JPS5824893Y2 - 切削用サ−メツトチツプ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本案は強度、殊に抗折強度を著しく増大せしめた切削用
サーメットチップに関する。

従来、被削材を切削加工する切削用のチップとしては被
削材を切削する際に受ける摩耗及び衝撃に耐え得るよう
な高硬度、高抗折強度が要求されてしる。

コレニ対し、ｆｓＴｉＣ，ＴｉＮ 、ＷＣ。Ｎｉ等を液
相焼結した超硬合金製の切削用チップが広く使用されて
いる。

しかしながら、かかる超硬合金材を用いた切削用チップ
は高硬度を有する反面、強度、殊に抗折強度の面や耐熱
性の面で充分満足しつるものとは言い難いものであった
。

オた、近年成分組成が異なった２種類の粉末原料を加圧
成型し、これを焼結して得たサーメツト製の切削用チッ
プが提供されているが、これとても全体としては性能の
向上が図られているとは云え、なお、強度面では充分満
足しうるものではなかった。

本考案は軟土の事情に鑑みてなされたものであって、そ
の目的とするところは熱膨張率の大きいサーメットより
なる板状コアと熱膨張率の小さいサーメットよりなる添
設材とを加熱融着一体化して表面部材を或す添設材に圧
縮応力を生ぜしめておくことにより、強度、殊に抗折強
度を顕著に向上せしめた切削用サーメットチップを提供
する点にある。

以下、好ましい実施態様を図に採って本考案切削用サー
メットチップを説明する。

第１図は本案チップの実施態様を示す斜視図とそのＸ−
Ｘ線拡大部分縦断面図である。

すなわち、本考案切削用サーメットチップは、図示の如
く板状コア材１と添設材２とを加熱融着一体化せしめた
もので、その断面が添設材２、コア材１、添設材２の順
に積層された三層構造を威したものである。

上記板状のコア材１及び添設材２はＴｉＣ９ＴｉＮ。

Ｗ Ｃ＊ Ｎ ｉ −Ｍ Ｏ−ＭＯ２０等の原料粉末の
うちから選ばれた２種以上の混合粉末を加圧成型後、真
空雰囲気中で約１３００〜１５００℃で焼成焼結したも
ので、その組成を異ならしめることによってコア材１の
熱膨張率を大きく、添設材２の熱膨張率を小さいものと
しである。

参考までに本考案に好極に使用されるコア材１、添設材
２各々の組成、焼結条件、硬度、抗折強度、熱膨張率を
下記第１表に表示する。

な釦、第１表においてコア材−１１コア材−２とが組成
、焼結条件ともに同じであるにも拘わらず、コア材−１
の抗折強度が小さいのはコア材−１が比較的多くの気孔
（気孔率２〜３多）を有することに起因している。

また、添設材−１は添設材−２よりも熱膨張率が大きい
ので添設材−２と組合せて使用する場合にはコア材とし
て尚熱使用可能である。

寸た、これらコア材ｌ及び添設材２の形状については、
得られる切削用のチップの断面が前述の三層構造となし
得る形状であれば特に制限はなく、好適には第１図にて
例示するようにコア材、添設材ともに板状のものを用い
三層板状体としてもよい。

コア材１と添設材２とを加熱融着し一体化するには両者
を重ね合せた尚接部Ｊに荷重を加えた状態にて真空雰囲
気中で加熱する手段がとられる。

また加熱温度としてはコア材１オたは添設材２の、特に
当接部Ｊにおける液相が生ずる温度より高く、かつコア
材１又は添設材２の焼結温度より低し温度、即ち前記第
１表に示したコア材及び添設材を用いる場合には約１２
５０〜１３００℃が採用される。

なお、加熱融着して一体化する場合、真空雰囲気中に限
らず、Ｎ２ ｅ Ａｒ ｅ Ｈｅ ＊ Ｈ２等のガスを
用いた非酸化性雰囲気中にて加熱してもよい。

以上の如き構成の本考案切削用サーメットチップにあっ
ては、コア材１と添設材２とが加熱融着されて複合一体
化された後、放冷されるのに際上熱膨張率の大きいコア
材１が、熱張脹率の小さい添設材２よりも大巾に収縮し
ようとする。

このため、コア材１が接合部において、添設材２を中央
方向に引っ張りつつ収縮することから、添設材２は圧縮
された状態となって向心的な圧縮応力Ｆが生起され、該
応力Ｆは添設材２中に残存する。

そのため、残存圧縮応力Ｆは切削用サーメットチップに
対し印加される衝撃力により表面の添設材２に生じる反
対方向の引張力Ｔを限界に至るまで吸収して切削用チッ
プの折損を防止すべく作用する。

この結果、切削用サーメットチップの抗折強度がコア材
単独又は添設材単独の場合に比べて約１．５倍と大巾に
向上する。

さらに、本案切削用サーメットチップに於ては、一般に
強度が増大すれば硬度が低下すると云われているにも拘
らず、強度の大きい添設材２とほぼ同様の高い硬度を維
持することができる。

このような顕著な作用効果を有する本考案切削用サーメ
ットチップは産業上、殊に金属の切削加工に対して極め
て有用である。

次に実施例を挙げて本考案切削用サーメットチップを説
明する。

実施例 ｌ 既述のコア材−１を１枚と、添設材−２を２枚用いて、
これらを２５Ｏ＋砥石で平面研削し、コア材−１の厚さ
を２．７朋、添設材−２の厚さを１．５朋とした。

このコア材−１の上下両面に添設材−２を重ね合せ、０
．２〜０，４ ｗａｇ Ｈｇの真空加熱炉中で１３００
℃で１時間保持して三層板状切削用サーメットチップを
得、この切削用チップの上下両面を各々Ｑ、５ｍｓ研削
して４．７ｘ８Ｘ２７ｍｍの試料とした。

この試料の抗折強度及び硬度を測定したところ、抗折強
度が１９０〜２１５Ｋｇ／−とコア材−１単独又は添設
材−１単独のものよりもはるかに太きく、亦硬度も９０
．５と添設材−１単独のものとほとんど変らない高硬度
を示した。

実施例 ２ 既述のコア材−２を１枚と、添設材−２を２枚用いて実
施例１と同様に平面研削し、コア材−１の厚さを２．０
間、添設材−２の厚さを１．５ｒＩＬｒｎとした。

このコア材−１と添設材−２を用いて実施例１と同様に
して４．ＯＸ８Ｘ２７ｍｍの試料を得、その抗折強度及
び硬度を測定したところ、抗折強度が２００〜２０８に
ダ／ｄと大きく、亦硬度も９０．６と優れた値を示した
。

実施例 ３ 真空加熱炉中での保持時間を３０分間に変更した以外は
実施例２と同様にして４．ＯＸ ８．ＯＸ ２７間の試
料を得、その抗折強度及び硬度を測定したところ、抗折
強度が２０６〜２１７Ｋｇ／−と大きく亦硬度も９０．
９と優れた値を示した。

実施例 ４ 既述のコア材−１（厚さ：２．０ｒＩＬｒＩＬ）の上下
両面に既述の添設材−１（厚さ：ｌ、５ｍｍ）を重ね合
せてこれを０．２〜０．４ｍｍＨｇの真空加熱炉中で１
３００℃で１時間侶持して三層板状切削用サーメットチ
ップを得、この切削用チップの上下両面を２５０＋砥石
で０．１間砥落して４．８ Ｘ ８．ＯＸ７ＷｌｒＩＬ
の試 料を得、その抗折強度及び硬度を測定したところ、抗折
強度が１４８〜１５２にり／−とややおちるが尚良好な
数値を示し、亦硬度も８９．５とややおちるが尚良好な
数値を示した。

実施例 ５ 既述の添設材−１（厚さ：２ｍｍ）をコア材として使用
し、既述の添設材−２（厚さ：１．５ｍｍ）を添設材と
して用いた他は実施例４と同様にして４．８ Ｘ ８．
ＯＸ ２７ｆｆｔｍの試料を得、その抗折強度及び硬度
を測定したところ、抗折強度が２０５〜２０９Ｋｇ／−
と優れており、亦硬度も９０．９と優れた値を示した。

実施例 ６ 既述のコア材−２（厚さ：２．Ｏｍｍ）の上下両面に既
述の添設材−２（厚さ：ｌ、５ｍｍ）を重ね合せてこれ
をＡｒ気流中で１３００℃で１時間保持して切削用チッ
プを得、上下面を砥落して４×８×２７ ｒｕｍの試料
を得、その抗折強度及び硬度を測定したところ抗折強度
が１８３〜２０５ＫｆＡｔ硬度が９０．５で真空中とほ
とんど変わりない優れた値を示した。

上記第２表は実施例１〜６及び従来の超硬合金製切削用
チップの抗折強度と硬度とを斗とめたものであるが、こ
の表からも判明するように本考案切削用サーメットチッ
プは熱膨張率の大きしサーメットよりなるコア材を真中
に両側から熱膨張率の小さなサーメットよりなる添設材
を１３００℃程度の温度で融着した３層構造とし冷却し
たものであり、たとえ切削加工時の温度が数百℃に上昇
した場合でも温度上昇は刃部近傍に限られるので、熱膨
張率、即ち収縮率の大きなサーメットよりなるコア材の
収縮に基づく圧縮応力が、常に刃部を形成している添設
材に作用しているものである。

この結果抗折強度が約１５０〜２２ｏＫｇ／−と大きく
しかもＨＲＡ約９０の高硬度が保たれ耐摩耗性が大きく
、長期に亘りすぐれた切削特性をもった切削用サーメッ
トチップを提供することが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案切削用サーメットチップの実施態様を
示す斜視図とそのＸ−Ｘ線拡大部分縦断面図である。 図面の簡単な説明、１・・・・・・サーメットコア材、
２・・・・・・サーメット添設材、Ｆ・・・・・・圧縮
応力、Ｔ・・・・・・引張力、Ｊ・・・・・・当接部。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 熱膨張率の大きいサーメットよりなるコア材の上下各面
   に、該コア材より熱膨張率の小さいサーメットからなる
   添設材を重ね合せ、それらコア材と添設材との当接部を
   加熱融着一体化せしめであることを特徴とする切削用サ
   ーメットチップ。