JPS59166673A - 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
- JPS59166673A JPS59166673A JP4028983A JP4028983A JPS59166673A JP S59166673 A JPS59166673 A JP S59166673A JP 4028983 A JP4028983 A JP 4028983A JP 4028983 A JP4028983 A JP 4028983A JP S59166673 A JPS59166673 A JP S59166673A
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- JP
- Japan
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- carbonitrides
- hard
- metals
- wear resistance
- cutting
- 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
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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
-
- 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
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。
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、および６ａ族の
金属、並びに８１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、並びに同５ａおよび６ａ
族の金属のうちの１種丑たは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６
ａ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種の単層捷たは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。
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８１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、並びに同５ａおよび６ａ
族の金属のうちの１種丑たは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６
ａ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種の単層捷たは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、被削材が、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などであ
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、被削材が、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などであ
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
］ＴｔＰやセラミック仮焼体などの被剛材の切削に切削
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８１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種才たけ２種以上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
、化学蒸着法や物理蒸着法などによジ形成された、同じ
く元素周期律表の４ａ、５ａ、、および６ａ族の金属、
並びにＳｉ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Ｎｔたは２種以上の複層
からなる硬質化合物層中に気相合成法により形成したダ
イヤモンド粒子が分散する組織を有するものとした表面
被覆工具部材は、前記表面被覆層中に分散するダイヤモ
ンド粒によって、著しくすぐれだ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、ＦＲＰ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、砥石およびラッ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
を得だのである。
］ＴｔＰやセラミック仮焼体などの被剛材の切削に切削
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８１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種才たけ２種以上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
、化学蒸着法や物理蒸着法などによジ形成された、同じ
く元素周期律表の４ａ、５ａ、、および６ａ族の金属、
並びにＳｉ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Ｎｔたは２種以上の複層
からなる硬質化合物層中に気相合成法により形成したダ
イヤモンド粒子が分散する組織を有するものとした表面
被覆工具部材は、前記表面被覆層中に分散するダイヤモ
ンド粒によって、著しくすぐれだ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、ＦＲＰ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、砥石およびラッ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
を得だのである。
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８１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種才だ
ば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、化学蒸着法や物理蒸着法などによシ形成された、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種の単層または２種以上の複層で構成された硬質化
合物層中に気相合成法により形成したダイヤモンド粒子
が分散した組織を有する表面被覆層を形成してなシ、特
に切削工具。
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８１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種才だ
ば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、化学蒸着法や物理蒸着法などによシ形成された、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種の単層または２種以上の複層で構成された硬質化
合物層中に気相合成法により形成したダイヤモンド粒子
が分散した組織を有する表面被覆層を形成してなシ、特
に切削工具。
面１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。
表面被覆工具部材に特徴を有するものである。
々お、この発明の表面被覆層におけるダイヤモンド粒は
、気相合成装置のフィラメントより蒸発したＷＩＭＯ１
１！１するいはＴａなどを不純物として１〜］、Ｏ原子
係程度含有する場合がある。
、気相合成装置のフィラメントより蒸発したＷＩＭＯ１
１！１するいはＴａなどを不純物として１〜］、Ｏ原子
係程度含有する場合がある。
つきに、この発明の表面被覆工具部材を実施例（・′こ
より具体的に説明する。
より具体的に説明する。
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 Ｉ Ｓ 、＋ Ｓ Ｎ Ｐ ４．３１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跋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、３５儒、反応炉内に流される
反応ガス：容量割合でＣＨ３／ Ｈ２＝ ０．００５の
混合ガス、反応中保持される反応炉内雰囲気圧カニ２０
ｔｏｒｒ 。
もち、かつＪ Ｉ Ｓ 、＋ Ｓ Ｎ Ｐ ４．３１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跋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、３５儒、反応炉内に流される
反応ガス：容量割合でＣＨ３／ Ｈ２＝ ０．００５の
混合ガス、反応中保持される反応炉内雰囲気圧カニ２０
ｔｏｒｒ 。
反応時間゛３〜１０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、 ターケ゛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 Ｘ１０− ｔｏｒｒのＡｒ。
・スパッタリング装置を用い、 ターケ゛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 Ｘ１０− ｔｏｒｒのＡｒ。
ターケ゛ツ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
］−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中にダイヤモンド粒子を分散させ
た組織を有する表面被覆層を、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。
］−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中にダイヤモンド粒子を分散させ
た組織を有する表面被覆層を、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。
丑だ、比較の目的で、気相合成法によるダイヤモンド粒
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第１表に示される組成の切
削チップ表面に施し、同じくそれぞれ第１１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第１表に示される組成の切
削チップ表面に施し、同じくそれぞれ第１１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５切削チツプＪ〜ユ
３および従来被覆切削チップ１〜５について、 被削ｉｄ’ ： Ｆ ＲＰ、 切削速度： ４０ ｍ ／ｓｉｎ、 送り： ０．２ ｒｒｕａ／ ｒｅｖ、、切込み：１ｍ
ｙｎ。
３および従来被覆切削チップ１〜５について、 被削ｉｄ’ ： Ｆ ＲＰ、 切削速度： ４０ ｍ ／ｓｉｎ、 送り： ０．２ ｒｒｕａ／ ｒｅｖ、、切込み：１ｍ
ｙｎ。
切削時間：１ｏｍｍ、
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〜
１３は、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
。
１３は、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
覆層中に分散するダイヤモンド粒によってずぐれた耐摩
耗性を有するので、鋼や鋳鉄は勿論のこと、ＦＰ、Ｐや
セラミック仮焼体、さらにＡｆｆおよびＡｇ合金などの
被削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
。
覆層中に分散するダイヤモンド粒によってずぐれた耐摩
耗性を有するので、鋼や鋳鉄は勿論のこと、ＦＰ、Ｐや
セラミック仮焼体、さらにＡｆｆおよびＡｇ合金などの
被削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
。
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４ａ。 ５ ａ、および６ａ族の金属、並びに８１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、一方結合和か主として鉄族金属
、並び〜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、同４ａ。 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ｌ
ａの単層または２種以上の複層からなる硬質化合物層中
に気相合成法により形成したダイヤモンド粒子が分散し
た組織を有する表面被覆層を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 (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4028983A JPS59166673A (ja) | 1983-03-11 | 1983-03-11 | 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 |
|---|---|---|---|
| JP4028983A JPS59166673A (ja) | 1983-03-11 | 1983-03-11 | 耐摩耗性のすぐれた表面被覆工具部材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59166673A true JPS59166673A (ja) | 1984-09-20 |
Family
ID=12576441
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4028983A Pending JPS59166673A (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) | JPS59166673A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2592063A1 (fr) * | 1985-12-23 | 1987-06-26 | Hochvakuum Dresden Veb | Revetement en matiere dure ayant une grande resistance a l'usure et une couleur noire decorative qui lui est propre |
| US5314726A (en) * | 1990-10-17 | 1994-05-24 | Fujitsu Ltd. | Process for forming a mixed layer of a plasma sprayed material and diamond |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5993869A (ja) * | 1982-11-19 | 1984-05-30 | Sumitomo Electric Ind Ltd | ダイヤモンドを含有する硬質層被覆構造物 |
-
1983
- 1983-03-11 JP JP4028983A patent/JPS59166673A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5993869A (ja) * | 1982-11-19 | 1984-05-30 | Sumitomo Electric Ind Ltd | ダイヤモンドを含有する硬質層被覆構造物 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2592063A1 (fr) * | 1985-12-23 | 1987-06-26 | Hochvakuum Dresden Veb | Revetement en matiere dure ayant une grande resistance a l'usure et une couleur noire decorative qui lui est propre |
| US5314726A (en) * | 1990-10-17 | 1994-05-24 | Fujitsu Ltd. | Process for forming a mixed layer of a plasma sprayed material and diamond |
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