JPH01228703A - ＡｌおよびＡｌ合金切削用ブレーカー付表面被覆切削チップ - Google Patents
ＡｌおよびＡｌ合金切削用ブレーカー付表面被覆切削チップInfo
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- JPH01228703A JPH01228703A JP5326588A JP5326588A JPH01228703A JP H01228703 A JPH01228703 A JP H01228703A JP 5326588 A JP5326588 A JP 5326588A JP 5326588 A JP5326588 A JP 5326588A JP H01228703 A JPH01228703 A JP H01228703A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、ＡｊおよびＭ合金の切削に用いた場合に、
これらの切削屑に対してすぐれた耐溶着性を示し、この
結果すぐれた耐摩耗性を長期に亘って発揮するようＫな
るブレーカ−付表面被覆切削チップに関するものである
。
これらの切削屑に対してすぐれた耐溶着性を示し、この
結果すぐれた耐摩耗性を長期に亘って発揮するようＫな
るブレーカ−付表面被覆切削チップに関するものである
。
従来、一般に、Ａ１および試合金の切削には１重量−で
（以下−は重量−を示す）、Ｃｏ：４〜６％を含有し、
さらに必要に応じてＴｉ、Ｔａ、およびＮｂの炭化物お
よび窒化物（以下、 （Ｔｉ、 Ｔａ、 Ｎｂ ）Ｃ・
Ｎで示す）のうちの１種または２種以上＝０．５〜３、
５ ％を含有し、残シが炭化タングステン（以下ｗｅで
示す）と不可避不純物からなる組成を有するＷＣＣ超超
硬合金構成され、かつ切刃のすくい面に１５゜〜１８°
のすくい角でブレーカ−が形成された切削チップが用い
られている。
（以下−は重量−を示す）、Ｃｏ：４〜６％を含有し、
さらに必要に応じてＴｉ、Ｔａ、およびＮｂの炭化物お
よび窒化物（以下、 （Ｔｉ、 Ｔａ、 Ｎｂ ）Ｃ・
Ｎで示す）のうちの１種または２種以上＝０．５〜３、
５ ％を含有し、残シが炭化タングステン（以下ｗｅで
示す）と不可避不純物からなる組成を有するＷＣＣ超超
硬合金構成され、かつ切刃のすくい面に１５゜〜１８°
のすくい角でブレーカ−が形成された切削チップが用い
られている。
しかし、上記の従来切削チップにおいては、Ａｌおよび
Ａｌ合金の切削時に発生した切削屑が切刃のすくい面に
溶着し、かつこれの溶着刃はきわめて強く、この結果切
削中に溶着し九切削屑がすくい面から剥がされる時に、
切刃の一部をもぎ去り。
Ａｌ合金の切削時に発生した切削屑が切刃のすくい面に
溶着し、かつこれの溶着刃はきわめて強く、この結果切
削中に溶着し九切削屑がすくい面から剥がされる時に、
切刃の一部をもぎ去り。
ミクロのチッピングとなることから、比較的短かい使用
寿命しか示さないのが現状である。
寿命しか示さないのが現状である。
そこで１本発明者等は、上述のような観点から。
ＡｌおよびＡｌ合金を切削し九場合に、切削屑の切刃す
くい面への溶着かなく、すぐれた耐摩耗性を示す切削チ
ップを開発すべく、特に上記の従来切削チップに着目し
研究を行なった結果、従来切削チップにおけるＷＣＣ超
超硬合金基体Ｃｏ含有量な０．５〜３．５ ’ＩＩに低
減すると共に、切刃のすくい面に形成されるブレーカー
のすくい角を一段と大きい２０゜〜３５°とし、かつ切
削チップの表面に１通常の化学蒸着法を用い、ダイヤモ
ンド被覆層を形成すると１ＡｌおよびＡｌ合金切削層の
切刃すくい面への溶着が著しく抑制されるようになって
、ミクロチッピングの発生がなくなり、さらに上記基体
にｒｓ。
くい面への溶着かなく、すぐれた耐摩耗性を示す切削チ
ップを開発すべく、特に上記の従来切削チップに着目し
研究を行なった結果、従来切削チップにおけるＷＣＣ超
超硬合金基体Ｃｏ含有量な０．５〜３．５ ’ＩＩに低
減すると共に、切刃のすくい面に形成されるブレーカー
のすくい角を一段と大きい２０゜〜３５°とし、かつ切
削チップの表面に１通常の化学蒸着法を用い、ダイヤモ
ンド被覆層を形成すると１ＡｌおよびＡｌ合金切削層の
切刃すくい面への溶着が著しく抑制されるようになって
、ミクロチッピングの発生がなくなり、さらに上記基体
にｒｓ。
（ＩｎｔｅｒｎａｌｏｎａｔＳｔａｎｄａｒｉｚａｔｉ
ｏｎ Ｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎ）規格でＣ０１〜ＣＯ
Ｓの微量の遊離炭素を均一に分散含有させておくと、こ
れの表面に形成されるダイヤモンド被覆層の密着性が一
段と向上するよう罠なって、よシー層の使用寿命の延命
化がはかれるようになるという知見を得たのである。
ｏｎ Ｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎ）規格でＣ０１〜ＣＯ
Ｓの微量の遊離炭素を均一に分散含有させておくと、こ
れの表面に形成されるダイヤモンド被覆層の密着性が一
段と向上するよう罠なって、よシー層の使用寿命の延命
化がはかれるようになるという知見を得たのである。
この発明は、上記知見にもとづいてなされたものであっ
て。
て。
Ｃｏ 二 ０．５ 〜３．５ Ｔｏ ｈを含有
し、さらに必要に応じて。
し、さらに必要に応じて。
（ａ）ＩＳＯ規格でＣＯ１〜Ｃ０８の微量の遊離炭素。
ｆｂＪ （Ｔｉ、 Ｔａ、 Ｎｂ） Ｃ−Ｎのうちの
１種または２種以上：０．５〜３．５１ｓ。
１種または２種以上：０．５〜３．５１ｓ。
以上（ａｌおよび（ｂ）のいずれか、あるいは両方゛を
含有し、残シがｗｅと不可避不純物からなる組成（上記
遊離炭素を含有する場合には、遊離炭素が微細均一に分
散した組織をもつようになる）を有するＷＣＣ超超硬合
金基体の表面に、ダイヤモンド被覆層を形成し、かつ切
刃のすくい面に形成されたブレーカーのすくい角を２０
＠〜３５°としたＡｌおよびＡｌ合金切削用ブレーカ−
付表面被覆切削チップに特徴を有するものである。
含有し、残シがｗｅと不可避不純物からなる組成（上記
遊離炭素を含有する場合には、遊離炭素が微細均一に分
散した組織をもつようになる）を有するＷＣＣ超超硬合
金基体の表面に、ダイヤモンド被覆層を形成し、かつ切
刃のすくい面に形成されたブレーカーのすくい角を２０
＠〜３５°としたＡｌおよびＡｌ合金切削用ブレーカ−
付表面被覆切削チップに特徴を有するものである。
つぎに、この発明の切削チップにおいて、基体の成分組
成、およびブレーカ−のすくい角を上記の通りに限定し
た理由を説明する。
成、およびブレーカ−のすくい角を上記の通りに限定し
た理由を説明する。
（ａ） Ｃｏ含有量
ＣＯ酸成分、結合相を形成し、基体の靭性な向上させる
作用をもつが、その含有量がＣＬ ５％未満では所望の
靭性な確保することができず、切刃に欠損が発生し易く
なり、一方その含有量が３．５％を越えると、Ａｌおよ
びＡｌ合金切削屑が溶着し易くなるｔｌか、ダイヤモン
ド被覆層の密着性が低下するようになることから、その
含有量を０，５〜３．５ ％と定めた。
作用をもつが、その含有量がＣＬ ５％未満では所望の
靭性な確保することができず、切刃に欠損が発生し易く
なり、一方その含有量が３．５％を越えると、Ａｌおよ
びＡｌ合金切削屑が溶着し易くなるｔｌか、ダイヤモン
ド被覆層の密着性が低下するようになることから、その
含有量を０，５〜３．５ ％と定めた。
（ｂ） 遊離炭素含有量
遊離炭素には、基体表面に蒸着したダイヤモンドの黒鉛
化を阻止すると共に、これの基体への密着性を一段と向
上させる作用があるので、必要に応じて含有されるが、
その含有割合がｒｓｏで００１未満では前記作用に所望
の効果が得られず。
化を阻止すると共に、これの基体への密着性を一段と向
上させる作用があるので、必要に応じて含有されるが、
その含有割合がｒｓｏで００１未満では前記作用に所望
の効果が得られず。
一方その含有割合が同ＣＯＳを越えると基体の靭性が低
下するようになることから、その含有割合をＩＳＯ規格
でＣ’Ｏ１〜Ｃ０８の微景とした。
下するようになることから、その含有割合をＩＳＯ規格
でＣ’Ｏ１〜Ｃ０８の微景とした。
（ｃ） （Ｔｉ、 Ｔａ、 Ｎｂ ） Ｃ−Ｎ（Ｔｉ
、 Ｔａ、 Ｎｂ ）Ｃ−Ｎには、基体の硬さを高め。
、 Ｔａ、 Ｎｂ ）Ｃ−Ｎには、基体の硬さを高め。
耐摩耗性を向上させる作用があるので必要に応じて含有
されるが、その含有量が０．５ ％未満では前記作用に
所望の効果が得られず、一方その含有量が３．５％を越
えると、靭性が低下し、切刃にチッピングが発生し易く
なることから、その含有量を０、５〜３．５％と定めた
。
されるが、その含有量が０．５ ％未満では前記作用に
所望の効果が得られず、一方その含有量が３．５％を越
えると、靭性が低下し、切刃にチッピングが発生し易く
なることから、その含有量を０、５〜３．５％と定めた
。
（ｄｌ ブレーカ−のすくい角
そのすくい角が２０°未満では、切削屑の流れがスムー
ズに行かず、溶層が起シ易くなシ、ダイヤモンド被覆層
に剥離が生じるようＫなり、一方そのすくい角が３５°
を越えると、切刃に欠損が発生し易くなることから、ブ
レーカ−のすくい角を２０゜〜３５°と定めた。
ズに行かず、溶層が起シ易くなシ、ダイヤモンド被覆層
に剥離が生じるようＫなり、一方そのすくい角が３５°
を越えると、切刃に欠損が発生し易くなることから、ブ
レーカ−のすくい角を２０゜〜３５°と定めた。
つぎに、この発明の切削チップを実施例により具体的に
説明する。
説明する。
原料粉末として、いずれもＯ１８〜３．２μ冨の範囲内
の平均粒径な有するＷＣ粉末、 ＴａＣ粉末。
の平均粒径な有するＷＣ粉末、 ＴａＣ粉末。
ＮｂＣ粉末、ＴｉＮ粉末、 ＴａＮ粉末、 Ｎ１）Ｎ粉
末、（Ｗ、Ｔｉ）・Ｃ粉末、およびＣＯＣ粉末用意し、
さらに微細なカーボンブラックを用意し、これら原料粉
末を所定の配合組成に配合し、混合した後、圧粉体にプ
レス成形し、この圧粉体のうち、 Ｃｏ配合量が２−以
上のものは真空中、温度：１４６０℃に２時間保持の条
件で焼結し、またＣｏ配合量が２チ未滴のものは、真空
中、温度：１４６０℃に１時間保持の条件で焼結し、さ
らに１４００℃でＨＩＰ処理を行なって、それぞれ第１
表に示される成分組成をもった基体素材とし、この基体
素材に研磨加工にて同じく第１表に示されるすくい角の
ブレーカ−を形成して基体とし、引続いてこれら基体Ｋ
。
末、（Ｗ、Ｔｉ）・Ｃ粉末、およびＣＯＣ粉末用意し、
さらに微細なカーボンブラックを用意し、これら原料粉
末を所定の配合組成に配合し、混合した後、圧粉体にプ
レス成形し、この圧粉体のうち、 Ｃｏ配合量が２−以
上のものは真空中、温度：１４６０℃に２時間保持の条
件で焼結し、またＣｏ配合量が２チ未滴のものは、真空
中、温度：１４６０℃に１時間保持の条件で焼結し、さ
らに１４００℃でＨＩＰ処理を行なって、それぞれ第１
表に示される成分組成をもった基体素材とし、この基体
素材に研磨加工にて同じく第１表に示されるすくい角の
ブレーカ−を形成して基体とし、引続いてこれら基体Ｋ
。
熱電子放射材法を用い、基体表面から３ｃＩｔ離れて置
かれた金属タングステンフィラメントを２０００℃に加
熱し、Ｃ）ｆ４とＨ２（Ｄ混合反応ガス（ｃＨ４／Ｈ２
：容量比でｌ／９９）を炉内圧力を２０ ｔｏｒｒに保
持しながら、 ３００ ｄｌｍの割合で導入し、気相析
出反応をそれぞれ所定時間行なわしめて、第１表に示さ
れる平均層厚のダイヤモンド層を形成することＫよって
本発明ブレーカ−付表面被覆切削チップ（以下本発明被
覆チップという）１〜２０および比較ブレーカ−付表面
被覆切削チップ（以下比較被覆チップという）ｌ−４を
それぞれ製造した。
かれた金属タングステンフィラメントを２０００℃に加
熱し、Ｃ）ｆ４とＨ２（Ｄ混合反応ガス（ｃＨ４／Ｈ２
：容量比でｌ／９９）を炉内圧力を２０ ｔｏｒｒに保
持しながら、 ３００ ｄｌｍの割合で導入し、気相析
出反応をそれぞれ所定時間行なわしめて、第１表に示さ
れる平均層厚のダイヤモンド層を形成することＫよって
本発明ブレーカ−付表面被覆切削チップ（以下本発明被
覆チップという）１〜２０および比較ブレーカ−付表面
被覆切削チップ（以下比較被覆チップという）ｌ−４を
それぞれ製造した。
なお、比較被覆チップ１〜４は、いずれも成分組成およ
びブレーカ−のすくい角のうちのいずれかの条件（第１
表で東部を付した条件）がこの発明の範囲から外れたも
のである。
びブレーカ−のすくい角のうちのいずれかの条件（第１
表で東部を付した条件）がこの発明の範囲から外れたも
のである。
また、比較の目的で、切削チップの成分組成およびブレ
ーカーのすくい角を第１表に示されるものとし、かつダ
イヤモンド被覆層の形成を行なわない以外は同一の条件
で従来ブレーカ−付切削チップ（以下従来チップという
）ｌ−４を製造した。
ーカーのすくい角を第１表に示されるものとし、かつダ
イヤモンド被覆層の形成を行なわない以外は同一の条件
で従来ブレーカ−付切削チップ（以下従来チップという
）ｌ−４を製造した。
ついで、これらの各種のチップについて。
被削材： ＡＭ −１１％８ｉ合金。
切削速度： ５００ ＊／ｍ、送１） ： Ｏ，１ｓｉ
ａ＊／ｒｅｖ、。
ａ＊／ｒｅｖ、。
切込み＝２Ｂ。
の条件でＭ合金の連続乾式切削試験を行ない、使用寿命
に至るまでの切削時間を測定すると共Ｋ。
に至るまでの切削時間を測定すると共Ｋ。
試験後の切刃の状態を観察し、第１表に示した。
第１表に示される結果から１本発明被覆チップ１〜２０
は、いずれもＭ合金切削屑に対してすぐれた耐溶着性を
示し、かつダイヤモンド被覆層のもつすぐれた耐摩耗性
と含まって著しく長い切削寿命を示すのに対して、従来
チップ１〜４では。
は、いずれもＭ合金切削屑に対してすぐれた耐溶着性を
示し、かつダイヤモンド被覆層のもつすぐれた耐摩耗性
と含まって著しく長い切削寿命を示すのに対して、従来
チップ１〜４では。
Ｍ合金切削層の切刃ブレーカ−面への溶着が著しく、こ
れが原因でミクロチッピングを起し、短かい切削寿命し
か示さず、また比較被覆チップ１〜番に見られるように
、基体の成分組成あるいはブレーカーのすくい角のいず
れでも、この発明の範囲から外れると、所望の切削寿命
を示さないことが明らかである。
れが原因でミクロチッピングを起し、短かい切削寿命し
か示さず、また比較被覆チップ１〜番に見られるように
、基体の成分組成あるいはブレーカーのすくい角のいず
れでも、この発明の範囲から外れると、所望の切削寿命
を示さないことが明らかである。
上述のように、この発明のブレーカー付表面被覆切削チ
ップは、特にＡｌおよびＡｌ合金の切削に用いた場合に
、著しく長期に亘ってすぐれた切削性能を発揮するので
ある。
ップは、特にＡｌおよびＡｌ合金の切削に用いた場合に
、著しく長期に亘ってすぐれた切削性能を発揮するので
ある。
Claims (4)
- （１）Ｃｏ：０．５〜３．５重量％を含有し、残りが炭
化タングステンと不可避不純物からなる組成を有する炭
化タングステン基超硬合金の基体の表面に、ダイヤモン
ド被覆層を形成し、かつ切刃のすくい面に形成されたブ
レーカーのすくい角を２０゜〜３５゜としたことを特徴
とするＡｌおよびＡｌ合金切削用ブレーカー付表面被覆
切削チップ。 - （２）Ｃｏ：０．５〜３．５重量％、およびＩＳＯ規格
でＣ０１〜Ｃ０８の微量の遊離炭素を含有し、残りが炭
化タングステンと不可避不純物からなる組成、並びに上
記遊離炭素が微細均一に分散した組織を有する炭化タン
グステン基超硬合金の基体の表面に、ダイヤモンド被覆
層を形成し、かつ切刃のすくい面に形成されたブレーカ
ーのすくい角を２０゜〜３５゜としたことを特徴とする
ＡｌおよびＡｌ合金切削用ブレーカー付表面被覆切削チ
ップ。 - （３）Ｃｏ：０．５〜３．５重量％を含有し、さらにＴ
ｉ、Ｔａ、およびＮｂの炭化物および窒化物のうちの１
種または２種以上：０．５〜３．５重量％を含有し、残
りが炭化タングステンと不可避不純物からなる組成を有
する炭化タングステン基超硬合金の基体の表面に、ダイ
ヤモンド被覆層を形成し、かつ切刃のすくい面に形成さ
れたブレーカーのすくい角を２０゜〜３５゜としたこと
を特徴とするＡｌおよびＡｌ合金切削用ブレーカー付表
面被覆切削チップ。 - （４）Ｃｏ：０．６〜３．５重量％、およびＩＳＯ規格
で、Ｃ０１〜Ｃ０８の微量の遊離炭素を含有し、さらに
Ｔｉ、Ｔａ、およびＮｂの炭化物および窒化物のうちの
１種または２種以上：０．５〜３．５重量％を含有し、
残りが炭化タングステンと不可避不純物からなる組成、
並びに上記遊離炭素が微細均一に分散した組織を有する
炭化タングステン基超硬合金の表面に、ダイヤモンド被
覆層を形成し、かつ切刃のすくい面に形成されたブレー
カーのすくい角を２０゜〜３５゜としたことを特徴とす
るＡｌおよびＡｌ合金切削用ブレーカー付表面被覆切削
チップ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63053265A JP2556086B2 (ja) | 1988-03-07 | 1988-03-07 | Ａ▲ｌ▼およびＡ▲ｌ▼合金切削用ブレ−カ−付表面被覆切削チップ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63053265A JP2556086B2 (ja) | 1988-03-07 | 1988-03-07 | Ａ▲ｌ▼およびＡ▲ｌ▼合金切削用ブレ−カ−付表面被覆切削チップ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01228703A true JPH01228703A (ja) | 1989-09-12 |
| JP2556086B2 JP2556086B2 (ja) | 1996-11-20 |
Family
ID=12937935
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63053265A Expired - Lifetime JP2556086B2 (ja) | 1988-03-07 | 1988-03-07 | Ａ▲ｌ▼およびＡ▲ｌ▼合金切削用ブレ−カ−付表面被覆切削チップ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2556086B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03197664A (ja) * | 1989-12-26 | 1991-08-29 | Toshiba Tungaloy Co Ltd | 高靭性被覆超硬合金 |
| GB2363390A (en) * | 2000-06-15 | 2001-12-19 | Leica Microsystems | Knife with blade of artificial diamond |
| WO2015075829A1 (ja) * | 2013-11-25 | 2015-05-28 | オーエスジー株式会社 | ダイヤモンド被膜超硬工具 |
| CN110527891A (zh) * | 2019-09-16 | 2019-12-03 | 东华大学 | 低钴硬质合金表面金刚石涂层及其制备方法 |
| CN115011917A (zh) * | 2022-05-18 | 2022-09-06 | 湖南工业职业技术学院 | 一种基于真空热蒸镀的金刚石颗粒表面改性方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5748405A (en) * | 1980-09-03 | 1982-03-19 | Nippon Oil & Fats Co Ltd | Cutting tool |
-
1988
- 1988-03-07 JP JP63053265A patent/JP2556086B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5748405A (en) * | 1980-09-03 | 1982-03-19 | Nippon Oil & Fats Co Ltd | Cutting tool |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03197664A (ja) * | 1989-12-26 | 1991-08-29 | Toshiba Tungaloy Co Ltd | 高靭性被覆超硬合金 |
| GB2363390A (en) * | 2000-06-15 | 2001-12-19 | Leica Microsystems | Knife with blade of artificial diamond |
| GB2363390B (en) * | 2000-06-15 | 2003-01-22 | Leica Microsystems | Knife |
| WO2015075829A1 (ja) * | 2013-11-25 | 2015-05-28 | オーエスジー株式会社 | ダイヤモンド被膜超硬工具 |
| CN110527891A (zh) * | 2019-09-16 | 2019-12-03 | 东华大学 | 低钴硬质合金表面金刚石涂层及其制备方法 |
| CN110527891B (zh) * | 2019-09-16 | 2021-11-02 | 东华大学 | 低钴硬质合金表面金刚石涂层及其制备方法 |
| CN115011917A (zh) * | 2022-05-18 | 2022-09-06 | 湖南工业职业技术学院 | 一种基于真空热蒸镀的金刚石颗粒表面改性方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2556086B2 (ja) | 1996-11-20 |
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