JPS5867859A - 被覆超硬合金および製造法 - Google Patents

被覆超硬合金および製造法

Info

Publication number
JPS5867859A
JPS5867859A JP16689081A JP16689081A JPS5867859A JP S5867859 A JPS5867859 A JP S5867859A JP 16689081 A JP16689081 A JP 16689081A JP 16689081 A JP16689081 A JP 16689081A JP S5867859 A JPS5867859 A JP S5867859A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
coated
cemented carbide
solid solution
type solid
sintered hard
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
Application number
JP16689081A
Other languages
English (en)
Inventor
Yusuke Iyori
裕介 井寄
Haruhiko Honda
本田 晴彦
Norio Takahashi
紀雄 高橋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Proterial Ltd
Original Assignee
Hitachi Metals Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Metals Ltd filed Critical Hitachi Metals Ltd
Priority to JP16689081A priority Critical patent/JPS5867859A/ja
Publication of JPS5867859A publication Critical patent/JPS5867859A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • C23CCOATING 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
    • C23C30/00Coating with metallic material characterised only by the composition of the metallic material, i.e. not characterised by the coating process
    • C23C30/005Coating with metallic material characterised only by the composition of the metallic material, i.e. not characterised by the coating process on hard metal substrates

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Cutting Tools, Boring Holders, And Turrets (AREA)
  • Powder Metallurgy (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。

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Ti)i−ALsOs硬質皮膜を被覆した被
覆超硬合金は耐摩耗性、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着強
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熱膨張の相違も影蕃
を及ぼす。このため今日まで種々の界面強度改善案が研
究されている。たとえば、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
減して化学的な接着強度を増加したり、あるいはN′b
o含有量を増加させて基体とTΔの熱膨張率を近づける
、あるいは基体−TiN間にT10層を設ける等の方法
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状
である。その理由は基体中の。0は靭性上の観点からあ
る量以下に低減できないこと、あるいはTinT膚にT
10層を設けると処理工程が煩雑になるに加えて基体表
面直下に脱炭相であるイータ相が生じ脆化の原因となる
などのためである。
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、機械的靭性に浸れる新
規な被覆超硬合金を提供することを目的とする〇 本発明の特徴は超硬基体表面にOoがほとんど存在せず
かつB−1型固溶炭化物相が富化された基体を用いその
表面にT」を被覆し、次に111%を被覆する点にある
。B−1型固溶体は周期律表の4&、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
上からなるN&OL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55−154561号
公報等で公知のごとく、焼結で 雰囲気中の11分圧を調整することによって可能なある
。すなわち該超硬部材のB−1型固溶体の平衡N3分圧
よりも焼結雰囲気のH1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Ooは存在しなくなり、かつB−1型固溶体か
ほぼ完全に表面をおおって本発明の特徴はこのE−1,
型固溶体が表面に富化された基体にTiOを被覆するこ
とにありAt西またはZr01を直接被覆することを特
徴とする特開昭55−154561号公報記載の発明と
明らかに相違するすぐれた点である。
まず従来なiN −11201被覆超硬合金とくらべて
本発明がすぐれる理由は、第1に基体表面に富化された
B−1型固溶体はNが気相より拡散して炭窯化となって
おり皮膜との接着強度が著しく向上すること。
第2にB−1型固溶体とTi1l皮展の熱膨張率の差は
基体とT」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が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著しく向
上する等の理由による。
次に表面に1−1g固溶体を富化した基体に直接At南
を被覆する場合と比較するとヌ06被置ではB−1型固
溶体中のWと)dlBOBが化学反応をおこし非常に脆
いWの酸化物が界面に生じることかたしかめられ界面強
度が劣化する。一方下層にTiNを被覆した場合ではT
iOがB−1型固溶体の構成要素であるため脆化反応相
は生じない0この点が先に引用した特開昭55−154
561号公報記載の発明からは容易に推考できない技術
的事項である。
ここで基体表面近傍のB−1g固溶体の量が少くとも4
0容量%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。また基体表面近傍の00量を超硬合金内部に
おけるOO含有量の20%以下とした理由は20%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「少なくとも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。
次にTiOの被覆層の厚みをα2〜6μmに限定した理
由は02μm未満では基体との*i強度が十分でなく6
μm以上では靭性がやや低下するためである・またum
OBの被覆層の厚みを1〜5μmに限定した理由は1声
鳳未満では化学安内性に冨む)4.OBの性質が十分に
工具性能に表われず、また6μmを越えた場合靭性の低
下を起こすためである。
尚、基体表面にB−4型固溶体を富化するにあたりSM
j分圧を1〜700Torrとした理由はl Torr
未満ではその効果が十分でな(700Torrを越えた
場合は表面の粗度が悪くなり、TiO被覆超硬部材とし
ては遺さない。また温度を12Qo C〜1600 c
に限定した理由は1.600Cを越える温度下では基体
の軟化輪L が粗成長し実用に供しないこと、およびIF!00 C
未満の温度ではHsガスの効果が十分でないことにょる
・ 実施例1 72WO−1QTi)i −10TaO−80o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M禽ガスを5 Torr導入しそのまま冷却
し超硬合金基体体)を作製した。同時に比較材としてM
、ガスを導入しない基体0)を作製した。次にこの基体
上にTi04H1、lNmガスを用いて化学蒸着処理を
行ないTiJiをbμmの厚さに被覆した。次にAEJ
tH、H,,00,ガスを用いて縞OL1を1μmの厚
さに化学蒸着した。
これら2種を以下の切削条件、即ち 被削材  80M3 切削速度   250m/win 送       リ          α4m/r 
e v切り込み   L5簡 水溶性切削油使用 にて切削テストを行なった。
比較品の3チツプは被覆膜がはく離して15分間しか切
削できなかったのに対し、本発明のAチップは30分間
の切削でもはく離は発生せず良好な摩耗形態を示した。
実施例2 79WO−3TiO−3TiN−4TaO−4NbO−
90o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、ひき続きN1ガスを100T o r
 r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N1ガスを導入しない基体中)を
作製した。次にこの基体上にTi0jいHl、Iffガ
スを用いて化学蒸着処理を行ないTiMを6μmの厚さ
に被覆した。次にU♀O+s、Hm、OOIガスを用い
AL算OBを2μmの厚さに被覆した〇これら8種を以
下の断続切削条件、即ち切削速度   200 m/m
 i n送      リ          α4寓
−/r・V切り込み   15111 被削材  80M3 10mの溝付き にて切削を行なった。
比較品のCD)チップは15回の衝撃で欠損したが、本
発明の(0)は500回の衝撃でも欠損にいたらなかっ
たO このように表面の00を減少させ、かつ表面にB−1型
固溶体を富化した超硬合金基体上に下層にTie上層に
AI−露OHを被覆することにより、基体と皮膜の界面
強度を向上させ熱衝撃、機械的衝撃に冨む被覆超硬合金
を得ることができる。
11″許庁艮1°・1°1乃 y、6 ]111 “ ?“(口゛ 被覆超硬合金およ
び製造法ト由11゛をPるn と・If   ・5o8(ll−“f、1ヶ属株式会社
代   人   /i     jlげ   野   
    リ1シ    Jえ代    理    !( 居  (1c    東!:〔都f代111区丸の内z
l+B2H;Iト’、:ii属株式Arl内亀鮎東京2
84−4642および「発明の詳細な説明」の欄 補正の内容 ■ 明細書の「特許請求の範囲」の楠の記載を下記の通
り訂正する。
記 「1.WOとB−1型固溶体とを硬質相とし、これを鉄
族金−で結合した超硬合金にAlgOBを被覆した被覆
超硬合金において、被覆膜と接する超硬合金の表面から
少くとも1μの深さの部分におけるOO含有量が前記超
硬合金の内部におけるOo含有量のμ混以下であり、が
っB−1型固溶体が40容量%以上8o容量%未満含ま
れる超硬合金を基体としその表面にTiNを02〜6μ
m被覆し、式らにその上にA1.2o11を1〜5μm
被覆することを特徴とする被覆超硬合金。
a  WOとB−1型固溶体を硬質相とし、これを鉄族
余端で結合した超硬合金部品の表面に下階に0〜6μm
の厚みのTill、上層に1〜5μmの厚みの鳩o郡の
被覆膜を施すにあたり、予め前記超硬合金部品をN2の
分圧が1〜700 Torrの雰囲気中1200 C−
1600ill’ T 10分〜5時間保持することを
特徴とする被覆超硬合金の製造法。」 ■ 明細書の「発明の詳細な説明」の欄の記載を次の通
り訂正する。
(1)  明細書第5頁第11行の「向上しない。」の
後に「また、80容量%未満とした゛堆由はB−1型固
浴体が本質的にもろく80%以上では欠損しやすくなる
ためである。」を挿入する。
(2)  同省同頁第12行の「20」を゛「40」に
訂正する。
(3)  同省同頁第13行のl−go%」を「40甥
に訂正する。
(4)  同省第6頁第19行の「作製した。」の後に
下記文を挿入する。
記 「表向の各相の容量%は第1表の通りであつ九第  1
  表 (5)  同省第7頁第19行の「作製した。」の後に
下記文を挿入する。
「基体表面の各相の容it%は第2表の通りであった。
第  2  表 以  上 ”・・1

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 L WOとE−1型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At凸を被覆した被覆超硬合
    金において、被覆膜と接するん硬合金の表面から少くと
    も1μの深さの部分におけるOo含有量が前記超硬合金
    の内部における00含有量の20%以下であり、かつE
    −1型固溶体が40容N%以上含まれる超硬合金を基体
    としその表面にTi1tを02〜6μm被覆し、さらに
    その上にAtll0蓼を1〜5μm被覆することを特徴
    とする被覆超硬合金。 2、  WOとB−1型固溶体を硬質相とし、これを鉄
    族金属で結合した超硬合金部品の表面に下層に02〜6
    μmの厚みのTiN、上層に1〜5μmの厚みの鳩0゜
    の被&膜を施すにあたり、予め前期超硬合金部品をN1
    の分圧が1〜700 Torrの雰囲気中1200C〜
    1600CでlO分〜5時間保持することを特徴とする
    被覆超硬合金の製造法。
JP16689081A 1981-10-19 1981-10-19 被覆超硬合金および製造法 Pending JPS5867859A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP16689081A JPS5867859A (ja) 1981-10-19 1981-10-19 被覆超硬合金および製造法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP16689081A JPS5867859A (ja) 1981-10-19 1981-10-19 被覆超硬合金および製造法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS5867859A true JPS5867859A (ja) 1983-04-22

Family

ID=15839516

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP16689081A Pending JPS5867859A (ja) 1981-10-19 1981-10-19 被覆超硬合金および製造法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS5867859A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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
EP0353060A2 (en) * 1988-07-28 1990-01-31 Nippon Steel Corporation Multi ceramic layer-coated metal plate and process for manufacturing same
EP0627498A1 (en) * 1993-05-25 1994-12-07 Ngk Spark Plug Co., Ltd Ceramic-based substrate, and methods for producing same
US8252435B2 (en) * 2006-08-31 2012-08-28 Kyocera Corporation Cutting tool, process for producing the same, and method of cutting

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55154562A (en) * 1979-05-18 1980-12-02 Sumitomo Electric Ind Ltd Sintered hard alloy part for base material of surface-covered tool material and their manufacture

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55154562A (en) * 1979-05-18 1980-12-02 Sumitomo Electric Ind Ltd Sintered hard alloy part for base material of surface-covered tool material and their manufacture

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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
EP0353060A2 (en) * 1988-07-28 1990-01-31 Nippon Steel Corporation Multi ceramic layer-coated metal plate and process for manufacturing same
EP0627498A1 (en) * 1993-05-25 1994-12-07 Ngk Spark Plug Co., Ltd Ceramic-based substrate, and methods for producing same
US5725932A (en) * 1993-05-25 1998-03-10 Ngk Spark Plug Co., Ltd. Ceramic-based substrate for coating diamond and method for preparing substrate for coating
US5858480A (en) * 1993-05-25 1999-01-12 Ngk Spark Plug Co., Ltd. Ceramic-based substrate for coating diamond and method for preparing substrate for coating
US8252435B2 (en) * 2006-08-31 2012-08-28 Kyocera Corporation Cutting tool, process for producing the same, and method of cutting

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4284687A (en) Compound body
JPS605883A (ja) 被覆炭化物合金製切削工具植刃
JPH07103468B2 (ja) 被覆超硬合金及びその製造方法
JPS58161770A (ja) 多重被覆切削工具およびその製造方法
JP2004001215A (ja) 切削体、その製造方法およびその使用
JPS5867859A (ja) 被覆超硬合金および製造法
JPS6117909B2 (ja)
JP2000234136A (ja) 超硬合金および被覆超硬合金とその製造方法
JPS6119367B2 (ja)
JPS5867803A (ja) 被覆超硬合金およびその製造法
JPS6354495B2 (ja)
JPS5867857A (ja) 被覆超硬合金およびその製造法
JPS58110668A (ja) 被覆超硬合金
JPS5853065B2 (ja) ニソウヒフクコウシツブツタイ
JPS5867860A (ja) 被覆超硬合金およびその製造法
JPS58104174A (ja) 被覆超硬合金
JPS6111724B2 (ja)
JPS5867858A (ja) 被覆超硬合金部材
JPH0547633B2 (ja)
JPH05171442A (ja) 被覆超硬合金およびその製造方法
JPS5948864B2 (ja) 被覆超硬合金部材の製造法
JPS5873763A (ja) 被覆超硬合金
JPS5856033B2 (ja) 被覆超硬合金部材
JPH03122280A (ja) 被覆超硬質合金工具
JPS61110771A (ja) 表面被覆超硬合金