JPH0623601A - ダイヤモンド被覆超硬合金工具 - Google Patents
ダイヤモンド被覆超硬合金工具Info
- Publication number
- JPH0623601A JPH0623601A JP17844192A JP17844192A JPH0623601A JP H0623601 A JPH0623601 A JP H0623601A JP 17844192 A JP17844192 A JP 17844192A JP 17844192 A JP17844192 A JP 17844192A JP H0623601 A JPH0623601 A JP H0623601A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- diamond
- cemented carbide
- carbide
- base material
- 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.)
- Withdrawn
Links
Landscapes
- Cutting Tools, Boring Holders, And Turrets (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 内部応力を緩和しつつ、超硬合金母材に対し
て密着性が良いダイヤモンド膜を形成でき、優れた切削
性および耐摩耗性を有するダイヤモンド被覆超硬合金工
具を提供する。 【構成】 超硬合金を工具母材とし、下地層上にダイヤ
モンドおよび／またはダイヤモンド状カーボンの被覆層
が形成された超硬合金工具において、前記下地層は、下
地表面側から母材に接する側に向けて、所定の組成を有
する第１層から第５層が該記載順序で積層して形成され
たものである。
て密着性が良いダイヤモンド膜を形成でき、優れた切削
性および耐摩耗性を有するダイヤモンド被覆超硬合金工
具を提供する。 【構成】 超硬合金を工具母材とし、下地層上にダイヤ
モンドおよび／またはダイヤモンド状カーボンの被覆層
が形成された超硬合金工具において、前記下地層は、下
地表面側から母材に接する側に向けて、所定の組成を有
する第１層から第５層が該記載順序で積層して形成され
たものである。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ＷＣ系やＴｉＣ系の超
硬合金を母材とし、該母材にダイヤモンドおよび／また
はダイヤモンド状カーボン（以下、ダイヤモンドで代表
する）の被覆層を形成したダイヤモンド被覆超硬合金工
具に関するものである。尚本発明で用いる母材として
は、ＷＣ−Ｃｏ系，Ｔｉ−Ｎｉ−Ｍｏ系，ＴｉＣ−ＷＣ
−ＴａＣ−Ｎｉ−Ｍｏ−Ｃｏ系等様々な超硬合金が挙げ
られるが、以下の説明ではＷＣ−Ｃｏ系超硬合金を主体
にして説明を進める。
硬合金を母材とし、該母材にダイヤモンドおよび／また
はダイヤモンド状カーボン（以下、ダイヤモンドで代表
する）の被覆層を形成したダイヤモンド被覆超硬合金工
具に関するものである。尚本発明で用いる母材として
は、ＷＣ−Ｃｏ系，Ｔｉ−Ｎｉ−Ｍｏ系，ＴｉＣ−ＷＣ
−ＴａＣ−Ｎｉ−Ｍｏ−Ｃｏ系等様々な超硬合金が挙げ
られるが、以下の説明ではＷＣ−Ｃｏ系超硬合金を主体
にして説明を進める。
【０００２】
【従来の技術】超硬合金工具鋼は高速度工具鋼と並ん
で、切削工具や耐摩工具等の素材として幅広く利用され
ており、特にＷＣ−Ｃｏ系超硬合金が主流を占めてい
る。
で、切削工具や耐摩工具等の素材として幅広く利用され
ており、特にＷＣ−Ｃｏ系超硬合金が主流を占めてい
る。
【０００３】近年、超硬合金の表面に、耐摩耗性のより
優れた物質を気相蒸着法によって被覆して工具の切削性
を改善した被覆超硬合金工具が急速に普及している。こ
うした被覆物質としてはＴｉＣやＴｉＮが代表的なもの
であり、例えばＴｉＣ被覆超硬合金は、ＷＣ系超硬合金
工具やＴｉＣ系超硬合金工具よりも高温高圧時の強度に
優れたものとなり、被覆の施されていない従来の超硬合
金工具では切削困難であったものがＴｉＣ被覆超硬合金
工具を用いることによって切削可能となっている。
優れた物質を気相蒸着法によって被覆して工具の切削性
を改善した被覆超硬合金工具が急速に普及している。こ
うした被覆物質としてはＴｉＣやＴｉＮが代表的なもの
であり、例えばＴｉＣ被覆超硬合金は、ＷＣ系超硬合金
工具やＴｉＣ系超硬合金工具よりも高温高圧時の強度に
優れたものとなり、被覆の施されていない従来の超硬合
金工具では切削困難であったものがＴｉＣ被覆超硬合金
工具を用いることによって切削可能となっている。
【０００４】しかしながら上記被覆超硬合金工具は、被
削材が鋼や鋳鉄等の場合には優れた耐摩耗性を示すが、
例えば高Ｓｉ−Ａｌ合金や、非常に硬質のガラス繊維を
内蔵したＦＲＰ等を被削材とした場合には耐摩耗性不足
を来たし、工具寿命が短くなって長期使用に耐え得なく
なる。
削材が鋼や鋳鉄等の場合には優れた耐摩耗性を示すが、
例えば高Ｓｉ−Ａｌ合金や、非常に硬質のガラス繊維を
内蔵したＦＲＰ等を被削材とした場合には耐摩耗性不足
を来たし、工具寿命が短くなって長期使用に耐え得なく
なる。
【０００５】一方硬い材料を加工する為の専用切削工具
としては、超高圧・高温下で焼結して合成されたダイヤ
モンドを用いたダイヤモンド焼結体工具も知られている
が、高価であり、またプリント基板穴明け用極細ミニド
リル等に応用する場合等においては、逆にダイヤモンド
より高硬度のものが無いという理由によって却って加工
が困難であり、形状的にも制約を受けることになる。
としては、超高圧・高温下で焼結して合成されたダイヤ
モンドを用いたダイヤモンド焼結体工具も知られている
が、高価であり、またプリント基板穴明け用極細ミニド
リル等に応用する場合等においては、逆にダイヤモンド
より高硬度のものが無いという理由によって却って加工
が困難であり、形状的にも制約を受けることになる。
【０００６】最近ではマイクロ波や熱フィラメント等に
よって生成した炭化水素−水素混合ガスプラズマを利用
した化学気相合成法によって、粒子状や膜状のダイヤモ
ンドを合成することが可能となっており、こうした技術
を応用してダイヤモンド膜を被覆したダイヤモンド被膜
超硬合金工具の開発も進められている。
よって生成した炭化水素−水素混合ガスプラズマを利用
した化学気相合成法によって、粒子状や膜状のダイヤモ
ンドを合成することが可能となっており、こうした技術
を応用してダイヤモンド膜を被覆したダイヤモンド被膜
超硬合金工具の開発も進められている。
【０００７】しかしながら母材となる超硬合金は、例え
ばＷＣ−Ｃｏ系の様に結合剤として５〜２０％程度のＣ
ｏを含んでおり、この様な超硬合金の表面にダイヤモン
ド膜を形成してもＣｏの作用によってダイヤモンドがグ
ラファイトに変態してそれが介在されることになり、硬
度および密着性の良好な均一なダイヤモンド膜を形成す
ることはできない。この様な事態は結合剤としてＮｉを
含んでいる場合にも同様に生じる。
ばＷＣ−Ｃｏ系の様に結合剤として５〜２０％程度のＣ
ｏを含んでおり、この様な超硬合金の表面にダイヤモン
ド膜を形成してもＣｏの作用によってダイヤモンドがグ
ラファイトに変態してそれが介在されることになり、硬
度および密着性の良好な均一なダイヤモンド膜を形成す
ることはできない。この様な事態は結合剤としてＮｉを
含んでいる場合にも同様に生じる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】超硬合金にダイヤモン
ド膜を直接形成するには、上述の様な不都合が生じる
が、こうした不都合を解消する技術も種々提案されてい
る。例えば特開平１−２０１４７５号には、ＷＣ−Ｃｏ
系焼結チップ表面層のＣｏを酸処理によってエッチング
した後に、ダイヤモンド膜を形成する技術が提案されて
いる。しかしながらこの技術は、ＷＣ−Ｃｏ系超硬合金
母材の結合剤であるＣｏを酸によって溶出するものであ
るので、母材自体の劣化を招くという問題がある。
ド膜を直接形成するには、上述の様な不都合が生じる
が、こうした不都合を解消する技術も種々提案されてい
る。例えば特開平１−２０１４７５号には、ＷＣ−Ｃｏ
系焼結チップ表面層のＣｏを酸処理によってエッチング
した後に、ダイヤモンド膜を形成する技術が提案されて
いる。しかしながらこの技術は、ＷＣ−Ｃｏ系超硬合金
母材の結合剤であるＣｏを酸によって溶出するものであ
るので、母材自体の劣化を招くという問題がある。
【０００９】一方母材表面に下地層を形成し、この下地
層表面にダイヤモンド膜を形成する技術も提案されてい
る。例えば特開昭５８−１２６９７２号には、超硬合金
母材表面に、ＩＶａ，Ｖａ，ＶＩａ族の炭化物，窒化
物，硼化物，酸化物およびこれらの化合物、混合物並び
にＡｌ2 Ｏ3 ，ＡＩＮ，Ｂ4 Ｃ，ＳｉＣ，Ｓｉ3 Ｎ4 ，
ＳｉＯ2 から選ばれた１種以上からなる下地層を形成
し、この下地層の上へダイヤモンド膜を形成したダイヤ
モンド被覆超硬合金工具が提案されている。また特開昭
５９−１８４７９２号には、鉄族金属，サーメットある
いはセラミックスからなる母材表面に、ＷまたはＮｂか
らなる被膜層（下地層）を形成し、この下地層の表面に
ダイヤモンド被膜を形成する技術が提案されている。
層表面にダイヤモンド膜を形成する技術も提案されてい
る。例えば特開昭５８−１２６９７２号には、超硬合金
母材表面に、ＩＶａ，Ｖａ，ＶＩａ族の炭化物，窒化
物，硼化物，酸化物およびこれらの化合物、混合物並び
にＡｌ2 Ｏ3 ，ＡＩＮ，Ｂ4 Ｃ，ＳｉＣ，Ｓｉ3 Ｎ4 ，
ＳｉＯ2 から選ばれた１種以上からなる下地層を形成
し、この下地層の上へダイヤモンド膜を形成したダイヤ
モンド被覆超硬合金工具が提案されている。また特開昭
５９−１８４７９２号には、鉄族金属，サーメットある
いはセラミックスからなる母材表面に、ＷまたはＮｂか
らなる被膜層（下地層）を形成し、この下地層の表面に
ダイヤモンド被膜を形成する技術が提案されている。
【００１０】しかしながらこれらの技術では、下地層が
硬質であるため、ダイヤモンド合成時の基板温度である
６００〜１０００℃から常温までに冷却する際に、ダイ
ヤモンドと超硬合金母材との熱膨張係数差から生じる内
部応力を緩和できず、ダイヤモンドと下地層との密着性
が不充分となり、切削中に剥離を生じるという欠点があ
る。
硬質であるため、ダイヤモンド合成時の基板温度である
６００〜１０００℃から常温までに冷却する際に、ダイ
ヤモンドと超硬合金母材との熱膨張係数差から生じる内
部応力を緩和できず、ダイヤモンドと下地層との密着性
が不充分となり、切削中に剥離を生じるという欠点があ
る。
【００１１】本発明はこうした事情に着目してなされた
ものであって、その目的は、上記の様な内部応力を緩和
しつつ、超硬合金母材に対して密着性が良いダイヤモン
ド膜を形成でき優れた切削性および耐摩耗性を有するダ
イヤモンド被覆超硬合金工具を提供することにある。
ものであって、その目的は、上記の様な内部応力を緩和
しつつ、超硬合金母材に対して密着性が良いダイヤモン
ド膜を形成でき優れた切削性および耐摩耗性を有するダ
イヤモンド被覆超硬合金工具を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成し得た本
発明とは、超硬合金を工具母材とし、下地層上にダイヤ
モンドおよび／またはダイヤモンド状カーボンの被覆層
が形成された超硬合金工具において、前記下地層は、下
地表面側から母材に接する側に向けて下記第１層から第
５層が該記載順序で積層して形成されるものである。 (1) 第１層：IVａ，Ｖａ，VIａ族元素、ＢおよびＳｉよ
りなる群から選ばれる１種以上の元素の炭化物からなる
層、または該炭化物が主成分である層。 (2) 第２層：上記第１層の炭化物を形成する元素と下記
第３層を構成する金属元素との合金層、または傾斜組成
合金層。 (3) 第３層：Ａｕ，Ａｇ，Ｃｕのいずれかの単独層、ま
たはこれらの金属の少なくとも１種を主成分とする合金
からなる層。 (4) 第４層：上記第３層を構成する金属元素と下記第５
層の炭化物を形成する元素との合金属、または傾斜組成
合金層。 (5) 第５層：IVａ，Ｖａ，VIａ族元素，ＢおよびＳｉよ
りなる群から選ばれる１種以上の元素の炭化物からなる
元素、または該炭化物が主成分である層。
発明とは、超硬合金を工具母材とし、下地層上にダイヤ
モンドおよび／またはダイヤモンド状カーボンの被覆層
が形成された超硬合金工具において、前記下地層は、下
地表面側から母材に接する側に向けて下記第１層から第
５層が該記載順序で積層して形成されるものである。 (1) 第１層：IVａ，Ｖａ，VIａ族元素、ＢおよびＳｉよ
りなる群から選ばれる１種以上の元素の炭化物からなる
層、または該炭化物が主成分である層。 (2) 第２層：上記第１層の炭化物を形成する元素と下記
第３層を構成する金属元素との合金層、または傾斜組成
合金層。 (3) 第３層：Ａｕ，Ａｇ，Ｃｕのいずれかの単独層、ま
たはこれらの金属の少なくとも１種を主成分とする合金
からなる層。 (4) 第４層：上記第３層を構成する金属元素と下記第５
層の炭化物を形成する元素との合金属、または傾斜組成
合金層。 (5) 第５層：IVａ，Ｖａ，VIａ族元素，ＢおよびＳｉよ
りなる群から選ばれる１種以上の元素の炭化物からなる
元素、または該炭化物が主成分である層。
【００１３】
【作用】本発明者らは、超硬合金母材にダイヤモンド被
覆層を形成する為の下地層として最適な形態について、
様々な角度から検討した。その結果、上記の様な５層構
造からなる下地層が最適であることを見出した。即ち、
上記の様な下地層であれば、超硬合金母材とダイヤモン
ドとの熱膨張係数差から生じる内部応力を緩和しつつ、
密着性の良好なダイヤモンド膜が形成できたのである。
覆層を形成する為の下地層として最適な形態について、
様々な角度から検討した。その結果、上記の様な５層構
造からなる下地層が最適であることを見出した。即ち、
上記の様な下地層であれば、超硬合金母材とダイヤモン
ドとの熱膨張係数差から生じる内部応力を緩和しつつ、
密着性の良好なダイヤモンド膜が形成できたのである。
【００１４】本発明における下地層の各層の作用効果は
下記の通りである。まず第１層および第２層は、後述す
る第３層とダイヤモンド被覆層との密着性を確保する為
に形成される。即ち、後述する第３層はダイヤモンド被
覆層との密着性が良いとはいえず、両者を直接積層する
と剥離するので、これを防止する為にダイヤモンド被覆
層側に第１層を形成し、第１層と第３層の密着性を更に
向上させる為に、両者に密着性の良い第２層を形成した
のである。尚第１層および第２層の厚みは、合計で０．
０１〜１０μｍとするのが良い。即ち、第１層および第
２層の合計厚みが０．０１μｍ未満では第２層と第３層
との密着性が確保されず、第２層と第３層の界面付近で
切削中に剥離を生じる。また該厚みが１０μｍを超える
と、第３層の塑性変形による応力緩和（後述する）が不
充分となり、切削中にダイヤモンド被覆層の剥離を生じ
る。
下記の通りである。まず第１層および第２層は、後述す
る第３層とダイヤモンド被覆層との密着性を確保する為
に形成される。即ち、後述する第３層はダイヤモンド被
覆層との密着性が良いとはいえず、両者を直接積層する
と剥離するので、これを防止する為にダイヤモンド被覆
層側に第１層を形成し、第１層と第３層の密着性を更に
向上させる為に、両者に密着性の良い第２層を形成した
のである。尚第１層および第２層の厚みは、合計で０．
０１〜１０μｍとするのが良い。即ち、第１層および第
２層の合計厚みが０．０１μｍ未満では第２層と第３層
との密着性が確保されず、第２層と第３層の界面付近で
切削中に剥離を生じる。また該厚みが１０μｍを超える
と、第３層の塑性変形による応力緩和（後述する）が不
充分となり、切削中にダイヤモンド被覆層の剥離を生じ
る。
【００１５】次に、第３層はダイヤモンド被服層の熱膨
張係数に起因する内部応力を緩和する為に形成される。
即ち、Ａｕ，Ａｇ，Ｃｕ等は軟質金属であり、応力が加
わると容易に塑性変形して応力を緩和する。尚第３層の
厚みは０．１〜１００μｍとするのが良い。即ち第３層
の厚みが０．１μｍ未満では上記の様な応力緩和効果が
充分に発揮されず、１００μｍを超えると切削時に加わ
る外力によって第３層が塑性変形してしまい、かえって
ダイヤモンド被服層に亀裂や剥離を生じ易くなる。
張係数に起因する内部応力を緩和する為に形成される。
即ち、Ａｕ，Ａｇ，Ｃｕ等は軟質金属であり、応力が加
わると容易に塑性変形して応力を緩和する。尚第３層の
厚みは０．１〜１００μｍとするのが良い。即ち第３層
の厚みが０．１μｍ未満では上記の様な応力緩和効果が
充分に発揮されず、１００μｍを超えると切削時に加わ
る外力によって第３層が塑性変形してしまい、かえって
ダイヤモンド被服層に亀裂や剥離を生じ易くなる。
【００１６】次に第４層および第５層は、前記第３層と
超硬合金母材との密着性を確保する為に形成される。即
ち、前記第３層は超硬合金母材との密着性が良くないの
で、第３層を直接超硬合金母材表面にコーティングする
と、第３層と超硬合金母材表面間で剥離を生じ易いが、
超硬合金母材と密着性の良好な第５層、および該第５層
と第３層の密着性を向上させる為の第４層を介在させる
ことによって、第３層と超硬合金母材との密着性が確保
できるのである。尚第４層および第５層の厚みは、合計
で０．０１〜１０μｍとするのが良い。即ち、第４層お
よび第５層の合計厚みが０．０１μｍ未満では第３層と
第４層との密着性が確保されず、第３層と第４層の界面
付近で切削中に剥離を生じる。また該厚みが１０μｍを
超えると、前記第３層と超硬合金母材における熱膨張係
数の差によって密着不良となり、切削中に剥離が生じ
る。
超硬合金母材との密着性を確保する為に形成される。即
ち、前記第３層は超硬合金母材との密着性が良くないの
で、第３層を直接超硬合金母材表面にコーティングする
と、第３層と超硬合金母材表面間で剥離を生じ易いが、
超硬合金母材と密着性の良好な第５層、および該第５層
と第３層の密着性を向上させる為の第４層を介在させる
ことによって、第３層と超硬合金母材との密着性が確保
できるのである。尚第４層および第５層の厚みは、合計
で０．０１〜１０μｍとするのが良い。即ち、第４層お
よび第５層の合計厚みが０．０１μｍ未満では第３層と
第４層との密着性が確保されず、第３層と第４層の界面
付近で切削中に剥離を生じる。また該厚みが１０μｍを
超えると、前記第３層と超硬合金母材における熱膨張係
数の差によって密着不良となり、切削中に剥離が生じ
る。
【００１７】尚本発明において、超硬合金母材上に下地
層を形成する手段については特に限定されるものではな
く、イオンプレーティング，スパッタリング，真空蒸着
およびめっき処理等、様々な方法を採用することができ
る。
層を形成する手段については特に限定されるものではな
く、イオンプレーティング，スパッタリング，真空蒸着
およびめっき処理等、様々な方法を採用することができ
る。
【００１８】以下本発明を実施例によって更に詳細に説
明するが、本発明は下記実施例によって限定されるもの
ではなく、前・後記の趣向に徴して設計変更することは
いずれも本発明の技術的範囲に含まれるものである。例
えば、下記実施例では母材としてＷＣ−Ｃｏ系超硬合金
を用いる場合について示したが、本発明はこの様な場合
に限らず、ＴｉＣ−Ｎｉ−Ｍｏ系やＴｉＣ−ＷＣ−Ｔａ
Ｃ−Ｎｉ−Ｍｏ−Ｃｏ系等の超硬合金を母材として用い
る場合もその技術的範囲とするものである。
明するが、本発明は下記実施例によって限定されるもの
ではなく、前・後記の趣向に徴して設計変更することは
いずれも本発明の技術的範囲に含まれるものである。例
えば、下記実施例では母材としてＷＣ−Ｃｏ系超硬合金
を用いる場合について示したが、本発明はこの様な場合
に限らず、ＴｉＣ−Ｎｉ−Ｍｏ系やＴｉＣ−ＷＣ−Ｔａ
Ｃ−Ｎｉ−Ｍｏ−Ｃｏ系等の超硬合金を母材として用い
る場合もその技術的範囲とするものである。
【００１９】
【実施例】 実施例１ 下記に示す手順に従って、ダイヤモンド被覆超硬合金チ
ップを作製した。超硬合金母材として、ＷＣ−１０％Ｃ
ｏのＩＳＯ規格ＳＰＧＮ４２２型のチップを準備した。
このチップ上に、イオンプレーティング法によって、Ｔ
ｉＣ層（第５層），Ｔｉ・Ｃｕ混合層（第４層），Ｃｕ
層（第３層），Ｔｉ・Ｃｕ混合層（第２層），ＴｉＣ層
（第１層）の順に積層して下地層を形成した。尚このと
きの（第１層＋第２層）および（第４層＋第５層）の厚
みは夫々２μｍとし、第３層の厚みは３０μｍとした。
この様にして下地層を形成したチップを、マイクロ波プ
ラズマＣＶＤ装置に装入し、ＣＨ4 ：２ｃｃ／ｍｉｎ，
Ｈ2 ：１００ｃｃ／ｍｉｎ，圧力４０Ｔｏｒｒ，マイク
ロ波出力１ＫＷ，母材温度８５０℃の条件にて、反応ガ
スを供給しながら４時間の気相合成を行ない、下地層上
に４μｍのダイヤモンド膜を形成した。
ップを作製した。超硬合金母材として、ＷＣ−１０％Ｃ
ｏのＩＳＯ規格ＳＰＧＮ４２２型のチップを準備した。
このチップ上に、イオンプレーティング法によって、Ｔ
ｉＣ層（第５層），Ｔｉ・Ｃｕ混合層（第４層），Ｃｕ
層（第３層），Ｔｉ・Ｃｕ混合層（第２層），ＴｉＣ層
（第１層）の順に積層して下地層を形成した。尚このと
きの（第１層＋第２層）および（第４層＋第５層）の厚
みは夫々２μｍとし、第３層の厚みは３０μｍとした。
この様にして下地層を形成したチップを、マイクロ波プ
ラズマＣＶＤ装置に装入し、ＣＨ4 ：２ｃｃ／ｍｉｎ，
Ｈ2 ：１００ｃｃ／ｍｉｎ，圧力４０Ｔｏｒｒ，マイク
ロ波出力１ＫＷ，母材温度８５０℃の条件にて、反応ガ
スを供給しながら４時間の気相合成を行ない、下地層上
に４μｍのダイヤモンド膜を形成した。
【００２０】得られたダイヤモンド被覆超硬合金チップ
について、下記の切削条件で連続切削試験を行ない、試
験後のチップにおける逃げ面摩耗幅を測定した。 （切削条件） 被削材 ：Ａｌ−２０％Ｓｉ合金 送り ：０．２ｍｍ／ｒｅｖ 切込み ：０．２５ｍｍ 切削速度：５００ｍ／ｍｉｎ 切削時間：６０分
について、下記の切削条件で連続切削試験を行ない、試
験後のチップにおける逃げ面摩耗幅を測定した。 （切削条件） 被削材 ：Ａｌ−２０％Ｓｉ合金 送り ：０．２ｍｍ／ｒｅｖ 切込み ：０．２５ｍｍ 切削速度：５００ｍ／ｍｉｎ 切削時間：６０分
【００２１】その結果を、表１に示す。尚表１には、比
較例としてＷＣ−１０％Ｃｏ系超硬合金母材にＴｉＣ膜
をコーティング（２ｍｍ）した後ダイヤモンド膜を形成
したチップを用いた場合（比較例Ｉ）、ＷＣ−１０％Ｃ
ｏ系超硬合金母材を酸処理してチップ表面のＣｏを抽出
した後下地処理せずにダイヤモンド膜を形成したチップ
を用いた場合（比較例II）等についての結果も示した。
較例としてＷＣ−１０％Ｃｏ系超硬合金母材にＴｉＣ膜
をコーティング（２ｍｍ）した後ダイヤモンド膜を形成
したチップを用いた場合（比較例Ｉ）、ＷＣ−１０％Ｃ
ｏ系超硬合金母材を酸処理してチップ表面のＣｏを抽出
した後下地処理せずにダイヤモンド膜を形成したチップ
を用いた場合（比較例II）等についての結果も示した。
【００２２】
【表１】
【００２３】表１から明らかな様に、本発明に係るダイ
ヤモンド被覆超硬合金チップは、比較例Ｉ，IIに比べ密
着性が良好で、優れた切削性および耐摩耗性を示してい
ることがよくわかる。
ヤモンド被覆超硬合金チップは、比較例Ｉ，IIに比べ密
着性が良好で、優れた切削性および耐摩耗性を示してい
ることがよくわかる。
【００２４】実施例２ 下記に示す手順に従って、ダイヤモンド被覆超硬合金ド
リルを作製した。超硬合金母材として、ＷＣ−１３％Ｃ
ｏの小径ドリル（ドリル径：６ｍｍ）を準備し、これに
イオンプレーティング法によって各種下地層を形成した
後、実施例１と同様にしてダイヤモンド被覆層を形成し
た。得られたダイヤモンド被覆超硬合金ドリルについ
て、下記の穴あけ条件で穴あけ試験を行ない、ダイヤモ
ンド被覆層の剥離の有無を調べた。
リルを作製した。超硬合金母材として、ＷＣ−１３％Ｃ
ｏの小径ドリル（ドリル径：６ｍｍ）を準備し、これに
イオンプレーティング法によって各種下地層を形成した
後、実施例１と同様にしてダイヤモンド被覆層を形成し
た。得られたダイヤモンド被覆超硬合金ドリルについ
て、下記の穴あけ条件で穴あけ試験を行ない、ダイヤモ
ンド被覆層の剥離の有無を調べた。
【００２５】（穴あけ条件） 被削材 ：Ａｌ−１６％Ｓｉ合金（厚さ：２０ｍｍ） 切削速度 ：１００ｍ／ｍｉｎ 送り ：０．２ｍｍ／ｒｅｖ 穴あけ個数：５０００個の貫通穴あけ
【００２６】その結果を、ダイヤモンド被覆超硬合金ド
リルの構成と共に、表２に示す。尚表２には、超硬合金
母材ドリルで酸処理して表面のＣｏを抽出処理した後下
地処理をせずにダイヤモンド被覆層と形成したもの（N
o.１４）、および超硬合金母材ドリルにＳｉＣ膜とコー
ティング（２μｍ）した後ダイヤモンド膜を形成したも
の（No.１５）等による結果についても示した。
リルの構成と共に、表２に示す。尚表２には、超硬合金
母材ドリルで酸処理して表面のＣｏを抽出処理した後下
地処理をせずにダイヤモンド被覆層と形成したもの（N
o.１４）、および超硬合金母材ドリルにＳｉＣ膜とコー
ティング（２μｍ）した後ダイヤモンド膜を形成したも
の（No.１５）等による結果についても示した。
【００２７】
【表２】
【００２８】表２から明らかな様に、本発明に係るダイ
ヤモンド被覆超硬合金ドリルは、いずれも優れた密着性
を示し、従来材に比べて優れた性能を発揮していること
が明らかである。また下地層の各層厚さを適切な値に設
定することが効果的であることがわかる。
ヤモンド被覆超硬合金ドリルは、いずれも優れた密着性
を示し、従来材に比べて優れた性能を発揮していること
が明らかである。また下地層の各層厚さを適切な値に設
定することが効果的であることがわかる。
【００２９】
【発明の効果】本発明は以上の様に構成されており、超
硬合金母材に対して密着性の良いダイヤモンド膜を形成
でき、優れた切削性および耐摩耗性を示すダイヤモンド
被覆超硬合金工具が実現できた。
硬合金母材に対して密着性の良いダイヤモンド膜を形成
でき、優れた切削性および耐摩耗性を示すダイヤモンド
被覆超硬合金工具が実現できた。
Claims (2)
- 【請求項１】 超硬合金を工具母材とし、下地層上にダ
イヤモンドおよび／またはダイヤモンド状カーボンの被
覆層が形成された超硬合金工具において、前記下地層
は、下地表面側から母材に接する側に向けて下記第１層
から第５層が該記載順序で積層して形成されたものであ
ることを特徴とするダイヤモンド被覆超硬合金工具。 (1) 第１層：IVａ，Ｖａ，VIａ族元素，ＢおよびＳｉよ
りなる群から選ばれる１種以上の元素の炭化物からなる
層、または該炭化物が主成分である層。 (2) 第２層：上記第１層の炭化物を形成する元素と下記
第３層を構成する金属元素との合金層、または傾斜組成
合金層。 (3) 第３層：Ａｕ，Ａｇ，Ｃｕのいずれかの単独層、ま
たはこれらの金属の少なくとも１種を主成分とする合金
からなる層。 (4) 第４層：上記第３層を構成する金属元素と下記第５
層の炭化物を形成する元素との合金属、または傾斜組成
合金層。 (5) 第５層：IVａ，Ｖａ，VIａ族元素，ＢおよびＳｉよ
りなる群から選ばれる１種以上の元素の炭化物からなる
元素、または該炭化物が主成分である層。 - 【請求項２】 第１層と第２層の合計厚み、および第４
層と第５層の合計厚みが夫々０．０１〜１０μｍであ
り、且つ第３層の厚みが０．１〜１００μｍである請求
項１に記載のダイヤモンド超硬合金工具。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17844192A JPH0623601A (ja) | 1992-07-06 | 1992-07-06 | ダイヤモンド被覆超硬合金工具 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17844192A JPH0623601A (ja) | 1992-07-06 | 1992-07-06 | ダイヤモンド被覆超硬合金工具 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0623601A true JPH0623601A (ja) | 1994-02-01 |
Family
ID=16048580
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17844192A Withdrawn JPH0623601A (ja) | 1992-07-06 | 1992-07-06 | ダイヤモンド被覆超硬合金工具 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0623601A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002513087A (ja) * | 1998-04-29 | 2002-05-08 | ユナキス・トレーディング・アクチェンゲゼルシャフト | 工具または機械部品、およびそのような部品の耐摩耗性を高めるための方法 |
| WO2013153614A1 (ja) * | 2012-04-09 | 2013-10-17 | オーエスジー株式会社 | 切削工具用硬質被膜及び硬質被膜被覆切削工具 |
| CN104203466A (zh) * | 2012-04-02 | 2014-12-10 | Osg株式会社 | 切削工具用硬质被膜及硬质被膜被覆切削工具 |
-
1992
- 1992-07-06 JP JP17844192A patent/JPH0623601A/ja not_active Withdrawn
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002513087A (ja) * | 1998-04-29 | 2002-05-08 | ユナキス・トレーディング・アクチェンゲゼルシャフト | 工具または機械部品、およびそのような部品の耐摩耗性を高めるための方法 |
| CN104203466A (zh) * | 2012-04-02 | 2014-12-10 | Osg株式会社 | 切削工具用硬质被膜及硬质被膜被覆切削工具 |
| WO2013153614A1 (ja) * | 2012-04-09 | 2013-10-17 | オーエスジー株式会社 | 切削工具用硬質被膜及び硬質被膜被覆切削工具 |
| CN104203467A (zh) * | 2012-04-09 | 2014-12-10 | Osg株式会社 | 切削工具用硬质被膜及硬质被膜被覆切削工具 |
| JPWO2013153614A1 (ja) * | 2012-04-09 | 2015-12-17 | オーエスジー株式会社 | 切削工具用硬質被膜及び硬質被膜被覆切削工具 |
| US9409238B2 (en) | 2012-04-09 | 2016-08-09 | Osg Corporation | Hard coating for cutting tool, and cutting tool coated with hard coating |
| CN104203467B (zh) * | 2012-04-09 | 2016-08-24 | Osg株式会社 | 切削工具用硬质被膜及硬质被膜被覆切削工具 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2061944C (en) | A diamond and/or diamond-like carbon-coated hard material | |
| US6358428B1 (en) | Method of etching | |
| Endler et al. | Preparation and wear behaviour of woodworking tools coated with superhard layers | |
| EP0707665B1 (en) | Diamond coated body | |
| US7195817B2 (en) | Diamond coated article and method of its production | |
| CN100503102C (zh) | TiBN镀层 | |
| WO2006046498A1 (ja) | 表面被覆切削工具 | |
| JPWO2008026700A1 (ja) | 切削工具及びその製造方法並びに切削方法 | |
| JP3671623B2 (ja) | 被覆超硬合金 | |
| US5607264A (en) | Tool with diamond cutting edge having vapor deposited metal oxide layer and a method of making and using such tool | |
| JPH0623601A (ja) | ダイヤモンド被覆超硬合金工具 | |
| JP2004291162A (ja) | 表面被覆切削工具 | |
| JPS6141768A (ja) | 複合硬質膜被覆工具 | |
| JP3260986B2 (ja) | ダイヤモンド複合膜付部材 | |
| JPH0860366A (ja) | 硬質支持体への複合ダイアモンド被覆の付着方法 | |
| KR20010051441A (ko) | 초경질 물질의 피복물 | |
| JPH04280974A (ja) | 窒化ホウ素被覆硬質材料 | |
| JPH04168276A (ja) | ダイヤモンド被覆超硬合金工具 | |
| JP2974285B2 (ja) | 被覆超硬工具の製造法 | |
| JPH0525638A (ja) | ダイヤモンド被覆超硬合金工具 | |
| JPH01225774A (ja) | 高硬度多結晶ダイヤモンド工具 | |
| JPH0623431B2 (ja) | 硬質被膜被覆切削工具部材 | |
| JP4230572B2 (ja) | 表面に板状晶炭化タングステン含有層が形成された超硬合金、その製造方法、および表面にダイヤモンドが被覆された超硬合金 | |
| JP4936742B2 (ja) | 表面被覆工具および切削工具 | |
| JP2974284B2 (ja) | 被覆超硬工具の製造法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19991005 |