JPS58144467A - 被覆超硬合金工具 - Google Patents
被覆超硬合金工具Info
- Publication number
- JPS58144467A JPS58144467A JP2776482A JP2776482A JPS58144467A JP S58144467 A JPS58144467 A JP S58144467A JP 2776482 A JP2776482 A JP 2776482A JP 2776482 A JP2776482 A JP 2776482A JP S58144467 A JPS58144467 A JP S58144467A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- alumina
- hard alloy
- coated
- sintered hard
- cemented carbide
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- 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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- Organic Chemistry (AREA)
- Cutting Tools, Boring Holders, And Turrets (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
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】
本発明は耐摩耗性の優れたアルミナ被覆超硬合金工具に
関する。
関する。
周期律表ＩＶａ、Ｖａ、Ｖｌａ族元素の炭化物、窒化物
、炭窒化物の１種以上を主として鉄族金属１種以上で結
合した超硬合金に各種の硬質物を被覆したいわゆるコー
ティング工具は耐摩耗性と靭性全兼ねそなえた工具とし
て広く使用されている。
、炭窒化物の１種以上を主として鉄族金属１種以上で結
合した超硬合金に各種の硬質物を被覆したいわゆるコー
ティング工具は耐摩耗性と靭性全兼ねそなえた工具とし
て広く使用されている。
特にアルミナ全被覆層の一部に使用したアルミナコーテ
ィング工具は高速切削での耐摩耗性が特に優れており現
在では主カニ具となっている。
ィング工具は高速切削での耐摩耗性が特に優れており現
在では主カニ具となっている。
アルミナコーティング工具は超硬合金とアルミナの間に
ＴｉＣ，ＴｉＮ等の物質を介している。最も一般的なコ
ーティング手段であるＣＶＤ（化学蒸着法）では ９０
０〜１０００°Ｃでアルミナを生成させる為に、下地が
酸化される等の影響を受けるので超硬合金そのもののア
ルミナとの界面が不良となってしまう。従って ＴｉＣ
，ＴｉＮ の如き非金属の物質を被覆し、その外層にＡ
ｔ２０８ を被覆するのが一般的であるが生産効率が
悪い。
ＴｉＣ，ＴｉＮ等の物質を介している。最も一般的なコ
ーティング手段であるＣＶＤ（化学蒸着法）では ９０
０〜１０００°Ｃでアルミナを生成させる為に、下地が
酸化される等の影響を受けるので超硬合金そのもののア
ルミナとの界面が不良となってしまう。従って ＴｉＣ
，ＴｉＮ の如き非金属の物質を被覆し、その外層にＡ
ｔ２０８ を被覆するのが一般的であるが生産効率が
悪い。
さらに超硬合金に一般的に含有されるＣｏ がＡｔ２０
８の生成には悪い影響を与えることも中間層を置く原因
とされている。（特公昭５２−１３２０１号）一方α−
Ａｔ２０８を直接超硬合金に被覆するという提案もある
が（特公昭５３−２８８７２号）、発明者自身界面に何
らか反応物ができることを述べており、実際にはこのよ
うな製品が市販されていないことを考え合わせるとα−
Ａｔ２０８を超硬合金に直接被覆することは工業的には
問題が多いことを示唆している。
８の生成には悪い影響を与えることも中間層を置く原因
とされている。（特公昭５２−１３２０１号）一方α−
Ａｔ２０８を直接超硬合金に被覆するという提案もある
が（特公昭５３−２８８７２号）、発明者自身界面に何
らか反応物ができることを述べており、実際にはこのよ
うな製品が市販されていないことを考え合わせるとα−
Ａｔ２０８を超硬合金に直接被覆することは工業的には
問題が多いことを示唆している。
発明者らは、アルミナコーティング工具について種々の
角度から検討し次のような結論を得た。
角度から検討し次のような結論を得た。
■α−ＡｔＱ０８が生成するような被覆条件下では超硬
合金表面が反応ガスによって低炭素域ができ極度に靭性
が低下する。
合金表面が反応ガスによって低炭素域ができ極度に靭性
が低下する。
■通常のＣＶＤ法では工業的に可能なコーティング温度
は９００℃以上であるがこの温度域では低炭素域ができ
る。
は９００℃以上であるがこの温度域では低炭素域ができ
る。
以上の事実を考え合わせるとＡｔ、Ｏ，を超硬合金上に
直接生成させるのは不可能な如く考えられるる。
直接生成させるのは不可能な如く考えられるる。
発明者らは以上の考察の基に超硬合金に直接被覆するの
に適したアルミナについて検討行って本発明に至った。
に適したアルミナについて検討行って本発明に至った。
すなわち非晶質のアルミナを被覆することによって上述
の２つの欠点を克服することが可能となった。
の２つの欠点を克服することが可能となった。
９００℃以下の温度域でアモルファスのアルミナを生成
するには、イオンブレーティングやプラズマＣＶＤ等の
手法が必要であるが工業的にどちらでも本発明の目的は
達せられる。
するには、イオンブレーティングやプラズマＣＶＤ等の
手法が必要であるが工業的にどちらでも本発明の目的は
達せられる。
アモルファスアルミナはむろん十分に緻密であることを
要するが、Ａ７とＯの比率も２：３に近いことが望まし
い。
要するが、Ａ７とＯの比率も２：３に近いことが望まし
い。
次に実施例によって詳しく説明する。
実施例１゜
ＩＳＯＭＩＯ超硬合金（形状は５ＮＧ４．３２）に公知
プラズマＣＶＤ法で ＡｔＣ１８，Ｃｏ、、 Ｈ，より
成る混合ガス中８００℃１時間で３μのＡｔ２０８を被
覆した。
プラズマＣＶＤ法で ＡｔＣ１８，Ｃｏ、、 Ｈ，より
成る混合ガス中８００℃１時間で３μのＡｔ２０８を被
覆した。
これをＸ線回折で調査したところ母材超硬合金に含まれ
るＷＣとＣｏ以外のピークはみられなかった。しかしＥ
ＰＭＡ（Ｘ線マイクロアナライザー）により表面を分析
したところＡｔとＯがみられた。
るＷＣとＣｏ以外のピークはみられなかった。しかしＥ
ＰＭＡ（Ｘ線マイクロアナライザー）により表面を分析
したところＡｔとＯがみられた。
さらにオージェ分光分析により表面より１０００人ごと
に元素分析を行ったところ８．１μまではＭと０がほぼ
２：３に存在し、これより深い部分ではＷ、Ｃ，Ｃｏが
みられた。
に元素分析を行ったところ８．１μまではＭと０がほぼ
２：３に存在し、これより深い部分ではＷ、Ｃ，Ｃｏが
みられた。
このサンプルを下記の切削テストにて被覆していないＭ
ＩＯ超硬合金と比較した。
ＩＯ超硬合金と比較した。
切削条件
被削材：Ｆｅ１２
乾式旋削
この結果、ＭＩＯ超硬合金が７分で０．３８ｍｍのクラ
ンク摩耗に達したのに対し、本発明品は８０分切削後も
、０．１５ ｍｍ のクランク摩耗にすぎなかった。
ンク摩耗に達したのに対し、本発明品は８０分切削後も
、０．１５ ｍｍ のクランク摩耗にすぎなかった。
実施例２゜
ｌ５ＯＰ３０超硬合金（形状５ＰＧ４２２ ）に公知プ
ラズマＣＶＤ法とＣＶＤ法（いずれもＡｔｃｔ、 。
ラズマＣＶＤ法とＣＶＤ法（いずれもＡｔｃｔ、 。
Ｃｏ、、 Ｈ，の混合ガス）にて３μのＡｔ、０８
を被覆した。ただしＣＶＤ法では１０００℃で被覆した
のに対し、プラズマＣＶＤでは８５０’Ｃでの被覆であ
った。
を被覆した。ただしＣＶＤ法では１０００℃で被覆した
のに対し、プラズマＣＶＤでは８５０’Ｃでの被覆であ
った。
両者をＸ線回折で調査したところ以下のピークがみられ
た。
た。
プラズマＣＶＤ法−ＷＣ，Ｃｏ、 ＴｉＣＣＶＤ法−ａ
−Ａｔ２０８． ＷｅＣｏａＣ，ＷＣ，Ｃｏ、 ＴｉＣ
プラズマＣＶＤ法のサンプルは実施例１と同様５− の調査によってアモルファスＡｔ、０８が被覆されてい
ることが明らかとなった。これを本発明とし、ＣＶＤ法
により得たサンプルを比較品とし、この２者を以下の切
削テストで比較した。
−Ａｔ２０８． ＷｅＣｏａＣ，ＷＣ，Ｃｏ、 ＴｉＣ
プラズマＣＶＤ法のサンプルは実施例１と同様５− の調査によってアモルファスＡｔ、０８が被覆されてい
ることが明らかとなった。これを本発明とし、ＣＶＤ法
により得たサンプルを比較品とし、この２者を以下の切
削テストで比較した。
その結果を表１に示す。
被 削 材 テストＡ テストＢ被削 材
Ｓ ５５ ＣＳ ４５ Ｃ溝付材（第１図）速
度（Ｖｍｉｎ） ２５０ １８０切り込み（
ｍｍ ） ２ ２送ゝ リ
（ｒｒａη／′ｒｅｖ） ０．４
０．２〜０．２５判定方法 Ｖ、 ＝０．３
５ ａｍまで ｌＯ切刃切削し欠損率の切削時間で
比較 で比較 切削時間で比較 表１゜ ６− 実施例３゜ １５０ ＰＩＯ超硬合金にイオンブレーティング法にて
１μのアルミナ被覆を行ないアモルファスアルミナ被覆
であることを確認し本発明品とした。
Ｓ ５５ ＣＳ ４５ Ｃ溝付材（第１図）速
度（Ｖｍｉｎ） ２５０ １８０切り込み（
ｍｍ ） ２ ２送ゝ リ
（ｒｒａη／′ｒｅｖ） ０．４
０．２〜０．２５判定方法 Ｖ、 ＝０．３
５ ａｍまで ｌＯ切刃切削し欠損率の切削時間で
比較 で比較 切削時間で比較 表１゜ ６− 実施例３゜ １５０ ＰＩＯ超硬合金にイオンブレーティング法にて
１μのアルミナ被覆を行ないアモルファスアルミナ被覆
であることを確認し本発明品とした。
同様にＣＶＤ法で１μのアルミナ被覆を行ったチップを
比較品として２者で下記の切削テストを行った。
比較品として２者で下記の切削テストを行った。
乾式フライス切削
被削材 ＦＣ−３５
切削速度 １５０ ｍ／ｍｉｎ
切り込み １．５印
送 リ ０．２ｍｍ／刃、・
比較品が６分でチッピングしたのに対し、本発明品は２
５分切削後もクランク摩耗は０．２ｍｍで継続切削可能
であった。
５分切削後もクランク摩耗は０．２ｍｍで継続切削可能
であった。
第１図は実施例２のテストＢに使用した溝付材の断面形
状を示す。 一７＝ ３２９−
状を示す。 一７＝ ３２９−
Claims (1)
- （１）超硬合金基体表面に被覆されたアルミナがアモル
ファス状態であることを特徴とする被覆超硬合金工具 （２、特許請求の範囲第（１）項において、アモルファ
スアルミナの被覆層の厚みが０．５〜２０μであること
全特徴とする被覆超硬合金工具
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2776482A JPS58144467A (ja) | 1982-02-22 | 1982-02-22 | 被覆超硬合金工具 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2776482A JPS58144467A (ja) | 1982-02-22 | 1982-02-22 | 被覆超硬合金工具 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58144467A true JPS58144467A (ja) | 1983-08-27 |
Family
ID=12230063
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2776482A Pending JPS58144467A (ja) | 1982-02-22 | 1982-02-22 | 被覆超硬合金工具 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58144467A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59161407U (ja) * | 1983-04-14 | 1984-10-29 | 株式会社東芝 | 高周波加熱調理装置 |
| EP0160202A2 (en) * | 1984-04-30 | 1985-11-06 | Ovonic Synthetic Materials Company, Inc. | Microwave plasma deposition of coatings and the microwave plasma applied coatings applied thereby |
| US6315364B1 (en) | 1997-10-21 | 2001-11-13 | Delta Tooling Co., Ltd. | Cushion and seat each having net-like skin |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5858273A (ja) * | 1981-10-01 | 1983-04-06 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 被覆超硬合金 |
-
1982
- 1982-02-22 JP JP2776482A patent/JPS58144467A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5858273A (ja) * | 1981-10-01 | 1983-04-06 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 被覆超硬合金 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59161407U (ja) * | 1983-04-14 | 1984-10-29 | 株式会社東芝 | 高周波加熱調理装置 |
| EP0160202A2 (en) * | 1984-04-30 | 1985-11-06 | Ovonic Synthetic Materials Company, Inc. | Microwave plasma deposition of coatings and the microwave plasma applied coatings applied thereby |
| EP0160202A3 (en) * | 1984-04-30 | 1988-09-21 | Ovonic Synthetic Materials Company, Inc. | Microwave plasma deposition of coatings and the microwave plasma applied coatings applied thereby |
| US6315364B1 (en) | 1997-10-21 | 2001-11-13 | Delta Tooling Co., Ltd. | Cushion and seat each having net-like skin |
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