JPS599612B2 - 酸素を含有した強靭サ−メツト - Google Patents
酸素を含有した強靭サ−メツトInfo
- Publication number
- JPS599612B2 JPS599612B2 JP13562177A JP13562177A JPS599612B2 JP S599612 B2 JPS599612 B2 JP S599612B2 JP 13562177 A JP13562177 A JP 13562177A JP 13562177 A JP13562177 A JP 13562177A JP S599612 B2 JPS599612 B2 JP S599612B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- titanium
- phase forming
- types
- forming component
- dispersed phase
- 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.)
- Expired
Links
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、特に切削特性にすぐれた酸素含有の強靭サ
ーメットに関するものである。
ーメットに関するものである。
一般に、高速切削に際しては、刃先には高い応力がかか
ると共に、高い摩擦熱が発生することから、前記刃先は
高温にさらされることになシ、この結果前記刃先には軟
化変形や啓着チツピング現象が発生していた。
ると共に、高い摩擦熱が発生することから、前記刃先は
高温にさらされることになシ、この結果前記刃先には軟
化変形や啓着チツピング現象が発生していた。
従来、このような苛酷な条件下で使用される高速切削用
工具材料としては、分散相形成成分として炭化チタン（
以下ＴｉＣで示す）、窒化チタン（以下ＴｉＮで示す）
、および炭窒化チタン（以下ＴｉＣＮで示す）のうちの
１種または２種以上（これらを総称して炭・窒化チタン
という）を分散含有させたサーメットが知られている。
工具材料としては、分散相形成成分として炭化チタン（
以下ＴｉＣで示す）、窒化チタン（以下ＴｉＮで示す）
、および炭窒化チタン（以下ＴｉＣＮで示す）のうちの
１種または２種以上（これらを総称して炭・窒化チタン
という）を分散含有させたサーメットが知られている。
これら炭・窒化チタン分散型サーメットのうちで窒素を
含有するサーメットは、窒素を含有しないＴｉＣ分散型
サーメットに比して、窒素含有によって被削材との親和
性が低くなることから摩擦熱の発生量が比較的低く、し
たがって刃先の軟化防止や容着チツビング現象の減少が
はかれたものになっている。
含有するサーメットは、窒素を含有しないＴｉＣ分散型
サーメットに比して、窒素含有によって被削材との親和
性が低くなることから摩擦熱の発生量が比較的低く、し
たがって刃先の軟化防止や容着チツビング現象の減少が
はかれたものになっている。
しかしながら、いずれのサーメットにおいても前記分散
層の金属結合相とのぬれ性および粒成長に関しては炭化
タングステン（以下ＷＣで示す）基超硬合金のそれには
及ばず、したがって用途的に制限を受けるのが実情であ
る。
層の金属結合相とのぬれ性および粒成長に関しては炭化
タングステン（以下ＷＣで示す）基超硬合金のそれには
及ばず、したがって用途的に制限を受けるのが実情であ
る。
本発明者等は、上述のような観点から、分散相の金属結
合相とのぬれ性を改善すると共に、粒成長を抑制するこ
とによってすぐれた靭性を確保し１この結果としてすぐ
れた切削特性をもったサーメットを得るべく研究を行な
った結果、 （ａ） サーメット製造に際して、分散相形成のため
の原料粉末として、Ｃ／Ｎ〉■を有し、炭窒化チタンに
おけるＴｉの一部を、１０〜７０％の範囲で、Ｔｉを除
く周期律表の４ ａ ？ ５ ａ ＋および６ａ族金属
のうちの１種または２種以上で置換したものからなる複
数固啓炭窒化物粉末を使用すると、焼結時における前記
複数固容炭窒化物粉末は粒成長がきわめて少なく、しか
も結合相とのぬれ性がきわめて良好であシ、この結果得
られたサーメットはすぐれた高温強度、特にＷｅ Ｍｏ
で部分置換した場合には一段とすぐれた耐塑性変形性お
よび靭性をもったものになること。
合相とのぬれ性を改善すると共に、粒成長を抑制するこ
とによってすぐれた靭性を確保し１この結果としてすぐ
れた切削特性をもったサーメットを得るべく研究を行な
った結果、 （ａ） サーメット製造に際して、分散相形成のため
の原料粉末として、Ｃ／Ｎ〉■を有し、炭窒化チタンに
おけるＴｉの一部を、１０〜７０％の範囲で、Ｔｉを除
く周期律表の４ ａ ？ ５ ａ ＋および６ａ族金属
のうちの１種または２種以上で置換したものからなる複
数固啓炭窒化物粉末を使用すると、焼結時における前記
複数固容炭窒化物粉末は粒成長がきわめて少なく、しか
も結合相とのぬれ性がきわめて良好であシ、この結果得
られたサーメットはすぐれた高温強度、特にＷｅ Ｍｏ
で部分置換した場合には一段とすぐれた耐塑性変形性お
よび靭性をもったものになること。
（ｂ） 第２分散相形成成分として炭酸化チタン（以
下Ｔ ｉ ＣＯで示す）、窒酸化チタン（以下ＴｉＮＯ
で示す）、および炭窒酸化チタン（以下Ｔ ｉ Ｃ Ｎ
ｏで示す）のうちの１種または２種以上（以下これらを
総称して炭・窒酸化チタンという）を、上記複数固容炭
窒化物分散型サーメットに添加含有はせると、焼結時に
おいて、主体分散相としての前記複数固容炭窒化物粒子
か球状化すると共に、この粒子の粒成長が著しく抑制さ
れるようになり、この結果として前記複数固啓炭窒化物
が非常に微細化すると共に均一化してサーメットの靭性
が向上し、このようなサーメットを切削用工具材料とし
て使用した場合には、切削時における刃先と被剛材との
摩擦係数が低下するから、摩擦熱の発生が低下し、耐塑
性変形性が向上するようになること。
下Ｔ ｉ ＣＯで示す）、窒酸化チタン（以下ＴｉＮＯ
で示す）、および炭窒酸化チタン（以下Ｔ ｉ Ｃ Ｎ
ｏで示す）のうちの１種または２種以上（以下これらを
総称して炭・窒酸化チタンという）を、上記複数固容炭
窒化物分散型サーメットに添加含有はせると、焼結時に
おいて、主体分散相としての前記複数固容炭窒化物粒子
か球状化すると共に、この粒子の粒成長が著しく抑制さ
れるようになり、この結果として前記複数固啓炭窒化物
が非常に微細化すると共に均一化してサーメットの靭性
が向上し、このようなサーメットを切削用工具材料とし
て使用した場合には、切削時における刃先と被剛材との
摩擦係数が低下するから、摩擦熱の発生が低下し、耐塑
性変形性が向上するようになること。
（ｃ） 鉄族金属のうちの１種または２種以上からな
る結合相に、Ｃｒ族金属のうちの１種または２種以上を
含有させると、分散相の結合相とのぬれ性が一層向上す
ると共に、サーメットの高温強度が一段と向上するよう
になること。
る結合相に、Ｃｒ族金属のうちの１種または２種以上を
含有させると、分散相の結合相とのぬれ性が一層向上す
ると共に、サーメットの高温強度が一段と向上するよう
になること。
以上（ａ）〜（ｃ）項に示される知見を得たーのである
。
。
したがって、この発明は、上記知見にもとづいてなされ
たもので、サーメットを、重量チで、分散相疹成成分と
しての、Ｃ／Ｎ＞１を有し、炭窒化チタンにおけるＴｉ
の一部ヲ、１０〜７０チの範囲で、Ｔｉを除く周期律表
の４ Ｂ ＋ ５ ａ・および６ａ族金族のうちの１種
または２種以上で置換したものからなる複数固溶炭窒化
物＝５０〜９５％， 同じく分散相形成成分としての炭・窒酸化チタンのうち
の１種または２種以上：ｌ〜２０％，必要に応じて、結
合相形成成分としてのＣｒ族金属のうちの１種または２
種以上：ｌ〜２０％，同じく結合相形成成分としての鉄
族金属のうちの１種または２種以上および不可避不純物
：残り、からなる成分組成で構成した点に特徴を有する
。
たもので、サーメットを、重量チで、分散相疹成成分と
しての、Ｃ／Ｎ＞１を有し、炭窒化チタンにおけるＴｉ
の一部ヲ、１０〜７０チの範囲で、Ｔｉを除く周期律表
の４ Ｂ ＋ ５ ａ・および６ａ族金族のうちの１種
または２種以上で置換したものからなる複数固溶炭窒化
物＝５０〜９５％， 同じく分散相形成成分としての炭・窒酸化チタンのうち
の１種または２種以上：ｌ〜２０％，必要に応じて、結
合相形成成分としてのＣｒ族金属のうちの１種または２
種以上：ｌ〜２０％，同じく結合相形成成分としての鉄
族金属のうちの１種または２種以上および不可避不純物
：残り、からなる成分組成で構成した点に特徴を有する
。
ついで、この発明のサーメットにおいて、上述のように
数１間恨定した理由について説明する。
数１間恨定した理由について説明する。
（ａ） 複数固容炭窒化物におけるＣ／ＮＮの含有に
よって上記複数固容炭窒化物には、焼結時に粒成長抑制
効果が現われ、この結果製造されたサーメットは耐熱衝
撃性および耐塑性変形性が向上したものになるがＣ／Ｎ
が１以下、すなわちＣに対するＮ量が多くなりすぎると
、前記複数固啓炭窒化物の結合相とのぬれ性が低下する
ようになることから、そのＣ／Ｎを１以上と定めた。
よって上記複数固容炭窒化物には、焼結時に粒成長抑制
効果が現われ、この結果製造されたサーメットは耐熱衝
撃性および耐塑性変形性が向上したものになるがＣ／Ｎ
が１以下、すなわちＣに対するＮ量が多くなりすぎると
、前記複数固啓炭窒化物の結合相とのぬれ性が低下する
ようになることから、そのＣ／Ｎを１以上と定めた。
（ｂ） 複数固的炭窒化物における上記置換成分の置
換量 炭窒化チタンのＴｉの一部を上記置換成分で置換したも
のからなる複数固啓炭窒化物は、結合相とのぬれ性にす
ぐれ、これを主体分散相として含有したサーメットはす
ぐれた高温強度をもったものになるが、その置換量がＩ
Ｏ％未満では所望のぬれ性向上効果を確保することかで
きず、一方７０饅を越えて置換した場合には、製造され
たサーメットの耐酸化性および耐摩耗性が劣化するよう
になることから、その置換量を１０〜７０％と定めた。
換量 炭窒化チタンのＴｉの一部を上記置換成分で置換したも
のからなる複数固啓炭窒化物は、結合相とのぬれ性にす
ぐれ、これを主体分散相として含有したサーメットはす
ぐれた高温強度をもったものになるが、その置換量がＩ
Ｏ％未満では所望のぬれ性向上効果を確保することかで
きず、一方７０饅を越えて置換した場合には、製造され
たサーメットの耐酸化性および耐摩耗性が劣化するよう
になることから、その置換量を１０〜７０％と定めた。
（ｃ） 複数固容炭窒化物の含有量
その含有量が５０係未満では、所望の耐摩耗性を確保す
ることができず、一方９５係を越えて含有させると結合
相の含有量が相対的に少なくなシすぎてサーメソト中に
ボア（ Ｊ４Ｌ ）が残存するようになシ、靭性が低下
するようになることから、その含有量を５０〜９５％と
定めた。
ることができず、一方９５係を越えて含有させると結合
相の含有量が相対的に少なくなシすぎてサーメソト中に
ボア（ Ｊ４Ｌ ）が残存するようになシ、靭性が低下
するようになることから、その含有量を５０〜９５％と
定めた。
（ｄ） 炭・窒酸化チタン
その含有量が１％未満では、複数固啓炭窒化物粒子の球
状化および粒成長抑制に所望の効果が得られず、一方２
０係を越えて含有させると、分散相の結合相とのぬれ性
が著しく低下するようになって、サーメット中に多くの
ボアが形成きれるようになり、この結果として靭性が低
下するようになることから、その含有量を１〜２０％と
定めた。
状化および粒成長抑制に所望の効果が得られず、一方２
０係を越えて含有させると、分散相の結合相とのぬれ性
が著しく低下するようになって、サーメット中に多くの
ボアが形成きれるようになり、この結果として靭性が低
下するようになることから、その含有量を１〜２０％と
定めた。
（ｅ）Ｃｒ族金属の含有量
上述のように、これら成分には、鉄族金属中に固溶して
サーメットの高温強度を一層向上きせると共に、焼結時
における分散相とのぬれ性をさらに向上させる作用があ
るが、その含有量が１％未満では前記作用に所望の効果
が得られず、一方２０％を越えて含有させると、サーメ
ットの耐摩耗性および靭性が低下するようになることか
ら、その含有量を１〜２ｏと定めた。
サーメットの高温強度を一層向上きせると共に、焼結時
における分散相とのぬれ性をさらに向上させる作用があ
るが、その含有量が１％未満では前記作用に所望の効果
が得られず、一方２０％を越えて含有させると、サーメ
ットの耐摩耗性および靭性が低下するようになることか
ら、その含有量を１〜２ｏと定めた。
つぎに、この発明のサーメットを実施例にょシ比較例と
対比しながら説明する。
対比しながら説明する。
原料粉末を第１表に示ざれるサーメット組成をもつよう
に配合し、この配合粉末をボールミル中にて湿式混合し
、乾繰した後、８ ０ ０ ｋｇ ／ｅｒａ２の圧力に
て圧粉体にプレス成形し、ついでこの圧粉体をｌＯ−２
朋Ｈｇの真空中、１４００〜１５００°Ｃの範囲内の温
度に１時間保持の条件で焼結することによって本発明サ
ーメット１〜２５および比較サーメソ｝１〜５をそれぞ
れ製造した。
に配合し、この配合粉末をボールミル中にて湿式混合し
、乾繰した後、８ ０ ０ ｋｇ ／ｅｒａ２の圧力に
て圧粉体にプレス成形し、ついでこの圧粉体をｌＯ−２
朋Ｈｇの真空中、１４００〜１５００°Ｃの範囲内の温
度に１時間保持の条件で焼結することによって本発明サ
ーメット１〜２５および比較サーメソ｝１〜５をそれぞ
れ製造した。
なお、比較サーメット１〜４は、置換成分の置換量がこ
の発明の範囲から外れた複数固容炭窒什物を含有するも
のであり、また比較サーメット５は炭・窒酸化チタンを
含有しないものである。
の発明の範囲から外れた複数固容炭窒什物を含有するも
のであり、また比較サーメット５は炭・窒酸化チタンを
含有しないものである。
この結果得られた本発明サーメット１〜２５および比較
サーメット１〜５について、ロツクウエル硬さ（Ａスケ
ール）および抗折力を測定すると共に、これよりＣＩＳ
−ＳＮＰ４３２の形状をもった切削チップを切出し、 被削材：ＪＩＳ−ＳＮＣＭ−８（硬さ：ＨＢ２７０）， 切削速度：ｌ５８ｍ／ｍｉｎ， 送シ：０．７３朋／ｒｅｖ−ｐ 切込み：ｌ．５ｍｍ， 切削時間： １ ０ｍｉ Ｔｌ の条件での乾式連続切削試験、並びに、 被削材： Ｊ Ｉ Ｓ−ＳＮＣＭ−８ （硬さ：ＨＢ２
７０）， 切削速度：１００ｍ／ｍｉｎ 送１ｐ ： ０．３ｍｍ／ ｒ ｅ ｖ− ＋切込み：
１．５ｍｍ， 切削時間：５ｍｉｎ の条件での乾式断続切削試験を行ない、前者の連続切削
試験では切刃の逃げ面摩耗幅とすくい面摩耗深さを測定
し、後者の断続切削試験では試験切刃数＝６個のうちの
欠損発生数を測定した。
サーメット１〜５について、ロツクウエル硬さ（Ａスケ
ール）および抗折力を測定すると共に、これよりＣＩＳ
−ＳＮＰ４３２の形状をもった切削チップを切出し、 被削材：ＪＩＳ−ＳＮＣＭ−８（硬さ：ＨＢ２７０）， 切削速度：ｌ５８ｍ／ｍｉｎ， 送シ：０．７３朋／ｒｅｖ−ｐ 切込み：ｌ．５ｍｍ， 切削時間： １ ０ｍｉ Ｔｌ の条件での乾式連続切削試験、並びに、 被削材： Ｊ Ｉ Ｓ−ＳＮＣＭ−８ （硬さ：ＨＢ２
７０）， 切削速度：１００ｍ／ｍｉｎ 送１ｐ ： ０．３ｍｍ／ ｒ ｅ ｖ− ＋切込み：
１．５ｍｍ， 切削時間：５ｍｉｎ の条件での乾式断続切削試験を行ない、前者の連続切削
試験では切刃の逃げ面摩耗幅とすくい面摩耗深さを測定
し、後者の断続切削試験では試験切刃数＝６個のうちの
欠損発生数を測定した。
これらの結果を第１表に合せ示した。
第１表に示される結果から、本発明サーメット１〜２５
は、いずれも高硬度および高靭性を有し，したがって切
削試験ではすぐれた耐摩耗性と耐衝撃性を示すのに対し
て、比較サーメソト１〜５においては、硬さおよび靭件
のうちの少なくともいずれかの特性が劣ったものになっ
ており、この結果切削試験でも満足する切削性能を示さ
ないことが明らかである。
は、いずれも高硬度および高靭性を有し，したがって切
削試験ではすぐれた耐摩耗性と耐衝撃性を示すのに対し
て、比較サーメソト１〜５においては、硬さおよび靭件
のうちの少なくともいずれかの特性が劣ったものになっ
ており、この結果切削試験でも満足する切削性能を示さ
ないことが明らかである。
上述のように、この発明のサーメントは、高硬度と高靭
性をもち、しかもすぐれた耐酸化性も兼ね備えているの
で、特にこれらの特注が要求される切削工具として用い
た場合にすぐれた耐摩耗性および耐衝撃性を示し、かつ
旋削は勿論のこと、フシイス切削に使用した場合にもす
ぐれた切削性能を発揮するのである。
性をもち、しかもすぐれた耐酸化性も兼ね備えているの
で、特にこれらの特注が要求される切削工具として用い
た場合にすぐれた耐摩耗性および耐衝撃性を示し、かつ
旋削は勿論のこと、フシイス切削に使用した場合にもす
ぐれた切削性能を発揮するのである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 分散相形成成分としての、Ｃ／Ｎ＞１を有し、炭窒
化チタンにおけるＴｉの一部を、１０〜７０チの範囲で
、Ｔｉを除く周期律表の４ ａ ＠ ５ ａ ｔおよ
び６ａ族金属のうちの１種または２種以上で置換したも
のからなる複数固溶炭窒化物＝５０〜９５チ， 同じく分散相形成成分としての炭酸化チタン、窒酸化チ
タン、および炭窒酸化チタンのうちの１種または２種以
上：１〜２０係， 結合相形成成分としての鉄族金属のうちの１種または２
種以上および不可避不純物：残り、（以上重量係）から
なることを特徴とする酸素を含有した強靭サーメット。 ２ 分散相形成成分としての、Ｃ／Ｎ＞１を有し、炭窒
化チタンにおけるＴｉの一部を、ｌＯ〜７０チの範囲で
、Ｔｉを除く周期律表の４ａ＋５ａ，および６ａ族金属
のうちの１種またＩ／ｉ２種以上で置換したものからな
る複数固容炭窒化物＝５０〜９５％， 同じく分散相形成成分としての炭酸化チタン、窒酸化チ
タン、および炭窒酸化チタンのうちの工種または２種以
上：１〜２０チ， 結合相形成成分としてのＣｒ族金属のうちの１種または
２種以上＝１〜２０チ， 同じく結合相形成成分としての鉄族金属のうちの１種ま
たは２種以上および不可避不純物：残シ、（以上重量係
）からなることを特徴とする酸素を含有した強靭サーメ
ット。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13562177A JPS599612B2 (ja) | 1977-11-14 | 1977-11-14 | 酸素を含有した強靭サ−メツト |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13562177A JPS599612B2 (ja) | 1977-11-14 | 1977-11-14 | 酸素を含有した強靭サ−メツト |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5468814A JPS5468814A (en) | 1979-06-02 |
| JPS599612B2 true JPS599612B2 (ja) | 1984-03-03 |
Family
ID=15156078
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13562177A Expired JPS599612B2 (ja) | 1977-11-14 | 1977-11-14 | 酸素を含有した強靭サ−メツト |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS599612B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60106941A (ja) * | 1983-11-14 | 1985-06-12 | Hitachi Choko Kk | 強靭性サ−メット |
| AU5159485A (en) * | 1984-12-24 | 1986-07-03 | Todoroki, Itaru | Sintered titanium carbo-nitride-chromium carbide ceramics |
-
1977
- 1977-11-14 JP JP13562177A patent/JPS599612B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5468814A (en) | 1979-06-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPS5823457B2 (ja) | 強靭サ−メット | |
| GB1571603A (en) | Cemented titanium carbide compacts | |
| JPS599612B2 (ja) | 酸素を含有した強靭サ−メツト | |
| JPS6152102B2 (ja) | ||
| JPH01191760A (ja) | Ｔｉ合金切削用超硬合金製正方形切削チップ | |
| JPS5839904B2 (ja) | 酸素を含有した強靭サ−メット | |
| JPS599613B2 (ja) | 酸素を含有した強靭サ−メツト | |
| JPS58164750A (ja) | 切削工具用超高圧焼結材料 | |
| JP3227774B2 (ja) | 耐摩耗性のすぐれたＴｉ系炭窒硼酸化物基サーメット製切削工具 | |
| JPS6245290B2 (ja) | ||
| JP2578678B2 (ja) | ＴｉＣＮ基サーメット | |
| JPS5852552B2 (ja) | 切削工具用強靭サ−メット | |
| JPS599611B2 (ja) | 酸素を含有した強靭サ−メツト | |
| JPH05171337A (ja) | 耐酸化性のすぐれたＴｉ系炭窒硼酸化物基サーメット製切削工具 | |
| JPS6056781B2 (ja) | 切削工具および熱間加工工具用サ−メツト | |
| JPS63262443A (ja) | 切削工具用炭化タングステン基超硬合金 | |
| JPS6240413B2 (ja) | ||
| JPH0413841A (ja) | ＴｉＣＮ基サーメット | |
| JPS6021352A (ja) | 工具用サ−メット | |
| JPS5942067B2 (ja) | 切削工具用強靭性炭化タングステン基超硬合金 | |
| JPS5953341B2 (ja) | 耐熱性および耐摩耗性にすぐれた焼結硬質合金 | |
| JPS5839905B2 (ja) | 酸素を含有した強靭サ−メット | |
| JPS5813615B2 (ja) | タイネツタイサンカセイチヨウコウゴウキン | |
| JPS597777B2 (ja) | 強靭サ−メツト | |
| JPS5914533B2 (ja) | 酸素を含有したタングステン・チタン炭窒化物基焼結硬質合金 |