JPS5844149B2 - 耐摩耗性および耐酸化性を有する表面被覆超硬合金製品 - Google Patents
耐摩耗性および耐酸化性を有する表面被覆超硬合金製品Info
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- JPS5844149B2 JPS5844149B2 JP8203877A JP8203877A JPS5844149B2 JP S5844149 B2 JPS5844149 B2 JP S5844149B2 JP 8203877 A JP8203877 A JP 8203877A JP 8203877 A JP8203877 A JP 8203877A JP S5844149 B2 JPS5844149 B2 JP S5844149B2
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Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、切削工具および耐摩耗工具として使用する
のに適した、耐摩耗性および耐酸化性にすぐれた被覆層
を有する表面被覆超硬合金製品に関するものである。
のに適した、耐摩耗性および耐酸化性にすぐれた被覆層
を有する表面被覆超硬合金製品に関するものである。
従来、超硬合金製品に、よりすぐれた耐摩耗性を付与す
る目的で、その表面に炭化チタン（以下ＴｉＣで示す）
、窒化チタン（以下ＴｉＮで示す）、および酸化アルミ
ニウム（以下Ａｌ２Ｏ３で示す）などの硬質材料のうち
の１種からなる単層または２種からなる２重層を被覆し
た表面被覆超硬合金製品は公知であり、すでに実用化さ
れている。
る目的で、その表面に炭化チタン（以下ＴｉＣで示す）
、窒化チタン（以下ＴｉＮで示す）、および酸化アルミ
ニウム（以下Ａｌ２Ｏ３で示す）などの硬質材料のうち
の１種からなる単層または２種からなる２重層を被覆し
た表面被覆超硬合金製品は公知であり、すでに実用化さ
れている。
これら従来表面被覆超硬合金製品は、主として切削工具
のスローアウェイチップとして使用されており、一般的
には被覆層を形成していない超硬合金切削工具より、そ
の耐摩耗性は２〜２０倍に向上したものになっている。
のスローアウェイチップとして使用されており、一般的
には被覆層を形成していない超硬合金切削工具より、そ
の耐摩耗性は２〜２０倍に向上したものになっている。
しかしながら、超硬合金表面に上述のような硬質材料の
被覆層を被覆したものからなる表面被覆超硬合金製品、
例えばスローアウェイチップにおいては、前記被覆によ
って靭性の低下および抗折力の２０〜４０％低下が起る
ので、結合金属含有量が比較的少なく、同程度の抗折力
をもった、前記被覆層の形成がない高耐摩耗性のスロー
アウェイチップと比較した場合、その工具寿命は約１．
５〜３倍を示すにすぎず、これは、ＴｉＣまたはＴｉＮ
被覆のものはチップ刃先の耐すくい面摩耗性が低く、ま
たＡｌ２Ｏ３被覆のものは耐逃げ面摩耗性が低いことに
原因し、さらに前記硬質材料を２重層被覆したものは、
それぞれの被覆層のもつ欠点を相互におぎない合うが、
同時にその被覆層のもつ特性を相殺してしまうことに原
因するのであり、このようなことからもより一層高い耐
摩耗性をもった表面被覆超硬合金製品の開発が強く望ま
れているのが現状である。
被覆層を被覆したものからなる表面被覆超硬合金製品、
例えばスローアウェイチップにおいては、前記被覆によ
って靭性の低下および抗折力の２０〜４０％低下が起る
ので、結合金属含有量が比較的少なく、同程度の抗折力
をもった、前記被覆層の形成がない高耐摩耗性のスロー
アウェイチップと比較した場合、その工具寿命は約１．
５〜３倍を示すにすぎず、これは、ＴｉＣまたはＴｉＮ
被覆のものはチップ刃先の耐すくい面摩耗性が低く、ま
たＡｌ２Ｏ３被覆のものは耐逃げ面摩耗性が低いことに
原因し、さらに前記硬質材料を２重層被覆したものは、
それぞれの被覆層のもつ欠点を相互におぎない合うが、
同時にその被覆層のもつ特性を相殺してしまうことに原
因するのであり、このようなことからもより一層高い耐
摩耗性をもった表面被覆超硬合金製品の開発が強く望ま
れているのが現状である。
本発明者等は、上述のような観点か−ら、より高い耐摩
耗性に加えて、耐酸化性にもすぐれた表面被覆超硬合金
製品を得べく研究を行った結果、元素周期表４ａ、５ａ
、および６ａ族の金属の炭化物および窒化物のうちの１
種または２種以上に、結合金属とからなる従来公知の超
硬合金製品の表面に、まず、内層として、ＴｉおよびＨ
ｆの炭化物、炭窒化物、炭酸化物、炭窒酸化物、窒化物
、および窒酸化物のうちの１種からなる単層または２種
以上からなる複層、あるいはこれらの２種からなる固溶
体層を、１〜２０μｍの平均層厚で被覆し、ついで、１
μｍ以下の平均粒径または内部平均層厚をもったＴｉお
よびＨｆの炭窒酸化物のうちの１種または２種（以下、
これらを総称してＭ −ＣＮＯで示す）：１０〜９０容
量％と、同じく１μｍ以下の平均粒径または内部平均層
厚をもったα−Ａ１２０３ ：１０〜９０容量％とから
なる微細な混合体層を、外層として０．５〜１０μｍの
平均層厚で被覆すると、従来表面被覆超硬合金製品より
も一段とすぐれた耐摩耗性および耐酸化性をもった表面
被覆超硬合金製品が得られるという知見を得たのである
。
耗性に加えて、耐酸化性にもすぐれた表面被覆超硬合金
製品を得べく研究を行った結果、元素周期表４ａ、５ａ
、および６ａ族の金属の炭化物および窒化物のうちの１
種または２種以上に、結合金属とからなる従来公知の超
硬合金製品の表面に、まず、内層として、ＴｉおよびＨ
ｆの炭化物、炭窒化物、炭酸化物、炭窒酸化物、窒化物
、および窒酸化物のうちの１種からなる単層または２種
以上からなる複層、あるいはこれらの２種からなる固溶
体層を、１〜２０μｍの平均層厚で被覆し、ついで、１
μｍ以下の平均粒径または内部平均層厚をもったＴｉお
よびＨｆの炭窒酸化物のうちの１種または２種（以下、
これらを総称してＭ −ＣＮＯで示す）：１０〜９０容
量％と、同じく１μｍ以下の平均粒径または内部平均層
厚をもったα−Ａ１２０３ ：１０〜９０容量％とから
なる微細な混合体層を、外層として０．５〜１０μｍの
平均層厚で被覆すると、従来表面被覆超硬合金製品より
も一段とすぐれた耐摩耗性および耐酸化性をもった表面
被覆超硬合金製品が得られるという知見を得たのである
。
この発明の表面被覆超硬合金製品において、前記内層は
、耐摩耗性向上作用に加えて、上記超硬合金製品と上記
外層との接着を強化する作用をもつが、その平均層厚が
１μｍ未満では所望の耐摩耗性向上効果および接着強化
効果が得られないので１μｍ以上の平均層厚をもつよう
にしなげればならないが、２０μｍを越えた平均層厚に
すると前記外層と超硬合金製品との接着力が低下するよ
うになることから２０μ扉を越えた平均層厚にしてはな
らない。
、耐摩耗性向上作用に加えて、上記超硬合金製品と上記
外層との接着を強化する作用をもつが、その平均層厚が
１μｍ未満では所望の耐摩耗性向上効果および接着強化
効果が得られないので１μｍ以上の平均層厚をもつよう
にしなげればならないが、２０μｍを越えた平均層厚に
すると前記外層と超硬合金製品との接着力が低下するよ
うになることから２０μ扉を越えた平均層厚にしてはな
らない。
また、この発明の上記外層におけるＭ −ＣＮＯは、Ｎ
ａＣ１型立方晶化合物からなり、共存するαＡｌ２Ｏ３
との均一な結晶核発生による強固な相互蒸着を特徴とす
る特性をもつものである。
ａＣ１型立方晶化合物からなり、共存するαＡｌ２Ｏ３
との均一な結晶核発生による強固な相互蒸着を特徴とす
る特性をもつものである。
しかも上記外層を構成するα−Ａ１２０３およびＭ−Ｃ
ＮＯの平均粒径または内部平均層厚をそれぞれきわめて
微細な１μｍ以下としたので、前記外層は著しく緻密な
ものとなり、この結果前記外層はすぐれた耐摩耗性およ
び耐酸化性をもつようになるのである。
ＮＯの平均粒径または内部平均層厚をそれぞれきわめて
微細な１μｍ以下としたので、前記外層は著しく緻密な
ものとなり、この結果前記外層はすぐれた耐摩耗性およ
び耐酸化性をもつようになるのである。
さらに、上記α−Ａ１２０３とＭ−ＣＮＯとの混合体層
から構成される外層において、それぞれの容量割合を１
０〜９０％と定めることによって微細な相互分散構造あ
るいは内部積層構造が確保され、しかも前記外層の平均
層厚を０．５μｍ以上とすることによってすぐれた耐摩
耗性および耐酸化性の付与が確実なものとなるのである
。
から構成される外層において、それぞれの容量割合を１
０〜９０％と定めることによって微細な相互分散構造あ
るいは内部積層構造が確保され、しかも前記外層の平均
層厚を０．５μｍ以上とすることによってすぐれた耐摩
耗性および耐酸化性の付与が確実なものとなるのである
。
なお、前記外層の平均層厚を１０μｍを越えて厚くする
と、前記外層自体に脆さが現われるようになるので、１
０μｍを越えた平均層厚にしてはならない。
と、前記外層自体に脆さが現われるようになるので、１
０μｍを越えた平均層厚にしてはならない。
また、この発明の表面被覆超硬合金製品における被覆層
の形成は、公知の化学蒸着法や物理蒸着法によって行な
うことができるが、以下に代表的成分の被覆層を化学蒸
着法によって形成する場合の態様を述べる。
の形成は、公知の化学蒸着法や物理蒸着法によって行な
うことができるが、以下に代表的成分の被覆層を化学蒸
着法によって形成する場合の態様を述べる。
（ａ） 上記被覆層の内層を、例えばＴｉＣまたはＨ
ｆＣで形成する場合には、９００〜１２００℃に加熱さ
れた超硬合金製品表面に４塩化チタン（ＴｉＣ１４）ま
たは４塩化ノ・フニウム（）ｉｆｃ１４）−炭化水素（
ＣＨ４）−水素（Ｎ２）の混合ガスを導くことによって
化学蒸着される。
ｆＣで形成する場合には、９００〜１２００℃に加熱さ
れた超硬合金製品表面に４塩化チタン（ＴｉＣ１４）ま
たは４塩化ノ・フニウム（）ｉｆｃ１４）−炭化水素（
ＣＨ４）−水素（Ｎ２）の混合ガスを導くことによって
化学蒸着される。
（ｂ） 同じく、例えばＴｉＮまたはＨｆＮで上記内
層を形成する場合には、９００〜１１５０℃に加熱され
た超硬合金製品表面に、ＴｉＣｌ４またはＨｆＣｌ４−
Ｎ２−Ｎ２の混合ガスを導くことによって化学蒸着され
る。
層を形成する場合には、９００〜１１５０℃に加熱され
た超硬合金製品表面に、ＴｉＣｌ４またはＨｆＣｌ４−
Ｎ２−Ｎ２の混合ガスを導くことによって化学蒸着され
る。
（ｃ） 例えば、ＴｉＣ０またはＨｆＣ０で内層を形
成する場合には、同様に加熱された超硬合金製品表面に
、Ｔ ｉ Ｃ１４またはＨｆＣｌ４−Ｃ０−Ｎ２の混合
ガスを導くことによって化学蒸着される。
成する場合には、同様に加熱された超硬合金製品表面に
、Ｔ ｉ Ｃ１４またはＨｆＣｌ４−Ｃ０−Ｎ２の混合
ガスを導くことによって化学蒸着される。
（ｄ） 上記被覆層の外層を構成するα−Ａ１２０３
を化学蒸着するに際しては、同じく高温に加熱された上
記内層被覆の超硬合金製品表面に、Ａ１Ｃ１３−Ｎ２−
ＣＯ２の混合ガスを導くことにより行なわれる。
を化学蒸着するに際しては、同じく高温に加熱された上
記内層被覆の超硬合金製品表面に、Ａ１Ｃ１３−Ｎ２−
ＣＯ２の混合ガスを導くことにより行なわれる。
（ｅ） 同じく外層を構成する、例えばＴｉＣＮ０は
、同様に高温加熱された内層被覆の超硬合金製品表面に
、ＴｉＣｌ４−ＣＨ４−Ｎ２−Ｎ２−ＣＯ２（またはＣ
Ｏ）の混合ガスを導くことによって化学蒸着されるっ （ｆ）シたがって、超硬合金製品の表面に、αＡｌ２Ｏ
３とＭ−ＣＮＯとの混合体層からなる外層を形成するに
は、α−Ａ１２０３蒸着用、およびＭ−ＣＮＯ蒸着用の
反応ガス調整器が配管によって連結され、かつ９００〜
１２００℃の温度に加熱できる反応炉内に上記内層被覆
の超硬合金製品を装入し、例えばα−Ａ１２０３を化学
蒸着した後で、残留炉内ガスを水素ガスでパージするか
、真空引きするかして除いてから、Ｍ−ＣＮＯを化学蒸
着するようにし、これらの化学蒸着および残留炉内ガス
除去の操作を繰り返すことによって、微ａＸα−Ａ１２
０３とＭ −ＣＮＯとが相互分散あるいは内部積層した
構造９混合体からなる緻密な被覆層を形成することがで
きる。
、同様に高温加熱された内層被覆の超硬合金製品表面に
、ＴｉＣｌ４−ＣＨ４−Ｎ２−Ｎ２−ＣＯ２（またはＣ
Ｏ）の混合ガスを導くことによって化学蒸着されるっ （ｆ）シたがって、超硬合金製品の表面に、αＡｌ２Ｏ
３とＭ−ＣＮＯとの混合体層からなる外層を形成するに
は、α−Ａ１２０３蒸着用、およびＭ−ＣＮＯ蒸着用の
反応ガス調整器が配管によって連結され、かつ９００〜
１２００℃の温度に加熱できる反応炉内に上記内層被覆
の超硬合金製品を装入し、例えばα−Ａ１２０３を化学
蒸着した後で、残留炉内ガスを水素ガスでパージするか
、真空引きするかして除いてから、Ｍ−ＣＮＯを化学蒸
着するようにし、これらの化学蒸着および残留炉内ガス
除去の操作を繰り返すことによって、微ａＸα−Ａ１２
０３とＭ −ＣＮＯとが相互分散あるいは内部積層した
構造９混合体からなる緻密な被覆層を形成することがで
きる。
なお、上記Ｍ−ＣＮＯにおけるＣ、Ｎ、０の割合は、反
応ガス中のＣＨいＮ２、ＣＯ２、およびＣＯの量を適宜
調整することによって所望の割合に変えることができ、
しかもＭ−ＣＮＯを組成式： Ｍ（ＣＸＮｙＯ２）ｉで現わした場合、原子比で、の条
件を満足することが望ましく、これは、Ｃ１Ｎ、および
Ｏが上記範囲から外れた割合のＭ−ＣＮＯになると、上
記した特性、すなわちすぐれた耐摩耗性および耐酸化性
が確保できなくなるという理由によるものである。
応ガス中のＣＨいＮ２、ＣＯ２、およびＣＯの量を適宜
調整することによって所望の割合に変えることができ、
しかもＭ−ＣＮＯを組成式： Ｍ（ＣＸＮｙＯ２）ｉで現わした場合、原子比で、の条
件を満足することが望ましく、これは、Ｃ１Ｎ、および
Ｏが上記範囲から外れた割合のＭ−ＣＮＯになると、上
記した特性、すなわちすぐれた耐摩耗性および耐酸化性
が確保できなくなるという理由によるものである。
さらにＣＨ４、Ｈ２、Ｎ２、およびＣ０２（またはＣＯ
）と共にＡｌＣｌ３と例えばＴｉＣｌ４とを一諸に上記
反応炉に送り込むことによっても上記構造の外層を形成
することができる。
）と共にＡｌＣｌ３と例えばＴｉＣｌ４とを一諸に上記
反応炉に送り込むことによっても上記構造の外層を形成
することができる。
つぎに、この発明の表面被覆超硬合金製品を実施例によ
り具体的に説明する。
り具体的に説明する。
実施例
ＷＣニア５％、’ｌ’ｉｃ：１０％、ＴａＣ：６％、Ｃ
Ｏ：９％（以上重量％）からなる組成をもったｗＣＣ超
超硬合金製切削チップ材質：ＩＳＯ規格Ｐ２５、チップ
形状： ５ＮＧＮ−４３２）の表面に、公知の化学蒸着
法を適用して、第１表に示される組成および層厚をもっ
た被覆層をそれぞれ形成し、この発明の表面被覆輪心基
超硬合金製切削チップ（以下本発明被覆チップという）
１〜２２および比較表面被覆話Ｃ基超硬合金製切削チッ
プ（以下比較被覆チップという）１〜４を製造した。
Ｏ：９％（以上重量％）からなる組成をもったｗＣＣ超
超硬合金製切削チップ材質：ＩＳＯ規格Ｐ２５、チップ
形状： ５ＮＧＮ−４３２）の表面に、公知の化学蒸着
法を適用して、第１表に示される組成および層厚をもっ
た被覆層をそれぞれ形成し、この発明の表面被覆輪心基
超硬合金製切削チップ（以下本発明被覆チップという）
１〜２２および比較表面被覆話Ｃ基超硬合金製切削チッ
プ（以下比較被覆チップという）１〜４を製造した。
なお、上記本発明被覆チップおよび比較被覆チップに関
して、その被覆層の形成は以下に示す態様により行なっ
た。
して、その被覆層の形成は以下に示す態様により行なっ
た。
（ａ）ＴｉｃおよびＨｆＣ被覆層の形成は、Ｈ２ガスを
ＴｉＣｌ４またはＨｆＣｌ４発生装置に通し、前記発生
装置内に予め装入してちる液状 ’ｆ ｉ Ｃ１４またはＨｆＣｌ４を加熱して蒸発させ
、この結果発生したＴｉＣｌ４またはＨｆＣｌ４ガスお
よび前記Ｈ２ガスと、炭素源からのＣＨ２ガスとを耐熱
鋼製反応炉に導入し、前記反応炉内に予め装入しである
上記超硬合金チップを温度１０５０℃に２時間加熱保持
することによって行なった。
ＴｉＣｌ４またはＨｆＣｌ４発生装置に通し、前記発生
装置内に予め装入してちる液状 ’ｆ ｉ Ｃ１４またはＨｆＣｌ４を加熱して蒸発させ
、この結果発生したＴｉＣｌ４またはＨｆＣｌ４ガスお
よび前記Ｈ２ガスと、炭素源からのＣＨ２ガスとを耐熱
鋼製反応炉に導入し、前記反応炉内に予め装入しである
上記超硬合金チップを温度１０５０℃に２時間加熱保持
することによって行なった。
（ｂ）ＴｉＮおよびＨｆＮ被覆層の形成は、反応ガスと
してＴｉＣｌ４または、ＨｆＣｌ４、Ｎ２、およびＨ２
の混合ガスを使用する以外は上記ＴｉＣまたはＨｆＣ被
覆層形成の場合と同様な条件で行なった。
してＴｉＣｌ４または、ＨｆＣｌ４、Ｎ２、およびＨ２
の混合ガスを使用する以外は上記ＴｉＣまたはＨｆＣ被
覆層形成の場合と同様な条件で行なった。
（ｃ）ＴｉＣｏ、２Ｎｏ、８被覆層の形成は、反応ガス
としてＴｉＣ１４−Ｈ２−ＣＨ４−Ｎ２の混合ガスを使
用し、被覆層におけるＣ：Ｎの割合が原子比で０．２
： ０．８になるようにＣＨ，ガスとＮガスの反応炉内
導入割合を調節する以外は、上記ＴｉＣ被覆層形成の場
合と同様な条件で行なった。
としてＴｉＣ１４−Ｈ２−ＣＨ４−Ｎ２の混合ガスを使
用し、被覆層におけるＣ：Ｎの割合が原子比で０．２
： ０．８になるようにＣＨ，ガスとＮガスの反応炉内
導入割合を調節する以外は、上記ＴｉＣ被覆層形成の場
合と同様な条件で行なった。
（ｄ） ＴｉＣ□、５０ｏ−５およびＨｆＣｏ、５０
ｏ、５被覆層の形成は、反応ガスとしてＨ２−ＴｉＣ１
４またはＨｆＣｌ４−Ｃ０２−ＣＯの混合ガスを使用し
、被覆層におけるＣ：Ｏの割合が原子比で０．５：０．
５になるようにＣＯ２ガスとＣＯＯ２０反応炉内導入割
合を調整する以外は、上記ＴｉＣ被覆層形成の場合と同
様な条件で行なった。
ｏ、５被覆層の形成は、反応ガスとしてＨ２−ＴｉＣ１
４またはＨｆＣｌ４−Ｃ０２−ＣＯの混合ガスを使用し
、被覆層におけるＣ：Ｏの割合が原子比で０．５：０．
５になるようにＣＯ２ガスとＣＯＯ２０反応炉内導入割
合を調整する以外は、上記ＴｉＣ被覆層形成の場合と同
様な条件で行なった。
（ｅ）ＴｉＣｏ、２Ｎｏ、６０ｏ、２およびＨｆ ｃｏ
、２ Ｎｏ、６００−２被覆層の形成は、反応ガスとし
てＨ２−ＴｉＣ１４またはＨｆＣｌ４−Ｎ２−Ｃ０２−
ＣＯの混合ガスを使用し、被覆層におけるＣ：０：Ｎの
割合が原子比で０．２ ： ０．６ ： ０．２になる
ようにＣＯ２、ＣＯｌおよびＮ２の反応炉内導入割合を
調整する以外は、上記ＴｉＣまたはＨｆＣ被覆層形成の
場合と同様な条件で行なった。
、２ Ｎｏ、６００−２被覆層の形成は、反応ガスとし
てＨ２−ＴｉＣ１４またはＨｆＣｌ４−Ｎ２−Ｃ０２−
ＣＯの混合ガスを使用し、被覆層におけるＣ：０：Ｎの
割合が原子比で０．２ ： ０．６ ： ０．２になる
ようにＣＯ２、ＣＯｌおよびＮ２の反応炉内導入割合を
調整する以外は、上記ＴｉＣまたはＨｆＣ被覆層形成の
場合と同様な条件で行なった。
（ｆ） α−Ａ１２０３被覆層の形成は、Ｃ１２ガス
を５００〜６００℃に加熱されたＡｌＣｌ３発生装置に
通し、ここで前記Ｃ１２ガスとＡｌ とを反応させてＡ
ｌＣｌ３ガスを発生させ、このＡｌＣｌ３ガスと未反応
の前記Ｃ１２ガス、および別系路よりのルガスとＣＯ２
ガスを反応炉に導入することによって行なった。
を５００〜６００℃に加熱されたＡｌＣｌ３発生装置に
通し、ここで前記Ｃ１２ガスとＡｌ とを反応させてＡ
ｌＣｌ３ガスを発生させ、このＡｌＣｌ３ガスと未反応
の前記Ｃ１２ガス、および別系路よりのルガスとＣＯ２
ガスを反応炉に導入することによって行なった。
なお、比較被覆チップ１におけるα−Ａ１２０３：２μ
凱の外層の形成は、前記反応炉丙で温度１０５０℃に１
時間保持することによって行なった。
凱の外層の形成は、前記反応炉丙で温度１０５０℃に１
時間保持することによって行なった。
（ｇ） 上記本発明被覆チップ１〜１３における外層
のＴ ｉ （Ｃ□ 、２ Ｎｇ 、６０゜、２）および
本発明被覆チップ１４〜１８における外層の Ｈｆ （Ｃｏ−２Ｎｏ 、ａ ００−２ ）の形成は、
温度１０３０℃に加熱された反応炉内に、Ｈ２：３．ｇ
／ｍｍ、Ｎ２： １００ｍＪ／Ｍ、ＣＨ，： １０ ｍ
ｏｌ／順、ＣＯ： Ｉ Ｑ ｍ０１７ｍ１ｙｔ、 Ｔ
ｉ Ｃ１４またはＨｆＣｌ４：３０ｍｏｌ／馴からなる
組成および割合の混合ガスを導入することによって行な
った。
のＴ ｉ （Ｃ□ 、２ Ｎｇ 、６０゜、２）および
本発明被覆チップ１４〜１８における外層の Ｈｆ （Ｃｏ−２Ｎｏ 、ａ ００−２ ）の形成は、
温度１０３０℃に加熱された反応炉内に、Ｈ２：３．ｇ
／ｍｍ、Ｎ２： １００ｍＪ／Ｍ、ＣＨ，： １０ ｍ
ｏｌ／順、ＣＯ： Ｉ Ｑ ｍ０１７ｍ１ｙｔ、 Ｔ
ｉ Ｃ１４またはＨｆＣｌ４：３０ｍｏｌ／馴からなる
組成および割合の混合ガスを導入することによって行な
った。
（ｈ） 同じく上記本発明被覆チップ１９〜２２にお
けるＴｉ （Ｃ０−４Ｎ０．３００−３ ）の形成は、
温度１０３０°Ｃの反応炉に、Ｈ２：２１／闘、Ｎ２：
２０ ｍｌ／Ｍ、ＣＨ４： １０ｍｌ／ｗｉｎ、ＣＯ２
：１０ｍ１／ｍｉｎ、ＴｉＣｌ４：４０７７１１／−の
組成および割合をもった混合ガスを導入することによっ
て行なった。
けるＴｉ （Ｃ０−４Ｎ０．３００−３ ）の形成は、
温度１０３０°Ｃの反応炉に、Ｈ２：２１／闘、Ｎ２：
２０ ｍｌ／Ｍ、ＣＨ４： １０ｍｌ／ｗｉｎ、ＣＯ２
：１０ｍ１／ｍｉｎ、ＴｉＣｌ４：４０７７１１／−の
組成および割合をもった混合ガスを導入することによっ
て行なった。
したがって、上記本発明被覆チップ１〜２２における外
層の形成は、上記α−Ａ１２０３の被覆と、上記Ｔｉ
（Ｃ０−２ＮＯ−６００，２）、Ｈｆ （Ｃｏ・２ＮＯ
・６００・２）・またはＴｉ （Ｃ０−４Ｎｏ−３００
，３）の被覆とを５分間ずつ交互に１０サイクル繰り返
すことによって行なったが、この結果上記本発明被覆チ
ップ１〜１３の外層は、光学顕微鏡（１０００倍）の観
察で一様な組織の赤紫色を示し、Ｘ線回折でもα−Ａ１
２０３と、格子定数４．２６０をもったＮａＣ１型立方
晶の存在を示していた。
層の形成は、上記α−Ａ１２０３の被覆と、上記Ｔｉ
（Ｃ０−２ＮＯ−６００，２）、Ｈｆ （Ｃｏ・２ＮＯ
・６００・２）・またはＴｉ （Ｃ０−４Ｎｏ−３００
，３）の被覆とを５分間ずつ交互に１０サイクル繰り返
すことによって行なったが、この結果上記本発明被覆チ
ップ１〜１３の外層は、光学顕微鏡（１０００倍）の観
察で一様な組織の赤紫色を示し、Ｘ線回折でもα−Ａ１
２０３と、格子定数４．２６０をもったＮａＣ１型立方
晶の存在を示していた。
また同様に上記本発明被覆チップ１４〜１８の外層は、
色調：赤紫色、格子定数：４．５８０のＮａＣ１型立方
晶の存在を示し、さらに上記本発明被覆チップ１９〜２
２の外層は、赤褐色を示し、格子定数４．２８０のＮａ
Ｃ１型立方晶の存在を示していた。
色調：赤紫色、格子定数：４．５８０のＮａＣ１型立方
晶の存在を示し、さらに上記本発明被覆チップ１９〜２
２の外層は、赤褐色を示し、格子定数４．２８０のＮａ
Ｃ１型立方晶の存在を示していた。
ついで、上記本発明被覆チップ１〜２２および比較被覆
チップ１〜４に関して、 被削材：ＪＩＳ−８４５Ｃ１ 切削速度： ２００ ｍ／ｍ１ｙｒ。
チップ１〜４に関して、 被削材：ＪＩＳ−８４５Ｃ１ 切削速度： ２００ ｍ／ｍ１ｙｒ。
送り： ０．３５ ｍｍ／ ｒｅｖ１
切込み：２間、
切削時間：２０Ｍ、
の条件で連続高速切削試験を行ない、刃先の逃げ面摩耗
幅およびすくい面摩耗深さを測定した。
幅およびすくい面摩耗深さを測定した。
この結果が第１表に合せて示されている。
第１表に示す結果から、本発明被覆チップはいずれも比
較被覆チップに比してきわめてすぐれた耐摩耗性を示し
ており、これは外層のもつすぐれた化学的安定性および
耐酸化性によってもたらされるものであることが明らか
である。
較被覆チップに比してきわめてすぐれた耐摩耗性を示し
ており、これは外層のもつすぐれた化学的安定性および
耐酸化性によってもたらされるものであることが明らか
である。
なお、上記本発明表面被覆超硬合金製品の表面に、さら
に必要に応じてＴｉＣ，ＴｉＮ、Ｔ１ＣＮ、およびα−
Ａ１２０３などの公知の被覆層を最上層として数μｍ程
度の平均層厚で形成してもよい。
に必要に応じてＴｉＣ，ＴｉＮ、Ｔ１ＣＮ、およびα−
Ａ１２０３などの公知の被覆層を最上層として数μｍ程
度の平均層厚で形成してもよい。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 元素周期表４ａ、５ａおよび６ａ族の金属の炭化物
および窒化物のうちの１種または２種以上と、結合金属
とからなる超硬合金製品の表面に、内層と外層とからな
る被覆層を施した表面被覆超硬合金製品において、 前記被覆層の内層を、平均層厚１〜２０μｍをもった、
ＴｉおよびＨｆの炭化物、炭窒化物、炭酸化物、炭窒酸
化物、窒化物、および窒酸化物のうちの１種からなる単
層または２種以上からなる複層、あるいはこれらの２種
からなる固溶体層で構成し、 前記被覆層の外層を、平均層厚０．５〜１０μ舟をもち
、かつそれぞれ１μｍ以下の平均粒径または内部平均層
厚をもったα−Ａ１２０３：１０〜９０容量％とＴｉお
よびＨｆの炭窒酸化物のうちの１種または２種：１０〜
９０容量％からなる微細な混合体層で構成したことを特
徴とする耐摩耗性および耐酸化性を有する表面被覆超硬
合金製品。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8203877A JPS5844149B2 (ja) | 1977-07-11 | 1977-07-11 | 耐摩耗性および耐酸化性を有する表面被覆超硬合金製品 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8203877A JPS5844149B2 (ja) | 1977-07-11 | 1977-07-11 | 耐摩耗性および耐酸化性を有する表面被覆超硬合金製品 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5417914A JPS5417914A (en) | 1979-02-09 |
| JPS5844149B2 true JPS5844149B2 (ja) | 1983-10-01 |
Family
ID=13763340
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8203877A Expired JPS5844149B2 (ja) | 1977-07-11 | 1977-07-11 | 耐摩耗性および耐酸化性を有する表面被覆超硬合金製品 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5844149B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60238481A (ja) * | 1984-05-14 | 1985-11-27 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 多重層被覆超硬合金 |
| CA1313762C (en) * | 1985-11-19 | 1993-02-23 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Hard sintered compact for a tool |
-
1977
- 1977-07-11 JP JP8203877A patent/JPS5844149B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5417914A (en) | 1979-02-09 |
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