JPH02254131A

JPH02254131A - 窒素含有サーメット及びその製造方法並びに被覆窒素含有サーメット

Info

Publication number: JPH02254131A
Application number: JP1075785A
Authority: JP
Inventors: Kozo Kitamura; 幸三北村; Takeshi Saito; 武志斎藤; Mitsuo Ueki; 植木　光生; Keiichi Kobori; 小堀　景一
Original assignee: Toshiba Tungaloy Co Ltd
Current assignee: Tungaloy Corp
Priority date: 1989-03-28
Filing date: 1989-03-28
Publication date: 1990-10-12
Anticipated expiration: 2012-01-16
Also published as: JP2571124B2

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）本発明は、芯部が炭化チタン又は炭窒化ブータンで、芯
部を包囲してなる外周部が複合炭窒化物でなる有芯構造
の硬質相を主体にして含有してなる窒素含有サーメット
に関し、具体的には、例えば旋削Ｉ具、フライスＬ具、
ドリル、エンドミルなどの切削−■、具田川材料又はス
リッター、裁断刃もしくは缶用金型などのを工具を含め
た耐摩耗上具用材料、あるいは時ｉｉ’ｌケース、ブロ
ーチ、ネクタイビンなどの装飾用材料として適する諸特
性にすぐれた窒素含有サーメット及びその製造方法並ひ
に被范窒克含有ザーメッ１〜に関するものである。

（従来の技術）般に、　ｌ’１ｃ−Ｎｉを基本組成とするＮ無含有のＴ
ｉＣ基サーすットは、例えば切削−工具用飼料として用
いる場合、鋼切削時の耐逃げ面摩耗性にすぐれるという
長所を有しているけれども、耐欠損性には著しく劣ると
いう短所を有していることから、衝動力の非常に少ない
用途にしか実用できないという問題がある。このＮ無含
有のｒ　ｉ　Ｃ）、（サメットの問題を解決しようとし
たものに、ＴｉＣＴｉＮ−Ｎｉを基本組成とするＮ含有
のＴｉＣ基サーメットがある。

Ｎ含イ・１の　ｒＩＣＩＣ−メットは、Ｎ無含有の　ｒ
ＩＣ基サーすットｌ：ＴｉＮ、　Ｔｉ（Ｃ，Ｎｉ．　又
ハＴｉト他〕金ＪｉｉＥ元素とを含有した複合炭窒化物
として添加することにより硬質相の粒成長を抑制し、そ
の結果強度の向−にを達成しＪ：つとしたものである。

このＮ含有のＴｉＣ基ザーメットは、Ｎ無含有の　ｒＩ
Ｃ基ザメットに比べて、成る程度の強度の向上を達成す
ることができたものであるけれども、切削工具材料とし
て用いる場合、切削条件によってはまだ充分な強度とは
いえず、逆にＮ無含有のＴｉＣ基サメすトの長所である
―・１摩耗性をも低下させてしまうという問題がある。

このような、Ｎ含有の　［ＩＣ基サーメットの問題を解
決するだめの丁−段が多数提案されており、その代表的
なものに特公昭５７−２１０１９弓公報がある。

（発明が解決しようとする問題点）特公昭５７−　　ｚ＋ｏ＋ｑ吋公報には、Ｚｒ炭化物及
び／又は■炭化物０．２〜５．０ｗｊ％、Ｍｏ、　Ｍｏ
炭化物。

Ｗ、及びＷ炭化物のうちの１種又は２押具ト１０．０〜
３００ｗシ％、１１窒化物１０．０〜２５．　Ｏｗｔ％
、を含有し、残りが、ｒＩ炭化物との合１；１川のうち
の３０〜５０、０ｗ１％をＴ’　ａ炭化物及び／又はＮ
ｂ炭化物で置換し、その一部又は全部が前記ＴＩ炭化物
に固溶した複合炭化物と、不可避不純物とからなる硬質
相７５〜９５　ｗ　ｔ％、鉄族金属のうちの１種又は２
押具１−からなる結合相５〜２５ｗｔ％、からなる焼結
硬質合金が開示されている。同公報に開示の焼結硬質合
金は、　「ＩＮを添加含有させてなる、従来のＮ含有の
ＴｉＣ基サーメットがＴｉＮの結合相への優先的固溶に
より、゛「ＩＣの粒成長を抑制する効果はあっても、焼
結中に　ｒｉＮが　「）Ｃと固溶してＴｉＣの強度を向
上させることなく、さらにＴ　ｉ　Ｎの添加含有ｈ１が
増加すると耐摩耗性が劣化するという問題に対して、Ｔ
ｉＣと固溶体を形成しゃすいＺｒ炭化物及び／又はＶ炭
化物の添加と、　ｒｉＣにＴａ炭化物及び／叉はＮｂ炭
化物を固溶させてなる複合炭化物とすることにより、高
い靭性とすぐれた耐摩耗性を可能にしたすぐれた硬質合
金であるけれども、高速切削領域での耐摩耗性はやはり
Ｎ無含有のＴｉＣ基サメすトの方がすぐれており、結局
中速切削から低速切削の領域でしか使用できないという
実用領域の狭さに問題がある。

本発明は、子連のような問題点を解決したもので、具体
的には、Ｚｒ及び／又はＩｌＦと、■とを含イラさせた
こと、炭化チタン及び／又は炭窒化チタンを芯部とし、
芯部を包囲してなる外周部が複合炭窒化物でなる有芯構
造を−Ｌ体にした硬質相を存在させることにより、耐摩
耗性１強度及び高温番こおける耐摩耗性、耐塑性変形性
などの諸特性にすぐれるようにした窒素含有サーメツＩ
・及びその製造方法並びに窒素含イｊ”サーメットの表
面に被膜を被覆してなる被覆窒素含有サーメットの提供
を目的どするものである。

（問題点を解決するための手段）本発明名らは、Ｎ含有゛サーメットの諸性ヤ１を向１−
させて実用領域、特に切削Ｉｌ具材料としての天川領域
の拡大及び長寿命化を目的に検討していた所、第１に、Ｎ含有サーメットにＺｒＣ，１Ｉｒｃ、　ＶＣ
を添加ｊると、硬質相と結合相の両方に固溶し、Ｎ含有
サーメットの？ｔ’：＋温耐塑性変形性を向！−させる
こと、叉７．ｒＣ，１ｌｒｃ、　ＶＣは、結合相よりも
ＴｉｃをＬとする硬質相中に固溶しやすい傾向にあり、
その結束硬質相の高温耐塑性変形性を向ｌ−させること
になる。しかし、硬質相の高温耐塑性変形性が改善され
たとしても、Ｎ含有ザーメットを切削１゜具材料として
用いた場合、］、具刃先温度は高々１００℃程度と見積
られ、このような温度領域では硬質相の耐塑性変形性を
同士させることは、かえって工具の靭性な低ドさせるこ
とになる。何故ならば、結合相は硬質相に比へてはるか
に塑性変形し易く、この結合相と硬質相とのそれぞれの
耐塑性変形性に差がありすぎると、切削の初期段階で結
合相の塑性変形が生じ、硬質相の耐塑性変形性に関係な
く、切削抵抗が増加して欠損してしまうことになる。ま
た、１１００℃程度での合金の変形挙動は、結合相の変
形による所が大きいことから、結合相をより強化する必
装がある。従って、添加したＺｒＣ，１ｌｆｃ、　ＶＣ
は、硬質相中よりも結合相中に多く固溶させた力が合金
の靭性を損わずに高温耐塑性変形を向１−させることが
できるという知見を得たものである。

第２に、Ｎ含有サーメットにＺｒＣ，１Ｉｒｃ、　ＶＣ
をｉｐ、独添加した場合に比べて、ＺｒＣ−ＶＣ，１ｌ
ｒｃ−ＶＣ又はＺｒＣ−１１ｒｃ　−ＶＣと複合添加し
た場合には、その硬質相中への固溶量は苫しく減少し、
その分結合相中へ多く固溶するという知見を得たもので
ある。

第；３に、硬質相がＴ　ｉ　Ｃ又はｒ　ｉ　（Ｃ，ＮＩ
　Ｉｌｌ独の粒子からなる場合は粒子自体の強度が低く
、　ＩＩＣに曲の炭化物が固溶した複合炭化物の粒子か
らなる場合はＩ’／了自体の強度が向４″するけれども
耐摩耗性の低トが生じるのに対し、１１Ｃ又はＴｉ　（
Ｃ，Ｎ）を芯部とし、この芯部を包囲してなる外周部を
Ｔ１と他の金属との複合炭窒化物にすると、芯部の［ｉ
Ｃ又はＴｉ　（Ｃ，Ｎｌが耐摩耗性を向」−させ、外周
部の複合炭窒化物が強度を向１−させるという知見を得
たものである。

これらの第１．第２及び第３の知見に基づいて、本発明
を完成するに至ったものである。

すなわち、本発明の諸特性にすぐれた窒素含有サーメッ
トは、Ｃｏ及び／叉はＮｉ　：　７〜２０ｗｔ％と′１
：３５〜６０ｗｔ％と′「２１及び／又はＮｂ　：　４
〜２５ｗｔ％とＷ及び／又はＭｏ　：　９〜３０ｗ１；
％と７．ｒ及び／又は１１［・０、ｌ〜２ｗｊ％とＶ　
：　０．３〜７ｗｔ％とＮ（窒素）：３〜９．５ｗｔ％
とＣ（炭素）：４〜１２ｗｔ；％と不ｉ’Ｔ避不純物と
からなる窒素含有サーメットであって、該窒素含有サー
メットはＣＯ及び／又は旧を主成分とする結合相と、硬
質相とからなり、該硬質相は芯部が炭化チタン又は炭窒
化チタンでなり、該芯部を包囲してなる外周部が（Ｔｉ
、　Ｍｌ　（Ｃ，Ｎｌ　［（［＋し、Ｍはｌ’ａ、　Ｎ
ｂ、Ｗ、　Ｍｎの中の少な（とも１種、もしくはＴａ、
　Ｎｂ、Ｗ、　Ｍｏの中の少なくとも１種と７、ｒ　　
Ｉｌｌ　　Ｖの中の少なくとも１種とを表わず。コでな
る有芯構造を主体にしたことを特徴とするものである。

本発明の諸特性にすぐれた窒素含有サーメットにおける
結合相は、−トとしてＣＯ又はＮｉ、もしくはＣｏとＮ
ｉとからなるもので、これらに硬質相を形成するだめの
元素１例えば、　Ｗ、　Ｍｏ、　Ｔｉ、　Ｚｒ、　ＩＨ
。

Ｔａ、　Ｎｂ、Ｖの中の少なくとも１種、特にχ「及び
／又は１１「とＶが微稙に固溶している場合が好ましく
、さらに製造工程から微晴の不純物として混在してくる
、例えばＦｅ、　Ｃｒなどが固溶している場合がある１
゜本発明の諸性性にすぐれた窒素含有サーメットにおける
硬質相は、炭化チタン又は炭窒化チタンの芯部な（Ｔｉ
、　Ｍ）　（Ｃ，Ｎ）の複合炭窒化物の外周部で包囲し
てなるイｊ芯構造のものが主体になっており、さらに具
体的に例示すると、炭化チタンの芯部を（Ｆｉ、　Ｍ、
）　ｆｃ、　Ｎ）　　［任１し、ＭｌはＴａ、　Ｎｂ、
　ＷＭｏの中の少なくとも１種と、７．ｒ、　ｌｌｆ、
　Ｖの中の少なくとも１種を表わす５．］の複合炭窒化
物の外周部で包囲してなるイＪ芯１１１４造の第１硬質
相２炭化チタンの芯部を（Ｔｉ、　Ｍ＝）　（Ｃ，Ｎ）
　　［但し、Ｍ２はＴａＮｂ、　Ｗ、　Ｍｏの中の少な
くとも１種を表わｊｌ、］の複合炭窒化物の外周部で包
囲してなる有芯構造の第２硬質相、炭窒化チタンの芯部
な（Ｔｉ、　Ｌｌ　（Ｃ，Ｎｌの複合炭窒化物の外周部で
包囲し℃なる有芯構造の第３３硬質相、炭窒化チタンの
芯部を（Ｔｉ、　Ｍ２）　ｆｃ、　Ｎ）の複合炭窒化物
の外周部で包囲してなるイ１芯構造の第４硬質相、窒化
チタンの芯部な炭窒化チタンの外周部で包囲してなるイ
Ｊ芯構造の第５硬質相、他に有芯構造でない窒化チタン
ｌｉ独の第６硬質相、（Ｔｉ、　Ｍ、）　（Ｃ，Ｎ）の
＋ｉ１独の第７硬質相、（Ｔｉ、　Ｍ２１　ｆｃ、　Ｎ
）の甲独の第８硬質相を挙げることができる９、これら
の硬質相の内、第１硬質相〜第４硬質相のイｒ芯構造の
ものが硬質相全体の５０％以十含イＩしており、この有
芯構造の硬質相が硬質相全体の９０％以Ｉ゛含有してい
ると、特に耐摩耗性９強度及び高温耐塑性変形ｆ１など
の合金の諸１．１性がすぐれるので好ましいことである
１、これらの硬質相が焼結体中に（ｊ存するときの形態
としては、第１の硬質相からなる場合、第１の硬質相と
第２〜第８の硬質相の中の少なくともＩＮ！とからなる
場合、第３の硬質相からなる場合、又は第３の硬質相と
第２．第４〜第８の硬質相の中の少なくとも１種とから
なる場合がある。

本発明の諸性性にすぐれた窒素含イ″ｊサーメットにお
ける組成成分の内、ＣＯ及び／又Ｎｉが７ｗｔ％未満に
なると靭性の劣化が著しく、逆に２０ｗシ％を超えて多
くなると耐摩耗性の低下が苫しくなるために、Ｃｏ及び
／又Ｎｉは７ｗｔ％〜２０ｗｔ％と定めたものである。

その他の組成成分の内、１１は一１Ｅとして有芯構造の
芯部と外周部を形成し、１１が３５Ｗ］％未満になると
芯部の減少により耐摩耗性の低ドが著しくなり、逆にｒ
ｉが６０ｗシ％を超えて多くなると、他の成分含有窄が
相対的に少なくなるために籾層の劣化が著しくなるのと
、Ｚｒ及び／叉はＩＩＦと■とが外周部へ固溶し、結合
相への固溶が減少するという、Ｚｒ及び／又は１１［と
■との複合添加の効果が弱くな−）て、高温−・１塑ｆ
１変形性も劣化することから、Ｔｉは３５〜６０ｗｔ％
と定めたものである。「２】及び／又は旧〕とＷ及び／
又はＭ（＋とは、イＪ′芯構造の硬質相の外周部を形成
して、靭性の向１″に寄Ｉｊシ、特に「ａ及び／又はＮ
ｂは高温での強度を高め、Ｗ及び／叉はＮｂは結合相と
の濡れ性を高めることにより強度の同士に寄りしている
もので、前者が４ｗ１１％未満及び後者が９ｗｔ、％未
満になると、強度の劣化が著しく、逆に１１１Ｉ者が２
５ｗｔ、％を超えて多くなる場合及び後者が３０ｗシ％
を超えて多くなる場合は、相対的に゛「ｉの含有ｉｊ１
が減少して耐摩耗性の低十が河しくなることから、「ａ
及び／又はＮｂは４〜２５ｗ１．％、Ｗ及び／叉はＭ（
］は９９〜３０ｗｔと定めたものである。Ｚｒ及び／又
はＩＨと、■との共イｆにより、これらは外周部と結合
相との両者に固溶し、しかも従来よりも多く結合相に固
溶することに」：す、高渇耐塑ｆ１変形性、高温強度及
び耐摩耗性の向］゛−に寄与しているもので、Ｚｒ及び
／又は１１［が０ｗｔ％未満及びＶが０３％未満になる
とその効果が極端に弱くなり、逆にＺｒ及び／又は１１
［が２ｗｔ％を超えて多くなる場合及び■が７ｗｔ％を
超えて多くなる場合は、焼結性が低ドし、緻密な焼結体
にするのが困ガＬになり、その結果強度も低下する傾向
になることから、Ｚｒ及び／又はＩＩ　ｆは０．１　〜
２ｗｔ％、■は０．３〜７ｗｔ％と定めたものである。

また、Ｎ宿は３ｗｔ％以下では耐摩耗性を低ドさせるの
みで、焼結体の靭性に対する効果は見られず、９．５ｗ
ｔ％以ｌでは、充分に緻密な焼結体が１４ｐられ難いこ
とから、Ｎ含有用は３〜９．５　ｗｔ％と定めたもので
ある。

本発明の諸性性にすぐれた窒素含有サーメットにおける
不可避不純物は、：１１発物質として含イ］しているも
のと、製造−■−程に混入してくるものとがある。この
内、（１」発物質の混合粉砕時に混入する、例えば！・
ｃ、　Ｍｎ、　Ｃｒなとは、従来の製造工程からの混人
州は１／ｒ容範囲内であり、他に出発物質と製造上程の
両刃に係わって、焼結体中に残存する不可避不純物とし
て酸素がある。この焼結体中に残存−４る酸素用は、特
に０．７　ＷＬ％以下にすることが好ましいことである
。

本発明の諸特性にすぐれた窒素含有サーメットは、従来
から（ｉわれている粉末冶金法でもって作製することが
できるけれども、焼結体中に有芯構造の硬質相を存在さ
せるのが容易なことと、焼結体中の脱窒が防＋ｌ゛でき
、しかも含イー１窒素１けと硬質相の形態の制御が容易
であることから、ド記の方法で１１うのが好ましいこと
である。

すなわち、本発明の諸特性にすぐれた窒素含有リ−メ・
ソ１−の製造方法は、Ｃｏ及び／又はＮｉの粉末と周期
律表４ａ、　５ａ、　６ａ族の金属の炭化物粉末、窒化
物粉末及びこれらの相互同溶体粉末の中の少なくとち１
秤とを用いて、配合、混合、乾燥、成形及び焼結Ｉ゛稈
を紅て窒素含有サーメットを得る製造カメ去であって、
該焼結工程は１３５０℃までの７１’　ｆａｎを真空中
で行い、１３５０℃でＩ　Ｌｏｒｒの窒素雰囲気とし、
１３５０℃から焼結保持温度までを’；＃１ｊＡと共に
窒素分ＬＬを漸増し、詠焼結保持温度では５　Ｌｏｒｒ
の窒素雰囲気にすることを特徴とする製造）Ｊ法である
。

本発明の諸特性にすぐれた窒素含有ザ〜メットの製造方
法におけるＣＯ及び／又はＮｉの粉末と、周期律表４ａ
、５ａ、６ａ族の金属の炭化物粉末、窒化物粉及びこれ
らの相互同溶体粉末の出発物質は、できるだけ均一で微
細粒の粉末を用いるのが好ましく、例えば串均粒径５μ
ｍ以ド、好ましくはｉ、Ｉε均粒径３μｍ以下の粉末が
好ましいものである。また、本発明の諸特性にすぐれた
窒素含有サーメットの製造方法における配合、混合、乾
燥、成形の各１１程は、従来の粉末冶金の方法で行われ
ているそれぞれの方法を使用することができるものであ
る。この本発明の諸特性にすぐれた窒素含有サーメット
の製造方法における真空中とは、例えば１０−’Ｌｏｒ
ｒ　−ＩＱ−’Ｌｏｒｒであればよく、焼結保持温度と
は収縮が完ｒする、例えば１４５０℃〜１５５０℃で、
１にの温度の状態で３０〜９０分保持完ｒすることである。

この本発明の諸特性にすぐれた窒素含有サーメットを基
材とし、この基材の表面に、例えば従来から行われてい
るような物理蒸着法（ＰＶＤ法）や化学蒸着法ｆＣＶＤ
法）でもって、この基材よりも硬さの高い硬質膜、具体
的には、例えば周期律表４ａｂａ、ｆｉａ族の金属の炭
化物、窒化物、炭酸化物、窒酸化物及びこれらの相ＬＩ
、固溶体並びに窒化ケイ素、炭化ケイ素、酸化アルミニ
ウノ＼、窒化アルミ：−ラム、酸窒化アルミニウノ１．
　、、ＪＬ方品窒化ホウ素、ダルイヤ干ントの中の少な
くとも１種のｔｉｔ層又は多Φ層でなる被膜を被覆する
ことにより、被覆窒素含イｊサーメットとすると耐摩耗
性が一層すぐれることから好ましいことである。

この本発明の被覆窒素含有サーメットは、１）１１述の
製造ツノ法における焼結法保持温度での焼結が完ｒした
後に、さらに高窒素圧力の雰囲気状態で定時間保持して
窒化膜でなる被膜を基材表面に形成させると、■−稈が
簡略化できること、硬質膜と基材との界面に不純物の影
響がなくなること、及びＣＶＤ法やＩ’ＶＤ法のための
設備の必要がないことから好ましいことである。この被
覆窒素含有ザーメッｌ−における被膜の厚さは、被膜の
材質、用途及び形状により選定する必要があり、大体０
１〜１０μｍ厚さが実用的で、耐衝撃性を小点にすると
きには０１〜５μｍ厚さ、耐摩耗性を小点にするときに
は３〜ｌＪｔｍ厚さにすることが好ましいことである。

（作用）本発明の諸特性にすぐれた窒素含有サーメットは、イｊ
芯構造の芯部を構成している炭化チタン又は炭窒化チタ
ンが耐摩耗性を向１′させる作用をし、有芯構造の外周
部を構成している（　Ｔｉ、　Ｍ）　（Ｃ，Ｎ）の複合炭窒化物が強度を
向上させる作用をし、Ｚｒ及び／又は１１Ｆと、■との
複合作用により高温耐塑性変形性を向上、させているも
のである。また、イ１芯構造の外周部に存在するＴａ及
び／又はＮｂは、高温での強度を向上させる作用をし、
Ｗ及び／又はＭｏは、結合相との濡れ性を高めるのと硬
質相の均一微細化の促進作用をしているものである。

（実施例）実施例１市販のｔｉｃ、　Ｔｉ（Ｃ，Ｎ）、　ＴｉＮ、　ＷＣ，
Ｍｏ２Ｃ，１’ａＣＮｂＣ，ＺｒＣ，１ｌｆｃ、　ＶＣ
，（Ｔｉ、　Ｎｉ））Ｃ（Ｔｉ　：　Ｎｂ＝　９　：１
１、Ｎｉ、　Ｃｏの各粉末（平均粒径は、１．０〜３　
ｇ　ｍの粉末）を出発物質とし、これらの出発物質を用
いて第１表の組成に配合し、この配合粉末を湿式ボール
ミルにて混合粉砕し、パラフィン添加、乾燥、プレス成
形及びパラフィンの揮散後、真空中で１３５０℃まで冒
温し、１３５０℃でＩ　Ｌｏｒｒの窒素雰囲気とし、１
３５０℃〜１５００℃までの昇温に伴って窒素分圧を漸
増させて、１５００℃の焼結保持温度で１時間保持して
本発明品１〜５及び比較品１〜５を得た。

さらに、比較として１−述のパラフィンの揮散までは本
発明品と同様にし、焼結工程を真空中で１５００℃、１
時間保持にて比較品６を得た。

こうして得た本発明品１〜５及び比較品１〜６の焼結体
組成成分及び走査型型ｒ顕微鏡と光″ｌ゛顕微鏡で調べ
た硬質相の形態を第２表に示した。また、第２表のそれ
ぞれの試料をビッカース硬度＋７１でもって、硬さ及び
破壊靭性値を求め、さらに抗折力を測定して、第３表に
示した。

次に、第３表に示したそれぞれの試料を用いて、下ｒｉ
ｄ　（Ａｌ　、　（Ｂ）及び（Ｃ）の切削試験を行い、
その結果を第３表に併記した。

（Ａ）連続旋削試験（耐逃げ面摩耗性試験）被削材　　
　５４８Ｃ切削速度　　２５０　　ｍ／ｍｉｎ送り　　　　　０．３　　ｍｍ／ｒｅｖ切込み）警１　
　１．５　　ｍｍチップ形状　５ＰＧＮ　１２０３０８（ホーニング０．１Ｘ−３０°）評価　　　　５　ｍｉｎ切削後の゛ト均逃げ面摩耗に測
定（Ｂｌ　断続旋削試験（耐欠損性試験）被削材　　　３
４８Ｃ（４本スロット入り）切削速度　　１００　　ｍ
／ｍｉｎ０．２　　　ｍｍ／ｒｅｖ切込み升−１，５ｍｍチップ形状　５ＰＧＮ　＋２０３０８（ホーニング０．１Ｘ−３０°）欠損又はチッピングまでの衝撃回数（４回の゛Ｉ死均）（耐塑性変形性試験）ＳＮＣＭ４３９８０　　ｍ／ｍ１ｎ０．３９　ｍｍ／ｒｅｖ１．５　　　ｍｍ５ＰＧＮ　１２０３０８（ホーニング０．１Ｘ−３０°）５分切削後の逃げ面側刃先変形ｈ１測定送り評価評価（Ｃ１連続旋削試験被削材切削速度送り切込み量チップ形状以Ｆ余白実施例２実施例１で作製した本発明品１〜５の配合から１５００
°０までの製造条件を実施例１とほぼ同様にし、１５０
０℃で２０Ｌｏｒｒの窒素雰囲気とし、１５００℃で１
時間保持後、５０℃／ｍｉｎの速度で冷却して、実施例
１の本発明品１〜５の配合組成のものをそれぞれ本発明
品６〜１０として得た３、こうして得た、本発明品６〜
１０の表面部を走査型電子顕微鏡及びＸ線解析により調
へた所、本発明品６〜１０のそれぞれの表面１■には約
１〜１．３ｇｍのＴｉＮ被膜が形成されていた。

これらの本発明品６〜１０を用いて、実施例１で行った
（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）の切削訊験を行って、その結
果を第４表に示した。

以１・余白（発明の効果）以」−の実施例から明らかな如く、本発明から外れた比
１咬品１，４は、硬さ及び１１００℃ての抗拓力が低く
、耐摩耗性及び耐変形性が劣る傾向にあり、本発明から
外れた比較品２．３は、破壊靭ヤ１値及び室？ｉ１！で
の抗折力が低く、耐衝撃性が劣る傾向にあり、従来のＮ
含有サーメットである比較品５．６は、硬さ、室温での
抗折力及び１１００℃での抗折力が低く、耐摩耗性及び
耐変形性が劣る傾向にあるのに対して、本発明の諸特性
にすぐれた窒素含有サーメットは、硬さ、破壊靭性値、
室温での抗折力及び１１００℃での抗折力がバランスよ
く高い傾向にあり、しかもこれらの比較品に比べて、耐
摩耗性、耐変形性及び耐衝撃性が河しくすぐれていると
いう効果がある。

また、本発明の諸特性にすぐれた窒素含有ザメットの製
造方法は、従来から難焼結性で緻密な焼結体が得られ難
いとされていた窒素含有發の多いサーメットにおいても
脱窒することなく、緻密な焼結体にすることができると
いう効果がある。

さらに、本発明の被覆窒素含有ザメットは、本発明の諸性ｆ［にすぐれた窒素含有サーメトと路間′Ｓの耐変形・１ス１及び耐衝撃性をイ１しながら
、耐

Claims

【特許請求の範囲】

（１）Ｃｏ及び／又はＮｉ：７〜２０ｗｔ％とＴｉ：３
５〜６０ｗｔ％とＴａ及び／又はＮｂ：４〜２５ｗｔ％
とＷ及び／又はＭｏ：９〜３０ｗｔ％とＺｒ及び／又は
Ｈｆ：０．１〜２ｗｔ％とＶ：０．３〜７ｗｔ％とＮ（
窒素）：３〜９．５ｗｔ％とＣ（炭素）：４〜１２ｗｔ
％と不可避不純物とからなる窒素含有サーメットであっ
て、該窒素含有サーメットはＣｏ及び／又はＮｉを主成
分とする結合相と、硬質相とからなり、該硬質相は芯部
が炭化チタン又は炭窒化チタンでなり、該芯部を包囲し
てなる外周部が（Ｔｉ、Ｍ）（Ｃ、Ｎ）［但し、ＭはＴ
ａ、Ｎｂ、Ｗ、Ｍｏの中の少なくとも１種、もしくはＴ
ａ、Ｎｂ、Ｗ、Ｍｏの中の少なくとも１種とＺｒ、Ｈｆ
、Ｖの中の少なくとも１種とを表わす。］でなる有志構
造を主体にしたことを特徴とする諸特性にすぐれた窒素
含有サーメット。
（２）Ｃｏ及び／又はＮｉの粉末と周期律表４ａ、５ａ
、６ａ族の金属の炭化物粉末、窒化物粉末及びこれらの
相互固溶体粉末の中の少なくとも１種とを用いて、配合
、混合、乾燥、成形及び焼結工程を経て窒素含有サーメ
ットを得る製造方法において、該焼結工程は１３５０℃
までの昇温を真空中で行い、１３５０℃で１ｔｏｒｒの
窒素雰囲気とし、１３５０℃から焼結保持温度までを昇
温と共に窒素分圧を漸増し、該焼結保持温度では５ｔｏ
ｒｒの窒素雰囲気であり、該窒素含有サーメットはＣｏ
及び／又はＮｉ：７〜２０ｗｔ％とＴｉ：３５〜６０ｗ
ｔ％とＴａ及び／又はＮｂ：４〜２５ｗｔ％とＷ及び／
又はＭｏ：９〜３０ｗｔ％とＺｒ及び／又はＨｆ：０．
１〜２ｗｔ％とＶ：０．３〜７ｗｔ％とＮ（窒素）：３
〜９．５ｗｔ％とＣ（炭素）：４〜１２ｗｔ％と不可避
不純物とからなり、かつ該窒素含有サーメットはＣｏ及
び／又はＮｉを主成分とする結合相と、硬質相とからな
り、該硬質相は芯部が炭化チタン及び／又は炭窒化チタ
ンでなり、該芯部を包囲してなる外周部が（Ｔｉ、Ｍ）
（Ｃ、Ｎ）［但し、ＭはＴａ、Ｎｂ、Ｗ、Ｍｏの中の少
なくとも１種、もしくはＴａ、Ｎｂ、Ｗ、Ｍｏの中の少
なくとも１種とＺｒ、Ｈｒ、Ｖの中の少なくとも１種と
を表わす。］でなる有芯構造を主体にしたものであるこ
とを特徴とする諸特性にすぐれた窒素含有サーメットの
製造方法。
（３）特許請求の範囲第１項記載の諸特性にすぐれた窒
素含有サーメットを基材とし、該基材の表面に被膜を被
覆してなることを特徴とする被覆窒素含有サーメット。