JPH0271904A - 耐欠損性のすぐれた炭化タングステン基超硬合金製切削工具 - Google Patents

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、すぐれた耐欠損性を有し、特に高重切削や
、高送り切削および高切込み切削などの苛酷な条件下で
の断続切削やフライス切削などに用いた場合に、すぐれ
た切削性能を発揮する炭化タングステン（以下ＷＣで示
す）超超硬合金製切削工具に関するものである。

〔従来の技術〕

一般に、鋼や鋳鉄などの断続切削やフライス切削などに
、 結合相形成成分としてＣｏ、Ｎｉ、およびＦｅ（鉄族金
属）のうちの１種以上：１０〜２５％、を含有し、さら
に必要に応じて、 分散相形成成分として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の炭化物、窒化物、および炭窒
化物を除く、以下これら全体を（Ｔｉ　、Ｔａ、Ｎｂ、
Ｗ）Ｃ−Ｎで示す）のうちの１鍾以上：４〜２５％、 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（以上重量％、以下％は！ｌ
１１量９６を示す）を有するＷＣＣ超超硬合金構成され
た切削工具、 が用いられている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、近年の切削工程の省力化および高速化に対する
要求は厳しく、これに伴って高速切削や、高送りおよび
高切込みなどの重切削を余儀無くされる傾向にあるが、
上記の従来ＷＣＣ超超硬合金製切削工具用いて断続切削
やフライス切削を、高速切削や重切削などの苛酷な条件
で行なった場合、耐欠損性不足が原因で切刃に欠損やチ
ッピングが発生し、この結果摩耗が促進されるようにな
ることから、比較的短時間で使用寿命に至るのが現状で
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ＷＣＣ超超硬合金製切削工具着目し、これに耐欠損
性を付与すべく研究を行なった結果、上記の従来ＷＣＣ
超超硬合金、Ｔｉの炭化物、窒化物、および炭窒化物（
以下、それぞれＴｉｃ。

ＴｉＮ、およびＴｉＣＮで示し、これら全体をＴｉＣ−
Ｎで示す）のうちの１種末たは２種以上からなるボイス
力を、合金全体に占める割合で５〜４０％含有させると
、すぐれた耐欠損性をもつようになり、したがってこの
結果のＷＣＣ超超硬合金構成された切削工具は、断続切
削やフライス切削を、高速切削や重切削などの苛酷な条
件下で行なっても、切刃に欠損やチッピングの発生がな
くなり、すぐれた耐摩耗性を長期に亘って発揮するとい
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Ｃｏ、Ｎｉ、およびＦｅ（以下鉄
族金属という）のうちの１種または２種以上：５〜２０
％、 を含有し、さらに必要に応じて、 分散相形成成分として（Ｔｉ　、Ｔａ　、Ｎｂ　、Ｗ）
Ｃ−Ｎのうちの１種または２種以上：０．５〜３０％、
を含有し、残りが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するＷＣＣ超超硬合金、 同じく分散相形成成分としてＴｉＣ−Ｎのうちの１種ま
たは２種以上からなるホイスカを、合金全体に占める割
合で５〜４０９６含有させてなるＷＣＣ超超硬合金構成
された、すぐれた耐欠損性を有するＷＣＣ超超硬合金製
切削工具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、これを構成する
ＷＣＣ超超硬合金成分組成を上記の通りに限定した理由
を説明する。

（ａ）鉄族金属 これらの成分には、分散相と強固に結合し、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２０％を越えると硬さ低下が著しく、耐摩耗性が低下
するようになることから、その含有量を５〜２０％と定
めた。

（ｂ）　　（Ｔｉ　、Ｔａ、Ｎｂ、Ｗ）Ｃ−Ｎこれらの
成分には、合金の硬さを高めて、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れるが、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３０９６を超人ると靭性が低ドし
、耐欠損性が損なわれるようになることから、その含有
量を０．５〜３０％と定めた。

（ｃ）　ＴｉＣ−Ｎホイスカ これらの成分には、上記の通り耐欠損性を飛躍的に向上
させる作用があるが、その含有量が５％未満では所望の
すぐれた耐欠損性を確保することができず、一方その含
有量が４０％を越えると素地中に均一に分散分布させる
ことが困難になり、局部的材質ムラが生ずるようになる
ことから、その含有量を５〜４０％と定めた。

〔実　施　例〕

つぎに、この発明のＷＣＣ超超硬合金製切削工具実施例
により具体的に説明する。

原料粉末として、いずれも１〜５，５節の範囲内の１ろ
均粒径を有するＷＣ粉末、各種の（Ｔｉ。

Ｔａ、Ｎｂ、Ｗ）Ｃ−Ｎ粉末、Ｃｏ粉末、Ｎｌ粉末、お
よびＦｅ粉末を用意し、さらにｌＯ〜１００の範囲内の
アスペクト比（長さ／′径）を有するＴｉＣホイスカ、
ＴｉＮホイスカ、およびＴｉＣＮボイス力を用意し、こ
れら原料をそれぞれ第１表に示される配合組成に配合し
、ボイス力を除く原料粉末をボールミルにて７２時時間
式混合し、ついでこれにホイスカを加えて軽く混合し、
乾燥した後、１Ｏｔｏｎ／ｃｊの圧力で圧粉体にプレス
成形し、この圧粉体に、Ｉ　Ｘ　ＩＯ’ｔｏｒｒの真空
中、温度：　１３８０〜１４００℃の条件で真空焼結、
または温度：　１３８０−１４００℃、圧カニ２００ｋ
ｇ／ｅ−の条件でのホットプレスを施し、研磨してＳ　
Ｐ　Ｐ　４２２の形状をもった本発明ＷＣＣ超超硬合金
製スローアウェイチップ以下本発明超硬チップという）
１〜１５、およびホイスカの含有がない従来ＷＣＣ超超
硬合金製スローアウェイチップ以下従来超硬チップとい
う）１〜１５をそれぞれ製造した。

つぎに、この結果得られた各種の超硬チップについて、 被削材：　Ｓ　Ｎ　ＣＭ４３９（硬さ：　ＨＢ２５０）
の旬月、切削速度：　ｌｌ０ｒｎ　／ｌｌｎ　ｓ送　　
　リ：　０．４　ｍｍ／　ｒｅｖ、、切込み：２報〜 の条件で鋼の高送り乾式断続切削試験を行ない、逃げ面
摩耗幅が０．３關に至るまでの切削時間を測定すると共
に、切刃状況を観察した。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、本発明超硬チップ１〜１５
は、いずれもホイスカの含有によってすぐれた耐欠損性
を有するようになるので、苛酷な条件下での断続切削で
もすぐれた耐摩耗性を示すのに対して、従来超硬チップ
１〜１５は、いずれも耐欠損性不足が原因で、切刃に欠
損やチッピングが発生し、短かい使用寿命しか示さない
ことが明らかである。

上述のように、この発明のＷＣＣ超超硬合金製切削工具
、すぐれた耐欠損性を有するので、断続切削やフライス
切削を、高速切削や、高送りおよび高切込みなどの重切
削条件で行なっても切刃に欠（ｉやチッピングの発生が
なく、すぐれた耐摩耗性を示し、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。

出 代 願人： 三菱金属株式会社 理人：富 外１名

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）結合相形成成分としてＣｏ、Ｎｉ、およびＦｅの
   うちの１種または２種以上：５〜２０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する炭化タングステン基超
   硬合金に、 同じく分散相形成成分としてＴｉの炭化物、窒化物、お
   よび炭窒化物のうちの１種または２種からなるホイスカ
   を、合金全体に占める割合で５〜４０重量％含有させて
   なる炭化タングステン基超硬合金で構成したことを特徴
   とする耐欠損性のすぐれた炭化タングステン基超硬合金
   製切削工具。
2. （２）結合相形成成分としてＣｏ、Ｎｉ、およびＦｅの
   うちの１種または２種以上：５〜２０重量％、を含有し
   、さらに、 分散相形成成分として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の炭化物、窒化物、および炭窒
   化物は除く）のうちの１種または２種以上：０．５〜３
   ０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する炭化タングス
   テン基超硬合金に、 同じく分散相形成成分としてＴｉの炭化物、窒化物、お
   よび炭窒化物のうちの１種または２種からなるホイスカ
   を、合金全体に占める割合で５〜４０重量％含有させて
   なる炭化タングステン基超硬合金で構成したことを特徴
   とする耐欠損性のすぐれた炭化タングステン基超硬合金
   製切削工具。