JPS59115102A - 表面被覆切削工具 - Google Patents
表面被覆切削工具Info
- Publication number
- JPS59115102A JPS59115102A JP22273482A JP22273482A JPS59115102A JP S59115102 A JPS59115102 A JP S59115102A JP 22273482 A JP22273482 A JP 22273482A JP 22273482 A JP22273482 A JP 22273482A JP S59115102 A JPS59115102 A JP S59115102A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- base material
- formula
- cutting tool
- less
- metal
- 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
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
- C23C30/00—Coating with metallic material characterised only by the composition of the metallic material, i.e. not characterised by the coating process
- C23C30/005—Coating 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)
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】
Ｗａ基の超硬合金を母材として、その表面にＡｌ２Ｏ、
Ｔｉ０１ＴｉＮ 、 Ｔｉ （ＯＮ）等の７〜．２０４
ｍの被覆層を７層もしくは２層以上被覆した表面被覆切
削工具は、切削速度がおおよそ７００ｍ／ｍｉｎ以下の
切削速度領域において、耐摩耗性に非常に優れた工具と
して使用されている。
Ｔｉ０１ＴｉＮ 、 Ｔｉ （ＯＮ）等の７〜．２０４
ｍの被覆層を７層もしくは２層以上被覆した表面被覆切
削工具は、切削速度がおおよそ７００ｍ／ｍｉｎ以下の
切削速度領域において、耐摩耗性に非常に優れた工具と
して使用されている。
一方、切削工具に要求される切削速度は、加工時間短縮
をはかるためにますます高速度が要求されるようになっ
てきており、鋼切削においてすら従来の２００ ｍ／ｍ
ｉｎ程度から／ ０００ ｍ７’ｍｉ ｎ以上が要求さ
れるようになってきている。そのため、か＼る高速度領
域において、より耐摩耗性に優れた切削工具が要求され
るようになっている。
をはかるためにますます高速度が要求されるようになっ
てきており、鋼切削においてすら従来の２００ ｍ／ｍ
ｉｎ程度から／ ０００ ｍ７’ｍｉ ｎ以上が要求さ
れるようになってきている。そのため、か＼る高速度領
域において、より耐摩耗性に優れた切削工具が要求され
るようになっている。
従来の表面被覆切削工具は、その母材に所定の強靭性を
保持させるために、硬質相を結合する金属、例えばＯＯ
の金属量が相当量必要である。このため、鋼切削時にお
いて切削速度が１０θ（７ｍ／ｍｉｎのような高速切削
時には、工具刃先が高温、高圧力下において塑性変形し
てしまい、工具寿命が著しく短かくなって、実用に耐え
なかった。
保持させるために、硬質相を結合する金属、例えばＯＯ
の金属量が相当量必要である。このため、鋼切削時にお
いて切削速度が１０θ（７ｍ／ｍｉｎのような高速切削
時には、工具刃先が高温、高圧力下において塑性変形し
てしまい、工具寿命が著しく短かくなって、実用に耐え
なかった。
高温高圧下において塑性変形の小さい切削工具として、
ＡＩＯに若千のＭｇＯを加えて焼結した、 ３ いわゆる酸化物セラミック焼結体が存在している。
ＡＩＯに若千のＭｇＯを加えて焼結した、 ３ いわゆる酸化物セラミック焼結体が存在している。
か−る酸化物セラミック焼結体は、熱伝導率が低いこと
などからいわゆる熱衝撃抵抗が低く、表面被覆切削工具
の母材としては満足すべきものとは云えない。
などからいわゆる熱衝撃抵抗が低く、表面被覆切削工具
の母材としては満足すべきものとは云えない。
そこで、本発明は熱伝導率の良好な炭化物、窒化物の焼
結体を結合金属を有しないか、硬質′相を結合する金属
量を従来よりも少なくして高温高圧下における塑性変形
を小さくしたものを母材とした、以下に説明する表面被
覆切削工具を提案するものである。
結体を結合金属を有しないか、硬質′相を結合する金属
量を従来よりも少なくして高温高圧下における塑性変形
を小さくしたものを母材とした、以下に説明する表面被
覆切削工具を提案するものである。
本発明の表面被覆切削工具は、
（ＴＩＡ（Ｗ及び又はＭＯ）Ｂ）（ＯｕＮｖ）２で、Ａ
＋ Ｂ −／、ｕ −） ｖ ｗ ／、ｏ、ｇ≦Ｚ≦
／、θ、０．６≦Ａ≦０．９！； 、 ０．（Ｂ≦Ｂ
≦ｏ、ｌＩｏ、 ｏ、ｓｏ≦Ｕ≦０．９ＳＯ０θ５≦
Ｖ≦θ、Ｓθなる分子式で表わされるＮａ１ｌ型の結晶
構造をもつ高融点金属の炭窒化物固溶体を母材としたも
のである。
＋ Ｂ −／、ｕ −） ｖ ｗ ／、ｏ、ｇ≦Ｚ≦
／、θ、０．６≦Ａ≦０．９！； 、 ０．（Ｂ≦Ｂ
≦ｏ、ｌＩｏ、 ｏ、ｓｏ≦Ｕ≦０．９ＳＯ０θ５≦
Ｖ≦θ、Ｓθなる分子式で表わされるＮａ１ｌ型の結晶
構造をもつ高融点金属の炭窒化物固溶体を母材としたも
のである。
表面被覆切削工具と云えども、切削時には被覆層の剥離
あるいは摩耗の結果、母材そのもので切削することもあ
りうる為、該母材そのものの耐摩耗性が重要である。従
ってＡが０．６未満・Ｂがｏ、ｌＩ。
あるいは摩耗の結果、母材そのもので切削することもあ
りうる為、該母材そのものの耐摩耗性が重要である。従
ってＡが０．６未満・Ｂがｏ、ｌＩ。
より大であると、耐摩耗性に劣り、Ａが０．？左より大
で、Ｂが０．０５未満であると、強度不足となり、欠け
やすくなる。ＵがＯ，ＳＯ未満、ＶがＯ，ＳＯより大で
あると、焼結性を害し、Ｕがθ、ｑＳより大で、ＶがＯ
，ＯＳ未満であると粒度が粗くなり、耐摩耗性、機械的
強度の両者共劣る結果となる。２は金属元素に対する非
金属元素のモル比であり、０１ｇ以下では脆い相が存在
し、／、０以上であると、遊離炭素が生じてしまう。な
お、非金属元素の一部を酸素で置換しても本発明の効果
は変わらないことは云うまでもない。
で、Ｂが０．０５未満であると、強度不足となり、欠け
やすくなる。ＵがＯ，ＳＯ未満、ＶがＯ，ＳＯより大で
あると、焼結性を害し、Ｕがθ、ｑＳより大で、ＶがＯ
，ＯＳ未満であると粒度が粗くなり、耐摩耗性、機械的
強度の両者共劣る結果となる。２は金属元素に対する非
金属元素のモル比であり、０１ｇ以下では脆い相が存在
し、／、０以上であると、遊離炭素が生じてしまう。な
お、非金属元素の一部を酸素で置換しても本発明の効果
は変わらないことは云うまでもない。
又、炭窒化物中のＴ１の３０原子％以下をＴａ ＸＮｂ
、のうちの一つ又は両方で置換えると、母材合金の高温
強度を向上させうる。３０原子％以上であると、高温耐
摩耗性が低下する。
、のうちの一つ又は両方で置換えると、母材合金の高温
強度を向上させうる。３０原子％以上であると、高温耐
摩耗性が低下する。
表面被覆切削工具の炭窒化物母材は、焼結助材としてＦ
ｅ、 Ｃ！ｏ、 Ｎｉ、Ｏｒ、Ｍｏ、Ｗのうちの少なく
とも一つを炭窒化物固溶体中にｑ体積％以下含有させる
と、炭窒化物の焼結性を改善することができる。ダ体積
％より多いと高速切削時に塑性変形し易くなり、それに
起因する摩耗が大きくなる。
ｅ、 Ｃ！ｏ、 Ｎｉ、Ｏｒ、Ｍｏ、Ｗのうちの少なく
とも一つを炭窒化物固溶体中にｑ体積％以下含有させる
と、炭窒化物の焼結性を改善することができる。ダ体積
％より多いと高速切削時に塑性変形し易くなり、それに
起因する摩耗が大きくなる。
前記母材に被覆する被覆層としては、切削速度が／θθ
θｍ／ｍｉｎという高速切削時において表面被覆切削工
具の被覆層として要求される周知の緒特性である高温硬
度が高いこと、耐酸化性に富むこと、熱伝導率が低いこ
と、被削材と著しく反応しないこと等からＡ／！ Ｏ、
ＺｒＯなどの酸化物、特にＡ１２２ ３
２ ０３が好ましく、該被覆層のうち少なくとも７層はＡｌ
Ｏで、且つその膜厚は０．７〜２０μｍがよい０ ３ その厚さが００７μｍ以下では効果が乏しく、２０μｍ
以上では強度低下の為好ましくない。又、表面被覆層た
るＡｌＯと該母材との間に、接着強度を向３ 上させるために■、ａ族、■ａ族、■ａ族金属の７種以
上の炭化物、窒化物、酸化物、硼化物からなる群より選
んだ７種以上の化合物、固溶体及び又は混合物を介在さ
せうる。
θｍ／ｍｉｎという高速切削時において表面被覆切削工
具の被覆層として要求される周知の緒特性である高温硬
度が高いこと、耐酸化性に富むこと、熱伝導率が低いこ
と、被削材と著しく反応しないこと等からＡ／！ Ｏ、
ＺｒＯなどの酸化物、特にＡ１２２ ３
２ ０３が好ましく、該被覆層のうち少なくとも７層はＡｌ
Ｏで、且つその膜厚は０．７〜２０μｍがよい０ ３ その厚さが００７μｍ以下では効果が乏しく、２０μｍ
以上では強度低下の為好ましくない。又、表面被覆層た
るＡｌＯと該母材との間に、接着強度を向３ 上させるために■、ａ族、■ａ族、■ａ族金属の７種以
上の炭化物、窒化物、酸化物、硼化物からなる群より選
んだ７種以上の化合物、固溶体及び又は混合物を介在さ
せうる。
又、これら被覆層の最外層を黄金色とし被覆工具である
こと、使用コーナーと不使用コーナーの識別性を与える
目的、あるいはＡｌｏ よりも熱膨 ３ 張係数の大なる被覆層を施し、これによって該Ａ７！２
０ に冷却時に圧縮応力をかけ、切削寿命を延長する目
的などから窒化チタンを被覆しうる。
こと、使用コーナーと不使用コーナーの識別性を与える
目的、あるいはＡｌｏ よりも熱膨 ３ 張係数の大なる被覆層を施し、これによって該Ａ７！２
０ に冷却時に圧縮応力をかけ、切削寿命を延長する目
的などから窒化チタンを被覆しうる。
なお、被覆層の形成方法としては化学蒸着法、プラズマ
化学蒸着法、イオンブレーティング法、スパッタリング
法などが考えられるが、それ等に限定されないことは云
うまでもない。
化学蒸着法、イオンブレーティング法、スパッタリング
法などが考えられるが、それ等に限定されないことは云
うまでもない。
以下実施例で詳しく説明する。
実施例／
市販のＴｉＮ １ＴｉＣ％ Ｔｌ （０，Ｎ５）、ＷＱ
−、Ｍｏ２０ ％Ｔ−ａ’ｏ 、 ＮｂＣ！ 、 Ｃ
ｏ、Ｎ１、Ｗ粉末を配合し、アセトンを加えて超硬ボー
ルを用い、ステンレス製ボールミルにより湿式混合した
。この混合粉末に対しカンファーを３重量％加えて、ｉ
ｊ ｔｏｎ／ｍで型押した。
−、Ｍｏ２０ ％Ｔ−ａ’ｏ 、 ＮｂＣ！ 、 Ｃ
ｏ、Ｎ１、Ｗ粉末を配合し、アセトンを加えて超硬ボー
ルを用い、ステンレス製ボールミルにより湿式混合した
。この混合粉末に対しカンファーを３重量％加えて、ｉ
ｊ ｔｏｎ／ｍで型押した。
これを／ｌ１３θＣにて１０ Ｔｏｒｒで焼結を行なっ
た。
た。
得られた合金の組成を表／に示す。
Ａの合金には、化学蒸着法にてＴｉｅを２μｍ被覆した
後、最外層にＡｔＯをＳμｍ被覆した。
後、最外層にＡｔＯをＳμｍ被覆した。
３
Ｂの合金には化学蒸着法にてＴｉＮを３μｍ被覆し、更
にその上にＴｉＣを２μｍ被覆し、最外層にＡ１２ｏ３
をＳμｍ被覆した。
にその上にＴｉＣを２μｍ被覆し、最外層にＡ１２ｏ３
をＳμｍ被覆した。
Ｃの合金には、化学蒸着法で、ＴｉＣをグμｍ被覆し、
その上に最外層としてプラズマ化学蒸着法で学蒸着法で
コμｍ ＴｉＣ！を被覆し、その上に最外層としてＡｔ
Ｏを３μｍ被覆した。
その上に最外層としてプラズマ化学蒸着法で学蒸着法で
コμｍ ＴｉＣ！を被覆し、その上に最外層としてＡｔ
Ｏを３μｍ被覆した。
３
表コに切削試験の結果を示す。
表 ／
表 ２
（切削条件） 被削材ｉ ＳＯＭダ３Ｓ切削速度ｉ ６
００ ｍ／ｍｉｎ 送り； ０．２３ｔｎｒＶ’回転 切込み； 、２關 時間ｉ、２（７ｍｉｎ 本発明品Ａ、Ｂ、Ｏが、比較品りに比べはるかに硬れた
耐摩耗性を示すことがわかる。
００ ｍ／ｍｉｎ 送り； ０．２３ｔｎｒＶ’回転 切込み； 、２關 時間ｉ、２（７ｍｉｎ 本発明品Ａ、Ｂ、Ｏが、比較品りに比べはるかに硬れた
耐摩耗性を示すことがわかる。
実施例コ
表 ３
実施例／と同様の方法で表３に示す組成の合金を作成し
、表３に示す被覆を行ない、実施例／の中の比較品りと
比較した。
、表３に示す被覆を行ない、実施例／の中の比較品りと
比較した。
切削条件は実施例／と同様で、本発明品１ｉｉ−Ｔｉま
ではフランク摩耗量がθ１．２Ｓ−以下であったカミ、
比較品りはθ、ｌ、 ｔｒｙｎであった。
ではフランク摩耗量がθ１．２Ｓ−以下であったカミ、
比較品りはθ、ｌ、 ｔｒｙｎであった。
Claims (4)
- （１） （Ｔｉ （Ｗ及び又はＭＯ））（ＣｕＮｖ
）２Ａ Ｂ（但し式
中Ａ 十Ｂ −／、ｕ −１−ｖ ＝ ／、ｏ、ｇ≦２
≦／、０、θ、乙≦Ａ≦０．９！ｒ、 ０．０！；≦Ｂ
≦ｏ、ｔｉθ、０．３０≦Ｕ≦ｏ、ｑｓ、 ｏ、ｏｓ≦
Ｖ≦ｏ、ｓｏなる関係を有する）なる分子式で表わされ
るＮａ０１型結晶構造をもつ高融点金属の炭窒化物固溶
体を母材とし、その表面に少なくとも７層の０．７〜２
０μｍの厚さを有するＡＩＯ被覆層を含む単数又は複数
の３ 被覆層を有することを特徴とする表面被覆切削工具。 - （２） （ＴｉＡ（Ｗ及び又はＭＯ）Ｂ）（ＣｕＮｖ
）２（但し式中Ａ 十Ｂ −／、ｕ 十ｖ ＝ ／、ｏ
、ｇ≦２≦／、０，０．乙≦Ａ≦０．灯、 ０．０３≦
Ｂ≦ｏ、ｌｌｏ、 ｏ、ｓ。 ≦Ｕ≦ｏ、ｑｓ、ｏ、 ｏｓ≦Ｖ≦ｏ、 ｓｏなる関係
を有する）なる分子式で表わされるＮａｐ／型結晶構造
をもつ高融点金属の炭窒化物固溶体を母材とし、その表
面に少なくとも７層の０．７〜２０μｍの厚さを有する
ＡｔＯ被覆層を含む単数又は複数の ３ 被覆層を有し、前記母材がＦｅ５Ｏｏ、Ｎｉ、Ｏｒ。 ＭＯｌＷのうちの少なくとも一つを、焼結助材としてグ
体積％以下含有することを特徴とする表面被覆切削工具
。 - （３） （Ｔｉ （Ｗ及び又はＭｏ）ｌ（ＯＮ）Ａ
Ｂ
ｕｖＺ（但し式中Ａ 十Ｂ −／、ｕ 十ｖ −／、
θ０ｇ≦２≦／、ＯＸＯ，乙≦Ａ≦θ、ｑり、０．θＳ
≦Ｂ≦θ、ｌＩθ、θ、ＳＯ≦Ｕ≦θ、９．．ｔ 、
０．０！≦Ｖ≦ｏ、 ｇｏなる関係を有する）なる分子
式で表わされるＮａ１ｌ型結晶構造をもつ高融点金属の
炭窒化物固溶体を母材とし、その表面に少なくとも７層
のＯ１／〜−０μｍの厚さを有するＡｔｏ′ｆ＆覆層を
含む単数又は複数の３ 被覆層を有し、前記式中のＴｉの３０原子％以下がＴａ
、Ｎｂの一方又は両方で置換されていることを特徴とす
る表面被覆切削工具。 - （４） （Ｔｉ （Ｗ及び又はＭＯ））（ＯＮ）Ａ
Ｂ
ｕｖ Ｚ（但し式中Ａ 十Ｂ ＝ ／、ｕ＋ｖ＝
ｉ、ｏ、ｇ≦２≦０、／、θ、６≦Ａ≦０．９５、Ｏ，
ＯＳ≦Ｂ≦θ、りｏ、ｏ、ｓ。 ≦Ｕ≦θ、９ｇ、０．０！；≦Ｖ≦θ、Ｓθなる関係を
有する）なる分子式で表わされるＮａ０７型結晶構造を
もつ高融点金属の炭窒化物固溶体を母材とし為その表面
に少なくとも７層の０．７〜２０μｍの厚さを有するＡ
ｌ２Ｏ３被覆層を含む単数又は複数の被覆層を有し、前
記式中のＴ１の３０原子％以下がＴａ、Ｎｂの一方又は
両方で置換されており、前記母材がＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、
Ｏｒ、’ Ｍｏ、 Ｗのうちの少なくとも一つを焼結
助材としてグ体積％以下含有することを特徴とする表面
被覆切削工具。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22273482A JPS59115102A (ja) | 1982-12-17 | 1982-12-17 | 表面被覆切削工具 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22273482A JPS59115102A (ja) | 1982-12-17 | 1982-12-17 | 表面被覆切削工具 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59115102A true JPS59115102A (ja) | 1984-07-03 |
Family
ID=16787057
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22273482A Pending JPS59115102A (ja) | 1982-12-17 | 1982-12-17 | 表面被覆切削工具 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59115102A (ja) |
-
1982
- 1982-12-17 JP JP22273482A patent/JPS59115102A/ja active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5597786B1 (ja) | 切削工具 | |
| JP5406471B2 (ja) | 基体の表面に表面層を形成するための層組織及び層組織を製造するための蒸着源 | |
| WO2001018272A1 (en) | Coated cemented carbide insert | |
| JP2000129445A (ja) | 耐摩耗性被膜およびその製造方法ならびに耐摩耗部材 | |
| JP5419393B2 (ja) | 基体の表面に表面層を形成するための層組織及び層組織を製造するためのアーク蒸着源 | |
| CN103173671B (zh) | 烧结碳化物本体及其应用 | |
| JPS6119708B2 (ja) | ||
| JPH0516031A (ja) | 高靱性高耐久性被覆セラミツク工具の製造方法 | |
| JPH0230406A (ja) | 表面被覆炭化タングステン基超硬合金製切削工具 | |
| JPS61183187A (ja) | 被覆硬質焼結体 | |
| JPS59115102A (ja) | 表面被覆切削工具 | |
| JPH0271906A (ja) | 耐塑性変形性のすぐれた表面被覆炭化タングステン基超硬合金製切削工具 | |
| JPS5917176B2 (ja) | 硬化表層を有する焼結硬質合金 | |
| JPH0222453A (ja) | 切削工具用表面被覆炭化タングステン基超硬合金 | |
| JPS59115103A (ja) | 表面被覆切削工具 | |
| EP1222316A1 (en) | Coated cemented carbide insert | |
| JP3729463B2 (ja) | フライス切削用強靭性超硬合金および被覆超硬合金 | |
| JPH05171442A (ja) | 被覆超硬合金およびその製造方法 | |
| JP7170965B2 (ja) | 超硬合金及び被覆超硬合金 | |
| JPH02116691A (ja) | 耐摩耗性のすぐれた表面被覆セラミック製切削工具 | |
| JPS63157873A (ja) | フライス切削用表面被覆炭化タングステン基超硬合金 | |
| JPS6245290B2 (ja) | ||
| JPS589957A (ja) | 高温特性のすぐれた切削工具用材料 | |
| JPS6196072A (ja) | 切削工具および耐摩耗工具用表面被覆サ−メツト部材 | |
| JPS5864340A (ja) | 高温特性のすぐれた切削工具用焼結材料 |