JPS61146763A - 切削工具用焼結体の製造法 - Google Patents
切削工具用焼結体の製造法Info
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- JPS61146763A JPS61146763A JP59265860A JP26586084A JPS61146763A JP S61146763 A JPS61146763 A JP S61146763A JP 59265860 A JP59265860 A JP 59265860A JP 26586084 A JP26586084 A JP 26586084A JP S61146763 A JPS61146763 A JP S61146763A
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- Japan
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- sintered body
- cutting
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- sintering
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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】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、きわめて優れた靭性と耐摩耗性の両特性を
有し、高硬度鋳鉄や、ダイス鋼、高速度鋼等の高硬度鋼
の切削工具（なかでも、高硬度鋼の高速切削等の特に熱
的摩耗が少ない特性（耐熱・耐摩耗性）が要求される分
野の切削工具）Ｋ使用するのに遺した切削工具用焼結体
の創造法に関するものである。
有し、高硬度鋳鉄や、ダイス鋼、高速度鋼等の高硬度鋼
の切削工具（なかでも、高硬度鋼の高速切削等の特に熱
的摩耗が少ない特性（耐熱・耐摩耗性）が要求される分
野の切削工具）Ｋ使用するのに遺した切削工具用焼結体
の創造法に関するものである。
最近、金属加工の分野において、鋳鉄切削の高速化、ダ
イス鋼や高速度鋼などの高硬度鋼の研削加工から切削加
工への切り換えが急速に進み、それに伴なって、立方晶
窒化硼素（以下、ＣＢＮで示す）が鉄との反応を起こさ
ず°、ダイヤそンドに次ぐ高硬度を有し、かつ熱伝導度
も高いことから、ＣＢＮ含有焼結体がこれらの材料の切
削工具として注目されるようになってきた、そして、チ
タンの炭化物（以下、ＴｉＣで示す）、炭窒化物（以下
、Ｔ１ＣＮで示す）及び窒化物（以下、ＴｉＮで示す）
は硬度も高く、耐溶着性もあることから、ＣＢＮは他の
圧粉体若しくは焼結体と重ね合わせた状態で、超高圧焼
結したＣＢＮ含有焼結体が鋳鉄や高硬度鋼の切削工具と
して提案されている。
イス鋼や高速度鋼などの高硬度鋼の研削加工から切削加
工への切り換えが急速に進み、それに伴なって、立方晶
窒化硼素（以下、ＣＢＮで示す）が鉄との反応を起こさ
ず°、ダイヤそンドに次ぐ高硬度を有し、かつ熱伝導度
も高いことから、ＣＢＮ含有焼結体がこれらの材料の切
削工具として注目されるようになってきた、そして、チ
タンの炭化物（以下、ＴｉＣで示す）、炭窒化物（以下
、Ｔ１ＣＮで示す）及び窒化物（以下、ＴｉＮで示す）
は硬度も高く、耐溶着性もあることから、ＣＢＮは他の
圧粉体若しくは焼結体と重ね合わせた状態で、超高圧焼
結したＣＢＮ含有焼結体が鋳鉄や高硬度鋼の切削工具と
して提案されている。
しかしながら、一般に、ダイス鋼や高速度鋼などの高硬
度鋼は、熱処理状態において、多（の場合ロックフェル
Ｃ硬さが５０以上の高硬度を有し、高硬度鋳鉄のチルド
鋳鉄忙おいてはショア硬さが８０程度の高硬度を持つの
であって、一方、前記の従来のＣＢＮ含有焼結体は充分
な靭性と耐摩耗性の両特性を有したものではないので、
前記の高硬度材料を前記の従来のＣＢＮ含有焼結体製の
切削工具で切削する場合、切削速度の高速化、切り込み
量の増大、送り速度の高速化に従って、旋盤加工時に刃
先に対して加わる負荷が極めて大きくなり、刃先の欠損
や摩耗が顕著になり、使用不可能となってしまう。例え
ば、ダイス！Ａ（ロックフェルＣ硬さ＝６２以上）を旋
削する場合、前記従来のＣＢＮ含有焼結体製切削工具は
耐熱・耐摩耗性が不足するために、切削速度がｔｏｏｍ
／分以下の条件で使用されており、これよりも高速の使
用に耐えないのが現状である。
度鋼は、熱処理状態において、多（の場合ロックフェル
Ｃ硬さが５０以上の高硬度を有し、高硬度鋳鉄のチルド
鋳鉄忙おいてはショア硬さが８０程度の高硬度を持つの
であって、一方、前記の従来のＣＢＮ含有焼結体は充分
な靭性と耐摩耗性の両特性を有したものではないので、
前記の高硬度材料を前記の従来のＣＢＮ含有焼結体製の
切削工具で切削する場合、切削速度の高速化、切り込み
量の増大、送り速度の高速化に従って、旋盤加工時に刃
先に対して加わる負荷が極めて大きくなり、刃先の欠損
や摩耗が顕著になり、使用不可能となってしまう。例え
ば、ダイス！Ａ（ロックフェルＣ硬さ＝６２以上）を旋
削する場合、前記従来のＣＢＮ含有焼結体製切削工具は
耐熱・耐摩耗性が不足するために、切削速度がｔｏｏｍ
／分以下の条件で使用されており、これよりも高速の使
用に耐えないのが現状である。
したがって、この発明の目的は、きわめて優れた靭性と
耐摩耗性の両特性を有し、高硬度鋳鉄やダイス鋼、高速
度鋼等の高硬度鋼の切削工具（なかでも、高硬度鋼の高
速切削等の特に耐熱・耐摩耗性が要求される分野の切削
工具）Ｋ使用するのに適した切削工具用焼結体の製造法
を提供することである。
耐摩耗性の両特性を有し、高硬度鋳鉄やダイス鋼、高速
度鋼等の高硬度鋼の切削工具（なかでも、高硬度鋼の高
速切削等の特に耐熱・耐摩耗性が要求される分野の切削
工具）Ｋ使用するのに適した切削工具用焼結体の製造法
を提供することである。
本発明者らは、種々研究や検討を重ねた結果、以下に述
べる知見を得たのである。
べる知見を得たのである。
イ）ＣＢＮとＴｉＮ単独とを超高圧下で焼結した場合、
ＣＢＮＫ比較してＴｉＮは柔らかいために塑性変形して
ＣＢＮ界面Ｉ／ｃｊｉｌり込むものの両者の間に反応を
生じないので、界面強度ひいては靭性が充分く向上せず
、しかも切削工具としての使用時ＫＣＢＮ粒子の脱落に
より耐摩耗性も劣ったものとなること、 口）ＣＢＮとＴｉＣ単独あるいはＴ１ＣＮ単独とを超高
圧下で焼結した場合もイ）とほぼ同様であること、ハ）
液相を形成させ、ひいては反応を生じさせるために、Ｃ
ＢＮの焼結助剤として従来公知のＭ化合物であるＭの金
属間化合物、例えばＴｉｎ３や−ＴｉＡＪを用いると、
超高圧焼結時忙反応を生じるものの、ＴｉＢ、の他に多
量のＡＩＮをも生じ、そのために充分な焼結促進効果が
得られないと同時に、焼結体特性に対しても靭性及び耐
摩耗性低下の悪影響な及ばずこと、 二）Ｍ化合物の１種である二チタンアルミニウム炭化物
（以下、Ｔ’２）ＪＩＣで示す）あるいはニチタンアル
ミニウム炭窒化物（以下、Ｔｉ２ＡＡＩＣＮで示す）は
単独では１３００℃以上の温度で徐々に分解反応を生じ
、それぞれＴｉＣあるいは’ｒｔｃＮを生成する。この
ような特徴を有するＴｉ２ＡＪＣあるいは７ｉμＣＮを
焼結助剤として、ＣＢＮと共に超高圧下で焼結すると、
廻り込みも起こるし、ＣＢＮと分解生成ＴｉＣあるいは
Ｔ１ＣＮとの界面に層状の反応領域が形成しく第１図参
照）、これらの焼結助剤もＭ化合物の１種であるのにも
かかわらず、この反応領域内にはＭ分が存在せず、Ｍ分
は反応領域外のＴｉＣあるいはＴｉＣＮ内に均一に分布
し、ＡＪＮの形成は認められないために、充分な焼結促
進効果が得られ、しかも焼結体特性（具体的には靭性及
び耐摩耗性）も向上すること、 ホ）上記のＴ ｉ ２ ＡｇＣあるいはＴ １２ ＡＪ
ＣＮは、それぞれＴｉＣ、Ｔｉ ＣＮあるい）’！Ｔｉ
Ｎの焼結助剤としても有効で、上記各材料を焼結する際
にＴ Ｉ２ ｋｌＩＣあるいはＴ１２ ＡＪＣＮを添加
すると、著しく焼結性が向上し、又、焼結体中で分解生
成ＴＩＣあるいはＴ１ＣＮが均一な微細分散構造を呈す
ること、 へ）ＣＢＮと、Ｔｉｃ 、 Ｔ１ＣＮ及びＴｉＮ （以
下、これらを総称してチタンの炭・窒化物とも言う）の
うちの１種以上と共に、焼結助剤として上記のＴｉ２Ａ
ｇＣあるいはＴｉ、／ｕｃＮを用いると、Ｔｉ２ＡＪＣ
あるいはＴ１□ＭＣＮが分解して生成したＴｉＣあるい
は’ｉ’ｉｃＮはＣＢＮ粒子および配合されたチタンの
炭・窒化物のうちの１種以上の粒子間に廻り込んで、Ｃ
ＢＮ粒子と配合されたチタンの炭・窒化物粒子との直接
の接触を妨げ、分解生成ＴｉＣあるいはＴ１ＣＮとＣＢ
Ｎ粒子との界面にＭ分の存在しない反応領域を形成させ
、かつ、配合されたチタンの炭・窒化物の焼結性をも向
上させ、本ってＣＢＮ粒子と結合相及びチタンの炭・窒
化物粒子と結合相の結合を強固なものとし、得られる焼
結体の靭性及び耐摩耗性な向上させること。
ＣＢＮＫ比較してＴｉＮは柔らかいために塑性変形して
ＣＢＮ界面Ｉ／ｃｊｉｌり込むものの両者の間に反応を
生じないので、界面強度ひいては靭性が充分く向上せず
、しかも切削工具としての使用時ＫＣＢＮ粒子の脱落に
より耐摩耗性も劣ったものとなること、 口）ＣＢＮとＴｉＣ単独あるいはＴ１ＣＮ単独とを超高
圧下で焼結した場合もイ）とほぼ同様であること、ハ）
液相を形成させ、ひいては反応を生じさせるために、Ｃ
ＢＮの焼結助剤として従来公知のＭ化合物であるＭの金
属間化合物、例えばＴｉｎ３や−ＴｉＡＪを用いると、
超高圧焼結時忙反応を生じるものの、ＴｉＢ、の他に多
量のＡＩＮをも生じ、そのために充分な焼結促進効果が
得られないと同時に、焼結体特性に対しても靭性及び耐
摩耗性低下の悪影響な及ばずこと、 二）Ｍ化合物の１種である二チタンアルミニウム炭化物
（以下、Ｔ’２）ＪＩＣで示す）あるいはニチタンアル
ミニウム炭窒化物（以下、Ｔｉ２ＡＡＩＣＮで示す）は
単独では１３００℃以上の温度で徐々に分解反応を生じ
、それぞれＴｉＣあるいは’ｒｔｃＮを生成する。この
ような特徴を有するＴｉ２ＡＪＣあるいは７ｉμＣＮを
焼結助剤として、ＣＢＮと共に超高圧下で焼結すると、
廻り込みも起こるし、ＣＢＮと分解生成ＴｉＣあるいは
Ｔ１ＣＮとの界面に層状の反応領域が形成しく第１図参
照）、これらの焼結助剤もＭ化合物の１種であるのにも
かかわらず、この反応領域内にはＭ分が存在せず、Ｍ分
は反応領域外のＴｉＣあるいはＴｉＣＮ内に均一に分布
し、ＡＪＮの形成は認められないために、充分な焼結促
進効果が得られ、しかも焼結体特性（具体的には靭性及
び耐摩耗性）も向上すること、 ホ）上記のＴ ｉ ２ ＡｇＣあるいはＴ １２ ＡＪ
ＣＮは、それぞれＴｉＣ、Ｔｉ ＣＮあるい）’！Ｔｉ
Ｎの焼結助剤としても有効で、上記各材料を焼結する際
にＴ Ｉ２ ｋｌＩＣあるいはＴ１２ ＡＪＣＮを添加
すると、著しく焼結性が向上し、又、焼結体中で分解生
成ＴＩＣあるいはＴ１ＣＮが均一な微細分散構造を呈す
ること、 へ）ＣＢＮと、Ｔｉｃ 、 Ｔ１ＣＮ及びＴｉＮ （以
下、これらを総称してチタンの炭・窒化物とも言う）の
うちの１種以上と共に、焼結助剤として上記のＴｉ２Ａ
ｇＣあるいはＴｉ、／ｕｃＮを用いると、Ｔｉ２ＡＪＣ
あるいはＴ１□ＭＣＮが分解して生成したＴｉＣあるい
は’ｉ’ｉｃＮはＣＢＮ粒子および配合されたチタンの
炭・窒化物のうちの１種以上の粒子間に廻り込んで、Ｃ
ＢＮ粒子と配合されたチタンの炭・窒化物粒子との直接
の接触を妨げ、分解生成ＴｉＣあるいはＴ１ＣＮとＣＢ
Ｎ粒子との界面にＭ分の存在しない反応領域を形成させ
、かつ、配合されたチタンの炭・窒化物の焼結性をも向
上させ、本ってＣＢＮ粒子と結合相及びチタンの炭・窒
化物粒子と結合相の結合を強固なものとし、得られる焼
結体の靭性及び耐摩耗性な向上させること。
この発明は上記知見に基いて発明されたものであり、
Ｔｉｃ 、 ＴｉＮ及びＴ１ＣＮからなる群より選ばれ
た１種以上の粉末＝１８〜６９％。
た１種以上の粉末＝１８〜６９％。
Ｔｉ ＡＪＣ及びＴｉ２ＡＪＣＮからなる群より選ばれ
た１種又は２種の粉末＝４〜３０％゜Ｃ ＢＮ粉末：残り（但し、２３〜６３未満％）からなる配
合組成（以上、重量％）を有する組成物を混合し、プレ
ス成形して圧粉体とし、次いでこの圧粉体を単独で、又
は他の圧粉体若しくは焼結体と重ね合わせた状態で、超
高−圧下において焼結することを特徴とする切削工具用
焼結体の製造法である。
た１種又は２種の粉末＝４〜３０％゜Ｃ ＢＮ粉末：残り（但し、２３〜６３未満％）からなる配
合組成（以上、重量％）を有する組成物を混合し、プレ
ス成形して圧粉体とし、次いでこの圧粉体を単独で、又
は他の圧粉体若しくは焼結体と重ね合わせた状態で、超
高−圧下において焼結することを特徴とする切削工具用
焼結体の製造法である。
以下、この発明の詳細な説明する。
■）原 料
チタンの炭・窒化物粉末、Ｔｉ ２ ＡＪＣ粉末、Ｔｉ
２ＡＪＣＮ粉末及びＣＢＮ粉末ともに、その平均粒径
は１０μｍ以下が好ましい。
２ＡＪＣＮ粉末及びＣＢＮ粉末ともに、その平均粒径
は１０μｍ以下が好ましい。
そして、原料粉末であるＴｉ ２ ＡＩＣＮのＣ／Ｎ（
原子比）はどのような数値のものでもよいが、得られる
焼結体の硬度を高くするためＫは、３／７よりも大きい
ことが好ましい。
原子比）はどのような数値のものでもよいが、得られる
焼結体の硬度を高くするためＫは、３／７よりも大きい
ことが好ましい。
■）配合組成
１）チタンの炭・窒化物
これら各成分は、得られる焼結体Ｋ１１ｔ溶看性ひいて
は熱的摩耗を防止する作用（耐熱・耐摩耗性）を付与す
る効果を生じさせるが、その配合量が１８重量％未満で
は、所望の耐溶着性が得られず、切削加工時に刃先に溶
着（被剛材との高温における化学反応）が生じ易く、そ
の結果として刃先のチッピングや摩耗が生じ易くなって
しまう。一方、６９重量％を超えると、ＣＢＮ基焼結体
あるいはＣＢＮ含有焼結体の特徴の一つである高硬度が
得られず、又、焼結助剤の相対的割合も低下してしまう
ので、結果的に耐摩耗性、靭性ともに不足してしまうこ
とから、その配合量を１８〜６９重量％と定めた。
は熱的摩耗を防止する作用（耐熱・耐摩耗性）を付与す
る効果を生じさせるが、その配合量が１８重量％未満で
は、所望の耐溶着性が得られず、切削加工時に刃先に溶
着（被剛材との高温における化学反応）が生じ易く、そ
の結果として刃先のチッピングや摩耗が生じ易くなって
しまう。一方、６９重量％を超えると、ＣＢＮ基焼結体
あるいはＣＢＮ含有焼結体の特徴の一つである高硬度が
得られず、又、焼結助剤の相対的割合も低下してしまう
ので、結果的に耐摩耗性、靭性ともに不足してしまうこ
とから、その配合量を１８〜６９重量％と定めた。
１） Ｔｉ ＡＪＣ、Ｔｉ２ＡＪＣＮ
知見事項ｆＳ）の所でも述べたように、これらの成分は
焼結助剤であって、超高圧焼結時に分解反応を生じ、Ｔ
ｉＣ又はＴ１ＣＮを生成するという特徴があり（ＣＢＮ
と共に用いると一部ＴｉＢ２’にも形成する）、これら
の成分なＣＢＮ、チタンの炭・窒化物と共に用いると、
分解生成されたＴｉＣあるいはＴ１ＣＮがＣＢＮ粒子お
よび配合されたチタンの炭・穿化物粒子間に廻り込み、
ＣＢＮ粒子と配合されたチタンの炭・窒化物粒子の直接
の接触を防ぎ、分解生成ＴｉＣあるいはＴ１ＣＮとＣＢ
Ｎ粒子との界面にＭ分の存在しない反応領域を形成させ
、かつ配合されたチタンの炭・窒化物の焼結性をも向上
させ、もってＣＢＮ粒子と結合相と配合されたチタンの
炭・窒化物粒子の間の結合を強固なものとし、得られる
焼結体の靭性な向上させ、粒子の脱落防止によって耐摩
耗性も向上させる作用を有する。しかし、その配合量が
４重量％未満では、界□面強度の向上効果、ひいては靭
性向上及び耐摩耗性向上効果は認められず、一方、３０
重量＊Ｖ超えると、硬度や切削工具としての耐摩耗性が
著しく低１することから、その配合量を４〜３０重量％
と定めた。
焼結助剤であって、超高圧焼結時に分解反応を生じ、Ｔ
ｉＣ又はＴ１ＣＮを生成するという特徴があり（ＣＢＮ
と共に用いると一部ＴｉＢ２’にも形成する）、これら
の成分なＣＢＮ、チタンの炭・窒化物と共に用いると、
分解生成されたＴｉＣあるいはＴ１ＣＮがＣＢＮ粒子お
よび配合されたチタンの炭・穿化物粒子間に廻り込み、
ＣＢＮ粒子と配合されたチタンの炭・窒化物粒子の直接
の接触を防ぎ、分解生成ＴｉＣあるいはＴ１ＣＮとＣＢ
Ｎ粒子との界面にＭ分の存在しない反応領域を形成させ
、かつ配合されたチタンの炭・窒化物の焼結性をも向上
させ、もってＣＢＮ粒子と結合相と配合されたチタンの
炭・窒化物粒子の間の結合を強固なものとし、得られる
焼結体の靭性な向上させ、粒子の脱落防止によって耐摩
耗性も向上させる作用を有する。しかし、その配合量が
４重量％未満では、界□面強度の向上効果、ひいては靭
性向上及び耐摩耗性向上効果は認められず、一方、３０
重量＊Ｖ超えると、硬度や切削工具としての耐摩耗性が
著しく低１することから、その配合量を４〜３０重量％
と定めた。
１ｉｉ）ＣＢＮ
ＣＢＮは極めて優れた耐摩耗性、耐欠損性を得るために
不可欠の成分である。しかしながら、その配合量が２３
重量％未満では、靭性と耐摩耗性が不充分となり、一方
、６３重量％以上では、チタンの炭・窒化物の相対的配
合量が減少し、所望の耐溶着性を得ることができなくな
り、特に切削工具の刃先が高温になり易い高硬度鋼の高
速切削における耐摩耗性を低下させることから、その配
合量を２３〜６３未満％と定めた。因に得られる焼結体
中のＣＢＮ含量は約３０〜７ｏ容量％位である。
不可欠の成分である。しかしながら、その配合量が２３
重量％未満では、靭性と耐摩耗性が不充分となり、一方
、６３重量％以上では、チタンの炭・窒化物の相対的配
合量が減少し、所望の耐溶着性を得ることができなくな
り、特に切削工具の刃先が高温になり易い高硬度鋼の高
速切削における耐摩耗性を低下させることから、その配
合量を２３〜６３未満％と定めた。因に得られる焼結体
中のＣＢＮ含量は約３０〜７ｏ容量％位である。
Ｉ）混合・成形・焼結工程
次いで、前記の配合組成を有する組成物を、例えばボー
ルミルにより混合し、混合粉末とした後、この混合粉末
を０．５−５．Ｏｔ／−の圧力でプレス成形して圧粉体
とし、この圧粉体をそのまま、あるいは超高圧焼結の前
処理として１０−２〜１Ｏ−４ｔｏｒｒの真空中又は不
活性ガス中で８００〜１２００℃の温度で仮焼結し、そ
の強度を高めた後に、前記圧粉体若しくは仮焼結体を単
独で、又は他の圧粉体若しくは焼結体（例えば、超硬合
金、サーメット、アルミナ基セラミックス、窒化珪素基
セラミックス等の焼結前の圧粉体若しくは焼結体）と重
ね合わせた状態で、圧カニ１〜７ Ｑｐａ 、温度：１
０００−１８００℃、保持時間＝５へ１２０分の条件で
焼結することＫより、この発明の焼結体を製造する。
ルミルにより混合し、混合粉末とした後、この混合粉末
を０．５−５．Ｏｔ／−の圧力でプレス成形して圧粉体
とし、この圧粉体をそのまま、あるいは超高圧焼結の前
処理として１０−２〜１Ｏ−４ｔｏｒｒの真空中又は不
活性ガス中で８００〜１２００℃の温度で仮焼結し、そ
の強度を高めた後に、前記圧粉体若しくは仮焼結体を単
独で、又は他の圧粉体若しくは焼結体（例えば、超硬合
金、サーメット、アルミナ基セラミックス、窒化珪素基
セラミックス等の焼結前の圧粉体若しくは焼結体）と重
ね合わせた状態で、圧カニ１〜７ Ｑｐａ 、温度：１
０００−１８００℃、保持時間＝５へ１２０分の条件で
焼結することＫより、この発明の焼結体を製造する。
超高圧焼結時の圧力および温度は、ＣＢＮの安定領域内
の圧力および温度である必要は必ずしもなく、必ずしも
それ程の超高圧、高温は必要でない。なぜならば、’ｌ
’ｉ ＡＪＣ又はＴｉ２ＡｇＣＮをＣＢＮと共に用いた
場合、前記したように、ＣＢＮ粒との界面でＭ分の存在
しない反応領域を形成するという特徴がある。この現象
は他のＭ化合物では見られない現象であり、このことが
ＣＢＮから六方晶窒化硼素への逆変態を生じＫ＜くする
ため、比較的低い圧力下においても六方晶窒化硼素を殆
んど含ますに満足できる特性を有するＣＢＮ基あるいは
ＣＢＮ含有焼結体が得られるのである。
の圧力および温度である必要は必ずしもなく、必ずしも
それ程の超高圧、高温は必要でない。なぜならば、’ｌ
’ｉ ＡＪＣ又はＴｉ２ＡｇＣＮをＣＢＮと共に用いた
場合、前記したように、ＣＢＮ粒との界面でＭ分の存在
しない反応領域を形成するという特徴がある。この現象
は他のＭ化合物では見られない現象であり、このことが
ＣＢＮから六方晶窒化硼素への逆変態を生じＫ＜くする
ため、比較的低い圧力下においても六方晶窒化硼素を殆
んど含ますに満足できる特性を有するＣＢＮ基あるいは
ＣＢＮ含有焼結体が得られるのである。
〔実施例〕
実施例１
原料粉末として、平均粒径２μｍのＣＢＮ粉末、同１μ
ｍのＴｉＣ、Ｔ１Ｃｏ、ｓＮｏ’、ｓ及びＴｉ２ＡＪＣ
粉末、同０．１μｍのＴｉＮ粉末並びに同３μｍのＴｉ
２Ｍｃ０．６Ｎ０．４粉末を用意し、第１表の配合組成
に配合後、ボールミルにて２０時間混合し、次いで２ｔ
／ｃｌ！Ｉの圧力でプレス成形して圧粉体（厚み：１．
５ｍ）とし、超硬合金（ＷＣ−１０＊Ｃｏ）の焼結体（
厚み：２．０■）上に前記圧粉体を重ね合わせた状態で
、公知のベルト型超高圧装置内で第１表記載の焼結条件
において１０分間保持後、冷却・除圧することにより、
本発明焼結体１〜１７を製造した。
ｍのＴｉＣ、Ｔ１Ｃｏ、ｓＮｏ’、ｓ及びＴｉ２ＡＪＣ
粉末、同０．１μｍのＴｉＮ粉末並びに同３μｍのＴｉ
２Ｍｃ０．６Ｎ０．４粉末を用意し、第１表の配合組成
に配合後、ボールミルにて２０時間混合し、次いで２ｔ
／ｃｌ！Ｉの圧力でプレス成形して圧粉体（厚み：１．
５ｍ）とし、超硬合金（ＷＣ−１０＊Ｃｏ）の焼結体（
厚み：２．０■）上に前記圧粉体を重ね合わせた状態で
、公知のベルト型超高圧装置内で第１表記載の焼結条件
において１０分間保持後、冷却・除圧することにより、
本発明焼結体１〜１７を製造した。
比較のため、Ｔｉ２ＡｒｃやＴ１２１’ＡＣ６４Ｎｏ、
４を用いないで、ＣＢＮとＴｉｃのみの配合組成物、Ｃ
ＢＮとＴｉＣ０ＪＮＯ，Ｓのみの配合組成物あるいはＣ
ＢＮとＴｉＮのみの配合組成物を用いて従来焼結体１〜
３を、Ｔｉ ２ ＭＣやＴｉ２ＡノＣ０，６Ｎ０．４の
代りに焼結助剤として従来公知のＴｉＡＪ ３あるいは
Ｍを用いて従来焼結体４〜５を、及び配合組成がこの発
明の配合組成範囲から外れる比較焼結体１〜１２を同様
に製造した。
４を用いないで、ＣＢＮとＴｉｃのみの配合組成物、Ｃ
ＢＮとＴｉＣ０ＪＮＯ，Ｓのみの配合組成物あるいはＣ
ＢＮとＴｉＮのみの配合組成物を用いて従来焼結体１〜
３を、Ｔｉ ２ ＭＣやＴｉ２ＡノＣ０，６Ｎ０．４の
代りに焼結助剤として従来公知のＴｉＡＪ ３あるいは
Ｍを用いて従来焼結体４〜５を、及び配合組成がこの発
明の配合組成範囲から外れる比較焼結体１〜１２を同様
に製造した。
これらの本発明焼結体、比較焼結体及び従来焼結体をそ
れぞれ研摩後、それぞれについて積層体内のＣＢＮ基あ
るいはＣＢＮ含有焼結体部分のＣＢＮ含量、マイクロピ
ッカス嘉さ、及び破壊靭性値を測定し、その結果を第１
表に示した。
れぞれ研摩後、それぞれについて積層体内のＣＢＮ基あ
るいはＣＢＮ含有焼結体部分のＣＢＮ含量、マイクロピ
ッカス嘉さ、及び破壊靭性値を測定し、その結果を第１
表に示した。
更Ｋ、研削・研摩加工後、５ＰＰ４３２の形状を有する
切削工具刃先に加工し、下記のような高速切削速度条件
で切削試験を行ない、切削寿命（逃げ蘭の摩耗幅が０．
１５５ｗに達するまでの時間）を測定し、その結果を第
１表に示した。
切削工具刃先に加工し、下記のような高速切削速度条件
で切削試験を行ない、切削寿命（逃げ蘭の摩耗幅が０．
１５５ｗに達するまでの時間）を測定し、その結果を第
１表に示した。
く切削試験条件〉
被剛材：５ＫＤ１１（ロックフェルＣ硬さ：６２）
切削速度：１８０ｙｎ／分
切り込み：０．２ｍ
送り：０．１■／ ｒｅｖ・
なお、５ＫＤＩＩは合金工具鋼の一種であるが、高硬度
鋼である。
鋼である。
実施例２
実施例１の本発明焼結体Ａ１１〜１７において、圧粉体
の厚みを３■とじ、単独で（即ち、超硬合金焼結体を重
ね合わせないで）超高圧焼結することを除いて同様に製
造し、それぞれ実施例１の形状と同じ切削工具刃先に加
工し、同様な切削試験を行ない、それぞれほぼ同様な切
削寿命の値を得た。
の厚みを３■とじ、単独で（即ち、超硬合金焼結体を重
ね合わせないで）超高圧焼結することを除いて同様に製
造し、それぞれ実施例１の形状と同じ切削工具刃先に加
工し、同様な切削試験を行ない、それぞれほぼ同様な切
削寿命の値を得た。
〈発明の効果〉
第１表及び実施例２かられかるように、この発明の製造
法で得られたＣＢＮ基あるいｔ？ｃＢＮ含有焼結体は、
従来焼結体に比べて一硬度、破壊靭性値及び切削工具と
して用いたときの切削寿命の全ての点で優れており、又
、比較焼結体に比べても切削寿命の点で優れている。つ
け加えるならば、これに対して、比較焼結体は、硬度及
び破壊靭性値の少なくとも１つの点で劣っている。
法で得られたＣＢＮ基あるいｔ？ｃＢＮ含有焼結体は、
従来焼結体に比べて一硬度、破壊靭性値及び切削工具と
して用いたときの切削寿命の全ての点で優れており、又
、比較焼結体に比べても切削寿命の点で優れている。つ
け加えるならば、これに対して、比較焼結体は、硬度及
び破壊靭性値の少なくとも１つの点で劣っている。
したがって、この発明の製造法で得られた焼結体は、靭
性４１１れ、又、硬度ひいては耐摩耗性にも優れ、特に
、刃先の温度が高温になる高硬度鋼等の高速切削等の耐
熱・耐摩耗性が要求される分野の切削工具として好適に
用いられる。
性４１１れ、又、硬度ひいては耐摩耗性にも優れ、特に
、刃先の温度が高温になる高硬度鋼等の高速切削等の耐
熱・耐摩耗性が要求される分野の切削工具として好適に
用いられる。
第１図は、この発明の製造法で用いられる焼結助剤のＴ
ｉ、Ａ４１ＣＮ（この場合はＣ／Ｎ −６／４ ）の作
用を示すための焼結体組織の一部（Ｔｉ２．ｕｃＮの分
解により得られた結合相とＣＢＮとの界面近傍）を表わ
す顕微鏡写真である。
ｉ、Ａ４１ＣＮ（この場合はＣ／Ｎ −６／４ ）の作
用を示すための焼結体組織の一部（Ｔｉ２．ｕｃＮの分
解により得られた結合相とＣＢＮとの界面近傍）を表わ
す顕微鏡写真である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 チタンの炭化物、窒化物及び炭窒化物からなる群より選
ばれた１種以上の粉末：１８〜６９％、二チタンアルミ
ニウム炭化物及び二チタンアルミニウム炭窒化物からな
る群より選ばれた１種又は２種の粉末：４〜３０％、 立方晶窒化硼素粉末：残り（但し、２３〜６３未満％）
からなる配合組成（以上、重量％）を有する組成物を混
合し、プレス成形して圧粉体とし、次いでこの圧粉体を
単独で、又は他の圧粉体若しくは焼結体と重ね合わせた
状態で、超高圧下において焼結することを特徴とする切
削工具用焼結体の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59265860A JPS61146763A (ja) | 1984-12-17 | 1984-12-17 | 切削工具用焼結体の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59265860A JPS61146763A (ja) | 1984-12-17 | 1984-12-17 | 切削工具用焼結体の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61146763A true JPS61146763A (ja) | 1986-07-04 |
| JPS644989B2 JPS644989B2 (ja) | 1989-01-27 |
Family
ID=17423086
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59265860A Granted JPS61146763A (ja) | 1984-12-17 | 1984-12-17 | 切削工具用焼結体の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61146763A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63201064A (ja) * | 1987-02-13 | 1988-08-19 | 三菱マテリアル株式会社 | 切削工具用立方晶窒化硼素基超高圧焼結体の製造法 |
| US9063095B2 (en) | 2008-10-23 | 2015-06-23 | Institut Dr. Foerster Gmbh & Co. Kg | Test method and test apparatus for testing elongated objects using coil |
| WO2021182463A1 (ja) * | 2020-03-13 | 2021-09-16 | 三菱マテリアル株式会社 | 硬質複合材料 |
| WO2022163572A1 (ja) * | 2021-01-30 | 2022-08-04 | 三菱マテリアル株式会社 | ｃＢＮ焼結体 |
| WO2022168655A1 (ja) * | 2021-02-02 | 2022-08-11 | 三菱マテリアル株式会社 | ｃＢＮ焼結体 |
| WO2022176569A1 (ja) * | 2021-02-20 | 2022-08-25 | 三菱マテリアル株式会社 | ｃＢＮ焼結体 |
-
1984
- 1984-12-17 JP JP59265860A patent/JPS61146763A/ja active Granted
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63201064A (ja) * | 1987-02-13 | 1988-08-19 | 三菱マテリアル株式会社 | 切削工具用立方晶窒化硼素基超高圧焼結体の製造法 |
| US9063095B2 (en) | 2008-10-23 | 2015-06-23 | Institut Dr. Foerster Gmbh & Co. Kg | Test method and test apparatus for testing elongated objects using coil |
| WO2021182463A1 (ja) * | 2020-03-13 | 2021-09-16 | 三菱マテリアル株式会社 | 硬質複合材料 |
| WO2022163572A1 (ja) * | 2021-01-30 | 2022-08-04 | 三菱マテリアル株式会社 | ｃＢＮ焼結体 |
| WO2022168655A1 (ja) * | 2021-02-02 | 2022-08-11 | 三菱マテリアル株式会社 | ｃＢＮ焼結体 |
| WO2022176569A1 (ja) * | 2021-02-20 | 2022-08-25 | 三菱マテリアル株式会社 | ｃＢＮ焼結体 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS644989B2 (ja) | 1989-01-27 |
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