JPS59159981A - 切削工具および耐摩耗工具用表面被覆耐摩耗性部材 - Google Patents
切削工具および耐摩耗工具用表面被覆耐摩耗性部材Info
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- JPS59159981A JPS59159981A JP3395683A JP3395683A JPS59159981A JP S59159981 A JPS59159981 A JP S59159981A JP 3395683 A JP3395683 A JP 3395683A JP 3395683 A JP3395683 A JP 3395683A JP S59159981 A JPS59159981 A JP S59159981A
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- Japan
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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
- C23C16/26—Deposition of carbon only
- C23C16/27—Diamond only
-
- 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
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、すぐれた耐摩耗性を有し、特にＭおよびＭ
合金などの軽金属やプラスチック、さらに金属焼結材、
セラミック、およびガラスなどの切削に切削工具として
、また製管用シーミングロールや熱間加工用ガイドロー
ラー、さらに製糸機のガイド部材などの耐摩耗工具とし
て用いた場合に、すぐれた性能を発揮する表面被覆耐摩
耗性部材に関するものである。
合金などの軽金属やプラスチック、さらに金属焼結材、
セラミック、およびガラスなどの切削に切削工具として
、また製管用シーミングロールや熱間加工用ガイドロー
ラー、さらに製糸機のガイド部材などの耐摩耗工具とし
て用いた場合に、すぐれた性能を発揮する表面被覆耐摩
耗性部材に関するものである。
従来、一般に、切削工具としては、炭化タングステン基
超硬合金やサーメット、さらにセラミックなどからなる
基体の表面に、Ｔｉの炭化物や窒化物、並びに炭窒化物
、さらに酸化アルミニウムなどからなる被覆層を形成し
てなる表面被覆部材が知られ、また、耐摩耗工具として
は、ステンレス鋼や高速度鋼などの基体の表面に、炭化
チタンや酸化アルミニウムなとの被覆層全形成してなる
表面被覆部材が知られている。
超硬合金やサーメット、さらにセラミックなどからなる
基体の表面に、Ｔｉの炭化物や窒化物、並びに炭窒化物
、さらに酸化アルミニウムなどからなる被覆層を形成し
てなる表面被覆部材が知られ、また、耐摩耗工具として
は、ステンレス鋼や高速度鋼などの基体の表面に、炭化
チタンや酸化アルミニウムなとの被覆層全形成してなる
表面被覆部材が知られている。
しかし、これらの切削工具においては、被削材が鋼や鋳
鉄などの場合には比較的すぐれた耐摩耗性を示すが、被
剛材が、例えばＭ合金などの軽合金である場合や、ＦＲ
ＰＯよう碌非常に硬質のガラス繊維を内蔵したプラスチ
ックなどの場合には耐摩耗性不足をきたし、工具寿命の
短かいものであシ、このことは上記の耐摩耗性工具にお
いても同様であって、耐摩耗性不足が原因で所望の使用
を示さないものである。
鉄などの場合には比較的すぐれた耐摩耗性を示すが、被
剛材が、例えばＭ合金などの軽合金である場合や、ＦＲ
ＰＯよう碌非常に硬質のガラス繊維を内蔵したプラスチ
ックなどの場合には耐摩耗性不足をきたし、工具寿命の
短かいものであシ、このことは上記の耐摩耗性工具にお
いても同様であって、耐摩耗性不足が原因で所望の使用
を示さないものである。
そこで、本発明者等は、上述のような観点から、このよ
うな従来切削工具および耐摩耗工具のもつ問題点を解決
すべく研究を行なった結果、基体材料がＷ 、 Ｎｂ、
Ｔａ、 Ｖ 、 Ｃ！ｒ、およびＨｆ、並びにこれら
の成分を主成分とする合金からなる場合には、その表面
に、現存する材料の中で最も硬く、かつＭなどに対して
すぐれた耐溶着性を示すダイヤモンド被覆層を、気相合
成法にて人工的に形成することができ、しかもこのダイ
ヤモンド被覆層は析出核が多く、すなわち核形成密度が
非常に高く、ダイヤモンド粒子同志が連なった状態で膜
を形成しているので、基体に対して著しく高い付着強度
をもつという知見を得たのである。
うな従来切削工具および耐摩耗工具のもつ問題点を解決
すべく研究を行なった結果、基体材料がＷ 、 Ｎｂ、
Ｔａ、 Ｖ 、 Ｃ！ｒ、およびＨｆ、並びにこれら
の成分を主成分とする合金からなる場合には、その表面
に、現存する材料の中で最も硬く、かつＭなどに対して
すぐれた耐溶着性を示すダイヤモンド被覆層を、気相合
成法にて人工的に形成することができ、しかもこのダイ
ヤモンド被覆層は析出核が多く、すなわち核形成密度が
非常に高く、ダイヤモンド粒子同志が連なった状態で膜
を形成しているので、基体に対して著しく高い付着強度
をもつという知見を得たのである。
この発明は、上記知見にもとづいてなされたものであっ
て、Ｗ 、 Ｎ’ｂ、 Ｔａ、およびＨｆ、並びにこれ
らの成分を主成分とする合金からなる金属基体表面に、
気相合成法により形成したダイヤモンド被覆層を有して
なる切削工具および耐摩耗工具用表面被覆耐摩耗性部材
に特徴を有するものである。
て、Ｗ 、 Ｎ’ｂ、 Ｔａ、およびＨｆ、並びにこれ
らの成分を主成分とする合金からなる金属基体表面に、
気相合成法により形成したダイヤモンド被覆層を有して
なる切削工具および耐摩耗工具用表面被覆耐摩耗性部材
に特徴を有するものである。
なお、この発明のダイヤモンド被覆層は、気相合成装置
のフィラメントとして、ｗ−またはＭｏｆ使用した場合
には、不純物としてＷまたはＭａｉｌ〜１０原子係程度
含有する。
のフィラメントとして、ｗ−またはＭｏｆ使用した場合
には、不純物としてＷまたはＭａｉｌ〜１０原子係程度
含有する。
つぎに、この発明の表面被覆耐摩耗性部材を実施例によ
り具体的に説明する。
り具体的に説明する。
実施′例
基体部材として、それぞれ第１表に示される組成をもち
、かつＪ工Ｓ−８ＮＰ４３１の形状をもった切削試験用
スローアウェイチップと、直径：６０ｍｍφ×厚さ。８
ｍの寸法をもった摩耗試験用円板を用意し、これら基体
部材を、それぞれ直径ニア５消φを有する石英管内に装
入し、この基体部材の装入位置から１〜２ｃｒｎ離れた
位置にセットしたＷフイラメン）ｅ２０００℃に加熱す
ると共に、油記石英管内を、圧カニ ２０ ｔＯｒｒ、
温度ニア００℃の雰囲気に調整し、この状態で前記石英
管内に、ＣＨ４／Ｈ２−０，００５の割合に調整した反
応ガスを送りながら、６〜１０時間の気相合成反応を行
ない、前記基体部材の表面にダイヤモンドを析出さぜる
ことによって、それぞれ第１表に示される平均層厚を有
腰かついずれも層状組織をもったタ゛イヤモンド被覆層
を有する本発明表面被覆部材１〜９を製造した。
、かつＪ工Ｓ−８ＮＰ４３１の形状をもった切削試験用
スローアウェイチップと、直径：６０ｍｍφ×厚さ。８
ｍの寸法をもった摩耗試験用円板を用意し、これら基体
部材を、それぞれ直径ニア５消φを有する石英管内に装
入し、この基体部材の装入位置から１〜２ｃｒｎ離れた
位置にセットしたＷフイラメン）ｅ２０００℃に加熱す
ると共に、油記石英管内を、圧カニ ２０ ｔＯｒｒ、
温度ニア００℃の雰囲気に調整し、この状態で前記石英
管内に、ＣＨ４／Ｈ２−０，００５の割合に調整した反
応ガスを送りながら、６〜１０時間の気相合成反応を行
ない、前記基体部材の表面にダイヤモンドを析出さぜる
ことによって、それぞれ第１表に示される平均層厚を有
腰かついずれも層状組織をもったタ゛イヤモンド被覆層
を有する本発明表面被覆部材１〜９を製造した。
ついで、この結果得られた本発明表面被覆部材１〜９に
ついて、 被削材：純Ｍ、 切削速度 ５００ ｍ ／ ｙｒｒｉｎ、送り： ０．
０５ ｎｒｍ ／ ｒｅｖ、、切込み ０．５ ｍｍ、 切削時間、３ｒｎｉｎ、 の条件でＭ連続切削試験を行々い、切削後の被剛材の表
面粗さを測定すると共に、 被削材 ＦＲＰ、 切削速度 ７０ｙｎ／ｍＵｎ。
ついて、 被削材：純Ｍ、 切削速度 ５００ ｍ ／ ｙｒｒｉｎ、送り： ０．
０５ ｎｒｍ ／ ｒｅｖ、、切込み ０．５ ｍｍ、 切削時間、３ｒｎｉｎ、 の条件でＭ連続切削試験を行々い、切削後の被剛材の表
面粗さを測定すると共に、 被削材 ＦＲＰ、 切削速度 ７０ｙｎ／ｍＵｎ。
送り： ０．１ ｍｍ ／ ｒｅＶ−１切込み°１＋ｎ
＋ｎ、 切削時間：５ｍＩ／ｌ、 の条件でＦＲＰ連続切削試験を行ない、試験後の切刃の
逃げ面摩耗幅を測定した。
＋ｎ、 切削時間：５ｍＩ／ｌ、 の条件でＦＲＰ連続切削試験を行ない、試験後の切刃の
逃げ面摩耗幅を測定した。
また、上記本発明表面被覆部材１〜９について、Ｊ工５
−ＫＩＯ（Ｃ！ｏ：５重量係、ｗＣ：残り）の炭化タン
グステン基超硬合金製にして、直径：２能φを有するピ
ンを用い、このピンを前記部材（円板）のダイヤモンド
被覆面に３００ｇ／−の加重で押しつけ、この状態で前
記部材２３８Ｏｒ、 ｐ；、ｍ。
−ＫＩＯ（Ｃ！ｏ：５重量係、ｗＣ：残り）の炭化タン
グステン基超硬合金製にして、直径：２能φを有するピ
ンを用い、このピンを前記部材（円板）のダイヤモンド
被覆面に３００ｇ／−の加重で押しつけ、この状態で前
記部材２３８Ｏｒ、 ｐ；、ｍ。
の速度で、１時間回転の条件で摩耗試験を行ない、試験
後のダイヤモンド被覆層の摩耗深さを測定した。これら
の測定結果を第１表に合せて示した。
後のダイヤモンド被覆層の摩耗深さを測定した。これら
の測定結果を第１表に合せて示した。
さらに、第１表には、比較の目的で、市販のＪ工５−Ｋ
ＩＯ製スロスローアウェイチップ下従来切削チップとい
う）の同一条件での切削試験結果、並びに従来のＪ工５
−ＫＩＯ製基製部体部材板）の表面に炭化チタンからな
る被覆層を５μｍの平均層厚で被覆したものからなる従
来表面被覆部材の同一条件での連続切削試験結果および
摩耗試験結果も合せて示した。
ＩＯ製スロスローアウェイチップ下従来切削チップとい
う）の同一条件での切削試験結果、並びに従来のＪ工５
−ＫＩＯ製基製部体部材板）の表面に炭化チタンからな
る被覆層を５μｍの平均層厚で被覆したものからなる従
来表面被覆部材の同一条件での連続切削試験結果および
摩耗試験結果も合せて示した。
第１表に示される結果から、本発明表面被覆部材１〜９
ば、いずれもすぐれた耐摩耗性を示し、切削試験および
摩耗試験において、従来部材に比してすぐれた性能を発
揮することが明らかである。
ば、いずれもすぐれた耐摩耗性を示し、切削試験および
摩耗試験において、従来部材に比してすぐれた性能を発
揮することが明らかである。
また、Ｍの連続切削において、被剛材たるＭの切削仕上
面を観察したところ、本発明表面被覆部材１〜９による
場合は、いずれも鏡面を呈するのに対して、従来切削チ
ップを使用した場合には、チップ自体の溶着によって、
その切削面は荒れ、全く光沢のないものであった。
面を観察したところ、本発明表面被覆部材１〜９による
場合は、いずれも鏡面を呈するのに対して、従来切削チ
ップを使用した場合には、チップ自体の溶着によって、
その切削面は荒れ、全く光沢のないものであった。
上述のように、この発明の表面被覆部材は、気相合成法
による付着強度の非常に高いダイヤモンド被覆層の形成
によって、すぐれた耐摩耗性および耐溶着性を有するよ
うになり、特に軽金属やサーメット、セラミック、ガラ
ス、および金属焼結体表どの切削に切削工具として、さ
らに製管用シーミングロールや熱間加工用ガイドローラ
ー、および製糸機のガイド部材などの耐摩耗工具として
使用した場合に著しく長期に亘って安定的性能を発揮す
るのである。
による付着強度の非常に高いダイヤモンド被覆層の形成
によって、すぐれた耐摩耗性および耐溶着性を有するよ
うになり、特に軽金属やサーメット、セラミック、ガラ
ス、および金属焼結体表どの切削に切削工具として、さ
らに製管用シーミングロールや熱間加工用ガイドローラ
ー、および製糸機のガイド部材などの耐摩耗工具として
使用した場合に著しく長期に亘って安定的性能を発揮す
るのである。
出願人 三菱金属株式会社
代理人 富 １）和 夫 外１名
−必
Claims (1)
- Ｗ 、 Ｎｂ、 Ｔａ、 Ｖ 、 Ｃｒ、およびＩ（ｆ
、並びにこれらの成分を主成分とする合金からなる金属
基体表面に、気相合成法にニジ７．成したダイヤモンド
被覆層を有してなる切削工具および耐摩耗工具用表面被
覆耐摩耗性部材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3395683A JPS59159981A (ja) | 1983-03-02 | 1983-03-02 | 切削工具および耐摩耗工具用表面被覆耐摩耗性部材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3395683A JPS59159981A (ja) | 1983-03-02 | 1983-03-02 | 切削工具および耐摩耗工具用表面被覆耐摩耗性部材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59159981A true JPS59159981A (ja) | 1984-09-10 |
| JPS6210299B2 JPS6210299B2 (ja) | 1987-03-05 |
Family
ID=12400938
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3395683A Granted JPS59159981A (ja) | 1983-03-02 | 1983-03-02 | 切削工具および耐摩耗工具用表面被覆耐摩耗性部材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59159981A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0166708A2 (en) * | 1984-06-27 | 1986-01-02 | Santrade Ltd. | Body with superhard coating |
| JPS6399102A (ja) * | 1986-10-14 | 1988-04-30 | Asahi Daiyamondo Kogyo Kk | 被覆タングステン工具 |
| JPH01259172A (ja) * | 1988-04-09 | 1989-10-16 | Idemitsu Petrochem Co Ltd | 粉砕機 |
| US5028451A (en) * | 1988-02-04 | 1991-07-02 | Idemitsu Petrochemical Company Limited | Method of producing sintered hard metal with diamond film |
| AT511950A4 (de) * | 2012-03-14 | 2013-04-15 | Boehlerit Gmbh & Co Kg | Beschichteter Körper und Verfahren zum Beschichten eines Körpers |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01103792U (ja) * | 1987-12-28 | 1989-07-13 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS566920A (en) * | 1979-06-28 | 1981-01-24 | Philips Nv | Dry lubricating bearing |
| JPS5629665A (en) * | 1979-08-20 | 1981-03-25 | Mitsubishi Metal Corp | Surface coated cemented carbide part material for cutting tool |
| JPS57100989A (en) * | 1980-12-12 | 1982-06-23 | Sumitomo Electric Industries | Coated ceramic tool |
-
1983
- 1983-03-02 JP JP3395683A patent/JPS59159981A/ja active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS566920A (en) * | 1979-06-28 | 1981-01-24 | Philips Nv | Dry lubricating bearing |
| JPS5629665A (en) * | 1979-08-20 | 1981-03-25 | Mitsubishi Metal Corp | Surface coated cemented carbide part material for cutting tool |
| JPS57100989A (en) * | 1980-12-12 | 1982-06-23 | Sumitomo Electric Industries | Coated ceramic tool |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0166708A2 (en) * | 1984-06-27 | 1986-01-02 | Santrade Ltd. | Body with superhard coating |
| JPS6115972A (ja) * | 1984-06-27 | 1986-01-24 | サントレード リミテイド | 超硬コーチングを有する物体 |
| JPH0576546B2 (ja) * | 1984-06-27 | 1993-10-22 | Santrade Ltd | |
| JPS6399102A (ja) * | 1986-10-14 | 1988-04-30 | Asahi Daiyamondo Kogyo Kk | 被覆タングステン工具 |
| US5028451A (en) * | 1988-02-04 | 1991-07-02 | Idemitsu Petrochemical Company Limited | Method of producing sintered hard metal with diamond film |
| JPH01259172A (ja) * | 1988-04-09 | 1989-10-16 | Idemitsu Petrochem Co Ltd | 粉砕機 |
| AT511950A4 (de) * | 2012-03-14 | 2013-04-15 | Boehlerit Gmbh & Co Kg | Beschichteter Körper und Verfahren zum Beschichten eines Körpers |
| AT511950B1 (de) * | 2012-03-14 | 2013-04-15 | Boehlerit Gmbh & Co Kg | Beschichteter Körper und Verfahren zum Beschichten eines Körpers |
| US9636750B2 (en) | 2012-03-14 | 2017-05-02 | Boehlerit Gmbh & Co.Kg. | Coated body and method for coating a body |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6210299B2 (ja) | 1987-03-05 |
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