JPH07136809A - 耐摩耗性および耐振性のすぐれた切削工具 - Google Patents
耐摩耗性および耐振性のすぐれた切削工具Info
- Publication number
- JPH07136809A JPH07136809A JP5305916A JP30591693A JPH07136809A JP H07136809 A JPH07136809 A JP H07136809A JP 5305916 A JP5305916 A JP 5305916A JP 30591693 A JP30591693 A JP 30591693A JP H07136809 A JPH07136809 A JP H07136809A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cutting
- diamond
- cutting tool
- excellent wear
- resistance
- 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- Withdrawn
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- Ceramic Products (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
- Cutting Tools, Boring Holders, And Turrets (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 耐摩耗性および耐振性のすぐれた切削工具を
提供する。 【構成】 切削工具が、Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ，Ｃ
ｏ，Ｆｅ，Ｎｉ、およびＭｎの炭酸塩、並びにこれらの
２種以上の複合炭酸塩のうちの１種以上で構成された分
散相：０．１〜２０容量％、ダイヤモンド：残りからな
る組成のダイヤモンド基焼結材で構成された上部層と、
Ｗおよび／またはＷＣからなるＷ系焼結材料で構成され
た中間層と、ＷＣ基超硬合金で構成された下部層の３層
一体超高圧焼結体からなる。
提供する。 【構成】 切削工具が、Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ，Ｃ
ｏ，Ｆｅ，Ｎｉ、およびＭｎの炭酸塩、並びにこれらの
２種以上の複合炭酸塩のうちの１種以上で構成された分
散相：０．１〜２０容量％、ダイヤモンド：残りからな
る組成のダイヤモンド基焼結材で構成された上部層と、
Ｗおよび／またはＷＣからなるＷ系焼結材料で構成され
た中間層と、ＷＣ基超硬合金で構成された下部層の３層
一体超高圧焼結体からなる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、高速切削でも振動発
生がきわめて少なく、したがって工具振動が原因の切削
面粗さの低下が著しく抑制され、かつこの状態ですぐれ
た耐摩耗性を長期に亘って発揮する切削工具に関するも
のである。
生がきわめて少なく、したがって工具振動が原因の切削
面粗さの低下が著しく抑制され、かつこの状態ですぐれ
た耐摩耗性を長期に亘って発揮する切削工具に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】従来、特開平４−７４７６６号公報に記
載される通り、Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ、およびＢａの炭酸
塩、並びにこれらの２種以上の複合炭酸塩のうちの１種
または２種以上で構成された微細均一分布の分散相を
０．１〜１５容量％の割合で含有し、残りが実質的に素
地を構成するダイヤモンドからなるダイヤモンド基超高
圧焼結材料で構成された切削工具が知られており、かつ
このダイヤモンド基超高圧焼結材料製切削工具が、例え
ば高Ｓｉ含有のＡｌ−Ｓｉ系合金の６００〜７００ｍ／
min 程度の切削速度での仕上切削に用いられることも知
られている。
載される通り、Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ、およびＢａの炭酸
塩、並びにこれらの２種以上の複合炭酸塩のうちの１種
または２種以上で構成された微細均一分布の分散相を
０．１〜１５容量％の割合で含有し、残りが実質的に素
地を構成するダイヤモンドからなるダイヤモンド基超高
圧焼結材料で構成された切削工具が知られており、かつ
このダイヤモンド基超高圧焼結材料製切削工具が、例え
ば高Ｓｉ含有のＡｌ−Ｓｉ系合金の６００〜７００ｍ／
min 程度の切削速度での仕上切削に用いられることも知
られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】一方、近年の切削機械
の高性能化はめざましく、省力化の要求と相まって切削
が高速化する傾向にあるが、上記の従来ダイヤモンド基
超高圧焼結材料製切削工具を用いて、より一段と速い速
度で、例えば１０００ｍ／min 以上の切削速度で高Ｓｉ
含有のＡｌ−Ｓｉ系合金の仕上切削を行なった場合、工
具に振動が発生し、この振動が原因で切削面粗さが低下
するようになるばかりでなく、工具自体の摩耗進行も速
められるようになることから、満足な切削性能を発揮し
ないのが現状である。
の高性能化はめざましく、省力化の要求と相まって切削
が高速化する傾向にあるが、上記の従来ダイヤモンド基
超高圧焼結材料製切削工具を用いて、より一段と速い速
度で、例えば１０００ｍ／min 以上の切削速度で高Ｓｉ
含有のＡｌ−Ｓｉ系合金の仕上切削を行なった場合、工
具に振動が発生し、この振動が原因で切削面粗さが低下
するようになるばかりでなく、工具自体の摩耗進行も速
められるようになることから、満足な切削性能を発揮し
ないのが現状である。
【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、高速切削に適した切削工具を開
発すべく、特に上記の従来ダイヤモンド基超高圧焼結材
料製切削工具に着目し、研究を行なった結果、上記の従
来ダイヤモンド基超高圧焼結材料製切削工具を構成する
ダイヤモンド基超高圧焼結材料を上部層とし、かつ実質
的に金属タングステン（以下、Ｗで示す）および／また
は炭化タングステン（以下、ＷＣで示す）からなるＷ系
焼結材料を中間層とすると共に、切削工具としての実用
に際して施されるホルダー（一般にＷＣ基超硬合金製）
へのろう付けで強固な接合強度を確保する目的で、ＷＣ
基超硬合金を下部層とし、これら上部層、中間層、およ
び下部層の３層一体超高圧焼結体で、望ましくはそれぞ
れの層厚を０．１〜２mmとした状態で、切削工具を構成
すると、この結果の切削工具は、上記の上部層および中
間層によってそれぞれすぐれた耐摩耗性および耐振性を
具備するようになり、したがってこれを高速切削に用い
ても切削面粗さの低下なく、すぐれた耐摩耗性を長期に
亘って発揮するという研究結果を得たのである。
上述のような観点から、高速切削に適した切削工具を開
発すべく、特に上記の従来ダイヤモンド基超高圧焼結材
料製切削工具に着目し、研究を行なった結果、上記の従
来ダイヤモンド基超高圧焼結材料製切削工具を構成する
ダイヤモンド基超高圧焼結材料を上部層とし、かつ実質
的に金属タングステン（以下、Ｗで示す）および／また
は炭化タングステン（以下、ＷＣで示す）からなるＷ系
焼結材料を中間層とすると共に、切削工具としての実用
に際して施されるホルダー（一般にＷＣ基超硬合金製）
へのろう付けで強固な接合強度を確保する目的で、ＷＣ
基超硬合金を下部層とし、これら上部層、中間層、およ
び下部層の３層一体超高圧焼結体で、望ましくはそれぞ
れの層厚を０．１〜２mmとした状態で、切削工具を構成
すると、この結果の切削工具は、上記の上部層および中
間層によってそれぞれすぐれた耐摩耗性および耐振性を
具備するようになり、したがってこれを高速切削に用い
ても切削面粗さの低下なく、すぐれた耐摩耗性を長期に
亘って発揮するという研究結果を得たのである。
【０００５】この発明は、上記の研究結果にもとづいて
なされたものであって、（ａ） Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ、お
よびＢａの炭酸塩、並びにこれらの２種以上の複合炭酸
塩、さらにＣｏ，Ｆｅ，Ｎｉ、およびＭｎの炭酸塩、並
びにこれらの２種以上の複合炭酸塩（以下、これらを総
称して金属炭酸塩という）のうちの１種または２種以上
で構成された微細均一分布の分散相を０．１〜２０容量
％の割合で含有し、残りが実質的に素地を構成するダイ
ヤモンドからなるダイヤモンド基焼結材料で構成された
上部層、（ｂ） 実質的にＷおよび／またはＷＣからな
るＷ系焼結材料で構成された中間層、（ｃ） ＷＣ基超
硬合金で構成された下部層、以上（ａ）〜（ｃ）の３層
一体超高圧焼結体からなる耐摩耗性および耐振性のすぐ
れた切削工具に特徴を有するものである。
なされたものであって、（ａ） Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ、お
よびＢａの炭酸塩、並びにこれらの２種以上の複合炭酸
塩、さらにＣｏ，Ｆｅ，Ｎｉ、およびＭｎの炭酸塩、並
びにこれらの２種以上の複合炭酸塩（以下、これらを総
称して金属炭酸塩という）のうちの１種または２種以上
で構成された微細均一分布の分散相を０．１〜２０容量
％の割合で含有し、残りが実質的に素地を構成するダイ
ヤモンドからなるダイヤモンド基焼結材料で構成された
上部層、（ｂ） 実質的にＷおよび／またはＷＣからな
るＷ系焼結材料で構成された中間層、（ｃ） ＷＣ基超
硬合金で構成された下部層、以上（ａ）〜（ｃ）の３層
一体超高圧焼結体からなる耐摩耗性および耐振性のすぐ
れた切削工具に特徴を有するものである。
【０００６】なお、この発明の切削工具において、上部
層の分散相含有割合を０．１〜２０容量％と定めたの
は、その割合が０．１容量％未満ではダイヤモンド粉末
同志の焼結時の結合促進効果が十分でなく、この結果ダ
イヤモンドのもつすぐれた耐摩耗性を満足に発揮させる
ことができず、一方その割合が２０容量％を越えるとダ
イヤモンド素地によってもたらされるすぐれた耐摩耗性
が急激に低下するようになるという理由によるものであ
る。
層の分散相含有割合を０．１〜２０容量％と定めたの
は、その割合が０．１容量％未満ではダイヤモンド粉末
同志の焼結時の結合促進効果が十分でなく、この結果ダ
イヤモンドのもつすぐれた耐摩耗性を満足に発揮させる
ことができず、一方その割合が２０容量％を越えるとダ
イヤモンド素地によってもたらされるすぐれた耐摩耗性
が急激に低下するようになるという理由によるものであ
る。
【０００７】つぎに、この発明の切削工具を実施例によ
り具体的に説明する。上部層形成用原料粉末として、１
〜１５μｍの範囲内の所定の平均粒径を有するダイヤモ
ンド粉末、およびいずれも粒度：−３００meshの各種金
属炭酸塩粉末を用意し、これら原料粉末を所定の配合組
成に配合し、混合した後、いずれも１ton ／cm2 の圧力
で圧粉体にプレス成形し、また、中間層形成用原料粉末
として、いずれも０．５〜５μｍの範囲内の所定の平均
粒径を有するＷ粉末およびＷＣ粉末を用意し、これらの
原料粉末をそれぞれ単独または両者を混合した状態で、
３ton ／cm2 の圧力で圧粉体にプレス成形し、さらに、
下部層形成用として、いずれも直径は１０mmと一定であ
るが、厚さの異なった種々のＷＣ基超硬合金（Ｃｏ：６
重量％、ＷＣ：残り）のチップを用意し、これら圧粉体
およびチップを表１，２に示される組合せで重ね合わせ
た状態で通常のベルト型超高圧焼結装置に装入し、圧
力：７〜９ＧＰａ、温度：２０００〜２４００℃の範囲
内の所定の圧力および温度に３０分間保持の条件で焼結
して、いずれも７mmの直径を有し、かつそれぞれ表１，
２に示される組成および厚さの３層一体超高圧焼結体と
し、これを６等分し、研磨してＴＰＧＮ３３２に則した
形状とすることにより本発明切削工具１〜１６をそれぞ
れ製造した。
り具体的に説明する。上部層形成用原料粉末として、１
〜１５μｍの範囲内の所定の平均粒径を有するダイヤモ
ンド粉末、およびいずれも粒度：−３００meshの各種金
属炭酸塩粉末を用意し、これら原料粉末を所定の配合組
成に配合し、混合した後、いずれも１ton ／cm2 の圧力
で圧粉体にプレス成形し、また、中間層形成用原料粉末
として、いずれも０．５〜５μｍの範囲内の所定の平均
粒径を有するＷ粉末およびＷＣ粉末を用意し、これらの
原料粉末をそれぞれ単独または両者を混合した状態で、
３ton ／cm2 の圧力で圧粉体にプレス成形し、さらに、
下部層形成用として、いずれも直径は１０mmと一定であ
るが、厚さの異なった種々のＷＣ基超硬合金（Ｃｏ：６
重量％、ＷＣ：残り）のチップを用意し、これら圧粉体
およびチップを表１，２に示される組合せで重ね合わせ
た状態で通常のベルト型超高圧焼結装置に装入し、圧
力：７〜９ＧＰａ、温度：２０００〜２４００℃の範囲
内の所定の圧力および温度に３０分間保持の条件で焼結
して、いずれも７mmの直径を有し、かつそれぞれ表１，
２に示される組成および厚さの３層一体超高圧焼結体と
し、これを６等分し、研磨してＴＰＧＮ３３２に則した
形状とすることにより本発明切削工具１〜１６をそれぞ
れ製造した。
【０００８】また、比較の目的で、表３に示される通
り、全体をダイヤモンド基焼結材料で構成する以外は同
一の条件で同じく表３に示される組成および厚さの従来
切削工具１〜１６をそれぞれ製造した。
り、全体をダイヤモンド基焼結材料で構成する以外は同
一の条件で同じく表３に示される組成および厚さの従来
切削工具１〜１６をそれぞれ製造した。
【０００９】ついで、この結果得られた各種の切削工具
について、Ｃｏ：６重量％含有のＷＣ基超硬合金のホル
ダーにろう付けした状態で、 被削材：Ａｌ−１８重量％Ｓｉ合金の丸棒、 切削速度：１５００ｍ／min 、 切込み：０．５mm、 送り：０．１mm／rev.、 の条件で高Ｓｉ含有Ａｌ−Ｓｉ合金の乾式高速仕上切削
試験を行ない、切刃の逃げ面摩耗幅が０．１５mmに至る
までの切削時間を測定するとともに、切削開始直後、５
分、１０分、および１５分経過後の切削面粗さ（Ｒmax
）をそれぞれ測定した。これらの測定結果を表４，５
に示した。
について、Ｃｏ：６重量％含有のＷＣ基超硬合金のホル
ダーにろう付けした状態で、 被削材：Ａｌ−１８重量％Ｓｉ合金の丸棒、 切削速度：１５００ｍ／min 、 切込み：０．５mm、 送り：０．１mm／rev.、 の条件で高Ｓｉ含有Ａｌ−Ｓｉ合金の乾式高速仕上切削
試験を行ない、切刃の逃げ面摩耗幅が０．１５mmに至る
までの切削時間を測定するとともに、切削開始直後、５
分、１０分、および１５分経過後の切削面粗さ（Ｒmax
）をそれぞれ測定した。これらの測定結果を表４，５
に示した。
【００１０】
【表１】
【００１１】
【表２】
【００１２】
【表３】
【００１３】
【表４】
【００１４】
【表５】
【００１５】
【発明の効果】表１〜５に示される結果から、本発明切
削工具１〜１６は、いずれも高速切削にもかかわらず、
経時的に変らぬすぐれた切削面粗さを示し、かつすぐれ
た耐摩耗性を示すのに対して、従来切削工具１〜１６に
おいては、切削時間の経過につれて切削面粗さが悪化
し、かつ相対的に耐摩耗性も低いものとなることが明ら
かである。上述のように、この発明の切削工具は、すぐ
れた耐振性を有し、かつ耐摩耗性にもすぐれているの
で、特にこれらの特性が要求される高速切削に用いた場
合に、きわめて安定した切削面粗さで長期に亘ってすぐ
れた切削性能を発揮するなど工業上有用な特性を有する
のである。
削工具１〜１６は、いずれも高速切削にもかかわらず、
経時的に変らぬすぐれた切削面粗さを示し、かつすぐれ
た耐摩耗性を示すのに対して、従来切削工具１〜１６に
おいては、切削時間の経過につれて切削面粗さが悪化
し、かつ相対的に耐摩耗性も低いものとなることが明ら
かである。上述のように、この発明の切削工具は、すぐ
れた耐振性を有し、かつ耐摩耗性にもすぐれているの
で、特にこれらの特性が要求される高速切削に用いた場
合に、きわめて安定した切削面粗さで長期に亘ってすぐ
れた切削性能を発揮するなど工業上有用な特性を有する
のである。
Claims (1)
- 【請求項１】 （ａ） Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ、およびＢａ
の炭酸塩、並びにこれらの２種以上の複合炭酸塩、さら
にＣｏ，Ｆｅ，Ｎｉ、およびＭｎの炭酸塩、並びにこれ
らの２種以上の複合炭酸塩のうちの１種または２種以上
で構成された微細均一分布の分散相を、０．１〜２０容
量％の割合で含有し、残りが実質的に素地を構成するダ
イヤモンドからなるダイヤモンド基焼結材料で構成され
た上部層、 （ｂ） 実質的に金属タングステンおよび／または炭化
タングステンからなるタングステン系焼結材料で構成さ
れた中間層、 （ｃ） 炭化タングステン基超硬合金で構成された下部
層、以上（ａ）〜（ｃ）の３層一体超高圧焼結体からな
ることを特徴とする耐摩耗性および耐振性のすぐれた切
削工具。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5305916A JPH07136809A (ja) | 1993-11-11 | 1993-11-11 | 耐摩耗性および耐振性のすぐれた切削工具 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5305916A JPH07136809A (ja) | 1993-11-11 | 1993-11-11 | 耐摩耗性および耐振性のすぐれた切削工具 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07136809A true JPH07136809A (ja) | 1995-05-30 |
Family
ID=17950848
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5305916A Withdrawn JPH07136809A (ja) | 1993-11-11 | 1993-11-11 | 耐摩耗性および耐振性のすぐれた切削工具 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07136809A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109396448A (zh) * | 2017-08-18 | 2019-03-01 | 深圳先进技术研究院 | 聚晶金刚石复合片及其制备方法 |
| CN111876643A (zh) * | 2020-08-06 | 2020-11-03 | 郑州航空工业管理学院 | 一种高强韧WC-Fe-Ni硬质合金的制备方法 |
-
1993
- 1993-11-11 JP JP5305916A patent/JPH07136809A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109396448A (zh) * | 2017-08-18 | 2019-03-01 | 深圳先进技术研究院 | 聚晶金刚石复合片及其制备方法 |
| CN111876643A (zh) * | 2020-08-06 | 2020-11-03 | 郑州航空工业管理学院 | 一种高强韧WC-Fe-Ni硬质合金的制备方法 |
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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: 20010130 |