KR100334709B1 - Titanium carbide nitride-based cermet cutting edges and coated cermet cutting edges - Google Patents

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히사후미 쯔지사키
마사나오 노나카
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미쓰비시 마테리알 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은 티탄탄화질화물을 기체로한 서멧을 된 절삭날과 코팅된 서멧으로 만든 절삭날을 나타내고, 전형적으로 Co와 Ni를 함유하는 금속결합으로 구성된다.The present invention represents a cermetized cutting edge made of titanium carbide nitride and a cutting edge made of coated cermet, and is typically composed of a metal bond containing Co and Ni.

주기율표의 4a, 5a, 6a족에 속하는 금속성분을 적어도 하나를 함유한 단일구조적 단단한 상, 코어부분과 코어부분을 완전히 둘러싼 셸부분을 함유한 이중구조적 단단한 상, 여기서 코어부분은 Ti성분을 적어도 하나 가지고 있고, 셸부분은 Ti와 Ti외의 주기율표의 4a, 5a, 6a족에 속하는 금속성분을 적어도 하나의 성분을 함유한다. 코어부분과 코어부분 주위를 불연속적으로 분포하는 셸부분으로 된 이중구조적 단단한 상, 그리고 후자의 이중구조적 단단한 상은 면적의 30%이상을 점유하고 절삭날은 현저히 분열 저항을 막는다.Monostructure hard phase containing at least one metal component belonging to groups 4a, 5a and 6a of the periodic table, bistructured rigid phase containing a core portion and a shell portion completely surrounding the core portion, wherein the core portion comprises at least one Ti component The shell portion contains at least one component of Ti and a metal component belonging to groups 4a, 5a and 6a of the periodic table other than Ti. The bistructured hard phase with the core part and the shell part discontinuously distributed around the core part, and the latter bistructured hard phase occupy more than 30% of the area, and the cutting edge significantly prevents fracture resistance.

Description

티탄 탄화질화물계 서멧 절삭날 및 코팅된 서멧의 절삭날Titanium carbide-based cermet cutting edges and cutting edges of coated cermets

본 발명은 서멧(cermet)으로 이루어진 절삭날(서멧 절삭날)에 관한 것으로, 특히 뛰어난 분열 저항을 나타내는 티탄 탄화질화물계 서멧 절삭날에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cutting edge (cermet cutting edge) made of cermet, and more particularly to a titanium carbide nitride based cermet cutting edge exhibiting excellent cleavage resistance.

서멧 절삭날이 발명된 초창기에는, TiC-Mo-Ni합금이 서멧으로 이용되었다. 그러나, 상기 합금은 마모 저항은 높지만, 인성이 낮기 때문에 강철의 고속 마무리 절삭에서 서멧 절삭날의 사용이 제한되었다. 그후에, TiN과 같은 질화물을 첨가함으로써 서멧 혼합물의 인성 개선에 상당한 영향이 있음이 발견되었다. 이와같은 서멧 혼합물의 절삭날은 서멧 고유의 이점, 즉 높은 마모 저항과 고품질의 표면 마무리가 가능하다는 장점을 갖기 때문에 강철의 절삭 뿐 아니라 실질적인 단속절삭인 밀링(milling)에도 사용되었다.In the early days when a cermet cutting edge was invented, TiC-Mo-Ni alloy was used as a cermet. However, the alloys have high wear resistance but low toughness, which limits the use of cermet cutting edges in high speed finishing cutting of steel. Subsequently, it has been found that the addition of nitrides such as TiN has a significant impact on improving the toughness of the cermet mixture. Such cutting edges of cermet mixtures have been used for milling, as well as for cutting of steel, because of the inherent advantages of cermet: high wear resistance and high quality surface finish.

한편, 혼합된 탄화물 성분으로 이루어진 절삭날에서, 코팅된 탄화물이 개발되었다. 코팅된 탄화물은 혼합된 탄화물 성분을 기질로서 함유하고, 상기 기질의 표면에 TiC, Ti(C,N), Al2O3과 같은 단단한 화합물을 피복하여 이루어진다. 이와 같은 코팅된 절삭날은 결합된 탄화물 성분의 고유 특성으로서의 인성을 잃지 않으면서 개선된 마모 저항을 나타낸다. 이와 같은 조건 하에서, 마모 저항을 유지하면서 인성이 보다 개선된 서멧이 요구되고 있다.On the other hand, on cutting edges consisting of mixed carbide components, coated carbides have been developed. Coated carbide contains a mixed carbide component as a substrate and is made by coating a surface of the substrate with a hard compound such as TiC, Ti (C, N), Al 2 O 3 . Such coated cutting edges exhibit improved wear resistance without losing toughness as an inherent property of the bonded carbide component. Under these conditions, there is a need for a cermet with more improved toughness while maintaining wear resistance.

일반적으로, 서멧은 소량의 Ti(C,N) 등의 입자가 (Ti,Mo) (C,N)과 같은 탄화질화물(carbonitride) 고용체로 둘러싸인 코어/셸(코어/림)의 구조를 갖는 단단한 상(hard phase)조직을 갖는다. 이러한 서멧의 고유한 특성에 착안하여 서멧의 인성을 개선하고자 하는 많은 연구가 행하여졌다. 예를 들어, 미국 특허공보 제4,778,521호의 명세서에는 Ti(C,N)의 코어와, 상기 코어를 둘러 싼 WC가 풍부한 중간층과, 상기 중간층을 둘러 싼 (Ti,W) (C,N)의 바깥층으로 이루어지는 3층 구조의 코어/셸 구조가 개시되어 있다. 또한 유럽 특허공보 제0,406,201 B1에는 경질상에 있어서 2종 이상의 코어/셸 구조를 갖는 서멧이 개시되어 있다. 또한, 유럽 특허 공개공보 제0,578,031 A2는 종래의 코어/셸 구조의 메트릭스에 Ti가 풍부한 경질상을 분산시킨 서멧이 개시되어 있다.In general, cermets have a hard core / shell (core / rim) structure in which a small amount of particles such as Ti (C, N) are surrounded by a carbonitride solid solution such as (Ti, Mo) (C, N). It has a hard phase structure. Many studies have been conducted to improve the toughness of cermets based on the inherent characteristics of cermets. For example, US Pat. No. 4,778,521 discloses a core of Ti (C, N), an intermediate layer rich in WC surrounding the core, and an outer layer of (Ti, W) (C, N) surrounding the intermediate layer. A three-layer core / shell structure is disclosed. European Patent Publication No. 0,406,201 B1 also discloses a cermet having at least two core / shell structures in a hard phase. In addition, European Patent Publication No. 0,578,031 A2 discloses a cermet in which a Ti-rich hard phase is dispersed in a matrix of a conventional core / shell structure.

상기 종래의 서멧 구조는 Ti 또는 Ti가 풍부한 경질입자의 코어를 고용체 탄질화물의 셸이 둘러싸고 있는 종래의 서멧 조직 구조를 기본으로 하고 있기 때문에 다소의 개성이 이루어졌다고 하더라도 인성의 개선은 충분하지 않았다. 또한 인성의 개선을 위하여 코발트, 니켈 등의 결합체 금속의 함유량을 증가시키고자 하는 시도가 있었다. 그러나 이 경우에는 내마모성, 내소성-변형성이 감소한다는 문제가 발생한다.Since the conventional cermet structure is based on the conventional cermet structure structure in which the shell of solid solution carbonitride surrounds the core of Ti or Ti-rich hard particles, even if some personality is achieved, the toughness is not sufficiently improved. In addition, there have been attempts to increase the content of binder metals such as cobalt and nickel in order to improve toughness. In this case, however, a problem arises in that wear resistance and plasticity-deformation are reduced.

또한 서멧의 경질상을 형성하는 주 성분인 Ti는 질소와 반응하기 쉬운 성질을 갖기 때문에 소결 분위기에서 질소분압을 제어함으로써 표면에 경화층을 형성하는 것이 가능하다. 실제로, 일본 특허 공개 공보 제 2-15139호에는 상기와 같은 방법에 의해 서멧 표면부의 마모 저항을 향상시킨 서멧이 개시되어 있다. 그러나 이 경우에도 서멧의 조직구조는 상술한 바와 동일하게 코어/셸 구조를 갖기 때문에 인성 면에서는 개선의 여지가 남아 있다.In addition, since Ti, which is a main component forming the hard phase of cermet, has a property of easily reacting with nitrogen, it is possible to form a cured layer on the surface by controlling the nitrogen partial pressure in a sintering atmosphere. In fact, Japanese Patent Laid-Open No. 2-15139 discloses a cermet in which the wear resistance of the cermet surface portion is improved by the above method. However, even in this case, since the structure of the cermet has a core / shell structure as described above, room for improvement remains in terms of toughness.

본 발명은 상술한 바의 문제들을 해결하는 것을 목적으로 한다.The present invention aims to solve the above problems.

도 1는 전자현미경으로 관찰되는 실시예 7의 서멧절삭날의 전체 간격을 표시하는 개략도이다.1 is a schematic diagram showing the overall spacing of the cermet cutting blades of Example 7 observed with an electron microscope.

도 2는 전자현미경으로 관찰되는 비교예 7의 서멧절삭날의 전체 간격을 표시하는 개략도이다.Fig. 2 is a schematic diagram showing the total spacing of the cermet cutting blades of Comparative Example 7 observed with an electron microscope.

도 3은 전자현미경으로 관찰되는 실시예 14의 서멧절삭날의 간격 전체를 보여주는 개략도이다.Figure 3 is a schematic diagram showing the entire interval of the cermet cutting blade of Example 14 observed with an electron microscope.

도 4는 전자현미경으로 관찰되는 비교예 14의 서멧절삭날의 간격 전체를 보여주는 개략도이다.Figure 4 is a schematic diagram showing the entire interval of the cermet cutting blade of Comparative Example 14 observed with an electron microscope.

본 발명의 특징은 다음과 같다.Features of the present invention are as follows.

티탄 탄질화물계 서멧 절삭날로서;As a titanium carbonitride based cermet cutting edge;

Co와 Ni를 주성분으로 하는 금속 결합상을 3~20 중량 % 함유하고,3 to 20% by weight of a metal-bonded phase composed mainly of Co and Ni,

탄화물, 질화물, 그리고 주기율표 4a, 5a, 6a 족에 속하는 금속 화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 일종의 성분 및 상기 화합물 중 적어도 2종 이상으로 이루어지는 고용체로 구성되는 단일 구조의 경질상을 3~30중량% 함유하고,3 to 30% by weight of a hard phase of a single structure consisting of carbides, nitrides and at least one component selected from the group consisting of metal compounds belonging to groups 4a, 5a and 6a of the periodic table and solid solutions composed of at least two or more of the compounds Contains,

코어부분을 구성하는 이중 구조의 경질상과 상기 코어부분을 완전하게 둘러싸는 셸 부분이 균형을 이루는 탄질화 티탄계 서멧 절삭날로서,A titanium carbonitride-based cermet cutting edge having a balance between a hard phase of a dual structure constituting a core portion and a shell portion completely surrounding the core portion,

티탄 탄질화물 및/또는 Ti와 Ti를 제외한 주기율표 4a, 5a, 6a에 속하는 금속원소 중 하나로부터 선택되는 적어도 하나의 원수 M의 탄질화물로 이루어지는 코어 부분과, Ti 및 Ti를 제외한 주기율표 4a, 5a, 6a에 속하는 금속원소 중 하나로부터 선택되는 적어도 하나의 원소 M의 탄질화물로 이루어지는 셸 부분으로 구성되며, 상기 셸 부분은 코어 부분에 비해 낮은 Ti농도 및 높은 M농도를 갖는 탄질화 티탄계 서멧 절삭날에 있어서,Titanium carbonitride and / or a core portion consisting of at least one carbonaceous nitride of raw water M selected from one of the metal elements belonging to the periodic table 4a, 5a, 6a excluding Ti and Ti, and the periodic table 4a, 5a, excluding Ti and Ti Titanium carbonitride-based cermet cutting edge composed of a shell portion consisting of at least one element M carbonitride selected from one of the metal elements belonging to 6a, wherein the shell portion has a low Ti concentration and a high M concentration compared to the core portion To

상기 이중 구조 경질상의 일부 또는 전부가 코어부분과 셸 부분으로 이루어지는 불연속적인 이중구조 경질상으로 치환되어 셸 부분이 코어 부분 주위에 불연속적으로 분포됨으로써 상기 코어 부분이 금속 결합상에 부분적으로 노출되고,Part or all of the dual structure hard phase is replaced with a discontinuous dual structure hard phase consisting of a core portion and a shell portion such that the shell portion is discontinuously distributed around the core portion, thereby partially exposing the core portion to the metal bond,

상기 불연속적인 이중구조 경질상은 전자현미경 구조분석에 의할 경우 서멧 전체 표면적의 30% 이상을 점유하도록 구성됨으로써 내구손상성이 뛰어난 것을 특징으로 한다.The discontinuous dual-structure hard phase is characterized by having excellent durability against damage by being configured to occupy 30% or more of the total surface area of the cermet when analyzed by electron microscope structure analysis.

또한 본 발명의 다른 측면에 의하면, 상기와 같이 구성된 코팅된 서멧 절삭날에 있어서, 상기 서멧은 티탄탄화물, 티탄질화물, 티탄 탄질화물, 티탄 탄산-질화물, (Ti,Al)N과 알루미늄 산화물 중에서 선택되는 적어도 하나의 화합물이 0.5∼20㎛의 두께로 코팅되어 있는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, in the coated cermet cutting edge configured as described above, the cermet is selected from titanium carbide, titanium nitride, titanium carbonitride, titanium carbonate-nitride, (Ti, Al) N and aluminum oxide. At least one compound is characterized in that it is coated with a thickness of 0.5 to 20㎛.

상술한 본 발명에 의한 서멧 절삭날 또는 코팅된 서멧절삭날은 최표면에서 안쪽을 향하여 경도를 빅커스강도로 측정할 때 안쪽 부분에 비하여 경도가 높은 피크가 최표면에서 깊이 50㎛의 범위 내에 존재하는 경화 영역을 포함한다.In the cermet cutting edge or coated cermet cutting edge according to the present invention described above, when hardness is measured inward from the outermost surface to the Vickers strength, a peak having a higher hardness than the inner portion is present within a depth of 50 μm at the outermost surface. It contains a hardening area | region.

또한 본 발명에 의한 서멧절삭날 또는 코팅된 서멧 절삭날에 있어서, 단단한 상의 평균입자크기는 바람직하게는 0.1∼1.5㎛, 보다 바람직하게는 0.5∼1.2㎛의 범위이다.Further, in the cermet cutting edge or coated cermet cutting edge according to the present invention, the average particle size of the hard phase is preferably in the range of 0.1 to 1.5 mu m, more preferably 0.5 to 1.2 mu m.

또한, 본 발명에 의한 코팅된 서멧절삭날에 있어서, 코팅은 두께 0.5∼5㎛의 (Ti,Al)N 층을 포함하며, PVD법에 의해 행해지거나, 또는 두께 0.5∼5㎛의 TiCN코팅층을 포함하며, MT-CVD법에 의해 코팅되어 TiCN의 입자가 서멧 표면에 수직 방향으로 세로 결정으로서 성장된다.In addition, in the coated cermet cutting edge according to the present invention, the coating comprises a (Ti, Al) N layer with a thickness of 0.5 to 5 μm, and is carried out by the PVD method, or a TiCN coating layer having a thickness of 0.5 to 5 μm. And coated by MT-CVD to grow particles of TiCN as longitudinal crystals in a direction perpendicular to the cermet surface.

본 발명의 발명자들은 종래 기술에서 채용된 코어/셸 구조에 주목하면서 절삭날로 사용되는 서멧의 인성 향상에 대한 연구를 행했다.The inventors of the present invention conducted a study on improving the toughness of a cermet used as a cutting edge while paying attention to the core / shell structure employed in the prior art.

일반적으로, Ti 화합물은 서멧의 마모 저항력을 향상시키기 위해 혼합된다. Ti 혼합물은 단단한 상의 코어로서, 즉, Ti(C,N) 또는 Ti가 풍부한 탄질화물 고용체 입자의 코어로서 서멧 내에 존재한다. 또한 각각의 코어는 셸, 즉 상기 입자보다 Ti농도가 낮은 탄질화물 고용체로 둘러 싸여 있다. 비록 코어입자와 셸이자의 결정구조는 모두 NaCl형이지만, 이들 입자는 구성성분의 차이로 인하여 열팽창계수가 상이하다. 열응력 모드가 코어와 림의 성분함량에 따라 달라지기 때문에, 코어와 셸에 작용하는 인장응력을 일율적으로 결정할 수는 없지만, 상대적으로 많은 W와 Mo를 함유하는 림에 비해 보다 많은 Ti를 함유하는 코어에 대해 인장응력의 작용이 크다고 생각된다. 상기 코어와 셸의 경우와 같이 NaCl형 결정구조를 갖는 입자에서는 WC형 결정구조를 갖는 입자와는 달리 미끄럼짐 변형이 나타나지 않는다. 따라서 상기 입자로 이루어진 상은 인장응력에 의해 깨지거나 파손되기 쉽다. 그러므로 코어/셸 구조에서 열응력의 감소는 서멧의 인성강화를 위해 매우 중요한 요인이 된다. 일본 특허공개번호 평 6-248385호에는 단일구조를 갖는 Ti(C,N) 입자 상을 포함하는 즉 비코어/셸 구조를 갖는 서멧이 개시되어 있다. 그러나 상기 서멧에서는 상기 상의 함량이 1~5용량% 정도로 낮고, 서멧을 구성하는 상의 대부분이 통상적인 코어/셸 구조타입이기 때문에 열응력이 충분히 감소하지 못한다. 또한 Ti(C,N)입자의 단일구조상의 함량을 증가시킬 수 있다고 하여도, 상기 입자를 이루는 부분은 경도가 낮게 되고, Ti(C,N) 입자와 금속결합상 사이의 결합강도가 작기 때문에 마모강도가 감소하게 된다.Generally, Ti compounds are mixed to improve the abrasion resistance of the cermet. The Ti mixture is present in the cermet as the core of the hard phase, ie as the core of Ti (C, N) or Ti rich carbonitride solid solution particles. Each core is also surrounded by a shell, i.e., a carbonitride solid solution having a lower Ti concentration than the particles. Although the crystal grains of the core particles and the shell are both NaCl type, these particles have different coefficients of thermal expansion due to differences in constituents. Since the thermal stress mode depends on the content of the core and the rim, it is not possible to uniformly determine the tensile stresses acting on the core and the shell, but it contains more Ti compared to the rim containing more W and Mo. It is thought that the effect of the tensile stress on the core. As in the case of the core and the shell, the particles having a NaCl-type crystal structure do not exhibit a sliding deformation unlike the particles having a WC-type crystal structure. Therefore, the phase composed of the particles is easily broken or broken by the tensile stress. Therefore, the reduction of thermal stress in the core / shell structure is a very important factor for strengthening the cermet toughness. Japanese Patent Application Laid-open No. Hei 6-248385 discloses a cermet including a Ti (C, N) particle phase having a single structure, that is, having a non-core / shell structure. However, in the cermet, the content of the phase is as low as 1 to 5% by volume, and the thermal stress is not sufficiently reduced because most of the phases constituting the cermet are conventional core / shell structure types. In addition, even if it is possible to increase the content of the single structure of the Ti (C, N) particles, since the parts forming the particles are low in hardness, the bonding strength between the Ti (C, N) particles and the metal bonding phase is small The wear strength is reduced.

이와 같은 조건하에서, 본 발명의 발명자들은 다음과 같은 아이디어를 얻게 되었다. 통상의 코어/셸 구조 에서 유래하는 열응력은 코어/셸 구조를 불완전하게 함으로써 즉, Ti(C,N) 또는 Ti가 풍부한 복잡금속 탄질화물의 단단한 입자(이들 입자는 통상의 코어/셸 구조에서 코어에 해당한다)가 상대적으로 Ti함량이 작은 입자(이들 입자는 통상의 코어/셸 구조에서 셸에 해당한다)와 서로 접촉하는 상태가 되도록 하거나, Ti(C, N) 또는 Ti가 풍부한 복합금속 탄질화물의 단단한 입자가 상대적으로 Ti함량이 작은 입자에 의해 불완전하게 둘러 싸이게 하여 단단한 입자의 일부가 노출되게 함으로써 감소될 수 있다.Under these conditions, the inventors of the present invention have come up with the following idea. Thermal stresses derived from conventional core / shell structures render the core / shell structures incomplete, ie, rigid particles of Ti (C, N) or Ti-rich complex metal carbonitrides (these particles Cores) are brought into contact with particles having relatively low Ti content (these particles correspond to shells in a conventional core / shell structure), or are Ti (C, N) or Ti-rich composite metals Hard particles of carbonitride can be reduced by incompletely enclosing them with relatively small Ti content, thereby exposing some of the hard particles.

즉, 본 발명의 발명자들은 코어의 일부가 금속결합상에 노출되고, 셸이 코어 주변에 불연속적으로 분포하는 서멧구조를 생각하게 된 것이다.That is, the inventors of the present invention came to think of a cermet structure in which a part of the core is exposed on the metal bond and the shell is discontinuously distributed around the core.

상기 구조는 실제로는 다음과 같이 달성될 수 있다. 먼저, Ti의 산화물에서 직접 만들어진 Ti(C,N)은 원료로서 사용하고, 원료물질의 혼합분말의 소결과정에서 코어/셸 구조가 충분히 발달하기 전에 소결을 중단한다. 이렇게 얻어진 서멧에 대해 절단 시험을 행함으로써 상기 구조를 갖는 서멧이 내마모성과 인성에 있어서 기대 이상의 향상을 나타낸다는 사실이 밝혀졌다.The structure can actually be achieved as follows. First, Ti (C, N) made directly from the oxide of Ti is used as a raw material, and the sintering is stopped before the core / shell structure is sufficiently developed in the sintering process of the mixed powder of the raw materials. By performing a cutting test on the thus obtained cermet, it was found that the cermet having the above structure exhibited an unexpected improvement in wear resistance and toughness.

본 발명은 상술한 발견에 따라 이루어진 것이다. 통상 본 발명의 서멧은 금속결합상, 단일구조의 단단한 상, 코어부분의 셸 부분에 의해 완전하게 둘러 싸인 이중구조의 단단한 상, 코어부분과, 상기 코어 부분 둘레에 불연속적으로 분포된 셸부분으로 이루어지는 이중구조의 단단한 상으로 이루어진다.The present invention has been made in accordance with the above findings. Generally, the cermet of the present invention is composed of a metal bonded phase, a hard structure of a single structure, a hard structure of a dual structure completely surrounded by a shell portion of a core portion, a core portion, and a shell portion discontinuously distributed around the core portion. It consists of a solid phase of a dual structure.

서멧의 금속결합상의 주된 구성성분으로는, 통상 Co 및/또는 Ni이 사용된다. 이들 성분이 3중량% 미만으로 사용되면, 서멧의 인성을 부여하는 금속결합상의 양이 너무 작기 때문에 서멧은 부서지기 쉽게 된다. 또한 20중량%를 초과할 경우에는 경도가 너무 낮아 절삭날로서 이용할 수 없게 된다. 따라서 본 발명의 서멧에서 Co및/또는 Ni의 함량은 3∼20중량%로 한다.Co and / or Ni are usually used as the main constituents of the cermet metal bond phase. When these components are used at less than 3% by weight, the cermet becomes brittle because the amount of metal bonding phase which gives the toughness of the cermet is too small. Moreover, when it exceeds 20 weight%, hardness becomes so low that it cannot use as a cutting edge. Therefore, the content of Co and / or Ni in the cermet of the present invention is 3 to 20% by weight.

또한 본 발명에 의한 서멧에서 단일 구조의 단단한 상을 구성하는 금속 탄질화물의 함량은 3∼30중량%로 특정된다. 3중량% 미만이면 원하는 마모저항성의 향상효과를 달성할 수 없으며, 또한 30중량%를 넘게 되면서 서멧의 내훼손성이 악화된다.In addition, in the cermet according to the present invention, the content of the metal carbonitride constituting the hard phase having a single structure is specified to be 3 to 30% by weight. If it is less than 3% by weight, the effect of improving the desired wear resistance cannot be achieved, and more than 30% by weight deteriorates the damage resistance of the cermet.

본 발명의 의한 서멧의 이중 구조 단단한 상 중에서, 셸이 코어부분에 불연속적으로 분포하는 단단한 상은 서멧 전체 표면적의 30% 이상을 차지해야 한다. 그 비율이 30% 보다 작을 경우에는 코어/셸 구조에서 유래하는 열응력의 감소효과를 충분히 얻을 수 없다. 상기 서멧이 절삭날로서 사용될 경우, 혼합물 중의 상기 상은 절삭 과정에서 붕괴하게 된다. 즉, 상기 비율로는 서멧의 내훼손성을 비약적으로 향상시킬 수 없다.Among the dual structured hard phases of the cermet of the present invention, the hard phases in which the shell is discontinuously distributed in the core portion should occupy at least 30% of the total surface area of the cermet. If the ratio is less than 30%, the effect of reducing the thermal stress derived from the core / shell structure cannot be sufficiently obtained. If the cermet is used as a cutting edge, the phase in the mixture will collapse during the cutting process. In other words, the above-mentioned ratio cannot significantly improve the damage resistance of the cermet.

상술한 바와 같이, 소결 분위기를 제어함으로써 표면 부근에서 금속 결합상의 양을 작고, 단단한 상의 함량이 큰 서멧을 형성할 수 있다. 이에 의하면 표면부근에서 경화된 상을 갖는 절삭날의 표면 부분에 상기한 바와 같은 경화된 영역을 갖는 본 발명에 의한 서멧을 사용함으로써 인성 및 마모저항성이 뛰어난 서멧절삭날이 제공될 수 있다. 상기 서멧절삭날은 마이크로 빅커스 경도미터기를 사용하여 각각의 절삭날의 단면을 시험할 수 있다. 그 결과 각 절삭날의 단면에서 경도기울기가 관측되었다. 경도기울기는 표면에서 0.5∼1㎜ 아래의 지점에서 시작되고, 표면으로 향할 수록 점차적으로 증가된다. 각각의 절삭날에서 절삭날의 안쪽 부분보다 경도가 높은 경도값의 피크는 최표면으로부터 50㎛ 아래부분 사이에 존재한다. 안쪽 부분의 경고값에 대한 피크경도값의 비율이 1.3미만이라면 바람직한 내마모성을 얻을 수 없다. 따라서, 본 발명의 절삭날에서 안쪽 부분의 경도값에 대한 피크 경도값의 비율은 바람직하게는 1.3~1.8이다.As described above, by controlling the sintering atmosphere, it is possible to form a cermet having a small amount of the metal-bonded phase in the vicinity of the surface and a large hard phase content. Thereby, a cermet cutting edge having excellent toughness and abrasion resistance can be provided by using the cermet according to the present invention having the hardened region as described above in the surface portion of the cutting edge having the hardened phase near the surface. The cermet cutting edge can test the cross section of each cutting edge using a micro Vickers hardness meter. As a result, the gradient was observed in the cross section of each cutting edge. Hardness gradient starts at 0.5-1 mm below the surface and gradually increases towards the surface. At each cutting edge, a peak of hardness value that is harder than the inner portion of the cutting edge is present between 50 mu m below the outermost surface. If the ratio of the peak hardness value to the warning value of the inner portion is less than 1.3, desirable wear resistance cannot be obtained. Therefore, the ratio of the peak hardness value to the hardness value of the inner portion of the cutting edge of the present invention is preferably 1.3 to 1.8.

제조 조건에 따라서, 절삭날의 최표면에는 결합상으로 이루어지거나, 금속결합상과 단일 구조만을 갖는 단단한 상으로 이루어지는 연화대역이 존재할 수 있으며, 상기 연화대역은 안쪽 부분보다 낮은 경도값을 갖는다. 상기 연화대역은 본 발명에 의한 서멧 절삭날의 최표면에서 상술한 경화영역과 함께 공존할 수 있다.Depending on the manufacturing conditions, there may be a softening band on the outermost surface of the cutting edge consisting of a bonded phase or a hard phase having only a single structure with a metal bonded phase, which has a lower hardness value than the inner portion. The softening zone may coexist with the above-mentioned hardening region at the outermost surface of the cermet cutting edge according to the present invention.

서멧을 모재로 하여 그 표면에 Ti의 탄화물, 질화물, 탄질화물, 탄산질화물(이하에서는 Ti화합물이라고 칭한다), Ti(C,N),산화알루미늄 등을 CVD법 또는 PVD법으로 코팅하여 제조되는 서멧에 흔히 절삭날의 기질로서 이용되며, 이와 같이 코팅된 절삭날을 사용할 경우 본 발명에 의한 인성 및 내마모성의 향상 효과는 더욱 뛰어나게 된다.Cermet prepared by coating Ti carbide, nitride, carbonitride, carbonitride (hereinafter referred to as Ti compound), Ti (C, N), aluminum oxide, etc. on the surface of the cermet as a base material by CVD or PVD It is often used as a substrate of the cutting edge, when the coated cutting edge is used to improve the toughness and wear resistance according to the present invention is more excellent.

서멧 기재 표면에 코팅되는 코팅층의 두께는 바람직하게는 0.5∼20㎛이다.The thickness of the coating layer coated on the surface of the cermet substrate is preferably 0.5 to 20 µm.

PVD법에서는 침착속도가 상대적으로 늦기 때문에 코팅이 너무 두꺼워지면 코팅층의 잔류응력에 의해 쉽게 떨어지게 된다. 따라서 PVD법에 의해 생성되는 코팅 층의 두께는 0.5∼15㎛, 바람직하게는 1∼10㎛정도가 되어야 한다.In the PVD method, since the deposition rate is relatively slow, if the coating becomes too thick, it is easily dropped by the residual stress of the coating layer. Therefore, the thickness of the coating layer produced by the PVD method should be about 0.5 to 15 mu m, preferably about 1 to 10 mu m.

PVD방법에 의해 생성되는 (Ti,Al)N 코팅은 열전도열이 높기 때문에 고인성과 뛰어난 내마모성을 갖는 본 발명의 서멧을 기질로 이용하여 (Ti,Al)N 코팅함으로써 뛰어난 내열충격성을 얻을 수 있다.Since the (Ti, Al) N coating produced by the PVD method has high heat conduction heat, excellent thermal shock resistance can be obtained by coating (Ti, Al) N using the cermet of the present invention having high toughness and excellent wear resistance as a substrate.

서멧의 기질을 CVD법에 의해 Ti화합물이나 산화 알루미늄으로 코팅할 때 특히 고온하에서의 코팅 (즉, HT-CVD법을 사용)은 기질을 금속결합상의 성분과의 젖음성이 높은 TiC 또는 Ti(C,N)로 코팅함으로써 금속결합상의 성분 특히 Ni이 코팅층에 분산되어 코팅된 제품의 마모저항성을 저하시킨다. 이와 같은 이유에서 CVD법을 사용할 경우에는, 서멧의 기질은 낮은 온도에서 코팅되는 것이 바람직하다. 즉, 기질을 1000℃ 이하의 온도에서 Ti(C,N)으로 코팅할 수 있는 MT-CVD법을 사용하는 것이 바람직하다. 이것은 금속 결합상의 성분이 코팅층으로 확산되는 것을 저해한다.When the substrate of cermet is coated with Ti compound or aluminum oxide by CVD method, especially under high temperature coating (that is, using HT-CVD method), the substrate has high wettability with TiC or Ti (C, N). By coating with), the components of the metal bonding phase, especially Ni, are dispersed in the coating layer to lower the abrasion resistance of the coated product. For this reason, when using the CVD method, the substrate of the cermet is preferably coated at a low temperature. That is, it is preferable to use the MT-CVD method which can coat | substrate a substrate with Ti (C, N) at the temperature below 1000 degreeC. This inhibits the diffusion of components of the metal bond phase into the coating layer.

또한 다음과 같은 코팅방법을 사용해도 좋다. 우선, 금속 결합상의 성분과 적음성이 낮은 TiN를 HT-CVD법에 의해 코팅하고, 코팅층이 형성되면 Ti(C,N)을 MT-CVD법에 의해 코팅형성한 후 다시 그 위에 알루미늄 산화물 등을 형성한다.In addition, the following coating method may be used. First, TiN having low abundance and components of the metal-bonded phase are coated by HT-CVD method. If a coating layer is formed, Ti (C, N) is coated by MT-CVD method, and then aluminum oxide or the like is deposited thereon. Form.

MT-CVD방법으로 형성되는 Ti(C,N)코팅층은 두꺼운 층이 될수 있어 그에 의해 만들어지는 절삭날의 절삭면의 강도를 저하시키지 않고 모재의 표면에 대해 수직방향으로 세로결정을 성장시킬 수 있다. 이에 이해 제품의 마모저항성이 크게 향상된다. 상기 코팅에 의한 효과는 모재로서 인성과 마모저항성이 뛰어난 본 발명에 의한 서멧을 사용함으로써 더욱 크게 향상 될 수 있다.The Ti (C, N) coating layer formed by the MT-CVD method can be a thick layer so that the vertical crystals can be grown vertically with respect to the surface of the base material without lowering the strength of the cutting surface of the cutting edge made thereby. . This greatly improves the wear resistance of the product. The effect of the coating can be further improved by using a cermet according to the present invention excellent in toughness and wear resistance as a base material.

또한 PVD방법과 결합함으로써 CVD법에 의해서는 코팅이 곤란한 (Ti,Al)N과 같은 화합물을 서멧에 코팅하는 것도 가능하게 된다. 즉, 우선 CVD법에 의해 형성된 코팅막 위에 PVD법에 의해 (Ti,Al)N 등의 코팅막을 형성하는 것이다.In addition, by combining with the PVD method, it is also possible to coat a cermet with a compound such as (Ti, Al) N, which is difficult to coat by the CVD method. That is, first, a coating film of (Ti, Al) N or the like is formed by the PVD method on the coating film formed by the CVD method.

본 발명에 의한 서멧 절삭날 및 코팅된 서멧 절삭날에 있어서, 모재로서의 서멧은 주로 티탄으로 이루어지는 티탄 탄질화물계 서멧이며, 단단한 상은 모두 NaCl형 결정구조를 갖는다.In the cermet cutting edge and the coated cermet cutting edge according to the present invention, the cermet as the base material is a titanium carbonitride-based cermet mainly composed of titanium, and the hard phases all have a NaCl type crystal structure.

주로 티탄으로 이루어지는 단단한 상은 일반적으로 단단하기 때문에 깨지기 쉽고, 단단한 상의 입자크기가 1.5㎛를 넘을 경우에는 응력의 집중에 의해 쉽게 파괴된다. 한편 입자크기가 0.1㎛보다 작을 경우에는, 단단한 상의 마모저항성이 낮아지고, 마모로 인한 분열이 커지기 쉬우며, 또한 소성변형이 발생하기 쉽다. 이와 같은 이유에서 단단한 상의 입자크기는 0.1∼1.5㎛, 바람직하게는 0.5∼1.2㎛가 되어야 한다.The hard phase, which is mainly composed of titanium, is generally brittle because it is hard, and when the particle size of the hard phase exceeds 1.5 µm, it is easily broken by concentration of stress. On the other hand, when the particle size is smaller than 0.1 mu m, the wear resistance of the hard phase is lowered, cracking due to abrasion tends to be large, and plastic deformation is likely to occur. For this reason, the particle size of the hard phase should be 0.1 to 1.5 mu m, preferably 0.5 to 1.2 mu m.

티탄 외의 금속원소로서 주기율표에서 4a, 5a, 6a족에 속하는 금속원소 M의 함량이 50중량%를 넘으면, 서멧의 경도 향상에 유효성분인 Ti의 함량이 상대적으로 낮아지기 때문에 서멧의 마모저항성이 저하된다. 따라서 M의 함량은 50중량% 미만이 되어야 한다.When the content of metal element M belonging to groups 4a, 5a, and 6a in the periodic table as a metal element other than titanium exceeds 50% by weight, the wear resistance of the cermet is lowered because the content of Ti, which is an active ingredient for improving the hardness of the cermet, is relatively low. . Therefore, the content of M should be less than 50% by weight.

티탄 질화물계 서멧에 함유되는 질소함량이 증가되면 금속결합상 중에 고용체로 존재하는 M의 함량이 증가되어 결합상을 고용강화한다. 또한 질소는 단단한 상의 인성을 개선하고, 소결과정에서 단단한 상의 입자가 입자성장을 저해한다. 몰 단위로 표현된 식 N/(C+N)에서 계산되는 질소의 함량은 0.1∼0.6이 바람직하다.If the nitrogen content in the titanium nitride-based cermet is increased, the content of M present as a solid solution in the metal-bonded phase is increased to strengthen the solid-phase. Nitrogen also improves toughness of hard phases, and hard phase particles inhibit grain growth during sintering. The nitrogen content calculated from the formula N / (C + N) expressed in molar units is preferably 0.1 to 0.6.

상기 식으로 표현되는 함량이 0.1 이하이면 상술한 바람직한 효과를 얻을 수 없으며, 0.6을 초과할 경우에는, 소결의 정도가 저하하여 서멧에 공극이 남게된다.If the content represented by the above formula is 0.1 or less, the above-mentioned desirable effect cannot be obtained. If the content exceeds 0.6, the degree of sintering decreases and voids remain in the cermet.

실시예 1Example 1

본 발명에 의한 실시예 1∼실시예 10에 따른 서멧 절삭날과, 비교예 1∼비교예 10의 각기 다음과 같이 만들어진다.Each of the cermet cutting edges according to Examples 1 to 10 and Comparative Examples 1 to 10 according to the present invention was made as follows.

원료로써, 다음의 분말이 준비된다. 각 분말은 0.5∼2㎛의 범위의 소정의 평균크기를 갖는다.As a raw material, the following powder is prepared. Each powder has a predetermined average size in the range of 0.5 to 2 mu m.

Ti(C,N)분말 (중량비 C/N=50/50), TiN분말,Ti (C, N) powder (weight ratio C / N = 50/50), TiN powder,

TaC분말, NbC분말, WC분말, Mo2C분말, VC분말, ZrC분말, Cr3C2분말,TaC powder, NbC powder, WC powder, Mo 2 C powder, VC powder, ZrC powder, Cr 3 C 2 powder,

(Ti, W, Mo)(C, N)분말 (Ti/W/Mo=70/20/10, C/N=70/30)(Ti, W, Mo) (C, N) powder (Ti / W / Mo = 70/20/10, C / N = 70/30)

(Ti, Ta, V)(C,N)분말 (Ti/Ta/V=70/20/10, C/N=60/40)(Ti, Ta, V) (C, N) powder (Ti / Ta / V = 70/20/10, C / N = 60/40)

(Ti, Nb, Mo)(C,N)분말 (Ti/Nb/Mo=80/10/10, C/N=50/50), Co분말, Ni분말, 흑연의 분말 C.(Ti, Nb, Mo) (C, N) powder (Ti / Nb / Mo = 80/10/10, C / N = 50/50), Co powder, Ni powder, powder C of graphite.

상기 분말을 표 1의 식에 따라 혼합하였고, 각 혼합물을 24시간 동안 습식혼합하여 건조시켰다. 1t/㎤의 압력으로 프레스성형하여 압분체 A-J를 제작하였다.The powders were mixed according to the formula in Table 1, and each mixture was wet mixed for 24 hours and dried. Press-molded at a pressure of 1 t / cm 3 to prepare green compact A-J.

상기와 같은 준비된 압분체 A∼J를 각각 다음의 소결조건에 따라 소결하였다. 우선, 0.05torr의 진공에서, 실온으로부터 1300℃까지 2℃/min의 승온속도로 승온하였다. 분위기를 10torr 이하의 질소 분위기로 바꾸고, 동일한 승온속도로 1380℃∼1460℃의 범위 내의 소정의 소성온도까지 승온하였다. 소결온도가 소정온도에 도달하면 분위기를 0.5∼30torr 범위 내에서 소정 압력의 진공분위기로 바꾸어 60분간 유지하였다. 그리고 계속해서 같은 분위기에서 노를 냉각하였다. 상기와 같은 소결조건에서 소결하여 본 발명에 의한 10개의 서멧절삭날 EX1-10을 제조하였다. 각각의 서멧절삭날은 ISO 규격 CNMG 120408의 커팅인서트를 갖는다.The prepared green compacts A to J were sintered according to the following sintering conditions. First, it heated up at the temperature increase rate of 2 degree-C / min from room temperature to 1300 degreeC in the vacuum of 0.05torr. The atmosphere was changed to a nitrogen atmosphere of 10 torr or less, and the temperature was raised to a predetermined firing temperature within the range of 1380 ° C to 1460 ° C at the same temperature rising rate. When the sintering temperature reached a predetermined temperature, the atmosphere was changed to a vacuum atmosphere at a predetermined pressure within a range of 0.5 to 30 torr and maintained for 60 minutes. The furnace was then cooled in the same atmosphere. By sintering under the sintering conditions as described above to prepare 10 cermet cutting blade EX1-10 according to the present invention. Each cermet cutting edge has a cutting insert of ISO standard CNMG 120408.

비교를 위해 압분체 A∼J를 소결온도를 상대적으로 높은 온도인 1530℃∼1560℃로 한 것 이외에는 상기 과정과 동일한 조건으로 소결하여 비교서멧절삭공구 CE1-CE10을 제작하였다.For comparison, the green compacts A to J were sintered under the same conditions as those described above except that the sintering temperature was set at a relatively high temperature of 1530 ° C. to 1560 ° C. to produce a comparative cermet cutting tool CE1-CE10.

또한, 각 서멧의 절삭단면에 대해 최표면으로부터 내부로의 순차적인 강도를 빅커스경도로 측정하여 빅커스경도의 피크 깊이를 측정하였다. 또한, 전자현미경으로 단면의 내부를 관찰하여 단단한 상의 조직구성 및 비율을 화상해석장치를 이용하여 측정하였다.In addition, the sequential strength from the outermost surface to the inside of the cutting section of each cermet was measured by Vickers hardness, and the peak depth of the Vickers hardness was measured. In addition, by observing the inside of the cross section with an electron microscope, the structure and ratio of the hard phase was measured using an image analyzer.

또한 경질상의 평균입자크기를 화상해석에 의해 측정하였다.In addition, the average particle size of the hard phase was measured by image analysis.

도 1및 도 2는 서멧절삭날 EX7과 CE7의 내부조직을 나타내는 모식도이다.1 and 2 are schematic diagrams showing the internal structure of the cermet cutting edge EX7 and CE7.

이들 도면에서 숫자는 다음을 나타낸다.The numbers in these figures represent the following.

1:Co 및/또는 Ni를 주성분으로 하는 금속결합상1: Metal-bonded phase composed mainly of Co and / or Ni

2:이중구조의 단단한 상2: solid phase of dual structure

보다 상세하게는, 2a는 Ti와 Ti를 제외한 주기율표 4a, 5a, 6a족 금속에 속하는 금속원소에서 선택된 적어도 하나의 원소 M으로 이루어지는 탄질화물 및/또는 탄질화티탄으로 구성되는 코어부를 나타내고, 2b는(Ti, M)-탄질화물로 이루어지면, Ti의 함량이 코어부분에 비해 작은 셸부분을 나타낸다.More specifically, 2a represents a core portion composed of carbonitride and / or titanium carbonitride consisting of at least one element M selected from metal elements belonging to the Group 4a, 5a, and 6a metals except for Ti and Ti, and 2b represents When composed of (Ti, M) -carbonitride, the content of Ti shows a smaller shell portion than the core portion.

3:주기율표 4a, 5a, 6a에 속하는 금속원소의 탄화물, 질화물, 탄질화물 중에서 선택되는 적어도 하나의 화합물로 이루어지는 단일구조의 단단한 상3: a monolithic solid phase composed of at least one compound selected from carbides, nitrides and carbonitrides of metal elements belonging to the periodic tables 4a, 5a and 6a

또한 상기와 같이 만들어진 각각의 서멧절삭날의 내훼손성을 측정하기 위해 다음과 같은 조건에서 습식 단속 절삭을 행한 절삭면의 측면마모넓이를 측정하였다.In addition, in order to measure the damage resistance of each cermet cutting blade made as described above, the side wear area of the cutting surface subjected to wet interrupted cutting under the following conditions was measured.

절삭되는 강재: JIS S20C, DIN CK22, ANSI 1020 표준의 둥근 봉으로, 일정한 간격으로 세로방향에 4개의 세로홈을 갖는다.Steel to be cut: Round bars of JIS S20C, DIN CK22 and ANSI 1020 standards, with four longitudinal grooves in the longitudinal direction at regular intervals.

절단속도 : 250m/min,Cutting speed: 250m / min,

공급속도 : 0.2㎜/rev,Feed rate: 0.2㎜ / rev,

절단깊이 : 2㎜,Cutting depth: 2㎜,

절단시간 : 20분Cutting time: 20 minutes

결과는, 표 2와 표 3에 표시한다.The results are shown in Tables 2 and 3.

상기와 같은 결과로부터, 본 발명의 서멧절삭날(EX1-EX10)은 면적의 30%이상이 셸부분이 불연속분되어 있는 이중구조의 경질상으로 이루어져 있음을 확인하여다. 또한 비교예의 서멧 절삭날(CE1-CE10), 즉 종래의 절삭날은 모두 셸 부분이 코어 부분의 주위를 완전하게 포위하고 있는 구조 및/또는 단일 구조의 단단한 상으로 이루어짐을 확인하였다.From the above results, the cermet cutting edge (EX1-EX10) of the present invention confirms that more than 30% of the area consists of a hard structure of a dual structure in which the shell portion is discontinuously divided. In addition, it was confirmed that the cermet cutting edges CE1-CE10 of the comparative example, that is, the conventional cutting edges, were all composed of a solid phase of a single structure and / or a structure in which the shell portion completely surrounded the periphery of the core portion.

상기의 표 2와 표 3에서 명백한 바와 같이, 본 발명의 서멧절삭날은 종래의 서멧 절삭날에 비하여 뛰어난 내훼손성을 갖는다.As is apparent from Tables 2 and 3 above, the cermet cutting edge of the present invention has superior damage resistance as compared to the conventional cermet cutting edge.

실시예 2Example 2

실시예 1에서 준비한 압분체 A-J의 일부를 이하의 소결조건, 즉 실온으로 부터 1300℃까지 0.05torr의 진공 분위기에서, 2℃/min의 승온속도로 승온하고, 1300℃로 승온한 후, 분위기를 5torr의 실온 분위기로 바꾸어, 동일한 승온속도로 1400℃∼1460℃의 범위 내의 소정 소결온도로 승온하고, 분위기를 0.01∼0.1torr의 범위 내의 소정 압력의 진공분위기로 바꾸어 60분간 유지하였다. 이어서 같은 진공 분위기에서 노를 냉각하여 ISO CNMG 120408의 규격을 갖는 커팅인서트를 갖는 서멧 절삭날을 얻었다.A part of the green compact AJ prepared in Example 1 was heated at a temperature increase rate of 2 ° C / min in a vacuum atmosphere of 0.05 torr from sintering conditions, that is, from room temperature to 1300 ° C, and then heated to 1300 ° C. It was changed to a room temperature atmosphere of 5 torr, and the temperature was raised to a predetermined sintering temperature in the range of 1400 ° C to 1460 ° C at the same heating rate, and the atmosphere was changed to a vacuum atmosphere of a predetermined pressure within the range of 0.01 to 0.1 torr and maintained for 60 minutes. The furnace was then cooled in the same vacuum atmosphere to obtain a cermet cutting edge with a cutting insert having the specification of ISO CNMG 120408.

비교를 위해 표 1과 동일한 조성의 압분체 A∼J의 일부를 상대적으로 높은 소결온도, 즉 1530℃∼1560℃ 범위 내의 소정온도로 하고, 분위기를 5∼15torr 범위 내의 소정 압력의 질소분위기로 하는 것 이외에는 상기의 소결조건과 동일하게 하여 비교예의 서메 절삭날 CE11-CE16을 얻었다.For comparison, a part of the green compacts A to J having the same composition as in Table 1 is set at a relatively high sintering temperature, that is, a predetermined temperature within the range of 1530 ° C. to 1560 ° C., and the atmosphere is a nitrogen atmosphere having a predetermined pressure within the range of 5 to 15 torr. A cerme cutting edge CE11-CE16 of a comparative example was obtained in the same manner as in the above sintering conditions.

또한, 각 서멧의 절삭단면에 대해 최표면으로부터 내부로의 순차적인 강도를 빅커스경도로 측정하여 빅커스 경도의 피크 깊이를 측정하였다. 또한 전자현미경으로 단면의 내부를 관찰하여 단단한 상의 조직구성 및 비율을 화상해석장치를 이용하여 측정하였다.In addition, the sequential strength from the outermost surface to the inside of the cutting section of each cermet was measured by Vickers hardness, and the peak depth of Vickers hardness was measured. Also, the inside of the cross section was observed with an electron microscope, and the structure and ratio of the hard phase were measured using an image analyzer.

또한 경질상의 평균입자크기를 화상해석에 의해 측정하였다.In addition, the average particle size of the hard phase was measured by image analysis.

도 3 및 도 4는 서멧절삭날 EX14과 CE14의 내부조직을 나타내는 모식도이다.3 and 4 are schematic diagrams showing the internal structure of the cermet cutting edge EX14 and CE14.

또한 상기와 같이 만들어진 각각의 서멧절삭날의 내훼손성을 측정하기 위해 다음과 같은 조건에서 습식 단속 절삭을 행한 절삭면의 측면마모넓이를 측정하였다.In addition, in order to measure the damage resistance of each cermet cutting blade made as described above, the side wear area of the cutting surface subjected to wet interrupted cutting under the following conditions was measured.

절삭되는 강재: JIS S20C, DIN CK22,ANST 1020 표준의 둥근 봉으로, 일정한 간격으로 세로 방향에 4개의 세로홈을 갖는다.Steel to be cut: Round rods of JIS S20C, DIN CK22, and ANSI 1020 standards with four longitudinal grooves in the longitudinal direction at regular intervals.

절삭속도 : 300 m/min,Cutting speed: 300 m / min,

공급속도 : 0.2 mm/rev,Feed rate: 0.2 mm / rev,

절삭깊이 : 2 mmDepth of cut: 2 mm

절삭시간 : 20분Cutting time: 20 minutes

상기 결과를 표 4, 표 5에 나타내었다.The results are shown in Table 4 and Table 5.

상기와 같은 결과로부터, 본 발명의 서멧절삭날(EX11-EX16)은 면적의 30% 이상이 셸부분이 불연속적으로 분포되어 있는 이중구조의 경질상으로 이루어져 있음을 확인하였다. 또한 비교예의 서멧 절삭날(CE11-CE16), 즉 종래의 절삭날은 모두 셸 부분이 코어부분의 주위를 완전하게 포위하고 있는 구조 및/또는 단일 구조의 단단한 상으로 이루어짐을 확인하였다.From the above results, the cermet cutting edge (EX11-EX16) of the present invention confirmed that more than 30% of the area consists of a hard structure of a dual structure in which the shell portion is discontinuously distributed. In addition, it was confirmed that the cermet cutting edge CE11-CE16 of the comparative example, that is, the conventional cutting edge, is composed of a solid phase of a single structure and / or a structure in which the shell portion completely surrounds the periphery of the core portion.

상기의 표 4와 표 5에서 명백한 바와 같이, 본 발명의 서멧절삭날은 종래의 서멧 절삭날에 비하여 뛰어난 내훼손성을 갖는다.As is apparent from Tables 4 and 5 above, the cermet cutting edge of the present invention has superior damage resistance compared to conventional cermet cutting edges.

실시예 3Example 3

기질로서 실시예 1에서 준비한 본 발명에 의한 서멧절삭날 EX1-EX10을 준비하고, 이들 중 일부를 기질로 사용하여 표 6에 도시된 방법에 따라 코팅하여 본 발명에 의한 코팅된 서멧절삭날(EXc1-EXc1)을 제조하였다. 각각의 절삭날은 표 6에 표시된 바와 같은 코팅조성과 평균두께를 갖는다.The cermet cutting edge EX1-EX10 according to the present invention prepared in Example 1 as a substrate was prepared, and some of these were used as substrates and coated according to the method shown in Table 6, and the coated cermet cutting edge according to the present invention (EXc1 -EXc1) was prepared. Each cutting edge has a coating composition and average thickness as shown in Table 6.

물리증착장치인 아크이온플레이팅장치를 이용할 때 코팅조건은 다음과 같다.The coating conditions are as follows when the physical ion deposition apparatus, an arc ion plating apparatus, is used.

코팅 원료 : Ti, Ti-Al 타겟, 반응 가스 (CH4와 N2)Coating material: Ti, Ti-Al target, reactive gas (CH 4 and N 2 )

코팅 온도 : 700℃Coating Temperature: 700 ℃

코팅 압력 : 2 × 10-2TorrCoating Pressure: 2 × 10 -2 Torr

바이어스 전압 : -200VBias Voltage: -200V

화학적 증착장치를 사용할 경우, 코팅 조건은 다음과 같다.When using a chemical vapor deposition apparatus, the coating conditions are as follows.

코팅 원료 : 반응 가스 (TiCl4, CH4, N2, H2; 단, TiCl을 침착할 경우에는 CH4대신 CH3CN를 사용)Coating material: reaction gas (TiCl 4 , CH 4 , N 2 , H 2 ; however, CH 3 CN is used instead of CH 4 when TiCl is deposited)

코팅 온도 : 1010 ℃;단, TiCN이 침착될 경우에는 890 ℃Coating temperature: 1010 ℃; 890 ℃ when TiCN is deposited

코팅 압력 : 100 Torr;단, TiCN이 침착될 경우에는 50 TorrCoating pressure: 100 Torr; 50 Torr when TiCN is deposited

비교를 위해, CE1∼CE10의 서멧절삭날을 만들어 그 중 일부를 상기와 동일한 방법으로 비교예의 코팅된 서멧절삭날 CEc1∼CEc12을 준비하였다.For comparison, cermet cutting edges of CE1 to CE10 were made and some of them were prepared in the same manner as above, and the coated cermet cutting edges CEc1 to CEc12 of Comparative Example were prepared.

상기와 같이 만들어진 각각의 서멧절삭날의 내훼손성을 측정하기 위해 다음과 같은 조건에서 습식단속 절삭을 행한 절삭면의 측면마모넓이를 측정하였다.In order to measure the damage resistance of each cermet cutting blade made as described above, the side wear area of the cutting surface subjected to wet interrupted cutting was measured under the following conditions.

절삭되는 강재: JIS S20C, DIN CK22, ANST 1020의 표준의 둥근 봉으로, 일정한 간격으로 세로방향에 4개의 세로홈을 갖는다.Steel to be cut: Standard rods of JIS S20C, DIN CK22, and ANST 1020, with four longitudinal grooves in the longitudinal direction at regular intervals.

절삭속도 : 350 m/min,Cutting speed: 350 m / min,

공급속도 : 0.2 mm/rev.Feed rate: 0.2 mm / rev.

절삭깊이 : 2mmDepth of cut: 2mm

절삭시간 : 20분Cutting time: 20 minutes

상기 결과를 표 6에 나타내었다.The results are shown in Table 6.

* 괄호 안의 시간 경과하자 파손되어 절삭날 작동 불가* The cutting edge can not work because the time in parentheses has elapsed

** 괄호 안의 시간 경과하자 붕괴되어 절삭날 작동 불가** The cutting edge is deactivated after the time in parentheses

표 6이 결과로부터 본 발명의 코팅된 서멧 절삭날 (EXc1∼EXc12)은 셸 부분이 코어 부분의 주위에 불연속적으로 분포한 중에 이중구조적 단단한 상으로 이루어지며, 표면부가 완전포위분포된 이중구조의 단단한 상 및/또는 단일 구조의 단단한 상을 갖는 비교예 CEc1∼CEc12의 코팅된 서멧 절삭날과 비교해 현저히 높은 내훼손성을 갖는다는 것이 밝혀졌다.Table 6 shows that the coated cermet cutting edges (EXc1 to EXc12) of the present invention consist of a double-structured solid phase in which the shell portion is discontinuously distributed around the core portion, and the surface portion of the double structure is completely enclosed. It has been found that it has significantly higher damage resistance compared to the coated cermet cutting edges of Comparative Examples CEc1 to CEc12 having a hard phase and / or a hard phase of a single structure.

실시예 4Example 4

기질로서 실시예 1에서 준비한 본 발명에 의한 서멧절삭날 EX11∼EX16을 준비하고, 이들 중 일부를 기질로 사용하여 표 7에 표시된 방법에 따라 코팅하여 본 발명에 의한 코팅된 서멧절삭날(EXc13∼EXc24)을 제조하였다. 각각의 절삭날은 표 7에 표시된 바와 같은 코팅조성과 평균두께를 갖는다.The cermet cutting edges EX11 to EX16 according to the present invention prepared in Example 1 were prepared as substrates, and some of them were used as substrates and coated according to the method shown in Table 7 to coated cermet cutting edges according to the present invention. EXc24) was prepared. Each cutting edge has a coating composition and an average thickness as shown in Table 7.

물리증착장치인 아크이온플레이팅장치 또는 화학증착장치를 실시예 3과 동일한 조건에서 이용하였다.An arc ion plating apparatus or a chemical vapor deposition apparatus, which is a physical vapor deposition apparatus, was used under the same conditions as in Example 3.

비교를 위해, CE11∼CE106 서멧 절삭날을 만들어 그 중 일부를 상기와 동일한 방법으로 비교예의 코팅된 서멧절삭날 CEc13∼CEc24를 준비하였다.For comparison, CE11 to CE106 cermet cutting edges were made and some of them were coated in the same manner as above to prepare coated cermet cutting edges CEc13 to CEc24.

상기와 같이 만들어진 각각의 서멧절삭날의 내훼손성을 측정하기 위해 다음과 같은 조건에서 습식 단속 절삭을 행한 절삭면의 측면 마모넓이를 측정하였다.In order to measure the damage resistance of each cermet cutting edge made as described above, the side wear area of the cutting surface subjected to wet interrupted cutting was measured under the following conditions.

절삭되는 강재 :표준의 둥근 봉으로 일정한 간격으로 세로방향에 4개의 세로홈을 갖는다.Steel to be cut: Standard round rods with four longitudinal grooves in the longitudinal direction at regular intervals.

절삭속도 : 400 m/min.Cutting speed: 400 m / min.

공급속도 : 0.2 mm/rev.Feed rate: 0.2 mm / rev.

절삭깊이 : 2 mm,Depth of cut: 2 mm,

절삭시간 : 20분Cutting time: 20 minutes

상기 결과를 표 7에 나타내었다.The results are shown in Table 7.

* 괄호 안의 시간 경과하자 파손되어 절삭날 작동 불가* The cutting edge can not work because the time in parentheses has elapsed

** 괄호 안의 시간 경과하자 붕괴되어 절삭날 작동 불가** The cutting edge is deactivated after the time in parentheses

표 7은 결과로부터 본 발명의 코팅된 서멧 절삭날(EXc13∼EXc24)은 셸 부분이 코어 부분의 주위에 불연속적으로 분포한 이중구조의 단단한 상으로 이루어지며, 표면부가 완전포위분포된 이중구조의 단단한 상 및/또는 단일 구조의 단단한 상을 갖는 비교예 CEc13∼CEc24의 코팅된 서멧 절삭날과 비교해 현저히 높은 내훼손성을 갖는다는 것이 밝혀졌다.Table 7 shows that the coated cermet cutting edges EXc13 to EXc24 of the present invention consist of a solid structure of a dual structure in which the shell portion is discontinuously distributed around the core portion, and the surface portion of the double structure is completely enclosed. It has been found that it has significantly higher damage resistance compared to the coated cermet cutting edges of Comparative Examples CEc13-CEc24 having a hard phase and / or a hard phase of a single structure.

상기 실시예 1∼4에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 서멧절삭날 또는 코팅된 서멧절삭날은 현저한 내훼손성을 보유하며, 연속절삭이나 또는 엄격한 절삭조건 하의 단속절삭의 경우에도 절단면에 치핑(chipping)이나 붕괴가 발생하지 않는다. 따라서 본 발명에 의한 서멧절삭날 또는 코팅된 서멧절삭날은 장시간에 걸쳐 뛰어난 절삭특성을 나타내므로 산업적으로 상당한 유용성을 갖는다.As described in Examples 1 to 4, the cermet cutting blade or coated cermet cutting blade according to the present invention retains remarkable damage resistance and is chipped to the cutting surface even in the case of continuous cutting or interrupted cutting under strict cutting conditions. ) Or collapse does not occur. Therefore, the cermet cutting edge or the coated cermet cutting edge according to the present invention exhibits excellent cutting characteristics over a long time, and thus has considerable industrial utility.

1996년 10월 7일 출원된 일본 우선권 주장 특허 출원 평-266017호 및 1996년 7월 18일 출원된 평 8-266018호는 본 출원의 명세서의 일부로서 포함된다.Japanese Priority Claim Patent Application No. Hei-266017 and Japanese Patent No. Hei 8-266018, filed July 18, 1996, are incorporated as part of the specification of this application.

Claims (16)

탄질화 티탄계 서멧 절삭날로서,As a titanium carbonitride-based cermet cutting edge, Co와 Ni를 주성분으로 하는 금속 결합 상을 3∼20중량%함유하고,3 to 20% by weight of a metal bonding phase containing Co and Ni as main components, 주기율표 4a, 5a, 6a족에 속하는 금속의 탄화물, 질화물, 탄질화물로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나의 성분고 상기 화합물 중 적어도 2종 이상으로 이루어지는 고용체를 포함하여 이루어지는 단일 구조의 단단한 상을 3∼30중량% 함유하며,3 to 3 solid phases of a single structure comprising at least one component selected from the group consisting of carbides, nitrides and carbonitrides of the metals belonging to groups 4a, 5a and 6a of the periodic table and comprising a solid solution composed of at least two or more of the above compounds. 30% by weight, 나머지가 코어부분과 상기 코어부분을 완전하게 둘러 싸고 있는 셸 부분으로 이루어지는 이중 구조의 단단한 상 및 불가피한 불순물로 구성되며,The remainder consists of a solid phase of a dual structure consisting of a core portion and a shell portion completely surrounding the core portion and inevitable impurities, 상기 코어부분은 탄질화티탄과 Ti및 Ti 이외의 주기율표 4a, 5a, 6a족 금속으로부터 선택되는 적어도 하나의 원소 M의 탄질화물 중 하나 이상으로 이루어지며,The core portion is composed of at least one of titanium carbonitride and at least one carbonitride of at least one element M selected from periodic table 4a, 5a, and 6a metals other than Ti and Ti, 상기 셸 부분은 Ti과 Ti를 제외한 주기율표 4a, 5a, 6a족 금속으로부터 선택되는 적어도 하나의 원소 M의 탄질화물로 이루어지며, 또한 상기 셸부분은 상기 코어 부분에 비하여 Ti농도가 낮고, M의 농도가 높은 분포를 나타내는 탄질화 티탄계 서멧 절삭날에 있어서,The shell portion is made of carbonitride of at least one element M selected from the group 4a, 5a, and 6a metals of the periodic table excluding Ti and Ti, and the shell portion has a lower Ti concentration and a concentration of M than the core portion. In the titanium carbonitride-based cermet cutting edge showing a high distribution, 상기 이중구조의 단단한 상은 코어와 셸 부분으로 구성되는 불연속적인 이중구조의 단단한 상으로 부분적으로 또는 전체적으로 치환되며,The solid phase of the dual structure is partially or wholly substituted with a discontinuous dual solid phase consisting of a core and a shell portion, 상기 셸 부분은 코어부분을 불연속적으로 둘러 싸고 있어서 상기 코어 부분이 금속결합상에 노출되며,The shell portion surrounds the core portion discontinuously such that the core portion is exposed on the metal bond, 상기 불연속적인 이중구조의 단단한 상은 전자현미경으로 관찰했을 경우 전체 서멧 표면적인 30% 이상을 점유하는 것을 특징으로 하는 서멧절삭날.The discontinuous double-hard structure is a cermet cutting edge, characterized in that occupying 30% or more of the total cermet surface area when observed with an electron microscope. 탄질화 티탄계 서멧 절삭날로서,As a titanium carbonitride-based cermet cutting edge, Co와 Ni를 주성분으로 하는 금속 결합 상을 3∼20중량% 함유하고,3 to 20% by weight of a metal bonding phase containing Co and Ni as main components, 주기율표 4a, 5a, 6a족에 속하는 금속의 탄화물, 질화물, 탄질화물로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나의 성분과 상기 화합물 중 적어도 2종 이상으로 이루어지는 고용체를 포함하여 이루어지는 단일 구조의 단단한 상을 3∼30 중량%, 함유하며,3 to 3, comprising a solid phase of a single structure comprising at least one component selected from the group consisting of carbides, nitrides and carbonitrides of the metals belonging to groups 4a, 5a and 6a of the periodic table and a solid solution composed of at least two or more of the compounds. 30% by weight, containing 나머지가 코어부분과 상기 코어부분을 완전하게 둘러 싸고 있는 셸부분으로 이루어지는 이중 구조의 단단한 상 및 불가피한 불순물로 구성되며,The remainder consists of a solid phase of a dual structure consisting of a core portion and a shell portion completely surrounding the core portion and inevitable impurities, 상기 코어부분은 탄질화티탄과는 Ti 및 Ti 이외의 주기율표 4a, 5a, 6a족 금속으로부터 선택되는 적어도 하나의 원소 M의 탄질화물 중 하나 이상으로 이루어지며,The core portion is made of titanium carbonitride and at least one of carbonitride of at least one element M selected from Ti and Ti other than periodic table 4a, 5a, and 6a metals, 상기 셸 부분은 Ti과 Ti를 제외한 주기율표 4a, 5a, 6a족 금속으로부터 선택되는 적어도 하나의 원소 M의 탄질화물로 이루어지며, 또한 상기 셸 부분은 상기 코어 부분에 비하여 Ti농도가 낮고, M의 농도가 높은 분포를 나타내며,The shell portion is made of carbonitride of at least one element M selected from the group 4a, 5a, and 6a metals of the periodic table excluding Ti and Ti, and the shell portion has a lower Ti concentration and a concentration of M than the core portion. Has a high distribution, 상기 절삭날은 최표면에서 안쪽을 향하여 경도를 빅커스경도로 측정할 때 안쪽 부분에 비하여 경도가 높은 피크가 최표면에서 깊이 50㎛의 범위 내에 존재하는경화 영역을 포함하는 탄질화 티탄계 서멧 절삭날에 있어서,The cutting edge is a titanium carbonitride-based cermet cutting comprising a hardened region in which a peak having a higher hardness than the inner portion is present within a depth of 50 μm at the outermost surface when the hardness is measured inward from the outermost surface to the Vickers hardness. To me, 상기 이중구조의 단단한 상은 코어와 셸 부분으로 구성되는 불연속적인 이중 구조의 단단한 상으로 부분적으로 또는 전체적으로 치환되며,The solid phase of the dual structure is partially or wholly substituted with a discontinuous dual solid phase consisting of a core and a shell portion, 상기 셸부분은 코어부분을 불연속적으로 둘러 싸고 있어서 상기 코어 부분이 금속결합상에 노출되며,The shell portion surrounds the core portion discontinuously such that the core portion is exposed on the metal bond, 상기 불연속적인 이중구조의 단단한 상은 전자현미경으로 관찰했을 경우 전체 서멧 표면적의 30% 이상을 점유하는 것을 특징으로 하는 서멧절삭날.The discontinuous dual-structure hard phase occupies 30% or more of the total cermet surface area when observed with an electron microscope. 코팅층을 포함하는 탄질화 티탄계 서멧 절삭날로서,As a titanium carbonitride-based cermet cutting edge comprising a coating layer, Co와 Ni를 주성분으로 하는 금속 결합상을 3∼20중량% 함유하고,3 to 20% by weight of a metal-bonded phase containing Co and Ni as main components, 주기율표 4a, 5a, 6a족에 속하는 금속의 탄화물, 질화물, 탄질화물로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나의 성분과 상기 화합물 중 적어도 2종 이상으로 이루어지는 고용체를 포함하여 이루어지는 단일 구조의 단단한 상을 3-30중량% 함유하며,3-a solid phase of a single structure comprising at least one component selected from the group consisting of carbides, nitrides and carbonitrides of the metals belonging to groups 4a, 5a and 6a of the periodic table and a solid solution composed of at least two or more of the compounds. 30% by weight, 나머지가 코어 부분과 상기 코어 부분을 완전하게 둘러싸고 있는 셸 부분으로 이루어지는 이중 구조의 단단한 상 및 불가피한 불순물로 구성되며,The remainder is composed of a dual phase hard phase and inevitable impurities, consisting of a core portion and a shell portion completely surrounding the core portion, 상기 셀 부분은 Ti과 Ti를 제외한 주기율표 4a, 5a, 6a족 금속으로부터 선택되는 적어도 하나의 원소 M의 탄질화물로 이루어지며, 또한 상기 셸 부분은 상기 코어 부분에 비하여 Ti 농도가 낮고, M의 농도가 높은 분포를 나타내고,The cell portion is made of carbonitride of at least one element M selected from the group 4a, 5a, and 6a metals of the periodic table excluding Ti and Ti, and the shell portion has a lower Ti concentration and a concentration of M than the core portion. Indicates a high distribution, 상기 코팅층이 티탄 탄화물, 티탄 질화물, 티탄 탄화질화물, 티탄 탄산-질화물, (Ti,Al)N, 그리고 알루미늄 산화물로부터 선택되는 적어도 하나의 화합물로 이루어지고, 또한 0.5-20㎛의 두께를 갖는 탄질화티탄계 서멧 절삭날에 있어서,The coating layer consists of at least one compound selected from titanium carbide, titanium nitride, titanium carbide nitride, titanium carbonate-nitride, (Ti, Al) N, and aluminum oxide, and also has carbonitride having a thickness of 0.5-20 μm. In the titanium-based cermet cutting edge, 상기 이중구조의 단단한 상은 코어와 셸 부분으로 구성되는 불연속적인 이중 구조의 단단한 상으로 부분적으로 또는 전체적으로 치환되며,The solid phase of the dual structure is partially or wholly substituted with a discontinuous dual solid phase consisting of a core and a shell portion, 상기 셸부분은 코어부분을 불연속적으로 둘러 싸고 있어서 상기 코어부분이 금속결합상에 노출되며,The shell portion surrounds the core portion discontinuously such that the core portion is exposed on the metal bond, 상기 불연속적인 이중구조의 단단한 상은 전자현미경으로 관찰했을 경우 전체 서멧 표면적의 30% 이상을 점유하는 것을 특징으로 하는 서멧절삭날.The discontinuous dual-structure hard phase occupies 30% or more of the total cermet surface area when observed with an electron microscope. 코팅층을 포함하는 탄질화 티탄계 서멧 절삭날로서,As a titanium carbonitride-based cermet cutting edge comprising a coating layer, Co와 Ni를 주성분으로 하는 금속 결합 상을 3∼20 중량% 함유하고,3 to 20% by weight of a metal bonding phase containing Co and Ni as a main component, 주기율표 4a, 5a, 6a족에 속하는 금속의 탄화물, 질화물, 탄질화물로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나의 성분과 상기 화합물 중 적어도 2종 이상으로 이루어지는 고용체를 포함하여 이루어지는 단일 구조의 단단한 상을 3-30% 함유하며,3-a solid phase of a single structure comprising at least one component selected from the group consisting of carbides, nitrides and carbonitrides of the metals belonging to groups 4a, 5a and 6a of the periodic table and a solid solution composed of at least two or more of the compounds. Contains 30% 나머지가 코어부분과 상기 코어부분을 완전하게 둘러 싸고 있는 셸 부분으로 이루어지는 이중 구조의 단단한 상 및 불가피한 불순물로 구성되며,The remainder consists of a solid phase of a dual structure consisting of a core portion and a shell portion completely surrounding the core portion and inevitable impurities, 상기 코어부분은 탄질화티탄과 Ti 및 Ti 이외의 주기율표 4a, 5a, 6a족 금속으로부터 선택되는 적어도 하나의 원소 M의 탄질화물로 이루어지며, 또한 상기 셸 부분은 상기 코어 부분에 비하여 Ti농도가 낮고, M의 농도가 높은 분포를 나타내고,The core portion is composed of titanium carbonitride and at least one carbonitride of at least one element M selected from the Group 4a, 5a, and 6a metals other than Ti and Ti, and the shell portion has a lower Ti concentration than the core portion. , Distribution of high concentration of M, 상기 절삭날은 최표면에서 안쪽을 향하여 경도를 빅커스경도로 측정할 때 안쪽 부분에 비하여 경도가 높은 피크가 최표면에서 깊이 50㎛ 의 범위 내에 존재하는 경화 영역을 포함하며,The cutting edge includes a hardened region in which a peak having a higher hardness than the inner portion is present within a depth of 50 μm at the outermost surface when the hardness is measured inward from the outermost surface to the Vickers hardness, 상기 코팅층이 티탄 탄화물, 티탄 질화물, 티탄 탄화질화물, 티탄 탄산염-질화물 화합물, (Ti,Al)N, 그리고 알루미늄 산화물으로부터 선택되는 적어도 하나의 화합물로 이루어지고, 또한 0.5-20㎛의 두께를 갖는 탄질화티탄계 서멧 절삭날에 있어서,The coating layer consists of at least one compound selected from titanium carbide, titanium nitride, titanium carbide nitride, titanium carbonate-nitride compounds, (Ti, Al) N, and aluminum oxide, and also has a thickness of 0.5-20 μm. In the titanium-based cermet cutting edge, 상기 이중구조의 단단한 상은 코어와 셸 부분으로 구성되는 불연속적인 이중구조의 단단한 상으로 부분적으로 또는 전체적으로 치환되며,The solid phase of the dual structure is partially or wholly substituted with a discontinuous dual solid phase consisting of a core and a shell portion, 상기 셸부분은 코어부분을 불연속적으로 둘러 싸고 있어서 상기 코어 부분이 금속 결합상에 노출되며,The shell portion surrounds the core portion discontinuously such that the core portion is exposed on the metal bond, 상기 불연속적인 이중구조의 단단한 상은 전자현미경으로 관찰했을 경우 전체 서멧 표면적의 30% 이상을 점유하는 것을 특징으로 하는 서멧절삭날.The discontinuous dual-structure hard phase occupies 30% or more of the total cermet surface area when observed with an electron microscope. 제1항에 있어서, 상기 서멧의 단단한 상의 평균입자크기는 각각 0.1∼1.5㎛인 것을 특징으로 하는 서멧절삭날.The cermet cutting edge according to claim 1, wherein the average particle size of the hard phase of the cermet is 0.1 to 1.5 mu m, respectively. 제2항에 있어서, 상기 서멧의 단단한 상의 평균 입자크기는 각각 0.1∼1.5㎛인 것을 특징으로 하는 서멧 절삭날.3. The cermet cutting edge according to claim 2, wherein the average particle size of the hard phase of the cermet is 0.1 to 1.5 mu m, respectively. 제1항에 있어서, 상기 서멧의 단단한 상의 평균 입자크기는 각각 0.1∼1.5㎛인 것을 특징으로 하는 서멧 절삭날.The cermet cutting edge according to claim 1, wherein the average particle size of the hard phase of the cermet is 0.1 to 1.5 mu m, respectively. 제4항에 있어서, 서멧의 단단한 상의 평균 입자크기는 각각 0.1∼1.5㎛인 것을 특징으로 하는 서멧 절삭날.The cermet cutting edge according to claim 4, wherein the average particle size of the hard phase of the cermet is 0.1 to 1.5 mu m, respectively. 제5항에 있어서, 상기 서멧의 단단한 상의 평균 입자크기는 각각 0.5∼1.2㎛인 것을 특징으로 하는 서멧 절삭날.The cermet cutting edge according to claim 5, wherein the average particle size of the hard phase of the cermet is 0.5 to 1.2 mu m, respectively. 제6항에 있어서, 상기 서멧의 단단한 상의 평균입자크기는 각각 0.5∼1.2㎛인 것을 특징으로 하는 서멧 절삭날.The cermet cutting edge according to claim 6, wherein the average particle size of the hard phase of the cermet is 0.5 to 1.2 mu m, respectively. 제7항에 있어서, 상기 서멧의 단단한 상의 평균 입자크기는 각각 0.5∼1.2㎛ 인 것을 특징으로 하는 코팅된 서멧 절삭날.8. The coated cermet cutting edge according to claim 7, wherein the average particle size of the hard phase of the cermet is 0.5 to 1.2 mu m, respectively. 제8항에 있어서, 상기 서멧의 단단한 상의 평균 입자크기는 각각 0.5∼1.2㎛인 것을 특징으로 하는 서멧 절삭날.The cermet cutting edge according to claim 8, wherein the average particle size of the hard phase of the cermet is 0.5 to 1.2 mu m, respectively. 제3항에 있어서, 상기 코팅층은 두께 0.5∼5㎛의 (Ti,Al)N의 코팅층을 포함하는 것을 특징으로 하는 서멧 절삭날.The cermet cutting edge of claim 3, wherein the coating layer comprises a coating layer of (Ti, Al) N having a thickness of 0.5 to 5 μm. 제4항에 있어서, 상기 코팅층은 두께 0.5∼5㎛의 (Ti,Al)N의 코팅층을 포함하는 것을 특징으로 하는 서멧 절삭날.The cermet cutting edge of claim 4, wherein the coating layer comprises a coating layer of (Ti, Al) N having a thickness of 0.5 to 5 μm. 제3항에 있어서, 상기 코팅층은 결정입자가 상기 서멧의 표면에 수직방향을 따라 성장하는 세로성장결정구조를 포함하는 두께 0.5∼5㎛ 의 TiCN 코팅층을 포함하는 것을 특징으로 하는 서멧 절삭날.The cermet cutting edge of claim 3, wherein the coating layer comprises a TiCN coating layer having a thickness of 0.5 to 5 μm including a longitudinal growth crystal structure in which crystal grains grow in a direction perpendicular to the surface of the cermet. 제4항에 있어서, 상기 코팅층은 결정입자가 상기 서멧의 표면에 수직방향을 따라 성장하는 세로성장결정구조를 포함하는 두께 0.5∼5㎛ 의 TiCN 코팅층을 포함하는 것을 특징으로 하는 서멧 절삭날.The cermet cutting edge of claim 4, wherein the coating layer comprises a TiCN coating layer having a thickness of 0.5 to 5 μm including a longitudinal growth crystal structure in which crystal grains grow in a direction perpendicular to the surface of the cermet.
KR1019960051326A 1996-10-07 1996-10-31 Titanium carbide nitride-based cermet cutting edges and coated cermet cutting edges KR100334709B1 (en)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH06248385A (en) * 1993-02-26 1994-09-06 Kyocera Corp Ticn based cermet

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