JPH0825113A - 耐摩耗性のすぐれた炭窒化チタン基サーメット製切削工具 - Google Patents
耐摩耗性のすぐれた炭窒化チタン基サーメット製切削工具Info
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- JPH0825113A JPH0825113A JP18890694A JP18890694A JPH0825113A JP H0825113 A JPH0825113 A JP H0825113A JP 18890694 A JP18890694 A JP 18890694A JP 18890694 A JP18890694 A JP 18890694A JP H0825113 A JPH0825113 A JP H0825113A
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Abstract
サーメット製切削工具を提供する。 【構成】 Coおよび/またはNiを主成分とする金属
結合相:5〜30容量%を含有し、残りが実質的に硬質
分散相からなるTiCN基サーメットで構成された切削
工具において、前記硬質分散相を、(a)有芯2重相構
造および/または有芯3重相構造を有し、芯部が、(T
i,M)CNからなる硬質分散相、および(a' )単一
相構造を有する(Ti,M)CNからなる硬質分散相
と、25〜70容量%の(b)有芯2重相構造および/
または3重相構造を有し、芯部がTiCNからなる硬質
分散相、および必要に応じて(b' )単一相構造を有す
るTiCNからなる硬質分散相(上記MはCrおよび/
またはVと、Ta,Nb,Zr,W,およびMoのうち
の1種以上とからなる)で構成してなる。
Description
有し、かつ靭性にもすぐれ、したがって、例えば鋼の連
続切削は勿論のこと、断続切削に用いた場合にも切刃に
欠損やチッピング(微小欠け)などの発生なく、すぐれ
た切削性能を長期に亘って発揮する炭窒化チタン(以
下、TiCNで示す)基サーメット製切削工具に関する
ものである。
号公報や特開昭63−83241号公報などに記載され
るように、Coおよび/またはNiを主成分とする金属
結合相:5〜30容量%を含有し、残りが実質的に硬質
分散相からなり、かつ前記硬質分散相が、(a'') 有
芯2重相構造および/または有芯3重相構造を有し、か
つ芯部が、Tiと、Tiを除く周期律表の4a,5a,
および6a族元素のうちの1種以上との複合炭窒化物固
溶体〔以下、(Ti,M' )CNで示す]からなる硬質
分散相、(a''' ) 単一相構造を有する(Ti,M'
)CNからなる硬質分散相、以上(a'')、あるいは
(a'')と(a''' )からなるTiCN基サーメットで
構成された切削工具が、例えば鋼などの連続切削や断続
切削に用いられている。
のFA化および省力化に伴ない、切削工具にも一段と使
用寿命の延命化が求められているが、上記の従来TiC
N基サーメット製切削工具は、すぐれた靭性を有するの
で、例えば鋼の断続切削で切刃に欠損やチッピングが発
生することはないが、摩耗進行が比較的早いために、短
時間の切削で使用寿命に至るのが現状である。
上述のような観点から、上記の従来TiCN基サーメッ
ト製切削工具に着目し、これのさらに一段の耐摩耗性向
上をはかるべく研究を行なった結果、上記の従来TiC
N基サーメット製切削工具を構成するTiCN基サーメ
ットにおける硬質分散相を、(a) 有芯2重相構造お
よび/または有芯3重相構造を有し、かつ芯部が、Ti
と、Crおよび/またはVと、Ta,Nb,Zr,W,
およびMoのうちの1種以上との複合炭窒化物固溶体
〔以下、(Ti,M)CNで示す〕からなる硬質分散
相、(a' ) 単一相構造を有する上記(Ti,M)C
Nからなる硬質分散相、以上(a)および(a' )に特
定した上で、さらに硬質分散相として、(b) 有芯2
重相構造および/または有芯3重相構造を有し、かつ芯
部がTiCNからなる硬質分散相、(b' ) 単一相構
造を有するTiCNからなる硬質分散相、以上(b)、
あるいは(b)と(b' )を、全体に占める割合で、2
5〜70容量%の割合で含有させると、この結果のTi
CN基サーメットは、上記(a)+(a' )の硬質分散
相と、Coおよび/またはNiを主成分とする金属結合
相との共存によってもたらされるすぐれた靭性を具備し
た上で、上記(b)または(b)+(b' )の硬質分散
相によって一段と高硬度をもつようになり、したがって
このTiCN基サーメットで構成された切削工具は、断
続切削は勿論のこと、断続切削においても切刃に欠損や
チッピングの発生なく、かつ一段とすぐれた耐摩耗性を
発揮するという研究結果を得たのである。
なされたものであって、Coおよび/またはNiを主成
分とする金属結合相:5〜30容量%を含有し、残りが
実質的に硬質分散相からなるTiCN基サーメットで構
成された切削工具において、上記硬質分散相を、(a)
有芯2重相構造および/または有芯3重相構造を有
し、かつ芯部が(Ti,M)CNからなる硬質分散相、
(a' ) 単一相構造を有する(Ti,M)CNからな
る硬質分散相、(b) 有芯2重相構造および/または
有芯3重相構造を有し、かつ芯部がTiCNからなる硬
質分散相、(b' ) 単一相構造を有するTiCNから
なる硬質分散相、以上(a),(a' ),(b),およ
び(b' )の硬質分散相において、(a)と(a' )と
(b)、あるいは(a)と(a' )と(b)と(b' )
の硬質分散相で構成し、かつ上記(b)、あるいは
(b)と(b' )の硬質分散相の割合を、全体に占める
割合で、25〜70容量%としてなる、すぐれた耐摩耗
性を有し、かつ靭性にもすぐれたTiCN基サーメット
製切削工具に特徴を有するものである。
を構成するTiCN基サーメットの金属結合相の割合を
5〜30容量%と限定したのは、その割合が5容量%未
満では所望の靭性を確保することができず、一方その割
合が30容量%を越えると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り、また、上記
(b)、あるいは(b)と(b' )の硬質分散相の占め
る割合を25〜70容量%としたのは、その割合が25
容量%未満では所望のすぐれた耐摩耗性を得ることがで
きず、一方その割合が70容量%を越えると靭性が低
下、切刃に欠損やチッピングが発生し易くなるという理
由からである。
具体的に説明する。原料粉末として、いずれも0.5〜
2μmの範囲内の所定の平均粒径を有する(Ti,W)
CN〔重量比で(以下同じ)、TiCN/WC=70/
30〕粉末、(Ti,Mo)CN〔TiCN/Mo2 C
=70/30〕粉末、(Ti,Ta)CN〔TiCN/
TaC=70/30〕粉末、(Ti,Nb)CN〔Ti
CN/NbC=70/30〕粉末、(Ti,V)CN
〔TiCN/VC=80/20〕粉末、(Ti,Zr)
CN〔TiCN/ZrC=80/20〕粉末、(Ti,
W,Mo)CN〔TiCN/WC/Mo2 C=60/3
0/10〕粉末、(Ti,W,V)CN〔TiCN/W
C/VC=70/20/10〕粉末、(Ti,Mo,T
a)CN〔TiCN/Mo2 C/TaC=60/20/
20〕粉末、(Ti,Nb,V)CN〔TiCN/Nb
C/VC=70/20/10〕粉末、さらにWC粉末、
Mo2 C粉末、NbC粉末、VC粉末、Cr3 C2 粉
末、TaC粉末、TiN粉末、TaCN粉末、NbCN
粉末、TiCN粉末、Co粉末、およびNi粉末を用意
し、これら原料粉末を表1,2に示される配合組成に配
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、この圧粉体を、(1) 常温から1100℃ま
での昇温過程を0.05〜0.1torrの窒素雰囲気と
し、1100℃から1420〜1600℃の範囲内の所
定の焼結温度までの昇温過程、前記焼結温度に1時間の
保持過程、および焼結温度保持終了から常温までの冷却
過程を40〜100torrの窒素雰囲気とした条件(以
下、窒素雰囲気焼結条件という)、(2) 0.05〜
0.1torrの真空中、1420〜1500℃の範囲内の
所定温度に1時間保持後冷却の条件(以下、真空焼結条
件という)、以上(1)または(2)の条件で焼結する
ことにより、いずれもSNMG432の規格に則したス
ローアウエイチップ形状をもった本発明TiCN基サー
メット製切削工具(以下、本発明切削工具という)1〜
10および比較TiCN基サーメット製切削工具(以
下、比較切削工具という)1〜6をそれぞれ製造した。
について、これの任意個所を透過型電子顕微鏡により観
察し、画像に現われたそれぞれの硬質分散相の中心部の
全金属成分に占めるTi含有量を測定すると共に、画像
解析装置を併用して、結合相と硬質分散相の割合、さら
に前記硬質分散相における上記(a),(a' ),
(b),および(b' )のそれぞれのサーメット全体に
占める割合を測定した。この測定結果を表3〜6に示し
た。また、上記の各種切削工具について、 被削材:SNCM439(硬さ:HB 270)の長さ方
向等間隔3本縦溝入り丸棒、 切削速度:150m/min.、 切込み:2.8mm、 送り:0.3mm/rev.、 切削時間:5分、 の条件での鋼の乾式断続切削試験、並びに、 被削材:SNCM439(硬さ:HB 270)の丸棒、 切削速度:200m/min.、 切込み:2mm、 送り:0.3mm/rev.、 切削時間:20分、 の条件での鋼の乾式連続切削試験を行ない、いずれの試
験でも切刃の逃げ面摩耗幅を測定した。これらの測定結
果を表7に示した。
芯部が(Ti,M)CNからなる有芯2重相構造および
/または有芯3重相構造を有する硬質分散相、あるいは
これと単一相構造を有する(Ti,M)CNからなる硬
質分散相で構成された比較切削工具1〜6に比して、本
発明切削工具1〜10は、いずれもすぐれた靭性をもた
らす上記の芯部が(Ti,M)CNからなる有芯2重相
構造および/または有芯3重相構造を有する硬質分散
相、これと単一相構造を有する(Ti,M)CNからな
る硬質分散相に加えて、芯部がTiCNからなる有芯2
重相構造および/または3重相構造を有する硬質分散
相、あるいはこれと単一相構造を有するTiCNからな
る硬質分散相の共存によって、断続切削および連続切削
のいずれの切断でも切刃に欠損やチッピングの発生な
く、すぐれた耐摩耗性を示すことが明らかである。上述
のように、この発明のTiCN基サーメット製切削工具
は、すぐれた耐摩耗性と靭性を兼ね備えているので、連
続切削は勿論のこと、断続切削でも切刃に欠損やチッピ
ングの発生なく、すぐれた耐摩耗性を示し、著しく長期
に亘ってすぐれた切削性能を発揮するのである。
Claims (2)
- 【請求項1】 Coおよび/またはNiを主成分とする
金属結合相:5〜30容量%を含有し、残りが実質的に
硬質分散相からなる炭窒化チタン基サーメットで構成さ
れた切削工具において、上記硬質分散相を、 (a) 有芯2重相構造および/または有芯3重相構造
を有し、かつ芯部が、Tiと、Crおよび/またはV
と、Ta,Nb,Zr,W,およびMoのうちの1種以
上との複合炭窒化物固溶体からなる硬質分散相、 (a' ) 単一相構造を有し、かつTiと、Crおよび
/またはVと、Ta,Nb,Zr,W,およびMoのう
ちの1種以上との複合炭窒化物固溶体からなる硬質分散
相、 (b) 有芯2重相構造および/または有芯3重相構造
を有し、かつ芯部が炭窒化チタンからなる硬質分散相、 以上(a),(a' ),および(b)で構成し、上記
(b)の硬質分散相の割合を、全体に占める割合で25
〜70容量%としたこと、を特徴とする耐摩耗性のすぐ
れた炭窒化チタン基サーメット製切削工具。 - 【請求項2】 Coおよび/またはNiを主成分とする
金属結合相:5〜30容量%を含有し、残りが実質的に
硬質分散相からなる炭窒化チタン基サーメットで構成さ
れた切削工具において、上記硬質分散相を、 (a) 有芯2重相構造および/または有芯3重相構造
を有し、かつ芯部が、Tiと、Crおよび/またはV
と、Ta,Nb,Zr,W,およびMoのうちの1種以
上との複合炭窒化物固溶体からなる硬質分散相、 (a' ) 単一相構造を有し、かつTiと、Crおよび
/またはVと、Ta,Nb,Zr,W,およびMoのう
ちの1種以上との複合炭窒化物固溶体からなる硬質分散
相、 (b) 有芯2重相構造および/または有芯3重相構造
を有し、かつ芯部が炭窒化チタンからなる硬質分散相、 (b' ) 単一相構造を有する炭窒化チタンからなる硬
質分散相、 以上(a),(a' ),(b),および(b' )で構成
し、上記(b)および(b' )の硬質分散相の割合を、
全体に占める割合で25〜70容量%としたこと、を特
徴とする耐摩耗性のすぐれた炭窒化チタン基サーメット
製切削工具。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18890694A JP3493587B2 (ja) | 1994-07-19 | 1994-07-19 | 耐摩耗性のすぐれた炭窒化チタン基サーメット製切削工具 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18890694A JP3493587B2 (ja) | 1994-07-19 | 1994-07-19 | 耐摩耗性のすぐれた炭窒化チタン基サーメット製切削工具 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0825113A true JPH0825113A (ja) | 1996-01-30 |
| JP3493587B2 JP3493587B2 (ja) | 2004-02-03 |
Family
ID=16231961
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18890694A Expired - Lifetime JP3493587B2 (ja) | 1994-07-19 | 1994-07-19 | 耐摩耗性のすぐれた炭窒化チタン基サーメット製切削工具 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3493587B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
-
1994
- 1994-07-19 JP JP18890694A patent/JP3493587B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3493587B2 (ja) | 2004-02-03 |
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