JPS60248879A - 表面被覆硬質合金及びその製造方法 - Google Patents
表面被覆硬質合金及びその製造方法Info
- Publication number
- JPS60248879A JPS60248879A JP10422284A JP10422284A JPS60248879A JP S60248879 A JPS60248879 A JP S60248879A JP 10422284 A JP10422284 A JP 10422284A JP 10422284 A JP10422284 A JP 10422284A JP S60248879 A JPS60248879 A JP S60248879A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- coating layer
- hard alloy
- titanium
- coated hard
- weight
- 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
Links
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
- 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
- C23C16/32—Carbides
-
- 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
-
- 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
- C23C16/308—Oxynitrides
-
- 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
- C23C16/34—Nitrides
-
- 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
- C23C16/36—Carbonitrides
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
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】
〔技術分野〕
本発明は、超硬合金、サーメット又は鉄系利料の表面に
硬質の複合化合物からなる単層もしくは多重ツクｉの被
覆層を形成した表面被覆硬質合金及びその製造方法Ｑこ
関する。
硬質の複合化合物からなる単層もしくは多重ツクｉの被
覆層を形成した表面被覆硬質合金及びその製造方法Ｑこ
関する。
従来、超硬合金又は高速度鋼の暴利表面に周期律表４ａ
、５ａ、６ａ族金属の炭化物、窒化物、酸化物、ケイ化
物、硫化物及びこれらの相互固溶体並びに酸化アルミニ
ウムのうちの少なくとも１種のｍｍ又は２種以」−から
なる多重層の被覆層を形成してなる被覆硬質合金が多数
提案され、その［部は広く実用化されている。実際に被
覆層として実用化されているのは、主として炭化チタン
、窒化チタン、酸化アルミニウムからなるものが多く、
この内、炭化チタンを被覆層とする被覆硬質合金は、例
えば切削工具として使用したときに逃げ而Ｑこ生ずる機
械的な耐摩耗性にすぐれる反面、すくい面に生ずる熱的
な耐摩耗性に劣るという問題がある。逆に、窒化チタン
を被覆層とする被覆硬質合金は、例えば切削工具として
使用したときにすくい面※こ生ずる熱的な耐摩耗性にす
ぐれる反面、逃げ而に生ずる機械的な耐摩耗性に劣ると
いう問題がある。このような問題を改良したものの１つ
として、すくい面側に窒化チタンを被覆し、逃げ化 面側に炭素チタンを被覆した被覆硬質合金が提案されて
いる。しかし、１つの焼結合金のすくい面と逃げ面によ
って被覆層の成分が異なるのは、製造工程の煩雑さが生
じて実用的でないという欠点がある。又、炭化チタンと
窒化チタンの性能の特徴を組合わせた炭窒化チタンの複
合化合物からなる被覆層もしくは酸素を含有した炭酸化
チタン、窒酸化チタン、炭窒酸化チタンの複合化合物か
らなる被覆層を有する被覆硬質合金が提案されている。
、５ａ、６ａ族金属の炭化物、窒化物、酸化物、ケイ化
物、硫化物及びこれらの相互固溶体並びに酸化アルミニ
ウムのうちの少なくとも１種のｍｍ又は２種以」−から
なる多重層の被覆層を形成してなる被覆硬質合金が多数
提案され、その［部は広く実用化されている。実際に被
覆層として実用化されているのは、主として炭化チタン
、窒化チタン、酸化アルミニウムからなるものが多く、
この内、炭化チタンを被覆層とする被覆硬質合金は、例
えば切削工具として使用したときに逃げ而Ｑこ生ずる機
械的な耐摩耗性にすぐれる反面、すくい面に生ずる熱的
な耐摩耗性に劣るという問題がある。逆に、窒化チタン
を被覆層とする被覆硬質合金は、例えば切削工具として
使用したときにすくい面※こ生ずる熱的な耐摩耗性にす
ぐれる反面、逃げ而に生ずる機械的な耐摩耗性に劣ると
いう問題がある。このような問題を改良したものの１つ
として、すくい面側に窒化チタンを被覆し、逃げ化 面側に炭素チタンを被覆した被覆硬質合金が提案されて
いる。しかし、１つの焼結合金のすくい面と逃げ面によ
って被覆層の成分が異なるのは、製造工程の煩雑さが生
じて実用的でないという欠点がある。又、炭化チタンと
窒化チタンの性能の特徴を組合わせた炭窒化チタンの複
合化合物からなる被覆層もしくは酸素を含有した炭酸化
チタン、窒酸化チタン、炭窒酸化チタンの複合化合物か
らなる被覆層を有する被覆硬質合金が提案されている。
しかし、これらの複合化合物からなる被覆層の被覆硬質
合金へは、その組合わせに問題があるためか、又は被覆
層の成分組成に問題があるためか、機械的な耐摩耗性が
向」ニすると熱的な耐摩耗性が低下したり、逆に熱的な
耐摩耗性が向」ニすると機−′−−−゛ −機械的な耐
摩耗性が 低下したり、もしくは被覆層と硬質合金基材との伺着性
が悪くて使用中に被覆層の剥離が生じて寿命が短かくな
るという問題がある。
合金へは、その組合わせに問題があるためか、又は被覆
層の成分組成に問題があるためか、機械的な耐摩耗性が
向」ニすると熱的な耐摩耗性が低下したり、逆に熱的な
耐摩耗性が向」ニすると機−′−−−゛ −機械的な耐
摩耗性が 低下したり、もしくは被覆層と硬質合金基材との伺着性
が悪くて使用中に被覆層の剥離が生じて寿命が短かくな
るという問題がある。
本発明は、−］二記のような従来の被覆硬質合金の問題
点及び欠点を解決したもので、具体的には機械的な耐摩
耗性及び熱的な耐摩耗性にすぐれると共に剛微少欠損性
及び耐剥離性にもすぐれた高信頼性のある品質の安定し
た被覆硬質合金の提供を「１的とする。
点及び欠点を解決したもので、具体的には機械的な耐摩
耗性及び熱的な耐摩耗性にすぐれると共に剛微少欠損性
及び耐剥離性にもすぐれた高信頼性のある品質の安定し
た被覆硬質合金の提供を「１的とする。
本発明は、被覆硬質合金を切削工具として使用したとき
に被覆層の成分組成と工具の耐摩耗性との関係を追究し
た結果、チタンに周期律表５ａ。
に被覆層の成分組成と工具の耐摩耗性との関係を追究し
た結果、チタンに周期律表５ａ。
６ａ族金属を微量含有させた炭化物、窒化物、炭窒化物
、炭酸化物、窒酸化物、炭窒酸化物からなる被覆層が工
具寿命を高めることを確認することによって完成したも
のである。
、炭酸化物、窒酸化物、炭窒酸化物からなる被覆層が工
具寿命を高めることを確認することによって完成したも
のである。
すなわち、本発明の表面被覆硬質合金は、チタン９５重
量％〜９９．５重量％とヂグｆタンタル、ニオブ、バナ
ジウム、タングステン、モリブデン及びクロムの中の少
なくとも１種０．５重量％〜５重量％とでなる炭化物、
窒化物、炭窒化物、炭酸化物、窒酸化物又は炭窒酸化物
の中の１種の単層もしくは２種以」二からなる多重層の
被覆層を超硬合金、サーメット又は鉄系材料からなる暴
利の表面に形成したものである。このように被覆層がチ
タンを主体にして、このチタンにタンタル、ニオブ、バ
ナジウム、タングステン、モリブデン及びクロムの中の
少なくとも１種を微量含有した複合化合物、例えば（Ｔ
ｉ、Ｍ）Ｃ，（Ｔｉ、Ｍ）Ｎ。
量％〜９９．５重量％とヂグｆタンタル、ニオブ、バナ
ジウム、タングステン、モリブデン及びクロムの中の少
なくとも１種０．５重量％〜５重量％とでなる炭化物、
窒化物、炭窒化物、炭酸化物、窒酸化物又は炭窒酸化物
の中の１種の単層もしくは２種以」二からなる多重層の
被覆層を超硬合金、サーメット又は鉄系材料からなる暴
利の表面に形成したものである。このように被覆層がチ
タンを主体にして、このチタンにタンタル、ニオブ、バ
ナジウム、タングステン、モリブデン及びクロムの中の
少なくとも１種を微量含有した複合化合物、例えば（Ｔ
ｉ、Ｍ）Ｃ，（Ｔｉ、Ｍ）Ｎ。
（Ｔｉ、Ｍ）ＣＮ、（Ｔｉ、Ｍ）ＣＯ，（Ｔｉ 、Ｍ）
ＮＯ９（Ｔｉ 、Ｍ）ＣＮＯ（Ｍは、夕、ンタノペニオ
ブ、バナジウム、タングステン、モリブデン及びクロム
の中の少なくとも１種を表わす）のような結晶構造の微
細化が被覆層内の結合強度を高めて被覆層の靭性を向」
二し、しかも高硬度な被覆層にしている。
ＮＯ９（Ｔｉ 、Ｍ）ＣＮＯ（Ｍは、夕、ンタノペニオ
ブ、バナジウム、タングステン、モリブデン及びクロム
の中の少なくとも１種を表わす）のような結晶構造の微
細化が被覆層内の結合強度を高めて被覆層の靭性を向」
二し、しかも高硬度な被覆層にしている。
又、被覆層がチタンとタンタノペニオブ、バナジウム、
タングステン、モリブデン及びクロムの中の少なくとも
１種とを合計した金属元素１モルに対して炭素、窒素及
び酸素の少なくとも１種の非金属元素の合計が０７〜１
モルの比率になると化学的安定性が高くなって、耐食性
、耐酸化性及び耐拡散性にすぐれた被覆層となる。特に
、チタンＩｂ−０，５ｍＮ％〜５重量％のタンタルを含
有したチタンとタンタルとの窒酸化物からなる被覆層の
場合は、（Ｔｉ、Ｔａ）ＮＯ中の非金属元素である窒素
（Ｎ）と酸素（０）のモル比率が窒素０７〜０９９に対
して酸素０．０１〜０３にすることによって被覆層中の
結晶粒子を一層微細化し、高温での硬さ、強度及び靭性
の低下を防ぎ、その被覆層厚さを０．１μｍ〜１０μｍ
）ｆ単層もしくは多重層にすることによって超硬合金、
サーメット及び鉄系材料からなる基材との付着性にすぐ
れた耐剥離性のよい被覆層となる。このチタンとクンタ
ルとの窒酸化物からなる被覆層が単層の場合は、Ｔ】と
Ｔａの比率及びＮとＯの比率が殆んど一定の組成からな
る０、１μｍ〜１０μｍ層厚の被覆層になり、多重層の
場合は、Ｔ１とＴａの比率又はＮと○の比率の異なった
組成の層が積層状に重なって全体で０．１μｍ〜１０μ
ｍ層厚の被覆層になっているものである。このときチタ
ンとタンタルの窒酸化物からなる被覆層は、基材の表面
で多重層として形成すると耐衝撃性にすぐれる傾向があ
り望ましい。
タングステン、モリブデン及びクロムの中の少なくとも
１種とを合計した金属元素１モルに対して炭素、窒素及
び酸素の少なくとも１種の非金属元素の合計が０７〜１
モルの比率になると化学的安定性が高くなって、耐食性
、耐酸化性及び耐拡散性にすぐれた被覆層となる。特に
、チタンＩｂ−０，５ｍＮ％〜５重量％のタンタルを含
有したチタンとタンタルとの窒酸化物からなる被覆層の
場合は、（Ｔｉ、Ｔａ）ＮＯ中の非金属元素である窒素
（Ｎ）と酸素（０）のモル比率が窒素０７〜０９９に対
して酸素０．０１〜０３にすることによって被覆層中の
結晶粒子を一層微細化し、高温での硬さ、強度及び靭性
の低下を防ぎ、その被覆層厚さを０．１μｍ〜１０μｍ
）ｆ単層もしくは多重層にすることによって超硬合金、
サーメット及び鉄系材料からなる基材との付着性にすぐ
れた耐剥離性のよい被覆層となる。このチタンとクンタ
ルとの窒酸化物からなる被覆層が単層の場合は、Ｔ】と
Ｔａの比率及びＮとＯの比率が殆んど一定の組成からな
る０、１μｍ〜１０μｍ層厚の被覆層になり、多重層の
場合は、Ｔ１とＴａの比率又はＮと○の比率の異なった
組成の層が積層状に重なって全体で０．１μｍ〜１０μ
ｍ層厚の被覆層になっているものである。このときチタ
ンとタンタルの窒酸化物からなる被覆層は、基材の表面
で多重層として形成すると耐衝撃性にすぐれる傾向があ
り望ましい。
本発明の表面被覆硬質合金は、チタンを主体にした中に
タンタル、ニオブ、バナジウム、タングステン、モリブ
デン、及びクロムの中の少なくとも１種を０．５重量％
〜５重量％含有させた炭化物、窒化物、炭窒化物、炭酸
化物、窒酸化物又は炭窒酸化物からなる被覆層であるた
めに、炭化チタン、窒化チタンのようなチタンの化合物
からなる被覆層に比較して超硬合金、サーメット又は工
具鋼のような鉄系４Ｊ料からなる基材との付着性にずぐ
れており、特（二次化タングステン及び炭化タンタルな
どを含んだ超硬合金が基材の場合は、基材と被覆層との
伺着強度がすぐれた被覆硬質合金になる。
タンタル、ニオブ、バナジウム、タングステン、モリブ
デン、及びクロムの中の少なくとも１種を０．５重量％
〜５重量％含有させた炭化物、窒化物、炭窒化物、炭酸
化物、窒酸化物又は炭窒酸化物からなる被覆層であるた
めに、炭化チタン、窒化チタンのようなチタンの化合物
からなる被覆層に比較して超硬合金、サーメット又は工
具鋼のような鉄系４Ｊ料からなる基材との付着性にずぐ
れており、特（二次化タングステン及び炭化タンタルな
どを含んだ超硬合金が基材の場合は、基材と被覆層との
伺着強度がすぐれた被覆硬質合金になる。
基材の表面Ｑ二形成する被覆層は、厚くしすぎると被覆
層の剥離又は微少欠損が起こりやすくなり、逆に簿くし
すぎると耐摩耗性、耐食性、耐酸化性及び耐熱性などの
被覆層を形成することをこまって生ずる効果が弱くなる
ために単層又は多重層の被覆層厚さは、共に０．１〜２
０μｍ程度が好ましく、切削工具のような苛酷な条件で
使用する場合には、被覆層厚さをＯ，ｌ−１０／１ｍに
するのが好ましく、特をこドリル、エンドミル、リーマ
などのように切刃のシャープな暴利に被覆層を形成する
場合には、被覆層厚さを０１〜５μｍ、望ましくは０．
５〜３μｍにするのが好ましい。
層の剥離又は微少欠損が起こりやすくなり、逆に簿くし
すぎると耐摩耗性、耐食性、耐酸化性及び耐熱性などの
被覆層を形成することをこまって生ずる効果が弱くなる
ために単層又は多重層の被覆層厚さは、共に０．１〜２
０μｍ程度が好ましく、切削工具のような苛酷な条件で
使用する場合には、被覆層厚さをＯ，ｌ−１０／１ｍに
するのが好ましく、特をこドリル、エンドミル、リーマ
などのように切刃のシャープな暴利に被覆層を形成する
場合には、被覆層厚さを０１〜５μｍ、望ましくは０．
５〜３μｍにするのが好ましい。
基材としては、超硬合金、サーメットの他に普通鋼、構
造用鋼、耐熱鋼、特殊鋼又は工具鋼のような鉄系旧料を
使用でき、特に工具用として応用するとき※こは、超硬
合金、サーメット又は工具鋼としての炭素工具鋼、合金
工具鋼、ダイス鋼、高速度鋼、ステンレスを含めた刃物
鋼、鍛造用型鋼などが使用できる。
造用鋼、耐熱鋼、特殊鋼又は工具鋼のような鉄系旧料を
使用でき、特に工具用として応用するとき※こは、超硬
合金、サーメット又は工具鋼としての炭素工具鋼、合金
工具鋼、ダイス鋼、高速度鋼、ステンレスを含めた刃物
鋼、鍛造用型鋼などが使用できる。
本発明の表面被覆硬質合金の被覆層成分は、チタンにタ
ンタル、ニオブ、バナジウム、タングステン、モリブデ
ン及びクロムの中の少なくとも１種を０５重量％未満含
有した複合化合物からなる被覆）：４：では、被覆層の
結晶粒子を微細にする効果が弱く、又高温での硬さ及び
靭性の低下が著しくなるために高温側での耐摩耗性、耐
欠損性及び耐剥離性が劣る傾向※こなり、逆に、チタン
にクンタル、ニオブ、バナジウム、タングステン、モリ
ブデン及びクロムの中の少なくとも１種を５重量％を超
えて多く含有した複合化合物からなる被覆層では、被覆
層の結晶粒子が粗大化して、硬さも低下するために低温
側での耐摩耗性が劣る傾向になる。このためにチタン９
５重量％〜９９，５重量％とタンタル、ニオブ、バナジ
ウム、タングステン、モリブデン及びクロムの中の少な
くとも１種を０５重量％〜５重量％とからなる炭化物、
窒化物、炭窒化物、炭酸化物、窒酸化物又は炭窒酸化物
なとの複合化合物からなる被覆層の成分組成に定１／）
たものである。
ンタル、ニオブ、バナジウム、タングステン、モリブデ
ン及びクロムの中の少なくとも１種を０５重量％未満含
有した複合化合物からなる被覆）：４：では、被覆層の
結晶粒子を微細にする効果が弱く、又高温での硬さ及び
靭性の低下が著しくなるために高温側での耐摩耗性、耐
欠損性及び耐剥離性が劣る傾向※こなり、逆に、チタン
にクンタル、ニオブ、バナジウム、タングステン、モリ
ブデン及びクロムの中の少なくとも１種を５重量％を超
えて多く含有した複合化合物からなる被覆層では、被覆
層の結晶粒子が粗大化して、硬さも低下するために低温
側での耐摩耗性が劣る傾向になる。このためにチタン９
５重量％〜９９，５重量％とタンタル、ニオブ、バナジ
ウム、タングステン、モリブデン及びクロムの中の少な
くとも１種を０５重量％〜５重量％とからなる炭化物、
窒化物、炭窒化物、炭酸化物、窒酸化物又は炭窒酸化物
なとの複合化合物からなる被覆層の成分組成に定１／）
たものである。
本発明の表面被覆硬質合金は、化学蒸着法又は物理蒸着
法によって製造することができる。化学蒸着法（二よっ
て製造する場合は、チタン、タンタル、ニオブ、バナジ
ウム、タングステン、モリブデン及びクロムのハロゲン
化物、例えばＴｉＣｔ４ 。
法によって製造することができる。化学蒸着法（二よっ
て製造する場合は、チタン、タンタル、ニオブ、バナジ
ウム、タングステン、モリブデン及びクロムのハロゲン
化物、例えばＴｉＣｔ４ 。
ＴａＣｌ５ 、ＷＣｌ６などから選定したものとＣＨ４
゜ＮＨ４，Ｈ２，Ｎ２．Ｃ２Ｈ２，Ｎ２０．Ｈ２０，Ｃ
Ｏ２，Ｃ０，０２などから゛選定したガス中で被覆層を
形成することができる。一般に化学蒸着法によって被覆
層を形成する場合は、８００℃〜１１００℃と割合高温
で処理する必要があるために基材表面付近に脱炭層など
の変質層が生じたり、特に鉄系材料を基材として使用す
る場合には、寸法変化が起こったり、又は焼きが戻るた
めＯこ被覆層形成後に再熱処理をする必要が生ずる。こ
のために化学蒸着法よりも低温で処理でとるイオンブレ
ーティング、スパッタリング又はプラズマ化学蒸着法に
よって製造することが望ましい。
゜ＮＨ４，Ｈ２，Ｎ２．Ｃ２Ｈ２，Ｎ２０．Ｈ２０，Ｃ
Ｏ２，Ｃ０，０２などから゛選定したガス中で被覆層を
形成することができる。一般に化学蒸着法によって被覆
層を形成する場合は、８００℃〜１１００℃と割合高温
で処理する必要があるために基材表面付近に脱炭層など
の変質層が生じたり、特に鉄系材料を基材として使用す
る場合には、寸法変化が起こったり、又は焼きが戻るた
めＯこ被覆層形成後に再熱処理をする必要が生ずる。こ
のために化学蒸着法よりも低温で処理でとるイオンブレ
ーティング、スパッタリング又はプラズマ化学蒸着法に
よって製造することが望ましい。
特※こ、本発明の表面被覆硬質合金の製造方法は、グロ
ー放電を発生させた容器内でチタノとタンタル、ニオブ
、バナジウム、タングステン、モリブデン及びクロムの
中の少なくとも１種とからなる混合物又は合金を蒸発イ
オン化させた後、この容器内に不活性ガス、Ｈ２，Ｎ２
．ＮＨ４，Ｃ２Ｈ２，Ｎ２０゜ＣＨ４，Ｈ２０，ＣＯ２
，Ｃ０，０２の少なくとも１種のガスを導入して、この
導入したガス圧力を１０″′］〜１Ｏ−６Ｔｏｒｒ１好
ましくはｌｏ−３〜ｌ０−５ＴＯｒｒにして温度１００
〜６５０℃、好ましくは２００〜５５０℃に保持して超
硬合金、ザーメツト又は鉄系材料からなる基材の表面に
チタン９５重量％〜９９．５重量％とタイタル、ニオブ
、バナジウム、タングステン、モリブデン及びクロムの
中の少なくとも１種０．５重量％〜５重量％とからなる
炭化物、窒化物、炭窒化物、炭酸化物、窒酸化物又は炭
窒酸化物の中の１種の単層もしくは２種以上の多重層の
被覆層を形成する方法が望ましい。このような物理蒸着
法による製造方法は、特にイオンブレーティングによる
方法が暴利と被覆層との付着強度向−］二から望ましい
。
ー放電を発生させた容器内でチタノとタンタル、ニオブ
、バナジウム、タングステン、モリブデン及びクロムの
中の少なくとも１種とからなる混合物又は合金を蒸発イ
オン化させた後、この容器内に不活性ガス、Ｈ２，Ｎ２
．ＮＨ４，Ｃ２Ｈ２，Ｎ２０゜ＣＨ４，Ｈ２０，ＣＯ２
，Ｃ０，０２の少なくとも１種のガスを導入して、この
導入したガス圧力を１０″′］〜１Ｏ−６Ｔｏｒｒ１好
ましくはｌｏ−３〜ｌ０−５ＴＯｒｒにして温度１００
〜６５０℃、好ましくは２００〜５５０℃に保持して超
硬合金、ザーメツト又は鉄系材料からなる基材の表面に
チタン９５重量％〜９９．５重量％とタイタル、ニオブ
、バナジウム、タングステン、モリブデン及びクロムの
中の少なくとも１種０．５重量％〜５重量％とからなる
炭化物、窒化物、炭窒化物、炭酸化物、窒酸化物又は炭
窒酸化物の中の１種の単層もしくは２種以上の多重層の
被覆層を形成する方法が望ましい。このような物理蒸着
法による製造方法は、特にイオンブレーティングによる
方法が暴利と被覆層との付着強度向−］二から望ましい
。
本発明の表面被覆硬質合金の製造方法において、基材の
前処理として、例えば被覆層を形成させる基Ｕ表面は、
研摩しておくことが望ましく、その研摩した面は、有機
溶剤、中性洗剤及び水などで繰り返し洗浄したり、蒸気
洗浄や超音波洗浄を行なうことにより、研摩面に付着し
ているダストや油脂類の汚れを完全に除去しておくこと
が暴利と被覆層との（−Ｊ着強度向」二から望ましい。
前処理として、例えば被覆層を形成させる基Ｕ表面は、
研摩しておくことが望ましく、その研摩した面は、有機
溶剤、中性洗剤及び水などで繰り返し洗浄したり、蒸気
洗浄や超音波洗浄を行なうことにより、研摩面に付着し
ているダストや油脂類の汚れを完全に除去しておくこと
が暴利と被覆層との（−Ｊ着強度向」二から望ましい。
実施例Ｉ
Ｃｌ５規格Ｐ３０相当の超硬合金で作成した５ＤＣＮ４
２ＺＴＮ形状の基材を洗浄などの前処理を行なってから
イオンブレーティング装置の反応容器内に設置し、この
反応容器内を真空排気し、５００″Ｃ＋こ昇温して０．
１５ＴｏｒｒでＡｒボンバードを、Ｉ ０分間行ない、
次いで蒸発材料として３重量％Ｔａを含有したＴｉイン
ゴットをＥＢガンで６Ｋｖ、０．４Ａの条件で蒸発イオ
ン化させ、反応ガスとしてＮ２ガスを９．５ Ｘ Ｉ
Ｏ’Ｔｏｒ丁まで導入し、基材に１００Ｖの負のバイア
ス電圧をかけて２５分間蒸着を行なって本発明の試料ｌ
を得た。この試料１と同条件で、反応ガスのみＮ２−５
体積％０２混合ガスで９．５ Ｘ ］ Ｏ’Ｔｏｒｒ導
入して本発明の試料２を得た。次に、試料１と同条件で
、蒸発＋Ｊ料のみＴ１インゴットを使用して比較品１を
得た。
２ＺＴＮ形状の基材を洗浄などの前処理を行なってから
イオンブレーティング装置の反応容器内に設置し、この
反応容器内を真空排気し、５００″Ｃ＋こ昇温して０．
１５ＴｏｒｒでＡｒボンバードを、Ｉ ０分間行ない、
次いで蒸発材料として３重量％Ｔａを含有したＴｉイン
ゴットをＥＢガンで６Ｋｖ、０．４Ａの条件で蒸発イオ
ン化させ、反応ガスとしてＮ２ガスを９．５ Ｘ Ｉ
Ｏ’Ｔｏｒ丁まで導入し、基材に１００Ｖの負のバイア
ス電圧をかけて２５分間蒸着を行なって本発明の試料ｌ
を得た。この試料１と同条件で、反応ガスのみＮ２−５
体積％０２混合ガスで９．５ Ｘ ］ Ｏ’Ｔｏｒｒ導
入して本発明の試料２を得た。次に、試料１と同条件で
、蒸発＋Ｊ料のみＴ１インゴットを使用して比較品１を
得た。
こうして得た試料１，２及び比較品１をオージェ分析装
置及び走査型顕微鏡にて観察した所、試料１は、１．９
μｍ膜厚で（Ｔｉ−３重量％Ｔａ）Ｎからなる被覆層の
ものであり、試料２は１．８μｍ膜厚で（Ｔｉ−３重量
％Ｔａ） ＮＯ，９７００，０３からなる被覆層のもの
で、比較品１は、２．２μｍ膜厚でＴｉＮからなる被覆
層のものであった。
置及び走査型顕微鏡にて観察した所、試料１は、１．９
μｍ膜厚で（Ｔｉ−３重量％Ｔａ）Ｎからなる被覆層の
ものであり、試料２は１．８μｍ膜厚で（Ｔｉ−３重量
％Ｔａ） ＮＯ，９７００，０３からなる被覆層のもの
で、比較品１は、２．２μｍ膜厚でＴｉＮからなる被覆
層のものであった。
この試料１，２及び比較品１を被削材ＳＵＳ ３０４、
切削速度１５Ｃ１ｍ／ｍｉｎ、送り速度０．２２ ｍｍ
１ｍ ｉ ｎ、切込み２．０ ｖａｎの切削条件で旋削
試験した所、試料１が４５分、試料２が５１分、比較晶
１が２５分で寿命になった。
切削速度１５Ｃ１ｍ／ｍｉｎ、送り速度０．２２ ｍｍ
１ｍ ｉ ｎ、切込み２．０ ｖａｎの切削条件で旋削
試験した所、試料１が４５分、試料２が５１分、比較晶
１が２５分で寿命になった。
実施例２
ＣＴＳ規格ＫＩＯ相当の超硬合金で作成した５ＮＰＡ４
３２形状の基材を実施例Ｉと同様にして、イオンプレー
テインダの反応容器内を真空排気し、５００℃に昇温し
て０．０５ＴｏｒｒのＡｒガスで５分間ボンバードした
。次いで蒸発材料として５重量％Ｔａを含有したＴｉイ
ンゴットをＥＢガンで５ＫＶ、０、６ Ａの条件で蒸発
イオン化させ、反応ガスとしてＮ２ガヌを７ Ｘ ］
Ｏ’Ｔｏｒｒになるまで導入し、暴利に５００Ｖの負の
バイアス電圧をかけて３５分間蒸着を行なって本発明の
試料３を得た。比較として試料３と同条件で蒸発材料の
みＴ１インゴットを使用した比較部２を得た。この試料
３及び比較部２をオージェ分析装置及び走査型顕微鏡に
て観察した所、試料３は、２．５μｍ膜厚で（Ｔｉ−５
重量％Ｔａ）Ｎからなる被覆層のものであり、比較部２
は、３．３μｍ膜厚でＴｉＮからなる被覆層のものであ
った。
３２形状の基材を実施例Ｉと同様にして、イオンプレー
テインダの反応容器内を真空排気し、５００℃に昇温し
て０．０５ＴｏｒｒのＡｒガスで５分間ボンバードした
。次いで蒸発材料として５重量％Ｔａを含有したＴｉイ
ンゴットをＥＢガンで５ＫＶ、０、６ Ａの条件で蒸発
イオン化させ、反応ガスとしてＮ２ガヌを７ Ｘ ］
Ｏ’Ｔｏｒｒになるまで導入し、暴利に５００Ｖの負の
バイアス電圧をかけて３５分間蒸着を行なって本発明の
試料３を得た。比較として試料３と同条件で蒸発材料の
みＴ１インゴットを使用した比較部２を得た。この試料
３及び比較部２をオージェ分析装置及び走査型顕微鏡に
て観察した所、試料３は、２．５μｍ膜厚で（Ｔｉ−５
重量％Ｔａ）Ｎからなる被覆層のものであり、比較部２
は、３．３μｍ膜厚でＴｉＮからなる被覆層のものであ
った。
この試料３及び比較部２を被削材ＦＣ３５、切削速度１
６０ｍ／ｍｉｎ、送り速度０．３ ｔｕｒｎ／’ ｒｅ
ｖ、切込み２．０朋、切削時間２０ｍ１ｎの切削条件で
旋削試験した所、試料３の平均逃げ面摩耗量が０，１１
間に対して比較部２の平均逃げ面摩耗量が０，２４ｊｌ
ｈｍであった。
６０ｍ／ｍｉｎ、送り速度０．３ ｔｕｒｎ／’ ｒｅ
ｖ、切込み２．０朋、切削時間２０ｍ１ｎの切削条件で
旋削試験した所、試料３の平均逃げ面摩耗量が０，１１
間に対して比較部２の平均逃げ面摩耗量が０，２４ｊｌ
ｈｍであった。
実施例３
Ｓ Ｋ Ｉ−（９種相当の高速度鋼からなるψ６で４枚
刃のエンドミルを洗浄後ＨＣＤ型イオンブレーティング
装置の反応容器内にセットし、その容器内を真空排気後
４８０″Ｃ＋こ加熱した。次いで容器内をＡｒガスで０
．２ Ｔｏｒｒとし、暴利を５００ Ｖの負のバイアス
電圧、ｌＡの条件で７分間ボンパートシた。ＨＣＤ、型
ＥＢガンにより３５Ｖ、４５０ Ａで２重量％Ｔａを含
有したＴｉインゴットからなる蒸発材料を蒸発イオン化
させ、反応ガスとしＮ２−１０体積％０２を導入し、９
．５ＸＩＯ’Ｔｏｒｒの圧力のもとで基材に２０Ｖの負
のバイアス電圧をかけながら１５分間蒸着して本発明の
試料４を得た。なお蒸着処理中ガス圧は、 ２．５ＸＩ０．３〜６．５ｘｌＯ’Ｔｏｒｒに変動させ
た。
刃のエンドミルを洗浄後ＨＣＤ型イオンブレーティング
装置の反応容器内にセットし、その容器内を真空排気後
４８０″Ｃ＋こ加熱した。次いで容器内をＡｒガスで０
．２ Ｔｏｒｒとし、暴利を５００ Ｖの負のバイアス
電圧、ｌＡの条件で７分間ボンパートシた。ＨＣＤ、型
ＥＢガンにより３５Ｖ、４５０ Ａで２重量％Ｔａを含
有したＴｉインゴットからなる蒸発材料を蒸発イオン化
させ、反応ガスとしＮ２−１０体積％０２を導入し、９
．５ＸＩＯ’Ｔｏｒｒの圧力のもとで基材に２０Ｖの負
のバイアス電圧をかけながら１５分間蒸着して本発明の
試料４を得た。なお蒸着処理中ガス圧は、 ２．５ＸＩ０．３〜６．５ｘｌＯ’Ｔｏｒｒに変動させ
た。
比較用として、試料４とほぼ同条件で反応ガスのみＮ２
にして同形状のエンドミルからなる比較部３を得た。
にして同形状のエンドミルからなる比較部３を得た。
この試料４、比較部３及び未処理の高速度鋼を被削材３
５５Ｃ１切削速度４１ｍ／ｍｉｎ、送り速度０．０９
ａｍ／ ｒｅｖ、切込み深さ９ｍｍ、切込み幅０６朋の
条件で乾式切削した。その結果、未処理の高速度鋼は２
５分で切屑が赤色になり切削困難であった。又、比較部
３は、３０分切削で被覆層の剥離から刃先摩耗を生じて
工具先端が溶解状の折損になったのに対し、試料４は１
２０分切削後も逃げ面摩耗量が０． ］ ３’ｍ〃＋で
正常摩耗であった。試験後、オージェ分析装置及び走査
型顕微鏡にて観察した所、試料４は、（Ｔｉ 、Ｔａ
）ＮＯ被覆層が１５層に分かれた多重層で、全膜厚が１
．９μｍであった。比較部３はＴｉＮ被覆層で膜厚が２
μｍであった。
５５Ｃ１切削速度４１ｍ／ｍｉｎ、送り速度０．０９
ａｍ／ ｒｅｖ、切込み深さ９ｍｍ、切込み幅０６朋の
条件で乾式切削した。その結果、未処理の高速度鋼は２
５分で切屑が赤色になり切削困難であった。又、比較部
３は、３０分切削で被覆層の剥離から刃先摩耗を生じて
工具先端が溶解状の折損になったのに対し、試料４は１
２０分切削後も逃げ面摩耗量が０． ］ ３’ｍ〃＋で
正常摩耗であった。試験後、オージェ分析装置及び走査
型顕微鏡にて観察した所、試料４は、（Ｔｉ 、Ｔａ
）ＮＯ被覆層が１５層に分かれた多重層で、全膜厚が１
．９μｍであった。比較部３はＴｉＮ被覆層で膜厚が２
μｍであった。
実施例４
ＣＩ’Ｓ規格ＫＩＯ相当の超硬合金で作成したミクロン
トリルＬＡジレ負３０°、先端角１２０°、刃先直径０
．５０層ｍｍ） を基材にして蒸発材料に５重量％Ｔａ
を含んだＴｉインゴット、反応ガスにＮ２を７ｘ１０−
４Ｔｏｒｒからなる条件以外は、実施例１の試料Ｉと同
条件で基材表面に被覆層を形成した本発明の試料５を得
た。比較用として、同じミクロントリルを基材として実
施例１の比較部１と同条件で基材表面に被覆層を形成し
た比較部４を得た。
トリルＬＡジレ負３０°、先端角１２０°、刃先直径０
．５０層ｍｍ） を基材にして蒸発材料に５重量％Ｔａ
を含んだＴｉインゴット、反応ガスにＮ２を７ｘ１０−
４Ｔｏｒｒからなる条件以外は、実施例１の試料Ｉと同
条件で基材表面に被覆層を形成した本発明の試料５を得
た。比較用として、同じミクロントリルを基材として実
施例１の比較部１と同条件で基材表面に被覆層を形成し
た比較部４を得た。
この試料５と比較部４を使用して、被削拐が銅板とエポ
キシ板からなる多層基板（厚さ１６朋）を３枚重ねて、
切削速度２００ｍ／ｍｊｎ、送り速度０．０５ ｒｎｍ
／ｒｅｖ乾式で穴あけ加工試験を行なった結果、試料
５は、５２，０００個の穴あけ加工ができたのに対し、
比較部４は３９，０００個の穴あけ加工で寿命になった
。
キシ板からなる多層基板（厚さ１６朋）を３枚重ねて、
切削速度２００ｍ／ｍｊｎ、送り速度０．０５ ｒｎｍ
／ｒｅｖ乾式で穴あけ加工試験を行なった結果、試料
５は、５２，０００個の穴あけ加工ができたのに対し、
比較部４は３９，０００個の穴あけ加工で寿命になった
。
実施例５
ＣＩＳ規格Ｐ３０相当の超硬合金で作成した５ＮＰ４３
２形状の基材を実施例と同様にして、蒸発材料、反応ガ
ス、蒸着時間を第１表のようにして基材表面に被覆層を
形成させた。こうして得た被覆硬質合金の被覆層をオー
ジェ分析装置及び走査型顕微鏡で観察した結果を第２表
に示した。又、これらの被覆硬質合金を被削材５４５Ｃ
１切削速度１６０ｍ／ｍｉｎ、送り速！ ０．３５ ａ
ｍ／ ｒｅｖ 、切込み１〜３ｍｍ、切削時間３０．ｍ
ｉｎ の条件で乾式切削によりシャフトの外径倣い切削
を行ない、その結果を第２表に示した。
２形状の基材を実施例と同様にして、蒸発材料、反応ガ
ス、蒸着時間を第１表のようにして基材表面に被覆層を
形成させた。こうして得た被覆硬質合金の被覆層をオー
ジェ分析装置及び走査型顕微鏡で観察した結果を第２表
に示した。又、これらの被覆硬質合金を被削材５４５Ｃ
１切削速度１６０ｍ／ｍｉｎ、送り速！ ０．３５ ａ
ｍ／ ｒｅｖ 、切込み１〜３ｍｍ、切削時間３０．ｍ
ｉｎ の条件で乾式切削によりシャフトの外径倣い切削
を行ない、その結果を第２表に示した。
以下余白
〔産業上の利用可能性〕
以上の説明から、本発明の表面被覆硬質合金は、機械的
な耐摩耗性及び熱的な耐摩耗性をこすぐれると共に被覆
層で生ずるような耐微少チッピング性−にもすぐれ、し
かも基材と被覆層との付着強度の高い被覆硬質合金であ
ることからヌリツター、裁断刃のような切断工具、グイ
、パンチのような剪断工具、ワークレスト、ガイドブツ
シュなどの機械部品治工具、バルブ、メカニカルシール
なとの耐摩、耐食性部品といった広い範囲の耐摩耗用工
具、並びに旋削工具、フライヌ工具及びエンドミノペ
リーマ、ドリルなどの穴あけ工具といった切削用工具と
して適用できる産業」１有用な材料及びその製造方法で
ある。
な耐摩耗性及び熱的な耐摩耗性をこすぐれると共に被覆
層で生ずるような耐微少チッピング性−にもすぐれ、し
かも基材と被覆層との付着強度の高い被覆硬質合金であ
ることからヌリツター、裁断刃のような切断工具、グイ
、パンチのような剪断工具、ワークレスト、ガイドブツ
シュなどの機械部品治工具、バルブ、メカニカルシール
なとの耐摩、耐食性部品といった広い範囲の耐摩耗用工
具、並びに旋削工具、フライヌ工具及びエンドミノペ
リーマ、ドリルなどの穴あけ工具といった切削用工具と
して適用できる産業」１有用な材料及びその製造方法で
ある。
特許出願人 東芝タンガロイ株式会社
手続補正書（自発）
昭和４７年 ／／月２／日
特許庁長官 志賀 学 殿
１、事件の表示
特願昭５９−１０４２２２号
２、発明の名称
表面被覆硬質合金及びその製造方法
３、補正をする者
事件との関係 特許出願人
神奈川県用崎市幸区塚越１丁目７番地
５、補正の対象
ｒ明細書の特許請求の範囲の欄１
６、補正の内容
特許請求の範囲の第１項に「窒酸化物Ｊの４字を追加し
、別紙のとおりとする。
、別紙のとおりとする。
２、特許請求の範囲
（１） 超硬合金、サーメット又は鉄系材料からなる基
材の表面に被覆層を形成してなる被覆硬質合金において
、 前記被覆層は９５重量％〜９９．５重量％のチタンと０
．５〜５重量％のタンタル、ニオブ、バナジウム、タン
グステン、モリブデン及びり°ロムの中の少なくとも１
種の炭化物、窒化物、炭窒化物、炭酸化物、窒酸化物又
は炭窒酸化物の中の１種の単層もしくは２種以上の多重
層であることを特徴とする表面被覆硬質合金。
材の表面に被覆層を形成してなる被覆硬質合金において
、 前記被覆層は９５重量％〜９９．５重量％のチタンと０
．５〜５重量％のタンタル、ニオブ、バナジウム、タン
グステン、モリブデン及びり°ロムの中の少なくとも１
種の炭化物、窒化物、炭窒化物、炭酸化物、窒酸化物又
は炭窒酸化物の中の１種の単層もしくは２種以上の多重
層であることを特徴とする表面被覆硬質合金。
（２） 上記被覆層はチタンとタンタル、ニオブ、バナ
ジウム、タングステン、モリブデン及びクロムの中の少
なくとも１種とを合計した金属元素１モルに対して炭素
、窒素及び酸素の少なくとも１種の非金属元素の合計が
０．７〜１モルの比率にあることを特徴とする特許請求
の範囲第１項記載の表面被覆硬質合金。
ジウム、タングステン、モリブデン及びクロムの中の少
なくとも１種とを合計した金属元素１モルに対して炭素
、窒素及び酸素の少なくとも１種の非金属元素の合計が
０．７〜１モルの比率にあることを特徴とする特許請求
の範囲第１項記載の表面被覆硬質合金。
（３） 上記被覆層はチタンとタンタルとの窒酸化物か
らなる０、１〜１０Ｂｍ層厚の単層もしくは多重層で、
かつ前記窒酸化物中の非金属元素のモル比率が窒素０．
７〜０．９９対酸素０．０１〜０．３であることを特徴
とする特許請求の範囲第１項又は第２項の記載の表面被
覆硬質合金。
らなる０、１〜１０Ｂｍ層厚の単層もしくは多重層で、
かつ前記窒酸化物中の非金属元素のモル比率が窒素０．
７〜０．９９対酸素０．０１〜０．３であることを特徴
とする特許請求の範囲第１項又は第２項の記載の表面被
覆硬質合金。
（４） グロー放電を発生させた容器内でチタンとタン
タル、ニオブ、バナジウム、タングステン、モリブデン
及びクロムの中の少′なくとも１種とからなる混合物又
は合金を蒸発イオン化させた後、前記容器内に不活性ガ
ス、Ｈ２、ＮＨａ 。
タル、ニオブ、バナジウム、タングステン、モリブデン
及びクロムの中の少′なくとも１種とからなる混合物又
は合金を蒸発イオン化させた後、前記容器内に不活性ガ
ス、Ｈ２、ＮＨａ 。
Ｃ２Ｈ２、Ｎ２０．ＣＨａ 、Ｈ２０，ＣＯ２。
ＣＯ，Ｏ２の少なくとも１種のガスを導入して、該ガス
の圧力１０−１〜１０−６Ｔａｒｔ温度１００〜６５０
℃で超硬合金、サーメット又は鉄系材料からなる基材の
表面にチタン９５重量％〜９９．５重量％とタンタル、
ニオブ、バナジウム、タングステン、モリブデン及びク
ロムの中の少なくとも１種０．５重量％゛〜５重景％と
からなる炭化物、窒化物、炭窒化物、炭酸化物、窒酸化
物又は炭窒酸化物の中の１種の単層もしくは２種以上の
多重層の被覆層を形成することを特徴とする表面被覆硬
質合金の製造方法。
の圧力１０−１〜１０−６Ｔａｒｔ温度１００〜６５０
℃で超硬合金、サーメット又は鉄系材料からなる基材の
表面にチタン９５重量％〜９９．５重量％とタンタル、
ニオブ、バナジウム、タングステン、モリブデン及びク
ロムの中の少なくとも１種０．５重量％゛〜５重景％と
からなる炭化物、窒化物、炭窒化物、炭酸化物、窒酸化
物又は炭窒酸化物の中の１種の単層もしくは２種以上の
多重層の被覆層を形成することを特徴とする表面被覆硬
質合金の製造方法。
（５） 上記グロー放電を発生させた容器がイオンブレ
ーティング装置であることを特徴とする特許請求の範囲
第４項記載の表面被覆硬質合金の製造方法。
ーティング装置であることを特徴とする特許請求の範囲
第４項記載の表面被覆硬質合金の製造方法。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （］） 超硬合金、サーメット又は鉄系材料からなる暴
利の表面に被覆層を形成してなる被覆硬質合金において
、 前記被覆層は９５重量％〜９９５重量％のチタンと０．
５〜５重量％のタンタル、ニオブ、バナジウム、タング
ステン、モリブデン及びクロムの中の少なくとも１種の
炭化物、窒化物、炭窒化物、炭酸化物又は炭窒酸化物の
中の１種の単層もしくは２種以上の多重層であることを
特徴とする表面被覆硬質合金。 （２）上記被覆層はチタンとタンタル、ニオブ、バナジ
ウム、タングステン、モリブデン及びクロムの中の少な
くとも１種とを合計した金属元素１モルに対して炭素、
窒素及び酸素の少なくとも１種の非金属元素の合計が０
．７〜１モルの比率にあることを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載の表面被覆硬質合金。 （３）上記被覆層はチタンとクンタルとの窒酸化物から
なる０１〜１０μｍ層厚の単層もしくは多重層で、かつ
前記窒酸化物中の非金属元素のモル比率が窒素０．７〜
０．９９対酸素０．０１〜０３であることを特徴とする
特許請求の範囲第１項又は第２項記載の表面被覆硬質合
金。 （４）グロー放電を発生させた容器内でチタンとタンタ
ル、ニオブ、バナジウム、タングステン、モリブデン及
びクロムの中の少なくとも１種とからなる混合物又は合
金を蒸発イオン化させた後、前記容器内に不活性ガス、
Ｈ２，ＮＨ４，Ｃ２Ｈ２，Ｎ２０゜ＣＨ４，Ｈ２０，Ｃ
Ｏ２，Ｃ０，０２の少なくとも１種のガスを導入して、
該ガスの圧力１０−１〜１Ｏ−６Ｔｏｖｒ温度１００〜
６５０℃で超硬合金、サーメット又は鉄系材料からなる
暴利の表面にチタン９５重量％−・９９５重量％とタン
クル、ニオブ、バナ／ウム、タングステン、モリブデン
及びクロムの中の少なくとも１種０５重量％〜５重量％
とからなる炭化物、窒化物、炭窒化物、炭酸化物、窒酸
化物又は炭窒酸化物の中の１種の単層もしくは２種以上
の多重層の被覆ノ・１りを形成することを特徴とする表
面被覆硬質合金の製造方法。 （５）」−記グロー放電を発生させた容器がイオンブレ
ーティング装置であることを特徴とする特許請求の範囲
第４項記載の表面被覆硬質合金の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10422284A JPS60248879A (ja) | 1984-05-23 | 1984-05-23 | 表面被覆硬質合金及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10422284A JPS60248879A (ja) | 1984-05-23 | 1984-05-23 | 表面被覆硬質合金及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60248879A true JPS60248879A (ja) | 1985-12-09 |
| JPH0582471B2 JPH0582471B2 (ja) | 1993-11-19 |
Family
ID=14374931
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10422284A Granted JPS60248879A (ja) | 1984-05-23 | 1984-05-23 | 表面被覆硬質合金及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60248879A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6365079A (ja) * | 1986-09-04 | 1988-03-23 | Mitsubishi Metal Corp | 耐欠損性のすぐれた切削工具用表面被覆硬質合金 |
| US4753854A (en) * | 1986-05-28 | 1988-06-28 | Vsesojuzny-Nauchno Issledovatelsky Instrumentalny Institut | Wear-resistant coating of cutting tool and method of applying same |
| JPH0238585A (ja) * | 1988-06-14 | 1990-02-07 | Gte Lab Inc | 耐摩耗性物品及び製造方法 |
| JPH02200783A (ja) * | 1989-01-30 | 1990-08-09 | Daido Steel Co Ltd | 表面硬化した金型材 |
| US5135801A (en) * | 1988-06-13 | 1992-08-04 | Sandvik Ab | Diffusion barrier coating material |
| US5981049A (en) * | 1996-12-04 | 1999-11-09 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Coated tool and method of manufacturing the same |
| US6296928B1 (en) | 1998-10-27 | 2001-10-02 | Mmc Kobelco Tool Co., Ltd. | Hard coating coated member having excellent wear resistance |
| US6887562B2 (en) * | 2000-11-16 | 2005-05-03 | Hugosson H{Dot Over (Akan | Surface coating of a carbide or a nitride |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58120434A (ja) * | 1982-01-14 | 1983-07-18 | Mitsubishi Metal Corp | 表面反応層を有する切削用サ−メツトチツプおよびその製造法 |
-
1984
- 1984-05-23 JP JP10422284A patent/JPS60248879A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58120434A (ja) * | 1982-01-14 | 1983-07-18 | Mitsubishi Metal Corp | 表面反応層を有する切削用サ−メツトチツプおよびその製造法 |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4753854A (en) * | 1986-05-28 | 1988-06-28 | Vsesojuzny-Nauchno Issledovatelsky Instrumentalny Institut | Wear-resistant coating of cutting tool and method of applying same |
| JPS6365079A (ja) * | 1986-09-04 | 1988-03-23 | Mitsubishi Metal Corp | 耐欠損性のすぐれた切削工具用表面被覆硬質合金 |
| US5135801A (en) * | 1988-06-13 | 1992-08-04 | Sandvik Ab | Diffusion barrier coating material |
| JPH0238585A (ja) * | 1988-06-14 | 1990-02-07 | Gte Lab Inc | 耐摩耗性物品及び製造方法 |
| JPH02200783A (ja) * | 1989-01-30 | 1990-08-09 | Daido Steel Co Ltd | 表面硬化した金型材 |
| US5981049A (en) * | 1996-12-04 | 1999-11-09 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Coated tool and method of manufacturing the same |
| US6296928B1 (en) | 1998-10-27 | 2001-10-02 | Mmc Kobelco Tool Co., Ltd. | Hard coating coated member having excellent wear resistance |
| US6887562B2 (en) * | 2000-11-16 | 2005-05-03 | Hugosson H{Dot Over (Akan | Surface coating of a carbide or a nitride |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0582471B2 (ja) | 1993-11-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4576638B2 (ja) | 表面被覆切削工具 | |
| US4450205A (en) | Surface-coated blade member of super hard alloy for cutting tools and process for producing same | |
| JP5662680B2 (ja) | 表面被覆切削工具 | |
| US4337300A (en) | Surface-coated blade member for cutting tools and process for producing same | |
| RU2466828C2 (ru) | Режущий инструмент | |
| EP2636764B1 (en) | Nanolaminated coated cutting tool | |
| US4753854A (en) | Wear-resistant coating of cutting tool and method of applying same | |
| US8389115B2 (en) | Thermally stabilized (Ti,Si)N layer for cutting tool insert | |
| JP3963354B2 (ja) | 被覆切削工具 | |
| KR101079902B1 (ko) | 표면 피복 절삭 공구 | |
| KR101082655B1 (ko) | 표면 피복 절삭 공구 | |
| JPS60248879A (ja) | 表面被覆硬質合金及びその製造方法 | |
| US4970092A (en) | Wear resistant coating of cutting tool and methods of applying same | |
| US4374685A (en) | Method of making a coated cutting tip | |
| JP5065758B2 (ja) | 被覆切削工具 | |
| CN114502774A (zh) | 涂层切削刀具 | |
| JP5995091B2 (ja) | 付着強度と耐チッピング性にすぐれた表面被覆切削工具 | |
| JPH04297568A (ja) | 耐摩耗性のすぐれた表面被覆部材及び皮膜形成方法 | |
| JPH10317123A (ja) | 結晶配向性硬質被覆部材 | |
| JP3358696B2 (ja) | 高強度被覆体 | |
| JP3333080B2 (ja) | 整合性界面を有した高強度被覆部材 | |
| JPS61104078A (ja) | 硬質被覆焼結合金及びその製造方法 | |
| JPH07145483A (ja) | 耐摩耗性被覆部材 | |
| JP2019118995A (ja) | 表面被覆切削工具 | |
| JP3347244B2 (ja) | 高靭性被覆材料 |