JPS61272343A - 表面被覆炭化タングステン基超硬合金製切削工具 - Google Patents
表面被覆炭化タングステン基超硬合金製切削工具Info
- Publication number
- JPS61272343A JPS61272343A JP11390485A JP11390485A JPS61272343A JP S61272343 A JPS61272343 A JP S61272343A JP 11390485 A JP11390485 A JP 11390485A JP 11390485 A JP11390485 A JP 11390485A JP S61272343 A JPS61272343 A JP S61272343A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tungsten carbide
- cemented carbide
- based cemented
- hard alloy
- carbide
- 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
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23C—MILLING
- B23C5/00—Milling-cutters
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Cutting Tools, Boring Holders, And Turrets (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】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、すぐれた耐欠損性を有し、かつ耐摩耗性に
もすぐれ、特にフライス切削のような繰り返し熱疲労の
加わる断続切削に用いるのに適した表面被覆炭化タング
ステン（以下ＷＣで示す）超超硬合金製切削工具に関す
るものである。
もすぐれ、特にフライス切削のような繰り返し熱疲労の
加わる断続切削に用いるのに適した表面被覆炭化タング
ステン（以下ＷＣで示す）超超硬合金製切削工具に関す
るものである。
従来、一般に、切削工具として、ＷＣＣ超超硬合金基体
表面に、周期律表の４ａ、５ａ、および６ａ族の金属、
Ａｔ、Ｓｉ、およびＢの炭化物、窒化物、および酸化物
、並びにこれらの２種以上の固溶体からなる群のうちの
１種の単層または２種以上の複層からなる硬質被覆層を
形成してなる表面液ｖｉｗｃ基超硬合金製切削工具が実
用に供されている。
表面に、周期律表の４ａ、５ａ、および６ａ族の金属、
Ａｔ、Ｓｉ、およびＢの炭化物、窒化物、および酸化物
、並びにこれらの２種以上の固溶体からなる群のうちの
１種の単層または２種以上の複層からなる硬質被覆層を
形成してなる表面液ｖｉｗｃ基超硬合金製切削工具が実
用に供されている。
しかし、上記従来表面被覆ＷＣＣ超超硬合金製切削工具
おいては、上記硬質被覆層が基体に比して硬質ではある
が、脆弱であるために、基体のみの場合より、はるかに
低い応力で硬質被覆層にはクラックが発生し易く、さら
に上記基体の表面に硬質被覆層を形成するに際して、表
面被覆法として広く用いられている化学蒸着法を適用し
た場合、１０００〜１１００℃の温度範囲内で蒸着処理
が行なわれるため、その冷却過程における基体と硬質被
覆層との熱膨張係数の違いによって硬質被覆層には引張
り応力が加わるようになることから、クラックが発生す
る場合があり、このように一旦硬質被覆層にクラックが
発生すると、例えばこれをフライス切削のような熱疲労
が繰り返し加わる断続切削に使用した場合、クラックの
先端部に切削応力が集中するために、クラックは急速に
基体の内部に伝幅し、ついには切刃を欠損に至らしめる
という問題点がある。
おいては、上記硬質被覆層が基体に比して硬質ではある
が、脆弱であるために、基体のみの場合より、はるかに
低い応力で硬質被覆層にはクラックが発生し易く、さら
に上記基体の表面に硬質被覆層を形成するに際して、表
面被覆法として広く用いられている化学蒸着法を適用し
た場合、１０００〜１１００℃の温度範囲内で蒸着処理
が行なわれるため、その冷却過程における基体と硬質被
覆層との熱膨張係数の違いによって硬質被覆層には引張
り応力が加わるようになることから、クラックが発生す
る場合があり、このように一旦硬質被覆層にクラックが
発生すると、例えばこれをフライス切削のような熱疲労
が繰り返し加わる断続切削に使用した場合、クラックの
先端部に切削応力が集中するために、クラックは急速に
基体の内部に伝幅し、ついには切刃を欠損に至らしめる
という問題点がある。
そこで、本発明者等は、上述のような観点から、クラッ
ク伝帳のない表面被覆ＷＣＣ超超硬合金製切削工具開発
すべく研究を行なった結果、表面被覆ＷＣＣ超超硬合金
製切削工具おけるｗｃ基超超硬合金基体組織を、素地中
に３０μｍ以上の最小直径を有する軟質塊状相が均一に
斑点状に分布したものとし、かつ前記素地を、重量％で
（以下％は重量％を示す）、 Ｃｏ：４〜１２％。
ク伝帳のない表面被覆ＷＣＣ超超硬合金製切削工具開発
すべく研究を行なった結果、表面被覆ＷＣＣ超超硬合金
製切削工具おけるｗｃ基超超硬合金基体組織を、素地中
に３０μｍ以上の最小直径を有する軟質塊状相が均一に
斑点状に分布したものとし、かつ前記素地を、重量％で
（以下％は重量％を示す）、 Ｃｏ：４〜１２％。
周期律表の４ａ、５ａ、および６ａ族金属の炭化物およ
び窒化物、並びにこれらの２種以上の固溶体（以下、こ
れらを総称して金属の炭・窒化物という）のうちの１種
または２Ｆ１以上：２〜３０％。
び窒化物、並びにこれらの２種以上の固溶体（以下、こ
れらを総称して金属の炭・窒化物という）のうちの１種
または２Ｆ１以上：２〜３０％。
を含有し、残りがＷＣと不可避不純物からなる組成を有
するＷＣＣ超超硬合金構成すると共に１．上記軟質塊状
相を、 Ｃｏ：５〜２５％。
するＷＣＣ超超硬合金構成すると共に１．上記軟質塊状
相を、 Ｃｏ：５〜２５％。
を含有し、さらに必要に応じて、
金属の炭・窒化物：０．１〜１０％。
を含有し、残りがＷＣと不可避不純物からなる組成を有
するＷＣＣ超超硬合金構成すると、前記表面被覆ＷＣＣ
超超硬合金製切削工具おける硬質被覆層にクラックが発
生しても、前記ＷＣＭ超硬合金基体の軟質塊状相によっ
てクラック伝帳が阻止されることから、これを繰り返し
熱疲労の加わるフライス切削などの断続切削に用いても
切刃の欠損が皆無となり、著しく長期に亘ってすぐれた
切削性能を発揮するという知見を得たのである。
するＷＣＣ超超硬合金構成すると、前記表面被覆ＷＣＣ
超超硬合金製切削工具おける硬質被覆層にクラックが発
生しても、前記ＷＣＭ超硬合金基体の軟質塊状相によっ
てクラック伝帳が阻止されることから、これを繰り返し
熱疲労の加わるフライス切削などの断続切削に用いても
切刃の欠損が皆無となり、著しく長期に亘ってすぐれた
切削性能を発揮するという知見を得たのである。
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、以下にＷＣＣ超超硬合金基体素地および軟質塊状相
の成分組成を上記の通りに限定した理由を説明する。
て、以下にＷＣＣ超超硬合金基体素地および軟質塊状相
の成分組成を上記の通りに限定した理由を説明する。
Ａ、素地
（ａ）Ｇ。
Ｃｏ成分には、基体の耐衝撃性を向上さゼる作用がある
が、その含有ｍが４％未満では前記作用に所望の効果が
得られず、一方１２％を越えて含有させると、基体が塑
性変形を起し易くなることから、その含有量を４〜１２
％と定めた。
が、その含有ｍが４％未満では前記作用に所望の効果が
得られず、一方１２％を越えて含有させると、基体が塑
性変形を起し易くなることから、その含有量を４〜１２
％と定めた。
（ｂ）金属の炭・窒化物
これらの成分には、ＷＣと共に分散相を形成して基体の
耐摩耗性を向上させる作用があるが、その含有ｍが２％
未満では所望の耐摩耗性を確保することができず、一方
その含有量が３０％を越えると基体の耐衝撃性が急激に
劣化するようになることから、その含有量を２〜３０％
と定めた。
耐摩耗性を向上させる作用があるが、その含有ｍが２％
未満では所望の耐摩耗性を確保することができず、一方
その含有量が３０％を越えると基体の耐衝撃性が急激に
劣化するようになることから、その含有量を２〜３０％
と定めた。
Ｂ、軟質塊状相
（ａ）Ｇ。
その含有量が５％未満では軟質塊状相に所望のクラック
伝帳阻止作用を付与することができず、一方その含有面
が２５％を越えても前記作用により一層の向上効果が現
われないことから、その含有量を５〜２５％と定めた。
伝帳阻止作用を付与することができず、一方その含有面
が２５％を越えても前記作用により一層の向上効果が現
われないことから、その含有量を５〜２５％と定めた。
（ｂ）金属の炭・窒化物
これらの成分には、素地とのバランスで硬さを向上させ
る必要がある場合に、必要に応じて含有されるが、その
含有量が９，１％未満では所望の硬さ向上効果が得られ
ず、一方その含有ｍが１０％を越えるとクラック伝幅阻
止効果が低下するようになることから、その含有量を０
．１〜１０％と定めた。
る必要がある場合に、必要に応じて含有されるが、その
含有量が９，１％未満では所望の硬さ向上効果が得られ
ず、一方その含有ｍが１０％を越えるとクラック伝幅阻
止効果が低下するようになることから、その含有量を０
．１〜１０％と定めた。
また、上記軟質塊状相の直径が最小寸法で３０μｍ未満
では所望のクラック伝幅阻止効果が得られないので、軟
質塊状相の最小直径を３０μｍと定め、これより大寸を
もつものとしたのである。
では所望のクラック伝幅阻止効果が得られないので、軟
質塊状相の最小直径を３０μｍと定め、これより大寸を
もつものとしたのである。
つぎに、この発明の表面被覆ＷＣＣ超超硬合金製切削工
具実施例により説明する。
具実施例により説明する。
まず、原料粉末として、１〜５μｍの範囲内の平均粒径
をもった、いずれも市販のＷＣ粉末、各種の金属の炭・
窒化物粉末、およびＣｏ粉末を用意し、これら原料粉末
を、素地形成用および軟質塊状相形成用として、それぞ
れ第１表に示される配合組成に配合し、混合し、ついで
同じく第１表に示される寸法にそれぞれ造粒し、さらに
同しく第１表に示される割合で、これら両造９粒を配合
し、混合した後、１．５ｔｏｎ ／ｃＩｌｉの圧力で圧
粉体にプレス成形し、この圧粉体を真空中、１３５０〜
１４５０℃の範囲内の所定温度に２時間保持の条件で焼
結して実質的に配合組成と同一の最終成分組成、並びに
同じく第１表に示される最小直径および割合の軟質塊状
相が均一に斑点状に分布した組織を有するＷＣＣ超超硬
合金基体それぞれ！Ｊ造し、引続いて前記基体の表面に
通常の化学蒸着法を用いて、それぞれ第１表に示される
組成および層厚の硬質被覆層を形成することによって本
発明表面被覆ＷＣＣ超超硬合金製切削工具以下本発明切
削工具という）１〜１４をそれぞれ製造した。
をもった、いずれも市販のＷＣ粉末、各種の金属の炭・
窒化物粉末、およびＣｏ粉末を用意し、これら原料粉末
を、素地形成用および軟質塊状相形成用として、それぞ
れ第１表に示される配合組成に配合し、混合し、ついで
同じく第１表に示される寸法にそれぞれ造粒し、さらに
同しく第１表に示される割合で、これら両造９粒を配合
し、混合した後、１．５ｔｏｎ ／ｃＩｌｉの圧力で圧
粉体にプレス成形し、この圧粉体を真空中、１３５０〜
１４５０℃の範囲内の所定温度に２時間保持の条件で焼
結して実質的に配合組成と同一の最終成分組成、並びに
同じく第１表に示される最小直径および割合の軟質塊状
相が均一に斑点状に分布した組織を有するＷＣＣ超超硬
合金基体それぞれ！Ｊ造し、引続いて前記基体の表面に
通常の化学蒸着法を用いて、それぞれ第１表に示される
組成および層厚の硬質被覆層を形成することによって本
発明表面被覆ＷＣＣ超超硬合金製切削工具以下本発明切
削工具という）１〜１４をそれぞれ製造した。
また、比較の目的で、基体の組織を軟質塊状相が存在し
ないものとし、かつその組成を第１表に示されるものと
する以外は同様な条件で従来表面波ＩＩ Ｗ Ｃ超超硬
合金製切削工具（以下従来切削工具という）１〜１４を
それぞれ製造した。
ないものとし、かつその組成を第１表に示されるものと
する以外は同様な条件で従来表面波ＩＩ Ｗ Ｃ超超硬
合金製切削工具（以下従来切削工具という）１〜１４を
それぞれ製造した。
ついで、この結果術られた本発明切削工具１〜１４およ
び従来切削工具１〜１４について、被削材： ＳＮ０Ｍ
４３９ （硬さニド１ｅ２５０）。
び従来切削工具１〜１４について、被削材： ＳＮ０Ｍ
４３９ （硬さニド１ｅ２５０）。
工具形状：Ｊ ｌ５−８ＮＰ４３２゜
切削速度： １８０７ＦＬ／１ｎ 。
１月当りの送り： ０．２５ ｍｍ／刃。
切込み２３ｍ。
切削時間：４５ｍ１ｎ。
の条件でフライス切削試験を行ない、切刃の逃げ面摩耗
幅を測定した。これらの測定結果を第２表に示した。
幅を測定した。これらの測定結果を第２表に示した。
第２表に示される結果から、本発明切削工具１〜１４は
、いずれもずぐれた耐摩耗性を示し、かつ試験後も未だ
引続いての使用が可能であるのに対して、従来切削工具
１〜１４は、いずれも試験途中で切刃に熱クラツクが原
因の欠損が発生し、使用寿命に至るものであった。
、いずれもずぐれた耐摩耗性を示し、かつ試験後も未だ
引続いての使用が可能であるのに対して、従来切削工具
１〜１４は、いずれも試験途中で切刃に熱クラツクが原
因の欠損が発生し、使用寿命に至るものであった。
上述のように、この発明の表面被覆ＷＣＣ超超硬合金製
切削工具、ＷＣＣ超超硬合金基体素地中第 ２
表 に均一に斑点状に分布した軟質塊状相によってクラック
の伝幡が阻止されるので、通常の連続切削は勿論のこと
、繰り返し熱疲労の加わるフライス切削のような断続切
削に用いても切刃に欠損が発生することがなく、すぐれ
た耐摩耗性を具備することと相まって、著しく長期に亘
ってすぐれた切削性能を発揮するのである。
切削工具、ＷＣＣ超超硬合金基体素地中第 ２
表 に均一に斑点状に分布した軟質塊状相によってクラック
の伝幡が阻止されるので、通常の連続切削は勿論のこと
、繰り返し熱疲労の加わるフライス切削のような断続切
削に用いても切刃に欠損が発生することがなく、すぐれ
た耐摩耗性を具備することと相まって、著しく長期に亘
ってすぐれた切削性能を発揮するのである。
Claims (2)
- （１）炭化タングステン基超硬合金基体の表面に硬質被
覆層を形成してなる表面被覆炭化タングステン基超硬合
金製切削工具において、 上記炭化タングステン基超硬合金基体を、素地中に３０
μｍ以上の最小直径を有する軟質塊状相が斑点状に均一
に分布した組織をもつものとし、かつ、上記素地を、 Ｃｏ：４〜１２％、 周期律表の４ａ、５ａ、および６ａ族金属の炭化物およ
び窒化物、並びにこれらの２種以上の固溶体のうちの１
種または２種以上：２〜３０％、を含有し、残りが炭化
タングステンと不可避不純物からなる組成を有する炭化
タングステン基超硬合金で構成すると共に、上記軟質塊
状相を、Ｃｏ：５〜２５％、 を含有し、残りが炭化タングステンと不可避不純物から
なる組成（以上重量％）を有する炭化タングステン基超
硬合金で構成したことを特徴とする表面被覆炭化タング
ステン基超硬合金製切削工具。 - （２）炭化タングステン基超硬合金基体の表面に硬質被
覆層を形成してなる表面被覆炭化タングステン基超硬合
金製切削工具において、 上記炭化タングステン基超硬合金基体を、素地中に３０
μｍ以上の最小直径を有する軟質塊状相が斑点状に均一
に分布した組織をもつものとし、かつ、上記素地を、 Ｃｏ：４〜１２％、 周期律表の４ａ、５ａ、および６ａ族金属の炭化物およ
び窒化物、並びにこれらの２種以上の固溶体のうちの１
種または２種以上：２〜３０％、を含有し、残りが炭化
タングステンと不可避不純物からなる組成を有する炭化
タングステン基超硬合金で構成すると共に、上記軟質塊
状相を、Ｃｏ：５〜２５％、 周期律表の４ａ、５ａ、および６ａ族金属の炭化物およ
び窒化物、並びにこれらの２種以上の固溶体のうちの１
種または２種以上：０．１〜１０％、を含有し、残りが
炭化タングステンと不可避不純物からなる組成（以上重
量％）を有する炭化タングステン基超硬合金で構成した
ことを特徴とする表面被覆炭化タングステン基超硬合金
製切削工具。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11390485A JPS61272343A (ja) | 1985-05-27 | 1985-05-27 | 表面被覆炭化タングステン基超硬合金製切削工具 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11390485A JPS61272343A (ja) | 1985-05-27 | 1985-05-27 | 表面被覆炭化タングステン基超硬合金製切削工具 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61272343A true JPS61272343A (ja) | 1986-12-02 |
| JPH0310701B2 JPH0310701B2 (ja) | 1991-02-14 |
Family
ID=14624078
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11390485A Granted JPS61272343A (ja) | 1985-05-27 | 1985-05-27 | 表面被覆炭化タングステン基超硬合金製切削工具 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61272343A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5221951B2 (ja) * | 2005-03-28 | 2013-06-26 | 京セラ株式会社 | 超硬合金および切削工具 |
-
1985
- 1985-05-27 JP JP11390485A patent/JPS61272343A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5221951B2 (ja) * | 2005-03-28 | 2013-06-26 | 京セラ株式会社 | 超硬合金および切削工具 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0310701B2 (ja) | 1991-02-14 |
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