JPH0681071A - 靭性のすぐれた炭窒化チタン基サーメット - Google Patents

靭性のすぐれた炭窒化チタン基サーメット

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JPH0681071A
JPH0681071A JP4253992A JP25399292A JPH0681071A JP H0681071 A JPH0681071 A JP H0681071A JP 4253992 A JP4253992 A JP 4253992A JP 25399292 A JP25399292 A JP 25399292A JP H0681071 A JPH0681071 A JP H0681071A
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JP
Japan
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ticn
grains
forming component
based cermet
cermet
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JP4253992A
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Inventor
Kiyohiro Teruuchi
清弘 照内
Fumihiro Ueda
文洋 植田
Hironori Yoshimura
寛範 吉村
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Mitsubishi Materials Corp
Original Assignee
Mitsubishi Materials Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 靭性のすぐれたTiCN基サーメットを提供
する。 【構成】 TiCN基サーメットが、重量%で、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、Ta,Nb,
Zr,W、およびMoの炭化物および窒化物、並びにこ
れらの2種以上の固溶体のうちの1種または2種以上:
5〜30%、同じく硬質相形成成分としてTiCN:残
り、からなる配合組成の焼結体にして、この焼結体の硬
質分散相を構成するTiCN粒が丸みを帯び、かつこの
TiCN粒の50面積%以上が1.4以下のアスペクト
比をもつ球状化TiCN粒で構成された組織をもつ。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、すぐれた靭性を有
し、特に、例えば鋼の高速切削用切削工具や、さらに靭
性が要求される各種耐摩耗工具などとして用いた場合に
すぐれた性能を発揮する炭窒化チタン(以下、TiCN
で示す)基サーメットに関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、一般に、例えば特開平2−151
39号公報に記載される通り、重量%で(以下、%は重
量%を示す)、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、Ta,Nb,Zr,W,およびMoの炭化物およ
び窒化物、並びにこれらの2種以上の固溶体(以下、こ
れらを総称して金属炭・窒化物という)のうちの1種ま
たは2種以上:5〜30%、同じく硬質相形成成分とし
てTiCN:残り、からなる配合組成の混合粉末からプ
レス成形された所定形状の圧粉体を、窒素雰囲気中、1
400〜1550℃の範囲内の所定温度に所定時間保持
の条件で焼結してなる焼結体で構成されたTiCN基サ
ーメットが、切削工具や各種耐摩工具などとして用いら
れていることは良く知られるところである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】一方、近年の各種機械
装置の高性能化および省力化はめざましく、例えば切削
加工分野においても切削速度が高速化の傾向にあり、か
つFA化およびCIM化と合まって、高速切削で長い使
用寿命を示す切削工具が望まれているが、上記の従来T
iCN基サーメットにおいては、特に靭性が十分でない
ために、これらの高速切削、特に鋼の高速切断切削では
切刃にチッピング(微小欠け)や欠けが発生し易く、満
足に対応することができない。
【0004】
【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、靭性のすぐれたTiCN基サー
メットを開発すべく、特に上記従来TiCN基サーメッ
トに着目し研究を行なった結果、上記の従来TiCN基
サーメットは、図2の走査型電子顕微鏡による組織写真
(4000倍)に例示されるように、硬質分散相を構成
するTiCN粒(黒色の部分)が角ばった組織をもつ
が、これの製造に原料粉末として用いられるTiCN粉
末に、予め窒素雰囲気中、温度:1500〜1700
℃、圧力:60〜150MPaの高温高圧条件で表面改
質処理を施すと、これを用いて製造されたTiCN基サ
ーメットは、同じく図1の走査型電子顕微鏡による組織
写真(4000倍)に例示される通り、硬質分散相を構
成するTiCN粒(黒色の部分)が丸みを帯び、かつ球
状化した組織をもつようになり、この結果としてすぐれ
た靭性を具備するようになるという研究結果を得たので
ある。
【0005】この発明は、上記研究結果にもとづいてな
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
成分として金属炭・窒化物のうちの1種または2種以
上:5〜30%、同じく硬質相形成成分としてTiC
N:残り、からなる配合組成の焼結体にして、この焼結
体の硬質分散相を構成するTiCN粒が丸みを帯び、か
つこのTiCN粒の50面積%以上が1.4以下のアス
ペクト比(長軸/短軸)をもつ球状化TiCN粒で構成
された組織を有する靭性のすぐれたTiCN基サーメッ
トに特徴を有するものである。
【0006】つぎに、この発明のTiCN基サーメット
において、配合組成、並びに球状化TiCN粒のアスペ
クト比およびその割合を上記の通りに限定した理由を説
明する。 A.配合組成 (a) CoおよびNi これらの成分には、サーメットの靭性を向上させる作用
があるが、その割合が5%未満では、所望の靭性が得ら
れず、一方その割合が30%を越えると耐摩耗性が低下
するようになることから、その割合を5〜30%と定め
た。
【0007】(b) 金属炭・窒化物 これらの成分には、TiCN粒の周辺部で複合金属炭窒
化物の固溶体を形成して、サーメットの高温強度を向上
させる作用があるが、その割合が5%未満では前記作用
に所望の効果が得られず、一方その割合が30%を越え
ると耐摩耗性が低下するようになることから、その割合
を5〜30%と定めた。
【0008】B.TiCN粒のアスペクト比およびその
割合 サーメットにおけるTiCN粒の球状化の程度は、原料
粉末として用いられるTiCN粉末に対する表面改質処
理条件、すなわち温度、圧力、および処理時間を適宜変
更することによって調整される。すなわち、種々の条件
で表面改質処理を施した各種のTiCN粒を原料粉末と
して用い、それぞれの表面改質処理TiCN粉末に、そ
れぞれWC粉末:5%、Mo2 C粉末:5%、およびT
aCN粉末:5%(いずれも1〜2μmの範囲内の平均
粒径を有する)を配合し、ボールミルにて72時間湿式
混合し、乾燥した後、1.5ton /cm2 の圧力で圧粉体
にプレス成形し、ついでこれらの圧粉体を、いずれも同
じ条件、すなわち1100℃までの昇温過程を10-2to
rrの窒素雰囲気とする以外は、焼結終了の室温までの冷
却を10torrの窒素雰囲気とし、かつ焼結温度を148
0℃とすると共に、この焼結温度に1時間保持の条件で
焼結することにより各種のTiCN基サーメットを製造
し、この結果得られた各種のサーメットについて、その
組織を走査型電子顕微鏡にて観察し、これの硬質分散相
を構成するTiCN粒の1.0〜1.2、1.2超〜
1.4、1.4超〜1.6、および1.6超のそれぞれ
の範囲内のアスペクト比に占める割合を画像解析にて求
め、さらに破壊靭性値を測定し、TiCN粒のアスペク
ト比およびその割合と破壊靭性値との関係を求めた。こ
の結果、1.4以下のアスペクト比を有するTiCN粒
がTiCN粒に占める割合で50面積%以上を占める組
織のTiCN基サーメットが著しくすぐれた靭性を具備
することが経験的に判明したものである。
【0009】
【実施例】つぎに、この発明のTiCN基サーメットを
実施例により具体的に説明する。まず、表1に示される
平均粒径のTiCN粉末に、窒素雰囲気中、同じく表1
に示される条件で表面改質処理を施すことにより表面改
質TiCN粉末a〜jをそれぞれ調製した。
【0010】つぎに、いずれも0.5〜3μmの範囲内
の所定の平均粒径を有する、上記表面改質TiCN粉末
a〜j、並びに表2に示される各種の金属炭・窒化物粉
末、Co粉末、およびNi粉末を原料粉末として用い、
これら原料粉末を同じく表2,3に示される配合組成に
配合し、ボールミルで72時間湿式混合し、乾燥した
後、SNMG432の切削チップ形状にプレス成形し、
この結果の圧粉体を、常温から1100℃までを10-2
torrの窒素雰囲気中で昇温し、以後の焼結温度までの昇
温、および1420〜1500℃の範囲内の所定の焼結
温度に1時間保持、さらに焼結温度から室温までの冷却
を10torrの窒素雰囲気中で行なうことにより本発明T
iCN基サーメット(以下、本発明サーメットという)
1〜10および従来TiCN基サーメット(以下、従来
サーメット)1〜10をそれぞれ製造した。
【0011】なお、従来サーメット1〜10は、いずれ
も原料粉末として表面改質処理を施さないTiCN粉末
を用いる以外は同一の条件で製造されたものである。ま
た、図1および図2には、それぞれ本発明サーメット7
および従来サーメット7の走査型電子顕微鏡による組織
写真(4000倍)を示した。
【0012】
【表1】
【0013】
【表2】
【0014】
【表3】
【0015】
【表4】
【0016】つぎに、この結果得られた各種のサーメッ
トについて、組織写真をもとにアスペクト比が1.4以
下のTiCN粒のTiCN粒全体に占める割合を画像処
理にて求め、さらに靭性を評価する目的で破壊靭性値を
測定した。また、これらの各種サーメットを切削工具と
して用い、 被削材:JIS・SNCM439(硬さ:HB 270)
の角材、 切削速度:160m/min.、 切り込み:3mm、 送り:0.5mm/rev.、 切削時間:5分、 の条件で鋼の乾式高速断続切削試験を行ない、切刃の逃
げ面摩耗幅を測定した。これらの結果を表4に示した。
なお、表4には硬質分散相を構成するTiCN粒の形状
についても示した。
【0017】
【発明の効果】表1〜4および図1,2に示される結果
から、本発明サーメット1〜10は、いずれも硬質分散
相を構成するTiCN粒が丸みを帯び、かつ球状化され
て1.4以下のアスペクト比を有するTiCN粒が50
面積%以上を占め、この結果すぐれた靭性を具備するよ
うになるので、これを高靭性が要求される鋼の高速断続
切削に用いても、切刃にチッピングや欠けの発生なく、
すぐれた耐摩耗性を長期に亘って発揮するのに対して、
従来サーメット1〜10は、いずれもTiCN粒が角ば
った形状を有し、かつ相対的に長尺化したTiCN粒の
占める割合が高く、この結果靭性が劣ったものになり、
したがってこれを鋼の高速断続切削に用いた場合、靭性
不足が原因で切刃にチッピングが発生し、比較的短時間
で使用寿命に至ることが明らかである。上述のように、
この発明のTiCN基サーメットは、すぐれた靭性を有
するので、高靭性が要求される苛酷な条件で使用される
切削工具や各種耐摩工具などとして用いた場合、著しく
長期に亘ってすぐれた性能を発揮するのである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明サーメット7の走査型電子顕微鏡による
組織写真(倍率:4000倍)である。
【図2】従来サーメット7の走査型電子顕微鏡による組
織写真(倍率:4000倍)である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 重量%で、 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、Ta,Nb,Zr,W,および
    Moの炭化物および窒化物、並びにこれらの2種以上の
    固溶体のうちの1種または2種以上:5〜30%、 同じく硬質相形成成分として炭窒化チタン:残り、から
    なる配合組成の焼結体にして、この焼結体の硬質分散相
    を構成する炭窒化チタン粒が丸みを帯び、かつこの炭窒
    化チタン粒の50面積%以上が1.4以下のアスペクト
    比(長軸/短軸)をもつ球状化炭窒化チタン粒で構成さ
    れた組織を有することを特徴とする靭性のすぐれた炭窒
    化チタン基サーメット。
JP4253992A 1992-08-28 1992-08-28 靭性のすぐれた炭窒化チタン基サーメット Pending JPH0681071A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5460893A (en) * 1993-03-08 1995-10-24 Mitsubishi Materials Corporation Wear resistant titanium carbonitride-based cermet cutting insert
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
CN109642277A (zh) * 2016-08-22 2019-04-16 住友电气工业株式会社 硬质材料和切削工具

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5460893A (en) * 1993-03-08 1995-10-24 Mitsubishi Materials Corporation Wear resistant titanium carbonitride-based cermet cutting insert
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
CN109642277A (zh) * 2016-08-22 2019-04-16 住友电气工业株式会社 硬质材料和切削工具
EP3502290A4 (en) * 2016-08-22 2019-08-07 Sumitomo Electric Industries, Ltd. HARD MATERIAL AND CUTTING TOOL
US11214853B2 (en) 2016-08-22 2022-01-04 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Hard material and cutting tool

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Effective date: 20001003