JPH01252306A - 高速切削用表面被覆超硬合金製切削工具 - Google Patents
高速切削用表面被覆超硬合金製切削工具Info
- Publication number
- JPH01252306A JPH01252306A JP7495288A JP7495288A JPH01252306A JP H01252306 A JPH01252306 A JP H01252306A JP 7495288 A JP7495288 A JP 7495288A JP 7495288 A JP7495288 A JP 7495288A JP H01252306 A JPH01252306 A JP H01252306A
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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、炭化タングステン(以下WCで示す)超超
硬合金基体の表面に対する硬質被覆層の付着性にすぐれ
、特に切削速夏が500m/++a以上の高速切削でも
硬質被覆層に剥離の発生がなく。
硬合金基体の表面に対する硬質被覆層の付着性にすぐれ
、特に切削速夏が500m/++a以上の高速切削でも
硬質被覆層に剥離の発生がなく。
著しくすぐれた切削性能を長期に亘って発揮する高速切
削用表面被覆超硬合金製切削工具に関するものである。
削用表面被覆超硬合金製切削工具に関するものである。
従来1例えば特開昭155−145165号公報に記載
されるように、WCC超超硬合金基体表面に。
されるように、WCC超超硬合金基体表面に。
平均層厚:0.3〜2μ鼠の酸化アルミニウム(以下A
j205で示す)と、平均層厚=0.2〜1声舅を有す
る窒化チタン、炭窒化チタン、炭酸窒化チタン、酸窒化
チタン、または酸炭化チタン(以下。
j205で示す)と、平均層厚=0.2〜1声舅を有す
る窒化チタン、炭窒化チタン、炭酸窒化チタン、酸窒化
チタン、または酸炭化チタン(以下。
それぞれTiN、T1CN、TiCN0.TiN0.T
iC0で示し、これらを総称してTiN(C・0)で示
す)との交互積層からなる平均層厚:2〜10μ重の硬
質被覆層を形成してなる表面被復超硬合金友切削工具が
知られている。
iC0で示し、これらを総称してTiN(C・0)で示
す)との交互積層からなる平均層厚:2〜10μ重の硬
質被覆層を形成してなる表面被復超硬合金友切削工具が
知られている。
しかし、上記の従来表面被覆超硬合金製切削工具におい
ては、硬質被覆層のWCC超超硬合金基体対する付着強
度が十分でないために、これを例えば切削速度が500
m/m以上の高速切削に用いた場合に@!質被被覆層剥
離が生じ、比較的短時間で使用寿命に至るのが現状であ
る。
ては、硬質被覆層のWCC超超硬合金基体対する付着強
度が十分でないために、これを例えば切削速度が500
m/m以上の高速切削に用いた場合に@!質被被覆層剥
離が生じ、比較的短時間で使用寿命に至るのが現状であ
る。
そこで1本発明者等は、上述のような観点から。
上記の従来表面被覆超硬合金製切削工具に着目し、これ
の硬質被覆層のwe基超超合金基体rtc対する付着強
度を向上せしめるべく研究を行なった結果。
の硬質被覆層のwe基超超合金基体rtc対する付着強
度を向上せしめるべく研究を行なった結果。
前記硬質被覆層と前記基体との間に。
下層として、Co:0.1〜10重量%、W:0.3〜
25恵itsを含有し、残シがTiCからなるTiC基
硬質合金層。
25恵itsを含有し、残シがTiCからなるTiC基
硬質合金層。
中間層として、T1CN層またはTiN層。
上層として、 TiC層。
を介在させると、前記下層は基体に対して、また前記上
層は上記硬質被覆層に対して、さらに前記中間層は前記
上層と下層に対してそれぞれ強固な付着強度を示すこと
から、前記硬質被覆層は基体に対してきわめて高い付着
強度をもつようになり。
層は上記硬質被覆層に対して、さらに前記中間層は前記
上層と下層に対してそれぞれ強固な付着強度を示すこと
から、前記硬質被覆層は基体に対してきわめて高い付着
強度をもつようになり。
高速切削でも前記硬質被覆層の剥離は皆無となり。
すぐれた切削性能を発揮するようKなるという知見を得
たのである。
たのである。
したがって、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。
たものであって。
(a)WCC超超硬合金製基体表面K。
(bl Co: o、1〜lO]ii%、 W :
0.3〜253i量チを含有し、残りがTiCからな
る平均層厚:0.2〜3μmの下層と。
0.3〜253i量チを含有し、残りがTiCからな
る平均層厚:0.2〜3μmの下層と。
T1CNまたはTiNからなる平均層厚:0.2〜3μ
mの中間層と。
mの中間層と。
TiCからなる平均層厚:1〜10μ諷の上層。
で構成された付層強化層を介して。
tc+ 平均層厚:03〜2μ属のAl2O3と、平
均層厚:0.2〜1μ謂のTiN(C−0)との交互4
層以上の積層からなる平均層厚:2〜10μmの硬質被
覆層。
均層厚:0.2〜1μ謂のTiN(C−0)との交互4
層以上の積層からなる平均層厚:2〜10μmの硬質被
覆層。
全形成してなる高速切削用表面被覆超硬合金裏切Sl工
具に特徴を有するものである。
具に特徴を有するものである。
つぎに、この発明の切削工具において、上記の通りに数
値限定した理由を説明する。
値限定した理由を説明する。
(ユ) 付層強化層
上記の通シ、付着強化層における下層には。
we基超超硬合金基体中間層とに対して、また同中間層
には下層と上層に対して、さらに同上層には中間層と硬
質被覆層に対して、それぞれ強固に付着する性質があシ
、これらの性質によって硬質被覆層は間接的に基体表面
に強固に付着するようになるものであり、したがって、
それぞれの層の平均層厚が、下層および中間層でd 0
.2μ謹未満。
には下層と上層に対して、さらに同上層には中間層と硬
質被覆層に対して、それぞれ強固に付着する性質があシ
、これらの性質によって硬質被覆層は間接的に基体表面
に強固に付着するようになるものであり、したがって、
それぞれの層の平均層厚が、下層および中間層でd 0
.2μ謹未満。
上層にあっては1μ篤未満では所望の層間付着強度が得
られず、しかし層間付着強度Fi、下履および中間層で
は3μm、また上層にあっては1OpIKで十分であり
、これ以上の層厚は必要がないと七から、それぞれの平
均層厚を、下層=0.2〜3μst。
られず、しかし層間付着強度Fi、下履および中間層で
は3μm、また上層にあっては1OpIKで十分であり
、これ以上の層厚は必要がないと七から、それぞれの平
均層厚を、下層=0.2〜3μst。
中間層:0.2〜3μ篤、上層:1〜lOμ鳳と定めた
。
。
また、下層におけるCOおよびWの含有量は、その含有
量がsCo:0.1%未満およびW:0.3%未満では
所望の基体に対する付着強度が得られず。
量がsCo:0.1%未満およびW:0.3%未満では
所望の基体に対する付着強度が得られず。
一方Co:lO*オよびW:25*t−越えテ含有する
と、中間層に対する付着強度が低下するようになること
から、その含有量を、それぞれCo:0.1〜10チ、
W:0.3〜25チと定めた。
と、中間層に対する付着強度が低下するようになること
から、その含有量を、それぞれCo:0.1〜10チ、
W:0.3〜25チと定めた。
(2)硬質被覆層
” 205層とTiN(C”・0)層の交互積層によっ
てすぐれた耐摩耗性が確保されるが、それぞれの平均層
厚が% Al2O5層二0.3μ濶未満およびTiN
(C’・0)層:0.2μm未満にして1合計で2μm
未満でも、またそれぞれの層数が2層未満、すなわち合
計で4層未満でも所望のすぐれた耐摩耗性が確保できず
、一方、それぞれの平均層厚が、 Al2O3層=2μ
菖およびTiN(C−0) N4: lμ隠を越え、か
つ合計で10pHIを越えると、欠けやチッピングが発
生し易くなることから、それぞれの平均層厚を、Al2
0. : 0.3〜2μm 、TiN(C−0) :
0.2〜1μIIKして1合計層厚1に2〜10μ罵と
定めた。
てすぐれた耐摩耗性が確保されるが、それぞれの平均層
厚が% Al2O5層二0.3μ濶未満およびTiN
(C’・0)層:0.2μm未満にして1合計で2μm
未満でも、またそれぞれの層数が2層未満、すなわち合
計で4層未満でも所望のすぐれた耐摩耗性が確保できず
、一方、それぞれの平均層厚が、 Al2O3層=2μ
菖およびTiN(C−0) N4: lμ隠を越え、か
つ合計で10pHIを越えると、欠けやチッピングが発
生し易くなることから、それぞれの平均層厚を、Al2
0. : 0.3〜2μm 、TiN(C−0) :
0.2〜1μIIKして1合計層厚1に2〜10μ罵と
定めた。
また、ffi外層をTiNテ構成すると、これvi−A
j、o。
j、o。
層で構成した場合に比して切刃の耐クレーター摩耗性が
向上するようKな夛、シかもこの’I’iN層は物理蒸
着法による形成の方が化学蒸着法による形成に比して粒
成長が抑制されることから望ましい。
向上するようKな夛、シかもこの’I’iN層は物理蒸
着法による形成の方が化学蒸着法による形成に比して粒
成長が抑制されることから望ましい。
なお、この発明の切削工具における付着強化層のCoお
よびW含有のTiC層からなる下層は1通常の化学蒸着
法によfi TiCiを形成するに際して。
よびW含有のTiC層からなる下層は1通常の化学蒸着
法によfi TiCiを形成するに際して。
1000℃前後の反応温度に昇温する過程の雰囲気(多
くの場合、水素雰囲気)中に2容i多以上のCH4を含
有させ、反応温度に昇温後、 TiC層を形成する反応
ガス組成に変えると、基体中のCOおよびWが拡散含有
されるようになり、所定の組成とすることができる。
くの場合、水素雰囲気)中に2容i多以上のCH4を含
有させ、反応温度に昇温後、 TiC層を形成する反応
ガス組成に変えると、基体中のCOおよびWが拡散含有
されるようになり、所定の組成とすることができる。
つぎに、この発明の切削工具を実施例により具体的に説
明する。
明する。
in−で、Co: 6%、 Tic: 2%、TaC:
5%を含有し、残りがWCと不可避不純物からなる組
成、並びに018規格8NMG 432の形状をもった
WCC超超硬合金基体以下基体1という)、およびCo
: 5%、 TiC: 5%、TaC: 5%を含有し
。
5%を含有し、残りがWCと不可避不純物からなる組
成、並びに018規格8NMG 432の形状をもった
WCC超超硬合金基体以下基体1という)、およびCo
: 5%、 TiC: 5%、TaC: 5%を含有し
。
残りがWCと不可避不純物からなる組成、並びに前記基
体lと同一形状をもったwe基超超硬合金基体以下基体
2という)を用意し、これら基体の表面に1通常の化学
蒸着法にて1反応ガスとして。
体lと同一形状をもったwe基超超硬合金基体以下基体
2という)を用意し、これら基体の表面に1通常の化学
蒸着法にて1反応ガスとして。
TiCl2. H2,CH4,N2.Co2.およびu
ct2を用い、これら反応ガスを適宜組合せて。
ct2を用い、これら反応ガスを適宜組合せて。
反応温度: 1000℃、炉内圧カニ 500mHg。
の条件で、それぞれ第1表に示される組成および平均層
厚をもった付着強化層および硬質被覆層を形成すること
Kよって本発明表面被覆超硬合金製切削工具(以下1本
発明被覆切削工具という)1〜フをそれぞれ製造した。
厚をもった付着強化層および硬質被覆層を形成すること
Kよって本発明表面被覆超硬合金製切削工具(以下1本
発明被覆切削工具という)1〜フをそれぞれ製造した。
また、比較の目的で、付着強化層の形成を行なわない以
外は障1−の条件で従来表面被覆超硬合金製切削工具(
以下、従来被覆切削工具という)1〜フをそれぞれ製造
した。
外は障1−の条件で従来表面被覆超硬合金製切削工具(
以下、従来被覆切削工具という)1〜フをそれぞれ製造
した。
なお1本発明被覆切削工具1〜フの付着強化層における
下層の形成に6たっては、その昇温時の水素雰囲気中に
同じく第1表に示される量のCH4を含有させ、仁のC
H4の含有量の違いによって下層におけるCoおよびW
の含有量の調整をはかった。
下層の形成に6たっては、その昇温時の水素雰囲気中に
同じく第1表に示される量のCH4を含有させ、仁のC
H4の含有量の違いによって下層におけるCoおよびW
の含有量の調整をはかった。
ついで、この結果得られた本発明被覆切削工具1〜フお
よび従来被覆切削工具1〜1について。
よび従来被覆切削工具1〜1について。
第 2表
被削材: 8NCM 439 (硬さ:HB2)0)、
切削速度: 500 w+ /win。
切削速度: 500 w+ /win。
送り: 0.2 W/ rev、。
切込み=20゜
切削時間=20分。
の条件(以下切削条件1という)での鋼の湿式高速切削
試験、並びに。
試験、並びに。
被削材二FC20(硬さ:HB140)。
切削速度: 6 Q Ow+ /wL。
送り: 0.3 yr/ ray−。
切込み:2m。
切削時間:20分、
の条件(以下切削条件2という)での鋳鉄の湿式高速切
削試験を行ない、切刃の逃げ面摩耗幅とすくい面摩耗深
さを測定した。これらの測定結果を第2表に示した。
削試験を行ない、切刃の逃げ面摩耗幅とすくい面摩耗深
さを測定した。これらの測定結果を第2表に示した。
第2表に示される結果から1本発明被覆切削工具1〜7
は、いずれの切削試験でも硬質被覆層に剥離の発生がな
く、すぐれた耐摩耗性を示すのに対して、従来被覆切削
工具1〜フにおいては、いずれも切刃に欠けが発生し、
比較的短時間で使用寿命に到シ、実用に供するKは問題
があることが明らかである。
は、いずれの切削試験でも硬質被覆層に剥離の発生がな
く、すぐれた耐摩耗性を示すのに対して、従来被覆切削
工具1〜フにおいては、いずれも切刃に欠けが発生し、
比較的短時間で使用寿命に到シ、実用に供するKは問題
があることが明らかである。
上述のように、この発明の表面被覆超硬合金製切削工具
は、付着強化層の介在によって硬質被覆層が強固に付着
しているので、切削速度が500w&/IIIL以上の
高速切削でも硬質被覆層が剥離することがなく、硬質被
覆層のもつすぐれた耐摩耗性と含まって、すぐれた切削
性能を著しく長期に亘って発揮するものである。
は、付着強化層の介在によって硬質被覆層が強固に付着
しているので、切削速度が500w&/IIIL以上の
高速切削でも硬質被覆層が剥離することがなく、硬質被
覆層のもつすぐれた耐摩耗性と含まって、すぐれた切削
性能を著しく長期に亘って発揮するものである。
Claims (3)
- (1)(a)炭化タングステン基超硬合金基体の表面に
、 (b)Co:0.1〜10重量%、W:0.3〜25重
量%、 を含有し、残りが炭化チタンからなる平均層厚:0.2
〜3μmの下層と、 炭窒化チタンまたは窒化チタンからなる平均層厚:0.
2〜3μmの中間層と、 炭化チタンからなる平均層厚:1〜10μmの上層、 で構成された付着強化層を介して、 (c)平均層厚:0.3〜2μmの酸化アルミニウムと
、平均層厚:0.2〜1μmを有する窒化チタン、炭窒
化チタン、炭酸窒化チタン、酸窒化チタン、または酸炭
化チタンとの交互4層以上の積層からなる平均層厚:2
〜10μmの硬質被覆層、を形成してなる高速切削用表
面被覆超硬合金製切削工具。 - (2)上記硬質被覆層の最外層が窒化チタン層で構成さ
れたことを特徴とする特許請求の範囲第(1)項記載の
高速切削用表面被覆超硬合金製切削工具。 - (3)上記硬質被覆層の最外層が物理蒸着法を用いて形
成された窒化チタン層からなることを特徴とする特許請
求の範囲第(1)項記載の高速切削用表面被覆超硬合金
製切削工具。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63074952A JP2556089B2 (ja) | 1988-03-29 | 1988-03-29 | 高速切削用表面被覆超硬合金製切削工具 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63074952A JP2556089B2 (ja) | 1988-03-29 | 1988-03-29 | 高速切削用表面被覆超硬合金製切削工具 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01252306A true JPH01252306A (ja) | 1989-10-09 |
| JP2556089B2 JP2556089B2 (ja) | 1996-11-20 |
Family
ID=13562172
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63074952A Expired - Lifetime JP2556089B2 (ja) | 1988-03-29 | 1988-03-29 | 高速切削用表面被覆超硬合金製切削工具 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2556089B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008254158A (ja) * | 2007-04-09 | 2008-10-23 | Mitsubishi Materials Corp | 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切削工具 |
| JP2010076029A (ja) * | 2008-09-25 | 2010-04-08 | Sumitomo Electric Hardmetal Corp | 表面被覆切削工具 |
| US20100150677A1 (en) * | 2006-01-17 | 2010-06-17 | Hitoshi Yamaguchi | Rotary Cutting Tool and Method For Manufacturing Such a Rotary Cutting Tool |
| JP2011067948A (ja) * | 2003-01-24 | 2011-04-07 | Sandvik Intellectual Property Ab | 切削工具インサート |
| JP2021529098A (ja) * | 2018-06-28 | 2021-10-28 | エービー サンドビック コロマント | 被覆切削工具 |
-
1988
- 1988-03-29 JP JP63074952A patent/JP2556089B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011067948A (ja) * | 2003-01-24 | 2011-04-07 | Sandvik Intellectual Property Ab | 切削工具インサート |
| US20100150677A1 (en) * | 2006-01-17 | 2010-06-17 | Hitoshi Yamaguchi | Rotary Cutting Tool and Method For Manufacturing Such a Rotary Cutting Tool |
| US8215881B2 (en) * | 2006-01-17 | 2012-07-10 | Sakai Threading Tool Co., Ltd. | Rotary cutting tool and method for manufacturing such a rotary cutting tool |
| JP2008254158A (ja) * | 2007-04-09 | 2008-10-23 | Mitsubishi Materials Corp | 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切削工具 |
| JP2010076029A (ja) * | 2008-09-25 | 2010-04-08 | Sumitomo Electric Hardmetal Corp | 表面被覆切削工具 |
| JP2021529098A (ja) * | 2018-06-28 | 2021-10-28 | エービー サンドビック コロマント | 被覆切削工具 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2556089B2 (ja) | 1996-11-20 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
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