JPS605883A - 被覆炭化物合金製切削工具植刃 - Google Patents

被覆炭化物合金製切削工具植刃

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JPS605883A
JPS605883A JP59086080A JP8608084A JPS605883A JP S605883 A JPS605883 A JP S605883A JP 59086080 A JP59086080 A JP 59086080A JP 8608084 A JP8608084 A JP 8608084A JP S605883 A JPS605883 A JP S605883A
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 本発明は改良された被覆炭化物合金製切削工具植刃に関
するもので、更に詳しく言えば、具体およびその上に配
置された３層の被膜から成る植刃に関する。基体上の内
層および外層は窒化物材料から成っている。中間層は融
資の耐摩耗性炭化物材料から成り、そして内層はコバル
ト焼結炭化物製具体中のコバルト濃縮領域と強力して他
の２種を一層効果的に指示する。
発明の分野 被覆焼結炭化物合金製植刃は、数多くの金属切削用途に
おいて多年にわたり効果的に使用されてきた。基本的に
見れば、かかる植刃は化学的蒸着法（ＣＶＤ法）により
焼結炭化タングステン（ＷＣ）合金のごとき硬質金属材
料製の基本表面上にたとえば炭化チタン（ＴｉＣ）のご
とき硬質の耐度耗性材料の薄層または被膜を設置して成
る複合材料である。場合によっては、ＴｉＣ層と共に、
たとえば窒化チタン（ＴｉＮ）のごとき各種材料の下層
および窒化チタンや酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）な
どの上層が基体上に設置される。このような多層被膜を
具備した植刃は広範囲の全屈切削用途において使用され
ているのであつて、個々の金属切削用途に適合するよう
に各種の層および材料を選択することができる。
先行技術の説明 被覆焼結炭化物合金製工具および植刃の製造に際しては
、幾つかの化学的および物理的要求条件が存在する。使
用する被膜は、様々な金属切削および耐摩耗用途におい
て化学的に安定であると同時に物理的な耐摩耗性を有し
ていなければならない。また、かかる被膜は容易に剥げ
落ちたり割れたりしてはならず、しかも植刃の基体に強
固に接合されかつそれによって指示されなければならな
いから、被膜の組成および厚さは極めて重量である。当
業界においては、炭化チタン（ＴｉＣ）層、窒化チタン
（ＴｉＮ）層、炭窒化ブタン（ＴｉＣＮ）層および酸化
アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）層を様々な順序で組合わせ
た多数の構造物が知られている。
とは言え、主たる耐摩耗層としくは炭化チタン（ＴｉＣ
）が有力であると認められるに至った。それ故、様々な
方法により各種の基本体に炭化チタン層を設置して硬質
の耐摩耗面を形成することが試みられてきた。
２種以上の相異なる層が存在する場合、構造的な見地か
ら考えると、第１の層を構成する材料の種類および第１
の層と焼結炭化物合金製基体との支持関係が極めて重要
である。また、最も重要な層はＴｉＣ層であるから、そ
れと焼結炭化動金製具体との関係も肝要である。このよ
うな理由から、ＴｉＣ層は焼結炭化物合金製基体に隣接
する薄層として設置されるのが通例である。特に、Ｔｉ
Ｃを含有する基体を使用すれば、両方の炭化物同士の親
和性が多少とも利用されることになる。主たる硬質耐摩
耗性としてＴｉＣ層が優れていることが認められたため
、一層厚いＴｉＣ層を形成したり、またＴｉＣ層の効果
を助長するその他の材料の追加層を形成したりするため
の方法や手段にも幾分かの注意が払われた。しかしなが
ら、複数の層や厚い層を使用した結果は構造弱体化させ
ることになるのが普通である。
焼結炭化物合金製基体上に硬質の耐摩耗性外層を適切に
支持すること並びに複数の層や厚い層を効果的に支持す
ることに関する最近の改良点としては、各隣接層からの
成分を含有した遷移領域を成す接合部を形成して層間の
冶金的な段階移行に実現することが挙げられる。コバル
ト焼結炭化物合金製基体の場合、このような段階移行は
炭化物合金製具体の他の部分よりも高い平均濃度でコバ
ルトを含有する表面のコバルト濃縮領域によって実現さ
れる。かかるコバルト濃縮領域を使用すれば、改善され
た強度および接合特性を与えるばかりでなく、ＴｉＣ以
外の材料から成る第１の層を併用してその他の層の密着
性を向上させるためにも役立つことが判明しくいる。
発明の概要 本発明の好適な実施の態様に従えば、コバルト焼結炭化
物合金製基体中の脱炭されたコバルト濃縮領域上に配置
された第１の薄いＴｉＮ層を使用する改良された高強度
の植刃が提供される。このような構成によれば、ＴｉＣ
中間層およびＴｉＮまたはＡｌ２Ｏ３外層を含みかつＴ
ｉＣ中間が増大した厚さを有するような多層被膜も一層
効果的に支持される。
添加の図面を参照しながら以下の説明を考察すれば本発
明は一層良く理解されよう。
発明の説明 コバルト濃縮および脱炭を施したコバルト焼結炭化タン
グステン合金の表面上にＴｉＮ、ＴｉＣおよびＴｉＮま
たはＡｌ２Ｏ３から成る少なくとも３層の被脱を設置し
て成るＴｉＣおよびＴｉＮ被覆炭化物合金製植刃は、比
較金属切削試験において驚くべき改善を示した。
第１図に示されるような本発明の好適な実施の態様にお
いては、切削工具植刃の改善に寄与する３つの相互に関
連した重要な因子が存在する。一例について述べれば、
本発明の植刃は（ａ）焼結炭化物合金製基体の脱炭され
たコバルト濃縮領域１１、（ｂ）薄いＴｉＮ下層１２並
びに（ｃ）厚いＴｉＣ層１３および薄いＴｉＮ層１４を
含んでいて、それによりＴｉＮ、ＴｉＣおよびＴｉＮか
ら成る３層被膜が形成されている。ＴｉＣ層の厚さは６
．０〜１２．０μの範囲内にあるのに対し、ＴｉＮ下層
の厚いは０．１０〜３．０μである。外側のＴｉＮ層は
Ａｌ２Ｏ３層で置き換ええることができ、更にそのＡｌ
２Ｏ３層をＴｉＮ層で被覆することもできる。
本発明の焼結炭化物合金製基体としては、様々へ組成を
持った多数の焼結炭化物合金製基体が使用できるが、好
ましくは２〜５（重量）％のＴｉＣ、５〜１０（重量）
％のＴａＣ、５〜１０（重量）％のＣｏおよび残部のＷ
Ｃから成るコバルト焼結炭化タングステン合金製基体が
使用される。かかる基体を製造するには、粉末を混合し
、圧縮成形し、次いでコバルト相の融点より高い温度で
焼結することから成る通常の粉末冶金技術を使用すれば
よい。
本発明の基体は、それの外面または外面に隣接した部位
にコバルト濃縮領域を有している。従来のコバルト濃縮
の実例は、いずれも本発明の場合と同じ譲受人に譲渡さ
れたゲッツェル（Ｇｏｃｔｚｅｌ）の米国特許第４５９
，２８６号明細書中に見出される。一例について述べれ
ば、コバルト焼結炭化物合金製植刃を基体中のコバルト
の融点より高い温度に暴露することにより、コバルトが
表面領域に移行または拡散するのである。こうして表面
に得られたコバルト濃縮領域は、本発明の植刃の構造的
結合性をもたらす重要な因子の１つである。かかるコバ
ルト濃縮領域は、基体とそれに隣接する鉄膜との界面の
硬度特性を変化させると共に、一層強靱な表面を与える
。
切削工具業界においてはまた、高温拡散あるいは高温融
解移動によってコバルトを表面に移行させる工程を含む
その他各種の方法によってもコバルト濃縮領域が得られ
ることが知られている。とは言え、かかるコバルト濃縮
領域の全てが切削工具植刃に対し同じ最終結果を付与す
るわけではない。コバルト濃縮の種類および隣接する表
面の種類が極めて重要である。たとえば、被膜と直接に
統合すべき基体の最外面の全域にわたってコバルト層が
存在することは望ましくない。かかるコバルト層は形成
させないようにするか、あるいは被膜を設置する前に取
除くようにすべきである。更にまた、本発明の目的にと
っては、コバルト濃縮領域中のコバルト含量は基体中の
平均コバルト含量の少なくとも約２倍でなければならな
い。好適な実例としては、深さ２０μで２〜３倍の濃縮
度を有するようなコバルト濃縮領域が挙げられる。なお
、コバルト濃縮領域全体の深さは５０〜７５μにまで達
していてもよい。
コバルト濃縮領域を形成する方法の１として、圧縮成形
および焼結に先立って元来の焼結炭化物合金粉末混合物
中にある種の化合物を添加する方法がある。かかる化合
物とは、反応の結果としく、炭化タングステン（ＷＣ）
およびコバルト（Ｃｏ）から成る表面領域並びにＷＣお
よびＣｏに加えて第（Ｃ、Ｎ）を含有しかつ面心立方晶
系の結晶構造を通例有する硬質のＢ−１形固溶体相とし
て定義される部分を含有する硬質の内部領域を形成する
ようなものである。この点に関しては、トピオカの米国
特許第４１５０１９５および４２７７２８３号明細書を
参照していた。たとえば、焼結炭化物合金組成中のＴｉ
Ｃが固溶体としてのＴｉＣＮで置換される。かかる材料
を真空中で焼結すれば、いわゆる立方晶系のＢ−１相が
欠如し、その結果としてコバルトおよび炭化タングステ
ンの濃縮された表面領域が得られるのである。その順序
は、ＴｉＣＮを含有するＢ−１形固溶体相が真空中で分
解されてチタンを生成し、そして液体コバルト中に可溶
のチタンが基体の内部へ輸送されることになると信じら
れる。
上記のヨーへの米国特許出願に基づく改良法に従えば、
植刃を製造するための焼結操作中に窒素で処理すること
により、その中に含有される（Ｗ、Ｔｉ）Ｃが窒化され
る。焼結リイクル中の加熱工程、特に約２０〜約１８０
分間にわたって約１２００〜１３００℃の温度に保持す
る工程に際し、焼結炉内に窒素ガスが導入される。ある
いはまたは、最初に１２００〜１３００℃に保持した後
、窒素中においてそれより高い温度に保持してもよい。
このような焼結サイクルにおいて、窒素導入後に植刃を
真空条件に暴露することによって窒素の核酸が促進され
る。このようにして生じた窒素勾配によってコバルト濃
縮領域が規定されるのである。この場合、窒素圧、保持
温度および保持時間の諸条件を変えれば、Ｂ−１相欠乏
の深さ並びにコバルト濃縮の程度および深さが変化する
。下記の実施例によれば、（公称コバルト濃度６％の組
成物中において）約１５％のコバルト富化を有する深さ
４０μまでのコバルト濃縮領域が形成された。なお、コ
バルト濃縮領域とは値刃中の他の部分における平均量よ
り１５％以上多い量のコバルトを含有する領域として定
義される。次の参考例１はヨーへの方法の代表的な実施
例を引用したものである。
参考例１ ８３．０（重量）％のＷＣ、６（重量）％のＴａＣ、６
（重量）％のＣｏおよび５．０（重量）％の（Ｗ０．５
Ｔｉ０．５）Ｃから成る粉末圧縮体を真空結晶炉内の炭
素被覆黒鉛棚上に配置した。かかる圧縮体を情報に従い
加熱してワックスを除去し、次いで１２６０℃まで昇温
した。それを１２６０℃に保持しながら、窒素ガスを３
リットル／分の速度で６００Ｔｏｒｒに達するまで導入
した。かかる処理を４５分間にわたって行った後、窒素
ガスを排出し、それから炉内温度を１４４５℃に上昇さ
せて１００分間にわたる焼結を行なった。その際には、
窒素を核酸させると同時にコバルトの損失を制御するた
め、２Ｔｏｒｒの圧力を有するアルゴンを導入した。こ
うして得られた植刃を自然な冷却速度（２０〜３０℃／
分）で放冷した。”第１図”の顕微鏡写真を見れば、深
さ３０μのＢ−１相の欠如およびコバルト濃度の増大を
示す表面領域が得られたことがわかる。”第２図”には
また、走査電子顕微鏡内におりるエネルギー分散Ｘ線分
析によって測定されたコバルトおよびチタン含量を表面
からの深さに対してプロットしたグラフが示されている
。コバルトはチタン（Ｂ−１相）が欠如した領域内にお
いて１０％のピーク濃度にまで濃縮されている。
ヨーへの方法の利点は、Ｂ−１相欠如およびコバルトへ
濃縮度を独立に制御しながら焼結固定のみによってコバ
ルト濃縮領域が得られることにある。
また、かかる窒素処理法によれば、被膜の密着性を妨げ
る純粋なコバルト表面層の形成を防止することがでさや
。すなわら、植刃の外面におけるコパルトは切れ目がな
いという意味での連続した状態ではなく全域にわたって
不連続な状態を示す。
外面に沿ってのコバルトの分散状態は外面の直下におけ
るコバルトの分散状態と同様である。外面は従来の焼結
技術によって得られたものと同様に一様かつ平滑であっ
て、現行の焼結操作にそのまま適合し得る。
コバルト濃縮領域とＴｉＮ層との併用により、ある種の
多層被膜の使用が容易となる。かかる多層被膜を具備し
た植刃としては、１つ以上のＴｉＣ層および１つ以上の
ＴｉＮまたはＡｌ２Ｏ３層を様々な相合せ状態または段
階移行状態で基体上に配置したものが挙げられる。本発
明の改良された植刃の一例は、第１図に示されるごとく
、基体のコバルト濃縮領域をＴｉＮ層で被膜し、次にＴ
ｉＣ層で被覆し、そして最後にＴｉＮ層または酸化アル
ミニウム（Ａｌ２Ｏ３）層で被覆したようなものである
。
ここで第１図を見ながら説明すれば、焼結炭化タングス
テン合金から通例成る植刃１０は、上記方法のいずれか
によって形成することのできるコバルト濃縮領域１１を
含んでいる。このコバルト濃縮領域１１に隣接して厚さ
約０．１〜３．０μの薄いＴｉＮ下層１２が配置され、
その上にＴｉＣ層が配置され、次いでその上にＴｉＮま
たはＡｌ２Ｏ３層１４は配置されている。ＴｉＣ層１３
は上記の方法に従ってＴｉＮ層上に直接に設置される。
かかる構成の場合、最も重要な層はＴｉＣ層１３である
。すなわち、関連する作用の大部分を実行する層はＴｉ
Ｃ層１３なのである。
それは最も硬質の耐摩耗層であって、切削工具耐刃業界
においては不可欠の層であることが知られている。それ
故、ＴｉＣ層１３は基体に対して良好な構造的な結合性
を有すると同時にできるだけ厚いものであることが望ま
しいのである。
本発明の植刃においては、コバルト濃縮領域および当業
界において公知のＣＶＤ法によりその上に設置された薄
いＴｉＮ下層を併用することによって構造上の顕著な改
善が達成される。ＴｉＮ下層は２つの主な目的のために
役立つ。すなわら、それはコバルト濃縮領域とＴｉＣ層
との間の相互連結媒体として役立つと共に、基体中に存
在する各種物質の拡散に対する遮断層としても動く。コ
バルト濃縮領域上にＴｉＣ層を直接に設置すると、工程
の時間および温度特性に応じた程度にまでコバルト濃縮
領域の合金化が起こる。かかる合金化が起こると、切刃
に対するそれの靭性付与能力が低下してしまう。ＴｉＮ
層はこのような合金化を防止するための遮断層として役
立つのである。コバルト濃縮領域とＴｉＮ下層との間に
は良好な構造的結合性が存在するため、遥かに厚いＴｉ
Ｃ層を使用することができる。本発明におけるＴｉＮ下
層の使用はまた、コバルト濃縮領域の組成および厚さの
最適化を助けることにより、切刃の靭性と変形とのバラ
ンスをもたらすと共に本発明の植刃の有用性の範囲を広
げるものと信じられる。ＴｉＮ層上には段階移行のため
の盾を必要とすることなり、厚さ１０〜１５μものＴｉ
Ｃ層をＣＶＤ法によって設置することができる。たとえ
ば、純粋なＴｉＮ層から出光した場合でも、工程を突然
に変更してＴｉＣ層を設置し、次いで工程を突然に変更
して薄いＴｉＮ層を設置すればよいのである。なお、本
発明の実施に際しては、被膜中のＴｉＮ、ＴｉＣおよび
ＴｉＮ層の各々を独立した層として設置することが好ま
しい。
金色のＴｉＮ外層１４は識別手段としても利用できるし
、また美的な外観をも有するが、それは実利的な目的に
も役立つのである。すなわち、ＴｉＮ外層はクレータ形
成に抵抗する耐摩耗性を有することが証明できるが、こ
の点に関してはキーファー（Ｋｉｅｆｆｅｒ）の米国特
許第３７１７４９６号明細書を参照されたい。それはま
た、ＴｉＣ層よりもやや良好な滑性を有する。本発明に
おいては、ＴｉＣ層がＴｉＮ外層およびＴｉＮ下層によ
ってはさまれていることによって二段構えの滑性が得ら
れる。すなわち、最初はＴｉＣ層に対して滑性が付与さ
れ、次いでそれが摩滅した後にはＷＣ基体に対して滑性
が付与されることになる。なお、金色を呈するある種の
金属材料（例えばＺｎやＨｉｎ）またはかかる金属の炭
窒化物も使用することができる。
上記の層を蒸着するための方法は当業界において公知で
ある。ヘイル（Ｈａｌｅ）の米国特許第４２６８５６９
号明細書中には、基体上にＴｉＮおよびＴｉＣを蒸着す
るための方法が開示されている。かかる方法に従って例
示すれば、約１１００℃の温度および約１気圧の圧力を
有する炉内に焼結炭化物合金製基体を配置し、そして５
０％のＮ２、３．５％のＴｉＣｌ４および残部のＨ２か
ら成る流動雰囲気に暴露することによってＴｉＮ層が形
成される。次いで、約１１００℃の温度および約１気圧
の圧力を保持しながら、５％のＣＨ４および３．５％の
ＴｉＣｌ４を含有する流動水素雰囲気に基体を約１０分
間にわたり暴露することによってＴｉＣ層が形成される
。
蒸着によってＴｉＮ層を設置する工程に際しては、当業
界において公知のごとく基体を清浄な状態に保つことが
望ましい。すなわら、水素ガス流中において基体を約１
０００〜１０５０℃の高温に保持することによって先ず
最初にその表面を脱炭することが好ましいのである。上
記の水素ガス流には約２ｍ〜５％のＴｉＣｌ４を随意に
添加することができるが、その場合でも基体上には厚さ
約０．１〜１．０μの極めて薄い層が形成されるに過ぎ
ない。かかる層は現在のところではＴｉＣ、ＴｉＮおよ
びＴｉＣＮ中の少なくとも１種を含有する物質層である
と信じられていて、ＴｉＮ下層に対し一層良好な結合性
を付与するものと考えられる。
本発明の場合と同じ譲受人に譲渡された同時係属中のヘ
イル（Ｈａｌｅ）の米国特許出願第３３１３６７号明細
書中には、ＴｉＣ表面上にＡｌ２Ｏ３を蒸着するための
新規な方法が開示されている。ここでは、ヘイルの特許
出願明細書中の実施例１を参考例２として下記に示すこ
ととする。
参考例２ ８５．５％のＷＣ、６％のＴａＣ、２．５％のＴｉＣお
よび６％のＣｏから成りかつ厚さ５μのＴｉＣで被覆さ
れた市販の焼結炭化物白金製切削工具植刃に対し、１０
５０℃の温度および１気圧の圧力を有する炉内において
下記の操作を施した。
１、約２％のＴｉＣｌ４を含有する水素雰囲気中に２分
間保持した。
２、ＮｂＣｌ５気化器を８分で２２５°Ｆに昇温し、３
分間保持し、次いで１５分間放冷した。
３、３．５％のＣＯ２を含有する水糸雰囲気中に１分間
保持して表面を酸化した。
４、５％のＡｌＣｌ３を含有する水素雰囲気中に１０分
間保持した。
５、５％のＡｌＣｌ３および７％のＣＯ２を含有する水
素雰囲気中に６０分間間保持した。
このような処理の結果、厚さ約０．２μの接着層を介し
てＴｉＣ被覆焼結炭化物合金製基体に強固に結合した厚
さ３〜４μのＡｌ２Ｏ３層が得られた。
かかるＡｌ２Ｏ３層はＴｉＣ層の代わりとしく役立つも
のではない。これは、ＴｉＣ層の耐摩耗性を向上させか
つ支援する被膜である。本発明の実施によってもたらさ
れる構造的結合性の改善は、追加層のより効果的な使用
を可能にする。すなわら、上記のＡｌ２Ｏ３層上にＴｉ
Ｎの外層を設置することにより、構造の弱体化をもたら
すことなしにＴｉＮの通常の利点を得ることができるの
である。
次の実施例１は本発明の実施を典型的に例示するもので
ある。
実施例１ 好適なものとして上記に記載した組成を有しかつ約２０
μの深さにおいて１０〜２０（重量）％の金属コバルト
を含有するコバルト濃縮領域を持つ焼結炭化タングステ
ン合金性植刃を、炉内において流動水素ガスの存在下で
役１．５時間にわたり約９５０℃の高温に暴露すること
によって脱炭した。その後、約９５０℃の炉内温度の下
で、約５０％のＮ２約３％のＴｉＣｌ４および残部のＨ
２から成る流動雰囲気に植刃を暴露した。約１５分後、
植刃上には金色の薄くて強靭なＴｉＮ層が形成された。
かかるＴｉＮ層の厚さは約０．５〜２μであった。次い
で、約１０３０℃に昇温後、約５％のＣＨ４および約３
％のＴｉＣｌ４を含有する水素雰囲気に切換えた。約３
．５時間後、ＴｉＮ層上には厚さ約８〜１０μの強靱な
ＴｉＣ層が形成された。温度を約９５０℃に低下させた
後、約５０％のＮ２、約３％のＴｉＣｌ４および残部Ｈ
２から成る雰囲気を約１５分間にわたって使用したとこ
ろ、ＴｉＣ層上に金色のＴｉＮ層が得られた。なお、上
記置囲気の組成は容量百分率で表わされている。
上記実施例の方法に従って多数の商業用植刃を製造した
が、それらは多くの金属切削用途において効果的に使用
された。しかしながら、被覆植刃業界のこの分野におけ
る比較試験結果の多くは実験誤差の値に近いものであっ
た。それよりも良いのは寿命試験（すなわち、長期間に
わたる運転試験）であって、それによれば一貫して良好
な結果が認められた。たとえば、厚さ約７μのＴｉＣ層
を有する本発明の商業用植刃を大規模に生産し、そして
従来の植刃と比較しながら使用した。従来の植刃とは、
上記の値より小さい厚さのＴｉＣ層を有しかつ一般に顕
署なＴｉＣＮ遷移領域を層間に含むようなものであった
。６ケ月間にわたる１２５の報告例について見れば、切
削すべき材料並びに速度および送り条件に関りる比較評
価に結果は、厚いＴｉＣ層およびＴｉＮ下層を有する本
発明の植刃の方が２：１の比率で優れていた。このよう
な評価は、主として鋳鉄や合金鋼のごとき材料に関して
３００〜７００ｓｆｐｍの範囲内で行われた。
コバルト濃縮領域は従来公知の様々な方法によって形成
することができるが、水明細書中に記載されたものと少
なくとも同等なコバルト濃縮領域を使用し、次いでそれ
に隣接してＴｉＮ遷移層を設置することが好ましい。こ
のような構成によれば第２図に示されるごとく多層被膜
が効果的に支持されるのである。
すなわら、第２図は本発明の植刃の部分断面を示す顧微
鏡写真であって、上から下へ向かって淡色の薄いＴｉＮ
層１４、灰色の比較的厚いＴｉＣ層１３、淡灰色のＴｉ
Ｎ層１２およびコバルト濃縮領域１１が認められる。コ
バルト濃縮領域は、一般的に言って、暗灰色および中間
灰色の塊状粒子並びに淡灰色のコバルト部分１５を含有
するような印象を与える。
なお、コバルト部分１５はＴｉＮ層１２に隣接した部位
において一層濃縮されている。
以上、特定の実施の態様に関連して本発明を記載したが
、上記の説明に基づけば数多くの変更態様が可能である
ことが当業者にとって自明であろう。たとえば、本発明
はその他の炭化物や結合金属およびその他の金属製基体
に対しても適用することができる。それ故、前記特許請
求の範囲によって定義された本発明の範囲内に含まれる
限り、上記特定の実施の態様に様々な変形を加え得るこ
とは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の実施の一態様に基づく植刃の概略断面
図、そして第２図はコバルト濃縮領域内におけるコバル
ト分布を示す植刃の顕微鏡写真である。 図中、１０は植刃、１１はコバルト濃縮領域、１２はＴ
ｉＮ下層、１３はＴｉＣ層、そして１４はＴｉＮまたは
Ａｌ２Ｏ３層を表わす。 ＦＩＧ、１ １０゜ ＦＩＧ、２ ５００ｘ

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、耐摩耗性表面として役立つ少なくとも１つの表面を
    有するコバルト焼結炭化物合金製植刃において、前記耐
    摩耗性表面が（ａ）０〜７５μの深さにまで達しかつ本
    質的に金属状態のコバルトを基体中の平均量の少なくと
    も約２倍に等しい量で含有するコバルト濃縮領域および
    （ｂ）前記コバルト濃縮領域の外面上に配置された第１
    の薄いＴｉＮ層を含み、かつ前記コバルト濃縮領域の外
    面におけるコバルトは前記外面の直下におけるコバルト
    の分散状態と同様な分散状態を有することによって不連
    続な状態にあることを特徴とする植刃。 ２、前記コバルト濃縮領域がＴｉＮ層約２０μの深さに
    おいて約１０〜２０（重量）％の金属コバルトを含有す
    る特許請求の範囲第１項記載の植刃。 ３、前記ＴｉＮ層上にＴｉＣ層が配置されている特許請
    求の範囲第１項記載の植刃。 ４、前記コバルト濃縮領域上にＴｉＮ層が配置されてい
    る特許請求の範囲第２項記載の植刃。 ５、前記ＴｉＣ層上にＴｉＮ層が配置されている特許請
    求の範囲第３項記載の植刃。 ６、前記ＴｉＣ層上にＴｉＮ層が配置されくいる特許請
    求の範囲第４項記載の植刃。 ７、前記ＴｉＣ層上にＡｌ２Ｏ３層が配置されている特
    許請求の範囲第３項記載の植刃。 ８、前記ＴｉＣ層上にＡｌ２Ｏ３層が配置されている特
    許請求の範囲第４項記載の植刃。 ９、前記ＴｉＣの厚さが６．０〜１２．０μの範囲内に
    ある特許請求の範囲第３項記載の植刃。 １０、前記第１のＴｉＮ層の厚さが０．１〜３．０μの
    範囲内にある特許請求の範囲第３項記載の植刃。 １１、耐摩耗性表面として役立つ少なくとも１つの表面
    を有するコバルト焼結炭化物合金製植刃にあいて、前記
    耐摩耗性表面が（ａ）０〜７５μの深さにまで達しかつ
    本質的に金属状態のコバルトを基本中の平均量の少なく
    とも約２倍に等しい量で含量するコバルト濃縮領域、（
    ｂ）前記コバルト濃縮領域上に位置しかつＴｉ、ＴｉＣ
    およびＴｉＣＮの混合物から成る脱炭層並びに（ｃ）前
    記脱炭層上に配置された第１の薄いＴｉＮ層を含む、か
    つ前記コバルト濃縮領域の外面上におけるコバルトは前
    記外面の直下におけるコバルトへ分散状態と同様な分散
    状態を有することによって不連続な状態にあることを特
    徴とする植刃。 １２、（ａ）１０〜７５μの深さにまで達しかつ金属コ
    バルトを１０〜２０（重量）％の割合で含有するコバル
    ト濃縮領域を一表面に隣接して具備するコパルト焼結炭
    化物合金製期体を用意し、（ｂ）前記表面をＨ２の存在
    下で高温に暴露して脱炭することにより脱炭層を形成し
    、（ｃ）前記脱炭層上に厚さ約０．１〜３．０μの薄い
    ＴｉＮ層を蒸着し、（ｄ）前記ＴｉＮ層上に厚さ約６．
    ０〜１２．０μの厚いＴｉＣ層を蒸着し、次いで（ｃ）
    前記ＴｉＣ層上に薄いＴｉＮ層を蒸着する諸工程から成
    ることを特徴とする被覆炭化物合金製切削工具植刃の製
    造方法。 １３、前記工程（ｅ）に代えて前記ＴｉＣ層上にＡｌ２
    Ｏ３層が蒸着される特許請求の範囲第１２項記載の方法
    。 １４、前記Ａｌ２Ｏ３層上に薄いＴｉＮ層が蒸着される
    特許請求の範囲第１３項記載の方法。 １５、（ａ）１０〜７５μの深さにまで達しかつ金属コ
    バルトを１０〜２０（重量）％の割合で含有するコバル
    ト濃縮領域を一表面に隣接しては具備するコバルト焼結
    炭化物合金製基体を用意し、（ｂ）前記表面をＨ２およ
    びＴｉＣｌ４の存在下でＴｉＣＮ中の１て脱炭すること
    により、ＴｉＣおよびＴｉＣＮ中の１者以上を含有する
    厚さ約０．１〜１．０μの極めて薄い脱炭層を形成し、
    （ｃ）前記脱炭層上に厚さ約０．１〜３．０μの薄いＴ
    ｉＮ層を蒸着し、（ｄ）前記ＴｉＮ層上に厚さ約６．０
    〜１２．０μの厚いＴｉＣ層を蒸着し、次いで（ｅ）前
    記ＴｉＣ層上に薄いＴｉＮ層を蒸着する諸工程から成る
    ことを特徴とする被覆炭化物合金製切削工具植刃の製造
    方法。
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