JPS607019B2 - 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
- JPS607019B2 JPS607019B2 JP18542282A JP18542282A JPS607019B2 JP S607019 B2 JPS607019 B2 JP S607019B2 JP 18542282 A JP18542282 A JP 18542282A JP 18542282 A JP18542282 A JP 18542282A JP S607019 B2 JPS607019 B2 JP S607019B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cutting
- weight
- cermet
- powder
- cutting tools
- 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
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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、Ｔｉと、Ｗと、Ｖ、ＴａおよびＮｂのう
ちの１種または２種以上との複合金属炭窒化物｛以下（
Ｔｉ、Ｗ、Ｍ）ＣＮで示す。
成成分である、Ｔｉと、Ｗと、Ｖ、ＴａおよびＮｂのう
ちの１種または２種以上との複合金属炭窒化物｛以下（
Ｔｉ、Ｗ、Ｍ）ＣＮで示す。
ただし、Ｍ：Ｖ、ＴａおよびＮｂのうちの１種または２
種以上を表わす｝のうちの１種または２種以上を結合相
成分のＷ中に分散させたものが知られているが、これら
従来のサーメットは、完全競結するためには２０００午
０を越える温度での齢結が必要であり、そのため硬質分
散相の（Ｔｉ、Ｗ、Ｍ）ＣＮおよび結合相のＷが粒成長
して腕化するという欠点があった。したがって、この材
料は、特に鞠性が要求される鋼等の重切削に使用した場
合、轍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。本発明者等は、
上述のような観点から、上言己サーメツトの硬質分散相
と結合相の粒子を微細化することによってその鋤性を高
めるべく種々研究した結果、上記サーメットに、Ｖ、Ｔ
ａおよびＮｂの窒化物（以下、それぞれＶＮ、ＴａＮ、
ＮｂＮで示し、かつこれらを総称して金属窒化物という
）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、この結果のサーメットは、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
にこれに窒化チタン（以下、ＴＩＮで示す）を含有させ
ると、一層上記粒子が微細化され、靭性が一段と向上し
たものになることを見出した。
種以上を表わす｝のうちの１種または２種以上を結合相
成分のＷ中に分散させたものが知られているが、これら
従来のサーメットは、完全競結するためには２０００午
０を越える温度での齢結が必要であり、そのため硬質分
散相の（Ｔｉ、Ｗ、Ｍ）ＣＮおよび結合相のＷが粒成長
して腕化するという欠点があった。したがって、この材
料は、特に鞠性が要求される鋼等の重切削に使用した場
合、轍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。本発明者等は、
上述のような観点から、上言己サーメツトの硬質分散相
と結合相の粒子を微細化することによってその鋤性を高
めるべく種々研究した結果、上記サーメットに、Ｖ、Ｔ
ａおよびＮｂの窒化物（以下、それぞれＶＮ、ＴａＮ、
ＮｂＮで示し、かつこれらを総称して金属窒化物という
）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、この結果のサーメットは、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
にこれに窒化チタン（以下、ＴＩＮで示す）を含有させ
ると、一層上記粒子が微細化され、靭性が一段と向上し
たものになることを見出した。
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、Ｍ）ＣＮのうちの１種または２種以上
：１５〜４５重量％、金属窒化物のうちの１種または２
種以上：１〜１の重量％、さらに必要に応じてＴＩＮ：
１〜１０重量％を含有し、残りがＷと不可避不純物から
なる組成を有し、特に鋳鉄は勿論のこと、鋼等の重切削
に切削工具として用いた場合に、すぐれた耐摩耗性と高
い鋤性を示すサーメットに特徴を有するものである。
て、（Ｔｉ、Ｗ、Ｍ）ＣＮのうちの１種または２種以上
：１５〜４５重量％、金属窒化物のうちの１種または２
種以上：１〜１の重量％、さらに必要に応じてＴＩＮ：
１〜１０重量％を含有し、残りがＷと不可避不純物から
なる組成を有し、特に鋳鉄は勿論のこと、鋼等の重切削
に切削工具として用いた場合に、すぐれた耐摩耗性と高
い鋤性を示すサーメットに特徴を有するものである。
つぎに、この発明のサーメツトにおいて、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。
｛ａー （Ｔｉ、Ｗ、Ｍ）ＣＮ
これらの成分は、主体硬質分散相形成成分であって、耐
摩耗性を高める作用を有し、またＷとの競絹性も良好で
、高温特性も優れているが、その含有量が１５重量％未
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％を越えて含有させると、Ｗの量が少なくなり
すぎる結果、靭性が不足するようになることから、その
含有量を１５〜４５重量％と定めた。
摩耗性を高める作用を有し、またＷとの競絹性も良好で
、高温特性も優れているが、その含有量が１５重量％未
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％を越えて含有させると、Ｗの量が少なくなり
すぎる結果、靭性が不足するようになることから、その
含有量を１５〜４５重量％と定めた。
【ｂ｝ 金属窒化物これらの成分は、主体硬質分散粒子
（Ｔｉ、Ｗ、Ｍ）ＣＮとＷ粒子との間に介在することに
よって、これらの粒子を微細化し、得られた焼結材料の
靭性を高める作用を有すると共に、それ自体高い耐熱性
を有しているので、耐摩耗性向上にも寄与するが、その
含有量が１重量％未満では、所望の靭性の向上がみられ
ず、一方１０重量％を越えて含有させると、Ｗとこれら
金属窒化物との結合力が低下し、かえって靭性が低下す
るところから、その含有量を１〜１の重量％と定めた。
（Ｔｉ、Ｗ、Ｍ）ＣＮとＷ粒子との間に介在することに
よって、これらの粒子を微細化し、得られた焼結材料の
靭性を高める作用を有すると共に、それ自体高い耐熱性
を有しているので、耐摩耗性向上にも寄与するが、その
含有量が１重量％未満では、所望の靭性の向上がみられ
ず、一方１０重量％を越えて含有させると、Ｗとこれら
金属窒化物との結合力が低下し、かえって靭性が低下す
るところから、その含有量を１〜１の重量％と定めた。
｛ｃ｝ ＴＩＮ
この成分は「上記の金属窒化物と併用すると、さらに粒
成長を抑制し、粒子を微細化して一段と鞠性を向上させ
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１の重量％を越えて
含有させると、ＷとＴＩＮとの結合力が低下し、かえつ
て靭性が低下するところから、その含有量を１〜１の重
量％と定めた。
成長を抑制し、粒子を微細化して一段と鞠性を向上させ
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１の重量％を越えて
含有させると、ＷとＴＩＮとの結合力が低下し、かえつ
て靭性が低下するところから、その含有量を１〜１の重
量％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
たがって製造することができるが、特に以下の方法、す
なわち、まずトＴＩＣ、ＴＩＮ、ＷＣ、あるし、は（Ｔ
ｉ、Ｗ）ＣＮ、ＶＣ、ＴａＣ、Ｎ比等の各粉末を用意し
、これらの粉末から所定の複合金属炭窒化物：（Ｔｉ、
Ｗ、Ｍ）ＣＮを合成し、この複合金属炭窒化物粉末のう
ちの１種または２種以上に、金属窒化物のうちの１種ま
たは２種以上の粉末、Ｗ粉末、さらに必要に応じてＴＩ
Ｎ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、アルゴン
まは窒素雰囲気中温度：約２０００００で常圧焼結ある
いはホットプレスし、さらに必要に応じてアルゴンまた
は窒素雰囲気中で熱間静水圧プレスを施こすことによっ
て製造するのが好ましい。
たがって製造することができるが、特に以下の方法、す
なわち、まずトＴＩＣ、ＴＩＮ、ＷＣ、あるし、は（Ｔ
ｉ、Ｗ）ＣＮ、ＶＣ、ＴａＣ、Ｎ比等の各粉末を用意し
、これらの粉末から所定の複合金属炭窒化物：（Ｔｉ、
Ｗ、Ｍ）ＣＮを合成し、この複合金属炭窒化物粉末のう
ちの１種または２種以上に、金属窒化物のうちの１種ま
たは２種以上の粉末、Ｗ粉末、さらに必要に応じてＴＩ
Ｎ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、アルゴン
まは窒素雰囲気中温度：約２０００００で常圧焼結ある
いはホットプレスし、さらに必要に応じてアルゴンまた
は窒素雰囲気中で熱間静水圧プレスを施こすことによっ
て製造するのが好ましい。
つぎに、この発明のサーメットを実施例により具体的に
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蓬：１．
５ぷのを有する（Ｔｉ、Ｗ）ＣＮ粉末、同１．２ぶれの
ＶＣ粉末、ＴａＣ粉末、Ｎ比粉末を用意し、これら原料
粉末を複合金属炭窒化物組成に相当する配合組成に配合
し、湿式ボールミルにて４湖寺間混合、乾燥した後、窒
素雰囲気中、温度：２０００ｏｏに１時間保持して（Ｔ
ｉ、Ｗ、Ｖ）ＣＮ、（Ｔｉ、Ｗ、Ｔａ）ＣＮ、（Ｔｉ、
Ｗ、Ｎｂ）・ＣＮを合成した後、これらの複合金属炭窒
化物を粉砕していずれも平均粒蓬：１．５仏のの粉末と
した。
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蓬：１．
５ぷのを有する（Ｔｉ、Ｗ）ＣＮ粉末、同１．２ぶれの
ＶＣ粉末、ＴａＣ粉末、Ｎ比粉末を用意し、これら原料
粉末を複合金属炭窒化物組成に相当する配合組成に配合
し、湿式ボールミルにて４湖寺間混合、乾燥した後、窒
素雰囲気中、温度：２０００ｏｏに１時間保持して（Ｔ
ｉ、Ｗ、Ｖ）ＣＮ、（Ｔｉ、Ｗ、Ｔａ）ＣＮ、（Ｔｉ、
Ｗ、Ｎｂ）・ＣＮを合成した後、これらの複合金属炭窒
化物を粉砕していずれも平均粒蓬：１．５仏のの粉末と
した。
次いで、このように調製した複合金属炭窒化物粉末と、
別途用意した平均粒径：１．５〃のを有する市販のＶＮ
粉末、ＴａＮ粉末、ＮｂＮ粉末、ＴＩＮ粉末および同１
．２〆肌のＷ粉末とを原料粉末として使用し、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、
アセトン中湿式ボールミルにて４雛時間混合し、減圧乾
燥した後、ｌｔｏｎ／ｃ濯の圧力にて圧粉体に成形し、
この圧粉体をアルゴン雰囲気中、温度：２０００００に
１時間保持の条件で暁結を行ない、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。
別途用意した平均粒径：１．５〃のを有する市販のＶＮ
粉末、ＴａＮ粉末、ＮｂＮ粉末、ＴＩＮ粉末および同１
．２〆肌のＷ粉末とを原料粉末として使用し、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、
アセトン中湿式ボールミルにて４雛時間混合し、減圧乾
燥した後、ｌｔｏｎ／ｃ濯の圧力にて圧粉体に成形し、
この圧粉体をアルゴン雰囲気中、温度：２０００００に
１時間保持の条件で暁結を行ない、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金属窒化物無添加のもの、
すなわち比較サーメット１〜７を、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（ロックウェル硬さ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、被削材
：ＳＮＣＭ−８（硬さ：ＨＢ２７０）、切削速度：１６
０肌／ｍｉｎ、送り：０．４５肋／ｒｅｖ．、切込み：
２脚、切削時間：１５ｍｉｎの条件で銅の高速切削試験
を行ない、切刃のフランク摩耗量を測定した。
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金属窒化物無添加のもの、
すなわち比較サーメット１〜７を、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（ロックウェル硬さ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、被削材
：ＳＮＣＭ−８（硬さ：ＨＢ２７０）、切削速度：１６
０肌／ｍｉｎ、送り：０．４５肋／ｒｅｖ．、切込み：
２脚、切削時間：１５ｍｉｎの条件で銅の高速切削試験
を行ない、切刃のフランク摩耗量を測定した。
また同じく被削材：ＳＮＣＭ−８（硬さ：ＨＢ２７０、
寸法５００側×３００肌×１５仇肋の板材）、切削速度
：１００の′ｍｉｎ、切込み：２側で送り量を変え、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、切削鞠性を評価した
。これらの測定結果を第１表に合わせて示した。第１表
の１ 第１表の２ 第１表に示される結果から、本発明サーメット１〜２１
は、いずれも比較サーメット１〜７に比して高硬度およ
び高鞠性を有し、かつ切削工具として使用した場合、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。
寸法５００側×３００肌×１５仇肋の板材）、切削速度
：１００の′ｍｉｎ、切込み：２側で送り量を変え、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、切削鞠性を評価した
。これらの測定結果を第１表に合わせて示した。第１表
の１ 第１表の２ 第１表に示される結果から、本発明サーメット１〜２１
は、いずれも比較サーメット１〜７に比して高硬度およ
び高鞠性を有し、かつ切削工具として使用した場合、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性能を発揮
するものである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ Ｔｉと、Ｗと、Ｖ、ＴａおよびＮｂのうちの１種ま
たは２種以上との複合金属炭窒化物のうちの１種または
２種以上：１５〜４５重量％、Ｖ、ＴａおよびＮｂの窒
化物のうちの１種または２種以上：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ツト。 ２ Ｔｉと、Ｗと、Ｖ、ＴａおよびＮｂのうちの１種ま
たは２種以上との複合金属炭窒化物のうちの１種または
２種以上：１５〜４５重量％、Ｖ、ＴａおよびＮｂの窒
化物のうちの１種または２種以上：１〜１０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
用高靭性サーメツト。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18542282A JPS607019B2 (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 |
|---|---|---|---|
| JP18542282A JPS607019B2 (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 |
|---|---|
| JPS5976847A JPS5976847A (ja) | 1984-05-02 |
| JPS607019B2 true JPS607019B2 (ja) | 1985-02-21 |
Family
ID=16170507
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18542282A Expired JPS607019B2 (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) | JPS607019B2 (ja) |
-
1982
- 1982-10-22 JP JP18542282A patent/JPS607019B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5976847A (ja) | 1984-05-02 |
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