JPH0335041B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0335041B2 JPH0335041B2 JP60146973A JP14697385A JPH0335041B2 JP H0335041 B2 JPH0335041 B2 JP H0335041B2 JP 60146973 A JP60146973 A JP 60146973A JP 14697385 A JP14697385 A JP 14697385A JP H0335041 B2 JPH0335041 B2 JP H0335041B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cutting
- cutting edge
- metal
- composite
- layer
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Cutting Tools, Boring Holders, And Turrets (AREA)
Description
〔産業上の利用分野〕
この発明は、切刃が窒化ほう素（以下BNで示
す）基超高圧焼結材料で構成され、これを支持す
る支持材が炭化タングステン（以下WCで示す）
基超硬合金や、炭化チタン（以下TiCで示す）基
サーメツトなどのサーメツトで構成され、ダイス
鋼や高速度鋼などの高硬度鋼の連続切削は勿論の
こと、フライス切削や端面切削などの断続切削に
用いた場合にもすぐれた切削性能を発揮する複合
切削チツプに関するものである。 〔従来の技術〕 従来、立方晶BN（以下CBNで示す）や六方晶
BN（以下WBNで示す）を主成分とし、TiCや
TiN、さらにAl2O3などを結合相形成成分として
含有するBN基超高圧焼結材料で構成された切刃
を、これの焼結時にWC基超硬合金またはサーメ
ツトで構成された支持材に同時接合してなる複合
切削チツプを、高硬度鋼の連続切削に切削工具と
して用いた場合にすぐれた耐摩耗性を示すことは
良く知られるところである。 〔発明が解決しようとする問題点〕 しかし、上記の従来複合切削チツプは、上記の
ように高硬度鋼の連続切削にすぐれた切削性能を
発揮するものの、高硬度鋼の断続切削に用いた場
合には、切刃に欠けが発生し易く、信頼性不足の
ために実用に供することができないのが現状であ
る。 〔問題点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、刃先がBN基超高圧焼結材料からなり、一方
これの支持材がWC基超硬合金またはサーメツト
からなる上記の従来複合切削チツプに着目し、こ
の複合切削チツプを、高硬度鋼の連続切削は勿論
のこと、断続切削にも切削工具として使用するこ
とを可能とすべく研究を行なつた結果、 (a) 上記の従来複合切削チツプを断続切削に用い
た場合に、切刃に欠けが発生し易くなるのは、
支持材中に結合相形成成分として含有するCo
やNiなどの金属成分が切刃の焼結時に切刃中
に拡散溶浸し、このように金属成分が溶浸した
切刃においては、その切削加工時に、高温強度
が低下するばかりでなく、この溶浸した金属成
分と、結合相形成成分として含有するTiCや
TiN、さらにAl2O3などとの間には大きな熱膨
張差が生じるようになることから、切刃中に引
張り応力が生じ易くなることに原因があるもの
と考えられること。 (b) 上記の従来複合切削チツプの切刃と支持材の
間に、CoやNiなどの金属成分に対するぬれ性
がきわめて低く、かつ切刃の焼結時に容易に軟
化拡散現象を生じない、周期律表の4aおよび
5a族金属の窒化物または炭窒化物からなる高
融点化合物層を介在させると、焼結時における
支持材から切刃への前記金属成分の溶浸が著し
く抑制されるようになり、この結果溶浸した金
属成分が原因の欠けが切刃に発生しないように
なること。 (c) 上記高融点化合物層は、特に切刃を構成する
BN基超高圧焼結材料に対する接合強度が低い
が、この間に周期律表の4aおよび5a族金属か
らなる金属層を介在させると、この金属層は、
両方に対する接合強度が著しく高いので、切刃
と支持材との間には強固な接合が確保されるこ
と。 以上(a)〜(c)に示される知見を得たのである。 したがつて、この発明は、上記知見にもとづい
てなされたものであつて、 BN基超高圧焼結材料製切刃を、周期律表の4a
および5a族金属からなる金属層と、同4aおよび
5a族金属の窒化物または炭窒化物からなる高融
点化合物層の合計で２層以上の交互積層で構成さ
れ、かつ前記切刃に接して前記金属層が配置され
た平均層厚：0.1〜100μmの結合層を介して、WC
基超硬合金またはサーメツト製支持材に接合して
なる高い接合強度を有する複合切削チツプに特徴
を有するものである。 なお、この発明の複合切削チツプにおいて、結
合層の平均層厚を0.1〜100μmと限定したのは、
その厚さが0.1μm未満では上記作用に所望の効果
を確保することができず、一方その厚さが100μm
を越えるとチツプ自体の剛性が低下し、塑性変形
し易くなることから、その厚さを0.1〜100μmと
定めた。 〔実施例〕 つぎに、この発明の複合切削チツプを実施例に
より具体的に説明する。 それぞれ第１表に示される組成をもち、かつ直
径：10mm×厚さ：２mmの寸法をもつた支持材を用
意し、この支持材の切刃との接合面に通常の物理
気相蒸着法により、同じく第１表に示される組成
および厚さの結合層を形成し、前記結合層の形成
にあたつては、最上層、すなわち切刃と接する層
が金属層となるように交互積層配置し、一方切刃
として同じく第１表に示される組成をもち、かつ
直径：10mmφ×厚さ：２mmの寸法をもつた圧粉体
を用意し、ついで、前記切刃用圧粉体と支持材と
を前記結合層をはさんだ状態で、通常の超高圧高
温発生装置に装入し、温度：1200〜1400℃、圧
力：30〜60kbの範囲内の所定の条件で焼結する
ことによつて本発明複合切削チツプ１〜13をそれ
ぞれ製造した。 また、比較の目的で、結合層を形成しない以外
は、同一の条件で従来複合切削チツプ１，２をそ
れぞれ製造した。 ついで、これらの複合切削チツプをワイヤカツ
トにより４分割した状態で、WC基超硬合金台金
にろう付けし、研磨してSNP432の形状をもつた
切削工具を製造し、 被削材：高速度鋼（SKD−11、硬さ：HR
C60）、 切削速度：150m／min、
す）基超高圧焼結材料で構成され、これを支持す
る支持材が炭化タングステン（以下WCで示す）
基超硬合金や、炭化チタン（以下TiCで示す）基
サーメツトなどのサーメツトで構成され、ダイス
鋼や高速度鋼などの高硬度鋼の連続切削は勿論の
こと、フライス切削や端面切削などの断続切削に
用いた場合にもすぐれた切削性能を発揮する複合
切削チツプに関するものである。 〔従来の技術〕 従来、立方晶BN（以下CBNで示す）や六方晶
BN（以下WBNで示す）を主成分とし、TiCや
TiN、さらにAl2O3などを結合相形成成分として
含有するBN基超高圧焼結材料で構成された切刃
を、これの焼結時にWC基超硬合金またはサーメ
ツトで構成された支持材に同時接合してなる複合
切削チツプを、高硬度鋼の連続切削に切削工具と
して用いた場合にすぐれた耐摩耗性を示すことは
良く知られるところである。 〔発明が解決しようとする問題点〕 しかし、上記の従来複合切削チツプは、上記の
ように高硬度鋼の連続切削にすぐれた切削性能を
発揮するものの、高硬度鋼の断続切削に用いた場
合には、切刃に欠けが発生し易く、信頼性不足の
ために実用に供することができないのが現状であ
る。 〔問題点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、刃先がBN基超高圧焼結材料からなり、一方
これの支持材がWC基超硬合金またはサーメツト
からなる上記の従来複合切削チツプに着目し、こ
の複合切削チツプを、高硬度鋼の連続切削は勿論
のこと、断続切削にも切削工具として使用するこ
とを可能とすべく研究を行なつた結果、 (a) 上記の従来複合切削チツプを断続切削に用い
た場合に、切刃に欠けが発生し易くなるのは、
支持材中に結合相形成成分として含有するCo
やNiなどの金属成分が切刃の焼結時に切刃中
に拡散溶浸し、このように金属成分が溶浸した
切刃においては、その切削加工時に、高温強度
が低下するばかりでなく、この溶浸した金属成
分と、結合相形成成分として含有するTiCや
TiN、さらにAl2O3などとの間には大きな熱膨
張差が生じるようになることから、切刃中に引
張り応力が生じ易くなることに原因があるもの
と考えられること。 (b) 上記の従来複合切削チツプの切刃と支持材の
間に、CoやNiなどの金属成分に対するぬれ性
がきわめて低く、かつ切刃の焼結時に容易に軟
化拡散現象を生じない、周期律表の4aおよび
5a族金属の窒化物または炭窒化物からなる高
融点化合物層を介在させると、焼結時における
支持材から切刃への前記金属成分の溶浸が著し
く抑制されるようになり、この結果溶浸した金
属成分が原因の欠けが切刃に発生しないように
なること。 (c) 上記高融点化合物層は、特に切刃を構成する
BN基超高圧焼結材料に対する接合強度が低い
が、この間に周期律表の4aおよび5a族金属か
らなる金属層を介在させると、この金属層は、
両方に対する接合強度が著しく高いので、切刃
と支持材との間には強固な接合が確保されるこ
と。 以上(a)〜(c)に示される知見を得たのである。 したがつて、この発明は、上記知見にもとづい
てなされたものであつて、 BN基超高圧焼結材料製切刃を、周期律表の4a
および5a族金属からなる金属層と、同4aおよび
5a族金属の窒化物または炭窒化物からなる高融
点化合物層の合計で２層以上の交互積層で構成さ
れ、かつ前記切刃に接して前記金属層が配置され
た平均層厚：0.1〜100μmの結合層を介して、WC
基超硬合金またはサーメツト製支持材に接合して
なる高い接合強度を有する複合切削チツプに特徴
を有するものである。 なお、この発明の複合切削チツプにおいて、結
合層の平均層厚を0.1〜100μmと限定したのは、
その厚さが0.1μm未満では上記作用に所望の効果
を確保することができず、一方その厚さが100μm
を越えるとチツプ自体の剛性が低下し、塑性変形
し易くなることから、その厚さを0.1〜100μmと
定めた。 〔実施例〕 つぎに、この発明の複合切削チツプを実施例に
より具体的に説明する。 それぞれ第１表に示される組成をもち、かつ直
径：10mm×厚さ：２mmの寸法をもつた支持材を用
意し、この支持材の切刃との接合面に通常の物理
気相蒸着法により、同じく第１表に示される組成
および厚さの結合層を形成し、前記結合層の形成
にあたつては、最上層、すなわち切刃と接する層
が金属層となるように交互積層配置し、一方切刃
として同じく第１表に示される組成をもち、かつ
直径：10mmφ×厚さ：２mmの寸法をもつた圧粉体
を用意し、ついで、前記切刃用圧粉体と支持材と
を前記結合層をはさんだ状態で、通常の超高圧高
温発生装置に装入し、温度：1200〜1400℃、圧
力：30〜60kbの範囲内の所定の条件で焼結する
ことによつて本発明複合切削チツプ１〜13をそれ
ぞれ製造した。 また、比較の目的で、結合層を形成しない以外
は、同一の条件で従来複合切削チツプ１，２をそ
れぞれ製造した。 ついで、これらの複合切削チツプをワイヤカツ
トにより４分割した状態で、WC基超硬合金台金
にろう付けし、研磨してSNP432の形状をもつた
切削工具を製造し、 被削材：高速度鋼（SKD−11、硬さ：HR
C60）、 切削速度：150m／min、
第１表に示される結果から、本発明複合切削チ
ツプ１〜13および従来複合切削チツプ１，２とも
高硬度鋼の連続切削にすぐれた耐摩耗性を示すも
のの、高硬度鋼の断続切削においては、本発明複
合切削チツプ１〜13がいずれもすぐれた切削性能
を示すのに対して、従来複合切削チツプ１，２は
いずれもほとんどの切刃に欠けが発生し、短時間
で使用寿命に至るものであつた。 上述のように、この発明の複合切削チツプは、
高硬度鋼の連続切削は勿論のこと、高硬度鋼の断
続切削に用いた場合にも切刃に欠けなどの発生な
く、著しく長期に亘つてすぐれた切削性能を発揮
し、きわめて信頼性の高いものである。
ツプ１〜13および従来複合切削チツプ１，２とも
高硬度鋼の連続切削にすぐれた耐摩耗性を示すも
のの、高硬度鋼の断続切削においては、本発明複
合切削チツプ１〜13がいずれもすぐれた切削性能
を示すのに対して、従来複合切削チツプ１，２は
いずれもほとんどの切刃に欠けが発生し、短時間
で使用寿命に至るものであつた。 上述のように、この発明の複合切削チツプは、
高硬度鋼の連続切削は勿論のこと、高硬度鋼の断
続切削に用いた場合にも切刃に欠けなどの発生な
く、著しく長期に亘つてすぐれた切削性能を発揮
し、きわめて信頼性の高いものである。
Claims (1)
- １ 窒化ほう素基超高圧焼結材料製切刃を、周期
律表の4aおよび5a族金属からなる金属層と、同
4aおよび5a族金属の窒化物または炭窒化物から
なる高融点化合物層の合計で２層以上の交互積層
で構成され、かつ前記切刃に接して前記金属層が
配置された平均層厚：0.1〜100μmの結合層を介
して、炭化タングステン基超硬合金またはサーメ
ツト製支持材に接合してなる高い接合強度を有す
る複合切削チツプ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14697385A JPS629808A (ja) | 1985-07-04 | 1985-07-04 | 複合切削チツプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14697385A JPS629808A (ja) | 1985-07-04 | 1985-07-04 | 複合切削チツプ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS629808A JPS629808A (ja) | 1987-01-17 |
| JPH0335041B2 true JPH0335041B2 (ja) | 1991-05-24 |
Family
ID=15419750
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14697385A Granted JPS629808A (ja) | 1985-07-04 | 1985-07-04 | 複合切削チツプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS629808A (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5232318A (en) * | 1990-09-17 | 1993-08-03 | Kennametal Inc. | Coated cutting tools |
| US5266388A (en) * | 1990-09-17 | 1993-11-30 | Kennametal Inc. | Binder enriched coated cutting tool |
| KR100233154B1 (ko) * | 1990-09-17 | 1999-12-01 | 디. 티. 코퍼 | 화학적 증착 및 물리적 증착 피복 절삭공구 |
| US5250367A (en) * | 1990-09-17 | 1993-10-05 | Kennametal Inc. | Binder enriched CVD and PVD coated cutting tool |
| US5325747A (en) * | 1990-09-17 | 1994-07-05 | Kennametal Inc. | Method of machining using coated cutting tools |
| CN104858458B (zh) * | 2014-02-26 | 2018-09-14 | 三菱综合材料株式会社 | 耐异常损伤性和耐磨损性优异的表面包覆切削工具 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6053721B2 (ja) * | 1979-06-18 | 1985-11-27 | 三菱マテリアル株式会社 | 切削工具用複合焼結部材 |
-
1985
- 1985-07-04 JP JP14697385A patent/JPS629808A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS629808A (ja) | 1987-01-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8652638B2 (en) | Thick thermal barrier coating for superabrasive tool | |
| US6090476A (en) | Cubic boron nitride cutting tool | |
| US4605343A (en) | Sintered polycrystalline diamond compact construction with integral heat sink | |
| US6599062B1 (en) | Coated PCBN cutting inserts | |
| JP3237060B2 (ja) | Ｃｖｄ及びｐｖｄによりコーティングされた切削工具 | |
| JPS6115972A (ja) | 超硬コーチングを有する物体 | |
| JPH0335041B2 (ja) | ||
| JPH0730363B2 (ja) | 硬質焼結体切削加工具 | |
| JPH11347806A (ja) | 硬質被覆層に層間剥離の発生がない表面被覆炭化タングステン基超硬合金製切削チップ | |
| JPS5826428B2 (ja) | 被覆超硬合金工具 | |
| JPS6047906B2 (ja) | 切削用表面被覆スロ−アウエイチツプ | |
| JPH0271906A (ja) | 耐塑性変形性のすぐれた表面被覆炭化タングステン基超硬合金製切削工具 | |
| JPH0684541B2 (ja) | 表面被覆炭窒化チタン基サーメット製切削工具 | |
| JPH07308805A (ja) | 硬質焼結体切削加工具 | |
| JP2007276079A (ja) | ろう付接合強度に優れた高硬度加工用立方晶窒化硼素基セラミックス切削工具、並びに切削工具に用いられるＡｇ合金ろう材 | |
| JP2013521134A (ja) | 超研磨工具用の厚い断熱層コーティング | |
| JP2013521134A6 (ja) | 超研磨工具用の厚い断熱層コーティング | |
| JPS6136071B2 (ja) | ||
| JPS6360283A (ja) | 耐欠損性のすぐれた切削工具用表面被覆硬質合金 | |
| JPH04304332A (ja) | 耐摩耗性および耐欠損性に優れた超硬合金 | |
| JPH01225774A (ja) | 高硬度多結晶ダイヤモンド工具 | |
| JP2564898B2 (ja) | 表面被覆炭化タングステン基超硬合金製切削工具の製造法 | |
| JPS62105628A (ja) | 高靭性被覆超硬合金及びその製造方法 | |
| JPH0740106A (ja) | 耐熱性に優れた気相合成ダイヤモンドろう付け工具およびその製造方法 | |
| JP2000052112A (ja) | 硬質焼結体スローアウェイチップ |