JPS58104174A - 被覆超硬合金 - Google Patents
被覆超硬合金Info
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- JPS58104174A JPS58104174A JP20204581A JP20204581A JPS58104174A JP S58104174 A JPS58104174 A JP S58104174A JP 20204581 A JP20204581 A JP 20204581A JP 20204581 A JP20204581 A JP 20204581A JP S58104174 A JPS58104174 A JP S58104174A
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- Japan
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- metals
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- cemented carbide
- solns
- hard alloy
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C30/00—Coating with metallic material characterised only by the composition of the metallic material, i.e. not characterised by the coating process
- C23C30/005—Coating with metallic material characterised only by the composition of the metallic material, i.e. not characterised by the coating process on hard metal substrates
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は被覆超硬合金部品に関するものである。
超硬合金に錬質皮展を被験した被Ｓｔ起錬合金は耐離耗
性、耐溶着性、耐化学反応性にすぐれ広く実用に供され
ている。しかし基体と皮膜の接５１ｉ強度はまだ十分、
とはいえず仕上げ用に用いられないとか、カッター用に
は供せられないなど実用面からは制限も多い。この接着
強度は基体−皮膜物質の物理的、化学的な接合のみなら
ず、切削時には熱膨張の相違も影Ｓを及ぼす。また特に
表面、被覆法として化学蒸着法を用いた場合は皮膜直下
の基体にイータ相と称する脱炭相が生じ、界面強度を低
下させ、ることになる。このため今日まで柚々の界面強
度改善案が研究されている。たとえは基体は従来の超硬
合金とはやや組成の異なったもの、すなわちＯｏ金金属
含有量を低減して化学的な接層強度を増加したり、ある
いはＷｈｏ含有量を増加させて基体と皮膜の一膨張率を
近づけるなどの試みかなされている。またイータ相の発
生に関しては例えは浸炭処理と称し被覆処理の前にＯＨ
ａ 十Ｈ畠の混合ガス等により基体表向よりＯを拡散さ
せイータ相の発生を防止する方法が用いられる。
性、耐溶着性、耐化学反応性にすぐれ広く実用に供され
ている。しかし基体と皮膜の接５１ｉ強度はまだ十分、
とはいえず仕上げ用に用いられないとか、カッター用に
は供せられないなど実用面からは制限も多い。この接着
強度は基体−皮膜物質の物理的、化学的な接合のみなら
ず、切削時には熱膨張の相違も影Ｓを及ぼす。また特に
表面、被覆法として化学蒸着法を用いた場合は皮膜直下
の基体にイータ相と称する脱炭相が生じ、界面強度を低
下させ、ることになる。このため今日まで柚々の界面強
度改善案が研究されている。たとえは基体は従来の超硬
合金とはやや組成の異なったもの、すなわちＯｏ金金属
含有量を低減して化学的な接層強度を増加したり、ある
いはＷｈｏ含有量を増加させて基体と皮膜の一膨張率を
近づけるなどの試みかなされている。またイータ相の発
生に関しては例えは浸炭処理と称し被覆処理の前にＯＨ
ａ 十Ｈ畠の混合ガス等により基体表向よりＯを拡散さ
せイータ相の発生を防止する方法が用いられる。
しかし、これらの方法は十分な効果を得ていないのが実
情である。その理由は基体中の００は靭性上の観点から
ある亀以下に低減できないこと、あるいは侵炭処理の場
合処理時間が２〜４時間と長いことに加え基体の含有０
量により０の侵炭量を調整する必要かあるが、実際上は
むずかしい等のためである。
情である。その理由は基体中の００は靭性上の観点から
ある亀以下に低減できないこと、あるいは侵炭処理の場
合処理時間が２〜４時間と長いことに加え基体の含有０
量により０の侵炭量を調整する必要かあるが、実際上は
むずかしい等のためである。
本発明は上記従来技術の欠点を改良し、超硬母材と皮膜
の接着強度を改善し、熱衝撃性、機械的靭性にすぐれる
新規な被Ｓｔ餡硬合金を提供することを目的とする。
の接着強度を改善し、熱衝撃性、機械的靭性にすぐれる
新規な被Ｓｔ餡硬合金を提供することを目的とする。
本発明の特徴は超硬基体表面に００がほとんど存在せず
かつＢ−１固溶炭化物相が富化された基体を用いその表
置硬質物質を被覆する点にあるＯＢ−１１量１ｇ溶体は
周期律表の４ａ、 ５ａおよび６＆族の金雪の炭化物、
菫化物およ一炭窒化物のうちの１種１ または２量以上からな！Ｎ＆０４１型結晶構造化合物で
ある。このような基体を得る方法はすでに特開昭５５−
１０４４７５で公知のごとく焼結雰囲気中のＮｓ分圧を
１整することによって可能である。すなわち該超硬部材
のＢ−１型固溶体の平ｌ１ｒＮ＊分圧よりも焼結雰囲気
のＭｊ分圧を大きくすることによりＢ−１型固溶体と結
合相とのぬれ性の関係から表面上にはほとんど００は存
在しなくなりかつＢ−１固溶体とＶＯの独立相がほぼ完
全に表面をおおってしまう。
かつＢ−１固溶炭化物相が富化された基体を用いその表
置硬質物質を被覆する点にあるＯＢ−１１量１ｇ溶体は
周期律表の４ａ、 ５ａおよび６＆族の金雪の炭化物、
菫化物およ一炭窒化物のうちの１種１ または２量以上からな！Ｎ＆０４１型結晶構造化合物で
ある。このような基体を得る方法はすでに特開昭５５−
１０４４７５で公知のごとく焼結雰囲気中のＮｓ分圧を
１整することによって可能である。すなわち該超硬部材
のＢ−１型固溶体の平ｌ１ｒＮ＊分圧よりも焼結雰囲気
のＭｊ分圧を大きくすることによりＢ−１型固溶体と結
合相とのぬれ性の関係から表面上にはほとんど００は存
在しなくなりかつＢ−１固溶体とＶＯの独立相がほぼ完
全に表面をおおってしまう。
がＢ−１型固溶体だけを富化した基体に硬質物質を被覆
することを特徴とした先述の特開昭５５−１０４４’７
５と区別されるべきすぐれた点である。
することを特徴とした先述の特開昭５５−１０４４’７
５と区別されるべきすぐれた点である。
まず従来の膨化物被覆超硬合金とくらべて本発明がすぐ
れる理由は、第１に化学的被覆処理を行なった場合に脆
化相であるイータ相が生じないことにある。被覆処理の
初期段階では基体から被覆表面へ０が拡散するため、従
来の炭化物被覆超硬合金ではイータ岬の発生はさけられ
ない。ところ、□。
れる理由は、第１に化学的被覆処理を行なった場合に脆
化相であるイータ相が生じないことにある。被覆処理の
初期段階では基体から被覆表面へ０が拡散するため、従
来の炭化物被覆超硬合金ではイータ岬の発生はさけられ
ない。ところ、□。
が本発明では基体表面にＢ−１固溶体が富化され′［１
・ ており１Ｂ−１固溶体は０の結合比率の巾が太き：１１
１．１１１：、、、。
・ ており１Ｂ−１固溶体は０の結合比率の巾が太き：１１
１．１１１：、、、。
固溶体と炭化物皮膜の熱膨張率の差は基体と炭化物皮膜
の熱膨張率よりも小さいため切削中の皮膜のはく離が少
ない。第３に基体−皮膜界面にＯｏが存在しないために
界面強度か上昇すると共に基体から皮膜へのＯｏの拡散
がないために皮膜の耐摩耗性が着しく向上する。
の熱膨張率よりも小さいため切削中の皮膜のはく離が少
ない。第３に基体−皮膜界面にＯｏが存在しないために
界面強度か上昇すると共に基体から皮膜へのＯｏの拡散
がないために皮膜の耐摩耗性が着しく向上する。
次に表面にＢ−１型固溶体だけを富化した基体に硬質物
質を被麺する場合と比較するとＢ゛−１型固溶体は本質
的にｙｏ、とくらべて脆い性質があるため、硬賀皮膜に
生じたクラックは基体表□面で進展が阻止逃れず、基体
内部まで進行し結局工具の欠損に至る。
質を被麺する場合と比較するとＢ゛−１型固溶体は本質
的にｙｏ、とくらべて脆い性質があるため、硬賀皮膜に
生じたクラックは基体表□面で進展が阻止逃れず、基体
内部まで進行し結局工具の欠損に至る。
一方、基体表面をＢ−４型固溶体で冨化し、一部１０独
立相を残存させた場合は、本質的にＷＯが靭性に皇むた
め基体の表層部でクラックの進展カ阻止できる。この点
で先に引用した特開昭５５−１０４４７５と区別される
べきである。
立相を残存させた場合は、本質的にＷＯが靭性に皇むた
め基体の表層部でクラックの進展カ阻止できる。この点
で先に引用した特開昭５５−１０４４７５と区別される
べきである。
ここで基体表面近傍のＢ−１固溶体の社が少くとも４０
容量％８０容量％未満とした理由は４０％未満では化学
的被覆処理を行うとイータ相が発生するおそれがあり、
かつ基体と皮膜の熱膨張差が十分に縮まらず、切削時の
はく離強度が向上しない。
容量％８０容量％未満とした理由は４０％未満では化学
的被覆処理を行うとイータ相が発生するおそれがあり、
かつ基体と皮膜の熱膨張差が十分に縮まらず、切削時の
はく離強度が向上しない。
また８０容量％未満とした理由はそれ以上では基俳表層
部のクラックの進行を阻止できないためである。また基
体表面近傍の００量を十分内部における００含有量の４
０％以下とした理由は４０％を越えると皮膜との接着強
度が劣化し、かつ皮膜の耐摩耗性が減する。次に表面近
傍を「少くとも１μ」と規定した理由はそれ以下ではイ
ータ相、切削時のはく離等が生じるためである〇 実施例１ ’７２ＷＯ−１０Ｔｉｏ −４０ＴａＯ−１３Ｇｏな、
る組成に・粉末を配合し真空中１４００Ｃで１時間焼結
を行ない、その後Ｈ１ガスを５ Ｔｏｒｒ導入しそのま
ま冷却し、超硬合金基体体）を作纏した０量時に比較材
としてＮ３ガスを導入しない基体−）を作製した。基体
表面の名相の谷状にこの基体上にＨｆ工４ 、’４ＨＩ
Ｏガスを用いて化学蒸着処理を行ないＨｆＯを６μｍの
厚さに被覆した。
部のクラックの進行を阻止できないためである。また基
体表面近傍の００量を十分内部における００含有量の４
０％以下とした理由は４０％を越えると皮膜との接着強
度が劣化し、かつ皮膜の耐摩耗性が減する。次に表面近
傍を「少くとも１μ」と規定した理由はそれ以下ではイ
ータ相、切削時のはく離等が生じるためである〇 実施例１ ’７２ＷＯ−１０Ｔｉｏ −４０ＴａＯ−１３Ｇｏな、
る組成に・粉末を配合し真空中１４００Ｃで１時間焼結
を行ない、その後Ｈ１ガスを５ Ｔｏｒｒ導入しそのま
ま冷却し、超硬合金基体体）を作纏した０量時に比較材
としてＮ３ガスを導入しない基体−）を作製した。基体
表面の名相の谷状にこの基体上にＨｆ工４ 、’４ＨＩ
Ｏガスを用いて化学蒸着処理を行ないＨｆＯを６μｍの
厚さに被覆した。
これら２８１！を以下の切削条件即ち
被削材 ５０Ｍ３
切削速度 ２５０ｍ／ｗｉｎ
送 リ ０４ｍ／ｒｅｖ切り込み Ｌ
５諺 水溶性切削油使用 にて切削テストを行なった。
５諺 水溶性切削油使用 にて切削テストを行なった。
比較品のＢチップは被ａｔ膜がはく１して１５分間しか
切削できなかったのに対し、本発明のムチツブは３０分
間の切削でもはく離は発生せず良好な摩耗杉龜を示した
。
切削できなかったのに対し、本発明のムチツブは３０分
間の切削でもはく離は発生せず良好な摩耗杉龜を示した
。
実施例２
７９ｗ０−３ＴｉＯ−３ＴｉＮ−４ＴａＯ−２ＮｂＯ−
９０ｏなる組成に粉末を配合し真空中１００Ｃで１時間
焼結を行ない、ひき続きＭ１ガスを１ｏＯＴｏｒｒ導入
し炉中冷却した超硬合金基体（０）を作製した。同時に
比較材として１．−０い、ヶい！ Ｋ （Ｄ）ｔ−、八
い。□。６次にこの基体上にＨｆ工４．０４１１ｘｏガ
スを用いて化学蒸次 看処理を行ないＨｆＯを６μｍの厚さに被＆した。九に
これら２椙の断面を！ｉ！察したところ（Ｃ）にはまっ
たくイータ相が認められなかったがＣＤ）には基体の表
面直下に２〜３μｍの４賂にわたってイータ相が観察さ
れた。
９０ｏなる組成に粉末を配合し真空中１００Ｃで１時間
焼結を行ない、ひき続きＭ１ガスを１ｏＯＴｏｒｒ導入
し炉中冷却した超硬合金基体（０）を作製した。同時に
比較材として１．−０い、ヶい！ Ｋ （Ｄ）ｔ−、八
い。□。６次にこの基体上にＨｆ工４．０４１１ｘｏガ
スを用いて化学蒸次 看処理を行ないＨｆＯを６μｍの厚さに被＆した。九に
これら２椙の断面を！ｉ！察したところ（Ｃ）にはまっ
たくイータ相が認められなかったがＣＤ）には基体の表
面直下に２〜３μｍの４賂にわたってイータ相が観察さ
れた。
またこれら２樋を以下の断続切削条件即ち切削速度 ２
００ ｒｎ／ｍ １ｎ 送 リ α４ｍ／ｒ ＠ ７切り込
み Ｌ５■ 被削材 ５０Ｍ３ １０鰭の溝付き にて切削をおこなった。
００ ｒｎ／ｍ １ｎ 送 リ α４ｍ／ｒ ＠ ７切り込
み Ｌ５■ 被削材 ５０Ｍ３ １０鰭の溝付き にて切削をおこなった。
比較品のΦ）チップは１５回の衝撃で欠損したが本発明
の（０）はａＯＯ回の緩撃でも欠損にいたらなかった。
の（０）はａＯＯ回の緩撃でも欠損にいたらなかった。
このように表面ア００を減少させ、かつ表面にＢ−１ｍ
！１１溶体および′ＷＯ独立相を富化した超硬合金基体
上に硬質物質を被覆することにより、イータ相−の発生
を防止し、熱衝撃、機械的衝撃に冨む被億超硬合金を得
ることができる。
！１１溶体および′ＷＯ独立相を富化した超硬合金基体
上に硬質物質を被覆することにより、イータ相−の発生
を防止し、熱衝撃、機械的衝撃に冨む被億超硬合金を得
ることができる。
特許庁長官殿
′。”′ 名（う゛ 被＆勉娩合魚
浦正をＶるｈ
ト・１−・・・１１・ １１．パ「出宿１人１１
・・・ｌ 重工に都七代１１１区丸の内２ＴＩ旧番２
シ］−？・ （・ ・５０Ｂ・ 日１′４余属株式会
社代 ）Ｚ 古 ｉｉ１■ 野 典 夫人
理 ！、 ・・、’ ｉ＋１ 東−；（都［−代Ｉｌ１
区丸の内２ ｒｌ１１番２シ；ＩＨ令属（１、式公社内
−動東京２８４−４６４２浦ＴＥ Ｊ＞ ＆−ｔ 象明
細誉の「特許請求の範囲」の楠および「発明の詳細な説
明」の− 補正の内容 別紙のとおり 補正の同容 ■ 明細書の「特許請求の範囲」の−の記載を次のとお
り訂正するＯ 「ｗＯとＢ−１撤固溶体とを鋏實相とし、こ才１を鉄族
金員で結合した超硬合金に、周期律表の４１Ｌ。
・・・ｌ 重工に都七代１１１区丸の内２ＴＩ旧番２
シ］−？・ （・ ・５０Ｂ・ 日１′４余属株式会
社代 ）Ｚ 古 ｉｉ１■ 野 典 夫人
理 ！、 ・・、’ ｉ＋１ 東−；（都［−代Ｉｌ１
区丸の内２ ｒｌ１１番２シ；ＩＨ令属（１、式公社内
−動東京２８４−４６４２浦ＴＥ Ｊ＞ ＆−ｔ 象明
細誉の「特許請求の範囲」の楠および「発明の詳細な説
明」の− 補正の内容 別紙のとおり 補正の同容 ■ 明細書の「特許請求の範囲」の−の記載を次のとお
り訂正するＯ 「ｗＯとＢ−１撤固溶体とを鋏實相とし、こ才１を鉄族
金員で結合した超硬合金に、周期律表の４１Ｌ。
５ａおよび６ｂ族め金−の炭化物、室化物、炭室化物お
よび炭鹸化物、並びに酸化アルミニウムさらにこれらの
２樋以上の固溶体からなる群力１ら迦んだ１極の単層ま
たは２ａ以上の多菖層力）らなる厚さｌ−ｔｏｐｍの硬
質層を被験した被楓超硬合金において被＆展と接する超
硬合金の表面力）ら少なくとも１μｍの深さの部分にお
ける結合金挑含有量か該超硬合金の十分内部におけるＵ
瀘の４０％以下であり、かつＢ−’ｌ型固溶体力）４０
容量％以上８０容に％未満、ＷＯ炭化物力ｉ独立相とし
て残部を占めることを特徴とする被撫超彼合金。」 ■ 明細書の「発明の詳細な説明」の楡の記載を下記の
如く訂正する。
よび炭鹸化物、並びに酸化アルミニウムさらにこれらの
２樋以上の固溶体からなる群力１ら迦んだ１極の単層ま
たは２ａ以上の多菖層力）らなる厚さｌ−ｔｏｐｍの硬
質層を被験した被楓超硬合金において被＆展と接する超
硬合金の表面力）ら少なくとも１μｍの深さの部分にお
ける結合金挑含有量か該超硬合金の十分内部におけるＵ
瀘の４０％以下であり、かつＢ−’ｌ型固溶体力）４０
容量％以上８０容に％未満、ＷＯ炭化物力ｉ独立相とし
て残部を占めることを特徴とする被撫超彼合金。」 ■ 明細書の「発明の詳細な説明」の楡の記載を下記の
如く訂正する。
記
０） 明細壷第２頁第２０行の「００」を「結合金属」
に訂正する。
に訂正する。
（２） 同書第３頁第１０行の「００」を「結合金属
」に訂正する。
」に訂正する。
（３） 同書第６頁第１行の「００」を「結合金属」
に訂正する。
に訂正する。
（４） 同書同頁第３行の「００」を「結合金属」に
訂正する〇 （５） 同ｉ）第６頁第３行の「０９量」を「結合金
楓欺」に訂正する。
訂正する〇 （５） 同ｉ）第６頁第３行の「０９量」を「結合金
楓欺」に訂正する。
（６） 同省同頁第４行の「ｏｏ含有量」を「結合金
り含有量」に訂正する。
り含有量」に訂正する。
以上
Claims (1)
- ＷＯとＢ−１ｍ固溶体とを硬質相とし、これを鉄族金属
で結合した超硬合金に）周期律表の４＆、１）ＩＬおよ
び６ｂ族の金属の膨化物、輩化物、炭窒化物および炭酸
化物、並びに酸化アルミニウムさらにこれらの２種以上
の固溶体からなる群から選んだ１種の単層または２！Ｉ
！以上の多重層からなる厚さ１〜ｚｏｐｍの４＃！箪層
を被験した被験超硬合金において被ａｌ展と接する超硬
合金の表面から少くともｌｐｍの深さの部分における０
０含有量が該超硬合金の十分内部におけるｃｏ含有愈の
４０％以下であり、かつＢ−１型固溶体か４０容ｉｉ％
界上８０容蓋チ未満、ＷＯ炭化物が独立相として残部を
占めることを特許とする被憧超嫉合金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20204581A JPS58104174A (ja) | 1981-12-15 | 1981-12-15 | 被覆超硬合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20204581A JPS58104174A (ja) | 1981-12-15 | 1981-12-15 | 被覆超硬合金 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58104174A true JPS58104174A (ja) | 1983-06-21 |
| JPH0122344B2 JPH0122344B2 (ja) | 1989-04-26 |
Family
ID=16451008
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20204581A Granted JPS58104174A (ja) | 1981-12-15 | 1981-12-15 | 被覆超硬合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58104174A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63169356A (ja) * | 1987-01-05 | 1988-07-13 | Toshiba Tungaloy Co Ltd | 表面調質焼結合金及びその製造方法 |
| WO2012086490A1 (ja) * | 2010-12-22 | 2012-06-28 | 住友電気工業株式会社 | 回転ツール |
| US8833633B2 (en) | 2010-12-22 | 2014-09-16 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Rotary tool |
| US8936186B2 (en) | 2010-12-22 | 2015-01-20 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Rotary tool |
-
1981
- 1981-12-15 JP JP20204581A patent/JPS58104174A/ja active Granted
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63169356A (ja) * | 1987-01-05 | 1988-07-13 | Toshiba Tungaloy Co Ltd | 表面調質焼結合金及びその製造方法 |
| WO2012086490A1 (ja) * | 2010-12-22 | 2012-06-28 | 住友電気工業株式会社 | 回転ツール |
| US8833633B2 (en) | 2010-12-22 | 2014-09-16 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Rotary tool |
| US8936186B2 (en) | 2010-12-22 | 2015-01-20 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Rotary tool |
| US8998062B2 (en) | 2010-12-22 | 2015-04-07 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Rotary tool |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0122344B2 (ja) | 1989-04-26 |
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