JPS5985861A - 被覆超硬合金工具 - Google Patents
被覆超硬合金工具Info
- Publication number
- JPS5985861A JPS5985861A JP19735782A JP19735782A JPS5985861A JP S5985861 A JPS5985861 A JP S5985861A JP 19735782 A JP19735782 A JP 19735782A JP 19735782 A JP19735782 A JP 19735782A JP S5985861 A JPS5985861 A JP S5985861A
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- JP
- Japan
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- hard
- tool
- coated
- tic
- wear
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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
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- Cutting Tools, Boring Holders, And Turrets (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】
本発明は、焼結した硬物質体の表面に硬物を被覆した耐
摩耗性の高い被覆工具に関するものである。
摩耗性の高い被覆工具に関するものである。
従来、市販されている多くの被覆超硬工具は母材をWC
とし、これをCOで結合した超硬合金の表面に化学蒸着
法によって硬物を被覆している。
とし、これをCOで結合した超硬合金の表面に化学蒸着
法によって硬物を被覆している。
しかし、WC系超硬合金に硬物を被覆した切削工具は切
削速度が約200 m/mj−n以上になると該超硬合
金が変形し目的とする工具寿命を示さない。これらの現
象は、該超硬合金にいかに耐摩耗性の高い被覆層を形成
しても超硬合金が耐変形性および耐摩耗性に問題を有す
れば切削中被覆層が摩耗すれば耐変形性または耐摩耗性
に劣り超硬合金が急速に不具合が進行して工具寿命に達
する。
削速度が約200 m/mj−n以上になると該超硬合
金が変形し目的とする工具寿命を示さない。これらの現
象は、該超硬合金にいかに耐摩耗性の高い被覆層を形成
しても超硬合金が耐変形性および耐摩耗性に問題を有す
れば切削中被覆層が摩耗すれば耐変形性または耐摩耗性
に劣り超硬合金が急速に不具合が進行して工具寿命に達
する。
本発明は以上の知見に基きなしたもので、耐摩耗性およ
び耐変形性にすぐれた硬物質体の表面に被覆層を形成す
ることによって工具の耐摩性を従来比大巾に改善し、切
削工具はもとより耐摩耗工具にも適した被覆超硬合金工
具を提供することを目的とするものである。
び耐変形性にすぐれた硬物質体の表面に被覆層を形成す
ることによって工具の耐摩性を従来比大巾に改善し、切
削工具はもとより耐摩耗工具にも適した被覆超硬合金工
具を提供することを目的とするものである。
すなわち、この発明は、硬質分散相が炭化物および炭窒
化物からなり、その構成金属組成は5o原子幅以上のT
1と残部が周期律■、V。
化物からなり、その構成金属組成は5o原子幅以上のT
1と残部が周期律■、V。
■族の遷移金属元素からなり、前記硬質分散相が焼結体
中50〜90重量%で残部がcoおよび/またはN1等
の鉄族金属からなる焼結された硬物質体の表面に2〜2
0 Il’ mの層厚のTlcまたはTie −Tic
N−TiNあるいはTj−C−A42 o、。
中50〜90重量%で残部がcoおよび/またはN1等
の鉄族金属からなる焼結された硬物質体の表面に2〜2
0 Il’ mの層厚のTlcまたはTie −Tic
N−TiNあるいはTj−C−A42 o、。
の層を有した被覆超硬合金工具である。
次に、硬物質体を上記の如くした理由について述べると
、硬質分散相を炭化物および炭窒化物とし、硬質分散相
である炭化物および炭窒化物中のT1を30原子%以上
としたのは、炭化物および炭窒化物は工業用硬質物のセ
ラミ・ソクスとして最もすぐれた耐摩耗性および比強度
を有しているためである。
、硬質分散相を炭化物および炭窒化物とし、硬質分散相
である炭化物および炭窒化物中のT1を30原子%以上
としたのは、炭化物および炭窒化物は工業用硬質物のセ
ラミ・ソクスとして最もすぐれた耐摩耗性および比強度
を有しているためである。
また、分散相の炭化物および炭窒化物中のT1は50原
子喘未満では硬物質体の耐摩耗性および耐酸化性が低下
する。
子喘未満では硬物質体の耐摩耗性および耐酸化性が低下
する。
硬質分散相の主元素であるTiを除く残部の構成金属元
素に■、■。■族の遷移金属元素を選択したのは、炭化
物および炭窒化物の分散相の強化と結合相の濡れ性を良
好にしたり、分散相の粒成長を抑制するためである。
素に■、■。■族の遷移金属元素を選択したのは、炭化
物および炭窒化物の分散相の強化と結合相の濡れ性を良
好にしたり、分散相の粒成長を抑制するためである。
結合相成分としはCoおよび/またはNi等の鉄族金属
が適しており、CoはNj−よりも高硬度であり、一方
N1はCoよりも硬質分散相との濡れ性が良い点にそれ
ぞれ結合相としてすぐれたところがあり、一方または双
方を適宜添加すればよい。
が適しており、CoはNj−よりも高硬度であり、一方
N1はCoよりも硬質分散相との濡れ性が良い点にそれ
ぞれ結合相としてすぐれたところがあり、一方または双
方を適宜添加すればよい。
硬質分散相を50〜90重量%とじたのは、50重量%
以下では硬物質体の硬度低下が著しく、かつ硬質相が均
一に分散され難いことから耐摩耗性を優先する工具材料
には適さない。他方90重量%以上では硬物質体の強度
低下が著しく工具材料としては適さない。
以下では硬物質体の硬度低下が著しく、かつ硬質相が均
一に分散され難いことから耐摩耗性を優先する工具材料
には適さない。他方90重量%以上では硬物質体の強度
低下が著しく工具材料としては適さない。
上記硬物質体の表面に被覆する層はTiC。
TiC−TiCN−TiN、TiC−Ag2O3等から
適宜切削条件に合せて選択してコーティングすればよい
が、層厚みは単層または複層のトータルは2〜20μm
の範囲とすべぎで、これが2μm以下になると所望の効
果が期待できないし、20μmをこえるとハク離やカケ
が生じ易く耐欠損性が著しくなり好ましいものではない
。、 また、コーティング層は結合金属やボアを含んだものに
なると耐摩耗性および耐カケ性に劣ることから正常なコ
ーティング層を硬物質体の表面に被覆すれば好結果が得
られる。
適宜切削条件に合せて選択してコーティングすればよい
が、層厚みは単層または複層のトータルは2〜20μm
の範囲とすべぎで、これが2μm以下になると所望の効
果が期待できないし、20μmをこえるとハク離やカケ
が生じ易く耐欠損性が著しくなり好ましいものではない
。、 また、コーティング層は結合金属やボアを含んだものに
なると耐摩耗性および耐カケ性に劣ることから正常なコ
ーティング層を硬物質体の表面に被覆すれば好結果が得
られる。
以下この発明について具体的に説明する。
硬物質体を作るにあたり、まず原料粉末として粒子径7
!li 1−571 m ノTiC,TjN、 Tic
N、VC。
!li 1−571 m ノTiC,TjN、 Tic
N、VC。
Cr3C2、ZrC,NbC,MO2C,HfC,Ta
(!、W C(7) 一種または二種以上の粉末および
coおよび/またはN1の結合金属粉末を所望の組成に
配合し、超硬ポールを用いた高速回転ミル中で湿式混合
し、乾燥後、プレス成形にて圧粉体とし、ついで10−
2−10−3mmT(りの真空中で1550〜ill
50℃の温度範囲で約1時間保持して焼結した硬物質体
を得る。
(!、W C(7) 一種または二種以上の粉末および
coおよび/またはN1の結合金属粉末を所望の組成に
配合し、超硬ポールを用いた高速回転ミル中で湿式混合
し、乾燥後、プレス成形にて圧粉体とし、ついで10−
2−10−3mmT(りの真空中で1550〜ill
50℃の温度範囲で約1時間保持して焼結した硬物質体
を得る。
次に、上記によって得た硬物質体にCVD法によって処
理温度9110〜10110’c、保持時間2〜5時間
によってMO、TiC−TiCN−TiN 。
理温度9110〜10110’c、保持時間2〜5時間
によってMO、TiC−TiCN−TiN 。
TiC−A1zO3を被覆したコーティングチップを作
った。
った。
5−
以上の如く硬物質体に各種の層を被覆したコーティング
チップに切削テストを試みたが試験時において衝撃によ
る層のハク離およびチッピング等の事故もなく耐摩耗性
は充分満足すべきものであった。
チップに切削テストを試みたが試験時において衝撃によ
る層のハク離およびチッピング等の事故もなく耐摩耗性
は充分満足すべきものであった。
以下実施例を述べる。
実施例り
硬物質体の組成をT140原子%0M05原子%、w5
5原子、cBo原子%、N1o原子%、0o15重量%
とじ、前記の製法により5NG1132のスローアウエ
イチ1ツブを50個作った。このチップの特性値は抗折
力153Q’/−と硬度はHRA 92.3であった。
5原子、cBo原子%、N1o原子%、0o15重量%
とじ、前記の製法により5NG1132のスローアウエ
イチ1ツブを50個作った。このチップの特性値は抗折
力153Q’/−と硬度はHRA 92.3であった。
該チップ表面に約2〜7μmのTj−C層を形成した。
上記チップをJ i S ’、 N 11 Bのバイト
ホルダーに固定し、被削材Jts、555c(硬度:H
B200)を切削速度230 m/min 、送り0.
2 mm/rev 、 切込み2 mm 、切削時間
20 minの条件を与えて連続切削試験をおこなった
結果、最大フランク摩耗幅は0.17 mmであった。
ホルダーに固定し、被削材Jts、555c(硬度:H
B200)を切削速度230 m/min 、送り0.
2 mm/rev 、 切込み2 mm 、切削時間
20 minの条件を与えて連続切削試験をおこなった
結果、最大フランク摩耗幅は0.17 mmであった。
6−
実施例a
硬物質体の組成をTi112原子%、N@−0,5原子
%、MO11,2原子%、Hfo、3原子% 。
%、MO11,2原子%、Hfo、3原子% 。
’ra l原子%、W2原子%、C50原子% 。
Co10重量%、Ni5重量%とじて、前々記の製法に
より5NG1132のスローアウェイチップを110個
作った。このチップの特性値は抗折力160即/−で硬
度はHRA 92.2であった。
より5NG1132のスローアウェイチップを110個
作った。このチップの特性値は抗折力160即/−で硬
度はHRA 92.2であった。
該チップの表面に約8〜12μmのTiC−Ti0N−
TiNの5層を形成した。
TiNの5層を形成した。
上記チップをJiS、N11Hのバイトホルダーに固定
し、被削材Ji−8,SCMl+115(硬度:HB1
80)に軸方向に4ケ所の溝を付け、切削速度120
m/min 、切込み2mm。
し、被削材Ji−8,SCMl+115(硬度:HB1
80)に軸方向に4ケ所の溝を付け、切削速度120
m/min 、切込み2mm。
送り0.05 mm/revからはじめて100回衝撃
毎に送りを0.05 mm/revづ−あげる断続切削
試験をおこなった結果、該チップの刃先に欠損が生じる
までの累計衝撃回数は5113回であった。
毎に送りを0.05 mm/revづ−あげる断続切削
試験をおこなった結果、該チップの刃先に欠損が生じる
までの累計衝撃回数は5113回であった。
実施例う。
試料である5NGl132の被覆スローアウェイチップ
を数種類作るにあたり、まず第1表に示した配合組成の
硬物質体をつくった。(試料個数はそれぞれ50個であ
る) 第1表 この硬物質体の特性値は第2表に示した。該硬物質体の
表面に同表に示した各種の被覆層を形成した。これら試
料の製法は前々記したのと同様である。
を数種類作るにあたり、まず第1表に示した配合組成の
硬物質体をつくった。(試料個数はそれぞれ50個であ
る) 第1表 この硬物質体の特性値は第2表に示した。該硬物質体の
表面に同表に示した各種の被覆層を形成した。これら試
料の製法は前々記したのと同様である。
第2表
これら試料をバイトホルダーに固定し、被削材555C
,切削速度2うOm/min 、送り0.2m m /
r e v 、’切込み2mm、切削時間20mj、n
の−つ − 条件で連続切削したものをテス)Aとし、被削材SCM
11115、切削速度200 m/mj−n 、送り0
、2 mm/rev 、切込み2mm、切削時間25m
1nの条件を与えて連続切削したものをテス)Bとし、
さらに軸方向に4ケ所の溝を形成したSCMllI15
の被削材を切削速度120 m/min 、切込み2m
m、送り0.05 mm/revからはじめて100回
衝撃毎に送りを0.05 mm/revづ\あげる断続
切削試験をおこない刃先に欠損が生じるまでの累計衝撃
回数を測定したものをテストCとした。
,切削速度2うOm/min 、送り0.2m m /
r e v 、’切込み2mm、切削時間20mj、n
の−つ − 条件で連続切削したものをテス)Aとし、被削材SCM
11115、切削速度200 m/mj−n 、送り0
、2 mm/rev 、切込み2mm、切削時間25m
1nの条件を与えて連続切削したものをテス)Bとし、
さらに軸方向に4ケ所の溝を形成したSCMllI15
の被削材を切削速度120 m/min 、切込み2m
m、送り0.05 mm/revからはじめて100回
衝撃毎に送りを0.05 mm/revづ\あげる断続
切削試験をおこない刃先に欠損が生じるまでの累計衝撃
回数を測定したものをテストCとした。
上記A、B、Oのテスト結果は第2表に示したとうりで
ある。
ある。
なお、参考までに市販の被覆スローアウェイチップを上
記したテヌ)A、B、Cと同一条件で試験した結果、テ
ス)AおよびテストBにおいて最大フランク摩耗幅が0
.1 F! mmと良結果を示した試料もテストCの耐
カケ性試験において累計衝撃回数が505回で切刃が欠
損しており、また他の同試料はテス)Aおよびテス)B
において最大フランク摩耗幅が0.55 mmで、テス
10− トCの結果1100回未満で切刃は欠損した。
記したテヌ)A、B、Cと同一条件で試験した結果、テ
ス)AおよびテストBにおいて最大フランク摩耗幅が0
.1 F! mmと良結果を示した試料もテストCの耐
カケ性試験において累計衝撃回数が505回で切刃が欠
損しており、また他の同試料はテス)Aおよびテス)B
において最大フランク摩耗幅が0.55 mmで、テス
10− トCの結果1100回未満で切刃は欠損した。
また、比較のため被覆層を有さないwe−C。
の超硬合金はテヌ)Aまたはテス)Bにおいて摩耗幅は
o、 55 mm、14上の値を示した。
o、 55 mm、14上の値を示した。
本発明は、上述したように切削速度200m/m1n以
上の切削領域ですぐれた耐摩耗性を有する切削性能を発
揮するばかりでなく、主として耐摩耗性のみを最有先す
る被覆層厚みが20μm近辺を必要とするダイス類の耐
摩耗工具に用いてもすぐれた性能を発揮するものである
。
上の切削領域ですぐれた耐摩耗性を有する切削性能を発
揮するばかりでなく、主として耐摩耗性のみを最有先す
る被覆層厚みが20μm近辺を必要とするダイス類の耐
摩耗工具に用いてもすぐれた性能を発揮するものである
。
特許出願人 ダイジヱット工業株式会社 11−
手続補正書 (方式)
%式%
1、事件の表示
昭和57年特許願第197357号
2、発明の名称
被膜超硬合金工具
3、補正をする者
昭和58年2月2日
(発送日 昭和58年2月22日)
5、補正の対象
明細書の各人
6、補正の内容
明細書第8頁および第9頁を別紙の通
り補正する。
実施例3゜
試料である5NG432の被覆スローアウェイチップを
数種類作るにあたり、まず第1表に示した配合組成の硬
物質体をつくった。(試料個数はそれぞれ50個である
) 第1表 8− この硬物質体の特性値は第2表に示した。該硬物質体の
表面に同表に示した各種の被覆層を形成した。これら試
料の製法は前々記したのと同様である。
数種類作るにあたり、まず第1表に示した配合組成の硬
物質体をつくった。(試料個数はそれぞれ50個である
) 第1表 8− この硬物質体の特性値は第2表に示した。該硬物質体の
表面に同表に示した各種の被覆層を形成した。これら試
料の製法は前々記したのと同様である。
第2表
これら試料をバイトホルダーに固定し、被削材855C
,切削速度23 Q m/min 、送り0.2mm/
rev 、切込み2mm 、切削時間2Qminの
9−
,切削速度23 Q m/min 、送り0.2mm/
rev 、切込み2mm 、切削時間2Qminの
9−
Claims (1)
- (1) 硬質分散相が炭化物および炭窒化物からなり
、その構成金属組成は30原子%以上のT1と残部が周
期律■、V、Vl族の遷移金属元素からなり、前記硬質
分散相が焼結体中50〜90重量喘で残部がco及び/
またはN1等あるいはTiC−A7!203の層を有し
たことを特徴とする被覆超硬合金工具。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19735782A JPS5985861A (ja) | 1982-11-09 | 1982-11-09 | 被覆超硬合金工具 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19735782A JPS5985861A (ja) | 1982-11-09 | 1982-11-09 | 被覆超硬合金工具 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5985861A true JPS5985861A (ja) | 1984-05-17 |
Family
ID=16373133
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP19735782A Pending JPS5985861A (ja) | 1982-11-09 | 1982-11-09 | 被覆超硬合金工具 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5985861A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61166974A (ja) * | 1985-01-17 | 1986-07-28 | Hitachi Choko Kk | 被覆超硬合金 |
JPS63169356A (ja) * | 1987-01-05 | 1988-07-13 | Toshiba Tungaloy Co Ltd | 表面調質焼結合金及びその製造方法 |
Citations (8)
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JPS5198613A (ja) * | 1975-02-26 | 1976-08-31 | ||
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JPS52134614A (en) * | 1976-05-06 | 1977-11-11 | Mitsubishi Metal Corp | Usual tenacious cermet |
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JPS5389809A (en) * | 1977-01-19 | 1978-08-08 | Mitsubishi Metal Corp | Superhard alloy for bit |
JPS54149311A (en) * | 1978-05-16 | 1979-11-22 | Mitsubishi Metal Corp | Tough cermet |
-
1982
- 1982-11-09 JP JP19735782A patent/JPS5985861A/ja active Pending
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JPH0555598B2 (ja) * | 1985-01-17 | 1993-08-17 | Hitachi Tool | |
JPS63169356A (ja) * | 1987-01-05 | 1988-07-13 | Toshiba Tungaloy Co Ltd | 表面調質焼結合金及びその製造方法 |
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