JPS5976848A - 切削工具用高靭性サ−メツト - Google Patents
切削工具用高靭性サ−メツトInfo
- Publication number
- JPS5976848A JPS5976848A JP18542382A JP18542382A JPS5976848A JP S5976848 A JPS5976848 A JP S5976848A JP 18542382 A JP18542382 A JP 18542382A JP 18542382 A JP18542382 A JP 18542382A JP S5976848 A JPS5976848 A JP S5976848A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cermet
- cutting
- cutting tool
- sintering
- high toughness
- 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.)
- Granted
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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、高靭性を有し、特に高送り切削や深切り込
み切削などの重切削に切削工具として用いた場合にすぐ
れた切削性能を発揮するサーメットに関するものである
。
み切削などの重切削に切削工具として用いた場合にすぐ
れた切削性能を発揮するサーメットに関するものである
。
従来、切削工具用サーメットとして、その硬質分散相形
成成分である、Ｔ１とＷの複合金属炭窒化物（以下（Ｔ
ｉ、 Ｗ ） ＣＮで示す）を結合相形成成分のＷ中に
分散させたものが知られているが、この従来のサーメッ
トは、完全焼結するためには２０００℃を越える温度で
の焼結が必要であり、そのため硬質分散相の（Ｔｉ、Ｗ
）ＣＮおよび結合相のＷが粒成長して脆化するという欠
点があった。
成成分である、Ｔ１とＷの複合金属炭窒化物（以下（Ｔ
ｉ、 Ｗ ） ＣＮで示す）を結合相形成成分のＷ中に
分散させたものが知られているが、この従来のサーメッ
トは、完全焼結するためには２０００℃を越える温度で
の焼結が必要であり、そのため硬質分散相の（Ｔｉ、Ｗ
）ＣＮおよび結合相のＷが粒成長して脆化するという欠
点があった。
したがって、この材料は、特に靭性が要求される鋼等の
重切削に使用した場合、靭性不足に起因して欠損するた
め、これらの重切削には用いられていないのが現状であ
る。１ 本発明者等は、上述のような観点から、それ自体焼結性
が良く、かつ耐摩耗性、耐熱性にもすぐれ、しかもＷと
の結合性も良好な物質をＷ粒子間に介在させることによ
って、上記サーメットの硬質分散相と結合相の粒子を微
細化し、その靭性を高めるべく種々研究を重ねた結果、
上記サーメットに、窒ｆヒアルミニウム（以下ＪＶＮで
示す〕、窒化けい素（以下Ｓｉ、３Ｎ４で示す）および
炭化けい素（以下ＳｉＯで示す〕のうちの１種または２
種以上を分散相として含有させると、Ｗの焼結性が一段
と進んで比較的低温度で完全焼結体が得られ、その結果
上記丈−メットは、その硬質分散相と結合相の粒子が微
細化して靭性が向上したものになり、さらにこれに窒ｆ
ヒチタンＣ以下ＴｉＮで示す）を含有させると、一層上
配粒子が微細化され、靭性が一段と向上したもの［なる
ことを見出したのである。
重切削に使用した場合、靭性不足に起因して欠損するた
め、これらの重切削には用いられていないのが現状であ
る。１ 本発明者等は、上述のような観点から、それ自体焼結性
が良く、かつ耐摩耗性、耐熱性にもすぐれ、しかもＷと
の結合性も良好な物質をＷ粒子間に介在させることによ
って、上記サーメットの硬質分散相と結合相の粒子を微
細化し、その靭性を高めるべく種々研究を重ねた結果、
上記サーメットに、窒ｆヒアルミニウム（以下ＪＶＮで
示す〕、窒化けい素（以下Ｓｉ、３Ｎ４で示す）および
炭化けい素（以下ＳｉＯで示す〕のうちの１種または２
種以上を分散相として含有させると、Ｗの焼結性が一段
と進んで比較的低温度で完全焼結体が得られ、その結果
上記丈−メットは、その硬質分散相と結合相の粒子が微
細化して靭性が向上したものになり、さらにこれに窒ｆ
ヒチタンＣ以下ＴｉＮで示す）を含有させると、一層上
配粒子が微細化され、靭性が一段と向上したもの［なる
ことを見出したのである。
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、（Ｔｉ、Ｗ）ＯＮ：１５〜４５重量９６．ＡＡＮ。
て、（Ｔｉ、Ｗ）ＯＮ：１５〜４５重量９６．ＡＡＮ。
Ｓｉ３ Ｎ４およびＳｉＣのうちの１種または２種以上
−０５〜５重量係、さらに必要に応じてＴｉＮ：１〜１
０重量％’（ｉ７含有し、残カがＷと不可避不純物から
なる組成を有し、特に鋳鉄は勿論のこと、鋼等の重切削
１Ｃ切削工具として用いた場合に、すぐれた耐摩耗性と
高い靭性を示すサーメットに特徴を有するものである。
−０５〜５重量係、さらに必要に応じてＴｉＮ：１〜１
０重量％’（ｉ７含有し、残カがＷと不可避不純物から
なる組成を有し、特に鋳鉄は勿論のこと、鋼等の重切削
１Ｃ切削工具として用いた場合に、すぐれた耐摩耗性と
高い靭性を示すサーメットに特徴を有するものである。
つキニ、この発明のサーメットにおいて、成分組成範囲
を上記のとおりに限定した理由を説明する。
を上記のとおりに限定した理由を説明する。
ｂ） （Ｔｉ、ｗ）ａＮ
この成分は、主体硬質分散相形成成分であって、耐摩耗
性を附与する作用を有し、またＷとの焼結性も極めて良
好で、高温特性にもすぐれているが、その含有量が１５
重重量％満では、所望の耐摩耗性を確保することができ
ず、一方４５重量９！Ｉを越えて含有させると、Ｗの量
が少なくなシすぎる結果、靭性が不足するようになるこ
とから、その含有＃全１５〜４５重量係と定めた。
性を附与する作用を有し、またＷとの焼結性も極めて良
好で、高温特性にもすぐれているが、その含有量が１５
重重量％満では、所望の耐摩耗性を確保することができ
ず、一方４５重量９！Ｉを越えて含有させると、Ｗの量
が少なくなシすぎる結果、靭性が不足するようになるこ
とから、その含有＃全１５〜４５重量係と定めた。
（ｂ）／Ｖ！Ｎ、 Ｓｉ３Ｎ４ 、 Ｓｉｎ！これらの
成分は、Ｗ自体の焼結促進作用を有するために、比較的
低温（２０００℃以下）における焼結を可能とする結果
、硬質分散相および結合相のいずれも粒成長が抑制され
、靭性の向上をもたらすが、その含有量が０．５重量幅
未１１描では、所望の上記効果が得られず、一方５重量
係を越えて含有させると、本来難焼結性であるこれらの
成分の凝集個所が増大し、かえって靭性低下を招くとこ
ろから、その陰有量を０５〜５重量係と定めた。
成分は、Ｗ自体の焼結促進作用を有するために、比較的
低温（２０００℃以下）における焼結を可能とする結果
、硬質分散相および結合相のいずれも粒成長が抑制され
、靭性の向上をもたらすが、その含有量が０．５重量幅
未１１描では、所望の上記効果が得られず、一方５重量
係を越えて含有させると、本来難焼結性であるこれらの
成分の凝集個所が増大し、かえって靭性低下を招くとこ
ろから、その陰有量を０５〜５重量係と定めた。
（ｃ） ＴｉＮ
この成分は、上記のＡｉＨＪＩ Ｓｉ３ Ｎ４ およ
びＳｉＣのうちの１種または２種以上と併用すると、さ
らに焼結過程におけるＷの粒成長抑制に寄与し、一段と
靭性を向上させる作用があるので、特に高い靭性が要求
される場合に必要に応じて含有されるが、その含有量が
１重量％未満では所望の向上効果が得られず、一方１０
重量ｅｌＩを越えて含有させると。
びＳｉＣのうちの１種または２種以上と併用すると、さ
らに焼結過程におけるＷの粒成長抑制に寄与し、一段と
靭性を向上させる作用があるので、特に高い靭性が要求
される場合に必要に応じて含有されるが、その含有量が
１重量％未満では所望の向上効果が得られず、一方１０
重量ｅｌＩを越えて含有させると。
ＴｉＮ粒子同志の接触個所が生じ、かえって靭性が低下
するところから、その含有量を１〜１０重量係と定めた
。
するところから、その含有量を１〜１０重量係と定めた
。
なお、この発明のサーメットは、通常の粉末冶金法にし
たがって製造できるが、特に以下の方法、すなわち、ま
ず（Ｔｉ、 Ｗ）ＯＮ、 ＡＱＮ、 Ｓｉ３Ｎ４ 、
ＳｉＯ。
たがって製造できるが、特に以下の方法、すなわち、ま
ず（Ｔｉ、 Ｗ）ＯＮ、 ＡＱＮ、 Ｓｉ３Ｎ４ 、
ＳｉＯ。
Ｔｉ、Ｎ、Ｗの各粉末を用意し、（Ｔｉ、Ｗ）ＯＮ粉末
に。
に。
Δ汁粉末＋ Ｓ１３ Ｎ ４粉末およびＳｉＣ粉末のう
ちの１種または２種以上、Ｎ粉末、さらに必要に応じて
ＴｉＮ粉末を配合して所定の配合組成とし、通常の条件
で湿式混合し、乾燥し、成形して圧粉体とした後、真空
中、アルゴンまたは窒素雰囲気中、温度：約２２００℃
で常圧焼結あるいはホットプレスするか、あるいＩ″ｊ
：、１２００℃位の温度に至る１で水素雰囲気中で焼結
し、ついでそれ以上の温度において真空中、アルゴンま
たは窒素雰囲気中焼結してもよく、さらに必要に応して
温度：１６００〜２０００℃、圧カニ ］、０００〜２
ＣＯＯａｔｍの条件でアルゴンまたは窒素雰囲気中熱間
静水圧プレス処理を施こすことによって製造するのが好
ましい。
ちの１種または２種以上、Ｎ粉末、さらに必要に応じて
ＴｉＮ粉末を配合して所定の配合組成とし、通常の条件
で湿式混合し、乾燥し、成形して圧粉体とした後、真空
中、アルゴンまたは窒素雰囲気中、温度：約２２００℃
で常圧焼結あるいはホットプレスするか、あるいＩ″ｊ
：、１２００℃位の温度に至る１で水素雰囲気中で焼結
し、ついでそれ以上の温度において真空中、アルゴンま
たは窒素雰囲気中焼結してもよく、さらに必要に応して
温度：１６００〜２０００℃、圧カニ ］、０００〜２
ＣＯＯａｔｍの条件でアルゴンまたは窒素雰囲気中熱間
静水圧プレス処理を施こすことによって製造するのが好
ましい。
つぎに、この発明のサーメノトヲ実施例により具体的に
説明する。
説明する。
実施例
まず、原料粉末として、いずれも市販の平均粒径：１．
５μｍ’ｉ有する（Ｔｉ、Ｗ）ＯＮ粉末、同０８ｐｍの
ＡＡＮ粉末、同０．７ μｍのＳｉ３ Ｎ４粉末、同０
５μｍのＳＩＣ粉末、同１．２μｍのＴ ：ｉ−Ｎ粉末
および同１２μｍのＷ粉末を用意し、これら原料粉末を
それぞれ第１表に示される配合組成に配合し、アセトノ
中湿式ボールミルにて７２時間混合し、減圧乾燥した後
、１ｔｏｎ／ｆｆｌの圧力にて圧粉体に成形し、この圧
粉体ｋ １０−３ｔｏｒｒの真空中で温度：１４００℃
に達する寸で加熱した後、雰囲気全常圧の窒素雰囲気に
切換えてから温度： １９００℃に１時間保持の条件で
焼結を行ない、実質的に配合組成と同一の成分組成をも
った本発明サーメット１〜２１を製造した。
５μｍ’ｉ有する（Ｔｉ、Ｗ）ＯＮ粉末、同０８ｐｍの
ＡＡＮ粉末、同０．７ μｍのＳｉ３ Ｎ４粉末、同０
５μｍのＳＩＣ粉末、同１．２μｍのＴ ：ｉ−Ｎ粉末
および同１２μｍのＷ粉末を用意し、これら原料粉末を
それぞれ第１表に示される配合組成に配合し、アセトノ
中湿式ボールミルにて７２時間混合し、減圧乾燥した後
、１ｔｏｎ／ｆｆｌの圧力にて圧粉体に成形し、この圧
粉体ｋ １０−３ｔｏｒｒの真空中で温度：１４００℃
に達する寸で加熱した後、雰囲気全常圧の窒素雰囲気に
切換えてから温度： １９００℃に１時間保持の条件で
焼結を行ない、実質的に配合組成と同一の成分組成をも
った本発明サーメット１〜２１を製造した。
さらに比較のため、構成成分のうちのいずれかの成分含
有量（第１表で※印を付したもの）が本発明の範囲から
外れた組成をもつものおよびＡＡＮＳｉ３Ｎ４ 、 Ｓ
ｉＣのいずれも含有しない従来のもの、すなわち比較サ
ーメット１〜７′ｆｆ：、上記と同一条件の下で製造し
た。
有量（第１表で※印を付したもの）が本発明の範囲から
外れた組成をもつものおよびＡＡＮＳｉ３Ｎ４ 、 Ｓ
ｉＣのいずれも含有しない従来のもの、すなわち比較サ
ーメット１〜７′ｆｆ：、上記と同一条件の下で製造し
た。
つぎに、この結果得られた各サーメットの硬さくげツク
ウェル硬さＡスケール）および抗折力を測定すると共に
、これより切削チップを切り出し、被削拐：ＳＮＣ！Ｍ
−８（硬さ：ＨＢ２７０）、切削速度： １６０ｍ／ｎ
ｒｉｎ 、送り： ０．４５ 龍／ ｒｅｖ 、 、切
込み深さ＝２朋、切削時間（Ｔ、）：１５ｍｍの条件で
婿の高速切削試験を行ない、切刃のフランク摩耗量を測
定した。また、被削材：ＳＮＣＭ−１３（硬さ：ＨＢ２
７０．寸法５００ｍｍＸ３００關×１５０朋の板材）、
切削速度： １００ ｍ／ｕｒｉｎ 、切込み深さ：２
朋の条件で送り量を変え、各送り：２分で切削チップが
欠損しなければ順次送り量を高めていくという方式で求
めた、欠損しないで切削することができる最大の送りを
もって、切削靭性を評価した。
ウェル硬さＡスケール）および抗折力を測定すると共に
、これより切削チップを切り出し、被削拐：ＳＮＣ！Ｍ
−８（硬さ：ＨＢ２７０）、切削速度： １６０ｍ／ｎ
ｒｉｎ 、送り： ０．４５ 龍／ ｒｅｖ 、 、切
込み深さ＝２朋、切削時間（Ｔ、）：１５ｍｍの条件で
婿の高速切削試験を行ない、切刃のフランク摩耗量を測
定した。また、被削材：ＳＮＣＭ−１３（硬さ：ＨＢ２
７０．寸法５００ｍｍＸ３００關×１５０朋の板材）、
切削速度： １００ ｍ／ｕｒｉｎ 、切込み深さ：２
朋の条件で送り量を変え、各送り：２分で切削チップが
欠損しなければ順次送り量を高めていくという方式で求
めた、欠損しないで切削することができる最大の送りを
もって、切削靭性を評価した。
これらの測定結果を合わせて第１表に示した。
第１表に示される結果から、本発明゛サーメット１〜２
１は、いずれも比較サーメット１〜７に比して高硬度お
よび高靭性を有し、かつ切削工具として使用した場合に
すぐれた耐摩耗性および切削靭性を示し、鋼等の重切削
にも十分耐えられることが明らかである。
１は、いずれも比較サーメット１〜７に比して高硬度お
よび高靭性を有し、かつ切削工具として使用した場合に
すぐれた耐摩耗性および切削靭性を示し、鋼等の重切削
にも十分耐えられることが明らかである。
上述のように、この発明のサーメットは、特にすぐれた
靭性および耐摩耗性を備えているので、これらの特性が
特に要求される高送り切削や深切シ込み切削などの重切
削に切削工具として用いた場合にすぐれた性能を発揮す
るものである。
靭性および耐摩耗性を備えているので、これらの特性が
特に要求される高送り切削や深切シ込み切削などの重切
削に切削工具として用いた場合にすぐれた性能を発揮す
るものである。
出願人 三菱金属株式会社
代理人 富 １）和 夫 外１名
Claims (1)
- （１） ＴｉとＷの複合金属炭窒化物＝１５〜４５重
量％、窒化アルミニウム、窒化けい素および炭化けい素
のうちの１種または２種以上二〇、５〜５重量％を含有
し、残りが■と不可避不純物からなる組成を有すること
を特徴とする切削工具用高靭性サーメット。 （２５ＴｉとＷの複合金属炭窒化物：１５〜４５重量％
、窒化アルミニウム、窒化けい素および炭化けい素のう
ちの１種または２種以上二〇、５〜５重量％、窒化チタ
ン：１−１０重量％を含有し、残りがＷと不可避不純物
からなる組成を有することを特徴とする切削工具用高靭
性サーメット。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18542382A JPS607020B2 (ja) | 1982-10-22 | 1982-10-22 | 切削工具用高靭性サ−メツト |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18542382A JPS607020B2 (ja) | 1982-10-22 | 1982-10-22 | 切削工具用高靭性サ−メツト |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5976848A true JPS5976848A (ja) | 1984-05-02 |
| JPS607020B2 JPS607020B2 (ja) | 1985-02-21 |
Family
ID=16170525
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18542382A Expired JPS607020B2 (ja) | 1982-10-22 | 1982-10-22 | 切削工具用高靭性サ−メツト |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS607020B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4957548A (en) * | 1987-07-23 | 1990-09-18 | Hitachi Metals, Ltd. | Cermet alloy |
-
1982
- 1982-10-22 JP JP18542382A patent/JPS607020B2/ja not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4957548A (en) * | 1987-07-23 | 1990-09-18 | Hitachi Metals, Ltd. | Cermet alloy |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS607020B2 (ja) | 1985-02-21 |
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