JPS5873763A - 被覆超硬合金 - Google Patents
被覆超硬合金Info
- Publication number
- JPS5873763A JPS5873763A JP17333081A JP17333081A JPS5873763A JP S5873763 A JPS5873763 A JP S5873763A JP 17333081 A JP17333081 A JP 17333081A JP 17333081 A JP17333081 A JP 17333081A JP S5873763 A JPS5873763 A JP S5873763A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cemented carbide
- coated
- solid solution
- parts
- type solid
- Prior art date
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-
- 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
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- Cutting Tools, Boring Holders, And Turrets (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】
本発明は被覆超硬合金部品に関するものである。
超硬合金にHfM@質皮展を皮膜した被覆超硬合金は耐
摩耗性1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0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用面からは制限も多い。この接着
強度は基体−皮層物質の物理的・化学的な接合のみなら
ず、切削時には熱膨張の相違も影響を及はす。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
えは、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00金属の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NbO含有lを増加させて
基体と皮膜の熱膨張率を近づけるなどの試みがなされて
いる。
摩耗性1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0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用面からは制限も多い。この接着
強度は基体−皮層物質の物理的・化学的な接合のみなら
ず、切削時には熱膨張の相違も影響を及はす。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
えは、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00金属の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NbO含有lを増加させて
基体と皮膜の熱膨張率を近づけるなどの試みがなされて
いる。
しかし、皮膜−基体の接着強度の被着に関しては十分な
効果を得ていないのが実情である。その理由は基体中の
Ooは靭性上の観点から、ある量以下に低減できないこ
ともさることながら、基体の主要な構成要素であるWO
が舅を吸収しにくいため、WOとHfMとの接着強度が
弱いことが主たる原因である。
効果を得ていないのが実情である。その理由は基体中の
Ooは靭性上の観点から、ある量以下に低減できないこ
ともさることながら、基体の主要な構成要素であるWO
が舅を吸収しにくいため、WOとHfMとの接着強度が
弱いことが主たる原因である。
本発明は上記従来技術の欠点を改良し1超硬母材を皮膜
の接着強度を改善し、熱衝撃性、機械的靭性にすぐれる
新規な被筒超硬合金を提供することを目的とする。
の接着強度を改善し、熱衝撃性、機械的靭性にすぐれる
新規な被筒超硬合金を提供することを目的とする。
本発明の特徴は超硬基体表面に00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
の表面に直接Hf)iを被覆する点にある。
、かつB−1型固溶炭化物相が富化された基体を用いそ
の表面に直接Hf)iを被覆する点にある。
B−1型固溶体は周期律表の4a、5aおよび6&族の
金属の炭化物および輩化物のうちの1種または2種以上
からなるNa0A型結晶栴造化合物である。このような
基体を得る方法はすでに特開昭55−154561で公
知の如く、焼結雰囲気中のN3分圧を調整することによ
って可能である。
金属の炭化物および輩化物のうちの1種または2種以上
からなるNa0A型結晶栴造化合物である。このような
基体を得る方法はすでに特開昭55−154561で公
知の如く、焼結雰囲気中のN3分圧を調整することによ
って可能である。
すなわち該超硬部材の3−1゛型固溶体の平衡N禽分圧
よりも焼結雰囲気の1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胸像から表面上にはほ
とんどOoは存在しなくなりかつB−1型固溶体かほぼ
完全にニー面をおおってしまう・本発明の重要な点はこ
のB−1型固溶体が表面に富化された基体にHfHを被
覆する点で、これがAt、o、またはZrO烏を直接被
覆することを特徴とじた先述の特開昭55−15456
1と区別されるべきすぐれた点である。
よりも焼結雰囲気の1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胸像から表面上にはほ
とんどOoは存在しなくなりかつB−1型固溶体かほぼ
完全にニー面をおおってしまう・本発明の重要な点はこ
のB−1型固溶体が表面に富化された基体にHfHを被
覆する点で、これがAt、o、またはZrO烏を直接被
覆することを特徴とじた先述の特開昭55−15456
1と区別されるべきすぐれた点である。
まず従来の炭化物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HfMとの親和性に劣るWOが基体
表面に少ないこと、および基体表面のβ相がNを吸収し
第”すいためβ相と11fMとの界面強度が向上するこ
と、第2に1−1型固溶体と炭化物皮膜の熱膨張率の差
は基体と炭化物皮膜の熱膨張率よりも小さいため切削中
の皮膜の剥離が少ない。
れる理由は、第1にHfMとの親和性に劣るWOが基体
表面に少ないこと、および基体表面のβ相がNを吸収し
第”すいためβ相と11fMとの界面強度が向上するこ
と、第2に1−1型固溶体と炭化物皮膜の熱膨張率の差
は基体と炭化物皮膜の熱膨張率よりも小さいため切削中
の皮膜の剥離が少ない。
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がら皮膜への。0の拡散がない
ために皮膜の耐摩耗性が著しく向上する。
度が上昇すると共に基体がら皮膜への。0の拡散がない
ために皮膜の耐摩耗性が著しく向上する。
次に表面にB−1型固溶体を劣化した基体に直接A40
mを被覆する場合と比較するとU^被櫃ではB−1型固
溶体、1・中のWとAL@O@が化学反応をおこし非常
に脆いw o’9雫化物jが界面に生じることかたしか
められ界IE1mムが劣化する。−万HfO被曹では脆
化反応相は生じない。この点で先に引用した特開昭55
−154!So1と区別せられるべきである。
mを被覆する場合と比較するとU^被櫃ではB−1型固
溶体、1・中のWとAL@O@が化学反応をおこし非常
に脆いw o’9雫化物jが界面に生じることかたしか
められ界IE1mムが劣化する。−万HfO被曹では脆
化反応相は生じない。この点で先に引用した特開昭55
−154!So1と区別せられるべきである。
こ
こζで基体表面近傍のB−1ml!′溶体の蓋が少くと
も40容量外とした理由は40%未満では基体−皮膜の
界面強度の上昇が少なく、がっ基体と皮膜の熱膨張差が
十分に縮まらず切削時の剥離強度が向上しない。また基
体表面近傍のOo量を十分内部における00含有量の2
0%以下とした塩中は20%を越えると皮膜との接着強
度が劣化し、一つ皮膜の耐摩耗性が減する。次に表面近
傍を「少くともl/Jと規定した理由はそれ以下では切
削時の剥億が生じるためである。なお基体表面にB−1
fJI固溶体を富化するにあたりM雪分圧を1〜700
Torrとした理由はl Torr未満ではその効果が
十分でな(700To rrを越えた場合は表面の粗度
が悪くなり一’k TiO被覆超硬部材としては適さな
い。ま゛た温度を1200 C〜1600Cに限定した
理由は、160oCを越える温度下では基体の炭化物が
粒成長し実用に供しないことおよヒIJOOC未満の温
度では駕ガスの効果が十分でないことによる。
も40容量外とした理由は40%未満では基体−皮膜の
界面強度の上昇が少なく、がっ基体と皮膜の熱膨張差が
十分に縮まらず切削時の剥離強度が向上しない。また基
体表面近傍のOo量を十分内部における00含有量の2
0%以下とした塩中は20%を越えると皮膜との接着強
度が劣化し、一つ皮膜の耐摩耗性が減する。次に表面近
傍を「少くともl/Jと規定した理由はそれ以下では切
削時の剥億が生じるためである。なお基体表面にB−1
fJI固溶体を富化するにあたりM雪分圧を1〜700
Torrとした理由はl Torr未満ではその効果が
十分でな(700To rrを越えた場合は表面の粗度
が悪くなり一’k TiO被覆超硬部材としては適さな
い。ま゛た温度を1200 C〜1600Cに限定した
理由は、160oCを越える温度下では基体の炭化物が
粒成長し実用に供しないことおよヒIJOOC未満の温
度では駕ガスの効果が十分でないことによる。
実施例1
’7270−10Tio −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、ガスを5Torr導入しそのまま冷
却し、超硬合金基体体)を作製した。次にこの基体上に
H1工6、N*ガスを用いて化学蒸着処理を行ないHf
Mを6μmの厚さに被覆した◎これら2種を以下の切削
条件即ち被削材 50M3 切削速度 250a+/win 送 リ α4簡/r・マ切り込み
L5謳 水′溶性切削油使用 にて切削テスFを行なった。
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、ガスを5Torr導入しそのまま冷
却し、超硬合金基体体)を作製した。次にこの基体上に
H1工6、N*ガスを用いて化学蒸着処理を行ないHf
Mを6μmの厚さに被覆した◎これら2種を以下の切削
条件即ち被削材 50M3 切削速度 250a+/win 送 リ α4簡/r・マ切り込み
L5謳 水′溶性切削油使用 にて切削テスFを行なった。
比較品の1チツプは被積層が剥離して15分間しか切削
できなかったのに対し、本発明のムチツブは80分間の
切削でも剥離は発生せず良好な摩耗形態を示した。
できなかったのに対し、本発明のムチツブは80分間の
切削でも剥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−2MbO−
90oなる組成に粉末を配合し真空中14000で1時
間焼結を行ない、ひき続きN■ガスを1oOTorr導
人見、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311ガスを導入しない基体(ロ)を
作鯛した。次にこの基体上にHf工4.1fffiガス
を用いて化学蒸着処理を行ないHfNを6μmの厚さ!
ζ被麿した。次に、これら21mを以下の断続切削条件
即ち 切削速度 200 m/m i n 送 リ α4富−/r@v込 切lみ L5M 被削材 80M3 1OIEIの溝付き にて切削を行なった。
90oなる組成に粉末を配合し真空中14000で1時
間焼結を行ない、ひき続きN■ガスを1oOTorr導
人見、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311ガスを導入しない基体(ロ)を
作鯛した。次にこの基体上にHf工4.1fffiガス
を用いて化学蒸着処理を行ないHfNを6μmの厚さ!
ζ被麿した。次に、これら21mを以下の断続切削条件
即ち 切削速度 200 m/m i n 送 リ α4富−/r@v込 切lみ L5M 被削材 80M3 1OIEIの溝付き にて切削を行なった。
比較品のφ)チップは20回の衝撃で欠損したが、本発
明の(0)は650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1−1
型固溶体を富化した超硬合金基体上にHfM被覆するこ
とにより、熱衝撃、機械的衡撃に富む被験超硬合金を得
ることができる。、。
明の(0)は650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1−1
型固溶体を富化した超硬合金基体上にHfM被覆するこ
とにより、熱衝撃、機械的衡撃に富む被験超硬合金を得
ることができる。、。
手続補正書(自発)
、1.□157・5.、.12 、。
特許庁長官殿
事件の表示
・ 昭和66年特許願第1?:4330 号発明の
名称被櫃超伽合金およびその製進法補正をす4者 8 称150111 日立金属株式会社代表者河野
典夫 代 理 人 鍼 所 東京都千代田区丸の内2丁目1番2号補
f、 O*4 象 明1□・111の「%1%−求の範
囲」の楠および「発明のiiP&bな説−」の−補正の
内容 ■ 明細書の「特許請求の範囲」の梱の記載を次の通り
訂正する。
名称被櫃超伽合金およびその製進法補正をす4者 8 称150111 日立金属株式会社代表者河野
典夫 代 理 人 鍼 所 東京都千代田区丸の内2丁目1番2号補
f、 O*4 象 明1□・111の「%1%−求の範
囲」の楠および「発明のiiP&bな説−」の−補正の
内容 ■ 明細書の「特許請求の範囲」の梱の記載を次の通り
訂正する。
「LWoとB−11jIl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HfHを被覆した被験
超硬合金において被al展と接する超硬合金の表面から
少なくとも1μの深さにおける部分において、00含有
量が該超゛硬合金の十分内部における00含有量の20
%以下であり、かつB−1型固溶体が40溶量%以上8
0容1t%未満含まれることを特徴とする被験超硬合金
。
を鉄族金属で結合した超硬合金にHfHを被覆した被験
超硬合金において被al展と接する超硬合金の表面から
少なくとも1μの深さにおける部分において、00含有
量が該超゛硬合金の十分内部における00含有量の20
%以下であり、かつB−1型固溶体が40溶量%以上8
0容1t%未満含まれることを特徴とする被験超硬合金
。
z WOとB−1fi固溶体を硬質相と、シ、これを鉄
族金属で結合Cた超硬合金基体の表面にHfNの被Nt
展を施こすあたり、予め前記超硬合金部品をN3の分圧
が1〜700 Torrの雰囲気中1200C〜1ao
o Cで10分〜5時間保持することを特徴とする被験
超硬合金の鯛造法。」 ! 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。
族金属で結合Cた超硬合金基体の表面にHfNの被Nt
展を施こすあたり、予め前記超硬合金部品をN3の分圧
が1〜700 Torrの雰囲気中1200C〜1ao
o Cで10分〜5時間保持することを特徴とする被験
超硬合金の鯛造法。」 ! 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4頁帛17行の「Hfo」をrHr
liJ k−訂正する〇 (2) 同書第5頁第4行の「向上しない。」の後に「
また、80容量z以上ではB−1型固溶体が本質的にW
Oより劣るため脆化し望ましくない。」を挿入する。
liJ k−訂正する〇 (2) 同書第5頁第4行の「向上しない。」の後に「
また、80容量z以上ではB−1型固溶体が本質的にW
Oより劣るため脆化し望ましくない。」を挿入する。
(3) 同薔第6頁m2行の「作製した。」の後に下
記文を挿入する。
記文を挿入する。
記
「同時に比較材としてN3を導入しない超硬合金基体(
B)を゛作製した。
B)を゛作製した。
両者の表面の各相の構成比は下表の通りであった。
第 l 表
記
[両者の表面の各相の構成比は下表の通りであつた。
第2表
(容量外)
以上
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 L WOとB−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HlMを被覆した被覆超硬
合金において被Jl展と接する超硬合金の表面から少な
くとも1μの深さにおける部分において、00含有量が
該超硬合金の十分内部におけるOo含有量の20%以下
であり、かつB−Ill固溶体が40容量襲以“土倉ま
れることを特徴とする被覆超硬合金〇& 10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¥の被験膜を施こすあたり、予め
前記−超硬合金部品を夏婁の分圧が1〜700Torr
の雰囲気中l!!00c〜1600c ”t’l。 分〜6時間保持することを特徴とする被覆超硬合金の一
過性。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17333081A JPS5873763A (ja) | 1981-10-29 | 1981-10-29 | 被覆超硬合金 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17333081A JPS5873763A (ja) | 1981-10-29 | 1981-10-29 | 被覆超硬合金 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5873763A true JPS5873763A (ja) | 1983-05-04 |
JPH0450385B2 JPH0450385B2 (ja) | 1992-08-14 |
Family
ID=15958425
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP17333081A Granted JPS5873763A (ja) | 1981-10-29 | 1981-10-29 | 被覆超硬合金 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5873763A (ja) |
Citations (1)
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 |
-
1981
- 1981-10-29 JP JP17333081A patent/JPS5873763A/ja active Granted
Patent Citations (1)
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 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0450385B2 (ja) | 1992-08-14 |
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