JP2002254209A - 重切削で硬質被覆層がすぐれた耐チッピング性を発揮する表面被覆超硬合金製切削工具 - Google Patents
重切削で硬質被覆層がすぐれた耐チッピング性を発揮する表面被覆超硬合金製切削工具Info
- Publication number
- JP2002254209A JP2002254209A JP2001052283A JP2001052283A JP2002254209A JP 2002254209 A JP2002254209 A JP 2002254209A JP 2001052283 A JP2001052283 A JP 2001052283A JP 2001052283 A JP2001052283 A JP 2001052283A JP 2002254209 A JP2002254209 A JP 2002254209A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cutting
- hard coating
- coating layer
- coated
- cemented 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.)
- Pending
Links
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 title claims abstract description 76
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 title claims abstract description 31
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 29
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 23
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims abstract description 15
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- 239000011195 cermet Substances 0.000 claims abstract description 5
- 229910052735 hafnium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 claims abstract description 4
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- UONOETXJSWQNOL-UHFFFAOYSA-N tungsten carbide Chemical group [W+]#[C-] UONOETXJSWQNOL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 12
- 238000005240 physical vapour deposition Methods 0.000 claims description 4
- 239000002905 metal composite material Substances 0.000 claims description 2
- 229910000765 intermetallic Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 44
- 239000000463 material Substances 0.000 description 20
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 15
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 13
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 9
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 8
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 8
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 8
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 7
- 238000007733 ion plating Methods 0.000 description 7
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 6
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 6
- 229910000975 Carbon steel Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000010962 carbon steel Substances 0.000 description 5
- 239000010730 cutting oil Substances 0.000 description 5
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 5
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 5
- 229910000851 Alloy steel Inorganic materials 0.000 description 4
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 4
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 4
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 4
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 3
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 238000011160 research Methods 0.000 description 3
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910004688 Ti-V Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910010968 Ti—V Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 description 2
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 2
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 2
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 102200003959 rs11556986 Human genes 0.000 description 2
- 102200082816 rs34868397 Human genes 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000760 Hardened steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001315 Tool steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 235000000396 iron Nutrition 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012495 reaction gas Substances 0.000 description 1
- 102220005308 rs33960931 Human genes 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
Landscapes
- Drilling Tools (AREA)
- Cutting Tools, Boring Holders, And Turrets (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 重切削で硬質被覆層がすぐれた耐チッピング
性を発揮する表面被覆超硬合金製切削工具を提供する。 【解決手段】 表面被覆超硬合金製切削工具が、炭化タ
ングステン基超硬合金基体または炭窒化チタン系サーメ
ット基体の表面に、組成式：（Ｔｉ1-(X+Y)ＶXＭ Y）Ｎ
（ただし、ＭはＹ、Ｚｒ、およびＨｆのうちの１種また
は２種以上、Ｘは原子比で０．２０〜０．５５、Ｙは同
じく原子比で０．０５〜０．２５を示す）を有する金属
複合窒化物からなる硬質被覆層を１〜１０μｍの平均層
厚で物理蒸着してなる。
性を発揮する表面被覆超硬合金製切削工具を提供する。 【解決手段】 表面被覆超硬合金製切削工具が、炭化タ
ングステン基超硬合金基体または炭窒化チタン系サーメ
ット基体の表面に、組成式：（Ｔｉ1-(X+Y)ＶXＭ Y）Ｎ
（ただし、ＭはＹ、Ｚｒ、およびＨｆのうちの１種また
は２種以上、Ｘは原子比で０．２０〜０．５５、Ｙは同
じく原子比で０．０５〜０．２５を示す）を有する金属
複合窒化物からなる硬質被覆層を１〜１０μｍの平均層
厚で物理蒸着してなる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、硬質被覆層がす
ぐれた靭性を有し、したがって特に各種鋼などの高送り
や高切込みなどの重切削条件での切削加工ですぐれた耐
チッピング性を発揮する表面被覆超硬合金製切削工具
（以下、被覆超硬工具という）に関するものである。
ぐれた靭性を有し、したがって特に各種鋼などの高送り
や高切込みなどの重切削条件での切削加工ですぐれた耐
チッピング性を発揮する表面被覆超硬合金製切削工具
（以下、被覆超硬工具という）に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、切削工具には、各種の鋼や鋳鉄
などの被削材の旋削加工や平削り加工にバイトの先端部
に着脱自在に取り付けて用いられるスローアウエイチッ
プ、前記被削材の穴あけ切削加工などに用いられるドリ
ルやミニチュアドリル、さらに前記被削材の面削加工や
溝加工、肩加工などに用いられるソリッドタイプのエン
ドミルなどがあり、また前記スローアウエイチップを着
脱自在に取り付けて前記ソリッドタイプのエンドミルと
同様に切削加工を行うスローアウエイエンドミル工具な
どが知られている。
などの被削材の旋削加工や平削り加工にバイトの先端部
に着脱自在に取り付けて用いられるスローアウエイチッ
プ、前記被削材の穴あけ切削加工などに用いられるドリ
ルやミニチュアドリル、さらに前記被削材の面削加工や
溝加工、肩加工などに用いられるソリッドタイプのエン
ドミルなどがあり、また前記スローアウエイチップを着
脱自在に取り付けて前記ソリッドタイプのエンドミルと
同様に切削加工を行うスローアウエイエンドミル工具な
どが知られている。
【０００３】また、上記の各種切削工具の１つとして、
一般に、例えば図１に概略説明図で示される物理蒸着装
置の１種であるアークイオンプレーティング装置を用
い、基本的に、例えば雰囲気を１．３×１０-3Ｐａの真
空として、ヒータで装置内を５００℃の温度に加熱した
状態で、アノード電極と、所定の成分組成を有する合金
がセットされたカソード電極（蒸発源）との間に、例え
ば電圧：３５Ｖ、電流：１００Ａの条件でアーク放電を
発生させ、同時に装置内に反応ガスとして窒素ガスを導
入し、一方炭化タングステン（以下、ＷＣで示す）基超
硬合金または炭窒化チタン（以下、ＴｉＣＮで示す）基
サーメットからなる基体（以下、これらを総称して超硬
基体と云う）には、例えば−１００Ｖのバイアス電圧を
印加した条件で、前記超硬基体の表面に、上記カソード
電極を構成する合金の合金成分の複合窒化物からなる硬
質被覆層を１〜１０μｍの平均層厚で蒸着することによ
り製造された被覆超硬工具も知られている。
一般に、例えば図１に概略説明図で示される物理蒸着装
置の１種であるアークイオンプレーティング装置を用
い、基本的に、例えば雰囲気を１．３×１０-3Ｐａの真
空として、ヒータで装置内を５００℃の温度に加熱した
状態で、アノード電極と、所定の成分組成を有する合金
がセットされたカソード電極（蒸発源）との間に、例え
ば電圧：３５Ｖ、電流：１００Ａの条件でアーク放電を
発生させ、同時に装置内に反応ガスとして窒素ガスを導
入し、一方炭化タングステン（以下、ＷＣで示す）基超
硬合金または炭窒化チタン（以下、ＴｉＣＮで示す）基
サーメットからなる基体（以下、これらを総称して超硬
基体と云う）には、例えば−１００Ｖのバイアス電圧を
印加した条件で、前記超硬基体の表面に、上記カソード
電極を構成する合金の合金成分の複合窒化物からなる硬
質被覆層を１〜１０μｍの平均層厚で蒸着することによ
り製造された被覆超硬工具も知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】一方、近年の切削加工
に対する省力化および省エネ化、さらに低コスト化の要
求は強く、これに伴い、切削加工は、切削加工装置の高
性能化と相俟って、高送りや高切込みなどの重切削条件
での切削加工が行なわれる傾向にあるが、従来提案され
ている各種被覆超硬工具においては、これを鋼や鋳鉄な
どの通常の条件での切削加工に用いた場合には問題はな
いが、これを高靭性が要求される前記重切削に用いた場
合には、硬質被覆層の靭性不足が原因で切刃部にチッピ
ング（微小欠け）が発生し易く、比較的短時間で使用寿
命に至るのが現状である。
に対する省力化および省エネ化、さらに低コスト化の要
求は強く、これに伴い、切削加工は、切削加工装置の高
性能化と相俟って、高送りや高切込みなどの重切削条件
での切削加工が行なわれる傾向にあるが、従来提案され
ている各種被覆超硬工具においては、これを鋼や鋳鉄な
どの通常の条件での切削加工に用いた場合には問題はな
いが、これを高靭性が要求される前記重切削に用いた場
合には、硬質被覆層の靭性不足が原因で切刃部にチッピ
ング（微小欠け）が発生し易く、比較的短時間で使用寿
命に至るのが現状である。
【０００５】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明者等は、
上述のような観点から、従来提案されている各種被覆超
硬工具のうち、特に例えば特許第３０４５１８４号公報
に記載される被覆超硬工具、すなわち上記の超硬基体の
表面に、例えば上記のアークイオンプレーティング装置
を用いて、高硬度を有するが、靭性が不十分なＴｉとＶ
の金属複合窒化物（以下、（Ｔｉ，Ｖ）Ｎで示す）から
なる硬質被覆層を、１〜１０μｍの平均層厚で物理蒸着
してなる被覆超硬工具に着目し、これの硬質被覆層にす
ぐれた靭性を付与し、もって各種鋼や鋳鉄などの重切削
条件での切削加工でも、硬質被覆層がすぐれた耐チッピ
ング性を発揮する被覆超硬工具を開発すべく研究を行っ
た結果、上記の従来被覆超硬工具の硬質被覆層を構成す
る（Ｔｉ，Ｖ）Ｎ層の組成を、組成式：（Ｔｉ1-XＶX）
Ｎで表わした場合、原子比で、Ｘ：０．２０〜０．５５
を満足する組成に特定した上で、これにＹ、Ｚｒ、およ
びＨｆのうちの１種または２種以上（以下、Ｍで示す）
をＴｉおよびＶの合量に占める割合（原子比）で、０．
０５〜０．２５を満足する割合で固溶含有させると、こ
の結果の硬質被覆層はＶによってもたらされる高硬度が
損なわれることなく、すぐれた靭性を具備するようにな
り、したがってこの硬質被覆層を物理蒸着してなる被覆
超硬工具は、これを高送りや高切込みなどの重切削条件
での切削加工に用いても切刃部にチッピングの発生な
く、すぐれた耐摩耗性を長期に亘って発揮するようにな
る、という研究結果を得たのである。
上述のような観点から、従来提案されている各種被覆超
硬工具のうち、特に例えば特許第３０４５１８４号公報
に記載される被覆超硬工具、すなわち上記の超硬基体の
表面に、例えば上記のアークイオンプレーティング装置
を用いて、高硬度を有するが、靭性が不十分なＴｉとＶ
の金属複合窒化物（以下、（Ｔｉ，Ｖ）Ｎで示す）から
なる硬質被覆層を、１〜１０μｍの平均層厚で物理蒸着
してなる被覆超硬工具に着目し、これの硬質被覆層にす
ぐれた靭性を付与し、もって各種鋼や鋳鉄などの重切削
条件での切削加工でも、硬質被覆層がすぐれた耐チッピ
ング性を発揮する被覆超硬工具を開発すべく研究を行っ
た結果、上記の従来被覆超硬工具の硬質被覆層を構成す
る（Ｔｉ，Ｖ）Ｎ層の組成を、組成式：（Ｔｉ1-XＶX）
Ｎで表わした場合、原子比で、Ｘ：０．２０〜０．５５
を満足する組成に特定した上で、これにＹ、Ｚｒ、およ
びＨｆのうちの１種または２種以上（以下、Ｍで示す）
をＴｉおよびＶの合量に占める割合（原子比）で、０．
０５〜０．２５を満足する割合で固溶含有させると、こ
の結果の硬質被覆層はＶによってもたらされる高硬度が
損なわれることなく、すぐれた靭性を具備するようにな
り、したがってこの硬質被覆層を物理蒸着してなる被覆
超硬工具は、これを高送りや高切込みなどの重切削条件
での切削加工に用いても切刃部にチッピングの発生な
く、すぐれた耐摩耗性を長期に亘って発揮するようにな
る、という研究結果を得たのである。
【０００６】この発明は、上記の研究結果に基づいてな
されたものであって、超硬基体の表面に、組成式：（Ｔ
ｉ1-(X+Y)ＶXＭY）Ｎ（ただし、ＭはＹ、Ｚｒ、および
Ｈｆのうちの１種または２種以上、Ｘは原子比で０．２
０〜０．５５、Ｙは同じく原子比で０．０５〜０．２５
を示す）を有する金属複合窒化物［以下、（Ｔｉ，Ｖ，
Ｍ）Ｎで示す］からなる硬質被覆層を１〜１０μｍの平
均層厚で物理蒸着してなる、重切削で硬質被覆層がすぐ
れた耐チッピング性を発揮する被覆超硬工具に特徴を有
するものである。
されたものであって、超硬基体の表面に、組成式：（Ｔ
ｉ1-(X+Y)ＶXＭY）Ｎ（ただし、ＭはＹ、Ｚｒ、および
Ｈｆのうちの１種または２種以上、Ｘは原子比で０．２
０〜０．５５、Ｙは同じく原子比で０．０５〜０．２５
を示す）を有する金属複合窒化物［以下、（Ｔｉ，Ｖ，
Ｍ）Ｎで示す］からなる硬質被覆層を１〜１０μｍの平
均層厚で物理蒸着してなる、重切削で硬質被覆層がすぐ
れた耐チッピング性を発揮する被覆超硬工具に特徴を有
するものである。
【０００７】なお、この発明の被覆超硬工具において、
硬質被覆層を構成する（Ｔｉ，Ｖ，Ｍ）ＮにおけるＶは
ＴｉＮに対して硬さおよび耐熱性を向上させるために固
溶するものであり、したがって組成式：（Ｔｉ1-(X+Y)
ＶXＭY）ＮのＸ値が原子比で０．２０未満では所望の硬
さおよび耐熱性を確保することができず、一方そのＸ値
が同０．５５を越えると、ＴｉＮによってもたらされる
すぐれた靭性が急激に低下するようになり、切刃部にチ
ッピングが発生し易くなるという理由で、Ｘ値を原子比
で０．２０〜０．５５、望ましくは０．３〜０．５と定
めた。
硬質被覆層を構成する（Ｔｉ，Ｖ，Ｍ）ＮにおけるＶは
ＴｉＮに対して硬さおよび耐熱性を向上させるために固
溶するものであり、したがって組成式：（Ｔｉ1-(X+Y)
ＶXＭY）ＮのＸ値が原子比で０．２０未満では所望の硬
さおよび耐熱性を確保することができず、一方そのＸ値
が同０．５５を越えると、ＴｉＮによってもたらされる
すぐれた靭性が急激に低下するようになり、切刃部にチ
ッピングが発生し易くなるという理由で、Ｘ値を原子比
で０．２０〜０．５５、望ましくは０．３〜０．５と定
めた。
【０００８】また、硬質被覆層におけるＭは、上記の通
り硬質被覆層にすぐれた靭性を具備せしめ、もって重切
削条件での切削加工ですぐれた耐チッピング性を発揮せ
しめる作用をもつが、組成式：（Ｔｉ1-(X+Y)ＶXＭY）
ＮのＹ値が原子比で０．０５未満では所望のすぐれた靭
性を確保することができず、一方そのＹ値が同０．２５
を超えると硬質被覆層の硬さが急激に低下し、摩耗進行
が促進されるようになることから、Ｙ値を０．０５〜
０．２５、望ましくは０．１〜０．２と定めた。
り硬質被覆層にすぐれた靭性を具備せしめ、もって重切
削条件での切削加工ですぐれた耐チッピング性を発揮せ
しめる作用をもつが、組成式：（Ｔｉ1-(X+Y)ＶXＭY）
ＮのＹ値が原子比で０．０５未満では所望のすぐれた靭
性を確保することができず、一方そのＹ値が同０．２５
を超えると硬質被覆層の硬さが急激に低下し、摩耗進行
が促進されるようになることから、Ｙ値を０．０５〜
０．２５、望ましくは０．１〜０．２と定めた。
【０００９】さらに、硬質被覆層の平均層厚を１〜１０
μｍとしたのは、その層厚が１μｍでは所望のすぐれた
耐摩耗性を長期に亘って確保することができず、一方そ
の層厚が１０μｍを越えると、硬質被覆層の剥離が発生
し易くなるという理由によるものである。
μｍとしたのは、その層厚が１μｍでは所望のすぐれた
耐摩耗性を長期に亘って確保することができず、一方そ
の層厚が１０μｍを越えると、硬質被覆層の剥離が発生
し易くなるという理由によるものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】つぎに、この発明の被覆超硬工具
を実施例により具体的に説明する。 （実施例１）原料粉末として、いずれも１〜３μｍの平
均粒径を有するＷＣ粉末、ＴｉＣ粉末、ＺｒＣ粉末、Ｖ
Ｃ粉末、ＴａＣ粉末、ＮｂＣ粉末、Ｃｒ3 Ｃ2 粉末、Ｔ
ｉＮ粉末、ＴａＮ粉末、およびＣｏ粉末を用意し、これ
ら原料粉末を、表１に示される配合組成に配合し、ボー
ルミルで７２時間湿式混合し、乾燥した後、１００ＭＰ
ａ の圧力で圧粉体にプレス成形し、この圧粉体を６Ｐ
ａの真空中、温度：１４００℃に１時間保持の条件で焼
結し、焼結後、切刃部分にＲ：０．０５のホーニング加
工を施してＩＳＯ規格・ＣＮＭＧ１２０４０８の形状を
もったＷＣ基超硬合金製のチップ超硬基体Ａ１〜Ａ１０
を形成した。
を実施例により具体的に説明する。 （実施例１）原料粉末として、いずれも１〜３μｍの平
均粒径を有するＷＣ粉末、ＴｉＣ粉末、ＺｒＣ粉末、Ｖ
Ｃ粉末、ＴａＣ粉末、ＮｂＣ粉末、Ｃｒ3 Ｃ2 粉末、Ｔ
ｉＮ粉末、ＴａＮ粉末、およびＣｏ粉末を用意し、これ
ら原料粉末を、表１に示される配合組成に配合し、ボー
ルミルで７２時間湿式混合し、乾燥した後、１００ＭＰ
ａ の圧力で圧粉体にプレス成形し、この圧粉体を６Ｐ
ａの真空中、温度：１４００℃に１時間保持の条件で焼
結し、焼結後、切刃部分にＲ：０．０５のホーニング加
工を施してＩＳＯ規格・ＣＮＭＧ１２０４０８の形状を
もったＷＣ基超硬合金製のチップ超硬基体Ａ１〜Ａ１０
を形成した。
【００１１】また、原料粉末として、いずれも０．５〜
２μｍの平均粒径を有するＴｉＣＮ（重量比でＴｉＣ／
ＴｉＮ＝５０／５０）粉末、Ｍｏ2 Ｃ粉末、ＺｒＣ粉
末、ＮｂＣ粉末、ＴａＣ粉末、ＷＣ粉末、Ｃｏ粉末、お
よびＮｉ粉末を用意し、これら原料粉末を、表２に示さ
れる配合組成に配合し、ボールミルで２４時間湿式混合
し、乾燥した後、１００ＭＰａの圧力で圧粉体にプレス
成形し、この圧粉体を２ｋＰａの窒素雰囲気中、温度：
１５００℃に１時間保持の条件で焼結し、焼結後、切刃
部分にＲ：０．０３のホーニング加工を施してＩＳＯ規
格・ＣＮＭＧ１２０４０８の形状をもったＴｉＣＮ系サ
ーメット製のチップ超硬基体Ｂ１〜Ｂ６を形成した。
２μｍの平均粒径を有するＴｉＣＮ（重量比でＴｉＣ／
ＴｉＮ＝５０／５０）粉末、Ｍｏ2 Ｃ粉末、ＺｒＣ粉
末、ＮｂＣ粉末、ＴａＣ粉末、ＷＣ粉末、Ｃｏ粉末、お
よびＮｉ粉末を用意し、これら原料粉末を、表２に示さ
れる配合組成に配合し、ボールミルで２４時間湿式混合
し、乾燥した後、１００ＭＰａの圧力で圧粉体にプレス
成形し、この圧粉体を２ｋＰａの窒素雰囲気中、温度：
１５００℃に１時間保持の条件で焼結し、焼結後、切刃
部分にＲ：０．０３のホーニング加工を施してＩＳＯ規
格・ＣＮＭＧ１２０４０８の形状をもったＴｉＣＮ系サ
ーメット製のチップ超硬基体Ｂ１〜Ｂ６を形成した。
【００１２】ついで、これらチップ超硬基体Ａ１〜Ａ１
０およびＢ１〜Ｂ６のそれぞれを、アセトン中で超音波
洗浄し、乾燥した状態で、それぞれ図１に例示される通
常のアークイオンプレーティング装置に装入し、一方カ
ソード電極（蒸発源）として種々の組成をもったＴｉ−
Ｖ−Ｍ合金またはＴｉ−Ｖ合金を装着し、装置内を排気
して１．３-3Ｐａの真空に保持しながら、ヒーターで装
置内を５００℃に加熱した後、Ａｒガスを装置内に導入
して２．５ＰａのＡｒ雰囲気とし、この状態で超硬基体
に−８００ｖのバイアス電圧を印加して超硬基体表面を
Ａｒガスボンバート洗浄し、ついで装置内を２．５Ｐａ
の窒素ガス（反応ガス）の雰囲気とすると共に、前記超
硬基体に印加するバイアス電圧を−１００ｖに下げて、
前記カソード電極とアノード電極との間にアーク放電を
発生させ、もって前記超硬基体Ａ１〜Ａ１０およびＢ１
〜Ｂ６のそれぞれの表面に、表３〜５に示される目標組
成および目標層厚の硬質被覆層を蒸着することにより、
図２（ａ）に概略斜視図で、同（ｂ）に概略縦断面図で
示される形状を有する本発明被覆超硬工具としての本発
明表面被覆超硬合金製スローアウエイチップ（以下、本
発明被覆超硬チップと云う）１〜３０ 、および従来
被覆超硬工具としての従来表面被覆超硬合金製スローア
ウエイチップ（以下、従来被覆超硬チップと云う）１〜
１６をそれぞれ製造した。
０およびＢ１〜Ｂ６のそれぞれを、アセトン中で超音波
洗浄し、乾燥した状態で、それぞれ図１に例示される通
常のアークイオンプレーティング装置に装入し、一方カ
ソード電極（蒸発源）として種々の組成をもったＴｉ−
Ｖ−Ｍ合金またはＴｉ−Ｖ合金を装着し、装置内を排気
して１．３-3Ｐａの真空に保持しながら、ヒーターで装
置内を５００℃に加熱した後、Ａｒガスを装置内に導入
して２．５ＰａのＡｒ雰囲気とし、この状態で超硬基体
に−８００ｖのバイアス電圧を印加して超硬基体表面を
Ａｒガスボンバート洗浄し、ついで装置内を２．５Ｐａ
の窒素ガス（反応ガス）の雰囲気とすると共に、前記超
硬基体に印加するバイアス電圧を−１００ｖに下げて、
前記カソード電極とアノード電極との間にアーク放電を
発生させ、もって前記超硬基体Ａ１〜Ａ１０およびＢ１
〜Ｂ６のそれぞれの表面に、表３〜５に示される目標組
成および目標層厚の硬質被覆層を蒸着することにより、
図２（ａ）に概略斜視図で、同（ｂ）に概略縦断面図で
示される形状を有する本発明被覆超硬工具としての本発
明表面被覆超硬合金製スローアウエイチップ（以下、本
発明被覆超硬チップと云う）１〜３０ 、および従来
被覆超硬工具としての従来表面被覆超硬合金製スローア
ウエイチップ（以下、従来被覆超硬チップと云う）１〜
１６をそれぞれ製造した。
【００１３】なお、この結果得られた本発明被覆超硬チ
ップ１〜３０および従来被覆超硬チップ１〜１６の硬質
被覆層について、その厚さ断面中央部をオージェ分光分
析装置を用いて測定したところ、それぞれ表３〜５に示
される目標組成と実質的に同じ値を示し、またその厚さ
を、走査型電子顕微鏡を用いて測定したところ、いずれ
も同じく表３〜５に示される目標層厚と実質的に同じ平
均値（５点測定の平均値）を示した。
ップ１〜３０および従来被覆超硬チップ１〜１６の硬質
被覆層について、その厚さ断面中央部をオージェ分光分
析装置を用いて測定したところ、それぞれ表３〜５に示
される目標組成と実質的に同じ値を示し、またその厚さ
を、走査型電子顕微鏡を用いて測定したところ、いずれ
も同じく表３〜５に示される目標層厚と実質的に同じ平
均値（５点測定の平均値）を示した。
【００１４】つぎに、上記本発明被覆超硬チップ１〜３
０および従来被覆超硬チップ１〜１６をそれぞれ工具鋼
製バイトの先端部に固定治具にてネジ止めした状態で、
本発明被覆超硬チップ１〜１９および従来被覆超硬チッ
プ１〜９については、 被削材：ＪＩＳ・ＳＣＭ４４０の丸棒、 切削速度：２００ｍ／ｍｉｎ．、 切り込み：１０ｍｍ、 送り：０．４ｍｍ／ｒｅｖ．、 切削時間：１０分、の条件での合金鋼の乾式高切込み連
続旋削加工試験、 被削材：ＪＩＳ・Ｓ４０Ｃの長さ方向等間隔４本縦溝入
り丸棒、 切削速度：２００ｍ／ｍｉｎ．、 切り込み：４ｍｍ、 送り：０．８ｍｍ／ｒｅｖ．、 切削時間：１０分、の条件での炭素鋼の乾式高切込み断
続旋削加工試験を行い、また本発明被覆超硬チップ２０
〜３０および従来被覆超硬チップ１０〜１６について
は、 被削材：ＪＩＳ・ＳＣＭ４４０Ｃの丸棒、 切削速度：２００ｍ／ｍｉｎ．、 切り込み：３．５ｍｍ、 送り：０．２ｍｍ／ｒｅｖ．、 切削時間：１０分、の条件での合金鋼の乾式高切込み連
続旋削加工試験 被削材：ＪＩＳ・Ｓ４０Ｃの長さ方向等間隔４本縦溝入
り丸棒、 切削速度：２００ｍ／ｍｉｎ．、 切り込み：１．０ｍｍ、 送り：０．５ｍｍ／ｒｅｖ．、 切削時間：１０分、の条件での炭素鋼の乾式高送り断続
旋削加工試験を行い、いずれの旋削加工試験でも切刃部
の逃げ面摩耗幅を測定した。この測定結果を表３〜５に
示した。
０および従来被覆超硬チップ１〜１６をそれぞれ工具鋼
製バイトの先端部に固定治具にてネジ止めした状態で、
本発明被覆超硬チップ１〜１９および従来被覆超硬チッ
プ１〜９については、 被削材：ＪＩＳ・ＳＣＭ４４０の丸棒、 切削速度：２００ｍ／ｍｉｎ．、 切り込み：１０ｍｍ、 送り：０．４ｍｍ／ｒｅｖ．、 切削時間：１０分、の条件での合金鋼の乾式高切込み連
続旋削加工試験、 被削材：ＪＩＳ・Ｓ４０Ｃの長さ方向等間隔４本縦溝入
り丸棒、 切削速度：２００ｍ／ｍｉｎ．、 切り込み：４ｍｍ、 送り：０．８ｍｍ／ｒｅｖ．、 切削時間：１０分、の条件での炭素鋼の乾式高切込み断
続旋削加工試験を行い、また本発明被覆超硬チップ２０
〜３０および従来被覆超硬チップ１０〜１６について
は、 被削材：ＪＩＳ・ＳＣＭ４４０Ｃの丸棒、 切削速度：２００ｍ／ｍｉｎ．、 切り込み：３．５ｍｍ、 送り：０．２ｍｍ／ｒｅｖ．、 切削時間：１０分、の条件での合金鋼の乾式高切込み連
続旋削加工試験 被削材：ＪＩＳ・Ｓ４０Ｃの長さ方向等間隔４本縦溝入
り丸棒、 切削速度：２００ｍ／ｍｉｎ．、 切り込み：１．０ｍｍ、 送り：０．５ｍｍ／ｒｅｖ．、 切削時間：１０分、の条件での炭素鋼の乾式高送り断続
旋削加工試験を行い、いずれの旋削加工試験でも切刃部
の逃げ面摩耗幅を測定した。この測定結果を表３〜５に
示した。
【００１５】
【表１】
【００１６】
【表２】
【００１７】
【表３】
【００１８】
【表４】
【００１９】
【表５】
【００２０】（実施例２）原料粉末として、平均粒径：
５．５μｍを有する中粗粒ＷＣ粉末、同０．８μｍの微
粒ＷＣ粉末、同１．３μｍのＴａＣ粉末、同１．２μｍ
のＮｂＣ粉末、同１．２μｍのＺｒＣ粉末、同２．３μ
ｍのＣｒ3Ｃ2粉末、同１．５μｍのＶＣ粉末、同１．０
μｍの（Ｔｉ，Ｗ）Ｃ粉末、同１．８μｍのＣｏ粉末、
および同１．２μｍの炭素（Ｃ）粉末を用意し、これら
原料粉末をそれぞれ表６に示される配合組成に配合し、
さらにワックスを加えてアセトン中で２４時間ボールミ
ル混合し、減圧乾燥した後、１００ＭＰａの圧力で所定
形状の各種の圧粉体にプレス成形し、これらの圧粉体
を、６Ｐａの真空雰囲気中、７℃／分の昇温速度で１３
７０〜１４７０℃の範囲内の所定の温度に昇温し、この
温度に１時間保持後、炉冷の条件で焼結して、直径が８
ｍｍ、１３ｍｍ、および２６ｍｍの３種の超硬基体形成
用丸棒焼結体を形成し、さらに前記の３種の丸棒焼結体
から、研削加工にて、表６に示される組合せで、切刃部
の直径×長さがそれぞれ６ｍｍ×１３ｍｍ、１０ｍｍ×
２２ｍｍ、および２０ｍｍ×４５ｍｍの寸法をもったエ
ンドミル超硬基体ａ〜ｈをそれぞれ製造した。
５．５μｍを有する中粗粒ＷＣ粉末、同０．８μｍの微
粒ＷＣ粉末、同１．３μｍのＴａＣ粉末、同１．２μｍ
のＮｂＣ粉末、同１．２μｍのＺｒＣ粉末、同２．３μ
ｍのＣｒ3Ｃ2粉末、同１．５μｍのＶＣ粉末、同１．０
μｍの（Ｔｉ，Ｗ）Ｃ粉末、同１．８μｍのＣｏ粉末、
および同１．２μｍの炭素（Ｃ）粉末を用意し、これら
原料粉末をそれぞれ表６に示される配合組成に配合し、
さらにワックスを加えてアセトン中で２４時間ボールミ
ル混合し、減圧乾燥した後、１００ＭＰａの圧力で所定
形状の各種の圧粉体にプレス成形し、これらの圧粉体
を、６Ｐａの真空雰囲気中、７℃／分の昇温速度で１３
７０〜１４７０℃の範囲内の所定の温度に昇温し、この
温度に１時間保持後、炉冷の条件で焼結して、直径が８
ｍｍ、１３ｍｍ、および２６ｍｍの３種の超硬基体形成
用丸棒焼結体を形成し、さらに前記の３種の丸棒焼結体
から、研削加工にて、表６に示される組合せで、切刃部
の直径×長さがそれぞれ６ｍｍ×１３ｍｍ、１０ｍｍ×
２２ｍｍ、および２０ｍｍ×４５ｍｍの寸法をもったエ
ンドミル超硬基体ａ〜ｈをそれぞれ製造した。
【００２１】ついで、これらのエンドミル超硬基体ａ〜
ｈのそれぞれを、アセトン中で超音波洗浄し、乾燥した
状態で、同じく図１に例示される通常のアークイオンプ
レーティング装置に装入し、上記実施例１と同一の条件
で、表７、８に示される目標組成および目標層厚をもっ
た硬質被覆層を蒸着することにより、図３（ａ）に概略
正面図で、同（ｂ）に切刃部の概略横断面図で示される
形状を有する本発明被覆超硬工具としての本発明表面被
覆超硬合金製エンドミル（以下、本発明被覆超硬エンド
ミルと云う）１〜１６および従来被覆超硬工具としての
従来表面被覆超硬合金製エンドミル（以下、従来被覆超
硬エンドミルと云う）１〜８をそれぞれ製造した。
ｈのそれぞれを、アセトン中で超音波洗浄し、乾燥した
状態で、同じく図１に例示される通常のアークイオンプ
レーティング装置に装入し、上記実施例１と同一の条件
で、表７、８に示される目標組成および目標層厚をもっ
た硬質被覆層を蒸着することにより、図３（ａ）に概略
正面図で、同（ｂ）に切刃部の概略横断面図で示される
形状を有する本発明被覆超硬工具としての本発明表面被
覆超硬合金製エンドミル（以下、本発明被覆超硬エンド
ミルと云う）１〜１６および従来被覆超硬工具としての
従来表面被覆超硬合金製エンドミル（以下、従来被覆超
硬エンドミルと云う）１〜８をそれぞれ製造した。
【００２２】また、この結果得られた本発明被覆超硬エ
ンドミル１〜１６および従来被覆超硬エンドミル１〜８
の硬質被覆層について、その厚さ断面中央部をオージェ
分光分析装置を用いて測定したところ、それぞれ表７、
８に示される目標組成と実質的に同じ値を示し、またそ
の厚さを、走査型電子顕微鏡を用いて測定したところ、
いずれも同じく表７、８に示される目標層厚と実質的に
同じ平均値（５点測定の平均値）を示した。
ンドミル１〜１６および従来被覆超硬エンドミル１〜８
の硬質被覆層について、その厚さ断面中央部をオージェ
分光分析装置を用いて測定したところ、それぞれ表７、
８に示される目標組成と実質的に同じ値を示し、またそ
の厚さを、走査型電子顕微鏡を用いて測定したところ、
いずれも同じく表７、８に示される目標層厚と実質的に
同じ平均値（５点測定の平均値）を示した。
【００２３】つぎに、上記本発明被覆超硬エンドミル１
〜１６および従来被覆超硬エンドミル１〜８のうち、本
発明被覆超硬エンドミル１〜６および従来被覆超硬エン
ドミル１〜３については、 被削材：平面寸法：１００ｍｍ×２５０ｍｍ、厚さ：５
０ｍｍのＪＩＳ・ＳＫＤ６１の板材、 切削速度：３０ｍ／ｍｉｎ．、 溝深さ（切込み）：４ｍｍ、 テーブル送り：１３０ｍｍ／ｍｉｎ、の条件での焼入れ
鋼の乾式高切込み溝切削加工試験、本発明被覆超硬エン
ドミル７〜１２および従来被覆超硬エンドミル４〜６に
ついては、 被削材：平面寸法：１００ｍｍ×２５０ｍｍ、厚さ：５
０ｍｍのＪＩＳ・ＳＫＤ１１の板材、 切削速度：５０ｍ／ｍｉｎ．、 溝深さ（切込み）：１２ｍｍ、 テーブル送り：３００ｍｍ／ｍｉｎ、の条件でのダイス
鋼の乾式高切込み溝切削加工試験、本発明被覆超硬エン
ドミル１３〜１６、および従来被覆超硬エンドミル７，
８については、 被削材：平面寸法：１００ｍｍ×２５０ｍｍ、厚さ：５
０ｍｍのＪＩＳ・Ｓ４５Ｃの板材、 切削速度：１２０ｍ／ｍｉｎ．、 溝深さ（切込み）：１０ｍｍ、 テーブル送り：８００ｍｍ／ｍｉｎ、の条件での炭素鋼
の湿式高送り溝切削加工試験（水溶性切削油使用）、を
それぞれ行い、いずれの溝切削加工試験でも切刃部の外
周刃の逃げ面摩耗幅がが使用寿命の目安とされる０．１
ｍｍに至るまでの切削溝長を測定した。この測定結果を
表６、７にそれぞれ示した。
〜１６および従来被覆超硬エンドミル１〜８のうち、本
発明被覆超硬エンドミル１〜６および従来被覆超硬エン
ドミル１〜３については、 被削材：平面寸法：１００ｍｍ×２５０ｍｍ、厚さ：５
０ｍｍのＪＩＳ・ＳＫＤ６１の板材、 切削速度：３０ｍ／ｍｉｎ．、 溝深さ（切込み）：４ｍｍ、 テーブル送り：１３０ｍｍ／ｍｉｎ、の条件での焼入れ
鋼の乾式高切込み溝切削加工試験、本発明被覆超硬エン
ドミル７〜１２および従来被覆超硬エンドミル４〜６に
ついては、 被削材：平面寸法：１００ｍｍ×２５０ｍｍ、厚さ：５
０ｍｍのＪＩＳ・ＳＫＤ１１の板材、 切削速度：５０ｍ／ｍｉｎ．、 溝深さ（切込み）：１２ｍｍ、 テーブル送り：３００ｍｍ／ｍｉｎ、の条件でのダイス
鋼の乾式高切込み溝切削加工試験、本発明被覆超硬エン
ドミル１３〜１６、および従来被覆超硬エンドミル７，
８については、 被削材：平面寸法：１００ｍｍ×２５０ｍｍ、厚さ：５
０ｍｍのＪＩＳ・Ｓ４５Ｃの板材、 切削速度：１２０ｍ／ｍｉｎ．、 溝深さ（切込み）：１０ｍｍ、 テーブル送り：８００ｍｍ／ｍｉｎ、の条件での炭素鋼
の湿式高送り溝切削加工試験（水溶性切削油使用）、を
それぞれ行い、いずれの溝切削加工試験でも切刃部の外
周刃の逃げ面摩耗幅がが使用寿命の目安とされる０．１
ｍｍに至るまでの切削溝長を測定した。この測定結果を
表６、７にそれぞれ示した。
【００２４】
【表６】
【００２５】
【表７】
【００２６】
【表８】
【００２７】（実施例３）上記の実施例２で製造した直
径が８ｍｍ（超硬基体ａ〜ｃ形成用）、１３ｍｍ（超硬
基体ｄ〜ｆ形成用）、および２６ｍｍ（超硬基体ｇ、ｈ
形成用）の３種の丸棒焼結体を用い、この３種の丸棒焼
結体から、研削加工にて、溝形成部の直径×長さがそれ
ぞれ４ｍｍ×１３ｍｍ（超硬基体ａ‘〜ｃ’）、８ｍｍ
×２２ｍｍ（超硬基体ｄ‘〜ｆ’）、および１６ｍｍ×
４５ｍｍ（超硬基体ｇ‘、ｈ’）の寸法をもったドリル
超硬基体ａ‘〜ｈ’をそれぞれ製造した。
径が８ｍｍ（超硬基体ａ〜ｃ形成用）、１３ｍｍ（超硬
基体ｄ〜ｆ形成用）、および２６ｍｍ（超硬基体ｇ、ｈ
形成用）の３種の丸棒焼結体を用い、この３種の丸棒焼
結体から、研削加工にて、溝形成部の直径×長さがそれ
ぞれ４ｍｍ×１３ｍｍ（超硬基体ａ‘〜ｃ’）、８ｍｍ
×２２ｍｍ（超硬基体ｄ‘〜ｆ’）、および１６ｍｍ×
４５ｍｍ（超硬基体ｇ‘、ｈ’）の寸法をもったドリル
超硬基体ａ‘〜ｈ’をそれぞれ製造した。
【００２８】ついで、これらのドリル超硬基体ａ‘〜
ｈ’の切刃に、ホーニングを施し、アセトン中で超音波
洗浄し、乾燥した状態で、同じく図１に例示される通常
のアークイオンプレーティング装置に装入し、上記実施
例１と同一の条件で、表９，１０に示される目標組成お
よび目標層厚をもった硬質被覆層を蒸着することによ
り、図４（ａ）に概略正面図で、同（ｂ）に溝形成部の
概略横断面図で示される形状を有する本発明被覆超硬工
具としての本発明表面被覆超硬合金製ドリル（以下、本
発明被覆超硬ドリルと云う）１〜１６、および従来被覆
超硬工具としての従来表面被覆超硬合金製ドリル（以
下、従来被覆超硬ドリルと云う）１〜８をそれぞれ製造
した。
ｈ’の切刃に、ホーニングを施し、アセトン中で超音波
洗浄し、乾燥した状態で、同じく図１に例示される通常
のアークイオンプレーティング装置に装入し、上記実施
例１と同一の条件で、表９，１０に示される目標組成お
よび目標層厚をもった硬質被覆層を蒸着することによ
り、図４（ａ）に概略正面図で、同（ｂ）に溝形成部の
概略横断面図で示される形状を有する本発明被覆超硬工
具としての本発明表面被覆超硬合金製ドリル（以下、本
発明被覆超硬ドリルと云う）１〜１６、および従来被覆
超硬工具としての従来表面被覆超硬合金製ドリル（以
下、従来被覆超硬ドリルと云う）１〜８をそれぞれ製造
した。
【００２９】さらに、この結果得られた本発明被覆超硬
ドリル１〜１６および従来被覆超硬ドリル１〜８の硬質
被覆層についても、その厚さ断面中央部をオージェ分光
分析装置を用いて測定したところ、それぞれ表９，１０
に示される目標組成と実質的に同じ値を示し、またその
厚さを、走査型電子顕微鏡を用いて測定したところ、い
ずれも同じく表９，１０に示される目標層厚と実質的に
同じ平均値（５点測定の平均値）を示した。
ドリル１〜１６および従来被覆超硬ドリル１〜８の硬質
被覆層についても、その厚さ断面中央部をオージェ分光
分析装置を用いて測定したところ、それぞれ表９，１０
に示される目標組成と実質的に同じ値を示し、またその
厚さを、走査型電子顕微鏡を用いて測定したところ、い
ずれも同じく表９，１０に示される目標層厚と実質的に
同じ平均値（５点測定の平均値）を示した。
【００３０】つぎに、上記本発明被覆超硬ドリル１〜１
６および従来被覆超硬ドリル１〜８のうち、本発明被覆
超硬ドリル１〜６および従来被覆超硬ドリル１〜３につ
いては、 被削材：平面寸法：１００ｍｍ×２５０厚さ：１０ｍｍ
のＪＩＳ・ＳＣＭ４４０の板材、 切削速度：８０ｍ／ｍｉｎ．、 送り：０．３５ｍｍ／ｒｅｖ、の条件での合金鋼の湿式
高送り穴あけ切削加工試験（水溶性切削油使用）、本発
明被覆超硬ドリル７〜１２よび従来被覆超硬ドリル４〜
６については、 被削材：平面寸法：１００ｍｍ×２５０ｍｍ、厚さ：２
０ｍｍのＪＩＳ・Ｓ５０Ｃの板材、 切削速度：６０ｍ／ｍｉｎ．、 送り：０．４０ｍｍ／ｒｅｖ、の条件での炭素鋼の湿式
高送り穴あけ切削加工試験（水溶性切削油使用）、本発
明被覆超硬ドリル１３〜１６および従来被覆超硬ドリル
７，８については、 被削材：平面寸法：１００ｍｍ×２５０ｍｍ、厚さ：４
５ｍｍのＪＩＳ・ＳＣＭ４３５の板材、 切削速度：６０ｍ／ｍｉｎ．、 送り：０．４５ｍｍ／ｒｅｖ、の条件での合金鋼の湿式
高送り穴あけ切削加工試験（水溶性切削油使用）、をそ
れぞれ行い、いずれの湿式高送り穴あけ切削加工試験で
も先端切刃面の逃げ面摩耗幅が０．３ｍｍに至るまでの
穴あけ加工数を測定した。この測定結果を表９，１０に
それぞれ示した。
６および従来被覆超硬ドリル１〜８のうち、本発明被覆
超硬ドリル１〜６および従来被覆超硬ドリル１〜３につ
いては、 被削材：平面寸法：１００ｍｍ×２５０厚さ：１０ｍｍ
のＪＩＳ・ＳＣＭ４４０の板材、 切削速度：８０ｍ／ｍｉｎ．、 送り：０．３５ｍｍ／ｒｅｖ、の条件での合金鋼の湿式
高送り穴あけ切削加工試験（水溶性切削油使用）、本発
明被覆超硬ドリル７〜１２よび従来被覆超硬ドリル４〜
６については、 被削材：平面寸法：１００ｍｍ×２５０ｍｍ、厚さ：２
０ｍｍのＪＩＳ・Ｓ５０Ｃの板材、 切削速度：６０ｍ／ｍｉｎ．、 送り：０．４０ｍｍ／ｒｅｖ、の条件での炭素鋼の湿式
高送り穴あけ切削加工試験（水溶性切削油使用）、本発
明被覆超硬ドリル１３〜１６および従来被覆超硬ドリル
７，８については、 被削材：平面寸法：１００ｍｍ×２５０ｍｍ、厚さ：４
５ｍｍのＪＩＳ・ＳＣＭ４３５の板材、 切削速度：６０ｍ／ｍｉｎ．、 送り：０．４５ｍｍ／ｒｅｖ、の条件での合金鋼の湿式
高送り穴あけ切削加工試験（水溶性切削油使用）、をそ
れぞれ行い、いずれの湿式高送り穴あけ切削加工試験で
も先端切刃面の逃げ面摩耗幅が０．３ｍｍに至るまでの
穴あけ加工数を測定した。この測定結果を表９，１０に
それぞれ示した。
【００３１】
【表９】
【００３２】
【表１０】
【００３３】
【発明の効果】表３〜１０に示される結果から、硬質被
覆層が高硬度とすぐれた靭性を有する（Ｔｉ，Ｖ，Ｍ）
Ｎ層からなる本発明被覆超硬工具は、いずれも鋼の切削
加工を高切込みおよび高送りの重切削条件で行っても、
切刃部にチッピングの発生なく、すぐれた耐摩耗性を発
揮するのに対して、硬質被覆層が（Ｔｉ，Ｖ）Ｎ層で構
成された従来被覆超硬工具においては、重切削条件での
切削加工では硬質被覆層の靭性不足が原因で切刃部にチ
ッピングが発生し、これが摩耗進行を著しく促進するこ
とから、比較的短時間で使用寿命に至ることが明らかで
ある。上述のように、この発明の被覆超硬工具は、各種
の鋼や鋳鉄などの通常の条件での切削加工は勿論のこ
と、特に高切込みおよび高送りの重切削条件での切削加
工ですぐれた耐チッピング性を発揮し、長期に亘ってす
ぐれた耐摩耗性を示すものであるから、切削加工の省力
化および省エネ化、さらに低コスト化に十分満足に対応
できるものである。
覆層が高硬度とすぐれた靭性を有する（Ｔｉ，Ｖ，Ｍ）
Ｎ層からなる本発明被覆超硬工具は、いずれも鋼の切削
加工を高切込みおよび高送りの重切削条件で行っても、
切刃部にチッピングの発生なく、すぐれた耐摩耗性を発
揮するのに対して、硬質被覆層が（Ｔｉ，Ｖ）Ｎ層で構
成された従来被覆超硬工具においては、重切削条件での
切削加工では硬質被覆層の靭性不足が原因で切刃部にチ
ッピングが発生し、これが摩耗進行を著しく促進するこ
とから、比較的短時間で使用寿命に至ることが明らかで
ある。上述のように、この発明の被覆超硬工具は、各種
の鋼や鋳鉄などの通常の条件での切削加工は勿論のこ
と、特に高切込みおよび高送りの重切削条件での切削加
工ですぐれた耐チッピング性を発揮し、長期に亘ってす
ぐれた耐摩耗性を示すものであるから、切削加工の省力
化および省エネ化、さらに低コスト化に十分満足に対応
できるものである。
【図１】アークイオンプレーティング装置の概略説明図
である。
である。
【図２】（ａ）は被覆超硬チップの概略斜視図、（ｂ）
は被覆超硬チップの概略縦断面図である。
は被覆超硬チップの概略縦断面図である。
【図３】（ａ）は被覆超硬エンドミル概略正面図、
（ｂ）は同切刃部の概略横断面図である。
（ｂ）は同切刃部の概略横断面図である。
【図４】（ａ）は被覆超硬ドリルの概略正面図、（ｂ）
は同溝形成部の概略横断面図である。
は同溝形成部の概略横断面図である。
【手続補正書】
【提出日】平成１３年３月２６日（２００１．３．２
６）
６）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１１】また、原料粉末として、いずれも０．５〜
２μｍの平均粒径を有するＴｉＣＮ（重量比でＴｉＣ／
ＴｉＮ＝５０／５０）粉末、Ｍｏ２Ｃ粉末、ＺｒＣ粉
末、ＮｂＣ粉末、ＴａＣ粉末、ＷＣ粉末、Ｃｏ粉末、お
よびＮｉ粉末を用意し、これら原料粉末を、表２に示さ
れる配合組成に配合し、ボールミルで２４時間湿式混合
し、乾燥した後、１００ＭＰａの圧力で圧粉体にプレス
成形し、この圧粉体を２ｋＰａの窒素雰囲気中、温度：
１５００℃に１時間保持の条件で焼結し、焼結後、切刃
部分にＲ：０．０３のホーニング加工を施してＩＳＯ規
格・ＣＮＭＧ１２０４０８の形状をもったＴｉＣＮ系サ
ーメット製のチップ超硬基体Ｂ１〜Ｂ６を形成した。
２μｍの平均粒径を有するＴｉＣＮ（重量比でＴｉＣ／
ＴｉＮ＝５０／５０）粉末、Ｍｏ２Ｃ粉末、ＺｒＣ粉
末、ＮｂＣ粉末、ＴａＣ粉末、ＷＣ粉末、Ｃｏ粉末、お
よびＮｉ粉末を用意し、これら原料粉末を、表２に示さ
れる配合組成に配合し、ボールミルで２４時間湿式混合
し、乾燥した後、１００ＭＰａの圧力で圧粉体にプレス
成形し、この圧粉体を２ｋＰａの窒素雰囲気中、温度：
１５００℃に１時間保持の条件で焼結し、焼結後、切刃
部分にＲ：０．０３のホーニング加工を施してＩＳＯ規
格・ＣＮＭＧ１２０４０８の形状をもったＴｉＣＮ系サ
ーメット製のチップ超硬基体Ｂ１〜Ｂ６を形成した。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２３】つぎに、上記本発明被覆超硬エンドミル１
〜１６および従来被覆超硬エンドミル１〜８のうち、本
発明被覆超硬エンドミル１〜６および従来被覆超硬エン
ドミル１〜３については、 被削材：平面寸法：１００ｍｍ×２５０ｍｍ、厚さ：５
０ｍｍのＪＩＳ・ＳＫＤ６１の板材、 切削速度：３０ｍ／ｍｉｎ．、 溝深さ（切込み）：４ｍｍ、 テーブル送り：１３０ｍｍ／ｍｉｎ．、の条件での焼入
れ鋼の乾式高切込み溝切削加工試験、本発明被覆超硬エ
ンドミル７〜１２および従来被覆超硬エンドミル４〜６
については、 被削材：平面寸法：１００ｍｍ×２５０ｍｍ、厚さ：５
０ｍｍのＪＩＳ・ＳＫＤ１１の板材、 切削速度：５０ｍ／ｍｉｎ．、 溝深さ（切込み）：１２ｍｍ、 テーブル送り：３００ｍｍ／ｍｉｎ．、の条件でのダイ
ス鋼の乾式高切込み溝切削加工試験、本発明被覆超硬エ
ンドミル１３〜１６、および従来被覆超硬エンドミル
７，８については、 被削材：平面寸法：１００ｍｍ×２５０ｍｍ、厚さ：５
０ｍｍのＪＩＳ・Ｓ４５Ｃの板材、 切削速度：１２０ｍ／ｍｉｎ．、 溝深さ（切込み）：１０ｍｍ、 テーブル送り：８００ｍｍ／ｍｉｎ．、の条件での炭素
鋼の湿式高送り溝切削加工試験（水溶性切削油使用）、
をそれぞれ行い、いずれの溝切削加工試験でも切刃部の
外周刃の逃げ面摩耗幅がが使用寿命の目安とされる０．
１ｍｍに至るまでの切削溝長を測定した。この測定結果
を表６、７にそれぞれ示した。 ─────────────────────────────────────────────────────
〜１６および従来被覆超硬エンドミル１〜８のうち、本
発明被覆超硬エンドミル１〜６および従来被覆超硬エン
ドミル１〜３については、 被削材：平面寸法：１００ｍｍ×２５０ｍｍ、厚さ：５
０ｍｍのＪＩＳ・ＳＫＤ６１の板材、 切削速度：３０ｍ／ｍｉｎ．、 溝深さ（切込み）：４ｍｍ、 テーブル送り：１３０ｍｍ／ｍｉｎ．、の条件での焼入
れ鋼の乾式高切込み溝切削加工試験、本発明被覆超硬エ
ンドミル７〜１２および従来被覆超硬エンドミル４〜６
については、 被削材：平面寸法：１００ｍｍ×２５０ｍｍ、厚さ：５
０ｍｍのＪＩＳ・ＳＫＤ１１の板材、 切削速度：５０ｍ／ｍｉｎ．、 溝深さ（切込み）：１２ｍｍ、 テーブル送り：３００ｍｍ／ｍｉｎ．、の条件でのダイ
ス鋼の乾式高切込み溝切削加工試験、本発明被覆超硬エ
ンドミル１３〜１６、および従来被覆超硬エンドミル
７，８については、 被削材：平面寸法：１００ｍｍ×２５０ｍｍ、厚さ：５
０ｍｍのＪＩＳ・Ｓ４５Ｃの板材、 切削速度：１２０ｍ／ｍｉｎ．、 溝深さ（切込み）：１０ｍｍ、 テーブル送り：８００ｍｍ／ｍｉｎ．、の条件での炭素
鋼の湿式高送り溝切削加工試験（水溶性切削油使用）、
をそれぞれ行い、いずれの溝切削加工試験でも切刃部の
外周刃の逃げ面摩耗幅がが使用寿命の目安とされる０．
１ｍｍに至るまでの切削溝長を測定した。この測定結果
を表６、７にそれぞれ示した。 ─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１３年８月７日（２００１．８．７）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１２】ついで、これらチップ超硬基体Ａ１〜Ａ１
０およびＢ１〜Ｂ６のそれぞれを、アセトン中で超音波
洗浄し、乾燥した状態で、それぞれ図１に例示される通
常のアークイオンプレーティング装置に装入し、一方カ
ソード電極（蒸発源）として種々の組成をもったＴｉ−
Ｖ−Ｍ合金またはＴｉ−Ｖ合金を装着し、装置内を排気
して１．３×１０- 3Ｐａの真空に保持しながら、ヒー
ターで装置内を５００℃に加熱した後、Ａｒガスを装置
内に導入して２．５ＰａのＡｒ雰囲気とし、この状態で
超硬基体に−８００ｖのバイアス電圧を印加して超硬基
体表面をＡｒガスボンバート洗浄し、ついで装置内を
２．５Ｐａの窒素ガス（反応ガス）の雰囲気とすると共
に、前記超硬基体に印加するバイアス電圧を−１００ｖ
に下げて、前記カソード電極とアノード電極との間にア
ーク放電を発生させ、もって前記超硬基体Ａ１〜Ａ１０
およびＢ１〜Ｂ６のそれぞれの表面に、表３〜５に示さ
れる目標組成および目標層厚の硬質被覆層を蒸着するこ
とにより、図２（ａ）に概略斜視図で、同（ｂ）に概略
縦断面図で示される形状を有する本発明被覆超硬工具と
しての本発明表面被覆超硬合金製スローアウエイチップ
（以下、本発明被覆超硬チップと云う）１〜３０ 、
および従来被覆超硬工具としての従来表面被覆超硬合金
製スローアウエイチップ（以下、従来被覆超硬チップと
云う）１〜１６をそれぞれ製造した。
０およびＢ１〜Ｂ６のそれぞれを、アセトン中で超音波
洗浄し、乾燥した状態で、それぞれ図１に例示される通
常のアークイオンプレーティング装置に装入し、一方カ
ソード電極（蒸発源）として種々の組成をもったＴｉ−
Ｖ−Ｍ合金またはＴｉ−Ｖ合金を装着し、装置内を排気
して１．３×１０- 3Ｐａの真空に保持しながら、ヒー
ターで装置内を５００℃に加熱した後、Ａｒガスを装置
内に導入して２．５ＰａのＡｒ雰囲気とし、この状態で
超硬基体に−８００ｖのバイアス電圧を印加して超硬基
体表面をＡｒガスボンバート洗浄し、ついで装置内を
２．５Ｐａの窒素ガス（反応ガス）の雰囲気とすると共
に、前記超硬基体に印加するバイアス電圧を−１００ｖ
に下げて、前記カソード電極とアノード電極との間にア
ーク放電を発生させ、もって前記超硬基体Ａ１〜Ａ１０
およびＢ１〜Ｂ６のそれぞれの表面に、表３〜５に示さ
れる目標組成および目標層厚の硬質被覆層を蒸着するこ
とにより、図２（ａ）に概略斜視図で、同（ｂ）に概略
縦断面図で示される形状を有する本発明被覆超硬工具と
しての本発明表面被覆超硬合金製スローアウエイチップ
（以下、本発明被覆超硬チップと云う）１〜３０ 、
および従来被覆超硬工具としての従来表面被覆超硬合金
製スローアウエイチップ（以下、従来被覆超硬チップと
云う）１〜１６をそれぞれ製造した。
フロントページの続き (72)発明者 田中 裕介 兵庫県明石市魚住町金ヶ崎西大池179番地 １ エムエムシーコベルコツ−ル株式会社 内 Ｆターム(参考） 3C037 CC01 CC04 CC09 CC11 3C046 AA01 FF03 FF05 FF10 FF11 FF19 FF25 4K029 AA04 BA58 BC00 BD05 EA01
Claims (1)
- 【請求項１】 炭化タングステン基超硬合金基体または
炭窒化チタン系サーメット基体の表面に、組成式：（Ｔ
ｉ1-(X+Y)ＶXＭY）Ｎ（ただし、ＭはＹ、Ｚｒ、および
Ｈｆのうちの１種または２種以上、Ｘは原子比で０．２
０〜０．５５、Ｙは同じく原子比で０．０５〜０．２５
を示す）を有する金属複合窒化物からなる硬質被覆層を
１〜１０μｍの平均層厚で物理蒸着してなる、重切削で
硬質被覆層がすぐれた耐チッピング性を発揮する表面被
覆超硬合金製切削工具。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001052283A JP2002254209A (ja) | 2001-02-27 | 2001-02-27 | 重切削で硬質被覆層がすぐれた耐チッピング性を発揮する表面被覆超硬合金製切削工具 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001052283A JP2002254209A (ja) | 2001-02-27 | 2001-02-27 | 重切削で硬質被覆層がすぐれた耐チッピング性を発揮する表面被覆超硬合金製切削工具 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002254209A true JP2002254209A (ja) | 2002-09-10 |
Family
ID=18912938
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001052283A Pending JP2002254209A (ja) | 2001-02-27 | 2001-02-27 | 重切削で硬質被覆層がすぐれた耐チッピング性を発揮する表面被覆超硬合金製切削工具 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002254209A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012519231A (ja) * | 2009-02-27 | 2012-08-23 | スルザー メタプラス ゲーエムベーハー | コーティング系及びコーティング系を製造するためのコーティング方法 |
-
2001
- 2001-02-27 JP JP2001052283A patent/JP2002254209A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012519231A (ja) * | 2009-02-27 | 2012-08-23 | スルザー メタプラス ゲーエムベーハー | コーティング系及びコーティング系を製造するためのコーティング方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2003211304A (ja) | 高速切削加工で硬質被覆層がすぐれた耐摩耗性を発揮する表面被覆超硬合金製切削工具 | |
| JP2002239810A (ja) | 切粉に対する表面潤滑性にすぐれた表面被覆超硬合金製切削工具 | |
| JP2003117705A (ja) | 高速切削加工で硬質被覆層がすぐれた耐摩耗性を発揮する表面被覆超硬合金製切削工具 | |
| JP2003127003A (ja) | 高速切削加工で硬質被覆層がすぐれた耐摩耗性を発揮する表面被覆超硬合金製切削工具 | |
| JP3695396B2 (ja) | 難削材の高速切削ですぐれた耐摩耗性を発揮する表面被覆超硬合金製切削工具 | |
| JP2003136303A (ja) | 高速切削加工で硬質被覆層がすぐれた耐摩耗性を発揮する表面被覆超硬合金製切削工具 | |
| JP2003136302A (ja) | 高速切削加工で硬質被覆層がすぐれた耐摩耗性を発揮する表面被覆超硬合金製切削工具 | |
| JP3508754B2 (ja) | 硬質被覆層がすぐれた切粉潤滑性を発揮する表面被覆超硬合金製切削工具 | |
| JP3690292B2 (ja) | 切粉に対する表面潤滑性にすぐれた表面被覆超硬合金製切削工具 | |
| JP3982301B2 (ja) | 高速重切削条件で硬質被覆層がすぐれた耐チッピング性を発揮する表面被覆超硬合金製切削工具 | |
| JP2004042170A (ja) | 高速重切削条件で硬質被覆層がすぐれた耐チッピング性を発揮する表面被覆超硬合金製切削工具 | |
| JP2002254204A (ja) | 切粉に対する表面潤滑性にすぐれた表面被覆超硬合金製切削工具 | |
| JP2003001502A (ja) | 切粉に対する表面潤滑性にすぐれた表面被覆超硬合金製切削工具 | |
| JP2003025112A (ja) | 切粉に対する表面潤滑性にすぐれた表面被覆超硬合金製切削工具 | |
| JP2002192402A (ja) | 切粉に対する表面潤滑性にすぐれた表面被覆超硬合金製切削工具 | |
| JP3508746B2 (ja) | 高速切削ですぐれた耐摩耗性を発揮する表面被覆超硬合金製切削工具 | |
| JP3478276B2 (ja) | 高速重切削加工ですぐれた耐チッピング性を発揮する表面被覆超硬合金製切削工具 | |
| JP3573115B2 (ja) | 切粉に対する表面潤滑性にすぐれた表面被覆超硬合金製切削工具 | |
| JP2003019604A (ja) | 硬質被覆層がすぐれた放熱性を発揮する表面被覆超硬合金製切削工具 | |
| JP3951292B2 (ja) | 高速断続重切削加工で硬質被覆層がすぐれた耐チッピング性を発揮する表面被覆超硬合金製切削工具 | |
| JP2003001504A (ja) | 高速切削加工ですぐれた耐チッピング性を発揮する表面被覆超硬合金製切削工具 | |
| JP2004130495A (ja) | 高速重切削条件で硬質被覆層がすぐれた耐チッピング性を発揮する表面被覆サーメット製切削工具 | |
| JP2004009162A (ja) | 高速切削加工で硬質被覆層がすぐれた耐摩耗性を発揮する表面被覆超硬合金製切削工具 | |
| JP2002254207A (ja) | 切粉に対する表面潤滑性にすぐれた表面被覆超硬合金製切削工具 | |
| JP2002239809A (ja) | 高速切削ですぐれた耐摩耗性を発揮する表面被覆超硬合金製切削工具 |