JPS5867861A - 焼結硬質金属製品 - Google Patents
焼結硬質金属製品Info
- Publication number
- JPS5867861A JPS5867861A JP57156880A JP15688082A JPS5867861A JP S5867861 A JPS5867861 A JP S5867861A JP 57156880 A JP57156880 A JP 57156880A JP 15688082 A JP15688082 A JP 15688082A JP S5867861 A JPS5867861 A JP S5867861A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- carbide
- titanium
- aluminum oxide
- thickness
- 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.)
- Granted
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
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/22—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of inorganic material, other than metallic material
- C23C16/30—Deposition of compounds, mixtures or solid solutions, e.g. borides, carbides, nitrides
- C23C16/36—Carbonitrides
-
- 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
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/22—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of inorganic material, other than metallic material
- C23C16/30—Deposition of compounds, mixtures or solid solutions, e.g. borides, carbides, nitrides
- C23C16/32—Carbides
-
- 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
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/22—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of inorganic material, other than metallic material
- C23C16/30—Deposition of compounds, mixtures or solid solutions, e.g. borides, carbides, nitrides
- C23C16/34—Nitrides
-
- 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
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/22—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of inorganic material, other than metallic material
- C23C16/30—Deposition of compounds, mixtures or solid solutions, e.g. borides, carbides, nitrides
- C23C16/40—Oxides
- C23C16/403—Oxides of aluminium, magnesium or beryllium
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/24—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.]
- Y10T428/24942—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.] including components having same physical characteristic in differing degree
- Y10T428/2495—Thickness [relative or absolute]
- Y10T428/24967—Absolute thicknesses specified
- Y10T428/24975—No layer or component greater than 5 mils thick
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/26—Web or sheet containing structurally defined element or component, the element or component having a specified physical dimension
- Y10T428/263—Coating layer not in excess of 5 mils thick or equivalent
- Y10T428/264—Up to 3 mils
- Y10T428/265—1 mil or less
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
- Cutting Tools, Boring Holders, And Turrets (AREA)
- Physical 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】
本発明は改善された表面被覆層を有するかつ改善された
耐摩耗性と硬度および比較的高い強度を有する溶結硬質
金属製品に関する。
耐摩耗性と硬度および比較的高い強度を有する溶結硬質
金属製品に関する。
焼結炭化物合金という名称で知られている焼結硬質金属
は、主としてタングステン、チタン、タンタルまたはニ
オブの炭化物の１種またはそれ以上と、多くの場合コバ
ルトであるが場合により、ニッケルまたはコバルトとニ
ッケルとの混合物でもあり得る結合剤金属との混合物か
らなる。これらの焼結硬質金属は、大きな表面硬度、耐
摩耗性および強度を有するため、鋼およびその他の金属
を機械加工するための切削工具等として工業的用カッテ
ィングインサート（切削用埋め金。
は、主としてタングステン、チタン、タンタルまたはニ
オブの炭化物の１種またはそれ以上と、多くの場合コバ
ルトであるが場合により、ニッケルまたはコバルトとニ
ッケルとの混合物でもあり得る結合剤金属との混合物か
らなる。これらの焼結硬質金属は、大きな表面硬度、耐
摩耗性および強度を有するため、鋼およびその他の金属
を機械加工するための切削工具等として工業的用カッテ
ィングインサート（切削用埋め金。
ｃｕｔｔｉｎｇ １ｎｓ・ｒｔ）のごとき硬質金属製品
の耐摩耗性および他の所望の機械的性質を増大させその
結果、その有効寿命を増大させるために、近年、極めて
多数の方法が提案されている。すなわち例えば、硬質金
属製品に、ある種の金属、特にチタンの炭化物、窒化物
または炭窒化物（ｅａｒｂｏｎｉｔｒｉｄｅ）およびこ
れらの化合物の組合せからなる非常圧薄い表面首覆を施
すことが知られている。また、上記炭化物および窒化物
化合物の異った層の２層ま九はそれ以上からな夛かり、
一つの層が他方の層の上に施されている被覆層を使用す
ることにより、別の利点が得られることも知られている
。
の耐摩耗性および他の所望の機械的性質を増大させその
結果、その有効寿命を増大させるために、近年、極めて
多数の方法が提案されている。すなわち例えば、硬質金
属製品に、ある種の金属、特にチタンの炭化物、窒化物
または炭窒化物（ｅａｒｂｏｎｉｔｒｉｄｅ）およびこ
れらの化合物の組合せからなる非常圧薄い表面首覆を施
すことが知られている。また、上記炭化物および窒化物
化合物の異った層の２層ま九はそれ以上からな夛かり、
一つの層が他方の層の上に施されている被覆層を使用す
ることにより、別の利点が得られることも知られている
。
更に、焼結金属製品の、慣用の炭化物、窒化物または炭
窒化物被覆化合物からなる１種またはそれ以上の内部層
の上に、主として酸化アルキニウムからなる非常に薄い
耐摩耗性のセラミック被覆を、数２クロンの厚さの単一
層として、あるいは０．２〜２０ミクロンの厚さの外部
被覆層として被覆することも知られている。
窒化物被覆化合物からなる１種またはそれ以上の内部層
の上に、主として酸化アルキニウムからなる非常に薄い
耐摩耗性のセラミック被覆を、数２クロンの厚さの単一
層として、あるいは０．２〜２０ミクロンの厚さの外部
被覆層として被覆することも知られている。
被覆焼結硬質金属製品の主要な利点の一つは、被覆イン
サートについては、大きな機械加工速度が得られること
であシ、このことによシ、金属加工機械および従って加
工時間が比較的高価なものであるということを考慮に入
れると、大きな経済的利点が提供される・現在、工業的
には、今日入手し得る被覆工具において可能な加工速度
よシ更に大きな加工速度で操作を行い得る新しい加工機
械を製造することが可能であるが、炭化物工具の機械加
工速度は依然として制限されている；その理由は工具中
に生ずる高温によシ塑性変形が生じ、その結果、工具に
著しい摩耗が生ずる以前Ｋｓ？いても、工具が破損する
ことがあるからである。従って、大きな切削加工速度に
も耐えることができる焼結硬質金稿切削工具が要求され
ている。
サートについては、大きな機械加工速度が得られること
であシ、このことによシ、金属加工機械および従って加
工時間が比較的高価なものであるということを考慮に入
れると、大きな経済的利点が提供される・現在、工業的
には、今日入手し得る被覆工具において可能な加工速度
よシ更に大きな加工速度で操作を行い得る新しい加工機
械を製造することが可能であるが、炭化物工具の機械加
工速度は依然として制限されている；その理由は工具中
に生ずる高温によシ塑性変形が生じ、その結果、工具に
著しい摩耗が生ずる以前Ｋｓ？いても、工具が破損する
ことがあるからである。従って、大きな切削加工速度に
も耐えることができる焼結硬質金稿切削工具が要求され
ている。
実際には、前記した既知の被覆硬質金属製品は、主とし
て、種々の摩耗に対しては耐久性を示すように設計され
ているが、被覆物が機械加工の際に生ずる高温から工具
自体を保護する働きをするということにりいては、明ら
かに殆んど考慮されていない〇 低い熱伝導性を有する工具を使用することにより大きな
加工速度で操作を行い得ることおよび上記工具において
はクレータ−状の摩耗（ｅｙａｔｅｒｗ＠ａｒ）が抑制
され、工具上に加わるカが小さいことが知られている（
Ａ、 Ｂｅｒ、 ”ＳＭＥ Ｐａｐｅｒ”Ｎｏ、７２
ＷＡ Ｐｒｏｄ、２４（１９７２） ；Ｍ、Ｙ、Ｆｒｉ
ｅｄｍａｎ、 Ｅ、Ｌａｎｚ。
て、種々の摩耗に対しては耐久性を示すように設計され
ているが、被覆物が機械加工の際に生ずる高温から工具
自体を保護する働きをするということにりいては、明ら
かに殆んど考慮されていない〇 低い熱伝導性を有する工具を使用することにより大きな
加工速度で操作を行い得ることおよび上記工具において
はクレータ−状の摩耗（ｅｙａｔｅｒｗ＠ａｒ）が抑制
され、工具上に加わるカが小さいことが知られている（
Ａ、 Ｂｅｒ、 ”ＳＭＥ Ｐａｐｅｒ”Ｎｏ、７２
ＷＡ Ｐｒｏｄ、２４（１９７２） ；Ｍ、Ｙ、Ｆｒｉ
ｅｄｍａｎ、 Ｅ、Ｌａｎｚ。
”Ｗｅａｒ ” ２５ （１９７３） ：およびＭ、
Ｙ、 Ｆｒｉｅｄｍａｎ、 Ｅ−Ｌｅｎｚ、 ＠ＣＩＲ
Ｐ−，ｖｏｌ ＸＶＮ （１９７９）参照〕。また、低
い熱伝導性を有する工具を使用することＫよシ、チップ
形成工程が変化し、チップと工具とが接触する長さが減
少しそして生じた熱が工具からチップ剪断帯域へ移行し
その結果、ある加工速度に到達した場合、工具の温度が
低下し、約３００ｍ／分の加工速度で一定となる。更に
、約１μよシ厚い、低熱伝導性材料の層で被覆された切
削工具は、その切削性能に関しては、あたかも工具全体
が低熱伝導性の被覆材料から構成されているごとき挙動
をすることも知られている［ Ｅ、 Ｌｅｎｚ、 Ｏ，
Ｐｎｕｅｌｌｉ。
Ｙ、 Ｆｒｉｅｄｍａｎ、 Ｅ−Ｌｅｎｚ、 ＠ＣＩＲ
Ｐ−，ｖｏｌ ＸＶＮ （１９７９）参照〕。また、低
い熱伝導性を有する工具を使用することＫよシ、チップ
形成工程が変化し、チップと工具とが接触する長さが減
少しそして生じた熱が工具からチップ剪断帯域へ移行し
その結果、ある加工速度に到達した場合、工具の温度が
低下し、約３００ｍ／分の加工速度で一定となる。更に
、約１μよシ厚い、低熱伝導性材料の層で被覆された切
削工具は、その切削性能に関しては、あたかも工具全体
が低熱伝導性の被覆材料から構成されているごとき挙動
をすることも知られている［ Ｅ、 Ｌｅｎｚ、 Ｏ，
Ｐｎｕｅｌｌｉ。
Ｌ、 Ｒｏｚｅａ−ｎａ、 ＠Ｗｅａｒ ’ ５！ｌ
（１９７９）参照〕。
（１９７９）参照〕。
上述したごとき従来技術が存在するＫも拘わらず、被覆
焼結炭化物工具が高い機械加工温度で使用するのに適当
なものであるためＫは、上記工具が工具基体と加工物（
ｗｏｒｋｐｉｅｃｅ ）との間で熱絶縁を行い得るもの
であり、その結果、工具の塑性変形による破壊が防止さ
れることが必要であるということは従来知られていなか
った。
焼結炭化物工具が高い機械加工温度で使用するのに適当
なものであるためＫは、上記工具が工具基体と加工物（
ｗｏｒｋｐｉｅｃｅ ）との間で熱絶縁を行い得るもの
であり、その結果、工具の塑性変形による破壊が防止さ
れることが必要であるということは従来知られていなか
った。
従って本発明の目的は、被覆焼結硬質金属製品であって
、かつ、その被覆層が下記のごときもの、すなわち、上
記被覆製品を極めて大きな機械加工速度で使用すること
を可能にし、しかも全ての摩耗機構に対してすぐれた耐
摩耗性を保持しており、一方、焼結硬質金属主具用材料
が大きな強度を有するという利点を失わないようＫ特に
設計されている被覆層を有する被覆焼結硬質金属製品を
提供することにある。
、かつ、その被覆層が下記のごときもの、すなわち、上
記被覆製品を極めて大きな機械加工速度で使用すること
を可能にし、しかも全ての摩耗機構に対してすぐれた耐
摩耗性を保持しており、一方、焼結硬質金属主具用材料
が大きな強度を有するという利点を失わないようＫ特に
設計されている被覆層を有する被覆焼結硬質金属製品を
提供することにある。
従って本発明によれば、焼結金属炭化物基体と、化学的
蒸着（ｃｈｅｍｉｃａｌ ｖａｐｏｕｒ ｄｅｐｏｓｉ
ｔｉｏｎ ） Ｋより一方が他方の上に被覆されている
、組成の異る多数の被覆層からなる薄い耐摩耗性表面被
覆層とからなる焼結硬質金属製品において、上記表面被
覆層が、 ａ）前記金属炭化物基体に直接結合されている、かつ、
Ｔｉ、Ｚｒ、Ｉｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、ｋｌおよびＳｌ
の炭化物、窒化物および炭窒化物から選ばれた少なく
とも１種の材料からなる最内部層；ｂ）上記最内部層上
に直接節されたかっ、主として酸化アル（＝ラムからな
る、約１〜約３μの厚さを有する第２層； Ｃ）上記酸化アルミニウム層上に施された、炭化チタン
、窒化チタンおよび炭窒化チタンの二次層（５ｕｂ−１
ａｙｅｒ ）の一層またはそれ以上からなる第３層；お
よび場合により ｄ）主として酸化アルミニウムからなるかつ約０．４〜
約２０ミクロンの厚さを有する最外部層；からなること
を特徴とする、焼結硬質金属製品が提供される。
・□ 本発明による被覆層の全体の厚さは約２０ミクロンを越
えるべきではない。
蒸着（ｃｈｅｍｉｃａｌ ｖａｐｏｕｒ ｄｅｐｏｓｉ
ｔｉｏｎ ） Ｋより一方が他方の上に被覆されている
、組成の異る多数の被覆層からなる薄い耐摩耗性表面被
覆層とからなる焼結硬質金属製品において、上記表面被
覆層が、 ａ）前記金属炭化物基体に直接結合されている、かつ、
Ｔｉ、Ｚｒ、Ｉｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、ｋｌおよびＳｌ
の炭化物、窒化物および炭窒化物から選ばれた少なく
とも１種の材料からなる最内部層；ｂ）上記最内部層上
に直接節されたかっ、主として酸化アル（＝ラムからな
る、約１〜約３μの厚さを有する第２層； Ｃ）上記酸化アルミニウム層上に施された、炭化チタン
、窒化チタンおよび炭窒化チタンの二次層（５ｕｂ−１
ａｙｅｒ ）の一層またはそれ以上からなる第３層；お
よび場合により ｄ）主として酸化アルミニウムからなるかつ約０．４〜
約２０ミクロンの厚さを有する最外部層；からなること
を特徴とする、焼結硬質金属製品が提供される。
・□ 本発明による被覆層の全体の厚さは約２０ミクロンを越
えるべきではない。
本発明によれば、前記したごとき多層被覆を有する焼結
硬質金属製品は、その機械加工性能、特に非常に高い温
度での機械加工性能という点で従来、入手される焼結硬
質金属製品よシすぐれており、従って、塑性変形によシ
慣用の焼結炭化物工具の破損を生ぜしめる、従来は到達
し得なかった機械加工速度で使用し得ることが飴められ
た・本発明の被覆焼結硬質金属製品は、主として、前記
したごとき酸化アルミニウムからなる第２層が存在する
という点で従来の被覆製品と区別される。本発明の金属
製品中のこの層の役割は単に耐摩耗性被覆としての働き
をすることではなく、主として作動帯域において生ずる
非常に高い温度から基体を絶縁するのに適合する低熱伝
導性の熱速断層とし、ての働きをすることであシ、それ
Ｋより前記の利点が達成される。本発明は、酸化アルミ
ニウムの熱伝導性は焼結炭化物製品を被覆するのに慣用
されている他の化合物（例えばＴｉｃ、 ＴｌＣＮおよ
びＴｉＮ ）と異シ、温度が上昇するＫつれて減少する
という、酸化アルミニウムの独特な熱的性質を利用して
いる・上記金属化合物の熱伝導性と温度との関係を示す
グラフが図面に示されている。
硬質金属製品は、その機械加工性能、特に非常に高い温
度での機械加工性能という点で従来、入手される焼結硬
質金属製品よシすぐれており、従って、塑性変形によシ
慣用の焼結炭化物工具の破損を生ぜしめる、従来は到達
し得なかった機械加工速度で使用し得ることが飴められ
た・本発明の被覆焼結硬質金属製品は、主として、前記
したごとき酸化アルミニウムからなる第２層が存在する
という点で従来の被覆製品と区別される。本発明の金属
製品中のこの層の役割は単に耐摩耗性被覆としての働き
をすることではなく、主として作動帯域において生ずる
非常に高い温度から基体を絶縁するのに適合する低熱伝
導性の熱速断層とし、ての働きをすることであシ、それ
Ｋより前記の利点が達成される。本発明は、酸化アルミ
ニウムの熱伝導性は焼結炭化物製品を被覆するのに慣用
されている他の化合物（例えばＴｉｃ、 ＴｌＣＮおよ
びＴｉＮ ）と異シ、温度が上昇するＫつれて減少する
という、酸化アルミニウムの独特な熱的性質を利用して
いる・上記金属化合物の熱伝導性と温度との関係を示す
グラフが図面に示されている。
酸化アルミニウムのこの性質圧より、本発明による前記
第２被覆層の利点は加工工具の温度が上昇するにつれて
、次第に増大する；換言すれば、温度が高くなればなる
ほど、加工速度を増大させることができる。よシ大きな
加工速度Ｋｊ？いては、酸化アルミニウム層は、その熱
伝導性が小さいため、すぐれ九熱絶縁体として働き、工
具基材内で比較的低温状態を保持し、かくして、大きな
加工速度において工具の機械的性質を保護する。
第２被覆層の利点は加工工具の温度が上昇するにつれて
、次第に増大する；換言すれば、温度が高くなればなる
ほど、加工速度を増大させることができる。よシ大きな
加工速度Ｋｊ？いては、酸化アルミニウム層は、その熱
伝導性が小さいため、すぐれ九熱絶縁体として働き、工
具基材内で比較的低温状態を保持し、かくして、大きな
加工速度において工具の機械的性質を保護する。
上記のことは本発明の好ましい態様に従って被覆層中に
場合により設けられる最外部酸化アルミニウム層にもあ
てはまる・ 本発明による最内部被覆層、すなわち、基体に直接結合
されている第１層は、この層が窒化チタンから構成され
ている場合には、この窒化チタンの熱伝導性は図面から
明らかな通り全ての温度にお−で炭化チタンまたは炭窒
化チタンの熱伝導性よシも小さいという点で第２の熱絶
縁連断層としての働きをする。しかしながら、最内部窒
化チタン層のこの性質は、この材料の熱伝導性が最も小
さい、よシ低い温度においてより明らかに発揮される〇 しかしながら、本発明による第１の最内部被覆層の主な
機能は、この層の上に化学的蒸着によシ均一にかつ制御
された方法で第２層の酸化アルミニウム層を生長させ、
焼結金属基体からなる下層物体に強力に接着した均一で
かつ做粒子状の酸化アルミニウム層を形成させることで
ある。このような結果は焼結炭化物基体の、いわゆる予
備１不動態化＝ （” ｐａｓｓｉｖａｔｔｏｎ ’
）により好都合に達成されることが欽められた：この不
動態化は、最初、基体上にＴｉ、 Ｚｒ、 ＨＬ Ｖ＋
Ｎｂｔ Ｔａ、 ＡノおよびＳｌの窒化物、炭化物ま
たは炭窒化物から選ばれた材料の比較的薄い層を形成さ
せることからなる・１不動態化層”（” ｐａｓｓｉｖ
ａｔｉｎｇ １ａｙｅｒ”）を形成させる材料としては
、前記したごとく、上昇温度において小さい熱伝導性を
有するという理由から、窒化チタンがしばしば好ましい
材料である０他の本発明による種々の被覆層は例えば米
国特許第５、Ｂ５６．５９２号、第３．９１４．４７３
号、第３．９７７゜０６１号、第３．Ｂ５７．８９６号
、第４．０３５，５４１号および第４．０５２，５３０
号明細書に記載されるごとき既知の化学的蒸着法により
連続的に基体の表面および他の層上に施される・この化
学的蒸着法の種種のパラメーターは、本発明による個々
の層にっ−て所望の組成、稠度（ｃｏｎ＋５ｌｓｔｅｎ
ｅｙ ）および厚さが得られるように、被覆工程の各工
程において選択される・密度の高い、均質なかつ微細な
結晶構造の酸化アルミニウム層を得るためには、第２の
酸化アルミニウム層の沈着および本発明の好ましい態様
に従って存在させる場合には最外部酸化アルミニウム層
の沈着に関して種々のパラメーターを選択することが特
に重要である。これらの所望の性質を有する酸化アルミ
ニウム層は、７００〜１２００”Ｃ，好ましくは、９２
７〜１１２７”Ｃの温［Ｋ加熱された加熱炉中のガス相
からの沈着により得られる＠化学的蒸着を行う圧力は沈
着させた酸化アルきニウム層の品質と構造とに対して全
く臨界的であることが認められた。所望の密度を有する
薄層け、減圧下で沈着を行って厚さを制御することによ
シ得られる；圧力が低ければ低い程、沈着速度は遅くか
つ得られる層の構造（ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ）けより密
度の高いものとなることが望められた。
場合により設けられる最外部酸化アルミニウム層にもあ
てはまる・ 本発明による最内部被覆層、すなわち、基体に直接結合
されている第１層は、この層が窒化チタンから構成され
ている場合には、この窒化チタンの熱伝導性は図面から
明らかな通り全ての温度にお−で炭化チタンまたは炭窒
化チタンの熱伝導性よシも小さいという点で第２の熱絶
縁連断層としての働きをする。しかしながら、最内部窒
化チタン層のこの性質は、この材料の熱伝導性が最も小
さい、よシ低い温度においてより明らかに発揮される〇 しかしながら、本発明による第１の最内部被覆層の主な
機能は、この層の上に化学的蒸着によシ均一にかつ制御
された方法で第２層の酸化アルミニウム層を生長させ、
焼結金属基体からなる下層物体に強力に接着した均一で
かつ做粒子状の酸化アルミニウム層を形成させることで
ある。このような結果は焼結炭化物基体の、いわゆる予
備１不動態化＝ （” ｐａｓｓｉｖａｔｔｏｎ ’
）により好都合に達成されることが欽められた：この不
動態化は、最初、基体上にＴｉ、 Ｚｒ、 ＨＬ Ｖ＋
Ｎｂｔ Ｔａ、 ＡノおよびＳｌの窒化物、炭化物ま
たは炭窒化物から選ばれた材料の比較的薄い層を形成さ
せることからなる・１不動態化層”（” ｐａｓｓｉｖ
ａｔｉｎｇ １ａｙｅｒ”）を形成させる材料としては
、前記したごとく、上昇温度において小さい熱伝導性を
有するという理由から、窒化チタンがしばしば好ましい
材料である０他の本発明による種々の被覆層は例えば米
国特許第５、Ｂ５６．５９２号、第３．９１４．４７３
号、第３．９７７゜０６１号、第３．Ｂ５７．８９６号
、第４．０３５，５４１号および第４．０５２，５３０
号明細書に記載されるごとき既知の化学的蒸着法により
連続的に基体の表面および他の層上に施される・この化
学的蒸着法の種種のパラメーターは、本発明による個々
の層にっ−て所望の組成、稠度（ｃｏｎ＋５ｌｓｔｅｎ
ｅｙ ）および厚さが得られるように、被覆工程の各工
程において選択される・密度の高い、均質なかつ微細な
結晶構造の酸化アルミニウム層を得るためには、第２の
酸化アルミニウム層の沈着および本発明の好ましい態様
に従って存在させる場合には最外部酸化アルミニウム層
の沈着に関して種々のパラメーターを選択することが特
に重要である。これらの所望の性質を有する酸化アルミ
ニウム層は、７００〜１２００”Ｃ，好ましくは、９２
７〜１１２７”Ｃの温［Ｋ加熱された加熱炉中のガス相
からの沈着により得られる＠化学的蒸着を行う圧力は沈
着させた酸化アルきニウム層の品質と構造とに対して全
く臨界的であることが認められた。所望の密度を有する
薄層け、減圧下で沈着を行って厚さを制御することによ
シ得られる；圧力が低ければ低い程、沈着速度は遅くか
つ得られる層の構造（ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ）けより密
度の高いものとなることが望められた。
例えばアルミニウム層の形成に対しては加熱炉内の好ま
しい圧力範囲は１０〜１００トルである。
しい圧力範囲は１０〜１００トルである。
これに対して、本発明の好ましい態様に従って最外部酸
化アル９＝ウム層を沈着させる場合には２０〜２００ト
ルの圧力も使用し得る・更に、酸化アルミニウム層の化
学的蒸着を約２００トルより高い圧力で行った場合には
、得られる層は多孔質であり、よシ密度の低い構造を有
することがしめられた。密度の大きい酸化アルミニウム
層は、この層の上に引き絖いて、同様の密度のかつ微細
な結晶構造を有する外部層を沈着させることを可能にす
るという別の利点を有する。
化アル９＝ウム層を沈着させる場合には２０〜２００ト
ルの圧力も使用し得る・更に、酸化アルミニウム層の化
学的蒸着を約２００トルより高い圧力で行った場合には
、得られる層は多孔質であり、よシ密度の低い構造を有
することがしめられた。密度の大きい酸化アルミニウム
層は、この層の上に引き絖いて、同様の密度のかつ微細
な結晶構造を有する外部層を沈着させることを可能にす
るという別の利点を有する。
本発明による第３の被覆層、すなわち、第２の酸化アル
ミニウム層の上に施される層の特殊な性質に関して、お
よび、この第３層が多数の層からなる場合には、これら
の二次層（５ｕｂ−１ａｙ・ｒ）の数と順序に関して、
本発明によれば種々の変法と組合せを行うことが可能で
あ）、この場合、各々の層によシ被覆製品に所望の物理
的特性と耐摩耗性との特殊な組合せが付与される。本発
明の好ましい一態様によれば、前記第３層は、第２の酸
化アル１＝ウム層から外側に向けて次ぎの順序、すなわ
ち、ＴＩＮ−ＴｉＣＮ−Ｔｉｃ ノ順序で設けられた３
種の二次層から構成される。
ミニウム層の上に施される層の特殊な性質に関して、お
よび、この第３層が多数の層からなる場合には、これら
の二次層（５ｕｂ−１ａｙ・ｒ）の数と順序に関して、
本発明によれば種々の変法と組合せを行うことが可能で
あ）、この場合、各々の層によシ被覆製品に所望の物理
的特性と耐摩耗性との特殊な組合せが付与される。本発
明の好ましい一態様によれば、前記第３層は、第２の酸
化アル１＝ウム層から外側に向けて次ぎの順序、すなわ
ち、ＴＩＮ−ＴｉＣＮ−Ｔｉｃ ノ順序で設けられた３
種の二次層から構成される。
前記したごとく、本発明の好ましい態様によれば、被覆
層は、主として酸化アルミニウムからなシかつ約０．４
〜約２０ミクロンの厚さを有する最外部耐摩耗性表面被
覆層を有する・前記したごとく、かかる最外部酸化アル
ミニウム層は、本発明による被覆層の全ての中での必須
の層である第２０蒙化アルミニウム層に対して補助的に
熱絶縁遮断層として働き得る・更に１かかる最外部酸化
アルミニウム層によ）、他の被覆材料とは異シ、既知の
セラミック被覆硬質金属製品について従来がら知られて
いる全ての利点、すなわち、高温における酸化アルミニ
ウムの安定性に基づく、高温における大きな耐摩耗性、
酸化の抑制および温度の上昇に伴う硬度の減少〔いわゆ
る１高温硬度＃（−ｈｏｔ−ｈａｒｄｎｅｓ＋ｓ”）〕
の防止等の利点が提供される・かかる外部酸化アルミニ
ウム層の使用により、高温においても摩損（ａｂｒａｓ
ｉマｅ ｗｅａｒ ）から保腰され；高温においても酸
化アルミニウムの構造安定性が保持されそして更に、被
覆から材料粒子が脱離することに基づく接着摩耗（ａｄ
ｈｅｓｉマ＠ｗ＠ａｒ）が防止される。更に、被覆層中
に酸化アルミニウムの最外部層を存在させることにより
、機械加工に適合させるための工具中にクレータ−（陥
没部）が形成されることが防止される；その理由は、こ
の外部層が工具とチップとの間で達断層として働き、通
常、クレータ−摩耗（ｃｒａｔｅｒ ｗｅａｒ ）を促
進する、被覆層と基体からチップへの炭素原子の、拡散
摩耗（ｄｉｆｆｕｓｉｏｎａｌ ｗ＠ａｒ ）にヨル損
失が防止されるからである・ 以下に本発明の実施例を示す。
層は、主として酸化アルミニウムからなシかつ約０．４
〜約２０ミクロンの厚さを有する最外部耐摩耗性表面被
覆層を有する・前記したごとく、かかる最外部酸化アル
ミニウム層は、本発明による被覆層の全ての中での必須
の層である第２０蒙化アルミニウム層に対して補助的に
熱絶縁遮断層として働き得る・更に１かかる最外部酸化
アルミニウム層によ）、他の被覆材料とは異シ、既知の
セラミック被覆硬質金属製品について従来がら知られて
いる全ての利点、すなわち、高温における酸化アルミニ
ウムの安定性に基づく、高温における大きな耐摩耗性、
酸化の抑制および温度の上昇に伴う硬度の減少〔いわゆ
る１高温硬度＃（−ｈｏｔ−ｈａｒｄｎｅｓ＋ｓ”）〕
の防止等の利点が提供される・かかる外部酸化アルミニ
ウム層の使用により、高温においても摩損（ａｂｒａｓ
ｉマｅ ｗｅａｒ ）から保腰され；高温においても酸
化アルミニウムの構造安定性が保持されそして更に、被
覆から材料粒子が脱離することに基づく接着摩耗（ａｄ
ｈｅｓｉマ＠ｗ＠ａｒ）が防止される。更に、被覆層中
に酸化アルミニウムの最外部層を存在させることにより
、機械加工に適合させるための工具中にクレータ−（陥
没部）が形成されることが防止される；その理由は、こ
の外部層が工具とチップとの間で達断層として働き、通
常、クレータ−摩耗（ｃｒａｔｅｒ ｗｅａｒ ）を促
進する、被覆層と基体からチップへの炭素原子の、拡散
摩耗（ｄｉｆｆｕｓｉｏｎａｌ ｗ＠ａｒ ）にヨル損
失が防止されるからである・ 以下に本発明の実施例を示す。
実施例 １
被覆試験を行う九めに、（国際■ｓｏ分類に従って）
Ｉ８０ Ｍ２Ｓの用途範囲に適する溶結炭化物カッティ
ングインサートを選択した。この炭化物基体はつぎの組
成と機械的性質を有していた：炭化物ＩＳＯＭ２Ｓにつ
いての組成（容量チ）１１＄Ｃｏ＋９％ＴＩＣ＋７１（
ＴａＣ＋ＮｂＣ）＋７３％ＷＣ機械的性質 ６７３における熱伝導率 Ｋ＝６０−Ｋ ２Ｏ−８００°ＣＫ＞ける熱膨張係数 ａｔｔ６．５
ｘ１０−’上記したごとき種類の焼結硬質金属カッティ
ングインサート（例えｔｊ ＴＮＭＧ ４３２および’
ｒＮＭＡ４３２インサート）を真空ポンプに連結され九
ガス入口とガス出口とを備えた加熱炉に装入した・この
加熱炉を１０２７°ＣＫ加熱しついで種々のガス混合物
を以下に示すごとき種々の圧力および流率条件下で、連
続的に供給した： 工程Ａ： ガス混合物の組成（容量ｌｓ） 水素 ７〇− 四基化チタン（ＴｋＣ１ａ’） ５嗟窒素
２５チ 圧 カー大気圧 供給速度 １００ＮＫ、／分被覆時
間 ６０分 工程Ｂ： ガス混合物の組成（容量−） 水素 ９０チ 塩化アルミニウム（人１ｃｔｓ’） ４％
二酸化炭素 ６チ圧 力
５０ トル供給速度
５ＯＮＬ／分、 被横時間
７５分工程Ｃ： ガス混合物の組成（容ｔチ） 水素 ７ｏ慢 ＴｌＣ７４５チ 窒素 ２５チ 圧 力 ５０ ト
ル供給速度 １ｏｏＮＬ／分被覆時
間 ６０分 工程Ｄ： ガス混合物の組成（容量係） 水素 ７９嗟 Ｔ１α４５慢 メタン ３．５ ％窒素
１２．５ ％ 圧 力 ５０ ト
ル供給速度 ９ＯＮＬ／分被覆時
間 ２５分工程Ｃ： ガス混合物の組成（容量慢） 水素 ８８１ｓ ＴｉＣｌ２ ５％ メタン ７−圧 力
５０ トル供給速度
８ＯＮＬ／分被粉時間
１２０２０分工程 Ｃ：混合物の組成（容量チ） 水素 ９０％ ムｊＱ、 ４
チ二酸化炭素 ６嗟圧 力
１００ トル供給速［７
ＯＮＬ／分 被覆時間 １８０分ついで加熱炉を
周囲温度に冷却しかつ炉内の圧力を大気圧と等しくした
。
Ｉ８０ Ｍ２Ｓの用途範囲に適する溶結炭化物カッティ
ングインサートを選択した。この炭化物基体はつぎの組
成と機械的性質を有していた：炭化物ＩＳＯＭ２Ｓにつ
いての組成（容量チ）１１＄Ｃｏ＋９％ＴＩＣ＋７１（
ＴａＣ＋ＮｂＣ）＋７３％ＷＣ機械的性質 ６７３における熱伝導率 Ｋ＝６０−Ｋ ２Ｏ−８００°ＣＫ＞ける熱膨張係数 ａｔｔ６．５
ｘ１０−’上記したごとき種類の焼結硬質金属カッティ
ングインサート（例えｔｊ ＴＮＭＧ ４３２および’
ｒＮＭＡ４３２インサート）を真空ポンプに連結され九
ガス入口とガス出口とを備えた加熱炉に装入した・この
加熱炉を１０２７°ＣＫ加熱しついで種々のガス混合物
を以下に示すごとき種々の圧力および流率条件下で、連
続的に供給した： 工程Ａ： ガス混合物の組成（容量ｌｓ） 水素 ７〇− 四基化チタン（ＴｋＣ１ａ’） ５嗟窒素
２５チ 圧 カー大気圧 供給速度 １００ＮＫ、／分被覆時
間 ６０分 工程Ｂ： ガス混合物の組成（容量−） 水素 ９０チ 塩化アルミニウム（人１ｃｔｓ’） ４％
二酸化炭素 ６チ圧 力
５０ トル供給速度
５ＯＮＬ／分、 被横時間
７５分工程Ｃ： ガス混合物の組成（容ｔチ） 水素 ７ｏ慢 ＴｌＣ７４５チ 窒素 ２５チ 圧 力 ５０ ト
ル供給速度 １ｏｏＮＬ／分被覆時
間 ６０分 工程Ｄ： ガス混合物の組成（容量係） 水素 ７９嗟 Ｔ１α４５慢 メタン ３．５ ％窒素
１２．５ ％ 圧 力 ５０ ト
ル供給速度 ９ＯＮＬ／分被覆時
間 ２５分工程Ｃ： ガス混合物の組成（容量慢） 水素 ８８１ｓ ＴｉＣｌ２ ５％ メタン ７−圧 力
５０ トル供給速度
８ＯＮＬ／分被粉時間
１２０２０分工程 Ｃ：混合物の組成（容量チ） 水素 ９０％ ムｊＱ、 ４
チ二酸化炭素 ６嗟圧 力
１００ トル供給速［７
ＯＮＬ／分 被覆時間 １８０分ついで加熱炉を
周囲温度に冷却しかつ炉内の圧力を大気圧と等しくした
。
基体から外側へつぎの順序で被覆された６層の薄層を有
する焼結硬質金属インサートが得られた：１）基体から
ＴｉＮ層への炭素の拡散のために、次第（窒化チタンに
移行している炭窒化チタンＴ１ＣＮ からなる第１最内
部層。厚さ１．５〜２μ。
する焼結硬質金属インサートが得られた：１）基体から
ＴｉＮ層への炭素の拡散のために、次第（窒化チタンに
移行している炭窒化チタンＴ１ＣＮ からなる第１最内
部層。厚さ１．５〜２μ。
２）１〜１．５μの厚さを有する酸化アルミニウムＡｊ
２０．かもなる第２層。
２０．かもなる第２層。
３）２〜２．５μの厚さを有する窒化チタンＴＩＮから
なる第３層。
なる第３層。
４）１〜１．５岸の厚さを有する炭窒化チタンＴ１ＣＮ
からなる第４層。
からなる第４層。
５’） ３．５〜４μの厚さを有する炭化チタンＴＩ
Ｃからなる第５層・ ６）２〜２．５μｂ厚さを有する酸化アルミニウムから
なる第６の最外部層。
Ｃからなる第５層・ ６）２〜２．５μｂ厚さを有する酸化アルミニウムから
なる第６の最外部層。
実施例２
実施例１で使用したものと同一・の焼結炭化物インサー
トを実施例１で述べたものと同一の加熱炉に装入し、こ
の加熱炉を１０２７’ｃ２加熱しついで種々のガス混合
物を以下に示すごとき種々の圧力および流率条件下で、
連続的に供給した：工８Ａ二 ガス混合物の組成（容量嗟） 水素 ７６チ Ａｌｃ／、 ４チ 窒素 ２〇− 圧 力 ２００ ト
ル供給速度 ６ＯＮＬ／分被覆時
間 ６０分 工程Ｃ： ガス混合物の組成（容量−） 水素 ９０チ ｈｔｃｔ器 ４ｓ 二酸化炭素 ６憂圧 力
５０ トル供給速度
５ＯＮＬ／分被覆時間
７５分 工程Ｃ： ガス混合物の組成（容１１ｉチ） 水素 ７０ｇ！ ＴｉＣ１ａ ５チ 窒素 ２５チ 圧 力 ５０ ト
ル供給速度 １００ＮＬ／分被覆時
間 ６０分 工租Ｄり ガス混合物の組成（容量％） 水素 ７９チ Ｔ１α４５− ） メタン ６．５チ窒素
１２．５％ 圧 力 ５０ ト
ル供給速度 ９ＯＮＬ／分被覆時
間 ２５分工程Ｅ： ガス混合物の組成（容量嗟） 水素 ８８チ ＴＩＣ／４” メタン ７チ圧 カ
５０ トル供給速度
８ＯＮＬ／分被覆時間
１２０分工程Ｆ： ガス混合物の組成（容量チ） 水素 ９０チ ＡｌｃＪ！、 ”二酸化炭
素 ６−圧 力
１００ トル供給速度
７ＯＮＬ／分被覆時間
１８０分ついで加熱炉を周囲温度に冷却しかつ炉内の圧
力を大気圧と等しくした。
トを実施例１で述べたものと同一の加熱炉に装入し、こ
の加熱炉を１０２７’ｃ２加熱しついで種々のガス混合
物を以下に示すごとき種々の圧力および流率条件下で、
連続的に供給した：工８Ａ二 ガス混合物の組成（容量嗟） 水素 ７６チ Ａｌｃ／、 ４チ 窒素 ２〇− 圧 力 ２００ ト
ル供給速度 ６ＯＮＬ／分被覆時
間 ６０分 工程Ｃ： ガス混合物の組成（容量−） 水素 ９０チ ｈｔｃｔ器 ４ｓ 二酸化炭素 ６憂圧 力
５０ トル供給速度
５ＯＮＬ／分被覆時間
７５分 工程Ｃ： ガス混合物の組成（容１１ｉチ） 水素 ７０ｇ！ ＴｉＣ１ａ ５チ 窒素 ２５チ 圧 力 ５０ ト
ル供給速度 １００ＮＬ／分被覆時
間 ６０分 工租Ｄり ガス混合物の組成（容量％） 水素 ７９チ Ｔ１α４５− ） メタン ６．５チ窒素
１２．５％ 圧 力 ５０ ト
ル供給速度 ９ＯＮＬ／分被覆時
間 ２５分工程Ｅ： ガス混合物の組成（容量嗟） 水素 ８８チ ＴＩＣ／４” メタン ７チ圧 カ
５０ トル供給速度
８ＯＮＬ／分被覆時間
１２０分工程Ｆ： ガス混合物の組成（容量チ） 水素 ９０チ ＡｌｃＪ！、 ”二酸化炭
素 ６−圧 力
１００ トル供給速度
７ＯＮＬ／分被覆時間
１８０分ついで加熱炉を周囲温度に冷却しかつ炉内の圧
力を大気圧と等しくした。
基体から外側へつぎの順序で被覆された６層の薄層を有
する焼結硬質金属インサートが得られた＝１）１〜１．
５ｊＩの厚さを有する窒化アルミニウムＡｊＮからまる
第１最内部層。
する焼結硬質金属インサートが得られた＝１）１〜１．
５ｊＩの厚さを有する窒化アルミニウムＡｊＮからまる
第１最内部層。
２）１〜１．５μの厚さを有する酸化アル１ ＋クラム
１ｔＯａからなる第２層。
１ｔＯａからなる第２層。
３）２〜２．５μの厚さを有する窒化チタンＴＩＮから
なる第３層。
なる第３層。
４）１〜１．５７Ｉの厚さを有する炭窒化チタンＴ１Ｃ
Ｎからなる第４層０ ５） ５．５〜４μの厚さを有する炭化チタンＴＩＣ
からなる第５層・ ６）２〜２．５μの厚さを有する酸化アルミニウムから
なる第６の最外部層。
Ｎからなる第４層０ ５） ５．５〜４μの厚さを有する炭化チタンＴＩＣ
からなる第５層・ ６）２〜２．５μの厚さを有する酸化アルミニウムから
なる第６の最外部層。
実施例３
実施例１および２で製造した被覆カッティングインサー
トの金属切削性能を炭素鋼および鋳鉄について下記の方
法によシ試験し、慣用の商業的に入手される被覆カッテ
ィングインサートの性能と比較した： この試験は炭素鋼Ａｌ８Ｉ １０５０ Ｋついて、２３
０ｍ／分とｓｓｏ ｍ／分の機械加工速度において、１
回転当ｊ５０．２５雪ｌの一定の供給速度と２．５−の
切削深さで行つ九〇カッティングインサートとしてＴＮ
ＭＧ４３２型のものを使用し、工具寿命はｖｂ ＷＯ，
２５１１ｍの摩耗が生ずるまで行った。
トの金属切削性能を炭素鋼および鋳鉄について下記の方
法によシ試験し、慣用の商業的に入手される被覆カッテ
ィングインサートの性能と比較した： この試験は炭素鋼Ａｌ８Ｉ １０５０ Ｋついて、２３
０ｍ／分とｓｓｏ ｍ／分の機械加工速度において、１
回転当ｊ５０．２５雪ｌの一定の供給速度と２．５−の
切削深さで行つ九〇カッティングインサートとしてＴＮ
ＭＧ４３２型のものを使用し、工具寿命はｖｂ ＷＯ，
２５１１ｍの摩耗が生ずるまで行った。
Ｚ鋳鉄の機械加工試験
この試験はグレイ（ｇｒｅｙ ）鋳鉄について、１３０
ｍ／分と２００ｍ／分の機械加工速度において、ｏ、２
５ｍ／分の一定供給速度２２，５１１ｍの切断深さで行
った。カッティングインサートとしてＴＮＭＡ型のもの
を使用し、工具寿命はＶｂ＝０．２５１１１の摩耗が生
ずるまで行った・ 試験１および２の性能試験の結果を第１表に示すＯ 第１表に示す結果から、試験Ｎｏ ５および６で使用さ
れた本発明に従って被覆した焼結炭化物インサートは、
鋼および鋳鉄の両者につ−て試験した全ての機械加工速
度においてより長い工具寿命を示すことが判る。工具寿
命は鋼については３５０ｍ／分また鋳鉄については２０
０ｍ／分のよシ大きな加工速度において特に増大するＯ ／ ／
ｍ／分と２００ｍ／分の機械加工速度において、ｏ、２
５ｍ／分の一定供給速度２２，５１１ｍの切断深さで行
った。カッティングインサートとしてＴＮＭＡ型のもの
を使用し、工具寿命はＶｂ＝０．２５１１１の摩耗が生
ずるまで行った・ 試験１および２の性能試験の結果を第１表に示すＯ 第１表に示す結果から、試験Ｎｏ ５および６で使用さ
れた本発明に従って被覆した焼結炭化物インサートは、
鋼および鋳鉄の両者につ−て試験した全ての機械加工速
度においてより長い工具寿命を示すことが判る。工具寿
命は鋼については３５０ｍ／分また鋳鉄については２０
０ｍ／分のよシ大きな加工速度において特に増大するＯ ／ ／
図面は酸化アルミニウム、窒化チタン、炭窒化チタンお
よび炭化チタンの熱伝導性と温度との関係を示すグラフ
である。 図面の浄、（：（内容に変更なし） 手続補正書（方式） 昭和５７年１０月 ４日 特許庁長官殿 ■、小事件表示 昭和５７年 特許願 第１５６８８０号２、発明の名称 焼結硬質金屑製品 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住所鴎で？：ｊ、ｇ５．−４７−だ：ｚ゛＋）ヤ・イ’
、４ＸＸ）’７ｋ“名 称 イスカー・リミテッド ４、代理人 〒１０５ 住所 東京都港区西新橋１丁目１番１５号
物産ビル別館 電話（５９１＞ ０２６１２、委任状 ３、図 面 ６、補正の内容 １、出願人の代表者の氏名を記載したもの図７Ｔ］のｒ
ｉ）書内容＆−変史なし
よび炭化チタンの熱伝導性と温度との関係を示すグラフ
である。 図面の浄、（：（内容に変更なし） 手続補正書（方式） 昭和５７年１０月 ４日 特許庁長官殿 ■、小事件表示 昭和５７年 特許願 第１５６８８０号２、発明の名称 焼結硬質金屑製品 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住所鴎で？：ｊ、ｇ５．−４７−だ：ｚ゛＋）ヤ・イ’
、４ＸＸ）’７ｋ“名 称 イスカー・リミテッド ４、代理人 〒１０５ 住所 東京都港区西新橋１丁目１番１５号
物産ビル別館 電話（５９１＞ ０２６１２、委任状 ３、図 面 ６、補正の内容 １、出願人の代表者の氏名を記載したもの図７Ｔ］のｒ
ｉ）書内容＆−変史なし
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 焼結金属炭化物基体と、化学的蒸着によ抄一方が他
方の上に被覆されている、組成の異る多数の被覆層から
なる薄い耐摩耗性表面被覆層とからなる焼結硬質金属製
品において、上記表面被覆層が、 ＆）前記金属炭化物基体に直接結合されている、かつ、
Ｔｉ、 Ｚｒ、 Ｈｆ−、Ｖ、 Ｗｂ、 ＴＩＬ、 Ａ
／およびｓｉ の炭化物、窒化物および炭窒化物から
選ばれた少なくとも１種の材料からなる最内部層；ｂ）
上記最内部層上に直接節されたかつ、主として酸化アル
ミニウムからなる、１〜３μの厚さを有する第２層；お
よび Ｃ）上記酸化アルミニウム層上に施されたかつ炭化チタ
ン、窒化チタンおよび炭窒化チタンの二次層の一層また
はそれ以上からなる第３層；からなることを特徴とする
、焼結硬質金属製品ｂ２ 前記表面被覆層が、主として
酸化アルミニウムからなシかつ０．４〜２０ミクロンの
厚さを有する最外部層を特徴とする特許請求の範囲第１
項記載の製品。 五 前記基体に直接結合している最内部層が全体的にあ
るいは部分的に窒化チタンからなる、特許請求の範囲第
１項または第２項記載の製品＠ル 前記基体に直接結合
している最内部層が全体的に、あるいは部分的に窒化ア
ルミニウムからなる、特許請求の範囲第１項または第２
項記載の製品。 ＆ 第３層が、（基体から外側へ向って）下記の順に設
けられている３種の二・次層；窒化チタン−炭窒化チタ
ン−炭化チタンからなる、特許請求の範囲第１項〜第４
項のいずれかに記載の製品。 ＆ 情緒炭化物基体が、炭化タングステン、炭化タンタ
ル、炭化ニオブおよび場合によシ炭化チタンと、これら
を含有するコバルトマトリックスとからなる、特許請求
の範囲第１項〜第５項のいずれかに記載の製品。 ２ 金ｌ１４または他の材料を機械加工するのに使用す
るための消耗型カッティングインサートの形を有する、
特許請求の範囲第１項〜第６項のいずれかに記載の製品
。 ＆ 被覆層全体の厚さが２０ミクロン以下である、特許
請求の範囲第１項〜第７項のいずれかに記載の製品＠
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| IL63802 | 1981-09-11 | ||
| IL63802A IL63802A (en) | 1981-09-11 | 1981-09-11 | Sintered hard metal products having a multi-layer wear-resistant coating |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5867861A true JPS5867861A (ja) | 1983-04-22 |
| JPH0615714B2 JPH0615714B2 (ja) | 1994-03-02 |
Family
ID=11052911
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57156880A Expired - Lifetime JPH0615714B2 (ja) | 1981-09-11 | 1982-09-10 | 焼結硬質金属製品 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4525415A (ja) |
| EP (1) | EP0074759A3 (ja) |
| JP (1) | JPH0615714B2 (ja) |
| IL (1) | IL63802A (ja) |
| ZA (1) | ZA826363B (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61223182A (ja) * | 1985-03-29 | 1986-10-03 | Mitsubishi Metal Corp | 表面被覆炭化タングステン基超硬合金製切削工具 |
| USRE41972E1 (en) | 1994-07-20 | 2010-11-30 | Sandvik Intellectual Property Ab | Aluminum oxide coated tool |
Families Citing this family (31)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4463062A (en) * | 1983-03-25 | 1984-07-31 | General Electric Company | Oxide bond for aluminum oxide coated cutting tools |
| US4594294A (en) * | 1983-09-23 | 1986-06-10 | Energy Conversion Devices, Inc. | Multilayer coating including disordered, wear resistant boron carbon external coating |
| US4574459A (en) * | 1983-12-23 | 1986-03-11 | Corning Glass Works | Extrusion die manufacture |
| JPS60238481A (ja) * | 1984-05-14 | 1985-11-27 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 多重層被覆超硬合金 |
| IT1184921B (it) * | 1985-03-22 | 1987-10-28 | Cselt Centro Studi Lab Telecom | Procedimento per il trattamento su perficiale dell elemento riscaldante di forni per la filatura di fibre ottiche |
| JPS61221369A (ja) * | 1985-03-27 | 1986-10-01 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 被覆超硬合金部材 |
| US4767666A (en) * | 1985-05-23 | 1988-08-30 | The Regents Of The University Of California | Wafer base for silicon carbide semiconductor device |
| JPS6271042A (ja) * | 1985-09-24 | 1987-04-01 | Sharp Corp | 光メモリ素子 |
| US4839245A (en) * | 1985-09-30 | 1989-06-13 | Union Carbide Corporation | Zirconium nitride coated article and method for making same |
| US4929322A (en) * | 1985-09-30 | 1990-05-29 | Union Carbide Corporation | Apparatus and process for arc vapor depositing a coating in an evacuated chamber |
| US4895765A (en) * | 1985-09-30 | 1990-01-23 | Union Carbide Corporation | Titanium nitride and zirconium nitride coating compositions, coated articles and methods of manufacture |
| US4705123A (en) * | 1986-07-29 | 1987-11-10 | Strata Bit Corporation | Cutting element for a rotary drill bit and method for making same |
| US4803110A (en) * | 1986-09-15 | 1989-02-07 | International Business Machines Corporation | Coated mask for photolithographic construction of electric circuits |
| US4751109A (en) * | 1987-01-20 | 1988-06-14 | Gte Laboratories Incorporated | A process for depositing a composite ceramic coating on a hard ceramic substrate |
| DE3811907C1 (ja) * | 1988-04-09 | 1989-08-03 | Kernforschungszentrum Karlsruhe Gmbh, 7500 Karlsruhe, De | |
| US5135801A (en) * | 1988-06-13 | 1992-08-04 | Sandvik Ab | Diffusion barrier coating material |
| US5304417A (en) * | 1989-06-02 | 1994-04-19 | Air Products And Chemicals, Inc. | Graphite/carbon articles for elevated temperature service and method of manufacture |
| DE69008511T2 (de) * | 1989-09-29 | 1994-08-18 | Sumitomo Electric Industries | Oberflächenbeschichtete hartwerkstoffe für schneidende und verschleissfeste werkzeuge. |
| JPH0649645A (ja) * | 1992-07-31 | 1994-02-22 | Yoshida Kogyo Kk <Ykk> | 硬質多層膜形成体およびその製造方法 |
| SE514737C2 (sv) * | 1994-03-22 | 2001-04-09 | Sandvik Ab | Belagt skärverktyg av hårdmetall |
| JP2793773B2 (ja) * | 1994-05-13 | 1998-09-03 | 神鋼コベルコツール株式会社 | 耐摩耗性に優れた硬質皮膜、硬質皮膜被覆工具及び硬質皮膜被覆部材 |
| KR100250587B1 (ko) * | 1994-10-04 | 2000-04-01 | 구라우치 노리타카 | 피복 경질합금 |
| JP3866305B2 (ja) * | 1994-10-27 | 2007-01-10 | 住友電工ハードメタル株式会社 | 工具用複合高硬度材料 |
| EP0786536B1 (en) * | 1996-01-24 | 2003-05-07 | Mitsubishi Materials Corporation | Coated cutting tool |
| DE59606970D1 (de) * | 1996-10-09 | 2001-06-28 | Widia Gmbh | Verbundkörper, verfahren zu seiner herstellung und verwendung des verbundkörpers |
| US6447890B1 (en) | 1997-06-16 | 2002-09-10 | Ati Properties, Inc. | Coatings for cutting tools |
| AU751322B2 (en) * | 1998-01-19 | 2002-08-15 | Medquest Products, Inc. | Method and apparatus for providing a conductive, amorphous non-stick coating |
| DE19962056A1 (de) * | 1999-12-22 | 2001-07-12 | Walter Ag | Schneidwerkzeug mit mehrlagiger, verschleissfester Beschichtung |
| US7581906B2 (en) * | 2004-05-19 | 2009-09-01 | Tdy Industries, Inc. | Al2O3 ceramic tools with diffusion bonding enhanced layer |
| US8440328B2 (en) | 2011-03-18 | 2013-05-14 | Kennametal Inc. | Coating for improved wear resistance |
| US9650713B2 (en) | 2015-03-12 | 2017-05-16 | Kennamtetal Inc. | PVD-coated cutting tools and method for making the same |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52100376A (en) * | 1976-02-20 | 1977-08-23 | Mitsubishi Metal Corp | Coated cutting tip of sintered hard alloy |
| JPS5428316A (en) * | 1977-08-03 | 1979-03-02 | Sumitomo Electric Industries | Wearr and heatt resistant coated super hard alloy members |
| JPS5432518A (en) * | 1977-08-17 | 1979-03-09 | Ngk Spark Plug Co | Surface coated super hard alloy |
| JPS55145165A (en) * | 1979-04-28 | 1980-11-12 | Krupp Gmbh | Comosite article |
| JPS57120667A (en) * | 1981-01-17 | 1982-07-27 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Lamination coating material |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3914473A (en) * | 1971-05-26 | 1975-10-21 | Gen Electric | Method of making a coated cemented carbide product |
| SE357984B (ja) * | 1971-11-12 | 1973-07-16 | Sandvik Ab | |
| SE367217B (ja) * | 1973-09-17 | 1974-05-20 | Sandvik Ab | |
| JPS5927382B2 (ja) * | 1977-08-05 | 1984-07-05 | 日本特殊陶業株式会社 | 高速切削用工具 |
| JPS5940223B2 (ja) * | 1977-11-07 | 1984-09-28 | 住友電気工業株式会社 | 被覆超硬合金部材 |
| ATA62178A (de) * | 1978-01-30 | 1979-03-15 | Ver Edelstahlwerke Ag | Hartmetallverschleissteil und verfahren zu seiner herstellung |
| CH632944A5 (fr) * | 1978-06-22 | 1982-11-15 | Stellram Sa | Piece d'usure en metal dur. |
| IL58548A (en) * | 1979-10-24 | 1983-07-31 | Iscar Ltd | Sintered hard metal products having a multi-layer wearresistant coating |
| EP0031805B1 (de) * | 1979-12-28 | 1984-09-19 | Vereinigte Edelstahlwerke Aktiengesellschaft (Vew) | Hartkörper, insbesondere Hartmetallverschleissteil, und Verfahren zu seiner Herstellung |
-
1981
- 1981-09-11 IL IL63802A patent/IL63802A/xx not_active IP Right Cessation
-
1982
- 1982-08-31 ZA ZA826363A patent/ZA826363B/xx unknown
- 1982-09-02 EP EP82304621A patent/EP0074759A3/en not_active Withdrawn
- 1982-09-08 US US06/415,784 patent/US4525415A/en not_active Expired - Lifetime
- 1982-09-10 JP JP57156880A patent/JPH0615714B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52100376A (en) * | 1976-02-20 | 1977-08-23 | Mitsubishi Metal Corp | Coated cutting tip of sintered hard alloy |
| JPS5428316A (en) * | 1977-08-03 | 1979-03-02 | Sumitomo Electric Industries | Wearr and heatt resistant coated super hard alloy members |
| JPS5432518A (en) * | 1977-08-17 | 1979-03-09 | Ngk Spark Plug Co | Surface coated super hard alloy |
| JPS55145165A (en) * | 1979-04-28 | 1980-11-12 | Krupp Gmbh | Comosite article |
| JPS57120667A (en) * | 1981-01-17 | 1982-07-27 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Lamination coating material |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61223182A (ja) * | 1985-03-29 | 1986-10-03 | Mitsubishi Metal Corp | 表面被覆炭化タングステン基超硬合金製切削工具 |
| USRE41972E1 (en) | 1994-07-20 | 2010-11-30 | Sandvik Intellectual Property Ab | Aluminum oxide coated tool |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0074759A2 (en) | 1983-03-23 |
| EP0074759A3 (en) | 1984-02-22 |
| IL63802A0 (en) | 1981-12-31 |
| JPH0615714B2 (ja) | 1994-03-02 |
| IL63802A (en) | 1984-10-31 |
| US4525415A (en) | 1985-06-25 |
| ZA826363B (en) | 1983-07-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPS5867861A (ja) | 焼結硬質金属製品 | |
| US6090476A (en) | Cubic boron nitride cutting tool | |
| US4268582A (en) | Boride coated cemented carbide | |
| US4686156A (en) | Coated cemented carbide cutting tool | |
| US5364209A (en) | CVD and PVD coated cutting tools | |
| EP0297072B1 (en) | Diamond tools for rock drilling and machining | |
| US4714660A (en) | Hard coatings with multiphase microstructures | |
| US5750247A (en) | Coated cutting tool having an outer layer of TiC | |
| KR960015546B1 (ko) | 확산방지 피막물질 | |
| US5310605A (en) | Surface-toughened cemented carbide bodies and method of manufacture | |
| US4268569A (en) | Coating underlayers | |
| KR100847715B1 (ko) | 절삭 공구 인서트 및 그 사용 방법 | |
| JPS5858273A (ja) | 被覆超硬合金 | |
| GB2061324A (en) | Coated sintered hard metal carbide inserts | |
| JP2001205505A (ja) | スライス削り及び旋削の用途のための、コーティングされた切削インサート | |
| JPS61170559A (ja) | 被覆超硬合金 | |
| EP0463000A1 (en) | MULTI-LAYER CARBIDE CUTTING INSERT. | |
| WO2014160839A1 (en) | Multilayer structured coatings for cutting tools | |
| JPH0230406A (ja) | 表面被覆炭化タングステン基超硬合金製切削工具 | |
| US20160237548A1 (en) | Pvd coated polycrystalline diamond and applications thereof | |
| JPH0130910B2 (ja) | ||
| JP2974285B2 (ja) | 被覆超硬工具の製造法 | |
| JPH0358844B2 (ja) | ||
| CA1173704A (en) | Boride coated cemented carbide | |
| JPH0515786B2 (ja) |