JPS61247673A - 硬質材に窒化チタンを被覆する方法 - Google Patents
硬質材に窒化チタンを被覆する方法Info
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- JPS61247673A JPS61247673A JP8578985A JP8578985A JPS61247673A JP S61247673 A JPS61247673 A JP S61247673A JP 8578985 A JP8578985 A JP 8578985A JP 8578985 A JP8578985 A JP 8578985A JP S61247673 A JPS61247673 A JP S61247673A
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- Japan
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- titanium nitride
- coating
- diamond
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- Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (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】
本発明は研削工具の材料として用いられる硬質材の粉末
、焼結又は成形体、工具刃先等の表面に、窒化チタンの
被覆を施す方法に関する。
、焼結又は成形体、工具刃先等の表面に、窒化チタンの
被覆を施す方法に関する。
研削・切削材としては従来、ダイヤモンドや高圧相（立
方晶、ウルツ鉱型）窒化硼素（ｃＪ３Ｎ。
方晶、ウルツ鉱型）窒化硼素（ｃＪ３Ｎ。
ｗＢＮ）のような超砥粒、又はこれらの焼結体や、超硬
合金、サーメット、セラミックス等の焼結材、あるいは
高速度鋼等が広く利用さ豹、でいる。
合金、サーメット、セラミックス等の焼結材、あるいは
高速度鋼等が広く利用さ豹、でいる。
一方窒化チタン（ＴＩＮ）＋を耐熱性及び靭性にすぐれ
、これを超硬やセラミ、りの工具材に被覆することによ
って、酬熱性や靭性を未被覆時に比べて大巾に改善する
ことが可能である。またＴｉＮをダイヤモンドやｃＢＮ
、 ｗＢＮ等の砥粒に被覆することによって、砥粒の見
かけ上の強度が向上すると共に研削工具を構成する結合
材への保持力が増すので、砥粒の脱落が防止され、この
点において工具の研削性能乃至寿命の向上が見込まれる
。
、これを超硬やセラミ、りの工具材に被覆することによ
って、酬熱性や靭性を未被覆時に比べて大巾に改善する
ことが可能である。またＴｉＮをダイヤモンドやｃＢＮ
、 ｗＢＮ等の砥粒に被覆することによって、砥粒の見
かけ上の強度が向上すると共に研削工具を構成する結合
材への保持力が増すので、砥粒の脱落が防止され、この
点において工具の研削性能乃至寿命の向上が見込まれる
。
また砥粒をＴｉＣ系サーすット質結合材中に分散させた
焼結工具の製作において、予めＴｉＮで被覆したダイヤ
モンドやｃＢＮ、 ｗＢＮを砥粒として用いることが望
ブしい。つ甘りこの場合、ＴＩＮが結合材主成分のＴｉ
Ｃと反応しやすく、これによって砥粒が結合材中に強固
に固定されるためである。
焼結工具の製作において、予めＴｉＮで被覆したダイヤ
モンドやｃＢＮ、 ｗＢＮを砥粒として用いることが望
ブしい。つ甘りこの場合、ＴＩＮが結合材主成分のＴｉ
Ｃと反応しやすく、これによって砥粒が結合材中に強固
に固定されるためである。
基材に゛ＦＩＮ被覆ケ形成する方法としてはいくつか知
られているが、ダイヤモンドや高圧相窒化硼素は常圧下
でそれぞれ約］、 ０００℃、１２００’Ｃの高温に供
されると軟質の黒鉛及び六方晶窒化硼素（ｈ ｆ：Ｉ
Ｎ ）に変化するので、処理温度がこの温度より低くな
ければならない。このような方法としては、イオン化し
たチタンの蒸気とＮ２ガスとを基材表面で反応させ、Ｔ
ｉＮとして析出させるイオンブレーティング法がある。
られているが、ダイヤモンドや高圧相窒化硼素は常圧下
でそれぞれ約］、 ０００℃、１２００’Ｃの高温に供
されると軟質の黒鉛及び六方晶窒化硼素（ｈ ｆ：Ｉ
Ｎ ）に変化するので、処理温度がこの温度より低くな
ければならない。このような方法としては、イオン化し
たチタンの蒸気とＮ２ガスとを基材表面で反応させ、Ｔ
ｉＮとして析出させるイオンブレーティング法がある。
この方法では基材の到達温度は５００ ’Ｃ程度であり
、熱による物性の劣化は生じない。しかし一般に処理容
量は小さく、処理コストが高くつくという欠点がある〇 一般の基材にＴｉＮを被覆する方法としてこのほかに、
’］’ ｉ Ｎ ｆ蒸発し基材上に析出させる方法、及
び’ｆ”ｉｃＩ＋とＮ２ガスとを基材表面で反応おせて
’ＦｉＮとして析出きせる化学蒸着（ＣＶＤ）法が知ら
れている。しかし前者の方法では高沸点の゛ＰＩＮ蒸気
を得るためにプラズマやアーク放電を用いて高工洋ルギ
ーでＰＩＮの分子を叩き出し、これを基材上に付着せし
める必要があるので、基材も必然的に高温に曝される。
、熱による物性の劣化は生じない。しかし一般に処理容
量は小さく、処理コストが高くつくという欠点がある〇 一般の基材にＴｉＮを被覆する方法としてこのほかに、
’］’ ｉ Ｎ ｆ蒸発し基材上に析出させる方法、及
び’ｆ”ｉｃＩ＋とＮ２ガスとを基材表面で反応おせて
’ＦｉＮとして析出きせる化学蒸着（ＣＶＤ）法が知ら
れている。しかし前者の方法では高沸点の゛ＰＩＮ蒸気
を得るためにプラズマやアーク放電を用いて高工洋ルギ
ーでＰＩＮの分子を叩き出し、これを基材上に付着せし
める必要があるので、基材も必然的に高温に曝される。
丑だ後者の方法でも’ｆ” ｉ ＩＮの生成反応を効率
的に進めるために、基材２１０ （ｌ Ｏ”程度に保つ
必要がある従ってこわらの方法はどちらも、ダイヤモン
ドやｃｌ−３Ｎ、、ｗＢＩＮへのＴｉｌ’Ｊの被覆（で
用いるのは不適である。
的に進めるために、基材２１０ （ｌ Ｏ”程度に保つ
必要がある従ってこわらの方法はどちらも、ダイヤモン
ドやｃｌ−３Ｎ、、ｗＢＩＮへのＴｉｌ’Ｊの被覆（で
用いるのは不適である。
それ数本発明は、ダイヤモンドや高圧相窒化硼素に適用
可能な比較的低温にて、しかも高能率でＴＩＩ〜被覆を
形成できる方法を提供するものであって、その要旨とす
るところは、粉末状又は成形された硬質材の表面に金属
チタンの被覆層を形成し、次いでこの被覆層を窒素雰囲
気中でカロ熱して窒化することを特徴とする、硬質材に
窒化チタンを被覆する方法に存する。
可能な比較的低温にて、しかも高能率でＴＩＩ〜被覆を
形成できる方法を提供するものであって、その要旨とす
るところは、粉末状又は成形された硬質材の表面に金属
チタンの被覆層を形成し、次いでこの被覆層を窒素雰囲
気中でカロ熱して窒化することを特徴とする、硬質材に
窒化チタンを被覆する方法に存する。
本発明において基材に金属チタンの被覆層を形成するに
は、真空蒸着、プラズマ、アーク放電、スパッタリング
、イオンブレーティング等の、従来公知の方法を用いて
、基材温度が８００℃以下となるよつな操作条件を選ぶ
。−！、た経済上有利なように、できるだけ大量処理方
式で行う。
は、真空蒸着、プラズマ、アーク放電、スパッタリング
、イオンブレーティング等の、従来公知の方法を用いて
、基材温度が８００℃以下となるよつな操作条件を選ぶ
。−！、た経済上有利なように、できるだけ大量処理方
式で行う。
こうして形成畑ねた金属チタン層の窒化は約５００℃以
上、好丑しくけ約８００±５０ ’Ｃの温度範囲で行う
。
上、好丑しくけ約８００±５０ ’Ｃの温度範囲で行う
。
この処理の実施に１は、この温度を保持可能な、温度分
布の良好な雰囲気炉を利用するのがよい。
布の良好な雰囲気炉を利用するのがよい。
本発明方法は上記のように、比較的低温で実施できるの
で、ダイヤモンドや高圧相８Ｎに有効に’Ｉ’ｉＮを被
覆できるが、基材としてその他の硬質材、例えば超硬合
金、サーメット、セラく、り、高速度鋼等を利用できる
ことば、言う寸でもない。
で、ダイヤモンドや高圧相８Ｎに有効に’Ｉ’ｉＮを被
覆できるが、基材としてその他の硬質材、例えば超硬合
金、サーメット、セラく、り、高速度鋼等を利用できる
ことば、言う寸でもない。
本発明に従って窒化チタンの被覆を形成するときは、金
属チタン層の窒化の際に基材と金属相との間で化学反応
が生じ、その結果接着力の大きな被覆層を得ることがで
きる。従って最初の金属チタン層形成段階では析出層の
密着度は特に考慮の必要がなく、専ら析出速度を基準に
して処理方法を選ぶことができる。
属チタン層の窒化の際に基材と金属相との間で化学反応
が生じ、その結果接着力の大きな被覆層を得ることがで
きる。従って最初の金属チタン層形成段階では析出層の
密着度は特に考慮の必要がなく、専ら析出速度を基準に
して処理方法を選ぶことができる。
実施例］。
６０／８０ノ、ノーのメタルボンド級合成ダイヤモンド
粉末２０２に、真空蒸着により約３μｍの厚さに金属チ
タンを被覆した。次に、銀白色を呈するこの粉末を磁製
ボートに入れ、横型電気炉で約８００’Ｃに加熱し、Ｎ
２気流中でこの温度に１５分間保った。
粉末２０２に、真空蒸着により約３μｍの厚さに金属チ
タンを被覆した。次に、銀白色を呈するこの粉末を磁製
ボートに入れ、横型電気炉で約８００’Ｃに加熱し、Ｎ
２気流中でこの温度に１５分間保った。
この操作によって粒子表面はすべて窒化チタン特有の金
色を呈すると共に、また基材ダイヤモンドと被覆層間に
ばＴｉＣ結合層が生じ、密着度の高い被覆が形成されて
いた。この被覆ダイヤモンド粒子全コバルトで結合して
チップを製作し、さらに５００ ｍｘ’のセグメント型
ブレードを製作した。これを花崗岩の切断に用いた一例
では、未被覆の同種ダイヤモンド使用のブレードに対し
、５５％の切削比の向上を示した。
色を呈すると共に、また基材ダイヤモンドと被覆層間に
ばＴｉＣ結合層が生じ、密着度の高い被覆が形成されて
いた。この被覆ダイヤモンド粒子全コバルトで結合して
チップを製作し、さらに５００ ｍｘ’のセグメント型
ブレードを製作した。これを花崗岩の切断に用いた一例
では、未被覆の同種ダイヤモンド使用のブレードに対し
、５５％の切削比の向上を示した。
実施例２
イオンブレーティング法により約１５ｐｍの金属チタン
被覆を予め施した２００／３００メッゾ３．のｃＢＮ粉
末を、上記実施例と同様の方法で窒化処理して、ＴｉＮ
被覆を形成した。この粒子５５ｖｏ１．％とサーメット
（組成： ８０’ＰｉＣ−］ＯＮｉ−１０Ｍｏ ：重量
比）の粉末４５係との混合物’ｅ ５０ Ｋｂ、 １５
０（１”’の圧力温度条件下に５分間保ち、直径１１關
、厚さ４．５ ｍａの円板状庫体を作６一 成した。この庫体を通常の方法で加工して切削工具（バ
イト）ヲ作成し、Ｓ、Ｉ（種鋼材の切削加工に用いた。
被覆を予め施した２００／３００メッゾ３．のｃＢＮ粉
末を、上記実施例と同様の方法で窒化処理して、ＴｉＮ
被覆を形成した。この粒子５５ｖｏ１．％とサーメット
（組成： ８０’ＰｉＣ−］ＯＮｉ−１０Ｍｏ ：重量
比）の粉末４５係との混合物’ｅ ５０ Ｋｂ、 １５
０（１”’の圧力温度条件下に５分間保ち、直径１１關
、厚さ４．５ ｍａの円板状庫体を作６一 成した。この庫体を通常の方法で加工して切削工具（バ
イト）ヲ作成し、Ｓ、Ｉ（種鋼材の切削加工に用いた。
これｆｄ未被覆のｃＢＮ粒子を出発材料に用いた同様の
工具に比して、約３４％の切削化向上を示したＯ
工具に比して、約３４％の切削化向上を示したＯ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、粉末状又は成形された硬質材の表面に金属チタンの
被覆層を形成し、次いでこの被覆層を窒素雰囲気中で加
熱して窒化することを特徴とする、硬質材に窒化チタン
を被覆する方法。 ２、上記被覆層が８００℃以上に加熱される、特許請求
の範囲第１項記載の方法。 ３、上記硬質材が本質的にダイヤモンド、高圧相窒化硼
素、超硬合金、硬質鋼から選ばれた少くとも１種からな
る、特許請求の範囲第１項記載の方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8578985A JPS61247673A (ja) | 1985-04-22 | 1985-04-22 | 硬質材に窒化チタンを被覆する方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8578985A JPS61247673A (ja) | 1985-04-22 | 1985-04-22 | 硬質材に窒化チタンを被覆する方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61247673A true JPS61247673A (ja) | 1986-11-04 |
| JPH0476949B2 JPH0476949B2 (ja) | 1992-12-07 |
Family
ID=13868653
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8578985A Granted JPS61247673A (ja) | 1985-04-22 | 1985-04-22 | 硬質材に窒化チタンを被覆する方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61247673A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2408752A (en) * | 2001-07-03 | 2005-06-08 | Honda Motor Co Ltd | Multicomponent sintered body and ceramic powder made therefrom |
| US7326273B2 (en) | 2001-07-03 | 2008-02-05 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Multi-element ceramic powder and method for preparation thereof, and sintered compact and method for preparation thereof |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5242809A (en) * | 1975-09-30 | 1977-04-04 | Union Carbide Corp | Promoting catalytic production of polyhydric alcohol |
| JPS5534223A (en) * | 1978-08-30 | 1980-03-10 | Barnes Carl E | Polypyrrolidoneeiodine complex |
-
1985
- 1985-04-22 JP JP8578985A patent/JPS61247673A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5242809A (en) * | 1975-09-30 | 1977-04-04 | Union Carbide Corp | Promoting catalytic production of polyhydric alcohol |
| JPS5534223A (en) * | 1978-08-30 | 1980-03-10 | Barnes Carl E | Polypyrrolidoneeiodine complex |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2408752A (en) * | 2001-07-03 | 2005-06-08 | Honda Motor Co Ltd | Multicomponent sintered body and ceramic powder made therefrom |
| GB2408752B (en) * | 2001-07-03 | 2005-07-20 | Honda Motor Co Ltd | Method of maunfacturing multicomponent ceramics powder or sintered body thereof |
| US7326273B2 (en) | 2001-07-03 | 2008-02-05 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Multi-element ceramic powder and method for preparation thereof, and sintered compact and method for preparation thereof |
| US7615185B2 (en) | 2001-07-03 | 2009-11-10 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Multicomponent ceramics powder, method of manufacturing multicomponent ceramics powder, sintered body, and method of manufacturing sintered body |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0476949B2 (ja) | 1992-12-07 |
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