JPH1180931A - 耐チッピング性のすぐれた表面被覆超硬合金製切削工具 - Google Patents
耐チッピング性のすぐれた表面被覆超硬合金製切削工具Info
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- JPH1180931A JPH1180931A JP24011697A JP24011697A JPH1180931A JP H1180931 A JPH1180931 A JP H1180931A JP 24011697 A JP24011697 A JP 24011697A JP 24011697 A JP24011697 A JP 24011697A JP H1180931 A JPH1180931 A JP H1180931A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 耐チッピング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】 表面被覆超硬合金製切削工具が、ＷＣ基
超硬合金またはＴｉＣＮ基サーメットからなる超硬合金
基体の表面に、組成式：（Ｔｉa Ａｌb Ｚｎc ）Ｎ、お
よび組成式：（Ｔｉa Ａｌb Ｚｎc ）Ｃd Ｎ1-d （ただ
し、原子比で、ａ：０．２〜０．６、ｂ：０．１〜０．
７９、ｃ：０．０１〜０．３、ａ＋ｂ＋ｃ＝１、ｄ：
０．０１〜０．５）で表される（Ｔｉ，Ａｌ，Ｚｎ）Ｎ
および（Ｔｉ，Ａｌ，Ｚｎ）ＣＮのうちのいずれか、あ
るいは両方で構成された単層または複層の硬質被覆層
を、２〜２０μｍの平均層厚で蒸着してなる。
製切削工具を提供する。 【解決手段】 表面被覆超硬合金製切削工具が、ＷＣ基
超硬合金またはＴｉＣＮ基サーメットからなる超硬合金
基体の表面に、組成式：（Ｔｉa Ａｌb Ｚｎc ）Ｎ、お
よび組成式：（Ｔｉa Ａｌb Ｚｎc ）Ｃd Ｎ1-d （ただ
し、原子比で、ａ：０．２〜０．６、ｂ：０．１〜０．
７９、ｃ：０．０１〜０．３、ａ＋ｂ＋ｃ＝１、ｄ：
０．０１〜０．５）で表される（Ｔｉ，Ａｌ，Ｚｎ）Ｎ
および（Ｔｉ，Ａｌ，Ｚｎ）ＣＮのうちのいずれか、あ
るいは両方で構成された単層または複層の硬質被覆層
を、２〜２０μｍの平均層厚で蒸着してなる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、すぐれた耐チッ
ピング性を有し、したがって例えば鋼の断続切削を高速
で行っても切刃にチッピング（微小欠け）の発生がな
く、すぐれた耐摩耗性を長期に亘って発揮する表面被覆
超硬合金製切削工具（以下、被覆超硬合金工具と云う）
に関するものである。
ピング性を有し、したがって例えば鋼の断続切削を高速
で行っても切刃にチッピング（微小欠け）の発生がな
く、すぐれた耐摩耗性を長期に亘って発揮する表面被覆
超硬合金製切削工具（以下、被覆超硬合金工具と云う）
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、一般に、例えば図１に概略説明図
で示される物理蒸着装置の１種であるアークイオンプレ
ーティング装置を用い、ヒータで装置内を例えば７００
℃の温度に加熱した状態で、アノード電極と所定組成を
有するＴｉ−Ａｌ合金がセットされたカソード電極（蒸
発源）との間にアーク放電を発生させ、同時に装置内に
反応ガスとして窒素ガス、または窒素ガスとメタンガス
を導入し、一方炭化タングステン（以下、ＷＣで示す）
基超硬合金または炭窒化チタン（以下、ＴｉＣＮで示
す）基サーメットからなる基体（以下、これらを総称し
て超硬合金基体と云う）には、例えばー１２０Ｖのバイ
アス電圧を印加した条件で、前記超硬合金基体の表面
に、例えば特開昭６２−５６５６５号公報に記載される
ように、ＴｉとＡｌの複合窒化物［以下、（Ｔｉ，Ａ
ｌ）Ｎで示す］および複合炭窒化物［以下、（Ｔｉ，Ａ
ｌ）ＣＮで示す］のうちのいずれか、あるいは両方で構
成された単層または複層の硬質被覆層を２〜２０μｍの
平均層厚で蒸着することにより被覆超硬合金工具を製造
することが知られている。
で示される物理蒸着装置の１種であるアークイオンプレ
ーティング装置を用い、ヒータで装置内を例えば７００
℃の温度に加熱した状態で、アノード電極と所定組成を
有するＴｉ−Ａｌ合金がセットされたカソード電極（蒸
発源）との間にアーク放電を発生させ、同時に装置内に
反応ガスとして窒素ガス、または窒素ガスとメタンガス
を導入し、一方炭化タングステン（以下、ＷＣで示す）
基超硬合金または炭窒化チタン（以下、ＴｉＣＮで示
す）基サーメットからなる基体（以下、これらを総称し
て超硬合金基体と云う）には、例えばー１２０Ｖのバイ
アス電圧を印加した条件で、前記超硬合金基体の表面
に、例えば特開昭６２−５６５６５号公報に記載される
ように、ＴｉとＡｌの複合窒化物［以下、（Ｔｉ，Ａ
ｌ）Ｎで示す］および複合炭窒化物［以下、（Ｔｉ，Ａ
ｌ）ＣＮで示す］のうちのいずれか、あるいは両方で構
成された単層または複層の硬質被覆層を２〜２０μｍの
平均層厚で蒸着することにより被覆超硬合金工具を製造
することが知られている。
【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つよく、これに
伴い、切削加工は高速化の傾向にあるが、上記の従来被
覆超硬合金工具の場合、通常の切削条件での連続切削や
断続切削ではすぐれた耐摩耗性を示すものの、特に鋼な
どの断続切削を高速で行った場合には硬質被覆層を構成
する（Ｔｉ，Ａｌ）Ｎおよび（Ｔｉ，Ａｌ）ＣＮの靭性
不足が原因で切刃にチッピングが発生し易く、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つよく、これに
伴い、切削加工は高速化の傾向にあるが、上記の従来被
覆超硬合金工具の場合、通常の切削条件での連続切削や
断続切削ではすぐれた耐摩耗性を示すものの、特に鋼な
どの断続切削を高速で行った場合には硬質被覆層を構成
する（Ｔｉ，Ａｌ）Ｎおよび（Ｔｉ，Ａｌ）ＣＮの靭性
不足が原因で切刃にチッピングが発生し易く、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、上記の従来被覆超硬合金工具の
硬質被覆層を構成する（Ｔｉ，Ａｌ）Ｎおよび（Ｔｉ，
Ａｌ）ＣＮに着目し、これの靭性向上を図るべく研究を
行った結果、これにＺｎを含有させて、 組成式：（Ｔｉa Ａｌb Ｚｎc ）Ｎ、 および組成式：（Ｔｉa Ａｌb Ｚｎc ）Ｃd Ｎ1-d 、 （ただし、原子比で、ａ：０．２〜０．６、ｂ：０．１
〜０．７９、ｃ：０．０１〜０．３、ａ＋ｂ＋ｃ＝１、
ｄ：０．０１〜０．５）、で表されるＴｉとＡｌとＺｎ
の複合窒化物［以下、（Ｔｉ，Ａｌ，Ｚｎ）Ｎで示す］
および複合炭窒化物［以下、（Ｔｉ，Ａｌ，Ｚｎ）ＣＮ
で示す］のうちのいずれか、あるいは両方で硬質被覆層
を構成すると、この結果の被覆超硬合金工具は、前記
（Ｔｉ，Ａｌ，Ｚｎ）Ｎおよび（Ｔｉ，Ａｌ，Ｚｎ）Ｃ
Ｎがすぐれた耐摩耗性を保持した状態で、すぐれた靭性
をもつようになることから、例えば鋼の連続切削は勿論
のこと、これの断続切削を高速で行っても切刃にチッピ
ングの発生なく、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が得られたのである。
上述のような観点から、上記の従来被覆超硬合金工具の
硬質被覆層を構成する（Ｔｉ，Ａｌ）Ｎおよび（Ｔｉ，
Ａｌ）ＣＮに着目し、これの靭性向上を図るべく研究を
行った結果、これにＺｎを含有させて、 組成式：（Ｔｉa Ａｌb Ｚｎc ）Ｎ、 および組成式：（Ｔｉa Ａｌb Ｚｎc ）Ｃd Ｎ1-d 、 （ただし、原子比で、ａ：０．２〜０．６、ｂ：０．１
〜０．７９、ｃ：０．０１〜０．３、ａ＋ｂ＋ｃ＝１、
ｄ：０．０１〜０．５）、で表されるＴｉとＡｌとＺｎ
の複合窒化物［以下、（Ｔｉ，Ａｌ，Ｚｎ）Ｎで示す］
および複合炭窒化物［以下、（Ｔｉ，Ａｌ，Ｚｎ）ＣＮ
で示す］のうちのいずれか、あるいは両方で硬質被覆層
を構成すると、この結果の被覆超硬合金工具は、前記
（Ｔｉ，Ａｌ，Ｚｎ）Ｎおよび（Ｔｉ，Ａｌ，Ｚｎ）Ｃ
Ｎがすぐれた耐摩耗性を保持した状態で、すぐれた靭性
をもつようになることから、例えば鋼の連続切削は勿論
のこと、これの断続切削を高速で行っても切刃にチッピ
ングの発生なく、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が得られたのである。
【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、超硬合金基体の表面に、２〜２０
μｍの平均層厚で蒸着される単層または複層の硬質被覆
層を、 組成式：（Ｔｉa Ａｌb Ｚｎc ）Ｎ、 および組成式：（Ｔｉa Ａｌb Ｚｎc ）Ｃd Ｎ1-d 、 （ただし、原子比で、ａ：０．２〜０．６、ｂ：０．１
〜０．７９、ｃ：０．０１〜０．３、ａ＋ｂ＋ｃ＝１、
ｄ：０．０１〜０．５）、で表される（Ｔｉ，Ａｌ，Ｚ
ｎ）Ｎおよび（Ｔｉ，Ａｌ，Ｚｎ）ＣＮのうちのいずれ
か、あるいは両方で構成してなる、耐チッピング性のす
ぐれた被覆超硬合金工具に特徴を有するものである。な
お、この発明の被覆超硬合金工具において、これの使用
前および使用後の識別を容易にするために、黄金色を有
する窒化チタン（以下、ＴｉＮで示す）層を０．１〜１
μｍの平均層で上記硬質被覆層の表面に蒸着するとよ
い。
されたものであって、超硬合金基体の表面に、２〜２０
μｍの平均層厚で蒸着される単層または複層の硬質被覆
層を、 組成式：（Ｔｉa Ａｌb Ｚｎc ）Ｎ、 および組成式：（Ｔｉa Ａｌb Ｚｎc ）Ｃd Ｎ1-d 、 （ただし、原子比で、ａ：０．２〜０．６、ｂ：０．１
〜０．７９、ｃ：０．０１〜０．３、ａ＋ｂ＋ｃ＝１、
ｄ：０．０１〜０．５）、で表される（Ｔｉ，Ａｌ，Ｚ
ｎ）Ｎおよび（Ｔｉ，Ａｌ，Ｚｎ）ＣＮのうちのいずれ
か、あるいは両方で構成してなる、耐チッピング性のす
ぐれた被覆超硬合金工具に特徴を有するものである。な
お、この発明の被覆超硬合金工具において、これの使用
前および使用後の識別を容易にするために、黄金色を有
する窒化チタン（以下、ＴｉＮで示す）層を０．１〜１
μｍの平均層で上記硬質被覆層の表面に蒸着するとよ
い。
【０００６】つぎに、この発明の被覆超硬合金工具の硬
質被覆層を構成する（Ｔｉ，Ａｌ，Ｚｎ）Ｎおよび（Ｔ
ｉ，Ａｌ，Ｚｎ）ＣＮの組成比（原子比）を上記の通り
に限定した理由を説明する。すなわち、上記（Ｔｉ，Ａ
ｌ，Ｚｎ）Ｎおよび（Ｔｉ，Ａｌ，Ｚｎ）ＣＮにおい
て、構成成分であるＴｉとＡｌは共存した状態で耐摩耗
性の向上に寄与する作用をもつが、ＴｉおよびＡｌのい
ずれかでもＴｉ：０．２未満およびＡｌ：０．１未満に
なると所望のすぐれた耐摩耗性を確保することができ
ず、一方同じくＴｉおよびＡｌのいずれかでも、その割
合がＴｉ：０．６およびＡｌ：０．７９を越えると靭性
が低下し、切刃にチッピングが発生し易くなることか
ら、その割合をＴｉ：０．２〜０．６、望ましくは０．
３〜０．５、Ａｌ：０．１〜０．７９、望ましくは０．
３〜０．７と定めた。また、同じく構成成分であるＺｎ
は、靭性を向上させ、もって切刃にチッピングが発生す
るのを防止する作用をもつが、その割合が０．０１未満
では所望の靭性向上効果が得られず、一方その割合が
０．３を越えると層自体の硬さが急激に低下し、Ｔｉお
よびＡｌによってもたらされるすぐれた耐摩耗性を確保
することができなくなることから、その割合を０．０１
〜０．３、望ましくは０．０５〜０．２と定めた。さら
に、（Ｔｉ，Ａｌ，Ｚｎ）ＣＮにおけるＣ成分には、硬
さを向上させる作用があるので、（Ｔｉ，Ａｌ，Ｚｎ）
ＣＮは上記（Ｔｉ，Ａｌ，Ｚｎ）Ｎに比して相対的に高
い硬さをもつが、この場合Ｃ成分の割合が０．０１未満
では所定の硬さ向上効果が得られず、一方その割合が
０．５を越えると靭性が急激に低下するようになること
から、Ｃ成分の割合を０．０１〜０．５、望ましくは
０．１〜０．４５と定めた。なお、上記硬質被覆層の平
均層厚を２〜２０μｍとしたのは、その層厚が２μｍ未
満では所望の耐摩耗性を確保することができず、一方そ
の層厚が２０μｍを越えると切刃にチッピングが発生し
易くなるという理由からであり、また上記硬質被覆層の
表面に蒸着されるＴｉＮの平均層厚を０．１〜１μｍと
したのは、その層厚が０．１μｍ未満では黄金色の明確
な付与ができず、一方所望の黄金色は１μｍまでの層厚
で十分であるという理由によるものである。
質被覆層を構成する（Ｔｉ，Ａｌ，Ｚｎ）Ｎおよび（Ｔ
ｉ，Ａｌ，Ｚｎ）ＣＮの組成比（原子比）を上記の通り
に限定した理由を説明する。すなわち、上記（Ｔｉ，Ａ
ｌ，Ｚｎ）Ｎおよび（Ｔｉ，Ａｌ，Ｚｎ）ＣＮにおい
て、構成成分であるＴｉとＡｌは共存した状態で耐摩耗
性の向上に寄与する作用をもつが、ＴｉおよびＡｌのい
ずれかでもＴｉ：０．２未満およびＡｌ：０．１未満に
なると所望のすぐれた耐摩耗性を確保することができ
ず、一方同じくＴｉおよびＡｌのいずれかでも、その割
合がＴｉ：０．６およびＡｌ：０．７９を越えると靭性
が低下し、切刃にチッピングが発生し易くなることか
ら、その割合をＴｉ：０．２〜０．６、望ましくは０．
３〜０．５、Ａｌ：０．１〜０．７９、望ましくは０．
３〜０．７と定めた。また、同じく構成成分であるＺｎ
は、靭性を向上させ、もって切刃にチッピングが発生す
るのを防止する作用をもつが、その割合が０．０１未満
では所望の靭性向上効果が得られず、一方その割合が
０．３を越えると層自体の硬さが急激に低下し、Ｔｉお
よびＡｌによってもたらされるすぐれた耐摩耗性を確保
することができなくなることから、その割合を０．０１
〜０．３、望ましくは０．０５〜０．２と定めた。さら
に、（Ｔｉ，Ａｌ，Ｚｎ）ＣＮにおけるＣ成分には、硬
さを向上させる作用があるので、（Ｔｉ，Ａｌ，Ｚｎ）
ＣＮは上記（Ｔｉ，Ａｌ，Ｚｎ）Ｎに比して相対的に高
い硬さをもつが、この場合Ｃ成分の割合が０．０１未満
では所定の硬さ向上効果が得られず、一方その割合が
０．５を越えると靭性が急激に低下するようになること
から、Ｃ成分の割合を０．０１〜０．５、望ましくは
０．１〜０．４５と定めた。なお、上記硬質被覆層の平
均層厚を２〜２０μｍとしたのは、その層厚が２μｍ未
満では所望の耐摩耗性を確保することができず、一方そ
の層厚が２０μｍを越えると切刃にチッピングが発生し
易くなるという理由からであり、また上記硬質被覆層の
表面に蒸着されるＴｉＮの平均層厚を０．１〜１μｍと
したのは、その層厚が０．１μｍ未満では黄金色の明確
な付与ができず、一方所望の黄金色は１μｍまでの層厚
で十分であるという理由によるものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】ついで、この発明の被覆超硬合金
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１〜３μｍの平均粒径を有するＷＣ粉末、
ＴｉＣ粉末、ＴｉＮ粉末、ＴａＣ粉末、およびＣｏ粉末
を用意し、これら原料粉末を、重量％でＷＣ：８３％、
ＴｉＣ：８％、ＴｉＮ：２％、ＴａＣ：１％、およびＣ
ｏ：６％の配合組成に配合し、ボールミルで７２時間湿
式混合し、乾燥した後、１．５ｔｏｎ／ｃｍ2 の圧力で
圧粉体にプレス成形し、この圧粉体を真空中、温度：１
３８０℃に１時間保持の条件で焼結し、焼結後、切刃部
分にＲ：０．０５のホーニング加工を施してＩＳＯ規格
・ＷＮＭＧ０８０４０８のチップ形状をもったＷＣ基超
硬合金製の超硬合金基体Ａを形成した。また、原料粉末
として、いずれも０．５〜２μｍの平均粒径を有する
（Ｔｉ，Ｔａ，Ｚｒ）ＣＮ（重量比で、ＴｉＣ／ＴｉＮ
／ＴａＣ／ＺｒＣ＝５０／３０／１０／１０）粉末、Ｔ
ｉＮ粉末、ＷＣ粉末、Ｍｏ粉末、Ｃｏ粉末、Ｎｉ粉末、
およびＣ粉末を用意し、これら原料粉末を、重量％で
（Ｔｉ，Ｔａ，Ｚｒ）ＣＮ：５７％、ＴｉＮ：２０％、
ＷＣ：６％、Ｍｏ：５％、Ｃｏ：６％、Ｎｉ：５％、お
よびＣ：１％の配合組成に配合し、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
圧粉体にプレス成形し、この圧粉体を２０ｔｏｒｒの窒
素雰囲気中、温度：１５８０℃に１時間保持の条件で焼
結し、焼結後、切刃部分にＲ：０．０５のホーニング加
工を施してＩＳＯ規格・ＴＮＭＧ１２０４０８のチップ
形状をもったＴｉＣＮ基サーメット製の超硬合金基体Ｂ
を形成した。
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１〜３μｍの平均粒径を有するＷＣ粉末、
ＴｉＣ粉末、ＴｉＮ粉末、ＴａＣ粉末、およびＣｏ粉末
を用意し、これら原料粉末を、重量％でＷＣ：８３％、
ＴｉＣ：８％、ＴｉＮ：２％、ＴａＣ：１％、およびＣ
ｏ：６％の配合組成に配合し、ボールミルで７２時間湿
式混合し、乾燥した後、１．５ｔｏｎ／ｃｍ2 の圧力で
圧粉体にプレス成形し、この圧粉体を真空中、温度：１
３８０℃に１時間保持の条件で焼結し、焼結後、切刃部
分にＲ：０．０５のホーニング加工を施してＩＳＯ規格
・ＷＮＭＧ０８０４０８のチップ形状をもったＷＣ基超
硬合金製の超硬合金基体Ａを形成した。また、原料粉末
として、いずれも０．５〜２μｍの平均粒径を有する
（Ｔｉ，Ｔａ，Ｚｒ）ＣＮ（重量比で、ＴｉＣ／ＴｉＮ
／ＴａＣ／ＺｒＣ＝５０／３０／１０／１０）粉末、Ｔ
ｉＮ粉末、ＷＣ粉末、Ｍｏ粉末、Ｃｏ粉末、Ｎｉ粉末、
およびＣ粉末を用意し、これら原料粉末を、重量％で
（Ｔｉ，Ｔａ，Ｚｒ）ＣＮ：５７％、ＴｉＮ：２０％、
ＷＣ：６％、Ｍｏ：５％、Ｃｏ：６％、Ｎｉ：５％、お
よびＣ：１％の配合組成に配合し、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
圧粉体にプレス成形し、この圧粉体を２０ｔｏｒｒの窒
素雰囲気中、温度：１５８０℃に１時間保持の条件で焼
結し、焼結後、切刃部分にＲ：０．０５のホーニング加
工を施してＩＳＯ規格・ＴＮＭＧ１２０４０８のチップ
形状をもったＴｉＣＮ基サーメット製の超硬合金基体Ｂ
を形成した。
【０００８】ついで、これら超硬合金基体Ａ、Ｂを、そ
れぞれ図１に示されるアークイオンプレーティング装置
に装入し、一方カソード電極（蒸発源）として種々の成
分組成をもったＴｉ−Ａｌ−Ｚｎ合金およびＴｉ−Ａｌ
合金、さらに金属Ｔｉを装着し、装置内を排気して１×
１０-5ｔｏｒｒの真空に保持しながら、ヒーターで装置
内を５００℃に加熱し、ついで超硬合金基体にー６０ｖ
のバイアス電圧を印加し、装置内に反応ガスとして窒素
ガス、または窒素ガスとメタンガスを導入しながら、前
記カソード電極とアノード電極との間にアーク放電を発
生させ、もって前記超硬合金基体Ａ、Ｂのそれぞれの表
面に、表１〜４に示される組成および平均層厚をもった
硬質被覆層を形成することにより本発明被覆超硬合金工
具１〜１８および従来被覆超硬合金工具１〜４をそれぞ
れ製造した。
れぞれ図１に示されるアークイオンプレーティング装置
に装入し、一方カソード電極（蒸発源）として種々の成
分組成をもったＴｉ−Ａｌ−Ｚｎ合金およびＴｉ−Ａｌ
合金、さらに金属Ｔｉを装着し、装置内を排気して１×
１０-5ｔｏｒｒの真空に保持しながら、ヒーターで装置
内を５００℃に加熱し、ついで超硬合金基体にー６０ｖ
のバイアス電圧を印加し、装置内に反応ガスとして窒素
ガス、または窒素ガスとメタンガスを導入しながら、前
記カソード電極とアノード電極との間にアーク放電を発
生させ、もって前記超硬合金基体Ａ、Ｂのそれぞれの表
面に、表１〜４に示される組成および平均層厚をもった
硬質被覆層を形成することにより本発明被覆超硬合金工
具１〜１８および従来被覆超硬合金工具１〜４をそれぞ
れ製造した。
【０００９】この結果得られた各種の被覆超硬合金工具
のうち、本発明被覆超硬合金工具１〜９および従来被覆
超硬合金工具１、２については、 被削材：ＪＩＳ・ＳＣＭ４２０Ｈの長さ方向等間隔４本
縦溝入り丸棒、 切削速度：２５０ｍ／ｍｉｎ、 送り：０．３ｍｍ／ｒｅｖ、 切り込み：１．５ｍｍ、 切削時間：１０分、 の条件で合金鋼の乾式高速断続切削試験を行ない、また
本発明被覆超硬合金工具１０〜１８および従来被覆超硬
合金工具３、４については、 被削材：ＪＩＳ・Ｓ４５Ｃ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、 切り込み：１ｍｍ、 切削時間：１０分、 の条件で炭素鋼の乾式高速断続切削試験を行ない、いず
れの切削試験でも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、４に示した。
のうち、本発明被覆超硬合金工具１〜９および従来被覆
超硬合金工具１、２については、 被削材：ＪＩＳ・ＳＣＭ４２０Ｈの長さ方向等間隔４本
縦溝入り丸棒、 切削速度：２５０ｍ／ｍｉｎ、 送り：０．３ｍｍ／ｒｅｖ、 切り込み：１．５ｍｍ、 切削時間：１０分、 の条件で合金鋼の乾式高速断続切削試験を行ない、また
本発明被覆超硬合金工具１０〜１８および従来被覆超硬
合金工具３、４については、 被削材：ＪＩＳ・Ｓ４５Ｃ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、 切り込み：１ｍｍ、 切削時間：１０分、 の条件で炭素鋼の乾式高速断続切削試験を行ない、いず
れの切削試験でも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、４に示した。
【００１０】
【表１】
【００１１】
【表２】
【００１２】
【表３】
【００１３】
【表４】
【００１４】
【発明の効果】表１〜４に示される結果から、本発明被
覆超硬合金工具１〜１８は、いずれも鋼の高速断続切削
ですぐれた耐摩耗性を示し、かつ切刃の摩耗状況も正常
であるのに対して、従来被覆超硬合金工具１〜４は、硬
質被覆層の靭性不足が原因で鋼の高速断続切削では、い
ずれも切刃にチッピングが発生し、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
明の被覆超硬合金工具は、これの硬質被覆層を構成する
上記（Ｔｉ，Ａｌ，Ｚｎ）Ｎおよび（Ｔｉ，Ａｌ，Ｚ
ｎ）ＣＮがすぐれた靭性と高硬度を有するので、例えば
鋼の高速連続切削は勿論のこと、より一段と苛酷な条件
での切削加工となる鋼の高速断続切削でも切刃にチッピ
ングの発生なく、著しく長期に亘ってすぐれた耐摩耗性
を発揮するのである。
覆超硬合金工具１〜１８は、いずれも鋼の高速断続切削
ですぐれた耐摩耗性を示し、かつ切刃の摩耗状況も正常
であるのに対して、従来被覆超硬合金工具１〜４は、硬
質被覆層の靭性不足が原因で鋼の高速断続切削では、い
ずれも切刃にチッピングが発生し、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
明の被覆超硬合金工具は、これの硬質被覆層を構成する
上記（Ｔｉ，Ａｌ，Ｚｎ）Ｎおよび（Ｔｉ，Ａｌ，Ｚ
ｎ）ＣＮがすぐれた靭性と高硬度を有するので、例えば
鋼の高速連続切削は勿論のこと、より一段と苛酷な条件
での切削加工となる鋼の高速断続切削でも切刃にチッピ
ングの発生なく、著しく長期に亘ってすぐれた耐摩耗性
を発揮するのである。
【図１】アークイオンプレーティング装置の概略説明図
である。
である。
Claims (2)
- 【請求項１】 炭化タングステン基超硬合金基体または
炭窒化チタン基サーメット基体の表面に、２〜２０μｍ
の平均層厚で蒸着される単層または複層の硬質被覆層
を、 組成式：（Ｔｉa Ａｌb Ｚｎc ）Ｎ、 および組成式：（Ｔｉa Ａｌb Ｚｎc ）Ｃd Ｎ1-d 、 （ただし、原子比で、ａ：０．２〜０．６、ｂ：０．１
〜０．７９、ｃ：０．０１〜０．３、ａ＋ｂ＋ｃ＝１、
ｄ：０．０１〜０．５）、で表されるＴｉとＡｌとＺｎ
の複合窒化物および複合炭窒化物のうちのいずれか、あ
るいは両方で構成したことを特徴とする耐チッピング性
のすぐれた表面被覆超硬合金製切削工具。 - 【請求項２】 炭化タングステン基超硬合金基体または
炭窒化チタン基サーメット基体の表面に、２〜２０μｍ
の平均層厚で蒸着される単層または複層の硬質被覆層
を、 組成式：（Ｔｉa Ａｌb Ｚｎc ）Ｎ、 および組成式：（Ｔｉa Ａｌb Ｚｎc ）Ｃd Ｎ1-d 、 （ただし、原子比で、ａ：０．２〜０．６、ｂ：０．１
〜０．７９、ｃ：０．０１〜０．３、ａ＋ｂ＋ｃ＝１、
ｄ：０．０１〜０．５）、で表されるＴｉとＡｌとＺｎ
の複合窒化物および複合炭窒化物のうちのいずれか、あ
るいは両方で構成し、 さらに、上記硬質被覆層の上に、０．１〜１μｍの平均
層厚で窒化チタン層を形成したことを特徴とする耐チッ
ピング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 |
|---|---|---|---|
| JP24011697A JPH1180931A (ja) | 1997-09-05 | 1997-09-05 | 耐チッピング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 |
|---|---|---|---|
| JP24011697A JPH1180931A (ja) | 1997-09-05 | 1997-09-05 | 耐チッピング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 |
|---|---|
| JPH1180931A true JPH1180931A (ja) | 1999-03-26 |
Family
ID=17054734
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24011697A Withdrawn JPH1180931A (ja) | 1997-09-05 | 1997-09-05 | 耐チッピング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) | JPH1180931A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019118998A (ja) * | 2018-01-04 | 2019-07-22 | 三菱マテリアル株式会社 | 表面被覆切削工具 |
-
1997
- 1997-09-05 JP JP24011697A patent/JPH1180931A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019118998A (ja) * | 2018-01-04 | 2019-07-22 | 三菱マテリアル株式会社 | 表面被覆切削工具 |
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