JPH0222453A - 切削工具用表面被覆炭化タングステン基超硬合金 - Google Patents

切削工具用表面被覆炭化タングステン基超硬合金

Info

Publication number
JPH0222453A
JPH0222453A JP17018588A JP17018588A JPH0222453A JP H0222453 A JPH0222453 A JP H0222453A JP 17018588 A JP17018588 A JP 17018588A JP 17018588 A JP17018588 A JP 17018588A JP H0222453 A JPH0222453 A JP H0222453A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
carbonitrides
tungsten carbide
coating layer
hard alloy
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.)
Granted
Application number
JP17018588A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2684688B2 (ja
Inventor
Hironori Yoshimura
吉村 寛範
Yoshihiro Sawada
澤田 吉裕
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Metal Corp
Original Assignee
Mitsubishi Metal Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Metal Corp filed Critical Mitsubishi Metal Corp
Priority to JP63170185A priority Critical patent/JP2684688B2/ja
Publication of JPH0222453A publication Critical patent/JPH0222453A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2684688B2 publication Critical patent/JP2684688B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Chemical Vapour Deposition (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、被覆層の炭化タングステン(以下WCで示
す)超超硬合金基体への密着性にすぐれ、特に高速切削
や、高送りおよび高切込みなどの重切削に切削工具とし
て用いた場合にも被覆層の剥離が著しく抑制され、すぐ
れた耐摩耗性を示す表面被覆WCC超超硬合金関するも
のである。
〔従来の技術〕
従来、一般に、鋼などの切削に切削工具として、結合相
形成成分としてのCo、Nl、およびFeのうちの1種
以上=4〜15%、 を含有し、さらに必要に応じて、 分散相形成成分としてのTi 、”ra、Nb、および
Wの炭化物、窒化物、および炭窒化物、並びにこれらの
2種以上の固溶体(ただしWの窒化物と炭窒化物は除き
、以下、これら全体を、(T1゜Ta、Nb、W)C−
Nで示す)のうちの1種以上:0.5〜30%、 を含有し、残りが同じく分散相形成成分としてのWCと
不可避不純物からなる組成(以下it%、以下%は重量
%を示ず)を有するWCC超超硬合金基体表面に、化学
蒸着法(CVD法)や物理蒸着法を用いて、Ti、Zr
、およびHfの炭化物、窒化物、炭窒化物、炭酸化物、
および炭窒酸化物、並びに酸化アルミニウム(以下、こ
れら全体を、(Ti、Zr、Hf’)C−N−0で示す
)のうちの1種の単層または2種以上の複層からなる被
覆層を0.5〜20虜の平均層厚で形成してなる表面被
覆WCC超超硬合金用いられている。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかし、近年の切削の高速化および省力化に伴い、高速
切削や重切削を余儀なくされつつあるが、上記の従来表
面被覆WCC超超硬合金場合、WCC超超硬合金基体表
面対する被覆層の付着強度が十分でないために、これを
高速切削や重切削に用いると被覆層が剥離し易く、この
剥離が原因で摩耗が促進するようになって満足な使用寿
命を示さないのが現状である。
〔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、上記の
従来表面被覆WCC超超硬合金着目し、被覆層の基体表
面に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、通常、WCC超超硬合金基体、所定の配合組成を
もった圧粉体を、真空中で所定の焼結温度に昇温し、同
じく真空中で焼結温度に所定時間保持することによって
製造され、この場合製造されたWCC超超硬合金基体、
表面から内部まで均一な組織をもつが、これを上記の通
り真空焼結するに際して、真空雰囲気での昇温時に所定
の温度に昇温した時点で雰囲気を、メタン分解ガスやア
ンモニア分解ガス、あるいはCOガスなどの席次雰囲気
とし、この所定温度での席次雰囲気に所定時間保持する
と、焼結後のWCC超超硬合金基体表面部には、内部か
ら表面に向って、Co含有量が連続的に減少するCOa
度勾配、並びに硬さが連続的に増加する硬さ勾配をもっ
た表面硬質層が形成されるようになり、この状態で、C
VD法やPVD法により被覆層を形成すると、この被覆
層の基体表面に対する密着性は著しく強固なものとなり
、これを高速切削や重切削に切削工具として用いると、
被覆層の剥離は著しく抑制されるようになることから、
すぐれた耐摩耗性を長期に亘って発揮し、使用寿命の延
命化が可能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、 結合相形成成分としてのCo、Ni、およびFeのうち
の1種以上:4〜15%、 を含有し、さらに必要に応じて、 分散相形成成分としての(Ti、Ta、Nb、W)C−
Hのうちの1種以上=0.5〜30%、を含有し、残り
が同じく分散相形成成分としてのWCと不可避不純物か
らなる組成を有し、かつ表面部に、内部から表面に向っ
て、Co含有量が連続的に減少するCo濃度勾配、並び
に硬さが連続的に増加する硬さ勾配をもった表面硬質層
を形成してなるWCC超超硬合金基体表面に、(T1゜
Zr、Hr)C−N−0のうちの1種の単層または2種
以上の複層からなる被覆層を0.5〜20u3の平均層
厚で形成してなる切削工具用表面波gwc基超硬合金、 に特徴を有するものである。
つぎに、この発明の表面被覆WCC超超硬合金おいて、
上記の通りに数値限定した理由を説明する。
(a)  基体における結合相形成成分の含有量これら
の成分には、分散相と強固に結合し、基体の強度および
靭性を向上させる作用があるが、その含有量が4%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15%を越えると、基体の耐摩耗性が低下するように
なることから、その含有量を4〜15%と定めた。
(b)  基体における(Ti、Ta、Nb、W)C−
Nの含有量 これらの成分には、基体の硬さを高めて、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せるが、
その含有量が0.5%未満では所望の耐摩耗性向上効果
が得られず、一方その含有量が30%を越えると基体の
靭性が低下するようになることから、その含有量を0.
5〜30%と定めた。
(c)  被覆層の平均層厚 その平均層厚が0.5−未満では、被覆層形成に伴なう
所望の耐摩耗性向上効果が得られず、一方その平均層厚
が2011nを越えると、耐欠損性が低下し、チッピン
グや欠けが発生し易(なることから、その平均層厚を0
.5〜20コと定めた。
なお、この発明の表面被覆WCC超超硬合金おける表面
硬質層のCo濃度勾配および硬さ濃度勾配は、圧粉体の
配合組成や、焼結時の昇温過程における席次雰囲気の温
度、保持時間、および圧力などによって変化するので、
これらを制御することにより所定の勾配に調整すること
ができる。
〔実 施 例〕
つぎに、この発明の表面被覆WCC超超硬合金実施例に
より具体的に説明する。
原料粉末として、いずれも1〜5.5μmの範囲内の平
均粒径を有するWC粉末、各種の(Ti、Ta。
Nb、W)C−N粉末、このうち、(Ti、Ta、Nb
W)CNはTiC/TiN/TaC/NbC/WC=1
5/15./27/ 3 /40の組成、(Ti、Ta
、W)CはT i C/Ta C/WC−30/201
50の組成、そして(Ti、W)CはT i C/WC
−30/70の組成(以上重量化)をもち、さらにCo
粉末、Ni粉末、およびFe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、ボ
ールミルにて72時時間式混合し、乾燥した後、LOk
g/μmの圧力にて圧粉体にプレス成形し、この圧粉体
を、5 X 1O−2torrの真空中で昇温し、12
60〜1300℃の範囲内の所定の温度に昇温した時点
で、雰囲気を0.5tOrrのメタン分解ガス雰囲気か
らなる席次雰囲気にかえ、この席次雰囲気に15分間保
持した後、再び昇温雰囲気を元の真空雰囲気に戻して、
1380〜1500の範囲内の所定の焼結温度まで昇温
し、同じ真空雰囲気中で、前記焼結温度に30分間保持
した後、冷却することからなる焼結条件にて焼結して、
実質的に配合組成と同一の成分組成を有し、かつ表面部
にCOa度勾配および硬さ勾配をもった表面硬質層が形
成されたWCC超超硬合金基体製造し、ついでこれらの
基体の表面に、化学蒸着法にて、同じく第1表に示され
る組成および平均層厚の被覆層を形成するこ\ とにより本発明表面被覆WCC超超硬合金以下本発明被
覆超硬合金という)1〜18をそれぞれ製造した。
また、比較の目的で、焼結時の常温から焼結温度までの
昇温を、昇温途中で席次雰囲気にかえることなく、5 
X 1o−2torrの真空中で行なう以外は、同一の
条件で従来表面被覆WC基超硬合金(以下従来被覆超硬
合金)1〜18をそれぞれ製造した。
なお、上記の各種被覆超硬合金においては、基体の成分
組成に対応し、基体表面部はそれぞれ近似し、たCo濃
度勾配および硬さ勾配を示すので、本発明被覆超硬合金
1.2および従来被覆超硬合金1.2を代表して、第1
図および第2図に、その基体表面部におけるCoa度勾
配および硬さ勾配をそれぞれ示した。
ついで、この結果得られた各種の被覆超硬合金を切削工
具として用い、 被削材:JIS−8CM415 (硬さ: HB150
)、切削速度:300m/if口、 送   リ:0.2mm/ rev −。
切込み:2mm、 切削時間: 20m1口、 の条件で鋼の連続高速切削試験を行ない、試験後、切刃
の逃げ面摩耗幅を測定すると共に、被覆層の剥離の有無
を観察した。これらの結果を第1表に示した。
〔発明の効果〕
第1表に示される結果から、本発明被覆超硬合金1〜1
8は、いずれも被覆層の基体表面への密着性にすぐれて
いるので、被覆層に剥離現象は見られず、したがってす
ぐれた耐摩耗性を示すのに対して、従来被覆超硬合金1
〜18は、いずれも被覆層の基体表面への密着性が不十
分なので、被覆層に剥離が発生し、耐摩耗性の劣ったも
のになってい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WCC超超硬合金、
これを構成する被覆層の基体表面への付着強度が、基体
表面部に形成された、いずれも内部から表面に向って、
連続的に減少したCoa度勾配、並びに連続的に増加し
た硬さ勾配を有する表面硬質層によって著しく向上した
ものになっているので、これを高速切削や重切削などの
苛酷な条件下で切削工具として用いても被覆層に剥離が
発生ずることなく、すぐれた耐摩耗性を著しく長期に亘
って発揮するのである。
【図面の簡単な説明】
第1図および第2図は基体の表面部におけるCoa度勾
配並びに硬さ勾配をそれぞれ示す図である。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)結合相形成成分としてのCo、Ni、およびFe
    のうちの1種以上:4〜15重量%、 を含有し、残りが分散相形成成分としての炭化タングス
    テンと不可避不純物からなる組成を有し、かつ、表面部
    に、内部から表面に向って、Co含有量が連続的に減少
    するCo濃度勾配、並びに硬さが連続的に増加する硬さ
    勾配をもった表面硬質層を形成してなる炭化タングステ
    ン基超硬合金基体の表面に、Ti、Zr、およびHfの
    炭化物、窒化物、炭窒化物、炭酸化物、および炭窒酸化
    物、並びに酸化アルミニウムのうちの1種の単層または
    2種以上の複層からなる被覆層を0.5〜20μmの平
    均層厚で形成してなる切削工具用表面被覆炭化タングス
    テン基超硬合金。
  2. (2)結合相形成成分としてのCo、Ni、およびFe
    のうちの1種以上:4〜15重量%、 分散相形成成分としてのTi、Ta、Nb、およびWの
    炭化物、窒化物、および炭窒化物、並びにこれらの2種
    以上の固溶体(ただしWの窒化物と炭窒化物は除く)の
    うちの1種以上:0.5〜30重量%、 を含有し、残りが同じく分散相形成成分としての炭化タ
    ングステンと不可避不純物からなる組成を有し、かつ、
    表面部に、内部から表面に向って、Co含有量が連続的
    に減少するCo濃度勾配、並びに硬さが連続的に増加す
    る硬さ勾配をもった表面硬質層を形成してなる炭化タン
    グステン基超硬合金基体の表面に、Ti、Zr、および
    Hfの炭化物、窒化物、炭窒化物、炭酸化物、および炭
    窒酸化物、並びに酸化アルミニウムのうちの1種の単層
    または2種以上の複層からなる被覆層を0.5〜20μ
    mの平均層で形成してなる切削工具用表面被覆炭化タン
    グステン基超硬合金。
JP63170185A 1988-07-08 1988-07-08 切削工具用表面被覆炭化タングステン基超硬合金 Expired - Lifetime JP2684688B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63170185A JP2684688B2 (ja) 1988-07-08 1988-07-08 切削工具用表面被覆炭化タングステン基超硬合金

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63170185A JP2684688B2 (ja) 1988-07-08 1988-07-08 切削工具用表面被覆炭化タングステン基超硬合金

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0222453A true JPH0222453A (ja) 1990-01-25
JP2684688B2 JP2684688B2 (ja) 1997-12-03

Family

ID=15900262

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP63170185A Expired - Lifetime JP2684688B2 (ja) 1988-07-08 1988-07-08 切削工具用表面被覆炭化タングステン基超硬合金

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2684688B2 (ja)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04120274A (ja) * 1989-12-27 1992-04-21 Sumitomo Electric Ind Ltd 被覆超硬合金及びその製造法
US5296016A (en) * 1990-12-25 1994-03-22 Mitsubishi Materials Corporation Surface coated cermet blade member
JP2005529236A (ja) * 2002-06-10 2005-09-29 ケンナメタル ヴィディア ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング ウント コンパニー コマンディートゲゼルシャフト 硬質金属支持体およびその製造方法
JP2012117121A (ja) * 2010-12-01 2012-06-21 Sumitomo Electric Hardmetal Corp サーメット
CZ305378B6 (cs) * 2000-12-22 2015-08-26 Seco Tools Ab Vložka řezného nástroje obsahující podklad z tvrdokovu a povlak
CN109863257A (zh) * 2016-09-30 2019-06-07 山特维克知识产权股份有限公司 机械加工Ti、Ti合金和Ni基合金的方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60100660A (ja) * 1983-11-07 1985-06-04 Toshiba Tungaloy Co Ltd 表面被覆硬質材料
JPS6389666A (ja) * 1986-10-03 1988-04-20 Mitsubishi Metal Corp 表面被覆炭化タングステン基超硬合金製切削工具

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60100660A (ja) * 1983-11-07 1985-06-04 Toshiba Tungaloy Co Ltd 表面被覆硬質材料
JPS6389666A (ja) * 1986-10-03 1988-04-20 Mitsubishi Metal Corp 表面被覆炭化タングステン基超硬合金製切削工具

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04120274A (ja) * 1989-12-27 1992-04-21 Sumitomo Electric Ind Ltd 被覆超硬合金及びその製造法
US5296016A (en) * 1990-12-25 1994-03-22 Mitsubishi Materials Corporation Surface coated cermet blade member
CZ305378B6 (cs) * 2000-12-22 2015-08-26 Seco Tools Ab Vložka řezného nástroje obsahující podklad z tvrdokovu a povlak
JP2005529236A (ja) * 2002-06-10 2005-09-29 ケンナメタル ヴィディア ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング ウント コンパニー コマンディートゲゼルシャフト 硬質金属支持体およびその製造方法
JP2012117121A (ja) * 2010-12-01 2012-06-21 Sumitomo Electric Hardmetal Corp サーメット
CN109863257A (zh) * 2016-09-30 2019-06-07 山特维克知识产权股份有限公司 机械加工Ti、Ti合金和Ni基合金的方法
CN109863257B (zh) * 2016-09-30 2021-06-22 山特维克知识产权股份有限公司 机械加工Ti、Ti合金和Ni基合金的方法
US11141829B2 (en) 2016-09-30 2021-10-12 Sandvik Intellectual Property Ab Method of machining Ti, Ti-alloys and Ni-based alloys

Also Published As

Publication number Publication date
JP2684688B2 (ja) 1997-12-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2985300B2 (ja) 硬質層被覆サーメット
JPH02122049A (ja) 表面被覆炭化タングステン基超硬合金製切削工具およびその製造法
JP3402146B2 (ja) 硬質被覆層がすぐれた密着性を有する表面被覆超硬合金製エンドミル
JP2000509102A (ja) 焼結トレー
JP2004100004A (ja) 被覆超硬合金およびその製造方法
WO2001018272A1 (en) Coated cemented carbide insert
KR20070000358A (ko) 구배 영역을 포함하는 미세립 소결 초경합금
JPH03115571A (ja) 付着性にすぐれたダイヤモンド被覆焼結合金及びその製造方法
JPH0222453A (ja) 切削工具用表面被覆炭化タングステン基超硬合金
JPH10237650A (ja) Wc基超硬合金およびその製造方法
JP2625923B2 (ja) 切削工具用表面被覆サーメット
JP3850085B2 (ja) 切削工具用被覆サーメット
EP1222316B1 (en) Coated cemented carbide insert
JPH08199340A (ja) 被覆硬質合金
JP3358696B2 (ja) 高強度被覆体
JP3729463B2 (ja) フライス切削用強靭性超硬合金および被覆超硬合金
JP3368794B2 (ja) 硬質被覆層がすぐれた耐欠損性を有する表面被覆サーメット製スローアウエイ型切削チップ
JP3109272B2 (ja) 耐欠損性および耐摩耗性にすぐれた表面被覆炭窒化チタン基サーメット製切削工具
JP2812390B2 (ja) 表面被覆サーメット製切削工具の製造法
JPH05171442A (ja) 被覆超硬合金およびその製造方法
JPH0547633B2 (ja)
JPH04231468A (ja) 表面被覆TiCN基サーメット
JPH04231466A (ja) 被覆TiCN基サーメット
JPH0657429A (ja) 耐チッピング性にすぐれた表面被覆炭窒化チタン基サーメット製切削工具
JP2970201B2 (ja) 硬質被覆層の密着性にすぐれた表面被覆Ti系炭窒硼酸化物基サーメット製切削工具

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080815

Year of fee payment: 11

EXPY Cancellation because of completion of term