JPS6399102A - 被覆タングステン工具 - Google Patents
被覆タングステン工具Info
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- JPS6399102A JPS6399102A JP24359486A JP24359486A JPS6399102A JP S6399102 A JPS6399102 A JP S6399102A JP 24359486 A JP24359486 A JP 24359486A JP 24359486 A JP24359486 A JP 24359486A JP S6399102 A JPS6399102 A JP S6399102A
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- diamond
- tungsten
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- vapor deposition
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- 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.)
- Pending
Links
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Landscapes
- 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］
近年ダイヤモンドの薄膜が気相合成法により作成可能と
なったことにより、切削工具ならびＭ ＦＪ 耗工具へ
の、ダイヤモンド薄膜のコーティングが期待され、行わ
れろようになった。
なったことにより、切削工具ならびＭ ＦＪ 耗工具へ
の、ダイヤモンド薄膜のコーティングが期待され、行わ
れろようになった。
本発明は、とくに切削工具ならびに耐摩耗工具として用
いるのに適した表面被覆タングステン工具に関するもの
である。
いるのに適した表面被覆タングステン工具に関するもの
である。
［従来の技術］
従来、ＣＶＤ （化学蒸着法）やＰＶＤ （物理蒸着法
）などにより、超硬合金などの工具表面にＴｉＮ、Ｔｉ
ＣあるいはＡｌ２Ｏ，などのセラミンクをコーティング
して耐摩耗性の向上をはかろ技術が実用化され普及して
いる。
）などにより、超硬合金などの工具表面にＴｉＮ、Ｔｉ
ＣあるいはＡｌ２Ｏ，などのセラミンクをコーティング
して耐摩耗性の向上をはかろ技術が実用化され普及して
いる。
耐摩耗性の評価として膜質の硬さくよ大きな要因となる
が、ＴｉＣ，ＴｉＮおよびＡｌ２Ｏ３膜の硬さは、それ
ぞれ約３０００，２０００および２４００ ｋｇ ／
ｎｎ２ であるのに対し、ダイヤモンド膜は６０００〜
９０００ｋｇ／ｍｍ２ とはるかに高い。
が、ＴｉＣ，ＴｉＮおよびＡｌ２Ｏ３膜の硬さは、それ
ぞれ約３０００，２０００および２４００ ｋｇ ／
ｎｎ２ であるのに対し、ダイヤモンド膜は６０００〜
９０００ｋｇ／ｍｍ２ とはるかに高い。
従ってこのような観点から、ダイヤモンドを超硬合金や
サーメットにコーティングした切削工具ならびに耐摩耗
工具が着目され開発が行われ始めている。しかるに、こ
うした工具へのダイヤモンドコーティングの応用は必ず
しも成功はしていない。
サーメットにコーティングした切削工具ならびに耐摩耗
工具が着目され開発が行われ始めている。しかるに、こ
うした工具へのダイヤモンドコーティングの応用は必ず
しも成功はしていない。
［発明が解決しようとする問題点］
上記、切削工具ならびに耐摩耗工具へのダイヤモンドコ
ーティングの応用における最大の課頂は、ダイヤモンド
薄膜と基体の接着強度が小さいことにある。
ーティングの応用における最大の課頂は、ダイヤモンド
薄膜と基体の接着強度が小さいことにある。
たと丸ば超硬合金基体とダイヤモンド薄膜との接着強度
は、切削工具ならびに耐摩耗工具として充分に強くはな
く未だに実用化には至っていない。超硬合金はＷＣ粉末
にバイングーとしてＣｏを加丸て焼結しｒＳものである
が、ダイヤモンドはＣｏ上に生成しに＜（、このことが
ダイヤモンド薄膜と超硬合金との接着強度を下げている
原因の１つと考えられている。
は、切削工具ならびに耐摩耗工具として充分に強くはな
く未だに実用化には至っていない。超硬合金はＷＣ粉末
にバイングーとしてＣｏを加丸て焼結しｒＳものである
が、ダイヤモンドはＣｏ上に生成しに＜（、このことが
ダイヤモンド薄膜と超硬合金との接着強度を下げている
原因の１つと考えられている。
［問題点を解決するための手段］
本発明者（よ以上のような観点から、特にダイヤモンド
薄膜と基体との接着強度に着目し、接着強度が充分強く
、かつ切削工具ならびに耐摩耗工具の基体となるべき硬
さ、剛性ならびに熱伝導性を兼ねそなえ、また被覆ダイ
ヤモンドとの、？Ａ膨張差の小さい材料としているいろ
な基体について検討を行った結果、タングステンが最も
適している乙とを見出し、本発明に至ったもので、上記
問題点を解決するための手段としてタングステン基体に
ダイヤモンドを１〜１００μｍ被覆したものである。
薄膜と基体との接着強度に着目し、接着強度が充分強く
、かつ切削工具ならびに耐摩耗工具の基体となるべき硬
さ、剛性ならびに熱伝導性を兼ねそなえ、また被覆ダイ
ヤモンドとの、？Ａ膨張差の小さい材料としているいろ
な基体について検討を行った結果、タングステンが最も
適している乙とを見出し、本発明に至ったもので、上記
問題点を解決するための手段としてタングステン基体に
ダイヤモンドを１〜１００μｍ被覆したものである。
［作 用］
タングステンは硬度７、剛性率１．３５Ｘ１０’ ｋｇ
ｗｔ／ｃｉてダイヤモンド被覆を支えるのに支障のない
剛性を有している。また熱伝導性はダイヤモンドが０．
３３ ｃａｌ／ｃ＋ｒ＋、ｓ０℃に対しタングステン
は０．２７ ｃａｔ／ｃｍ−ｓ ・℃と超硬合金の０
．１９ ｃａｔ／ｃｍ−ｓ ・℃よりはるかに優れ、
摩擦熱の放散性が良い。さらにタングステンの熱膨張率
は５，１９Ｘ１０−’／℃と金属中では最も小さく被覆
ダイヤモンドとの熱膨張差による剥離をおさえろことが
できろ。
ｗｔ／ｃｉてダイヤモンド被覆を支えるのに支障のない
剛性を有している。また熱伝導性はダイヤモンドが０．
３３ ｃａｌ／ｃ＋ｒ＋、ｓ０℃に対しタングステン
は０．２７ ｃａｔ／ｃｍ−ｓ ・℃と超硬合金の０
．１９ ｃａｔ／ｃｍ−ｓ ・℃よりはるかに優れ、
摩擦熱の放散性が良い。さらにタングステンの熱膨張率
は５，１９Ｘ１０−’／℃と金属中では最も小さく被覆
ダイヤモンドとの熱膨張差による剥離をおさえろことが
できろ。
さらにまた、基体がタングステンであるもう一つの重要
な特長は、ダイヤモンドを＊ｉした後に、ダイヤモンド
の黒鉛化をおさえつつ１０００℃〜１４００℃の温度範
囲で１ ｍｉｎ〜６０ｍ１ｎ真空加熱処理を行う乙とが
できることである。このことにより被覆ダイヤモンドと
タングステン基体の界面を反応させ、接着強度を高める
ことができる作用があるわけである。
な特長は、ダイヤモンドを＊ｉした後に、ダイヤモンド
の黒鉛化をおさえつつ１０００℃〜１４００℃の温度範
囲で１ ｍｉｎ〜６０ｍ１ｎ真空加熱処理を行う乙とが
できることである。このことにより被覆ダイヤモンドと
タングステン基体の界面を反応させ、接着強度を高める
ことができる作用があるわけである。
しかしながら、生成させるダイヤモンド被覆膜の厚みが
１μｍ以下ではやぶれやすく、また１００μｍ以上では
基体との接着力がきわめて悪く剥がれやすくなるので、
被覆工具としての効果は薄れる。従って被覆膜の厚さは
１〜１００μｍが適当であり、好ましくは５〜３０μｍ
の範囲である。
１μｍ以下ではやぶれやすく、また１００μｍ以上では
基体との接着力がきわめて悪く剥がれやすくなるので、
被覆工具としての効果は薄れる。従って被覆膜の厚さは
１〜１００μｍが適当であり、好ましくは５〜３０μｍ
の範囲である。
また、原料ガスのメタンと水素の混合比によっては生成
される被覆膜がダイヤモンド状硬質炭素膜となるが、基
体との接着力ならびに被覆工具としての効果においてｔ
よダイヤモンドと何ら変わるところはない。
される被覆膜がダイヤモンド状硬質炭素膜となるが、基
体との接着力ならびに被覆工具としての効果においてｔ
よダイヤモンドと何ら変わるところはない。
本発明におけるタングステン基体へのダイヤモンド被覆
（よ、化学蒸着法、プラズマ雰囲気蒸着法ならびにイオ
ンビーム蒸着法など公知の被覆法の何れを採用しても良
く、またその効果も同じように得られる。
（よ、化学蒸着法、プラズマ雰囲気蒸着法ならびにイオ
ンビーム蒸着法など公知の被覆法の何れを採用しても良
く、またその効果も同じように得られる。
［実 施 例］
実施例１
タングステンの基体１に対し、電子線照射ＣＶＤ法によ
り表１に示す気相合成条件にて気相合成反応を行い、２
０μｍの厚さにダイヤモンド２を被覆した。しかる後、
１２５０℃・１０ｍ１ｎ真空加熱処理を施した。得られ
たダイヤモンド膜はタングステン基体に強固に密着し、
ヌープ硬度で８０００〜９０００ｋｇ／ｍｍ２ てあり
超硬合金をはかるに凌駕する。このダイヤモンド被覆タ
ングステン工具は切削工具材料として擾れている。
り表１に示す気相合成条件にて気相合成反応を行い、２
０μｍの厚さにダイヤモンド２を被覆した。しかる後、
１２５０℃・１０ｍ１ｎ真空加熱処理を施した。得られ
たダイヤモンド膜はタングステン基体に強固に密着し、
ヌープ硬度で８０００〜９０００ｋｇ／ｍｍ２ てあり
超硬合金をはかるに凌駕する。このダイヤモンド被覆タ
ングステン工具は切削工具材料として擾れている。
実施例２
実施例１と同様にタングステンの基体１に対し、表１に
示す気相合成条件にてダイヤモンド状硬質炭素膜２を１
０μｍの厚さに被覆した。
示す気相合成条件にてダイヤモンド状硬質炭素膜２を１
０μｍの厚さに被覆した。
しかる後、１２００℃・１５ｍ１ｎ真空加熱処理を施し
た。得られた被覆膜はタングステン基体との界面で反応
し、きわめて強固に基体と接着し、ヌープ硬度は７００
０〜８０００ｋｇ／ｍｍ２であるが、引掻き硬さはＫＩ
ＯＩ硬合金よりはるかに大きい。このダイヤモンド状硬
質炭ｉ ３％被覆タングステン工具は耐摩耗工具材料と
して優れている。
た。得られた被覆膜はタングステン基体との界面で反応
し、きわめて強固に基体と接着し、ヌープ硬度は７００
０〜８０００ｋｇ／ｍｍ２であるが、引掻き硬さはＫＩ
ＯＩ硬合金よりはるかに大きい。このダイヤモンド状硬
質炭ｉ ３％被覆タングステン工具は耐摩耗工具材料と
して優れている。
以上の実施例から、タングステンを波頂した被覆タング
ステン工具：よ、切削工具ならびに耐摩耗工具材料とし
て寿命の向上に効果的であることが実証された。
ステン工具：よ、切削工具ならびに耐摩耗工具材料とし
て寿命の向上に効果的であることが実証された。
［発明の効果コ
本発明によればダイヤモンド薄膜と基体との接着強度の
大きいタングステン工具を提供することができる。
大きいタングステン工具を提供することができる。
図面は本発明に係る被覆タングステン工具の実施例を示
す′もので、第１図は平面図、第２図は縦断側面図であ
る。 １・・基体 ２・・ダイヤモンド薄膜 特許出願人 旭ダイヤモンド工業株式会社７．へ、代
理 人 土 橋 秀 夫
□同 江 藤
剛 ＼」パ
す′もので、第１図は平面図、第２図は縦断側面図であ
る。 １・・基体 ２・・ダイヤモンド薄膜 特許出願人 旭ダイヤモンド工業株式会社７．へ、代
理 人 土 橋 秀 夫
□同 江 藤
剛 ＼」パ
Claims (1)
- タングステンを基体とし、該基体にダイヤモンドを１〜
１００μｍ被覆したことを特徴とする被覆タングステン
工具。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24359486A JPS6399102A (ja) | 1986-10-14 | 1986-10-14 | 被覆タングステン工具 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24359486A JPS6399102A (ja) | 1986-10-14 | 1986-10-14 | 被覆タングステン工具 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6399102A true JPS6399102A (ja) | 1988-04-30 |
Family
ID=17106138
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24359486A Pending JPS6399102A (ja) | 1986-10-14 | 1986-10-14 | 被覆タングステン工具 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6399102A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5855974A (en) * | 1993-10-25 | 1999-01-05 | Ford Global Technologies, Inc. | Method of producing CVD diamond coated scribing wheels |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59159981A (ja) * | 1983-03-02 | 1984-09-10 | Mitsubishi Metal Corp | 切削工具および耐摩耗工具用表面被覆耐摩耗性部材 |
| JPS60208473A (ja) * | 1984-03-30 | 1985-10-21 | Mitsubishi Metal Corp | 人工ダイヤモンド被覆工具部材 |
-
1986
- 1986-10-14 JP JP24359486A patent/JPS6399102A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59159981A (ja) * | 1983-03-02 | 1984-09-10 | Mitsubishi Metal Corp | 切削工具および耐摩耗工具用表面被覆耐摩耗性部材 |
| JPS60208473A (ja) * | 1984-03-30 | 1985-10-21 | Mitsubishi Metal Corp | 人工ダイヤモンド被覆工具部材 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5855974A (en) * | 1993-10-25 | 1999-01-05 | Ford Global Technologies, Inc. | Method of producing CVD diamond coated scribing wheels |
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