JPH09108913A - 切刃片がすぐれた接合強度を有する複合切削チップ - Google Patents
切刃片がすぐれた接合強度を有する複合切削チップInfo
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- JPH09108913A JPH09108913A JP7289275A JP28927595A JPH09108913A JP H09108913 A JPH09108913 A JP H09108913A JP 7289275 A JP7289275 A JP 7289275A JP 28927595 A JP28927595 A JP 28927595A JP H09108913 A JPH09108913 A JP H09108913A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 切刃片がすぐれた接合強度を有する複合切削
チップを提供する。 【解決手段】 複合切削チップが、ＣＢＮ基焼結材料製
切刃片を、重量％で、Ｔｉ：０．５〜１０％および／ま
たはＺｒ：０．５〜１０％、Ｃｒ：５〜２０％を含有
し、さらに必要に応じてＰ，Ｂ、およびＳｉのうちの１
種以上：２〜１０％を含有し、残りがＮｉと不可避不純
物からなる組成を有するＮｉ合金ろう材を介して、ＷＣ
基超硬合金製チップ本体の切刃部に直接ろう付けしたも
のからなる。
チップを提供する。 【解決手段】 複合切削チップが、ＣＢＮ基焼結材料製
切刃片を、重量％で、Ｔｉ：０．５〜１０％および／ま
たはＺｒ：０．５〜１０％、Ｃｒ：５〜２０％を含有
し、さらに必要に応じてＰ，Ｂ、およびＳｉのうちの１
種以上：２〜１０％を含有し、残りがＮｉと不可避不純
物からなる組成を有するＮｉ合金ろう材を介して、ＷＣ
基超硬合金製チップ本体の切刃部に直接ろう付けしたも
のからなる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、炭化タングステ
ン（以下、ＷＣで示す）基超硬合金製チップ本体の切刃
部に対する立方晶窒化ほう素（以下、ＣＢＮで示す）焼
結材料製切刃片の接合強度が高く、したがって高速切削
に用いても上記切刃片に剥離の発生がなく、長期に亘っ
てすぐれた切削性能を発揮する複合切削チップに関する
ものである。
ン（以下、ＷＣで示す）基超硬合金製チップ本体の切刃
部に対する立方晶窒化ほう素（以下、ＣＢＮで示す）焼
結材料製切刃片の接合強度が高く、したがって高速切削
に用いても上記切刃片に剥離の発生がなく、長期に亘っ
てすぐれた切削性能を発揮する複合切削チップに関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、例えば特開昭５９−１３４６６５
号公報に記載され、かつ図１に概略斜視図で示されるよ
うに、ＣＢＮ焼結材料層３ａとＷＣ基超硬合金層３ｂの
複合体からなる切刃片３を通常の超高圧焼結装置を用い
て製造し、これを、ＷＣ基超硬合金製チップ本体の切刃
部に、重量％（以下、％は重量％を示す）で、例えばＣ
ｕ：１９％、Ｐｄ：１４％、Ｔｉ：５％を含有し、残り
がＡｇと不可避不純物からなる組成を有するＡｇ合金ろ
う材を用いてろう付けしてなる構造の複合切削チップが
広く知られており、これが合金成分としてＣｒおよびＷ
を高い割合で含有する高硬度Ｃｏ基合金（ステライト）
などの切削に用いられることも知られている。
号公報に記載され、かつ図１に概略斜視図で示されるよ
うに、ＣＢＮ焼結材料層３ａとＷＣ基超硬合金層３ｂの
複合体からなる切刃片３を通常の超高圧焼結装置を用い
て製造し、これを、ＷＣ基超硬合金製チップ本体の切刃
部に、重量％（以下、％は重量％を示す）で、例えばＣ
ｕ：１９％、Ｐｄ：１４％、Ｔｉ：５％を含有し、残り
がＡｇと不可避不純物からなる組成を有するＡｇ合金ろ
う材を用いてろう付けしてなる構造の複合切削チップが
広く知られており、これが合金成分としてＣｒおよびＷ
を高い割合で含有する高硬度Ｃｏ基合金（ステライト）
などの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、近年の切削加工
装置の高性能化はめざましく、かつ切削加工の省力化に
対する要求も強く、これに伴なって、切削加工は高速化
の傾向にあるが、上記従来複合切削チップはじめ、その
他多くの複合切削チップにおいては、これを高速切削に
用いると、チップ本体と切刃片のろう付け部は、それぞ
れがＷＣ基超硬合金で構成されているので接合上問題は
ないが、ＣＢＮ焼結材料層とＷＣ基超硬合金層との接合
強度が不十分であるために、この部分から剥離が発生し
易く、比較的短時間で使用寿命に至るのが現状である。
装置の高性能化はめざましく、かつ切削加工の省力化に
対する要求も強く、これに伴なって、切削加工は高速化
の傾向にあるが、上記従来複合切削チップはじめ、その
他多くの複合切削チップにおいては、これを高速切削に
用いると、チップ本体と切刃片のろう付け部は、それぞ
れがＷＣ基超硬合金で構成されているので接合上問題は
ないが、ＣＢＮ焼結材料層とＷＣ基超硬合金層との接合
強度が不十分であるために、この部分から剥離が発生し
易く、比較的短時間で使用寿命に至るのが現状である。
【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、切刃片全体をＣＢＮ焼結材料で
構成し、これをＷＣ基超硬合金製チップ本体の切刃部に
強固な接合強度で直接ろう付けすることができるろう材
を開発すべく研究を行なった結果、Ｔｉ：０．５〜１０
％および／またはＺｒ：０．５〜１０％、Ｃｒ：５〜２
０％、を含有し、さらに必要に応じて、Ｐ，Ｂ、および
Ｓｉのうちの１種または２種以上：２〜１０％、を含有
し、残りがＮｉと不可避不純物からなる組成を有するＮ
ｉ合金ろう材を用いて、ＷＣ基超硬合金製チップ本体の
切刃部に直接ＣＢＮ焼結材料製切刃片をろう付けする
と、前記チップ本体と前記切刃片の間にはすぐれた接合
強度が確保されるようになり、したがってこの結果の複
合切削チップは、これを高速切削に用いても前記切刃片
に剥離の発生なく、長期に亘ってすぐれた切削性能を発
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、切刃片全体をＣＢＮ焼結材料で
構成し、これをＷＣ基超硬合金製チップ本体の切刃部に
強固な接合強度で直接ろう付けすることができるろう材
を開発すべく研究を行なった結果、Ｔｉ：０．５〜１０
％および／またはＺｒ：０．５〜１０％、Ｃｒ：５〜２
０％、を含有し、さらに必要に応じて、Ｐ，Ｂ、および
Ｓｉのうちの１種または２種以上：２〜１０％、を含有
し、残りがＮｉと不可避不純物からなる組成を有するＮ
ｉ合金ろう材を用いて、ＷＣ基超硬合金製チップ本体の
切刃部に直接ＣＢＮ焼結材料製切刃片をろう付けする
と、前記チップ本体と前記切刃片の間にはすぐれた接合
強度が確保されるようになり、したがってこの結果の複
合切削チップは、これを高速切削に用いても前記切刃片
に剥離の発生なく、長期に亘ってすぐれた切削性能を発
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、ＣＢＮ焼結材料製切刃片を、Ｔ
ｉ：０．５〜１０％および／またはＺｒ：０．５〜１０
％、Ｃｒ：５〜２０％、を含有し、さらに必要に応じ
て、Ｐ，Ｂ、およびＳｉのうちの１種または２種以上：
２〜１０％、を含有し、残りがＮｉと不可避不純物から
なる組成を有するＮｉ合金ろう材を介して、ＷＣ基超硬
合金製チップ本体の切刃部に直接ろう付けしてなる、切
刃片がすぐれた接合強度を有する複合切削チップに特徴
を有するものである。
なされたものであって、ＣＢＮ焼結材料製切刃片を、Ｔ
ｉ：０．５〜１０％および／またはＺｒ：０．５〜１０
％、Ｃｒ：５〜２０％、を含有し、さらに必要に応じ
て、Ｐ，Ｂ、およびＳｉのうちの１種または２種以上：
２〜１０％、を含有し、残りがＮｉと不可避不純物から
なる組成を有するＮｉ合金ろう材を介して、ＷＣ基超硬
合金製チップ本体の切刃部に直接ろう付けしてなる、切
刃片がすぐれた接合強度を有する複合切削チップに特徴
を有するものである。
【０００６】つぎに、この発明の複合切削チップにおい
て、これを構成するＮｉ合金ろう材の成分組成を上記の
通りに限定した理由を説明する。 （ａ） ＴｉおよびＺｒ これらの成分には、ろう材のチップ本体と切刃片に対す
るぬれ性を一段と向上させ、もって接合強度を向上させ
る作用があるが、その含有量がそれぞれ０．５％未満で
は前記作用に所望の効果が得られず、一方その含有量が
いずれも１０％を越えると、ろう付け部の強度が低下す
るようになることから、その含有量をそれぞれ０．５〜
１０％、望ましくは５〜７％と定めた。
て、これを構成するＮｉ合金ろう材の成分組成を上記の
通りに限定した理由を説明する。 （ａ） ＴｉおよびＺｒ これらの成分には、ろう材のチップ本体と切刃片に対す
るぬれ性を一段と向上させ、もって接合強度を向上させ
る作用があるが、その含有量がそれぞれ０．５％未満で
は前記作用に所望の効果が得られず、一方その含有量が
いずれも１０％を越えると、ろう付け部の強度が低下す
るようになることから、その含有量をそれぞれ０．５〜
１０％、望ましくは５〜７％と定めた。
【０００７】（ｂ） Ｃｒ Ｃｒ成分には、ろう材の硬さを向上させる作用がある
が、その含有量が５％未満では所望の硬さ向上効果が得
られず、一方その含有量が２０％を越えると圧延性が急
激に低下するようになることから、その含有量を５〜２
０％、望ましくは１０〜１５％と定めた。
が、その含有量が５％未満では所望の硬さ向上効果が得
られず、一方その含有量が２０％を越えると圧延性が急
激に低下するようになることから、その含有量を５〜２
０％、望ましくは１０〜１５％と定めた。
【０００８】（ｃ） Ｐ，Ｂ、およびＳｉ これらの成分には、ろう材の融点を下げ、もって流動性
を増して、より少量でのろう材使用でろう付け接合を可
能ならしめる作用があるので必要に応じて含有される
が、その含有量が２％未満では前記作用に所望の効果が
得られず、一方その含有量が１％を越えると、ろう付け
部の強度が低下するようになることから、その含有量を
２〜１０％、望ましくは３〜８％と定めた。
を増して、より少量でのろう材使用でろう付け接合を可
能ならしめる作用があるので必要に応じて含有される
が、その含有量が２％未満では前記作用に所望の効果が
得られず、一方その含有量が１％を越えると、ろう付け
部の強度が低下するようになることから、その含有量を
２〜１０％、望ましくは３〜８％と定めた。
【０００９】
【発明の実施の形態】原料粉末として、平均粒径：５μ
ｍおよび純度：９９．９５％の六方晶窒化ほう素粉末を
用い、これを１ton ／cm2 の圧力で圧粉体にプレス成形
し、この圧粉体を通常のベルト型超高圧焼結装置に装入
し、圧力：７ＧＰａ、温度：２２００℃、保持時間：３
０分の条件で焼結して直径：１０mmφ×厚さ：２mmの寸
法をもったＣＢＮ焼結材料素材を形成し、これを超音波
カッタにて厚さ：１．９mmにして一辺長さが５mmの正三
角形に加工することにより切刃片を製造した。
ｍおよび純度：９９．９５％の六方晶窒化ほう素粉末を
用い、これを１ton ／cm2 の圧力で圧粉体にプレス成形
し、この圧粉体を通常のベルト型超高圧焼結装置に装入
し、圧力：７ＧＰａ、温度：２２００℃、保持時間：３
０分の条件で焼結して直径：１０mmφ×厚さ：２mmの寸
法をもったＣＢＮ焼結材料素材を形成し、これを超音波
カッタにて厚さ：１．９mmにして一辺長さが５mmの正三
角形に加工することにより切刃片を製造した。
【００１０】また、原料粉末として、平均粒径：３μｍ
のＷＣ粉末および同４μｍのＣｏ粉末を用い、これら原
料粉末を所定の割合に配合し、ボールミルで７２時間湿
式混合し、乾燥した後、１ton ／cm2 の圧力で圧粉体に
プレス成形し、この圧粉体を、１×１０-3torrの真空
中、１４００℃に１時間保持の条件で焼結してＴＮＧＡ
3 ３２（厚さ：３．１８mmにして、一辺長さが１６mmの
正三角形）の形状をおよびＷＣ−８％Ｃｏの組成をもっ
たＷＣ基超硬合金素材を形成し、これの一角を占める切
刃部に深さ：１．４mmにして一辺長さが５mmの正三角形
ざぐりを形成することによりチップ本体を製造した。
のＷＣ粉末および同４μｍのＣｏ粉末を用い、これら原
料粉末を所定の割合に配合し、ボールミルで７２時間湿
式混合し、乾燥した後、１ton ／cm2 の圧力で圧粉体に
プレス成形し、この圧粉体を、１×１０-3torrの真空
中、１４００℃に１時間保持の条件で焼結してＴＮＧＡ
3 ３２（厚さ：３．１８mmにして、一辺長さが１６mmの
正三角形）の形状をおよびＷＣ−８％Ｃｏの組成をもっ
たＷＣ基超硬合金素材を形成し、これの一角を占める切
刃部に深さ：１．４mmにして一辺長さが５mmの正三角形
ざぐりを形成することによりチップ本体を製造した。
【００１１】さらに、通常の溶解法を用いて表１，２に
示される成分組成をもったＮｉ合金溶湯およびＡｇ合金
溶湯を調製し、いすれも通常の条件で、インゴットに鋳
造し、熱間圧延と冷間圧延を施して厚さ：０．３５mmの
本発明複合切削チップ用Ｎｉ合金ろう材（以下、本発明
ろう材という）ａ〜ｗ、および従来複合切削チップ用Ａ
ｇ合金ろう材（以下、従来ろう材という）をそれぞれ製
造した。
示される成分組成をもったＮｉ合金溶湯およびＡｇ合金
溶湯を調製し、いすれも通常の条件で、インゴットに鋳
造し、熱間圧延と冷間圧延を施して厚さ：０．３５mmの
本発明複合切削チップ用Ｎｉ合金ろう材（以下、本発明
ろう材という）ａ〜ｗ、および従来複合切削チップ用Ａ
ｇ合金ろう材（以下、従来ろう材という）をそれぞれ製
造した。
【００１２】ついで、上記切刃片を、上記チップ本体
に、本発明ろう材ａ〜ｗを介してそれぞれセットし、ホ
ットプレスを用いて１Kg／cm2 の圧力で加圧し、１×１
０-3torrの真空中、１２５０−１３５０℃に５分間保持
の条件でろう付け接合することにより本発明複合切削チ
ップ（以下、本発明チップという）１〜２３をそれぞれ
製造した。
に、本発明ろう材ａ〜ｗを介してそれぞれセットし、ホ
ットプレスを用いて１Kg／cm2 の圧力で加圧し、１×１
０-3torrの真空中、１２５０−１３５０℃に５分間保持
の条件でろう付け接合することにより本発明複合切削チ
ップ（以下、本発明チップという）１〜２３をそれぞれ
製造した。
【００１３】また、比較の目的で、原料粉末として、上
記の六方晶窒化ほう素粉末、並びに上記のＷＣ粉末とＣ
ｏ粉末の混合粉末（Ｃｏ粉末の配合割合は８％）を用
い、これから六方晶窒化ほう素粉末層の厚さが、２mmに
して前記混合粉末層の厚さが、１．５mmの複合圧粉体を
１ton ／cm2 の圧力でプレス成形し、この複合圧粉体
を、上記のＣＢＮ焼結材料製切刃片の製造条件と同じ条
件で焼結し、加工することにより従来複合切削チップ用
複合体切刃片を製造し、この複合体切刃片を、上記の従
来ろう材を用い、同一のろう付け条件で上記ＷＣ基超硬
合金製チップ本体の切刃部にろう付けすることにより従
来複合切削チップ（以下、従来チップという）を製造し
た。
記の六方晶窒化ほう素粉末、並びに上記のＷＣ粉末とＣ
ｏ粉末の混合粉末（Ｃｏ粉末の配合割合は８％）を用
い、これから六方晶窒化ほう素粉末層の厚さが、２mmに
して前記混合粉末層の厚さが、１．５mmの複合圧粉体を
１ton ／cm2 の圧力でプレス成形し、この複合圧粉体
を、上記のＣＢＮ焼結材料製切刃片の製造条件と同じ条
件で焼結し、加工することにより従来複合切削チップ用
複合体切刃片を製造し、この複合体切刃片を、上記の従
来ろう材を用い、同一のろう付け条件で上記ＷＣ基超硬
合金製チップ本体の切刃部にろう付けすることにより従
来複合切削チップ（以下、従来チップという）を製造し
た。
【００１４】つぎに、この結果得られた各種のチップに
ついて、 被削材：Ｃｏ−２８％Ｃｒ−４％Ｗ−１％Ｃの組成を有
するＣｏ基合金の丸棒、 切削速度：３００ｍ／min.、 切込み：０．２５mm、 送り：０．０５mm／rev.、 切削時間：５分、 の条件で乾式連続高速切削試験を行ない、切刃の逃げ面
摩耗幅を測定した。これらの測定結果を表３に示した。
ついて、 被削材：Ｃｏ−２８％Ｃｒ−４％Ｗ−１％Ｃの組成を有
するＣｏ基合金の丸棒、 切削速度：３００ｍ／min.、 切込み：０．２５mm、 送り：０．０５mm／rev.、 切削時間：５分、 の条件で乾式連続高速切削試験を行ない、切刃の逃げ面
摩耗幅を測定した。これらの測定結果を表３に示した。
【００１５】
【表１】
【００１６】
【表２】
【００１７】
【表３】
【００１８】
【発明の効果】表３に示される結果から、本発明チップ
１〜２４は、いずれも切刃片のチップ本体に対する接合
強度がきわめて高いので、難削材であるＣｏ基合金の高
速切削でも切刃片に剥離の発生なく、すぐれた切削性能
を発揮するのに対して、従来チップは、切削開始後比較
的短時間で切刃片のＣＢＮ焼結材料層とＷＣ基超硬合金
層間に剥離が発生し、使用寿命に至ることが明らかであ
る。上述のように、この発明の複合切削チップは、切刃
片のチップ本体に対する接合強度がきわめて高いので、
高速切削に用いても切刃片が剥離することがなく、した
がって切削加工の高速化および省力化に十分満足に対応
することができるものである。
１〜２４は、いずれも切刃片のチップ本体に対する接合
強度がきわめて高いので、難削材であるＣｏ基合金の高
速切削でも切刃片に剥離の発生なく、すぐれた切削性能
を発揮するのに対して、従来チップは、切削開始後比較
的短時間で切刃片のＣＢＮ焼結材料層とＷＣ基超硬合金
層間に剥離が発生し、使用寿命に至ることが明らかであ
る。上述のように、この発明の複合切削チップは、切刃
片のチップ本体に対する接合強度がきわめて高いので、
高速切削に用いても切刃片が剥離することがなく、した
がって切削加工の高速化および省力化に十分満足に対応
することができるものである。
【図１】従来複合切削チップを示す概略斜視図である。
１ チップ本体 ２ Ａｇ合金ろう材 ３ 切刃片 ３ａ ＣＢＮ焼結材料層 ３ｂ ＷＣ基超硬合金層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０４Ｂ 35/583 Ｃ０４Ｂ 37/02 Ｂ 37/02 35/58 １０３Ｙ
Claims (2)
- 【請求項１】 立方晶窒化ほう素焼結材料製切刃片を、
重量％で、 Ｔｉ：０．５〜１０％および／またはＺｒ：０．５〜１
０％、 Ｃｒ：５〜２０％、を含有し、残りがＮｉと不可避不純
物からなる組成を有するＮｉ合金ろう材を介して、炭化
タングステン基超硬合金製チップ本体の切刃部に直接ろ
う付けしてなる切刃片がすぐれた接合強度を有する複合
切削チップ。 - 【請求項２】 立方晶窒化ほう素焼結材料製切刃片を、
重量％で、 Ｔｉ：０．５〜１０％および／またはＺｒ：０．５〜１
０％、 Ｃｒ：５〜２０％、を含有し、さらに、 Ｐ，Ｂ、およびＳｉのうちの１種または２種以上：２〜
１０％、を含有し、残りがＮｉと不可避不純物からなる
組成を有するＮｉ合金ろう材を介して、炭化タングステ
ン基超硬合金製チップ本体の切刃部に直接ろう付けして
なる切刃片がすぐれた接合強度を有する複合切削チッ
プ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7289275A JPH09108913A (ja) | 1995-10-11 | 1995-10-11 | 切刃片がすぐれた接合強度を有する複合切削チップ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7289275A JPH09108913A (ja) | 1995-10-11 | 1995-10-11 | 切刃片がすぐれた接合強度を有する複合切削チップ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09108913A true JPH09108913A (ja) | 1997-04-28 |
Family
ID=17741063
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7289275A Withdrawn JPH09108913A (ja) | 1995-10-11 | 1995-10-11 | 切刃片がすぐれた接合強度を有する複合切削チップ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09108913A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007034646A1 (ja) * | 2005-09-22 | 2007-03-29 | Nippon Steel Materials Co., Ltd. | 研磨布用ドレッサー |
| WO2015160523A3 (en) * | 2014-04-14 | 2015-12-30 | Siemens Energy, Inc. | Structural braze for superalloy material |
| JP2017052019A (ja) * | 2015-09-07 | 2017-03-16 | 新日鉄住金マテリアルズ株式会社 | 研磨布用ドレッサー |
-
1995
- 1995-10-11 JP JP7289275A patent/JPH09108913A/ja not_active Withdrawn
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007034646A1 (ja) * | 2005-09-22 | 2007-03-29 | Nippon Steel Materials Co., Ltd. | 研磨布用ドレッサー |
| US8096858B2 (en) | 2005-09-22 | 2012-01-17 | Nippon Steel Materials Co., Ltd. | Polishing pad conditioner |
| WO2015160523A3 (en) * | 2014-04-14 | 2015-12-30 | Siemens Energy, Inc. | Structural braze for superalloy material |
| CN106170368A (zh) * | 2014-04-14 | 2016-11-30 | 西门子能源有限公司 | 用于超级合金材料的结构钎焊 |
| CN106170368B (zh) * | 2014-04-14 | 2019-01-04 | 西门子能源有限公司 | 用于超级合金材料的结构钎焊 |
| US11344977B2 (en) | 2014-04-14 | 2022-05-31 | Siemens Energy, Inc. | Structural braze for superalloy material |
| JP2017052019A (ja) * | 2015-09-07 | 2017-03-16 | 新日鉄住金マテリアルズ株式会社 | 研磨布用ドレッサー |
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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: 20030107 |