化
学蒸着および／または物理蒸着してなる被覆超硬工具が
知られており、またこの被覆超硬工具が、例えば鋼や鋳
鉄などの連続切削や断続切削に用いられていることも知
られている。
概略平面図で、また図４に切刃ノーズ部の要部概略縦断
面図で例示される通り、炭化タングステン基超硬合金基
体（以下、超硬基体という）の表面に、炭化チタン（以
下、ＴｉＣで示す）層、窒化チタン（以下、同じくＴｉ
Ｎで示す）層、炭窒化チタン（以下、ＴｉＣＮで示す）
層、炭酸化チタン（以下、ＴｉＣＯで示す）層、窒酸化
チタン（以下、ＴｉＮＯで示す）層、および炭窒酸化チ
タン（以下、ＴｉＣＮＯで示す）層のうちの１種または
２種以上からなるＴｉ化合物内層と、Ａｌ2 Ｏ3 外層と
で構成された硬質被覆層を３〜３０μｍの平均層厚で化
学蒸着および／または物理蒸着してなる被覆超硬工具が
知られており、またこの被覆超硬工具が、例えば鋼や鋳
鉄などの連続切削や断続切削に用いられていることも知
られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】一方、近年の切削機械
の高性能化および高出力化はめざましく、かつ省力化に
対する要求も強く、これに伴い、切削加工は高速化およ
び高送りや高切り込みなどの重切削化の傾向にあるが、
上記の従来被覆超硬工具においては、これを例えばステ
ンレス鋼、さらにインコネルやハステロイなどの耐熱合
金などの難削材の断続切削を、高送りや高切り込みなど
の重切削化条件で行なう切削に用いると、硬質被覆層を
構成するＡｌ2 Ｏ3 外層はすぐれた耐摩耗性と耐熱性を
もつものの、脆性の高いものであるために、切刃ノーズ
部に欠けやチッピングなどの欠損が発生し易く、これが
原因で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、切削加工は高速化およ
び高送りや高切り込みなどの重切削化の傾向にあるが、
上記の従来被覆超硬工具においては、これを例えばステ
ンレス鋼、さらにインコネルやハステロイなどの耐熱合
金などの難削材の断続切削を、高送りや高切り込みなど
の重切削化条件で行なう切削に用いると、硬質被覆層を
構成するＡｌ2 Ｏ3 外層はすぐれた耐摩耗性と耐熱性を
もつものの、脆性の高いものであるために、切刃ノーズ
部に欠けやチッピングなどの欠損が発生し易く、これが
原因で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、耐欠損性のすぐれた被覆超硬工
具を開発すべく研究を行った結果、被覆超硬工具の硬質
被覆層を構成するＡｌ 2 Ｏ3 外層の膜厚に、図１の切刃
ノーズ部の要部概略縦断面図および図２の切刃ノーズ部
のＡｌ2 Ｏ3 外層の膜厚変化曲線図に示される通り、切
刃ノーズ部の切刃稜線部に最小膜厚部があり、かつ逃げ
面と切刃稜線部の境界から前記最小膜厚部に向って膜厚
が連続的に減少し、前記最小膜厚部からランド部終点に
向って膜厚が連続的に増加する膜厚変化を付与し、さら
に前記変化膜厚における前記逃げ面と切刃稜線部の境界
部の膜厚を１〜１０μｍ、前記最小膜厚部の膜厚を０．
１〜５μｍ、ランド部と切刃稜線部の境界部の膜厚を
０．３〜７μｍとすると、この結果の膜厚変化構造を有
するＡｌ2 Ｏ3 外層が硬質被覆層を構成する被覆超硬工
具においては、特に断続切削における切刃ノーズ部に対
する切削衝撃が著しく緩和され、かつ切粉の流れがきわ
めてスムースになることから、難削材であるステンレス
鋼や耐熱合金などの断続切削を高送りや高切り込みなど
の重切削化条件で行っても切刃ノーズ部に欠けやチッピ
ングなどの発生なく、すぐれた切削性能を長期に亘って
発揮するという研究結果を得たのである。
上述のような観点から、耐欠損性のすぐれた被覆超硬工
具を開発すべく研究を行った結果、被覆超硬工具の硬質
被覆層を構成するＡｌ 2 Ｏ3 外層の膜厚に、図１の切刃
ノーズ部の要部概略縦断面図および図２の切刃ノーズ部
のＡｌ2 Ｏ3 外層の膜厚変化曲線図に示される通り、切
刃ノーズ部の切刃稜線部に最小膜厚部があり、かつ逃げ
面と切刃稜線部の境界から前記最小膜厚部に向って膜厚
が連続的に減少し、前記最小膜厚部からランド部終点に
向って膜厚が連続的に増加する膜厚変化を付与し、さら
に前記変化膜厚における前記逃げ面と切刃稜線部の境界
部の膜厚を１〜１０μｍ、前記最小膜厚部の膜厚を０．
１〜５μｍ、ランド部と切刃稜線部の境界部の膜厚を
０．３〜７μｍとすると、この結果の膜厚変化構造を有
するＡｌ2 Ｏ3 外層が硬質被覆層を構成する被覆超硬工
具においては、特に断続切削における切刃ノーズ部に対
する切削衝撃が著しく緩和され、かつ切粉の流れがきわ
めてスムースになることから、難削材であるステンレス
鋼や耐熱合金などの断続切削を高送りや高切り込みなど
の重切削化条件で行っても切刃ノーズ部に欠けやチッピ
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、超硬基体の表面に、ＴｉＣ層、Ｔ
ｉＮ層、ＴｉＣＮ層、ＴｉＣＯ層、ＴｉＮＯ層、および
ＴｉＣＮＯ層のうちの１種または２種以上からなるＴｉ
化合物内層と、Ａｌ2 Ｏ3 外層とで構成された硬質被覆
層を３〜３０μｍの平均層厚で化学蒸着および／または
物理蒸着してなる被覆超硬工具において、上記Ａｌ2 Ｏ
3 外層が、切刃ノーズ部における切刃稜線部に最小膜厚
部があり、かつ逃げ面と切刃稜線部の境界から前記最小
膜厚部に向って膜厚が連続的に減少し、前記最小膜厚部
からランド部終点に向って膜厚が連続的に増加する膜厚
変化構造を有し、さらに前記膜厚変化構造における前記
逃げ面と切刃稜線部の境界部の膜厚を１〜１０μｍ、前
記最小膜厚部の膜厚を０．１〜５μｍ、ランド部と切刃
稜線部の境界部の膜厚を０．３〜７μｍとしてなる、耐
欠損性のすぐれた被覆超硬工具に特徴を有するものであ
る。
されたものであって、超硬基体の表面に、ＴｉＣ層、Ｔ
ｉＮ層、ＴｉＣＮ層、ＴｉＣＯ層、ＴｉＮＯ層、および
ＴｉＣＮＯ層のうちの１種または２種以上からなるＴｉ
化合物内層と、Ａｌ2 Ｏ3 外層とで構成された硬質被覆
層を３〜３０μｍの平均層厚で化学蒸着および／または
物理蒸着してなる被覆超硬工具において、上記Ａｌ2 Ｏ
3 外層が、切刃ノーズ部における切刃稜線部に最小膜厚
部があり、かつ逃げ面と切刃稜線部の境界から前記最小
膜厚部に向って膜厚が連続的に減少し、前記最小膜厚部
からランド部終点に向って膜厚が連続的に増加する膜厚
変化構造を有し、さらに前記膜厚変化構造における前記
逃げ面と切刃稜線部の境界部の膜厚を１〜１０μｍ、前
記最小膜厚部の膜厚を０．１〜５μｍ、ランド部と切刃
稜線部の境界部の膜厚を０．３〜７μｍとしてなる、耐
欠損性のすぐれた被覆超硬工具に特徴を有するものであ
る。
【０００６】なお、この発明の被覆超硬工具の硬質被覆
層を構成するＡｌ2 Ｏ3 外層の膜厚変化構造において、
逃げ面と切刃稜線部の境界部の膜厚を１〜１０μｍとし
たのは、その膜厚が１μｍ未満では、所望のすぐれた耐
摩耗性を確保することができず、一方その膜厚が１０μ
ｍを越えると、相対的に膜厚変化が大きくなり過ぎてＡ
ｌ2 Ｏ3 外層自体に剥離が発生し易くなるという理由に
よるものであり、また最小膜厚部の膜厚を０．１〜５μ
ｍとしたのは、その膜厚が０．１μｍ未満では、所望の
すぐれた耐溶着性を確保することができず、一方その膜
厚が５μｍを越えると、相対的に膜厚変化が小さくなっ
て耐欠損性に所望の向上効果が得られないという理由に
からであり、さらにランド部と切刃稜線部の境界部の膜
厚を０．３〜７μｍとしたのは、その膜厚が０．３μｍ
未満では、所望のすぐれた耐溶着性を確保することがで
きず、一方その膜厚が７μｍを越えると、同じく相対的
に膜厚変化が大きくなり過ぎて耐欠損性が低下するよう
になるという理由によるものである。また、硬質被覆層
の平均層厚を３〜３０μｍとしたのは、その層厚が３μ
ｍ未満では、所望のすぐれた耐摩耗性を確保することが
できず、一方その膜厚が３０μｍを越えると、耐欠損性
が低下するようになるという理由にもとずくものであ
る。
層を構成するＡｌ2 Ｏ3 外層の膜厚変化構造において、
逃げ面と切刃稜線部の境界部の膜厚を１〜１０μｍとし
たのは、その膜厚が１μｍ未満では、所望のすぐれた耐
摩耗性を確保することができず、一方その膜厚が１０μ
ｍを越えると、相対的に膜厚変化が大きくなり過ぎてＡ
ｌ2 Ｏ3 外層自体に剥離が発生し易くなるという理由に
よるものであり、また最小膜厚部の膜厚を０．１〜５μ
ｍとしたのは、その膜厚が０．１μｍ未満では、所望の
すぐれた耐溶着性を確保することができず、一方その膜
厚が５μｍを越えると、相対的に膜厚変化が小さくなっ
て耐欠損性に所望の向上効果が得られないという理由に
からであり、さらにランド部と切刃稜線部の境界部の膜
厚を０．３〜７μｍとしたのは、その膜厚が０．３μｍ
未満では、所望のすぐれた耐溶着性を確保することがで
きず、一方その膜厚が７μｍを越えると、同じく相対的
に膜厚変化が大きくなり過ぎて耐欠損性が低下するよう
になるという理由によるものである。また、硬質被覆層
の平均層厚を３〜３０μｍとしたのは、その層厚が３μ
ｍ未満では、所望のすぐれた耐摩耗性を確保することが
できず、一方その膜厚が３０μｍを越えると、耐欠損性
が低下するようになるという理由にもとずくものであ
る。
【０００７】
【発明の実施の形態】つぎに、この発明の被覆超硬工具
を実施例により具体的に説明する。原料粉末として、平
均粒径：３μｍを有する中粒ＷＣ粉末、同１．５μｍの
細粒ＷＣ粉末、同１．２μｍの（Ｔｉ，Ｗ）ＣＮ（重量
比で、以下同じ、ＴｉＣ／ＴｉＮ／ＷＣ＝２４／２０／
５６）粉末、同１．２μｍの（Ｚｒ，Ｗ）ＣＮ（ＺｒＣ
／ＺｒＮ／ＷＣ＝２４／２０／５６）粉末、同１．３μ
ｍの（Ｔａ，Ｎｂ）Ｃ（ＴａＣ／ＮｂＣ＝９０／１０）
粉末、同１．０μｍのＣｒ粉末、および同１．２μｍの
Ｃｏ粉末を用意し、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、所定の形状の圧粉体にプレス成形し、この圧
粉体を同じく表１に示される条件で真空焼結することに
よりＩＳＯ・ＣＮＭＧ１６０６１２に即した形状の超硬
基体Ａ〜Ｅをそれぞれ製造した。さらに、上記超硬基体
Ｂに対して、１００ＴｏｒｒのＣＨ4 ガス雰囲気中、温
度：１４００℃に１時間保持後、徐冷の滲炭処理を施
し、処理後、超硬基体表面に付着するカーボンとＣｏを
酸およびバレル研磨で除去することにより、表面から１
１μｍの位置で最大Ｃｏ含有量：１５．９重量％、深
さ：４２μｍのＣｏ富化帯域を基体表面部に形成した。
また、いずれも焼結したままで、上記超硬基体Ｃには、
表面部に表面から１７μｍの位置で最大Ｃｏ含有量：
９．１重量％、深さ：２３μｍのＣｏ富化帯域、超硬基
体Ｄには、表面部に表面から１７μｍの位置で最大Ｃｏ
含有量：１０．９重量％、深さ：２５μｍのＣｏ富化帯
域がそれぞれ形成されており、残りの超硬基体Ａおよび
Ｅには、前記Ｃｏ富化帯域の形成がなく、全体的に均質
な組織をもつものであった。なお、表１には、上記超硬
基体Ａ〜Ｅの内部硬さ（ロックウエル硬さＡスケール）
をそれぞれ示した。
を実施例により具体的に説明する。原料粉末として、平
均粒径：３μｍを有する中粒ＷＣ粉末、同１．５μｍの
細粒ＷＣ粉末、同１．２μｍの（Ｔｉ，Ｗ）ＣＮ（重量
比で、以下同じ、ＴｉＣ／ＴｉＮ／ＷＣ＝２４／２０／
５６）粉末、同１．２μｍの（Ｚｒ，Ｗ）ＣＮ（ＺｒＣ
／ＺｒＮ／ＷＣ＝２４／２０／５６）粉末、同１．３μ
ｍの（Ｔａ，Ｎｂ）Ｃ（ＴａＣ／ＮｂＣ＝９０／１０）
粉末、同１．０μｍのＣｒ粉末、および同１．２μｍの
Ｃｏ粉末を用意し、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、所定の形状の圧粉体にプレス成形し、この圧
粉体を同じく表１に示される条件で真空焼結することに
よりＩＳＯ・ＣＮＭＧ１６０６１２に即した形状の超硬
基体Ａ〜Ｅをそれぞれ製造した。さらに、上記超硬基体
Ｂに対して、１００ＴｏｒｒのＣＨ4 ガス雰囲気中、温
度：１４００℃に１時間保持後、徐冷の滲炭処理を施
し、処理後、超硬基体表面に付着するカーボンとＣｏを
酸およびバレル研磨で除去することにより、表面から１
１μｍの位置で最大Ｃｏ含有量：１５．９重量％、深
さ：４２μｍのＣｏ富化帯域を基体表面部に形成した。
また、いずれも焼結したままで、上記超硬基体Ｃには、
表面部に表面から１７μｍの位置で最大Ｃｏ含有量：
９．１重量％、深さ：２３μｍのＣｏ富化帯域、超硬基
体Ｄには、表面部に表面から１７μｍの位置で最大Ｃｏ
含有量：１０．９重量％、深さ：２５μｍのＣｏ富化帯
域がそれぞれ形成されており、残りの超硬基体Ａおよび
Ｅには、前記Ｃｏ富化帯域の形成がなく、全体的に均質
な組織をもつものであった。なお、表１には、上記超硬
基体Ａ〜Ｅの内部硬さ（ロックウエル硬さＡスケール）
をそれぞれ示した。
【０００８】ついで、これらの超硬基体Ａ〜Ｅの表面
に、ホーニングを施した状態で、通常の化学蒸着装置を
用い、表２（表中の※印ＴｉＣＮは特開平６−８０１０
号公報に記載される縦長成長結晶組織をもつものであ
る）に示される条件にて、表３に示される組成および平
均層厚のＴｉ化合物内層とＡｌ2 Ｏ3 外層で構成された
硬質被覆層を、図２に示される通りそれぞれの膜厚を均
等に形成することにより従来被覆超硬工具１〜９をそれ
ぞれ製造した。
に、ホーニングを施した状態で、通常の化学蒸着装置を
用い、表２（表中の※印ＴｉＣＮは特開平６−８０１０
号公報に記載される縦長成長結晶組織をもつものであ
る）に示される条件にて、表３に示される組成および平
均層厚のＴｉ化合物内層とＡｌ2 Ｏ3 外層で構成された
硬質被覆層を、図２に示される通りそれぞれの膜厚を均
等に形成することにより従来被覆超硬工具１〜９をそれ
ぞれ製造した。
【０００９】ついで、この結果得られた従来被覆超硬工
具１〜９のそれぞれに対して、研磨加工にて、図１、２
に示される通り、硬質被覆層を構成する上記Ａｌ2 Ｏ3
外層が、切刃ノーズ部におけるすくい面と逃げ面の交わ
る切刃稜線部に最小膜厚部があり、かつ逃げ面と切刃稜
線部の境界から前記最小膜厚部に向って膜厚が連続的に
減少し、前記最小膜厚部からすくい面のランド部終点に
向って膜厚が連続的に増加する膜厚変化構造を有し、さ
らに前記膜厚変化構造における前記逃げ面と切刃稜線部
の境界部の膜厚（膜厚ａと云う）、前記最小膜厚部の膜
厚（膜厚ｂと云う）、およびランド部と切刃稜線部の境
界部の膜厚（膜厚ｃと云う）をそれぞれ表４に示される
膜厚とすることにより本発明被覆超硬工具１〜９をそれ
ぞれ製造した。なお、表３、４において、Ａｌ2 Ｏ3 外
層の上に蒸着されたＴｉＮ層は、これ自体が黄金色の色
調を有することから、工具の使用前と使用後の識別を容
易にするために施されたものである。したがって、表４
の本発明被覆超硬工具１〜９におけるＡｌ2 Ｏ3 外層上
へのＴｉＮ層の蒸着は、前記Ａｌ2 Ｏ3 外層に膜厚変化
構造を施した後に行われたものである。
具１〜９のそれぞれに対して、研磨加工にて、図１、２
に示される通り、硬質被覆層を構成する上記Ａｌ2 Ｏ3
外層が、切刃ノーズ部におけるすくい面と逃げ面の交わ
る切刃稜線部に最小膜厚部があり、かつ逃げ面と切刃稜
線部の境界から前記最小膜厚部に向って膜厚が連続的に
減少し、前記最小膜厚部からすくい面のランド部終点に
向って膜厚が連続的に増加する膜厚変化構造を有し、さ
らに前記膜厚変化構造における前記逃げ面と切刃稜線部
の境界部の膜厚（膜厚ａと云う）、前記最小膜厚部の膜
厚（膜厚ｂと云う）、およびランド部と切刃稜線部の境
界部の膜厚（膜厚ｃと云う）をそれぞれ表４に示される
膜厚とすることにより本発明被覆超硬工具１〜９をそれ
ぞれ製造した。なお、表３、４において、Ａｌ2 Ｏ3 外
層の上に蒸着されたＴｉＮ層は、これ自体が黄金色の色
調を有することから、工具の使用前と使用後の識別を容
易にするために施されたものである。したがって、表４
の本発明被覆超硬工具１〜９におけるＡｌ2 Ｏ3 外層上
へのＴｉＮ層の蒸着は、前記Ａｌ2 Ｏ3 外層に膜厚変化
構造を施した後に行われたものである。
【００１０】つぎに、上記本発明被覆超硬工具１〜９お
よび従来被覆超硬工具１〜９について、 被削材：ステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）の長さ方向等間
隔４本縦溝入り丸棒、 切削速度：２００ｍ／ｍｉｎ．、 切り込み：４ｍｍ、 送り：０．５ｍｍ／ｒｅｖ．、 切削時間：１０分、 の条件でステンレス鋼の湿式高切り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５に示した。
よび従来被覆超硬工具１〜９について、 被削材：ステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）の長さ方向等間
隔４本縦溝入り丸棒、 切削速度：２００ｍ／ｍｉｎ．、 切り込み：４ｍｍ、 送り：０．５ｍｍ／ｒｅｖ．、 切削時間：１０分、 の条件でステンレス鋼の湿式高切り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５に示した。
【００１１】
【表１】
【００１２】
【表２】
【００１３】
【表３】
【００１４】
【表４】
【００１５】
【表５】
【００１６】
【発明の効果】表３〜５に示される結果から、硬質被覆
層を構成するＡｌ2 Ｏ3 外層が所定の膜厚変化構造を有
する本発明被覆超硬工具１〜９は、いずれも前記膜厚変
化構造が切削加工の円滑化に寄与することから、難削材
であるステンレス鋼の高切り込み断続切削でも切刃ノー
ズ部に欠けやチッピングなどの欠損の発生なく、すぐれ
た切削性能を発揮するのに対して、Ａｌ2 Ｏ3 外層に前
記膜厚変化構造のない従来被覆超硬工具１〜９において
は、いずれも高い切削衝撃が原因で切刃ノーズ部に欠け
やチッピングが発生し、これが原因で比較的短時間で使
用寿命に至ることが明らかである。上述のように、この
発明の被覆超硬工具は、例えば一般の鋼や鋳鉄、さらに
難削材であるステンレス鋼やインコネルなどの耐熱合金
などの通常の条件での連続切削や断続切削は勿論のこ
と、特にこれらの切削を、きわめて高い衝撃を伴う断続
切削を高送りや高切り込みなどの重切削化条件で行って
も、すぐれた耐欠損性を示し、すぐれた耐摩耗性を長期
に亘って発揮するものである。
層を構成するＡｌ2 Ｏ3 外層が所定の膜厚変化構造を有
する本発明被覆超硬工具１〜９は、いずれも前記膜厚変
化構造が切削加工の円滑化に寄与することから、難削材
であるステンレス鋼の高切り込み断続切削でも切刃ノー
ズ部に欠けやチッピングなどの欠損の発生なく、すぐれ
た切削性能を発揮するのに対して、Ａｌ2 Ｏ3 外層に前
記膜厚変化構造のない従来被覆超硬工具１〜９において
は、いずれも高い切削衝撃が原因で切刃ノーズ部に欠け
やチッピングが発生し、これが原因で比較的短時間で使
用寿命に至ることが明らかである。上述のように、この
発明の被覆超硬工具は、例えば一般の鋼や鋳鉄、さらに
難削材であるステンレス鋼やインコネルなどの耐熱合金
などの通常の条件での連続切削や断続切削は勿論のこ
と、特にこれらの切削を、きわめて高い衝撃を伴う断続
切削を高送りや高切り込みなどの重切削化条件で行って
も、すぐれた耐欠損性を示し、すぐれた耐摩耗性を長期
に亘って発揮するものである。
【図１】この発明の被覆超硬工具の切刃ノーズ部の要部
概略縦断面図である。
概略縦断面図である。
【図２】この発明の被覆超硬工具の切刃ノーズ部におけ
るＡｌ2 Ｏ3 外層の膜厚変化曲線図である。
るＡｌ2 Ｏ3 外層の膜厚変化曲線図である。
【図３】被覆超硬工具の概略平面図である。
【図４】従来被覆超硬工具の切刃ノーズ部の要部概略縦
断面図である。
断面図である。
Claims (1)
- 【請求項１】 炭化タングステン基超硬合金基体の表面
に、炭化チタン層、窒化チタン層、炭窒化チタン層、炭
酸化チタン層、窒酸化チタン層、および炭窒酸化チタン
層のうちの１種または２種以上からなるＴｉ化合物内層
と、酸化アルミニウム外層とで構成された硬質被覆層を
３〜３０μｍの平均層厚で化学蒸着および／または物理
蒸着してなる表面被覆超硬合金製切削工具において、 上記酸化アルミニウム外層が、切刃ノーズ部における切
刃稜線部に最小膜厚部があり、かつ逃げ面と切刃稜線部
の境界から前記最小膜厚部に向って膜厚が連続的に減少
し、前記最小膜厚部からランド部終点に向って膜厚が連
続的に増加する膜厚変化構造を有し、さらに前記膜厚変
化構造における前記逃げ面と切刃稜線部の境界部の膜厚
を１〜１０μｍ、前記最小膜厚部の膜厚を０．１〜５μ
ｍ、ランド部と切刃稜線部の境界部の膜厚を０．３〜７
μｍとしたことを特徴とする耐欠損性のすぐれた表面被
覆超硬合金製切削工具。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22913297A JPH1158104A (ja) | 1997-08-26 | 1997-08-26 | 耐欠損性のすぐれた表面被覆超硬合金製切削工具 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22913297A JPH1158104A (ja) | 1997-08-26 | 1997-08-26 | 耐欠損性のすぐれた表面被覆超硬合金製切削工具 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1158104A true JPH1158104A (ja) | 1999-03-02 |
Family
ID=16887264
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22913297A Pending JPH1158104A (ja) | 1997-08-26 | 1997-08-26 | 耐欠損性のすぐれた表面被覆超硬合金製切削工具 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1158104A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005205516A (ja) * | 2004-01-21 | 2005-08-04 | Yunitakku Kk | 切削工具の製造方法と切削工具 |
| JP2009166142A (ja) * | 2008-01-11 | 2009-07-30 | Mitsubishi Materials Corp | 表面被覆切削工具 |
| JP2009166141A (ja) * | 2008-01-11 | 2009-07-30 | Mitsubishi Materials Corp | 表面被覆切削工具 |
| JP2009233822A (ja) * | 2008-03-28 | 2009-10-15 | Mitsubishi Materials Corp | 表面被覆切削工具 |
| US20100135737A1 (en) * | 2005-10-28 | 2010-06-03 | Kyocera Corporation | Surface Coated Member and Manufacturing Method Thereof, and Cutting Tool |
| JP2012030308A (ja) * | 2010-07-29 | 2012-02-16 | Kyocera Corp | 切削工具 |
-
1997
- 1997-08-26 JP JP22913297A patent/JPH1158104A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2009166142A (ja) * | 2008-01-11 | 2009-07-30 | Mitsubishi Materials Corp | 表面被覆切削工具 |
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| JP2009233822A (ja) * | 2008-03-28 | 2009-10-15 | Mitsubishi Materials Corp | 表面被覆切削工具 |
| JP2012030308A (ja) * | 2010-07-29 | 2012-02-16 | Kyocera Corp | 切削工具 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
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