JPH057122B2 - - Google Patents
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- JPH057122B2 JPH057122B2 JP58099902A JP9990283A JPH057122B2 JP H057122 B2 JPH057122 B2 JP H057122B2 JP 58099902 A JP58099902 A JP 58099902A JP 9990283 A JP9990283 A JP 9990283A JP H057122 B2 JPH057122 B2 JP H057122B2
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- C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
- C04B41/009—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone characterised by the material treated
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- C04B35/515—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics
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- C04B35/584—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on borides, nitrides, i.e. nitrides, oxynitrides, carbonitrides or oxycarbonitrides or silicides based on silicon nitride
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Description
本発明は、耐摩耗性、耐熱衝撃性及び耐機械的
衝撃性にすぐれ、かつ工業的量産性に適した高速
切削用チツプに関するものである。 従来、高速切削用工具材料としては、耐摩耗性
にすぐれたAl2O3−TiC系材料が一般的に知られ
ているが、耐熱衝撃性及び耐機械的衝撃性が不十
分であるために、フライス切削のように刃先に常
時熱衝撃及び機械的衝撃が加わる高速断続切削に
用いるには不向きであつた。 そこで、高速断続切削に適した工具材料として
機械的強度、硬度及び耐熱衝撃性にすぐれた
Si3N4が近年大いに期待されている。しかしなが
ら、Si3N4は耐摩耗性に劣ること、難焼結材料で
あること等の問題点を有している。このような問
題を解決するために種々の研究機関で研究がなさ
れており、例えばTiC、TiN及びTiCNのうち１
種以上５〜40重量％、AlN及び希土類元素の酸
化物他６種のうち１種以上10重量％以下及び
Si3N4残部からなる組成を有する切削工具用材料
（特開昭56−32377）が提案されているが、依然と
して期待される程度の耐摩耗性を有していないこ
と、更にホツトプレス法が必要である故に製造コ
ストが高いこと等の理由でいずれも量産向け高速
切削用工具材料としての実用性を欠いている。 発明者らは、種々研究を重ねた結果、Si3N4と
TiNとの２者を主成分とし、これに焼結助剤と
して後述の複合酸化物を添加することによつて、
前記Si3N4の有するすぐれた諸特性を維持しつ
つ、TiNの有する耐摩耗性及び高靱性を合わせ
もち、かつ量産可能なコールドプレス法によつて
製造される焼結体を得、更にその焼結体表面上に
後述の被覆層を設けることによつて一層耐摩耗性
を向上せしめた高速切削用工具を得ることを見出
したのである。 本発明は、上記の知見に基づいてなされたもの
で、重量基準でSi3N450〜85％、TiN10〜45％並
びに残部焼結助剤としてY2O3及びDy2O3のうち
少なくとも１種とAlNとAl2O3とを含む組成であ
つて、該焼結助剤は上記少なくとも１種対後二者
の合量の比が３／１〜１／３であり、後二者のう
ちAlN量が後二者合量に対して５〜60％である
焼結体を基体とし、該基体の表面上にAl2O3より
なる被覆層が設けられていることを特徴とする高
速切削用チツプを要旨とするものである。 また、上記特定発明と関連する本第二発明は、
上記基体の表面上にAlN層及びAlON層のうち少
なくとも１層又はTiC層及びTiN層のうち少なく
とも１層よりなる内層と更にその上にAl2O3層よ
りなる外層とで構成される多量被覆層が設けられ
ていることを特徴とする高速切削用チツプであ
る。 次に本発明の切削用チツプの基体を構成する成
分の種類と組成範囲を上記の通りに限定した理由
を説明する。 Si3N4とTiNは基体の主成分となるものであ
り、特にSi3N4は前述の如くすぐれた諸特性を有
するために必要不可欠である。出発原料としては
α型のものが適しており、粒度は2μｍ以下のも
のが望ましい。TiNは高温時でさえも緻密な分
散相を形成し、ひいては焼結体の靱性を向上せし
め、さらに公知のように切削工具として使用した
場合、クレータ摩耗の防止効果を有する。10％未
満ではその効果に乏しく、45％を超えると熱衝撃
に弱く劣化し易くなることから、その含有量を10
〜45％に限定した。 焼結助剤は上記主成分の焼結性を高め、本発明
の切削用チツプ基体を工業的に量産可能なコール
ドプレス法によつて製造することを可能にするも
のである。５％未満ではその効果に乏しく、40％
を超えると高温時に基体が軟化し高速切削に耐え
なくなることから、その含有量を５〜40％に限定
した。Y2O3及びDy2O3のうち少なくとも１種対
AlNとAl2O3との合量の比を３／１〜１／３に限
定したのは、この範囲が最も焼結性及び焼結体の
機械的強度を高めるためである。 更にAlNとAl2O3との合量のうちAlNを５〜60
％と限定したのは強度の低下を生じずに硬度を高
めるためで、５％未満では効果が少なく、60％を
超えると強度が低下するためである。 次に本発明の切削用チツプの一般的製造法を述
べる。 本発明の切削用チツプ基体は、基体を構成する
各成分の混合粉を1ton／cm2以上の圧力でコールド
プレスし、成形体を窒素雰囲気中で1550〜1750
℃、保持時間10〜120分の条件で焼成することに
よつて得られる。この場合、温度が1550℃に達し
ないと焼結せず、1750℃を超えるとSi3N4成分の
発揮が激しく発泡が起こる。 このようにして得られた切削用チツプ基体を所
定の形状に研磨した後、その表面に所望の被覆層
を設ける。被覆層を設ける方法としては、イオン
フレーテイング法、反応スパツタリング法等の物
理蒸着法や化学気相析出法（以下「CVD法」と
略記する）が可能であるが、これらの中でも
CVD法の方が被覆層成分の選択範囲が広く、か
つ反応速度も速いという点で好ましい。 CVD法に従う場合、Al2O3の被覆層は、研磨後
の切削用チツプ基体を反応容器中に装填し、1000
〜1100℃に加熱した後その中にAlCl3、CO2及び
H2ガスを注入して該切削用チツプ基体の表面で
次に示す反応式(1)のごとき析出反応を生ぜしめる
ことによつて設けられる。 (1) 2AlCl3＋3CO2＋3H2 →Al2O3＋6HCl＋3CO またAlN、AlON、TiC及びTiNの被覆層は、
それぞれ次に示す反応式(2)、(3)、(4)、及び(5)の左
辺の混合ガスを反応容器内へ注入し、反応式(1)の
析出反応と同じ要領で反応させることによつて設
けられる。 (2) 2AlCl3＋N2＋3H2→2AlN＋6HCl (3) 2AlCl3＋2CO2＋3H2＋N2 →2AlON＋6HCl＋2CO (4) TiCl4＋CH4→TiC＋4HCl (5) 2TiCl4＋N2＋4H2→2TiN＋8HCl 被覆層はAl2O3のみからなる一重被覆層でも良
いが、先に上述の反応式(2)〜(5)に示される析出反
応のいずれか一種以上によつて生成される層を設
け、次いで反応式(1)に示される析出反応によつて
Al2O3の層を設けることにより多重被覆層とする
こともできる。 尚、被覆層の厚みが0.3μｍ未満であると耐摩耗
性の改善に効果が少なく、厚くなるに従つてその
効果も大きくなるが、5μｍを超えると切削時に
剥離が生じやすく使用に耐えない。但し、本発明
の切削用チツプに用いた被覆層は従来のものに比
べると極めて剥離が生じにくいものである。その
理由は、TiNの熱膨脹係数8.5×10-6／℃が被覆
層のうち最も熱膨脹係数の大きいAl2O3の熱膨脹
係数7.8×10-6／℃と同程度であるために、TiN
を基体に含有させた結果、従来剥離の原因となつ
ていた基体の熱膨脹係数と被覆層のそれとの大き
な差が解消され、基体と被覆層との密着性が良好
になつたためであると考えられる。 以下実施例を示す。 実施例 出発原料として平均粒径0.7μｍのSi2N4粉末
（α型Si3N4含有量90％）、同2μｍのTiN、同0.7μ
ｍのAl2O3、同1.2μｍのY2O3と同1.0μｍのDy2O3、
同1.2μｍのAlNを用い、これらの粉末を第１表に
示す成分組成で配合し、湿式ボールミルにより混
合粉砕し、乾燥した。乾燥後の混合粉末100重量
部に対し結合剤としてパラフイン５重量部を添加
し混練し顆粒として圧力1500Kg／cm2でコールドプ
レスし、結合剤を除去するために成形体を真空
中、温度800℃、保持時間30分の条件で焼成した
後、続いて窒素雰囲気中、温度1650℃、保持時間
60分の条件で焼結させ、焼結体を研磨することに
よつて、４×８×25mmの抗折試験用焼結体１〜１
０を製造した。尚、焼結体１〜５はその組成が本
発明切削用チツプの基体の組成範囲に含まれるも
のであり、焼結体６〜１０はその組成が本発明切
削チツプの基体の組成範囲に含まれないものであ
る。また、比較のためにAl2O370％、TiC25％、
Hb2O54％及びMgO1％からなる従来の焼結体を
ホツトプレス法によつて製造し、焼結体１〜１０
と同様に研磨することによつて焼結体１１を得
た。得られた焼結体１〜１１を用いて相対比重、
抗折力及び硬度を測定し、その結果を第２表に示
す。第２表の硬度は荷重を45Nとしてスーパフイ
シヤル試験機を用いて測定したロツクウエル硬度
の値である。
衝撃性にすぐれ、かつ工業的量産性に適した高速
切削用チツプに関するものである。 従来、高速切削用工具材料としては、耐摩耗性
にすぐれたAl2O3−TiC系材料が一般的に知られ
ているが、耐熱衝撃性及び耐機械的衝撃性が不十
分であるために、フライス切削のように刃先に常
時熱衝撃及び機械的衝撃が加わる高速断続切削に
用いるには不向きであつた。 そこで、高速断続切削に適した工具材料として
機械的強度、硬度及び耐熱衝撃性にすぐれた
Si3N4が近年大いに期待されている。しかしなが
ら、Si3N4は耐摩耗性に劣ること、難焼結材料で
あること等の問題点を有している。このような問
題を解決するために種々の研究機関で研究がなさ
れており、例えばTiC、TiN及びTiCNのうち１
種以上５〜40重量％、AlN及び希土類元素の酸
化物他６種のうち１種以上10重量％以下及び
Si3N4残部からなる組成を有する切削工具用材料
（特開昭56−32377）が提案されているが、依然と
して期待される程度の耐摩耗性を有していないこ
と、更にホツトプレス法が必要である故に製造コ
ストが高いこと等の理由でいずれも量産向け高速
切削用工具材料としての実用性を欠いている。 発明者らは、種々研究を重ねた結果、Si3N4と
TiNとの２者を主成分とし、これに焼結助剤と
して後述の複合酸化物を添加することによつて、
前記Si3N4の有するすぐれた諸特性を維持しつ
つ、TiNの有する耐摩耗性及び高靱性を合わせ
もち、かつ量産可能なコールドプレス法によつて
製造される焼結体を得、更にその焼結体表面上に
後述の被覆層を設けることによつて一層耐摩耗性
を向上せしめた高速切削用工具を得ることを見出
したのである。 本発明は、上記の知見に基づいてなされたもの
で、重量基準でSi3N450〜85％、TiN10〜45％並
びに残部焼結助剤としてY2O3及びDy2O3のうち
少なくとも１種とAlNとAl2O3とを含む組成であ
つて、該焼結助剤は上記少なくとも１種対後二者
の合量の比が３／１〜１／３であり、後二者のう
ちAlN量が後二者合量に対して５〜60％である
焼結体を基体とし、該基体の表面上にAl2O3より
なる被覆層が設けられていることを特徴とする高
速切削用チツプを要旨とするものである。 また、上記特定発明と関連する本第二発明は、
上記基体の表面上にAlN層及びAlON層のうち少
なくとも１層又はTiC層及びTiN層のうち少なく
とも１層よりなる内層と更にその上にAl2O3層よ
りなる外層とで構成される多量被覆層が設けられ
ていることを特徴とする高速切削用チツプであ
る。 次に本発明の切削用チツプの基体を構成する成
分の種類と組成範囲を上記の通りに限定した理由
を説明する。 Si3N4とTiNは基体の主成分となるものであ
り、特にSi3N4は前述の如くすぐれた諸特性を有
するために必要不可欠である。出発原料としては
α型のものが適しており、粒度は2μｍ以下のも
のが望ましい。TiNは高温時でさえも緻密な分
散相を形成し、ひいては焼結体の靱性を向上せし
め、さらに公知のように切削工具として使用した
場合、クレータ摩耗の防止効果を有する。10％未
満ではその効果に乏しく、45％を超えると熱衝撃
に弱く劣化し易くなることから、その含有量を10
〜45％に限定した。 焼結助剤は上記主成分の焼結性を高め、本発明
の切削用チツプ基体を工業的に量産可能なコール
ドプレス法によつて製造することを可能にするも
のである。５％未満ではその効果に乏しく、40％
を超えると高温時に基体が軟化し高速切削に耐え
なくなることから、その含有量を５〜40％に限定
した。Y2O3及びDy2O3のうち少なくとも１種対
AlNとAl2O3との合量の比を３／１〜１／３に限
定したのは、この範囲が最も焼結性及び焼結体の
機械的強度を高めるためである。 更にAlNとAl2O3との合量のうちAlNを５〜60
％と限定したのは強度の低下を生じずに硬度を高
めるためで、５％未満では効果が少なく、60％を
超えると強度が低下するためである。 次に本発明の切削用チツプの一般的製造法を述
べる。 本発明の切削用チツプ基体は、基体を構成する
各成分の混合粉を1ton／cm2以上の圧力でコールド
プレスし、成形体を窒素雰囲気中で1550〜1750
℃、保持時間10〜120分の条件で焼成することに
よつて得られる。この場合、温度が1550℃に達し
ないと焼結せず、1750℃を超えるとSi3N4成分の
発揮が激しく発泡が起こる。 このようにして得られた切削用チツプ基体を所
定の形状に研磨した後、その表面に所望の被覆層
を設ける。被覆層を設ける方法としては、イオン
フレーテイング法、反応スパツタリング法等の物
理蒸着法や化学気相析出法（以下「CVD法」と
略記する）が可能であるが、これらの中でも
CVD法の方が被覆層成分の選択範囲が広く、か
つ反応速度も速いという点で好ましい。 CVD法に従う場合、Al2O3の被覆層は、研磨後
の切削用チツプ基体を反応容器中に装填し、1000
〜1100℃に加熱した後その中にAlCl3、CO2及び
H2ガスを注入して該切削用チツプ基体の表面で
次に示す反応式(1)のごとき析出反応を生ぜしめる
ことによつて設けられる。 (1) 2AlCl3＋3CO2＋3H2 →Al2O3＋6HCl＋3CO またAlN、AlON、TiC及びTiNの被覆層は、
それぞれ次に示す反応式(2)、(3)、(4)、及び(5)の左
辺の混合ガスを反応容器内へ注入し、反応式(1)の
析出反応と同じ要領で反応させることによつて設
けられる。 (2) 2AlCl3＋N2＋3H2→2AlN＋6HCl (3) 2AlCl3＋2CO2＋3H2＋N2 →2AlON＋6HCl＋2CO (4) TiCl4＋CH4→TiC＋4HCl (5) 2TiCl4＋N2＋4H2→2TiN＋8HCl 被覆層はAl2O3のみからなる一重被覆層でも良
いが、先に上述の反応式(2)〜(5)に示される析出反
応のいずれか一種以上によつて生成される層を設
け、次いで反応式(1)に示される析出反応によつて
Al2O3の層を設けることにより多重被覆層とする
こともできる。 尚、被覆層の厚みが0.3μｍ未満であると耐摩耗
性の改善に効果が少なく、厚くなるに従つてその
効果も大きくなるが、5μｍを超えると切削時に
剥離が生じやすく使用に耐えない。但し、本発明
の切削用チツプに用いた被覆層は従来のものに比
べると極めて剥離が生じにくいものである。その
理由は、TiNの熱膨脹係数8.5×10-6／℃が被覆
層のうち最も熱膨脹係数の大きいAl2O3の熱膨脹
係数7.8×10-6／℃と同程度であるために、TiN
を基体に含有させた結果、従来剥離の原因となつ
ていた基体の熱膨脹係数と被覆層のそれとの大き
な差が解消され、基体と被覆層との密着性が良好
になつたためであると考えられる。 以下実施例を示す。 実施例 出発原料として平均粒径0.7μｍのSi2N4粉末
（α型Si3N4含有量90％）、同2μｍのTiN、同0.7μ
ｍのAl2O3、同1.2μｍのY2O3と同1.0μｍのDy2O3、
同1.2μｍのAlNを用い、これらの粉末を第１表に
示す成分組成で配合し、湿式ボールミルにより混
合粉砕し、乾燥した。乾燥後の混合粉末100重量
部に対し結合剤としてパラフイン５重量部を添加
し混練し顆粒として圧力1500Kg／cm2でコールドプ
レスし、結合剤を除去するために成形体を真空
中、温度800℃、保持時間30分の条件で焼成した
後、続いて窒素雰囲気中、温度1650℃、保持時間
60分の条件で焼結させ、焼結体を研磨することに
よつて、４×８×25mmの抗折試験用焼結体１〜１
０を製造した。尚、焼結体１〜５はその組成が本
発明切削用チツプの基体の組成範囲に含まれるも
のであり、焼結体６〜１０はその組成が本発明切
削チツプの基体の組成範囲に含まれないものであ
る。また、比較のためにAl2O370％、TiC25％、
Hb2O54％及びMgO1％からなる従来の焼結体を
ホツトプレス法によつて製造し、焼結体１〜１０
と同様に研磨することによつて焼結体１１を得
た。得られた焼結体１〜１１を用いて相対比重、
抗折力及び硬度を測定し、その結果を第２表に示
す。第２表の硬度は荷重を45Nとしてスーパフイ
シヤル試験機を用いて測定したロツクウエル硬度
の値である。
【表】
【表】
【表】
第２表に示されるように、本発明切削用チツプ
の基体の組成範囲に含まれる組成を有する焼結体
１〜５は、従来の焼結体１１と同等のすぐれた特
性をもつものである。これに対して、本発明切削
用チツプの基体の組成範囲に含まれない組成を有
する焼結体６〜１０は、抗折力において著しく劣
つており、又比重及び硬度においても若干劣つて
いた。従つて、本発明切削用チツプの基体につい
ては、その組成が前述の範囲に含まれる限り、ホ
ツトプレス法によつて製造される従来の焼結体と
同等の機械的強度、焼結性及び硬度を有するもの
を、コールドプレス法によつて製造することが可
能である。 次に前記抗折試験用焼結体と同一製造工程で並
行して得られた他の焼結体をSNGN432形状（チ
ヤンフアー0.1mm×−25°）及びRNGN432形状に
研磨し、これを切削用チツプの基体とし、基体の
表面にCVD装置を用いて第３表に示す被覆層を
設けることによつて切削用チツプ１〜１０，１
ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ及び１ｅを製造した。
CVD装置自体は周知であるが、その使用条件に
よつては反応率や被覆層の厚みが若干異なるので
これを付記すると、注入する混合ガスの流量は
H2及びN2ガスについてはそれぞれ理論量の４倍
及び７倍とし、その他のガスについてはほぼ理論
量に従い、また反応容器内の圧力はTiN析出反
応の場合は500Torrに保ち、その他の場合は30〜
50Torrに保つた。被覆層の厚みは混合ガスの流
入時間によつても異なるが、予備的に試験を行
い、Al2O3、AlN、及びAlONの場合は単位時間
当たり0.5μｍ折出し、TiC及びTiNの場合は単位
時間当たり1μｍ析出することを確かめ、被覆層
が所望の厚みに設けられるように流入時間を定め
た。
の基体の組成範囲に含まれる組成を有する焼結体
１〜５は、従来の焼結体１１と同等のすぐれた特
性をもつものである。これに対して、本発明切削
用チツプの基体の組成範囲に含まれない組成を有
する焼結体６〜１０は、抗折力において著しく劣
つており、又比重及び硬度においても若干劣つて
いた。従つて、本発明切削用チツプの基体につい
ては、その組成が前述の範囲に含まれる限り、ホ
ツトプレス法によつて製造される従来の焼結体と
同等の機械的強度、焼結性及び硬度を有するもの
を、コールドプレス法によつて製造することが可
能である。 次に前記抗折試験用焼結体と同一製造工程で並
行して得られた他の焼結体をSNGN432形状（チ
ヤンフアー0.1mm×−25°）及びRNGN432形状に
研磨し、これを切削用チツプの基体とし、基体の
表面にCVD装置を用いて第３表に示す被覆層を
設けることによつて切削用チツプ１〜１０，１
ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ及び１ｅを製造した。
CVD装置自体は周知であるが、その使用条件に
よつては反応率や被覆層の厚みが若干異なるので
これを付記すると、注入する混合ガスの流量は
H2及びN2ガスについてはそれぞれ理論量の４倍
及び７倍とし、その他のガスについてはほぼ理論
量に従い、また反応容器内の圧力はTiN析出反
応の場合は500Torrに保ち、その他の場合は30〜
50Torrに保つた。被覆層の厚みは混合ガスの流
入時間によつても異なるが、予備的に試験を行
い、Al2O3、AlN、及びAlONの場合は単位時間
当たり0.5μｍ折出し、TiC及びTiNの場合は単位
時間当たり1μｍ析出することを確かめ、被覆層
が所望の厚みに設けられるように流入時間を定め
た。
【表】
するために基体の表面上に被覆層を
設けなかつたものである。
これらの切削用チツプについて、第４表に示す
条件で試験と試験を行い、試験において30
分間切削後のフランク摩耗幅VB（mm）を測定し、
試験において刃先が欠損するまでの衝撃回数
（以下「Ｎ」と称する）を測定し、それぞれの結
果を第５表に示した。また、比較のために、被覆
層を設けていない切削用チツプ１ｆ，５ａ及び１
１についても第４表に示す条件で試験を行い、結
果を第５表に示した。二種類の試験を実施した理
由は、VBから耐摩耗性を評価し、Ｎから耐熱衝
撃性と耐機械時衝撃性を評価するためである。
設けなかつたものである。
これらの切削用チツプについて、第４表に示す
条件で試験と試験を行い、試験において30
分間切削後のフランク摩耗幅VB（mm）を測定し、
試験において刃先が欠損するまでの衝撃回数
（以下「Ｎ」と称する）を測定し、それぞれの結
果を第５表に示した。また、比較のために、被覆
層を設けていない切削用チツプ１ｆ，５ａ及び１
１についても第４表に示す条件で試験を行い、結
果を第５表に示した。二種類の試験を実施した理
由は、VBから耐摩耗性を評価し、Ｎから耐熱衝
撃性と耐機械時衝撃性を評価するためである。
【表】
【表】
注＊１）チツプ１ｄ，１ｆ及び５ａについて
は、フライス切削中の摩耗が激しかつたので、刃
先が欠損する前に切削を中断し、それまでの衝撃
回数を測定した。 注＊２）チツプ１ｅについては、旋盤切削中、
フライス切削中それぞれ１分、１パスで剥離が生
じた。 第５表に示されるように、基体の組成が本発明
の範囲に含まれるチツプ１〜５，１ａ，１ｂ及び
１ｃ（以下「範囲内品」と称する）は、基体の組
成が本発明の範囲に含まれないチツプ６〜１０と
比べて著しくすぐれた耐摩耗性、耐熱衝撃性及び
耐機械的衝撃性を有している。このことは、同一
の被覆層が設けられている場合には、本発明の範
囲に含まれる組成からなる基体を用いることによ
つて、基体を構成する各成分のすぐれた特性が発
揮されることを示している。 また範囲内品は、チツプ１ｄ，１ｅ，１ｆ，５
ａ及び１１と比べても著しくすぐれた特性を有し
ている。このことは、たとえ基体の組成が本発明
の範囲に含まれていても、あるいは基体が範囲内
品の基体と同等の特性を有していても、被覆層が
設けられていない場合あるいは被覆層の厚みが不
適当である場合には、従来の切削用チツプと同程
度若しくはそれ以下の性能を有する切削用チツプ
しか得られないが、本発明の範囲に含まれる組成
からなる基体に本発明切削用チツプに用いる被覆
層を適当な厚みに設けることによつて、一層耐摩
耗性、耐熱衝撃性及び耐機械的衝撃性を向上せし
めることができることを示している。 以上述べたようにこの発明の高速切削用チツプ
は、従来の高速切削用チツプと同等の機械的強度
及び硬度を有し、加えて従来品に勝る耐摩耗性、
耐熱衝撃性及び耐機械的衝撃性を有しているの
で、高速連続切削に用いるのに適しており、かつ
コールドプレス法によつて製造されるので量産性
にも適している。
は、フライス切削中の摩耗が激しかつたので、刃
先が欠損する前に切削を中断し、それまでの衝撃
回数を測定した。 注＊２）チツプ１ｅについては、旋盤切削中、
フライス切削中それぞれ１分、１パスで剥離が生
じた。 第５表に示されるように、基体の組成が本発明
の範囲に含まれるチツプ１〜５，１ａ，１ｂ及び
１ｃ（以下「範囲内品」と称する）は、基体の組
成が本発明の範囲に含まれないチツプ６〜１０と
比べて著しくすぐれた耐摩耗性、耐熱衝撃性及び
耐機械的衝撃性を有している。このことは、同一
の被覆層が設けられている場合には、本発明の範
囲に含まれる組成からなる基体を用いることによ
つて、基体を構成する各成分のすぐれた特性が発
揮されることを示している。 また範囲内品は、チツプ１ｄ，１ｅ，１ｆ，５
ａ及び１１と比べても著しくすぐれた特性を有し
ている。このことは、たとえ基体の組成が本発明
の範囲に含まれていても、あるいは基体が範囲内
品の基体と同等の特性を有していても、被覆層が
設けられていない場合あるいは被覆層の厚みが不
適当である場合には、従来の切削用チツプと同程
度若しくはそれ以下の性能を有する切削用チツプ
しか得られないが、本発明の範囲に含まれる組成
からなる基体に本発明切削用チツプに用いる被覆
層を適当な厚みに設けることによつて、一層耐摩
耗性、耐熱衝撃性及び耐機械的衝撃性を向上せし
めることができることを示している。 以上述べたようにこの発明の高速切削用チツプ
は、従来の高速切削用チツプと同等の機械的強度
及び硬度を有し、加えて従来品に勝る耐摩耗性、
耐熱衝撃性及び耐機械的衝撃性を有しているの
で、高速連続切削に用いるのに適しており、かつ
コールドプレス法によつて製造されるので量産性
にも適している。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 重量基準でSi3N450〜85％、TiN10〜45％並
びに残部焼結助剤としてY2O3及びDy2O3のうち
少なくとも１種とAlNとAl2O3とを含む組成であ
つて、該焼結助剤は上記少なくとも１種対後二者
の合量の比が３／１〜１／３であり、後二者のう
ちAlN量が後二者合量に対して５〜60％である
焼結体を基体とし、該基体の表面上にAl2O3より
なる被覆層が設けられていることを特徴とする高
速切削用チツプ。 ２ 重量基準でSi3N450〜85％、TiN10〜45％並
びに残部焼結助剤としてY2O3及びDy2O3のうち
少なくとも１種とAlNとAl2O3とを含む組成であ
つて、該焼結助剤は上記少なくとも１種対後二者
の合量の比が３／１〜１／３であり、後二者のう
ちAlN量が後二者合量に対して５〜60％である
焼結体を基体とし、該基体の表面上にAlN層及
びAlON層のうち少なくとも１層又はTiC層及び
TiN層のうち少なくとも１層よりなる内層と更
にその上にAl2O3層よりなる外層とで構成される
多重被覆層が設けられていることを特徴とする高
速切削用チツプ。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58099902A JPS59224202A (ja) | 1983-06-03 | 1983-06-03 | 高速切削用チツプ |
| EP84100039A EP0113660B1 (en) | 1983-01-10 | 1984-01-03 | Nitride based cutting tool |
| DE8484100039T DE3484318D1 (de) | 1983-01-10 | 1984-01-03 | Schneidwerkzeug auf nitridbasis. |
| US06/569,683 US4578087A (en) | 1983-01-10 | 1984-01-10 | Nitride based cutting tool and method for producing the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58099902A JPS59224202A (ja) | 1983-06-03 | 1983-06-03 | 高速切削用チツプ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59224202A JPS59224202A (ja) | 1984-12-17 |
| JPH057122B2 true JPH057122B2 (ja) | 1993-01-28 |
Family
ID=14259700
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58099902A Granted JPS59224202A (ja) | 1983-01-10 | 1983-06-03 | 高速切削用チツプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59224202A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62162683A (ja) * | 1986-01-14 | 1987-07-18 | 住友電気工業株式会社 | 被覆窒化硅素部品 |
| JPH0295502A (ja) * | 1988-09-28 | 1990-04-06 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 高速切削用チップ |
-
1983
- 1983-06-03 JP JP58099902A patent/JPS59224202A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59224202A (ja) | 1984-12-17 |
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