JPH0123241B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0123241B2 JPH0123241B2 JP6195183A JP6195183A JPH0123241B2 JP H0123241 B2 JPH0123241 B2 JP H0123241B2 JP 6195183 A JP6195183 A JP 6195183A JP 6195183 A JP6195183 A JP 6195183A JP H0123241 B2 JPH0123241 B2 JP H0123241B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- composite
- cutting
- lower layer
- powder
- forming component
- 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.)
- Expired
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
- B24D3/00—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents
- B24D3/001—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents the constituent being used as supporting member
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Cutting Tools, Boring Holders, And Turrets (AREA)
Description
この発明は、すぐれた耐摩耗性を有すると共
に、刃先部分にろう付けされる複合体の相互接合
強度が高く、したがつて安定した切削性能を長期
に亘つて発揮する複合切削チツプに関するもので
ある。 従来、一般に、分散相が立方晶窒化ほう素（以
下CBNで示す）で構成され、一方結合相がTiC、
TiCN、WC、およびAlNなどのうちの１種また
は２種以上、および／または鉄族金属などで構成
されたCBN基焼結材料の上層部分と、分散層が
WCで構成され、一方結合相がCoで構成された
WC基超硬合金の下層部分とからなる複合体を、
WC基超硬合金や高速度鋼などで構成されたチツ
プの刃先部分にろう付けしてなる複合切削チツプ
が実用に供されている。 しかし、上記の従来複合切削チツプにおいて
は、上記の複合体が、高温高圧、例えば温度：
1400℃、圧力：55Kbの条件下での焼結により製
造されるものであることから、この焼結時に下層
部分の結合相を構成するCoが上層部分に拡散し、
このCo拡散が原因で上層部分の耐摩耗性が劣化
するようになるばかりでなく、この複合切削チツ
プ自体が高価なものであるため、使用寿命後、再
研削を施して再使用しているが、Coの拡散量が
一定でないので、切削寿命のバラツキが大きく、
その管理に著しい不都合をきたすなどの問題点が
あるものであつた。 そこで、本発明者等は、上述のような観点か
ら、複合切削チツプにおける複合体の下層部分を
構成するCBN基焼結材料のもつすぐれた耐摩耗
性を損なうことのない、しかも複合切削チツプに
おける複合体の下層部分として適した特性を有す
る材料を開発すべく研究を行なつた結果、上記の
従来複合切削チツプにおける複合体の下層部分
を、WC基超硬合金に代つて、重量％で、 硬質分散相形成成分としての周期律表の4a、
5a、および6a族金属、さらにMg、Ca、Al、お
よびSiの炭化物、窒化物、酸化物、およびほう化
物、並びにこれらの２種以上の固溶体のうちの１
種または２種以上：10〜70％、 結合相形成成分としてのＷまたはＷ―Mo合金
および不可避不純物：残り、 からなる組成を有するサーメツトで構成すると、
このサーメツトは、焼結時にCBN基焼結材料か
らなる上層部分への結合相形成成分の拡散がない
ので、前記上層部分のもつすぐれた耐摩耗性が損
なわれることがなく、しかも前記上層部分との接
合強度が高く、かつWC基超硬合金に比して一段
とすぐれた剛性および耐熱性を有していることか
ら、この結果の複合切削チツプは、すぐれた切削
性能をきわめて長期に亘つて安定的に発揮するよ
うになるという知見を得たのである。 したがつて、この発明は、上記知見にもとづい
てなされたものであつて、CBN基焼結材料の上
層部分と、サーメツトの下層部分との複合体を刃
先部分にろう付けしてなる複合切削チツプにおい
て、前記下層部分を、重量％で、 硬質分散相形成成分としての周期律表の4a、
5a、および6a族金属、さらにMg、Ca、Al、お
よびSiの炭化物、窒化物、酸化物、およびほう化
物、並びにこれらの２種以上の固溶体のうちの１
種または２種以上：10〜70％、 結合相形成成分としてのＷまたはＷ―Mo合金
および不可避不純物：残り、 からなる組成を有するサーメツトで構成したこと
に特徴を有するものである。 なお、この発明の複合切削チツプの複合体の下
層部分において、硬質分散相形成成分の含有量を
10〜70％と限定したのは、その含有量が10％未満
では相対的に結合相形成成分の含有量が90％を越
えて多くなりすぎ、所望の耐摩耗性を確保するこ
とができず、一方70％を越えて含有させると、相
対的に結合相形成成分の含有量が30％未満となつ
てしまい、著しい靭性不足をきたすようになるこ
とから、その含有量を10〜70％と定めたのであ
る。 つぎに、この発明の複合切削チツプを実施例に
より具体的に説明する。 実施例 複合体における上層部分形成用原料粉末とし
て、平均粒径：5μｍを有するCBN粉末、同1μｍ
のTiN粉末、同1.5μｍのTi0.5N0.5粉末、同2μｍの
AlN粉末、同2.2μｍのWC粉末、同1.2μｍのCo粉
末を用意し、さらに同下層部分形成用原料粉末と
して、平均粒径：0.8μｍのＷ粉末、同1.5μｍの
（Ti0.6WJ0.4）C0.7N0.3粉末、同1.2μｍのTiN粉末、
同0.5μｍのAl2O3粉末、同0.4μｍのMgO粉末、同
2.0μｍのZrC粉末、同1.5μｍのTaC粉末、同1.8μ
ｍのNbC粉末、および同0.4μｍのCaO粉末を用意
し、これら原料粉末をそれぞれ第１表に示される
配合組成に配合し、いずれもボールミルにて72時
間混合した後、上層部分については、直径：８mm
φ×厚さ：1.5mmの寸法をもつた圧粉体にプレス
成形し、一方下層部分については、所定の圧力に
て成形した圧粉体を、同じく第１表に示される条
件で焼結した後、外径：８mmφ×厚さ：３mmの寸
法に研磨し、ついでこのように成形した上層部分
圧粉体と下層部分焼結体とを重ね合せた状態でス
テンレス鋼製容器に装入し、この容器を、圧力：
10-4mmHgの真空中、温度：1100℃に30分間保持
して、その内部を十分に脱ガスした後、ガードル
型超高圧高温装置に装入し、圧力媒体としてパイ
ロフエライトを使用し、また加熱体としては黒鉛
製円筒を用い、圧力：55Kb、温度：1400℃、保
持時間：30分の条件で焼結することによつて複合
体を成形し、引続いて、所定寸法に切出した前記
複合体を、ISO規格のSNGN432に則した形状を
もつWC基超硬合金製切削チツプの刃先部分にろ
う付けすることにより本発明複合切削チツプ１〜
８および従来複合切削チツプ１〜２を製造した。 つぎに、この結果得られた本発明複合切削チツ
プ１〜８および従来複合切削チツプ１〜２につい
て、 被削材：焼入れ鋼丸棒（材質：SKD―11、硬
さ：HRC60）、 切削速度：70m/mm、 送り ：0.1mm/rev.、 切込み ：0.2mm、 切削時間：15mm、
に、刃先部分にろう付けされる複合体の相互接合
強度が高く、したがつて安定した切削性能を長期
に亘つて発揮する複合切削チツプに関するもので
ある。 従来、一般に、分散相が立方晶窒化ほう素（以
下CBNで示す）で構成され、一方結合相がTiC、
TiCN、WC、およびAlNなどのうちの１種また
は２種以上、および／または鉄族金属などで構成
されたCBN基焼結材料の上層部分と、分散層が
WCで構成され、一方結合相がCoで構成された
WC基超硬合金の下層部分とからなる複合体を、
WC基超硬合金や高速度鋼などで構成されたチツ
プの刃先部分にろう付けしてなる複合切削チツプ
が実用に供されている。 しかし、上記の従来複合切削チツプにおいて
は、上記の複合体が、高温高圧、例えば温度：
1400℃、圧力：55Kbの条件下での焼結により製
造されるものであることから、この焼結時に下層
部分の結合相を構成するCoが上層部分に拡散し、
このCo拡散が原因で上層部分の耐摩耗性が劣化
するようになるばかりでなく、この複合切削チツ
プ自体が高価なものであるため、使用寿命後、再
研削を施して再使用しているが、Coの拡散量が
一定でないので、切削寿命のバラツキが大きく、
その管理に著しい不都合をきたすなどの問題点が
あるものであつた。 そこで、本発明者等は、上述のような観点か
ら、複合切削チツプにおける複合体の下層部分を
構成するCBN基焼結材料のもつすぐれた耐摩耗
性を損なうことのない、しかも複合切削チツプに
おける複合体の下層部分として適した特性を有す
る材料を開発すべく研究を行なつた結果、上記の
従来複合切削チツプにおける複合体の下層部分
を、WC基超硬合金に代つて、重量％で、 硬質分散相形成成分としての周期律表の4a、
5a、および6a族金属、さらにMg、Ca、Al、お
よびSiの炭化物、窒化物、酸化物、およびほう化
物、並びにこれらの２種以上の固溶体のうちの１
種または２種以上：10〜70％、 結合相形成成分としてのＷまたはＷ―Mo合金
および不可避不純物：残り、 からなる組成を有するサーメツトで構成すると、
このサーメツトは、焼結時にCBN基焼結材料か
らなる上層部分への結合相形成成分の拡散がない
ので、前記上層部分のもつすぐれた耐摩耗性が損
なわれることがなく、しかも前記上層部分との接
合強度が高く、かつWC基超硬合金に比して一段
とすぐれた剛性および耐熱性を有していることか
ら、この結果の複合切削チツプは、すぐれた切削
性能をきわめて長期に亘つて安定的に発揮するよ
うになるという知見を得たのである。 したがつて、この発明は、上記知見にもとづい
てなされたものであつて、CBN基焼結材料の上
層部分と、サーメツトの下層部分との複合体を刃
先部分にろう付けしてなる複合切削チツプにおい
て、前記下層部分を、重量％で、 硬質分散相形成成分としての周期律表の4a、
5a、および6a族金属、さらにMg、Ca、Al、お
よびSiの炭化物、窒化物、酸化物、およびほう化
物、並びにこれらの２種以上の固溶体のうちの１
種または２種以上：10〜70％、 結合相形成成分としてのＷまたはＷ―Mo合金
および不可避不純物：残り、 からなる組成を有するサーメツトで構成したこと
に特徴を有するものである。 なお、この発明の複合切削チツプの複合体の下
層部分において、硬質分散相形成成分の含有量を
10〜70％と限定したのは、その含有量が10％未満
では相対的に結合相形成成分の含有量が90％を越
えて多くなりすぎ、所望の耐摩耗性を確保するこ
とができず、一方70％を越えて含有させると、相
対的に結合相形成成分の含有量が30％未満となつ
てしまい、著しい靭性不足をきたすようになるこ
とから、その含有量を10〜70％と定めたのであ
る。 つぎに、この発明の複合切削チツプを実施例に
より具体的に説明する。 実施例 複合体における上層部分形成用原料粉末とし
て、平均粒径：5μｍを有するCBN粉末、同1μｍ
のTiN粉末、同1.5μｍのTi0.5N0.5粉末、同2μｍの
AlN粉末、同2.2μｍのWC粉末、同1.2μｍのCo粉
末を用意し、さらに同下層部分形成用原料粉末と
して、平均粒径：0.8μｍのＷ粉末、同1.5μｍの
（Ti0.6WJ0.4）C0.7N0.3粉末、同1.2μｍのTiN粉末、
同0.5μｍのAl2O3粉末、同0.4μｍのMgO粉末、同
2.0μｍのZrC粉末、同1.5μｍのTaC粉末、同1.8μ
ｍのNbC粉末、および同0.4μｍのCaO粉末を用意
し、これら原料粉末をそれぞれ第１表に示される
配合組成に配合し、いずれもボールミルにて72時
間混合した後、上層部分については、直径：８mm
φ×厚さ：1.5mmの寸法をもつた圧粉体にプレス
成形し、一方下層部分については、所定の圧力に
て成形した圧粉体を、同じく第１表に示される条
件で焼結した後、外径：８mmφ×厚さ：３mmの寸
法に研磨し、ついでこのように成形した上層部分
圧粉体と下層部分焼結体とを重ね合せた状態でス
テンレス鋼製容器に装入し、この容器を、圧力：
10-4mmHgの真空中、温度：1100℃に30分間保持
して、その内部を十分に脱ガスした後、ガードル
型超高圧高温装置に装入し、圧力媒体としてパイ
ロフエライトを使用し、また加熱体としては黒鉛
製円筒を用い、圧力：55Kb、温度：1400℃、保
持時間：30分の条件で焼結することによつて複合
体を成形し、引続いて、所定寸法に切出した前記
複合体を、ISO規格のSNGN432に則した形状を
もつWC基超硬合金製切削チツプの刃先部分にろ
う付けすることにより本発明複合切削チツプ１〜
８および従来複合切削チツプ１〜２を製造した。 つぎに、この結果得られた本発明複合切削チツ
プ１〜８および従来複合切削チツプ１〜２につい
て、 被削材：焼入れ鋼丸棒（材質：SKD―11、硬
さ：HRC60）、 切削速度：70m/mm、 送り ：0.1mm/rev.、 切込み ：0.2mm、 切削時間：15mm、
【表】
切削：使用せず、
の条件での連続切削試験、および、
被削材：焼入れ鋼角材（材質：SKD―11、硬
さ：HRC50）、 切削速度：120m/mm、 送り ：0.3mm／刃、 切込み ：0.7mm、 切削時間：15mm、 切削油剤：使用せず、 の条件でのフライス切削試験を行ない、上記連続
切削試験では切刃の逃げ面摩耗幅とすくい面摩耗
深さを測定し、またフライス切削試験では切刃に
チツピングが発生するまでの切削時間を測定し
た。これらの測定結果を第１表に示した。 第１表に示される結果から、本発明複合切削チ
ツプ１〜８は、いずれも連続切削試験ですぐれた
耐摩耗性を有し、かつフライス切削試験でもチツ
ピングの発生が全く見られないのに対して、従来
複合切削チツプ１〜２においては、耐摩耗性が相
対的に低く、しかもチツピング発生や複合体の剥
離が見られ、本発明複合切削チツプに比して切削
特性の劣ることが明らかである。 上述のように、この発明の複合切削チツプにお
いては、複合体を構成する下層部分の上層部分に
対する接合強度が著しく高く、かつ下層部分はす
ぐれた剛性および耐熱性を有しているので、切削
に際しては、すぐれた耐摩耗性を示すほか、切刃
にチツピングや剥離の発生がなく、すぐれた切削
性能を長期に亘つて発揮するものである。
さ：HRC50）、 切削速度：120m/mm、 送り ：0.3mm／刃、 切込み ：0.7mm、 切削時間：15mm、 切削油剤：使用せず、 の条件でのフライス切削試験を行ない、上記連続
切削試験では切刃の逃げ面摩耗幅とすくい面摩耗
深さを測定し、またフライス切削試験では切刃に
チツピングが発生するまでの切削時間を測定し
た。これらの測定結果を第１表に示した。 第１表に示される結果から、本発明複合切削チ
ツプ１〜８は、いずれも連続切削試験ですぐれた
耐摩耗性を有し、かつフライス切削試験でもチツ
ピングの発生が全く見られないのに対して、従来
複合切削チツプ１〜２においては、耐摩耗性が相
対的に低く、しかもチツピング発生や複合体の剥
離が見られ、本発明複合切削チツプに比して切削
特性の劣ることが明らかである。 上述のように、この発明の複合切削チツプにお
いては、複合体を構成する下層部分の上層部分に
対する接合強度が著しく高く、かつ下層部分はす
ぐれた剛性および耐熱性を有しているので、切削
に際しては、すぐれた耐摩耗性を示すほか、切刃
にチツピングや剥離の発生がなく、すぐれた切削
性能を長期に亘つて発揮するものである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 立方晶窒化ほう素基焼結材料の上層部分と、
サーメツトの下層部分との複合体を刃先部分にろ
う付けしてなる複合切削チツプにおいて、前記下
層部分を、重量％で、 硬質分散相形成成分としての周期律表の4a、
5a、および6a族金属、さらにMg、Ca、Al、お
よびSiの炭化物、窒化物、酸化物、およびほう化
物、並びにこれらの２種以上の固溶体のうちの１
種または２種以上：10〜70％、 結合相形成成分としてのＷまたはＷ―Mo合金
および不可避不純物：残り、 からなる組成を有するサーメツトで構成したこと
を特徴とする複合切削チツプ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6195183A JPS59187412A (ja) | 1983-04-08 | 1983-04-08 | 複合切削チツプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6195183A JPS59187412A (ja) | 1983-04-08 | 1983-04-08 | 複合切削チツプ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59187412A JPS59187412A (ja) | 1984-10-24 |
| JPH0123241B2 true JPH0123241B2 (ja) | 1989-05-01 |
Family
ID=13186008
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6195183A Granted JPS59187412A (ja) | 1983-04-08 | 1983-04-08 | 複合切削チツプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59187412A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0248192Y2 (ja) * | 1986-11-12 | 1990-12-18 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57179083A (en) * | 1981-04-27 | 1982-11-04 | Sumitomo Electric Industries | Composite sintered body for tool and manufacture |
| JPS57180741U (ja) * | 1981-05-12 | 1982-11-16 |
-
1983
- 1983-04-08 JP JP6195183A patent/JPS59187412A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59187412A (ja) | 1984-10-24 |
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