JPH0276606A - 炭窒化チタン基サーメット製切削工具 - Google Patents
炭窒化チタン基サーメット製切削工具Info
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- JPH0276606A JPH0276606A JP22607588A JP22607588A JPH0276606A JP H0276606 A JPH0276606 A JP H0276606A JP 22607588 A JP22607588 A JP 22607588A JP 22607588 A JP22607588 A JP 22607588A JP H0276606 A JPH0276606 A JP H0276606A
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- Japan
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- hard
- cutting
- cermet
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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、すぐれた耐摩耗性を有し、特に高速切削や
、高送りおよび高切込み切削などの重切削に用いた場合
にすぐれた切削性′能を長期に亘って発揮する炭窒化チ
タン(以下T1CNで示す)基サーメット製切削工具に
関するものである。
、高送りおよび高切込み切削などの重切削に用いた場合
にすぐれた切削性′能を長期に亘って発揮する炭窒化チ
タン(以下T1CNで示す)基サーメット製切削工具に
関するものである。
従来、一般に、鋼などの切削に、
結合相形成成分としてCoおよびNiのうちの1種また
は2種=5〜30%、 硬質相形成成分として周期律表の4a、5a。
は2種=5〜30%、 硬質相形成成分として周期律表の4a、5a。
および6a族金属の炭化物、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、T1CN、
並びに6a族金属の窒化物および炭窒化物を除くととも
に、これら全体を(M)C−Nで示す)のうちの1種ま
たは2種以上:0.1〜3596、 を含有し、残りが同じく硬質相形成成分としてのT1C
Nと不可避不純物からなる組成(以上f1%、以下%は
mtc%を示す)を有し、かつ、硬質相が、2重相構造
(有芯構造)組織、または2王相構造と単相構造の混合
組織を有するT1CN基サーメットで製造された切削工
具、が用いられている。
並びにこれらの2種以上の固溶体(ただし、T1CN、
並びに6a族金属の窒化物および炭窒化物を除くととも
に、これら全体を(M)C−Nで示す)のうちの1種ま
たは2種以上:0.1〜3596、 を含有し、残りが同じく硬質相形成成分としてのT1C
Nと不可避不純物からなる組成(以上f1%、以下%は
mtc%を示す)を有し、かつ、硬質相が、2重相構造
(有芯構造)組織、または2王相構造と単相構造の混合
組織を有するT1CN基サーメットで製造された切削工
具、が用いられている。
一方、近年の切削加工能率の高能率化に伴い、高速切削
や高送り切削が適用される傾向にあるが、上記の従来T
1CN基サーメット製切削工具においては、すぐれた靭
性をもつものの、耐摩耗性が不十分であるために、高速
切削や高送り切削に用いた場合には、比較的短時間で使
用寿命に至るのが現状である。
や高送り切削が適用される傾向にあるが、上記の従来T
1CN基サーメット製切削工具においては、すぐれた靭
性をもつものの、耐摩耗性が不十分であるために、高速
切削や高送り切削に用いた場合には、比較的短時間で使
用寿命に至るのが現状である。
そこで、本発明者等は、上述のような観点から、上記の
従来T1CN基サーメット製切削工具に着目し、これの
もつすぐれた靭性を損なうことなく、耐摩耗性を向上せ
しめるべく研究を行なった結果、従来T1CN基サーメ
ット製切削工具の製造において、その焼結に際しては、
主成分であるT1CNや他の合金成分である窒化物およ
び炭窒化物が分解して脱窒しないようにするために、少
なくとも脱窒開始温度から焼結温度までの昇温過程、焼
結温度保持過程、および冷却過程を窒素雰囲気としてい
たが、これを、常温から脱窒開始温度越え〜液相出現温
度未満の範囲内の所定温度までの昇温過程を、真空など
の脱窒雰囲気またはCO2ガス含有の脱炭雰囲気とし、
続いての残りの焼結温度までの昇温過程、焼結温度保持
過程、および冷却過程を同じく窒素雰囲気とすると、焼
結後のT1CN基サーメットの表面部には、単相構造の
硬質相と結合相からなる表面層が形成されるようになり
、この表面層は、2重相構造、または2重相構造と単相
構造の混合組織を有する硬質 ・相と結合相からなる靭
性のすぐれたサーメット内部に比して著しく硬質で、し
たがってこれを高速切削や高送り切削に用いた場合にす
ぐれた切削性能を長期に亘って発揮するようになるとい
う知見を得たのである。
従来T1CN基サーメット製切削工具に着目し、これの
もつすぐれた靭性を損なうことなく、耐摩耗性を向上せ
しめるべく研究を行なった結果、従来T1CN基サーメ
ット製切削工具の製造において、その焼結に際しては、
主成分であるT1CNや他の合金成分である窒化物およ
び炭窒化物が分解して脱窒しないようにするために、少
なくとも脱窒開始温度から焼結温度までの昇温過程、焼
結温度保持過程、および冷却過程を窒素雰囲気としてい
たが、これを、常温から脱窒開始温度越え〜液相出現温
度未満の範囲内の所定温度までの昇温過程を、真空など
の脱窒雰囲気またはCO2ガス含有の脱炭雰囲気とし、
続いての残りの焼結温度までの昇温過程、焼結温度保持
過程、および冷却過程を同じく窒素雰囲気とすると、焼
結後のT1CN基サーメットの表面部には、単相構造の
硬質相と結合相からなる表面層が形成されるようになり
、この表面層は、2重相構造、または2重相構造と単相
構造の混合組織を有する硬質 ・相と結合相からなる靭
性のすぐれたサーメット内部に比して著しく硬質で、し
たがってこれを高速切削や高送り切削に用いた場合にす
ぐれた切削性能を長期に亘って発揮するようになるとい
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CoおよびNiのうちの1種また
は2種:5〜30%、 硬質相形成成分としての(M)C−Nのうちの1種また
は2種以上:0.1〜35%、を含有し、残りが同じく
硬質相形成成分としてのTfCNと不可避不純物からな
る組成を有し、かつ硬質相が、2重相構造(有芯構造)
組織、または2重相構造と単相構造の混合組織を有する
T1CN基サーメット製切削工具の表面部に、単相構造
の硬質相と結合相からなる表面硬質層を1〜IO−の平
均層厚で形成してなる耐摩耗性のすぐれたT1CN基サ
ーメット製切削工具に特徴を有するものである。
て、 結合相形成成分としてCoおよびNiのうちの1種また
は2種:5〜30%、 硬質相形成成分としての(M)C−Nのうちの1種また
は2種以上:0.1〜35%、を含有し、残りが同じく
硬質相形成成分としてのTfCNと不可避不純物からな
る組成を有し、かつ硬質相が、2重相構造(有芯構造)
組織、または2重相構造と単相構造の混合組織を有する
T1CN基サーメット製切削工具の表面部に、単相構造
の硬質相と結合相からなる表面硬質層を1〜IO−の平
均層厚で形成してなる耐摩耗性のすぐれたT1CN基サ
ーメット製切削工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、T1CN基サー
メットの成分組成および表面硬質層の平均層厚を上記の
通りに限定した理由を説明する。
メットの成分組成および表面硬質層の平均層厚を上記の
通りに限定した理由を説明する。
(a) CoおよびNiの含有量
これらの成分には、分散する硬質相と強固に結合し、か
つ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30%を越えると耐摩耗性が低下するようになるこ
とから、その含有量を5〜30%と定めた。
つ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30%を越えると耐摩耗性が低下するようになるこ
とから、その含有量を5〜30%と定めた。
(b) (M)C−Nの含有量
これらの成分には、焼結性を向上させ、かつ強度を向上
させる作用があるが、その含有量が0.1%未満では前
記作用に所望の効果が得られず、−方その含有量が35
%を越えると耐摩耗性が低下するようになることから、
その含有量を0.1〜35%と定めた。
させる作用があるが、その含有量が0.1%未満では前
記作用に所望の効果が得られず、−方その含有量が35
%を越えると耐摩耗性が低下するようになることから、
その含有量を0.1〜35%と定めた。
(e) 表面硬質層の平均層厚
表面硬質層は、内部がロックウェル硬さAスケール(H
RA):90〜92をもつのに対して、これより高いH
RA : 92〜93.5を有し、硬質で、耐摩耗性の
すぐれたものであるが、その平均層厚が1μs未満では
所望の耐摩耗性を確保することができず、一方その平均
層厚が10虜を越えると、靭性が低下するようになるこ
とから、その平均層厚を1〜lO虜と定めた。
RA):90〜92をもつのに対して、これより高いH
RA : 92〜93.5を有し、硬質で、耐摩耗性の
すぐれたものであるが、その平均層厚が1μs未満では
所望の耐摩耗性を確保することができず、一方その平均
層厚が10虜を越えると、靭性が低下するようになるこ
とから、その平均層厚を1〜lO虜と定めた。
また、表面硬質層は、上記の通り焼結雰囲気を調整する
ことによって形成することができるが、その層厚は、配
合組成の全N/CN比、焼結雰囲気の昇温過程における
窒素雰囲気への切換え温度、並びに前記窒素雰囲気にお
けるN2分圧などを制御することによって調整すること
ができる。
ことによって形成することができるが、その層厚は、配
合組成の全N/CN比、焼結雰囲気の昇温過程における
窒素雰囲気への切換え温度、並びに前記窒素雰囲気にお
けるN2分圧などを制御することによって調整すること
ができる。
つぎに、どの発明のT1CN基サーメット製切削工具を
実施例により具体的に説明する。
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1〜1.5unの範囲内の所
定の平均粒径を6するT1CN粉末、各種の(M)C−
N粉末、Co粉末、およびNl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時間湿式混合し、乾燥した後、SN
MG432の規格形状にプレス成形し、ついで、 常温から1100℃までの昇温過程: 1o−2tor
rの真空雰囲気、 1100℃から1350℃までの昇温過程: 10Lo
rrのCO2雰囲気、 1350℃から1420〜1500℃の範囲内の所定の
焼結温度までの昇温過程、前記焼結温度に1時間の保持
過程、および前記焼結温度から常温までの冷却過程:
10torrのN2雰囲気、 とした条件で焼結することにより配合組成と実質的に同
じ組成をもち、かつ表面硬質層ををする本発明T1CN
基サーメット製切削チップ(以下本発明サーメットチッ
プという)1〜15をそれぞれ製造した。
定の平均粒径を6するT1CN粉末、各種の(M)C−
N粉末、Co粉末、およびNl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時間湿式混合し、乾燥した後、SN
MG432の規格形状にプレス成形し、ついで、 常温から1100℃までの昇温過程: 1o−2tor
rの真空雰囲気、 1100℃から1350℃までの昇温過程: 10Lo
rrのCO2雰囲気、 1350℃から1420〜1500℃の範囲内の所定の
焼結温度までの昇温過程、前記焼結温度に1時間の保持
過程、および前記焼結温度から常温までの冷却過程:
10torrのN2雰囲気、 とした条件で焼結することにより配合組成と実質的に同
じ組成をもち、かつ表面硬質層ををする本発明T1CN
基サーメット製切削チップ(以下本発明サーメットチッ
プという)1〜15をそれぞれ製造した。
また、比較の目的で、焼結条件を、
常温からtioo℃までの昇温過程: io’torr
の真空雰囲気、 1100℃から1420〜1500℃の範囲内の所定の
焼結温度までの昇温過程、前記焼結温度に1時間の保持
過程、および前記焼結温度から常温までの冷却過程:5
torrのN2雰囲気1 とする以外は同一の条件で、表面硬質層の形成がない従
来T1CN基サーメット製切削チップ(以下従来サーメ
ットチップという)1〜15をそれぞれ製造した。
の真空雰囲気、 1100℃から1420〜1500℃の範囲内の所定の
焼結温度までの昇温過程、前記焼結温度に1時間の保持
過程、および前記焼結温度から常温までの冷却過程:5
torrのN2雰囲気1 とする以外は同一の条件で、表面硬質層の形成がない従
来T1CN基サーメット製切削チップ(以下従来サーメ
ットチップという)1〜15をそれぞれ製造した。
この結果得られた各種のサーメットチップについて、表
面硬質層の平均層厚、表面硬さ、および内部硬さ(いず
れもビッカース硬さ)を4−1定すると共に、耐摩耗性
を評価する目的で、 被削材: J Is−5Cl5−5 C硬さ: HB170)の丸棒、 切削速度: 300m/ sin s 切込み:2m+sq 送 リ: Q 、 3mm/ rev、、切削時間
: 201n 。
面硬質層の平均層厚、表面硬さ、および内部硬さ(いず
れもビッカース硬さ)を4−1定すると共に、耐摩耗性
を評価する目的で、 被削材: J Is−5Cl5−5 C硬さ: HB170)の丸棒、 切削速度: 300m/ sin s 切込み:2m+sq 送 リ: Q 、 3mm/ rev、、切削時間
: 201n 。
の条件での鋼の乾式連続高速切削試験を行ない、切刃の
逃げ面摩耗幅を測定し、また靭性を評価する目的で、 被削材: J Is−3Nl5−3N C硬さ: HB28+))の角材、 切削速度: 150m/a+in 。
逃げ面摩耗幅を測定し、また靭性を評価する目的で、 被削材: J Is−3Nl5−3N C硬さ: HB28+))の角材、 切削速度: 150m/a+in 。
切込み=2關、
送 リ: 0 、3mm/ rev、、切削時間:
5o+Ins の条件での鋼の乾式断続切削試験を行ない、10本の試
験切刃数のうちの欠損発生切刃数を測定した。
5o+Ins の条件での鋼の乾式断続切削試験を行ない、10本の試
験切刃数のうちの欠損発生切刃数を測定した。
これらの結果を第1表に示した。
第1表に示される結果から、いずれのサーメットチップ
もすぐれた靭性を示すが、本発明サーメットチップ1〜
15の方が、表面硬質層の形成によって、これの形成が
ない従来サーメットチップ1〜15に比して、高い表面
硬さを有し、この結果としてすぐれた耐摩耗性を示すこ
とが明らかである。
もすぐれた靭性を示すが、本発明サーメットチップ1〜
15の方が、表面硬質層の形成によって、これの形成が
ない従来サーメットチップ1〜15に比して、高い表面
硬さを有し、この結果としてすぐれた耐摩耗性を示すこ
とが明らかである。
上述のように、この発明のT1CN基サーメット製切削
工具は、表面硬質層の形成によってすぐれた耐摩耗性が
確保でき、一方その内部組織によってすぐれた靭性が確
保されるから、断続切削にすぐれた切削性能を発揮する
ばかりでなく、高速切削や高送り切削に用いてもすぐれ
た耐摩耗性を示し、著しく長い使用寿命を示すなど工業
上有用な特性を有するのである。
工具は、表面硬質層の形成によってすぐれた耐摩耗性が
確保でき、一方その内部組織によってすぐれた靭性が確
保されるから、断続切削にすぐれた切削性能を発揮する
ばかりでなく、高速切削や高送り切削に用いてもすぐれ
た耐摩耗性を示し、著しく長い使用寿命を示すなど工業
上有用な特性を有するのである。
■願人二 三菱金属株式会社
Claims (1)
- (1)結合相形成成分としてCoおよびNiのうちの1
種または2種:5〜30%、 硬質相形成成分として周期律表の4a,5a,および6
a族金属の炭化物、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(ただし炭窒化チタン、並びに
6a族金属の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:0.1〜35%、 を含有し、残りが同じく硬質相形成成分としての炭窒化
チタンと不可避不純物からなる組成(以上重量%)を有
し、 かつ硬質相が、2重相構造(有芯構造)組織、炭窒化チ
タン基サーメット製切削工具において、上記切削工具の
表面部に、単相構造の硬質相と結合相からなる表面硬質
層を1〜10μmの平均層厚で形成してなる耐摩耗性の
すぐれた炭窒化チタン基サーメット製切削工具。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22607588A JPH0276606A (ja) | 1988-09-09 | 1988-09-09 | 炭窒化チタン基サーメット製切削工具 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22607588A JPH0276606A (ja) | 1988-09-09 | 1988-09-09 | 炭窒化チタン基サーメット製切削工具 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0276606A true JPH0276606A (ja) | 1990-03-16 |
| JPH0513762B2 JPH0513762B2 (ja) | 1993-02-23 |
Family
ID=16839423
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22607588A Granted JPH0276606A (ja) | 1988-09-09 | 1988-09-09 | 炭窒化チタン基サーメット製切削工具 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0276606A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000328169A (ja) * | 1999-05-03 | 2000-11-28 | Sandvik Ab | チタン基炭窒化物合金 |
| JP2000336450A (ja) * | 1999-05-03 | 2000-12-05 | Sandvik Ab | チタン基炭窒化物合金 |
| JP2000345275A (ja) * | 1999-05-03 | 2000-12-12 | Sandvik Ab | チタン基炭窒化物合金 |
| JP2014029001A (ja) * | 2012-07-31 | 2014-02-13 | Sumitomo Electric Hardmetal Corp | サーメット、サーメットの製造方法、及び切削工具 |
| WO2014054681A1 (ja) * | 2012-10-02 | 2014-04-10 | 株式会社タンガロイ | サーメット工具 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54139815A (en) * | 1978-04-24 | 1979-10-30 | Mitsubishi Metal Corp | Sintered hard alloy having hardened surface layer |
| JPS54150411A (en) * | 1978-05-19 | 1979-11-26 | Mitsubishi Metal Corp | Tough thermet having soft surface layer |
| JPS62278267A (ja) * | 1986-05-24 | 1987-12-03 | Hitachi Tool Eng Ltd | 表面被覆TiCN系サ−メツト |
-
1988
- 1988-09-09 JP JP22607588A patent/JPH0276606A/ja active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54139815A (en) * | 1978-04-24 | 1979-10-30 | Mitsubishi Metal Corp | Sintered hard alloy having hardened surface layer |
| JPS54150411A (en) * | 1978-05-19 | 1979-11-26 | Mitsubishi Metal Corp | Tough thermet having soft surface layer |
| JPS62278267A (ja) * | 1986-05-24 | 1987-12-03 | Hitachi Tool Eng Ltd | 表面被覆TiCN系サ−メツト |
Cited By (6)
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|---|---|---|---|---|
| JP2000328169A (ja) * | 1999-05-03 | 2000-11-28 | Sandvik Ab | チタン基炭窒化物合金 |
| JP2000336450A (ja) * | 1999-05-03 | 2000-12-05 | Sandvik Ab | チタン基炭窒化物合金 |
| JP2000345275A (ja) * | 1999-05-03 | 2000-12-12 | Sandvik Ab | チタン基炭窒化物合金 |
| JP2014029001A (ja) * | 2012-07-31 | 2014-02-13 | Sumitomo Electric Hardmetal Corp | サーメット、サーメットの製造方法、及び切削工具 |
| WO2014054681A1 (ja) * | 2012-10-02 | 2014-04-10 | 株式会社タンガロイ | サーメット工具 |
| JPWO2014054681A1 (ja) * | 2012-10-02 | 2016-08-25 | 株式会社タンガロイ | サーメット工具 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0513762B2 (ja) | 1993-02-23 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080223 Year of fee payment: 15 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
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|
| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
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