JPS59224202A - 高速切削用チツプ - Google Patents
高速切削用チツプInfo
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- JPS59224202A JPS59224202A JP58099902A JP9990283A JPS59224202A JP S59224202 A JPS59224202 A JP S59224202A JP 58099902 A JP58099902 A JP 58099902A JP 9990283 A JP9990283 A JP 9990283A JP S59224202 A JPS59224202 A JP S59224202A
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- C04B35/515—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics
- C04B35/58—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on borides, nitrides, i.e. nitrides, oxynitrides, carbonitrides or oxycarbonitrides or silicides
- C04B35/584—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on borides, nitrides, i.e. nitrides, oxynitrides, carbonitrides or oxycarbonitrides or silicides based on silicon nitride
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- C04B41/45—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements
- C04B41/52—Multiple coating or impregnating multiple coating or impregnating with the same composition or with compositions only differing in the concentration of the constituents, is classified as single coating or impregnation
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- C04B41/80—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone of only ceramics
- C04B41/81—Coating or impregnation
- C04B41/85—Coating or impregnation with inorganic materials
- C04B41/87—Ceramics
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- C04B41/81—Coating or impregnation
- C04B41/89—Coating or impregnation for obtaining at least two superposed coatings having different compositions
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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】
本発明は、耐摩耗性、耐熱衝撃性及び耐機械的衝撃性に
すぐれ、かつ工業的量産性に遺した高速切削用チップに
関するものである。
すぐれ、かつ工業的量産性に遺した高速切削用チップに
関するものである。
従来、高速切削用工具材料としては、耐摩耗性が不十分
であるために、フライス切削のように刃先に常時熱ｆＵ
撃及び機械的衝撃が加わる高速断続切削に用いるには不
向きであった。
であるために、フライス切削のように刃先に常時熱ｆＵ
撃及び機械的衝撃が加わる高速断続切削に用いるには不
向きであった。
そこで、高速断続切削に適した工具材料として機械的強
度、硬度及び耐熱衝撃性にすぐれたＳ ｉ ） Ｎ４が
近年大いに期待されている。しかしながら、Ｓｉ Ｎ
は耐摩耗性に劣ること、難焼３ に 結材料であること等の問題点を有している。このような
問題を解決するために種々の研究機関で研究がなされて
おり、例えばＴｉＣ，ＴｉＮ及びＴｉＣＮ（７）うち１
種以上５〜４０重量％、ＡＩＮ及び希土類元素の酸化物
他６種のうち１種以上１０重量％以下及びＳｉう Ｎψ
残部からなる組成を有する切削工具用材料（特開昭５６
−３２３７７）が提案されているが、依然として期待さ
れる程度の耐摩耗性を有していないこと、更にホントプ
レス法が必要である故に製造コストが高いこと等の挿出
でいずれも量産向は高速切削用工具材料としての実用性
を欠いている。
度、硬度及び耐熱衝撃性にすぐれたＳ ｉ ） Ｎ４が
近年大いに期待されている。しかしながら、Ｓｉ Ｎ
は耐摩耗性に劣ること、難焼３ に 結材料であること等の問題点を有している。このような
問題を解決するために種々の研究機関で研究がなされて
おり、例えばＴｉＣ，ＴｉＮ及びＴｉＣＮ（７）うち１
種以上５〜４０重量％、ＡＩＮ及び希土類元素の酸化物
他６種のうち１種以上１０重量％以下及びＳｉう Ｎψ
残部からなる組成を有する切削工具用材料（特開昭５６
−３２３７７）が提案されているが、依然として期待さ
れる程度の耐摩耗性を有していないこと、更にホントプ
レス法が必要である故に製造コストが高いこと等の挿出
でいずれも量産向は高速切削用工具材料としての実用性
を欠いている。
として後述の複合酸化物を添加することによって、前記
Ｓ Ｉ ３ Ｎヶの有するすぐれた諸特性を維持しつつ
、Ｔ ｉ Ｎの有する耐摩耗性及び高靭性を合わせもち
、かつ量産可能なコールドプレス法によって製造される
焼結体を得、更にその焼結体表面上に後述の被覆層を設
けるこ、とによって一層耐摩耗性を向上せしめた高速切
削用工具を得ることを見出したのである。
Ｓ Ｉ ３ Ｎヶの有するすぐれた諸特性を維持しつつ
、Ｔ ｉ Ｎの有する耐摩耗性及び高靭性を合わせもち
、かつ量産可能なコールドプレス法によって製造される
焼結体を得、更にその焼結体表面上に後述の被覆層を設
けるこ、とによって一層耐摩耗性を向上せしめた高速切
削用工具を得ることを見出したのである。
本発明は、上記の知見に基づいてなされたもので、重量
基準でＳ ｉ ３ Ｎ４５０〜８５％、ＴｉＮ１０〜４
５％並びにＹ２Ｏ３及びＤｙｚｏ３のうち少なくとも１
極対ＡＩＮを５〜６０％含有するＡＩＮとＡＩ、０３の
混合物の比が３／１〜１／３からなる複合酸化物５〜４
０％からなる組成を有する切削用チップを基体とし、該
基体の表面上にＡ１．０３よりなる被覆層が設けられて
いることを特徴とする高速切削用チップを有するもので
ある。
基準でＳ ｉ ３ Ｎ４５０〜８５％、ＴｉＮ１０〜４
５％並びにＹ２Ｏ３及びＤｙｚｏ３のうち少なくとも１
極対ＡＩＮを５〜６０％含有するＡＩＮとＡＩ、０３の
混合物の比が３／１〜１／３からなる複合酸化物５〜４
０％からなる組成を有する切削用チップを基体とし、該
基体の表面上にＡ１．０３よりなる被覆層が設けられて
いることを特徴とする高速切削用チップを有するもので
ある。
また、本発明は、重量基準でＳ ｉ ３ Ｎ４．−５０
〜８０％、ＴｉＮ１０〜４０％並びにｙ、ｏ、及びｒａ
ｙ工Ｏ２のうち少なくとも１極対ＡＩＮを５〜６０％含
有するＡ Ｉ Ｎ、！＝Ａ Ｉ、 Ｏ，の混合物の比が
３７１〜１／３からなる複合酸化物１０〜４０％からな
る組成を有する切削用チップを基体とし、該基体の表面
上にＡＩＮ及びＡｌ０Ｎのうち少なくとも１種よりなる
被覆層又はＴｉＣ及びＴｉＮのうち少なくとも１種より
なる被覆層と更にその上に Ａｌ２Ｏ３よりなる被覆層
とで構成される多重被覆層が設けられていることを特徴
とする高速切削用チップをも提供するものである。
〜８０％、ＴｉＮ１０〜４０％並びにｙ、ｏ、及びｒａ
ｙ工Ｏ２のうち少なくとも１極対ＡＩＮを５〜６０％含
有するＡ Ｉ Ｎ、！＝Ａ Ｉ、 Ｏ，の混合物の比が
３７１〜１／３からなる複合酸化物１０〜４０％からな
る組成を有する切削用チップを基体とし、該基体の表面
上にＡＩＮ及びＡｌ０Ｎのうち少なくとも１種よりなる
被覆層又はＴｉＣ及びＴｉＮのうち少なくとも１種より
なる被覆層と更にその上に Ａｌ２Ｏ３よりなる被覆層
とで構成される多重被覆層が設けられていることを特徴
とする高速切削用チップをも提供するものである。
次に本発明の切削用チップの基体を構成する成分の種類
と組成範囲を上記の通りに限定した゛理由を説明する。
と組成範囲を上記の通りに限定した゛理由を説明する。
Ｓｉ３Ｎ＋とＴｉＮは基体の主成分となるものであり、
特にＳｉ３Ｎ＋は前述の如くすぐれた諸特性を有するた
めに必要不可欠である。出発原料としてはα型のものが
適しており、粒度は２μｍ以下のものが望ましい。Ｔｉ
Ｎは高温時でさえも緻密な分散相を形成し、ひいては焼
結体の靭性を向上せしめ、さらに公知のように切削工具
として使用した場合、クレータ−耗の防止効果を有する
。
特にＳｉ３Ｎ＋は前述の如くすぐれた諸特性を有するた
めに必要不可欠である。出発原料としてはα型のものが
適しており、粒度は２μｍ以下のものが望ましい。Ｔｉ
Ｎは高温時でさえも緻密な分散相を形成し、ひいては焼
結体の靭性を向上せしめ、さらに公知のように切削工具
として使用した場合、クレータ−耗の防止効果を有する
。
１０％未満ではその効果に乏しく、４５％を超えると熱
衝撃に弱く劣化し易くなることから、その含有量を１０
〜４５％に限定した。
衝撃に弱く劣化し易くなることから、その含有量を１０
〜４５％に限定した。
複合酸化物は、焼結促進剤として上記主成分の焼結性を
高め、本発明の切削用チップ基体を工業的に量産可能な
コールドプレス法によって製造することを可能にするも
のである。５％未満ではその効果に乏しく、４０％を超
えると高温時に基体が軟化し高速切削に耐えなくなるこ
とから、その含有量を５〜４０％に限定した。Ｙ２Ｏ３
及びＤｙ２０．のうち少なくとも１極対ＡＩＮを５〜６
０％含有するＡＩＮとＡＩ、Ｏ，の混合物の比を３／１
〜１／３に限定したのは、この範囲が最も焼結性及び焼
結体の機械的強度を高めるためである。
高め、本発明の切削用チップ基体を工業的に量産可能な
コールドプレス法によって製造することを可能にするも
のである。５％未満ではその効果に乏しく、４０％を超
えると高温時に基体が軟化し高速切削に耐えなくなるこ
とから、その含有量を５〜４０％に限定した。Ｙ２Ｏ３
及びＤｙ２０．のうち少なくとも１極対ＡＩＮを５〜６
０％含有するＡＩＮとＡＩ、Ｏ，の混合物の比を３／１
〜１／３に限定したのは、この範囲が最も焼結性及び焼
結体の機械的強度を高めるためである。
更にＡＩＮと１．Ｉ、ＯＪ の混合物のうちＡＩＮを５
〜６０％と限定したのは強度の低下を生じずに硬度を高
める９層、５％以下では効果が少なく、６０％を超える
と強度が低下するためである。
〜６０％と限定したのは強度の低下を生じずに硬度を高
める９層、５％以下では効果が少なく、６０％を超える
と強度が低下するためである。
次に本発明の切削用チップの一般的製造法を述べる。
本発明の切削用チップ基体は、基体を構成する各成分の
混合粉をｌ ｔｏｎ ／ ｃ−以上の圧力でコールドプ
レスし、成形体を窒素雰囲気中で１５５０〜１７５０℃
、保持時間１０〜１２０分の条件で焼成することによっ
て得られる。この場合、温度が１５５０℃に達しムいと
焼結せず、１７５０℃を超えるとＳｉ、Ｎ、成分の揮発
が激しく発泡が起こる。
混合粉をｌ ｔｏｎ ／ ｃ−以上の圧力でコールドプ
レスし、成形体を窒素雰囲気中で１５５０〜１７５０℃
、保持時間１０〜１２０分の条件で焼成することによっ
て得られる。この場合、温度が１５５０℃に達しムいと
焼結せず、１７５０℃を超えるとＳｉ、Ｎ、成分の揮発
が激しく発泡が起こる。
このようにして得られた切削用チップ基体を所定の形状
に研磨した後、その表面に所望の被覆層を設ける。被覆
層を設ける方法としては、イオンブレーティング法、反
応スパンタリング法等の物理蒸着法や化学気相析出法（
以下ｒＣＶＤ法」と略記する）が可能であるが、これら
の中でもＣＶＤ法の方が被覆層成分の選択範囲が広く、
かつ反応速度も速いという点で好ましい。
に研磨した後、その表面に所望の被覆層を設ける。被覆
層を設ける方法としては、イオンブレーティング法、反
応スパンタリング法等の物理蒸着法や化学気相析出法（
以下ｒＣＶＤ法」と略記する）が可能であるが、これら
の中でもＣＶＤ法の方が被覆層成分の選択範囲が広く、
かつ反応速度も速いという点で好ましい。
ＣＶＤ法に従う場合、Ａ、１．０３（７）被Ｈｉｍは、
研磨後の切削用チップ基体を反応容器中に装填し、１０
００〜１１００℃に加熱した後その中にＡ Ｉ Ｃ１Ｂ
、ＣＯ２Ｌ及びＨ２ガスを注入して該切削用チップ基
体の表面で次に示す反応式（１）のごとき析出反応を生
せしめることによって設けられる。
研磨後の切削用チップ基体を反応容器中に装填し、１０
００〜１１００℃に加熱した後その中にＡ Ｉ Ｃ１Ｂ
、ＣＯ２Ｌ及びＨ２ガスを注入して該切削用チップ基
体の表面で次に示す反応式（１）のごとき析出反応を生
せしめることによって設けられる。
（１）２＾１ｃＩ、 ＋３ＣＯ□＋３■λ→Ａ１．０
． ＋６１１ＣＩ＋３ＣＯまたＡＩＮ、Ａｌ０Ｎ、Ｔ
ｉＣ及びＴｉＨの被覆層は、それぞれ次に示す反応式（
２１，（３）、 （４１，及び（５）の左辺の混合ガス
を反応容器内へ注入し、反応式＋１１の析出反応と同じ
要領で反応させることによって設けられる。
． ＋６１１ＣＩ＋３ＣＯまたＡＩＮ、Ａｌ０Ｎ、Ｔ
ｉＣ及びＴｉＨの被覆層は、それぞれ次に示す反応式（
２１，（３）、 （４１，及び（５）の左辺の混合ガス
を反応容器内へ注入し、反応式＋１１の析出反応と同じ
要領で反応させることによって設けられる。
（２１２ＡＩＣ１３＋Ｎ、＋３１１．→２＾ｌＮ ＋
６）１ｃＩ（３１２ＡＩＣＩ：１＋２ＣＯ，＋３１１．
十Ｎ２−２ＡＩＯＮ＋６１１ＣＩ ＋２ＣＯ（４）
ＴｉＣ１，Ｆ＋ＣＨ４−ＴｉＣ＋４ＨＣ１＋５）２Ｔ
ｉＣ１，Ｆ 十Ｎ工＋４１１２ →２ＴｉＮ ＋８１
１ＣＩ被覆層はＡ Ｉ 、 ｏ３のみからなる一重被覆
層でも良いが、先に上述の反応式（２）〜（５）に示さ
れる析出反応のいずれか一種以上によって生成される層
を設け、次いで反応式（１）に示される析出反応によっ
てＡ１．Ｌ０３の層を設けることにより多重被覆層とす
ることもできる。
６）１ｃＩ（３１２ＡＩＣＩ：１＋２ＣＯ，＋３１１．
十Ｎ２−２ＡＩＯＮ＋６１１ＣＩ ＋２ＣＯ（４）
ＴｉＣ１，Ｆ＋ＣＨ４−ＴｉＣ＋４ＨＣ１＋５）２Ｔ
ｉＣ１，Ｆ 十Ｎ工＋４１１２ →２ＴｉＮ ＋８１
１ＣＩ被覆層はＡ Ｉ 、 ｏ３のみからなる一重被覆
層でも良いが、先に上述の反応式（２）〜（５）に示さ
れる析出反応のいずれか一種以上によって生成される層
を設け、次いで反応式（１）に示される析出反応によっ
てＡ１．Ｌ０３の層を設けることにより多重被覆層とす
ることもできる。
尚、被覆層の厚みが０．３μｍ未満であると耐摩耗性の
改善に効果が少なく、厚くなるに従ってその効果も大き
くなるが、５μｍを超えると切削時に剥離が生じやすく
使用に耐えない。但し、本発明の切削用チップに用いた
ｉＪ！覆層は従来のものに比べると棒めて剥離が生じに
くいものである。
改善に効果が少なく、厚くなるに従ってその効果も大き
くなるが、５μｍを超えると切削時に剥離が生じやすく
使用に耐えない。但し、本発明の切削用チップに用いた
ｉＪ！覆層は従来のものに比べると棒めて剥離が生じに
くいものである。
６
その理由は、ＴｉＮ０熱膨張係数８．５ＸｌＯ／℃が被
覆層のうち最り熱膨張係数の大きいＡｌ２Ｏ３の熱膨張
係数７．８ｘｌＯ／”ｃと同程度であるために、ＴｉＮ
を基体に含有させた結果、従来剥離の原因となっていた
基体の熱膨張係数と被覆層のそれとの大きな差が解消さ
れ、基体と被覆層との密着性が良好になったためである
と考えられる。
覆層のうち最り熱膨張係数の大きいＡｌ２Ｏ３の熱膨張
係数７．８ｘｌＯ／”ｃと同程度であるために、ＴｉＮ
を基体に含有させた結果、従来剥離の原因となっていた
基体の熱膨張係数と被覆層のそれとの大きな差が解消さ
れ、基体と被覆層との密着性が良好になったためである
と考えられる。
以下実施例を示す。
実施例
出発原料として平均粒径０．７μｍのＳ ｓ ３ Ｎ＋
粉末（α型Ｓｉ３Ｎ４含有量９０％）、同２μｍのＴｉ
Ｎ、同０．１ｐｍのＡｔ、Ｏ，、同１．２ｐｍのｙ、ｏ
、と同１．０μｍのＤｙ２０〕、同１．２μｍのＡＩＮ
を用い、これらの粉末を第１表に示す成分組成で配合し
、湿式ボールミルにより混合粉砕し、乾燥した。乾燥後
の混合粉末１００重量部に対し結合剤としてパラフィン
５重量部を添加し混練し顆粒として圧力１５００ ｋｇ
／ｃｄでコールドプレスし、結合剤を除去するために成
形体を真空中、温度８００℃、保持時間３０分の条件で
焼成した後、続いて窒素雰囲気中、温度１６５０℃、保
持時間６０分の条件で焼結させ、焼結体を′＠磨するこ
とによって、４×８×２５ｍｍの抗折試験用焼結体１〜
１０を製造した。尚、焼結体１〜５はその組成が本発明
切削用チップの基体の組成範囲に含まれるものであり、
焼結体６〜１０はその組成が本発明切削チップの基体の
組成範囲に含まれないものである。また、比較のために
Ａ１２０３７０％、Ｔｉ０２５％、Ｎｂ、０，４％及び
Ｍｇ０１％からなる従来の焼結体をホントブレス法によ
って製造し、焼結体１〜１０と同様に研磨することによ
って焼結体１１を得た。得られた焼結体１〜１１を用い
て相対比重、抗折力及び硬度を測定し、その結果を第２
表に示す。第２表の硬度は荷重を４５ Ｎとしてスーパ
フィシャル試験機を用いて測定したロックウェル硬度の
値である。
粉末（α型Ｓｉ３Ｎ４含有量９０％）、同２μｍのＴｉ
Ｎ、同０．１ｐｍのＡｔ、Ｏ，、同１．２ｐｍのｙ、ｏ
、と同１．０μｍのＤｙ２０〕、同１．２μｍのＡＩＮ
を用い、これらの粉末を第１表に示す成分組成で配合し
、湿式ボールミルにより混合粉砕し、乾燥した。乾燥後
の混合粉末１００重量部に対し結合剤としてパラフィン
５重量部を添加し混練し顆粒として圧力１５００ ｋｇ
／ｃｄでコールドプレスし、結合剤を除去するために成
形体を真空中、温度８００℃、保持時間３０分の条件で
焼成した後、続いて窒素雰囲気中、温度１６５０℃、保
持時間６０分の条件で焼結させ、焼結体を′＠磨するこ
とによって、４×８×２５ｍｍの抗折試験用焼結体１〜
１０を製造した。尚、焼結体１〜５はその組成が本発明
切削用チップの基体の組成範囲に含まれるものであり、
焼結体６〜１０はその組成が本発明切削チップの基体の
組成範囲に含まれないものである。また、比較のために
Ａ１２０３７０％、Ｔｉ０２５％、Ｎｂ、０，４％及び
Ｍｇ０１％からなる従来の焼結体をホントブレス法によ
って製造し、焼結体１〜１０と同様に研磨することによ
って焼結体１１を得た。得られた焼結体１〜１１を用い
て相対比重、抗折力及び硬度を測定し、その結果を第２
表に示す。第２表の硬度は荷重を４５ Ｎとしてスーパ
フィシャル試験機を用いて測定したロックウェル硬度の
値である。
第１表
注＊１）焼結体１１の成分組成、Ａｌ２Ｏ，７０％、Ｔ
ｉ Ｃ２５％、Ｎｂ□０，４％、Ｍｇ０１％である。
ｉ Ｃ２５％、Ｎｂ□０，４％、Ｍｇ０１％である。
第 ２ 表
第２表に示されるように、本発明切削用チップの基体の
組成範囲番こ含まれる組成を有する焼結体１〜５は、従
来の焼結体１１と同等のすぐれた特性をもつものである
。これに対して、本発明切削用チップの基体の組成範囲
に含まれない組成を有する焼結体６〜１０は、抗折力に
おいて著しく劣っており、又比重及び稠度においても若
干劣っていた。従って、本発明切削用チップの基体につ
いては、その組成が前述の範囲に含まれる限り、ホント
ブレス法によって製造される従来の焼結体と同等の機械
的強度、焼結性及び硬度を有するものを、コールドプレ
ス法によって製造することが可能である。
組成範囲番こ含まれる組成を有する焼結体１〜５は、従
来の焼結体１１と同等のすぐれた特性をもつものである
。これに対して、本発明切削用チップの基体の組成範囲
に含まれない組成を有する焼結体６〜１０は、抗折力に
おいて著しく劣っており、又比重及び稠度においても若
干劣っていた。従って、本発明切削用チップの基体につ
いては、その組成が前述の範囲に含まれる限り、ホント
ブレス法によって製造される従来の焼結体と同等の機械
的強度、焼結性及び硬度を有するものを、コールドプレ
ス法によって製造することが可能である。
次に前記抗折試験用焼結体と同一製造工程で並行して得
られた他の焼結体を５ＮＧＮ４３２形状（ヂャンファ−
０，１１■×−２５°）及びＲＮＧＮ４３２形状に研磨
し、これを切削用チップの基体とし、基体の表面に Ｃ
ＶＤ装置を用いて第３表に示す被覆層を設けることによ
って切削用チップ１〜１０．ｌａ、ｌｂ、ｌｃ、ｌｄ及
びｌｅを製造した。ＣＶＤ装置自体は周知であるが、そ
の使用条件によっては反応率や被覆層の厚みが若干異な
るのでこれを付記すると、注入する混合ガスの流量はＨ
２及びＮＺガスについてはそれぞれ理論量の４倍及び７
倍とし、その他のガスについてはほぼ理論量に従い、ま
た反応容器内の圧力はＴ ｉ Ｎ析出反応の場合は５０
０Ｔｏｒｒに保ち、その他の場合は３０〜５０Ｔｏｒｒ
に保った。被覆層の厚みは混合ガスの流入時間によって
も異なるが、予備的に試験を行い、Ａ１．Ｌ０３、Ａ、
ＩＮ、及びＡｌ０Ｎの場合は単位時間当たり０．５μｍ
析出し、Ｔ ｉ Ｃ及びＴｉＮの場合は単位時間当たり
１μｍ析出することを確かめ、被覆層が所望の厚みに設
けられるように流入時間を定めた。
られた他の焼結体を５ＮＧＮ４３２形状（ヂャンファ−
０，１１■×−２５°）及びＲＮＧＮ４３２形状に研磨
し、これを切削用チップの基体とし、基体の表面に Ｃ
ＶＤ装置を用いて第３表に示す被覆層を設けることによ
って切削用チップ１〜１０．ｌａ、ｌｂ、ｌｃ、ｌｄ及
びｌｅを製造した。ＣＶＤ装置自体は周知であるが、そ
の使用条件によっては反応率や被覆層の厚みが若干異な
るのでこれを付記すると、注入する混合ガスの流量はＨ
２及びＮＺガスについてはそれぞれ理論量の４倍及び７
倍とし、その他のガスについてはほぼ理論量に従い、ま
た反応容器内の圧力はＴ ｉ Ｎ析出反応の場合は５０
０Ｔｏｒｒに保ち、その他の場合は３０〜５０Ｔｏｒｒ
に保った。被覆層の厚みは混合ガスの流入時間によって
も異なるが、予備的に試験を行い、Ａ１．Ｌ０３、Ａ、
ＩＮ、及びＡｌ０Ｎの場合は単位時間当たり０．５μｍ
析出し、Ｔ ｉ Ｃ及びＴｉＮの場合は単位時間当たり
１μｍ析出することを確かめ、被覆層が所望の厚みに設
けられるように流入時間を定めた。
／
第３表
注＊１）チップｉｆ、５ａ及び１１は、比較品とするた
めに基体の表面上に被覆層を設けなかったものである。
めに基体の表面上に被覆層を設けなかったものである。
これらの切削用チップについて、第４表に示す条件で試
験Ｉと試験■を行い、試験Ｉにおいて３０分間切削後の
フランク摩耗幅ＶＢ’ （Ｌｍ）を測定し、試験■にお
いて刃先が欠損するまでの衝撃回数（以下ｒＮＪと称す
る）を測定し、それぞれの結果を第５表に示した。また
、比較のために、被覆層を設けていない切削用チップ１
ｆ、５ａ及び１１についても第４表に示す条件で試験を
行い、結果を第５表に示した。二種類の試験を実施した
理由は、Ｖ１３から耐摩耗性を評価し、Ｎから耐熱、衝
撃性と耐機械的衝撃性を評価するためである。
験Ｉと試験■を行い、試験Ｉにおいて３０分間切削後の
フランク摩耗幅ＶＢ’ （Ｌｍ）を測定し、試験■にお
いて刃先が欠損するまでの衝撃回数（以下ｒＮＪと称す
る）を測定し、それぞれの結果を第５表に示した。また
、比較のために、被覆層を設けていない切削用チップ１
ｆ、５ａ及び１１についても第４表に示す条件で試験を
行い、結果を第５表に示した。二種類の試験を実施した
理由は、Ｖ１３から耐摩耗性を評価し、Ｎから耐熱、衝
撃性と耐機械的衝撃性を評価するためである。
第 ４ 表
第 ５ 表
注＊ｌ）チップｌｄ、Ｉｆ及び５ａについては、フライ
ス切削中の摩耗が激しがったので、刃先が欠損する前に
切削を中断し、それまでの衝撃回数を測定した。
ス切削中の摩耗が激しがったので、刃先が欠損する前に
切削を中断し、それまでの衝撃回数を測定した。
注＊２）チップ１ｅについては、旋盤切削中、フライス
切削中それぞれ１分、１パスで剥離が生じた。
切削中それぞれ１分、１パスで剥離が生じた。
第５表に示されるように、基体の組成が本発明の範囲に
含まれるチップｌ〜５． ｌａ、ｌｂ及び１ｃ（以下「
範囲内品」と称する）は、基体の組成が本発明の範囲に
含まれないチップ６〜１ｏと比べて著しくすぐれた耐摩
耗性、耐熱衝撃性及び耐機械的衝撃性を有している。こ
のことは、同一の被覆層が設けられている場合には、本
発明の範囲に含まれる組成からなる基体を用いることに
よって、基体を構成する各成分のすくれた特性が発揮さ
れることを示している。
含まれるチップｌ〜５． ｌａ、ｌｂ及び１ｃ（以下「
範囲内品」と称する）は、基体の組成が本発明の範囲に
含まれないチップ６〜１ｏと比べて著しくすぐれた耐摩
耗性、耐熱衝撃性及び耐機械的衝撃性を有している。こ
のことは、同一の被覆層が設けられている場合には、本
発明の範囲に含まれる組成からなる基体を用いることに
よって、基体を構成する各成分のすくれた特性が発揮さ
れることを示している。
また範囲内品は、チップ１ｄ、１ｅ、１ｆ、５ａ及び１
１と比べても著しくすぐれた特性を有している。このこ
とは、たとえ基体の組成が本発明の範囲に含まれていて
も、あるいは基体が範囲内品の基体と同等の特性を有し
ていても、被覆層が設けられていない場合あるいは被覆
層の厚みが不適当である場合には、従来の切削用チップ
と同程度若しくはそれ以下の性能を有する切削用チップ
しか得られないが、本発明の範囲に含まれる組成からな
る基体に本発明切削用チップに用いる被覆層を適当な厚
みに設けることによって、一層耐摩耗性、耐熱衝撃性及
び耐機械的衝撃性を向上せしめることができることを示
している。
１と比べても著しくすぐれた特性を有している。このこ
とは、たとえ基体の組成が本発明の範囲に含まれていて
も、あるいは基体が範囲内品の基体と同等の特性を有し
ていても、被覆層が設けられていない場合あるいは被覆
層の厚みが不適当である場合には、従来の切削用チップ
と同程度若しくはそれ以下の性能を有する切削用チップ
しか得られないが、本発明の範囲に含まれる組成からな
る基体に本発明切削用チップに用いる被覆層を適当な厚
みに設けることによって、一層耐摩耗性、耐熱衝撃性及
び耐機械的衝撃性を向上せしめることができることを示
している。
以上述べたようにこの発明の高速切削用チップは、従来
の高速切削用チップと同等の機械的強度及び硬度を有し
、加えて従来品に勝る耐摩耗性、耐！！）衝撃性及び耐
機械的衝撃性を有しているので、高速連続切削に可いる
のに適しており、かつコールドプレス法によって製造さ
れるので量産性にも適している。
の高速切削用チップと同等の機械的強度及び硬度を有し
、加えて従来品に勝る耐摩耗性、耐！！）衝撃性及び耐
機械的衝撃性を有しているので、高速連続切削に可いる
のに適しており、かつコールドプレス法によって製造さ
れるので量産性にも適している。
Claims (2)
- （１）Ｍ量基準でＳ ｉ３ Ｎ４Ｉ５０〜８５％。 ＴｉＮ１０〜４５％並びにＹ２Ｏ３及びＤｙ２Ｏ３のう
ち少なくとも１極対ＡＩＮを５〜６０％含有するＡＩＮ
とＡＩ、０３の混合物の比が３／１〜１／３からなる複
合酸化物５〜４０％からなる組成を有する切削用チップ
を基体とし、該基体の表面上にＡ１□０６よりなる被覆
層が設けられていることを特徴とする高速切削用チップ
。 - （２）重量基準でＳ ｌ ３ Ｎ４５０〜８０％。 ＴｉＮ１０〜４０％並びにＹ２Ｏ，及びＤｙ２０うのう
ち少なくとも１４ｆｉ’対ＡＩＮを５〜６０％含有する
ＡＩＮとＡＩＬＯ９の混合物の比が３／１〜１／３から
なる複合酸化物１０〜４０％からなる組成を有する切削
用チップを基体とし、該基体の表面上にＡＩＮ及びＡｌ
０Ｎのうち少なくとも１種よりなる被覆層又はＴｉｃ及
びＴｉＮのうち少なくとも１種よりなる被覆層と更にそ
の上にＡｔ２０．よりなる被覆層とで構成される多重被
覆層が設けられていることを特徴とする高速切削用チッ
プ。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58099902A JPS59224202A (ja) | 1983-06-03 | 1983-06-03 | 高速切削用チツプ |
| DE8484100039T DE3484318D1 (de) | 1983-01-10 | 1984-01-03 | Schneidwerkzeug auf nitridbasis. |
| EP84100039A EP0113660B1 (en) | 1983-01-10 | 1984-01-03 | Nitride based cutting tool |
| US06/569,683 US4578087A (en) | 1983-01-10 | 1984-01-10 | Nitride based cutting tool and method for producing the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58099902A JPS59224202A (ja) | 1983-06-03 | 1983-06-03 | 高速切削用チツプ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59224202A true JPS59224202A (ja) | 1984-12-17 |
| JPH057122B2 JPH057122B2 (ja) | 1993-01-28 |
Family
ID=14259700
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58099902A Granted JPS59224202A (ja) | 1983-01-10 | 1983-06-03 | 高速切削用チツプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59224202A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62162683A (ja) * | 1986-01-14 | 1987-07-18 | 住友電気工業株式会社 | 被覆窒化硅素部品 |
| JPH0295502A (ja) * | 1988-09-28 | 1990-04-06 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 高速切削用チップ |
-
1983
- 1983-06-03 JP JP58099902A patent/JPS59224202A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62162683A (ja) * | 1986-01-14 | 1987-07-18 | 住友電気工業株式会社 | 被覆窒化硅素部品 |
| JPH0295502A (ja) * | 1988-09-28 | 1990-04-06 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 高速切削用チップ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH057122B2 (ja) | 1993-01-28 |
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