JPS59166672A - 耐摩耗性のすぐれた表面被覆工具部材 - Google Patents
耐摩耗性のすぐれた表面被覆工具部材Info
- Publication number
- JPS59166672A JPS59166672A JP4028883A JP4028883A JPS59166672A JP S59166672 A JPS59166672 A JP S59166672A JP 4028883 A JP4028883 A JP 4028883A JP 4028883 A JP4028883 A JP 4028883A JP S59166672 A JPS59166672 A JP S59166672A
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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
- 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
-
- 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
- C23C28/00—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
- C23C28/04—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D only coatings of inorganic non-metallic material
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- Physical Vapour Deposition (AREA)
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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。
め要約のデータは記録されません。
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、切削、耐摩耗、
および研削の分野で使用するのに適した表面被覆工具部
材に関するものである。
および研削の分野で使用するのに適した表面被覆工具部
材に関するものである。
従来、例えば、粉末冶金法にて製造された、硬質分散相
が主として元素周期律表の４ａ、５ａ、。
が主として元素周期律表の４ａ、５ａ、。
および６ａ族の金属、並びにＳｉの炭化物、窒化物。
炭窒化物、および炭酸窒化物のうちの１種捷たは２種以
上で構成され、一方結合相が主として鉄族金属、並びに
同５ａおよび６ａ族の金属のうちの１種または２種以上
で構成された超硬質合金基体工具部材の表面に、同４ａ
、５ａ、および６ａ族の金属、並びに８１およびＢの炭
化物、窒化物、炭窒化物、および炭酸窒化物のうちの１
種の単層捷たば２種以上の複層で構成された硬質化合物
層からなる表面被覆層を化学蒸着法や物理蒸着法などを
用いて形成してなる表面被覆超硬質合金部材が切削工具
として用いられていることは良く知られるところである
。
上で構成され、一方結合相が主として鉄族金属、並びに
同５ａおよび６ａ族の金属のうちの１種または２種以上
で構成された超硬質合金基体工具部材の表面に、同４ａ
、５ａ、および６ａ族の金属、並びに８１およびＢの炭
化物、窒化物、炭窒化物、および炭酸窒化物のうちの１
種の単層捷たば２種以上の複層で構成された硬質化合物
層からなる表面被覆層を化学蒸着法や物理蒸着法などを
用いて形成してなる表面被覆超硬質合金部材が切削工具
として用いられていることは良く知られるところである
。
しかし、このような従来表面被覆超硬質合金部材におい
ては、鋼や鋳鉄の切削では比較的すぐれた切削性能を示
すものの、被剛材が、例えば硬質のガラス繊維を内蔵し
たプラスチック（ＦＲＰ）やセラミック仮焼体々どであ
る場合には、耐摩耗性不足が原因して所望の切削寿命を
示さないものであった。
ては、鋼や鋳鉄の切削では比較的すぐれた切削性能を示
すものの、被剛材が、例えば硬質のガラス繊維を内蔵し
たプラスチック（ＦＲＰ）やセラミック仮焼体々どであ
る場合には、耐摩耗性不足が原因して所望の切削寿命を
示さないものであった。
そこで、本発明者等は、上述のような観点から、特にＦ
ＲＰやセラミック仮焼体などの被削材の切削に切削工具
として用いるのに適した工具部材を得べく研究を行なっ
た結果、 基体工具部材を、硬質分散相が主として元素周期律表の
４ａ、５ａ、および６ａ族の金属、並びにＳｉの炭化物
、窒化物、炭窒化物、および炭酸窒化物のうちの１種捷
たけ２種以上で構成され、一方結合相が主として鉄族金
属、並びに元素周期律表の５ａおよび６ａ族の金属のう
ちの１種または２種以」二で構成された超硬質合金とし
、かつこの基体工具部材の表面に形成される表面被覆層
を、少なくとも１層の気相合成法によシ形成されたダイ
ヤモンド層と、化学蒸着法や物理蒸着法などにより形成
された同４ａ、５ａ、、および６ａ族の金属、並びに８
１およびＢの炭化物、窒化物、炭窒化物、および炭酸窒
化物のうちの１種の単層または２種以上の複層から々る
硬質化合物層との交互積層構造とした表面被覆工具部材
は、前記表面被覆層中に存在する１層以上のダイヤモン
ド層によって、著しくすぐれた耐摩耗性をもつようにな
り、したがって、これを切削工具として用いた場合には
、鋼および鋳鉄は勿論のこと、Ｆ ＲＰやセラミック仮
焼体などの被削材の切削においてすぐれた切削性能を発
揮し、さらに、このようにすぐれた耐摩耗性を有するの
で、金属熱間加工および金属成形用部材やダイス類など
の耐摩耗工具や、砥石およびランプ板などの研削工具と
して用いた場合にもすぐれた性能を発揮するという知見
を得たのである。
ＲＰやセラミック仮焼体などの被削材の切削に切削工具
として用いるのに適した工具部材を得べく研究を行なっ
た結果、 基体工具部材を、硬質分散相が主として元素周期律表の
４ａ、５ａ、および６ａ族の金属、並びにＳｉの炭化物
、窒化物、炭窒化物、および炭酸窒化物のうちの１種捷
たけ２種以上で構成され、一方結合相が主として鉄族金
属、並びに元素周期律表の５ａおよび６ａ族の金属のう
ちの１種または２種以」二で構成された超硬質合金とし
、かつこの基体工具部材の表面に形成される表面被覆層
を、少なくとも１層の気相合成法によシ形成されたダイ
ヤモンド層と、化学蒸着法や物理蒸着法などにより形成
された同４ａ、５ａ、、および６ａ族の金属、並びに８
１およびＢの炭化物、窒化物、炭窒化物、および炭酸窒
化物のうちの１種の単層または２種以上の複層から々る
硬質化合物層との交互積層構造とした表面被覆工具部材
は、前記表面被覆層中に存在する１層以上のダイヤモン
ド層によって、著しくすぐれた耐摩耗性をもつようにな
り、したがって、これを切削工具として用いた場合には
、鋼および鋳鉄は勿論のこと、Ｆ ＲＰやセラミック仮
焼体などの被削材の切削においてすぐれた切削性能を発
揮し、さらに、このようにすぐれた耐摩耗性を有するの
で、金属熱間加工および金属成形用部材やダイス類など
の耐摩耗工具や、砥石およびランプ板などの研削工具と
して用いた場合にもすぐれた性能を発揮するという知見
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、硬質分散相が主として元素周期律表の４ａ、５ａ、
および６ａ族の金属、並びにＳｉの炭化物、窒化物、炭
窒化物、および炭酸窒化物のうちの１種捷たば２種以上
で構成され、一方結合相が主として鉄族金属、並びに元
素周期律表の５ａおよび６ａ族の金属のうちの１種また
は２種以上で構成された超硬質合金基体工具部材の表面
に、少なくとも１層の気相合成法によシ形成されたダイ
ヤモンド層と、化学蒸着法や物理蒸着法などにより形成
された、同４ ａ ｒ 、５ ａ＋および６ａ族の金属
、並びに８１およびＢの炭化物、窒化物、炭窒化物、お
よび炭酸窒化物のうちの１種の単層または２種以上の複
層で構成された硬質化合物層との交互積層構造を有する
表面被覆層を形成してなり、特に切削工具、耐摩耗工具
、および研削工具として用いるのに適した表面被覆工具
部材に特徴を有するものである。
て、硬質分散相が主として元素周期律表の４ａ、５ａ、
および６ａ族の金属、並びにＳｉの炭化物、窒化物、炭
窒化物、および炭酸窒化物のうちの１種捷たば２種以上
で構成され、一方結合相が主として鉄族金属、並びに元
素周期律表の５ａおよび６ａ族の金属のうちの１種また
は２種以上で構成された超硬質合金基体工具部材の表面
に、少なくとも１層の気相合成法によシ形成されたダイ
ヤモンド層と、化学蒸着法や物理蒸着法などにより形成
された、同４ ａ ｒ 、５ ａ＋および６ａ族の金属
、並びに８１およびＢの炭化物、窒化物、炭窒化物、お
よび炭酸窒化物のうちの１種の単層または２種以上の複
層で構成された硬質化合物層との交互積層構造を有する
表面被覆層を形成してなり、特に切削工具、耐摩耗工具
、および研削工具として用いるのに適した表面被覆工具
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層は、気相合成装置のフ
ィラメントより蒸発したＷ、Ｔａ、あるいはＭＯなどを
不純物として１〜１０原子係程度含有する場合がある。
ィラメントより蒸発したＷ、Ｔａ、あるいはＭＯなどを
不純物として１〜１０原子係程度含有する場合がある。
つぎに、この発明の表面被覆工具部材を実施例により具
体的に説明する。
体的に説明する。
実施例
基体工具部材として、それぞれ第１表に示される組成を
もち、かつＪ工Ｓ−８ＮＰ４３１の形状をもった超硬質
合金製切削チップを用意し、これら基体工具部材に対し
て、通常の気相合成装置を用い、 反応炉、内径７５闘φの石英管、 Ｗフィラメントの加熱温度 ２０００℃、切削チップと
Ｗフィラメントの間隔、１〜２ｃｍ。
もち、かつＪ工Ｓ−８ＮＰ４３１の形状をもった超硬質
合金製切削チップを用意し、これら基体工具部材に対し
て、通常の気相合成装置を用い、 反応炉、内径７５闘φの石英管、 Ｗフィラメントの加熱温度 ２０００℃、切削チップと
Ｗフィラメントの間隔、１〜２ｃｍ。
反応炉内に流される反応ガス：容量割合でＣＨ３／’Ｈ
２＝ ０．００５の混合ガス、 反応中保持される反応炉内雰囲気圧力２０ｔｏｒｒ、反
応時間：３〜１ｏ時間、 の条件での気相合成処理、並びに、通常のマグネトロン
・スパッタリング装置’を用い、ターゲットの材質：そ
れぞれ第１表における硬質化合物層を構成する化合物と
同じもの、反応炉内雰囲気： ２ Ｘ Ｉ Ｏ”２ｔｏ
ｒｒのＡｒ、ターゲットへの印加電圧ニー４００Ｖ、切
削チップの加熱温度°５００℃、 反応時間：１〜３時間、 の条件での化学蒸着処理とを交互に行ない、それぞれ第
１表に示される平均層厚の少なくとも１層のダイヤモン
ド層と、同じくそれぞれ第１表に示される化合物および
平均層厚の単層または複層からなる硬質化合物の少なく
とも１層との交互積層にて構成された表面被覆層を、前
記切削チップの表面に形成することによって本発明被覆
切削チップ１〜１３をそれぞれ製造した。
２＝ ０．００５の混合ガス、 反応中保持される反応炉内雰囲気圧力２０ｔｏｒｒ、反
応時間：３〜１ｏ時間、 の条件での気相合成処理、並びに、通常のマグネトロン
・スパッタリング装置’を用い、ターゲットの材質：そ
れぞれ第１表における硬質化合物層を構成する化合物と
同じもの、反応炉内雰囲気： ２ Ｘ Ｉ Ｏ”２ｔｏ
ｒｒのＡｒ、ターゲットへの印加電圧ニー４００Ｖ、切
削チップの加熱温度°５００℃、 反応時間：１〜３時間、 の条件での化学蒸着処理とを交互に行ない、それぞれ第
１表に示される平均層厚の少なくとも１層のダイヤモン
ド層と、同じくそれぞれ第１表に示される化合物および
平均層厚の単層または複層からなる硬質化合物の少なく
とも１層との交互積層にて構成された表面被覆層を、前
記切削チップの表面に形成することによって本発明被覆
切削チップ１〜１３をそれぞれ製造した。
また、比較の目的で、気相合成法によるダイヤモンド層
の形成を行なわず、上記のマグネトロン・スパッタリン
グによる化学蒸着処理のみを切削チップ表面に施し、そ
れぞれ第１表に示される硬質化合物層および平均層厚の
単層または複層からなる表面被覆層を形成することによ
って、従来被覆切削チップ１〜５をそれぞれ製造した。
の形成を行なわず、上記のマグネトロン・スパッタリン
グによる化学蒸着処理のみを切削チップ表面に施し、そ
れぞれ第１表に示される硬質化合物層および平均層厚の
単層または複層からなる表面被覆層を形成することによ
って、従来被覆切削チップ１〜５をそれぞれ製造した。
つぎに、この結果得られた本発明被覆切削チップ１〜１
３および従来被覆切削チップ１〜５について、 被削材：’ＦＲＰ。
３および従来被覆切削チップ１〜５について、 被削材：’ＦＲＰ。
切削速度：８５？７＋／閣、
送り：０１論／ ｒｅｖ 、
切込み：１つ、
切削時間：３ｍ。
の条件で連続切削試験を行ない、切刃の逃げ面摩耗幅を
測定した。この測定結果を第１表に示した。
測定した。この測定結果を第１表に示した。
第１表に示される結果から、本発明被覆切削チップ１〜
１３ｉｌ−１：、著しくすぐれた耐摩耗性を有するので
、ＦＲＰの切削において、従来被覆切削チップに比して
、すぐれた切削性能を長期に亘って発揮することが明ら
かである。
１３ｉｌ−１：、著しくすぐれた耐摩耗性を有するので
、ＦＲＰの切削において、従来被覆切削チップに比して
、すぐれた切削性能を長期に亘って発揮することが明ら
かである。
上述のように、この発明の表面被覆工具部材は、表面被
覆層中におけるダイヤモンド層の存在によって、すぐれ
た耐摩耗性を有するので、鋼や鋳鉄は勿論のこと、ＦＲ
Ｐやセラミック仮焼体、さらにＭおよびＭ合金などの被
剛材の切削に切削工具として用いるのに適するばかりで
なく、耐摩耗工具や研削工具などとして用いた場合にも
すぐれた性能を著しく長期に亘って発揮するのである。
覆層中におけるダイヤモンド層の存在によって、すぐれ
た耐摩耗性を有するので、鋼や鋳鉄は勿論のこと、ＦＲ
Ｐやセラミック仮焼体、さらにＭおよびＭ合金などの被
剛材の切削に切削工具として用いるのに適するばかりで
なく、耐摩耗工具や研削工具などとして用いた場合にも
すぐれた性能を著しく長期に亘って発揮するのである。
出願人 三菱金属株式会社
代理人 富 １）和 夫 外１名
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 硬質分散相が主として元素周期律表の４ ａ 、 ５ａ
。 および６ａ族の金属、並びＫｓｉの炭化物、窒化物。 炭窒化物、および炭酸窒化物のうちの１種または２種以
上で構成され、一方結合相が主として鉄族金属、並びに
元素周期律表の５ａおよび６ａ族の金属のうちの１種捷
たは２種以上で構成された超硬質合金基体工具部材の表
面に、少なくとも１層の気相合成法によし形成したダイ
ヤモンド層と、元素周期律表の４ａ、５ａ、および６ａ
族の金属。 並びに８１およびＢの炭化物、窒化物、炭窒化物。 および炭酸窒化物のうちの１種の単層または２種以上の
複層で構成された硬質化合物層との交互積層構造を有す
る表面被覆層全形成してなる耐摩耗性のすぐれた表面被
覆工具部材。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4028883A JPS59166672A (ja) | 1983-03-11 | 1983-03-11 | 耐摩耗性のすぐれた表面被覆工具部材 |
| JP2605687A JPS62218566A (ja) | 1983-03-11 | 1987-02-06 | 耐摩耗性のすぐれた表面被覆工具部材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4028883A JPS59166672A (ja) | 1983-03-11 | 1983-03-11 | 耐摩耗性のすぐれた表面被覆工具部材 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2605687A Division JPS62218566A (ja) | 1983-03-11 | 1987-02-06 | 耐摩耗性のすぐれた表面被覆工具部材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59166672A true JPS59166672A (ja) | 1984-09-20 |
| JPS6232268B2 JPS6232268B2 (ja) | 1987-07-14 |
Family
ID=12576413
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4028883A Granted JPS59166672A (ja) | 1983-03-11 | 1983-03-11 | 耐摩耗性のすぐれた表面被覆工具部材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59166672A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61167548A (ja) * | 1984-10-09 | 1986-07-29 | カロライナ・コーテイング・テクノロジーズ・インコーポレイテツド | 多層被膜 |
| US5543210A (en) * | 1993-07-09 | 1996-08-06 | Sandvik Ab | Diamond coated body |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58126972A (ja) * | 1982-01-22 | 1983-07-28 | Sumitomo Electric Ind Ltd | ダイヤモンド被覆超硬合金工具 |
-
1983
- 1983-03-11 JP JP4028883A patent/JPS59166672A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58126972A (ja) * | 1982-01-22 | 1983-07-28 | Sumitomo Electric Ind Ltd | ダイヤモンド被覆超硬合金工具 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61167548A (ja) * | 1984-10-09 | 1986-07-29 | カロライナ・コーテイング・テクノロジーズ・インコーポレイテツド | 多層被膜 |
| US5543210A (en) * | 1993-07-09 | 1996-08-06 | Sandvik Ab | Diamond coated body |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6232268B2 (ja) | 1987-07-14 |
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