KR102050644B1 - 절삭공구용 초경합금 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 절삭공구용 초경합금은 4족, 5족 및 6족 원소로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 화합물 1.5 내지 20 중량%와, Co 4 내지 10 중량%와, 잔부 WC 및 기타 불가피한 불순물을 포함하며, 상기 초경합금 표면으로부터 탄화물 또는 탄질화물이 형성되지 않은 CFL(Cubic Phase Free Layer)이 15 내지 40 ㎛ 깊이로 형성되고, 상기 4족, 5족 및 6족 원소로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 화합물에는 Ti가 1.3 중량% 미만(0 제외)으로 포함되는 것에 특징이 있다.

Description

절삭공구용 초경합금{Cemented carbide for cutting tools}
본 발명은 절삭공구용 초경합금에 관한 것으로 내마모성 및 내충격성이 우수한 절삭공구용 초경합금 및 이를 포함한 절삭공구 인써트에 관한 것이다.
절삭 가공시장은 근래에 들어 가공시간(cycle time)단축을 통해 생산성 및 경쟁력 향상에 초점을 두고 있다. 가공 시간 단축을 이루기 위해서 절삭 조건이 점점 더 고속, 고이송 조건으로 바뀌고 있고, 이에 따라 절삭 공구의 물성 중 내열크랙성(열크랙이 일어나지 않는 성질)과 인성(깨지지 않는 성질), 내마모성(마모 되지 않는 성질)이 중요해 지고 있는 상황이다.
내열크랙성을 향상시키기 위해서는 모재 내 함유된 W 이외의 4, 5, 6족 원소(특히 Ti 원소)의 탄화물, 탄질화물, 질화물 등의 양이 적어야 한다. 그 이유는 절삭 가공시 반복되는 온도차에 의해 이들이 모재와의 열팽창계수의 차이로 열크랙을 유발할 수 있기 때문이다.
따라서 최근 내열크랙성을 향상시키기 위해 모재 내 W 원소 이외의 4, 5, 6족 타탄화물, 탄질화물, 질화물의 양을 줄이는 추세다. 탄질화물, 질화물의 양이 적어짐에 따라 CFL층(타탄화물, 탄질화물, 질화물이 존재하지 않는 층)또한 감소하는 경향을 나타낸다.
CFL은 탄질화물, 질화물 내의 질소가 소결시 외부로 확산되면서 표면에 남게되는 4, 5, 6족 원소들이 모재 내부로 확산되어 형성되는 영역이다. CFL층은 절삭시 외부 충격을 흡수하여 치핑을 억제하는 역할을 하며 CFL층이 특정 두께로 얇아지면 충격 흡수를 정상적으로 수행하지 못하는 문제점이 있다.
한국등록특허 제10-1640690호 (IPC: C22C 29/08)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, Ti 사용을 최소화하되, Ti의 함량이 작더라도 두꺼운 CFL 층을 가지는 절삭공구용 초경합금을 제공함에 있다.
또한 본 발명은 절삭공구용 초경합금을 포함한 절삭공구 인써트를 제공함에 있다.
한편, 본 발명의 명시되지 않은 또 다른 목적들은 하기의 상세한 설명 및 그 효과로부터 용이하게 추론 할 수 있는 범위 내에서 추가적으로 고려될 것이다.
이와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 절삭공구용 초경합금은 4족, 5족 및 6족 원소로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 화합물 1.5 내지 20 중량%와, Co 4 내지 10 중량% 와, 잔부 WC 및 기타 불가피한 불순물을 포함하는 절삭공구용 초경합금으로서, 상기 초경합금의 표면으로부터 탄화물 또는 탄질화물이 형성되지 않은 CFL(Cubic Phase Free Layer)이 15 내지 40 ㎛ 깊이로 형성되며, 상기 4족, 5족 및 6족 원소로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 화합물에는 Ti가 1.3 중량% 미만(0 제외)으로 포함되는 것을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 절삭공구용 초경합금에 있어, 상기 Ti는 0.2 내지 0.8 중량%일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 절삭공구용 초경합금은, 하기 식 1로 정의되는 성형밀도가 75% 이상인 성형체를 소결하여 제조되는 것일 수 있다.
[식 1]
성형밀도 = ((소결전 초경합금 성형체의 밀도)/(소결후 초경합금 소결체의 밀도))×100
(상기 식 1에서, 소결 온도는 1350 내지 1550℃ 이다.)
본 발명의 일 실시예에 따른 절삭공구용 초경합금에 있어, 상기 화합물은 탄화물, 탄질화물 또는 이들의 고용체일 수 있다.
또한 본 발명은 상술한 절삭공구용 초경합금을 포함하는 절삭공구 인써트를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 절삭공구 인써트는 상기 절삭공구용 초경합금; 및 상기 초경합금의 표면 상에 형성된 경질피막으로 이루어질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 절삭공구 인써트에 있어, 상기 경질피막은 CVD법(화학기상증착법) 및 PVD법(물리기상증착법) 중에서 선택된 하나 이상의 방법으로 형성될 수 있다.
덧붙여, 상기한 과제의 해결 수단은, 본 발명의 특징을 모두 열거한 것은 아니다. 본 발명의 다양한 특징과 그에 따른 장점 및 효과는 하기의 구체적인 실시형태를 참조하여 보다 상세하게 이해될 수 있을 것이다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 절삭공구용 초경합금은 저함량의 Ti를 함유하더라도, 소결시 탈질소구간에서 질소의 평균자유경로(Mean free path)를 짧아지게 함으로써 외부로의 확산을 느리게 하여 보다 두꺼운 CFL을 형성시킬 수 있다. 이에 따라 본 발명에 따른 절삭공구용 초경합금은 고속 이송, 고속 가공에 적합한 우수한 내마모성과 내충격성을 가지는 효과가 있다.
한편, 여기에서 명시적으로 언급되지 않은 효과라 하더라도, 본 발명의 기술적 특징에 의해 기대되는 이하의 명세서에서 기재된 효과 및 그 잠정적인 효과는 본 발명의 명세서에 기재된 것과 같이 취급됨을 첨언한다.
도 1은 본 발명의 실시예 7 및 비교예 4에서 제조된 절삭공구용 초경합금의 절단면을 도시한 SEM 사진이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 열처리 공정 및 탈질반응을 도시한 그래프이다.
이하 본 발명에 관하여 상세히 설명한다. 다음에 소개되는 실시예 및 도면들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 또한, 본 발명의 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가지며, 하기의 설명 및 첨부 도면에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 설명은 생략한다. 나아가, 도면에서의 다양한 요소와 영역은 개략적으로 그려진 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 사상은 첨부한 도면에 그려진 상대적인 크기나 간격에 의해 제한되지 않는다.
본 발명에서 사용되는 용어 "CFL(Cubic phase Free Layer)"이란, 초경합금 소결체로 이루어진 모재의 표면에서 소정 깊이까지 Co를 주성분으로 하는 결합상이 리치(rich)하고 입방정 탄화물 상(phase)이 없는 표면 구역을 의미한다.
또한 본 발명에서 달리 정의하지 않는 한, 두께, 함량 등의 측정값은 10회 이상 측정하여 평균한 평균값을 의미한다.
본 발명은 종래 Co 함유된 WC를 주성분으로 하는 절삭공구용 초경합금에서, 적절한 두께의 CFL층을 확보하기 위해 Ti원소를 모재내 첨가하면 내열크랙성이 떨어져 결과적으로 절삭공구의 수명이 단축되는 문제를 해결하기 위해 추가 연구와 실험을 통해 완성된 것이다.
본 발명은 내열크랙성 향상을 위해 절삭공구용 초경합금의 조성을 가지는 성형체 밀도를 증가시킴으로써, 소결시 탈질소 구간을 늦추게 되어 4족, 5족, 6족 원소의 Co 액상화 온도에서 질소의 확산 구동력을 증가시키게 되고, 이에 따라 종래 보다 작은 Ti 함량을 적용하더라도 두꺼운 CFL 층을 형성시킬 수 있는 절삭공구용 초경합금을 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 절삭공구용 초경합금은 4족, 5족 및 6족 원소로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 화합물 1.5 내지 20 중량%와, Co 4 내지 10 중량%와, 잔부 WC 및 기타 불가피한 불순물을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 절삭공구용 초경합금은 4족, 5족 및 6족 원소로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 화합물을 포함하되, 상기 초경합금의 표면으로부터 CFL(Cubic Phase Free Layer)층이 형성되며, 상기 CFL층은 4족, 5족 및 6족 원소를 포함하지 않는 것에 특징이 있다.
상세하게, 상기 화합물은 탄화물, 탄질화물 또는 이들의 고용체일 수 있다.
또한, 상기 절삭공구용 초경합금은 상기 초경합금의 표면으로부터 탄화물 또는 탄질화물이 형성되지 않은 CFL(Cubic phase Free Layer)을 포함하며, 상기 CFL은 15 내지 40 ㎛의 깊이로 형성될 수 있다.
상기 CFL의 두께는 15 ㎛ 미만일 경우에는 인성 보강층의 역할을 수행하기가 어려우며, 40 ㎛ 초과일 경우 내마모성이 급격하게 감소되므로, 15 내지 40 ㎛인 것이 본 발명에서 목적으로 하는 효과 달성에 좋다.
또한 본 발명의 일 실시예에 따른 절삭공구용 초경합금에 있어, 상기 초경합금은 Ti을 포함하며, 상기 Ti 함량은 상기 초경합금 전체 중량에 대하여 1.3 중량% 미만(0 제외)으로 포함될 수 있다. 상기 Ti 함량 범주를 만족하는 경우, 상기한 CFL 두께에 의해 상기 절삭공구용 초경합금의 내마모성을 향상하는 것 뿐만 아니라 인성(내충격성)의 향상하는 효과를 보여준다.
상기 초경합금 내 Ti 함량은 반드시 한정하는 것은 아니지만, 본 발명에 따른 절삭공구용 초경합금의 보다 나은 효과를 위해, 상기 초경합금 내 Ti 함량은 0.2 내지 1.0 중량%인 것이 좋으며, 더 좋게는 0.2 내지 0.8 중량% 일 수 있다. 이에 따라 본 발명은 내마모성 및 인성이 향상되는 효과를 가질 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 절삭공구용 초경합금은, 상기 CFL의 두께 범주를 가지도록, 하기 식 1로 정의되는 성형밀도가 75% 이상인 성형체를 소결하여 제조되는 것일 수 있다.
[식 1]
성형밀도 = ((소결전 초경합금 성형체의 밀도)/(소결후 초경합금 소결체의 밀도))×100
(상기 식 1에서, 소결 온도는 1350 내지 1550℃ 이다.)
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 절삭공구용 초경합금은 바람직하게 Ta, Nb, 및 Ti 중에서 1종 이상을 포함하는 탄화물 또는 탄질화물 1.5 내지 20중량%와, Co 4 내지 10중량%와, 나머지 WC및 불가피한 불순물을 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 탄화물 또는 탄질화물의 함량이 1.5 중량% 미만일 경우 내마모성이 급격히 감소하고, 20 중량%를 초과할 경우 내용착성 및 내치핑성이 급격히 감소하므로, 1.5 내지 20 중량%가 바람직하다.
또한, 상기 Co의 함량이 4 중량% 미만일 경우 바인더가 부족하여 WC 입자 간의 결합력이 약하여 내치핑성이 떨어지고, 10 중량% 초과일 경우 바인더가 많아 내마모성이 급격히 감소하므로, 4 내지 10 중량%가 바람직하다.
또한, 본 발명은 상술한 절삭공구용 초경합금; 및 상기 초경합금으로 된 모재의 표면 상에 형성된 경질피막으로 이루어지는 절삭공구 인써트를 포함한다.
이때, 상기 경질피막은 CVD법(화학기상증착법), PVD법(물리기상증착법) 등을 통해 상기 모재의 표면 상에 형성될 수 있다.
구체적이고 비한정적인 일 예로, 상기 경질피막은 적어도 하나 이상의 알루미나층을 포함할 수 있다.
구체적이고 비한정적인 다른 일 예로, 상기 모재와 알루미나층 사이에는, 단층 또는 다층 구조로 이루어진 TiCxNyOz(x+y+z=1)층을 포함할 수 있고, 상기 Ti(C,N,O)층에는 이 층의 물성향상 또는 상부에 형성되는 알루미나층간의 결합특성을 향상시키기 위하여 알루미늄(Al), 지르코늄(Zr), 붕소(B)와 같은 첨가원소가 포함될 수 있다.
이하 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세히 설명한다. 다만 하기 실시예는 본 발명의 여러 실시 형태 중 일 예일 뿐, 본 발명이 하기 실시예에 의해 제한되는 것은 아니다.
실시예 1
본 발명의 실시예에 따른 절삭공구용 초경합금의 모재로, Co 분말, Ti 탄질화물 분말, Nb 탄화물 분말 및 WC 분말을 혼합한 후 몰드에 넣고 가압하여 상술한 식 1의 성형밀도가 80%인 성형체를 제조하였다. 이때, 상기 초경합금의 조성은 Co 8.3 중량%, Ti 0.2 중량%, Nb 4 중량% 및 나머지는 WC 이었다.
이후, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 성형체를 약 250℃에서 2 시간 동안 열처리하는 탈지(dewaxing)공정을 수행한 후, 1200℃에서 0.5 시간 동안 1차소결을 하고, 이어서 1300℃에서 1 시간 동안 2차소결을 수행하고, 이어서 1500℃에서 1 시간 동안 3차소결을 수행하였다. 이후 1500℃에서 1200℃까지 냉각속도 5℃/min로 서냉하여 소결된 합금을 안정화시킨 후, 1200℃에서부터 상온(20℃)까지 냉각속도 100℃/min로 급냉하여 절삭공구용 초경합금을 제조하였다.
이와 같이 제조된 초경합금의 모재 상에, 공지의 화학기상증착(CVD)법으로, 두께 1㎛의 TiN층, 두께 10 ㎛의 MT-TiCN층, 두께 5㎛의 α-Al2O3층, 두께 1㎛의 TiN층을 순차적으로 적층된 경질 피막층을 형성하여 절삭공구 인써트를 제조하였다.
비교예 1
성형밀도를 70%로 한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하였다.
비교예 2
성형밀도를 75%로 한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하였다.
실시예 2
성형밀도를 85%로 한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하였다.
실시예 3
본 발명의 실시예에 따른 절삭공구용 초경합금의 모재로, Co 분말, Ti 탄질화물 분말, Nb 탄화물 분말 및 WC 분말을 혼합한 후 몰드에 넣고 가압하여 상술한 식 1의 성형밀도가 80%인 성형체를 제조하였다. 이때, 상기 초경합금의 모재 조성은 Co 8.3 중량%, Ti 0.4 중량%, Nb 4 중량% 및 나머지는 WC 이었다.
이후, 상기 성형체를 약 250℃에서 2 시간 동안 열처리하는 탈지(dewaxing)공정을 수행한 후, 1200℃에서 0.5 시간 동안 1차소결을 하고, 이어서 1300℃에서 1 시간 동안 2차소결을 수행하고, 이어서 1500℃에서 1 시간 동안 3차소결을 수행하였다. 이후 1500℃에서 1200℃까지 냉각속도 5℃/min로 서냉하여 소결된 합금을 안정화시킨 후, 1200℃에서부터 상온(20℃)까지 냉각속도 100℃/min로 급냉하여 절삭공구용 초경합금을 제조하였다.
이와 같이 제조된 초경합금의 모재 상에, 공지의 화학기상증착(CVD)법으로, 두께 1㎛의 TiN층, 두께 10 ㎛의 MT-TiCN층, 두께 5㎛의 α-Al2O3층, 두께 1㎛의 TiN층을 순차적으로 적층된 경질 피막층을 형성하여 절삭공구 인써트를 제조하였다.
비교예 3
성형밀도를 70%로 한 것을 제외하고는 실시예 3과 동일하게 실시하였다.
실시예 4
성형밀도를 80%로 한 것을 제외하고는 실시예 3과 동일하게 실시하였다.
실시예 5
성형밀도를 85%로 한 것을 제외하고는 실시예 3과 동일하게 실시하였다.
실시예 6
본 발명의 실시예에 따른 절삭공구용 초경합금의 모재로, Co 분말, Ti 탄질화물 분말, Nb 탄화물 분말 및 WC 분말을 혼합한 후 몰드에 넣고 가압하여 상술한 식 1의 성형밀도가 80%인 성형체를 제조하였다. 이때, 상기 초경합금의 모재 조성은 Co 8.3 중량%, Ti 0.6 중량%, Nb 4 중량% 및 나머지는 WC 이었다.
이후, 상기 성형체를 약 250℃에서 2 시간 동안 열처리하는 탈지(dewaxing)공정을 수행한 후, 1200℃에서 0.5 시간 동안 1차소결을 하고, 이어서 1300℃에서 1 시간 동안 2차소결을 수행하고, 이어서 1500℃에서 1 시간 동안 3차소결을 수행하였다. 이후 1500℃에서 1200℃까지 냉각속도 5℃/min로 서냉하여 소결된 합금을 안정화시킨 후, 1200℃에서부터 상온(20℃)까지 냉각속도 100℃/min로 급냉하여 절삭공구용 초경합금을 제조하였다.
이와 같이 제조된 초경합금의 모재 상에, 공지의 화학기상증착(CVD)법으로, 두께 1㎛의 TiN층, 두께 10 ㎛의 MT-TiCN층, 두께 5㎛의 α-Al2O3층, 두께 1㎛의 TiN층을 순차적으로 적층된 경질 피막층을 형성하여 절삭공구 인써트를 제조하였다.
실시예 7
성형밀도를 75%로 한 것을 제외하고는 실시예 6과 동일하게 실시하였다.
실시예 8
성형밀도를 80%로 한 것을 제외하고는 실시예 6과 동일하게 실시하였다.
비교예 4
성형밀도를 85%로 한 것을 제외하고는 실시예 6과 동일하게 실시하였다.
비교예 5
본 발명의 실시예에 따른 절삭공구용 초경합금의 모재로, Co 분말, Ti 탄질화물 분말, Nb 탄화물 분말 및 WC 분말을 혼합한 후 몰드에 넣고 가압하여 상술한 식 1의 성형밀도가 80%인 성형체를 제조하였다. 이때, 상기 초경합금의 모재 조성은 Co 8.3 중량%, Ti 1.6 중량%, Nb 4 중량% 및 나머지는 WC 이었다.
이후, 상기 성형체를 약 250℃에서 2 시간 동안 열처리하는 탈지(dewaxing)공정을 수행한 후, 1200℃에서 0.5 시간 동안 1차소결을 하고, 이어서 1300℃에서 1 시간 동안 2차소결을 수행하고, 이어서 1500℃에서 1 시간 동안 3차소결을 수행하였다. 이후 1500℃에서 1200℃까지 냉각속도 5℃/min로 서냉하여 소결된 합금을 안정화시킨 후, 1200℃에서부터 상온(20℃)까지 냉각속도 100℃/min로 급냉하여 절삭공구용 초경합금을 제조하였다.
이와 같이 제조된 초경합금의 모재 상에, 공지의 화학기상증착(CVD)법으로, 두께 1㎛의 TiN층, 두께 10 ㎛의 MT-TiCN층, 두께 5㎛의 α-Al2O3층, 두께 1㎛의 TiN층을 순차적으로 적층된 경질 피막층을 형성하여 절삭공구 인써트를 제조하였다.
비교예 6
성형밀도를 75%로 한 것을 제외하고는 비교예 5와 동일하게 실시하였다.
비교예 7
성형밀도를 80%로 한 것을 제외하고는 비교예 5와 동일하게 실시하였다.
비교예 8
성형밀도를 85%로 한 것을 제외하고는 비교예 5와 동일하게 실시하였다.
실험예
1) CFL 두께 측정
상기 실시예들 및 비교예들에서 제조된 절삭공구용 초경합금의 CFL 두께는 절삭공구용 초경합금 소결체의 절단면을 SEM을 이용하여 서로 다른 지점을 10회 측정하여 평균한 값을 나타내었다.
2) CFL 단면 측정
상기 실시예들 및 비교예들에서 제조된 절삭공구용 초경합금의 CFL 단면 형상은 SEM을 이용하여 측정하였다. 도 1에 상기 실시예 7 및 비교예 4에서 제조된 절삭공구용 초경합금의 절단면을 도시하였다. 도 1을 참조하면, 상기 실시예 7에 따른 CFL은 약 26 ㎛의 일정한 두께를 가지는 것을 알 수 있다.
3) Ti 함량 측정
상기 실시예들 및 비교예들에서 제조된 절삭공구용 초경합금의 Ti의 함량은 XRF를 이용하여 측정하였다.
4) 내마모성 평가
상기 실시예들 및 비교예들에서 제조된 절삭공구 인써트의 절삭성능을 평가하기 위하여, 피삭재: 탄소강(SM45C, 탄소강 선삭가공), 샘플형번: CNMG120408, 절삭속도: 200m/min, 절삭 이송: 0.27mm/rev, 절삭 깊이: 1mm의 조건으로 선삭가공 절삭시험을 수행하였다.
5) 인성(내충격성) 평가
상기 실시예들 및 비교예들에서 제조된 절삭공구 인써트의 절삭성능을 평가하기 위하여, 피삭재: 탄소강(SM45C-4G, 탄소강 선삭가공), 샘플형번: CNMG120408, 절삭속도: 250m/min, 절삭 이송: 0.15mm/rev, 절삭 깊이: 1mm의 조건으로 선삭가공 절삭시험을 수행하였다.
상기 1) 내지 5)의 결과를 하기 표 1에 수록하였다.
[표 1]
Figure 112017128325362-pat00001
상기 표 1을 참조하면, 절삭공구용 초경합금의 모재에 Ti 함량이 1.3 중량% 미만으로 포함되는 경우, Ti 함량이 1.3 중량% 이상에 해당하는 1.6 중량%인 경우에 비하여(비교예 5 내지 8이 해당됨), 내마모성평가 수명이 7 이상으로 현저하게 향상되는 것을 알 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 절삭공구용 초경합금의 CFL의 두께가 15 내지 40 ㎛인 경우, 상기 CFL의 두께가 15 ㎛ 미만인 경우(비교예 1 내지 3이 해당됨) 또는 상기 CFL의 두께가 40 ㎛를 초과하는 경우(비교예 4가 해당됨)에 비하여, 인성평가 수명(내충격성)이 6 이상으로 현저하게 향상되는 것을 알 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 절삭공구용 초경합금의 CFL의 두께는 Ti의 함량이 1.3 중량% 미만으로 첨가되더라도 CFL의 두께가 15 ㎛ 이상으로 형성되는 것을 알 수 있다. 이러한 CFL 두께의 증가는 상술한 성형밀도의 크기에 비례하는 것을 확인할 수 있다.
본 발명에 따른 절삭공구용 초경합금 제조시, 성형밀도의 증가는 상술한 도 2의 탈질소구간에서 평균자유경로(mean free path)가 짧아져 외부로의 확산을 느려지게 하고, 이에 따라 코발트가 용해되는 고온구간(약 1300℃ 이상)에서 탈질소가 급격히 일어나게 된다.
따라서 W를 제외한 4, 5, 6족 원소들이 액상 코발트를 통한 내부로의 확산 구동력이 증가되어 CFL이 두껍게 생기는 결과를 나타낸다. 일 예로, 도 2에서 성형밀도가 70%인 경우에 1차 소결구간인 약 1200℃에서 탈질소가 급격히 일어나는 반면에, 성형밀도가 80%로 증가한 경우에는 2차 소결구간인 약 1300℃에서 탈질소가 급격히 일어나는 것을 확인할 수 있다.
이상과 같이 본 발명에서는 특정된 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

Claims (6)

  1. 4족, 5족 및 6족 원소로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 화합물 1.5 내지 20 중량%와, Co 4 내지 10 중량%와, 잔부 WC 및 기타 불가피한 불순물을 포함하는 절삭공구용 초경합금에 있어서,
    상기 초경합금 표면으로부터 탄화물 또는 탄질화물이 형성되지 않은 CFL(Cubic Phase Free Layer)이 16 내지 37 ㎛ 깊이로 형성되며,
    상기 4족, 5족 및 6족 원소로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 화합물에는 Ti가 0.2 내지 0.6 중량% 로 포함되며,
    하기 식 1로 정의되는 성형밀도가 75% 이상인 성형체를 소결하여 제조되는 것에 특징이 있는 절삭공구용 초경합금.
    [식 1]
    성형밀도 = ((소결전 초경합금 성형체의 밀도)/(소결후 초경합금 소결체의 밀도))×100
    (상기 식 1에서, 소결 온도는 1350 내지 1550℃ 이다.)
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 화합물은 탄화물, 탄질화물 또는 이들의 고용체인 절삭공구용 초경합금.
  5. 제 1항 또는 제 4항 중 어느 한 항에 따른 절삭공구용 초경합금; 및
    상기 초경합금의 표면 상에 형성된 경질피막으로 이루어지는 절삭공구 인써트.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 경질피막은 CVD법(화학기상증착법) 및 PVD법(물리기상증착법) 중에서 선택된 하나 이상의 방법으로 형성되는 것에 특징이 있는 절삭공구 인써트.
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