JPS58161770A - 多重被覆切削工具およびその製造方法 - Google Patents
多重被覆切削工具およびその製造方法Info
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- JPS58161770A JPS58161770A JP58011593A JP1159383A JPS58161770A JP S58161770 A JPS58161770 A JP S58161770A JP 58011593 A JP58011593 A JP 58011593A JP 1159383 A JP1159383 A JP 1159383A JP S58161770 A JPS58161770 A JP S58161770A
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- 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
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- 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】
発明の背景
本発明は、対摩耗性を増大させるための化学熱着被膜を
有する超硬合金切削工具（インサート）に関するもので
ある。
有する超硬合金切削工具（インサート）に関するもので
ある。
超硬合金（たとえばｗｃ−ｃｏまたはＷ Ｃ−Ｔｉ Ｃ
；−Ｔａ Ｃ−Ｃｏ ）から成る切削１具の対摩耗性を
増大させるため、かかる切削工具上に化学熱Ｗ （ＣＶ
１〕）被膜を設置づることは公知である。それによつＵ
ｌられる性能の改善は、かかる被膜に付随する化学的安
定性、超耐熱性、硬さ、および小さい摩擦係数に由来１
６ものである。
；−Ｔａ Ｃ−Ｃｏ ）から成る切削１具の対摩耗性を
増大させるため、かかる切削工具上に化学熱Ｗ （ＣＶ
１〕）被膜を設置づることは公知である。それによつＵ
ｌられる性能の改善は、かかる被膜に付随する化学的安
定性、超耐熱性、硬さ、および小さい摩擦係数に由来１
６ものである。
このような被験の実例としてはＴＡＮ、ＴｉｃおよびＭ
２Ｏ３被股がある。これらの被膜の各々が示す上記の特
性はその程度および範囲が様々に異なるため、いずれの
種類の被膜をとってみても、工業的に使用される広範囲
の切削条件に対し単独で最適の性能を与えることはない
。たとえばＮ２Ｏ３被躾は、セラミックの特性である極
めて大きな化学的安定性およ、び低い熱伝導率を有する
ため、高い温度を伴う早い切削速度の下では他の被膜よ
り優れている。他方、金属の付着のために工具の破損が
起こり易い極めて遅い切削速度の下では、小さい摩擦係
数を４ｍ−ＪるＴＩＮ被膜が他のものより優れＣいると
いう指摘がある。更にまた、硬さと化学的安定性とをあ
わせ持つＴｉ Ｃ被膜は、極めて広い範囲の中間速度に
おいて最適の被膜となっている。
２Ｏ３被股がある。これらの被膜の各々が示す上記の特
性はその程度および範囲が様々に異なるため、いずれの
種類の被膜をとってみても、工業的に使用される広範囲
の切削条件に対し単独で最適の性能を与えることはない
。たとえばＮ２Ｏ３被躾は、セラミックの特性である極
めて大きな化学的安定性およ、び低い熱伝導率を有する
ため、高い温度を伴う早い切削速度の下では他の被膜よ
り優れている。他方、金属の付着のために工具の破損が
起こり易い極めて遅い切削速度の下では、小さい摩擦係
数を４ｍ−ＪるＴＩＮ被膜が他のものより優れＣいると
いう指摘がある。更にまた、硬さと化学的安定性とをあ
わせ持つＴｉ Ｃ被膜は、極めて広い範囲の中間速度に
おいて最適の被膜となっている。
明らかに、２種以トのかかる被膜の特性を具備した切削
工具が得られれば、広範囲の条何ドにＬＨ４ノる作業に
とって極めて有用なものとなるはずぐある。
工具が得られれば、広範囲の条何ドにＬＨ４ノる作業に
とって極めて有用なものとなるはずぐある。
上記の課題に対する直接的な解決策は、２種以上の上記
被膜から成る多層液腺を超硬合金製切削工具上に設置す
ることである。しかしながら、かかる切削工具を製造す
る際の主たる困難は、被験の層間とりわけＡ＃ ２０ｍ
層とその他の層との間に十分な付着力を得ることにある
。
被膜から成る多層液腺を超硬合金製切削工具上に設置す
ることである。しかしながら、かかる切削工具を製造す
る際の主たる困難は、被験の層間とりわけＡ＃ ２０ｍ
層とその他の層との間に十分な付着力を得ることにある
。
ある種の従来切削工具においては、Ｍ３３層金基体上に
Ｍ２Ｏ３層とＴｉ ＮまたはＴｉ ０層とが存いに隣接
して設置される。リントスト［ｌ−ム（１，１ｎｄｓＬ
ｒｏｓ）等の米国特許第３８３７８９６および３９５５
０３８号明細１中には、２種のかかる切削工員が開示さ
れている。そこに開示された切削工具は超硬合金基体お
よび薄いＮ２Ｏ３層を含んでいる。
Ｍ２Ｏ３層とＴｉ ＮまたはＴｉ ０層とが存いに隣接
して設置される。リントスト［ｌ−ム（１，１ｎｄｓＬ
ｒｏｓ）等の米国特許第３８３７８９６および３９５５
０３８号明細１中には、２種のかかる切削工員が開示さ
れている。そこに開示された切削工具は超硬合金基体お
よび薄いＮ２Ｏ３層を含んでいる。
この場合、超硬合金基体中のＧｏおよび（または）Ｃが
Ｍ２Ｏ３層の生成および成長に際して自害な触媒効果を
及はすから、Ｍ２Ｏ３層と超硬合金基体どの闇に拡散障
壁層が必要であると述べられ（いる。
Ｍ２Ｏ３層の生成および成長に際して自害な触媒効果を
及はすから、Ｍ２Ｏ３層と超硬合金基体どの闇に拡散障
壁層が必要であると述べられ（いる。
かかる拡散障壁層はチタンの窒化物または炭化物から成
るものであり得る。
るものであり得る。
１〜ビオカ＜ １’ ｏｂｉｏｋａ）等の米国特許第４
１５０１９５号明細書中に開示された別の切削工具にお
いＣは、超破合金基体上に設置された多層被膜が使用さ
れている。かかる多層被膜は、最も外側の層として酸化
アルミニウム、最も内側の層として炭窒化チタン、およ
び酸化アルミニウム層と炭窒化チタン層との間の中間層
としてオキシ炭窒化チタンを含むことがある。このよう
なオキシ炭窒化チタン中間層の使用は、多層被膜の付着
力を増大させると述べられている。
１５０１９５号明細書中に開示された別の切削工具にお
いＣは、超破合金基体上に設置された多層被膜が使用さ
れている。かかる多層被膜は、最も外側の層として酸化
アルミニウム、最も内側の層として炭窒化チタン、およ
び酸化アルミニウム層と炭窒化チタン層との間の中間層
としてオキシ炭窒化チタンを含むことがある。このよう
なオキシ炭窒化チタン中間層の使用は、多層被膜の付着
力を増大させると述べられている。
上記の切削工具のいずれにおいても、かかる多層被膜は
それを構成する各層の有利な作業特性を利用りる目的で
使用されているわけではない。１なわち、Ｎ２Ｏ３の外
層を有する従来の切削工具はＭ２Ｏ３被膜切削ＩＩとし
ての切削特性のみを具備するように設計されているので
あって、Ｎ２Ｏ３層とｋＢ破金合金基体の間の層は両者
間の障壁として役゛立っているに過ぎない。
それを構成する各層の有利な作業特性を利用りる目的で
使用されているわけではない。１なわち、Ｎ２Ｏ３の外
層を有する従来の切削工具はＭ２Ｏ３被膜切削ＩＩとし
ての切削特性のみを具備するように設計されているので
あって、Ｎ２Ｏ３層とｋＢ破金合金基体の間の層は両者
間の障壁として役゛立っているに過ぎない。
このたび開発された新規な被Ｉｌｌ法は、Ｎ２Ｏ３で被
膜された超硬合金切削工具上にＴｉ Ｃａ３よび（また
は）ＴｉＮを強固に付着させ、それに五つＣＡ＃ ２０
ｍの内部被覆面上にＴｉ Ｃおよび（または）Ｔｉ Ｎ
の外部被１面を形成することを可能にするものである。
膜された超硬合金切削工具上にＴｉ Ｃａ３よび（また
は）ＴｉＮを強固に付着させ、それに五つＣＡ＃ ２０
ｍの内部被覆面上にＴｉ Ｃおよび（または）Ｔｉ Ｎ
の外部被１面を形成することを可能にするものである。
こうして得られた切削■貝は、Ｔｉ Ｃ１Ｔｉ Ｎおよ
びｌＶ２Ｏ３の有利な特性をあわせ持つＣいる。
びｌＶ２Ｏ３の有利な特性をあわせ持つＣいる。
本発明に従えば、セラミック騎とＴｉ Ｎおよびくまた
は）Ｔｉ０層との間に薄い酸化チタン層が配置されるが
、かかる酸化チタン層はセラミック層とその他の層との
間の付着力を増大させるのに役立つ。
は）Ｔｉ０層との間に薄い酸化チタン層が配置されるが
、かかる酸化チタン層はセラミック層とその他の層との
間の付着力を増大させるのに役立つ。
発明の概要
本発明の第１の特徴に従えば、（ａ ）表面の少なくと
も複数部分上に酸化アルミニウムを具備しかつ該酸化ア
ルミニウムによって形成された第１の表向を有する基体
、（ｂ）第１の表面の少なくとも一部分に隣接したチタ
ン酸化物の中間層、並びに（Ｃ）窒化チタン、炭化チタ
ンおよび炭窒化チタンの中から選ばれた少なくとも１種
の物質から成りかつ該中間層の少なくとも一部分に隣接
した外層の諸要素から成ることを特徴とする製・品が提
供される。
も複数部分上に酸化アルミニウムを具備しかつ該酸化ア
ルミニウムによって形成された第１の表向を有する基体
、（ｂ）第１の表面の少なくとも一部分に隣接したチタ
ン酸化物の中間層、並びに（Ｃ）窒化チタン、炭化チタ
ンおよび炭窒化チタンの中から選ばれた少なくとも１種
の物質から成りかつ該中間層の少なくとも一部分に隣接
した外層の諸要素から成ることを特徴とする製・品が提
供される。
上記の基体は、酸化アルミニウムで被覆された超硬合金
基体または酸化アルミニウムを基材とするセラミック固
体であり得る。上記の中間層はＴｉ Ｏを含有しでいて
、その厚さは約１ミクロン以下ぐある。−Ｆ記の外層は
窒化チタン層および炭化チタン層を含むことがあって、
その場合の炭化チタン層は窒化チタン層および中間層に
隣接しながらそれらの間に配置される。
基体または酸化アルミニウムを基材とするセラミック固
体であり得る。上記の中間層はＴｉ Ｏを含有しでいて
、その厚さは約１ミクロン以下ぐある。−Ｆ記の外層は
窒化チタン層および炭化チタン層を含むことがあって、
その場合の炭化チタン層は窒化チタン層および中間層に
隣接しながらそれらの間に配置される。
本発明の第２の特徴に従えば、表面の少なくとも複数部
分上に酸化アルミニウムを具備した基体の少なくとも複
数部分を炭化チタン、窒化チタンおよび炭窒化チタンの
中から選ばれた少なくとも１種の物質から成る外層で被
覆する方法が提供される。かかる方法は、該酸化アルミ
ニウムに隣接づるようにして該基体上にＴｌＯ２層を設
置し、該ＴｌＯ２を還元してＴ、Ｏ中間層を形成し、次
いで該中間層上に上記の外層を設置Ｉづることを特徴と
りるものである。
分上に酸化アルミニウムを具備した基体の少なくとも複
数部分を炭化チタン、窒化チタンおよび炭窒化チタンの
中から選ばれた少なくとも１種の物質から成る外層で被
覆する方法が提供される。かかる方法は、該酸化アルミ
ニウムに隣接づるようにして該基体上にＴｌＯ２層を設
置し、該ＴｌＯ２を還元してＴ、Ｏ中間層を形成し、次
いで該中間層上に上記の外層を設置Ｉづることを特徴と
りるものである。
簡単に述べると、たとえばカーボＯイ（Ｃａｒｂ。
１０ｙ）の銘柄５７０から成るＭ２Ｏ３被覆超硬合金製
切削工具用植刃（インサート）が約１０ ！：） ０〜
１１００℃の温度下で水素、 四塩化チタン（ＴｉＣｆ
、）およびＣＯｔの気体混合物に暴露される。予備的な
分析結果によれば、この工程におい−て生成する酸化物
はＴｉ Ｏｔであることが示唆される。次いで、水素雰
囲気中において、Ｔｉ ＣまたはＴｉ Ｎの沈着のため
に必要な温度まで温度の降下が行われる。
切削工具用植刃（インサート）が約１０ ！：） ０〜
１１００℃の温度下で水素、 四塩化チタン（ＴｉＣｆ
、）およびＣＯｔの気体混合物に暴露される。予備的な
分析結果によれば、この工程におい−て生成する酸化物
はＴｉ Ｏｔであることが示唆される。次いで、水素雰
囲気中において、Ｔｉ ＣまたはＴｉ Ｎの沈着のため
に必要な温度まで温度の降下が行われる。
かかる低い温度下において、植刃が気体状Ｔｉ ＣＩ
Ｊおよび水素の雰囲気に暴露される。この工程は、恐ら
く次のＴｉ ＣまたはＴｉ Ｎ沈着工程と共に、Ｔｉ
０２をＴｉ ＯとＴｉ Ｏｔとの混合物またはＴｉ Ｏ
とＴｉｚＯｓとの混合物に転化させるのに役立つ。次い
で、植刃を水素、四塩化チタンおよび窒素の混合物また
は水素、四塩化チタンおよびメタンの混合物に−露りれ
ば、強固に付着したＴｉ ＮまたはＴｉ Ｃ層をそれそ
れ形成することができる。Ｔｉ ＮおよびＴｉ Ｃ同士
は容易に何着し得るので、／Ｖ２０ｓｓ Ｔｉｃおよび
Ｔｉ Ｎから成る三層被膜を得ることも可能である。こ
う、しＣ得られた構造物は、ＡｊｚＯ＊の内層に対して
強固に付着したＴｉ Ｎおよび（または）Ｔｉｃの外層
を具備しＣいる。
Ｊおよび水素の雰囲気に暴露される。この工程は、恐ら
く次のＴｉ ＣまたはＴｉ Ｎ沈着工程と共に、Ｔｉ
０２をＴｉ ＯとＴｉ Ｏｔとの混合物またはＴｉ Ｏ
とＴｉｚＯｓとの混合物に転化させるのに役立つ。次い
で、植刃を水素、四塩化チタンおよび窒素の混合物また
は水素、四塩化チタンおよびメタンの混合物に−露りれ
ば、強固に付着したＴｉ ＮまたはＴｉ Ｃ層をそれそ
れ形成することができる。Ｔｉ ＮおよびＴｉ Ｃ同士
は容易に何着し得るので、／Ｖ２０ｓｓ Ｔｉｃおよび
Ｔｉ Ｎから成る三層被膜を得ることも可能である。こ
う、しＣ得られた構造物は、ＡｊｚＯ＊の内層に対して
強固に付着したＴｉ Ｎおよび（または）Ｔｉｃの外層
を具備しＣいる。
史に詳しく述べると、約１０５０℃の温度に保たれた標
準的なＣＶＤ炉の内部に１Ｊｚｏｓで被覆された超硬合
金製切削工具用植刃が挿入される。５分まぐの時間にわ
たり、水素および四塩化チタンの気体混合物が植刃の表
面に沿って流される。その結果、下記の反応式に従って
得られるチタンが恐らくはＭ２Ｏ３中の酸素と反応して
Ｔｉ ＯまたはＴｌＯ２を生成づることによってＮ２Ｏ
３表面を「活性化」する。
準的なＣＶＤ炉の内部に１Ｊｚｏｓで被覆された超硬合
金製切削工具用植刃が挿入される。５分まぐの時間にわ
たり、水素および四塩化チタンの気体混合物が植刃の表
面に沿って流される。その結果、下記の反応式に従って
得られるチタンが恐らくはＭ２Ｏ３中の酸素と反応して
Ｔｉ ＯまたはＴｌＯ２を生成づることによってＮ２Ｏ
３表面を「活性化」する。
Ｔｔ Ｃ１０＋２Ｈ２−’Ｔ＋＋４８Ｃｆ （１）次
に、水素および四塩化チタンと共に１５（容量）％まで
の００、を炉内に導入すると、下記の反応式に従つＣＩ
Ｖざ１ミクロン以下の薄いＴｔ Ｏｔ層が形成される。
に、水素および四塩化チタンと共に１５（容量）％まで
の００、を炉内に導入すると、下記の反応式に従つＣＩ
Ｖざ１ミクロン以下の薄いＴｔ Ｏｔ層が形成される。
→Ｔ＋ ＯＲ＋ ２ ＣＯ＋４ ＨＣ１（２）この工程
は１〜３５分の時間を要するのであつ（、嵌置時間が長
くなるほど得られるＴｉ Ｏｔ層は岸くなる。
は１〜３５分の時間を要するのであつ（、嵌置時間が長
くなるほど得られるＴｉ Ｏｔ層は岸くなる。
その後、温度を約ｌ Ｑ ＯＯ”（に低士さｔ！ 、
ＣＯ２を遮断し、そして水素および四塩化チタン、のみ
を表向に沿って流すことにより、下記の反応式に従って
Ｔ１０．がＴｉ Ｏに還元される。
ＣＯ２を遮断し、そして水素および四塩化チタン、のみ
を表向に沿って流すことにより、下記の反応式に従って
Ｔ１０．がＴｉ Ｏに還元される。
Ｔｉ ０２ ＋ Ｔｉ ＣＩ、４ ＋２８２→→２ Ｔ
ｉ Ｏ＋ ４８ Ｃ１（３） この工程はＴｉ Ｏｔの存在量に応じて３０分まぐの時
間を要する。
ｉ Ｏ＋ ４８ Ｃ１（３） この工程はＴｉ Ｏｔの存在量に応じて３０分まぐの時
間を要する。
ＴｉＮ５ＴｉｃまたはＴｉ ＣＮあるいはそれらの任意
の混合物から成る最後の層は、水素および四塩化チタン
と共に窒素、メタンまたはその両りを尋人することによ
って常法に従い設置づることがぐきる。このような方法
によれば、酸化アルミニウムで被覆された植刃または酸
化アルミニウムをＭＵとするセラミック１１体上にＴｉ
Ｎ、ＴｉＣまたｔよイの両りを具備しＩＣ多層被覆製品
が得られる。
の混合物から成る最後の層は、水素および四塩化チタン
と共に窒素、メタンまたはその両りを尋人することによ
って常法に従い設置づることがぐきる。このような方法
によれば、酸化アルミニウムで被覆された植刃または酸
化アルミニウムをＭＵとするセラミック１１体上にＴｉ
Ｎ、ＴｉＣまたｔよイの両りを具備しＩＣ多層被覆製品
が得られる。
実 施 例
鋼製の反応室を有りる実験室用化学蒸着炉内におい（、
Ｔｉ ０の中間層を用いながら基体をＴｉ Ｃで被覆し
た。基体は酸化アルミニウムで被覆されたＷＣＴｉｃ
ＴａＣＣｏ超硬合金（カーボロイ銘柄ｂ７０）から成
っＣいた。かかる基体を炉内で清浄にするため、１１０
０℃に加熱された基体の表面に沿つＣ水素カスを４００
ｇｆ／分の流量で１０分間にわたり流した。次いで、１
．０％のＣＯ２，３％のＴ１（Ｊ４、Ｊ３よび８７％の
Ｈ２から成る気体混合物を約４５０ ｙｌ 、７分の流
量で流すことにより、Ｔｉ ０２ ′ｃあるとイ６じら
れるチタン酸化物を沈着させた。この工程に際しては、
温度は１１００℃に保たれ、また所要時間は３５分であ
った。次に：その上に３％のＴ７ Ｃ９４および９７％
のＨ２から成る気体混合物を１０３５℃の温度下で１０
分間にわたり流すことによって上記のチタン酸化物を部
分的に還元した。
Ｔｉ ０の中間層を用いながら基体をＴｉ Ｃで被覆し
た。基体は酸化アルミニウムで被覆されたＷＣＴｉｃ
ＴａＣＣｏ超硬合金（カーボロイ銘柄ｂ７０）から成
っＣいた。かかる基体を炉内で清浄にするため、１１０
０℃に加熱された基体の表面に沿つＣ水素カスを４００
ｇｆ／分の流量で１０分間にわたり流した。次いで、１
．０％のＣＯ２，３％のＴ１（Ｊ４、Ｊ３よび８７％の
Ｈ２から成る気体混合物を約４５０ ｙｌ 、７分の流
量で流すことにより、Ｔｉ ０２ ′ｃあるとイ６じら
れるチタン酸化物を沈着させた。この工程に際しては、
温度は１１００℃に保たれ、また所要時間は３５分であ
った。次に：その上に３％のＴ７ Ｃ９４および９７％
のＨ２から成る気体混合物を１０３５℃の温度下で１０
分間にわたり流すことによって上記のチタン酸化物を部
分的に還元した。
次に、３％の０１１４．３％のＴｉＣｆ４、および９４
％のＨ２から成る気体混合物を約４５０ ｘｉ ７分の
流量で５０分間にわたり導入することによっでＴｉ Ｃ
ＩＩを１０３５℃の温度下で設置しｌこ。なａ３、上記
の工程はいずれも大気圧下で実施した。
％のＨ２から成る気体混合物を約４５０ ｘｉ ７分の
流量で５０分間にわたり導入することによっでＴｉ Ｃ
ＩＩを１０３５℃の温度下で設置しｌこ。なａ３、上記
の工程はいずれも大気圧下で実施した。
被覆の後、４ ｋｇの荷重を加えたダイヤモンドを用い
た引っかき試験によってＴｉ ＣＭの付着力を測定した
。その結果、ＴｉＣ層の剥落は全く起こらず、実際には
ダイヤモンドはＴｉ Ｃ層の表面を滑べるのみであった
。酸化チタンの中間階を使用りることなく、同じ厚さの
Ｔｉ Ｃ層を酸化アルミニウム被覆植刃（カーボロイ銘
柄５７０）上に直接設置したところ、かかるＴｉ Ｃ層
の付着力は不十分であった。
た引っかき試験によってＴｉ ＣＭの付着力を測定した
。その結果、ＴｉＣ層の剥落は全く起こらず、実際には
ダイヤモンドはＴｉ Ｃ層の表面を滑べるのみであった
。酸化チタンの中間階を使用りることなく、同じ厚さの
Ｔｉ Ｃ層を酸化アルミニウム被覆植刃（カーボロイ銘
柄５７０）上に直接設置したところ、かかるＴｉ Ｃ層
の付着力は不十分であった。
４ ｋＱの荷重を加えたダイヤモンドぐ引っかいた場合
は勿論、２ ｋａの荷重を加えたダイヤモンド（・引っ
かいた場合でもＴｉ Ｃ層の著しい剥落が見られた。
は勿論、２ ｋａの荷重を加えたダイヤモンド（・引っ
かいた場合でもＴｉ Ｃ層の著しい剥落が見られた。
酸化チタンの中間層を有り−るＴｉ Ｃ被覆製品の金属
組織学的検査を行ったところ、中間層はＴｉ Ｏの存在
を示す黄色を呈しかつ１／２〜１ミク１−１ンの厚さを
有することが判明した。また、Ｔｉ Ｃ層の１ｖさは４
ミクロンであった。なお、反応式（３）の進行に際し、
Ｔｉ Ｏｅの一部が完全にはＴｉ Ｏに還元されないこ
とが認められる場合もあり得る。しかしながら、ＴｔＮ
、Ｔ：ＣまＩζはＴｉ ＣＮに隣接してＴｉ ０が存在
し、かつまたＡｊ２０３とＴｉ Ｏｔとの間にＴｉ Ｏ
が存在する限り、付着力が低下することはない。
組織学的検査を行ったところ、中間層はＴｉ Ｏの存在
を示す黄色を呈しかつ１／２〜１ミク１−１ンの厚さを
有することが判明した。また、Ｔｉ Ｃ層の１ｖさは４
ミクロンであった。なお、反応式（３）の進行に際し、
Ｔｉ Ｏｅの一部が完全にはＴｉ Ｏに還元されないこ
とが認められる場合もあり得る。しかしながら、ＴｔＮ
、Ｔ：ＣまＩζはＴｉ ＣＮに隣接してＴｉ ０が存在
し、かつまたＡｊ２０３とＴｉ Ｏｔとの間にＴｉ Ｏ
が存在する限り、付着力が低下することはない。
上６ｄの詳細な説明を考察すれば、当業者には数多くの
変形実施例が自ら明らかとなろう。前記特許請求の範囲
によって定義される本発明の範囲内には、かかる自明の
変形実施例の全てが包含されるものぐある。
変形実施例が自ら明らかとなろう。前記特許請求の範囲
によって定義される本発明の範囲内には、かかる自明の
変形実施例の全てが包含されるものぐある。
手続補正書（能）５８・４・２８
昭和 年 ｈ 日
特許庁長官 若 杉 和 夫 殿
１、事件の表示
昭和５８年特許願第０１１５９３号
２、発明の名称
多重被覆切削工具およびその製造方法
３、補正をする者
事件との関係 出願人
住 所 アメリカ合衆国、１２３０ｂ、ニューヨーク
州、スケネクタデイ、リバー１１−ド、１番名 称
ゼネラル・エレクトリック・カンバニイ代表者 サム
ソン・ヘルツゴツト ４、代理人 住 所 １０７東京都港区赤坂１丁目１４番１４号第
３５興和ビル ４１１ｉ 日本ゼネラル・エレクトリック株式会社・極東時、１１
部内６、補正の内容
州、スケネクタデイ、リバー１１−ド、１番名 称
ゼネラル・エレクトリック・カンバニイ代表者 サム
ソン・ヘルツゴツト ４、代理人 住 所 １０７東京都港区赤坂１丁目１４番１４号第
３５興和ビル ４１１ｉ 日本ゼネラル・エレクトリック株式会社・極東時、１１
部内６、補正の内容
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、（ａ）表面の少なくとも複数部分上に酸化アルミニ
ウムを具備しかつ前記酸化アルミニウムによって形成さ
れた第１の表面を有する基体、（ｂ ）前記第１の表面
の少なくとも一部分に隣接したチタン酸化物の中間層、
並びに（Ｃ）窒化チタン、炭化チタンおよび炭窒化チタ
ンの中から選ばれた少なくとも１種の物質から成りかつ
前記中間層の少な（とも一部分に隣接した外層の諸要素
から構成されることを−￥ｉ徴とする製品。 ２、 前記基体が酸化アルミニウムで被覆された超破合
金基体である特許請求の範囲第１項記載の製品。 ３、 前記基体が酸化アルミニウムを基材とするセラミ
ック固体である特許請求の範囲第１項記載の製品。 ４、 前記中ｍ−がＴｉ Ｏを３右りる特許請求の範囲
第１項記載の一製品。 ５、 前記中ｍｓの厚さが約１ミクＵン以下（゛ある特
許請求の範囲第４項記載の製品。 ６、 前記外層が窒化チタン層および炭化チタン層を含
んでいて、前記炭化チタン層は前記窒化チタンＩｉｉ
ａ３よび前記中間層に隣接しながらそれらの間に配置さ
れている特許請求の範囲第１〜５項のいずれか１項に記
載の製品。 ７、 表向の少なくとも複数部分上に酸化アルミニウム
を具備した基体の少なくとも複数部分を炭化チタン、窒
化チタンおよび炭窒化チタンの中から選ばれた少なくと
も１種の物質から成る外層で被Ｗｉする方法において、
前記酸化アルミニウムに隣接するようにして前記基体上
にＴｉ ０２１１！を設置し、前記ＴｌＯ２の少なくと
も一部分を’Ｔ＋Ｏに還元して中間層を形成し、次い（
・前記中間層に隣接するようにして前記外層を設置する
諸工程から成ることを特徴とする方法。 ８、 ＴｌＯ２層を設置する前記工程が、前記基体を
約１０５０〜１１００℃に加熱し、前記基体の表面に沿
って０〜５分間にわたり水素と四塩化チタンとの気体混
合物を流し、次いで約１〜３５分間にわたり水素および
四塩化チタンと共に１５（容ｉ）％までのＣＯ２を導入
することを含む特許請求の範囲第７項記載の方法。 ９、 前記Ｔ、０２の少なくとも一部分をＴｉ Ｏに還
元する前記工程が、約１０００℃の温度下において約３
０分までのｅｉｙ間にわたり前ａｔ基体の表面に沿って
水素および四塩化チタンのみを流すことを含む特許請求
の範囲第８項記載の方法。 １０、前記外層を設置する前記工程が、前記基体の表面
に沿って窒素、水素および四塩化チタンを流して窒化チ
タンを生成さゼることを含む特許請求の範囲第９項記載
の方法。 １１、前記外−を設＠づる前記工程が、前記基体の表向
に沿ってメタン、水素および四塩化チタンを流しで炭化
チタンを生成させることを含む特許請求の範囲第９項記
載の方法。 １２、前記外層を設置する前記工程が、前記基体の表面
に沿って窒素、メタン、水素ｄ３よび四塩化チタンを流
して炭窒化チタンを生成させることを含む特許請求の範
囲第９項記載の方法。
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| US06/343,545 US4442169A (en) | 1982-01-28 | 1982-01-28 | Multiple coated cutting tool and method for producing same |
| US343545 | 1982-01-28 |
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| US4463062A (en) * | 1983-03-25 | 1984-07-31 | General Electric Company | Oxide bond for aluminum oxide coated cutting tools |
| US4497874A (en) * | 1983-04-28 | 1985-02-05 | General Electric Company | Coated carbide cutting tool insert |
| JPS59219108A (ja) * | 1983-05-25 | 1984-12-10 | Sumitomo Electric Ind Ltd | ドリル |
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| CA1248519A (en) * | 1984-04-03 | 1989-01-10 | Tetsuo Nakai | Composite tool and a process for the production of the same |
| US4619865A (en) * | 1984-07-02 | 1986-10-28 | Energy Conversion Devices, Inc. | Multilayer coating and method |
| US4681818A (en) * | 1986-03-18 | 1987-07-21 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Oxygen diffusion barrier coating |
| JPS634211U (ja) * | 1986-06-23 | 1988-01-12 | ||
| US4810530A (en) * | 1986-08-25 | 1989-03-07 | Gte Laboratories Incorporated | Method of coating metal carbide nitride, and carbonitride whiskers with metal carbides, nitrides, carbonitrides, or oxides |
| US4988564A (en) * | 1986-08-25 | 1991-01-29 | Gte Laboratories Incorporated | Metal carbide, nitride, or carbonitride whiskers coated with metal carbides, nitrides, carbonitrides, or oxides |
| US4936959A (en) * | 1987-12-16 | 1990-06-26 | Ford Motor Company | Method of making cutting tool for aluminum work pieces having enhanced crater wear resistance |
| US4928423A (en) * | 1988-07-20 | 1990-05-29 | Yoshikazu Furuta | Fishhook and method for producing the same |
| US5665431A (en) * | 1991-09-03 | 1997-09-09 | Valenite Inc. | Titanium carbonitride coated stratified substrate and cutting inserts made from the same |
| US5262235A (en) * | 1991-10-28 | 1993-11-16 | General Electric Company | Coated ceramic fiber system |
| US6056999A (en) * | 1992-02-18 | 2000-05-02 | Valenite Inc. | Titanium carbonitride coated cemented carbide and cutting inserts made from the same |
| DE4421144C2 (de) * | 1993-07-21 | 2003-02-13 | Unaxis Balzers Ag | Beschichtetes Werkzeug mit erhöhter Standzeit |
| US6413628B1 (en) | 1994-05-12 | 2002-07-02 | Valenite Inc. | Titanium carbonitride coated cemented carbide and cutting inserts made from the same |
| SE509201C2 (sv) * | 1994-07-20 | 1998-12-14 | Sandvik Ab | Aluminiumoxidbelagt verktyg |
| US5849360A (en) * | 1996-06-20 | 1998-12-15 | National Science Council | Tube chemical gas deposition method of preparing titanium nitride coated titanium carbide for titanium carbide/silicon nitride composites |
| US6071601A (en) * | 1997-05-12 | 2000-06-06 | Mitsubishi Materials Corporation | Coated cutting tool member |
| DE10017909B4 (de) * | 1999-04-13 | 2009-07-23 | Mitsubishi Materials Corp. | Beschichtetes Sinterkarbid-Schneidwerkzeugelement |
| MXPA02009350A (es) * | 2000-03-24 | 2003-09-22 | Kennametal Inc | Herramienta de carburo cementado y metodo de realizacion. |
| US6638474B2 (en) | 2000-03-24 | 2003-10-28 | Kennametal Inc. | method of making cemented carbide tool |
| US6892490B2 (en) * | 2003-06-13 | 2005-05-17 | Mike Mattlage | Fishing hook |
| US20080090684A1 (en) * | 2006-10-12 | 2008-04-17 | Martinez Kelly M | Dart |
| DE102008026358A1 (de) * | 2008-05-31 | 2009-12-03 | Walter Ag | Werkzeug mit Metalloxidbeschichtung |
Family Cites Families (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3787223A (en) * | 1968-10-16 | 1974-01-22 | Texas Instruments Inc | Chemical vapor deposition coatings on titanium |
| BE759088A (fr) * | 1969-11-28 | 1971-04-30 | Deutsche Edelstahlwerke Ag | Couche de revetement d'elements en metal dur pour usinage avec ou sans enlevement de copeaux et procede de depot d'une telle couche |
| CH540990A (fr) * | 1971-07-07 | 1973-08-31 | Battelle Memorial Institute | Procédé pour augmenter la résistance à l'usure de la surface d'un outil de coupe |
| SE357984B (ja) * | 1971-11-12 | 1973-07-16 | Sandvik Ab | |
| US4101703A (en) * | 1972-02-04 | 1978-07-18 | Schwarzkopf Development Corporation | Coated cemented carbide elements |
| US4162338A (en) * | 1972-02-04 | 1979-07-24 | Schwarzkopf Development Corporation | Coated cemented carbide elements and their manufacture |
| BE795014A (fr) * | 1972-02-11 | 1973-05-29 | Gen Electric | Produits du type carbure agglomere revetu |
| US3955038A (en) * | 1973-04-09 | 1976-05-04 | Sandvik Aktiebolag | Hard metal body |
| US3964937A (en) * | 1973-08-13 | 1976-06-22 | Materials Technology Corporation | Method of making a composite coating |
| US3874900A (en) * | 1973-08-13 | 1975-04-01 | Materials Technology Corp | Article coated with titanium carbide and titanium nitride |
| US4018631A (en) * | 1975-06-12 | 1977-04-19 | General Electric Company | Coated cemented carbide product |
| US4035541A (en) * | 1975-11-17 | 1977-07-12 | Kennametal Inc. | Sintered cemented carbide body coated with three layers |
| JPS582016B2 (ja) * | 1976-02-03 | 1983-01-13 | 三菱マテリアル株式会社 | 被覆スロ−アウエイチツプ |
| JPS5296912A (en) * | 1976-02-10 | 1977-08-15 | Mitsubishi Metal Corp | Coated cutting chip made of hard alloy |
| US4150195A (en) * | 1976-06-18 | 1979-04-17 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Surface-coated cemented carbide article and a process for the production thereof |
| JPS5468779A (en) * | 1977-11-11 | 1979-06-02 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Coated super-hard alloy material |
| ATA62178A (de) * | 1978-01-30 | 1979-03-15 | Ver Edelstahlwerke Ag | Hartmetallverschleissteil und verfahren zu seiner herstellung |
| US4268582A (en) * | 1979-03-02 | 1981-05-19 | General Electric Company | Boride coated cemented carbide |
| IL58548A (en) * | 1979-10-24 | 1983-07-31 | Iscar Ltd | Sintered hard metal products having a multi-layer wearresistant coating |
-
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