JPH10237648A - 耐摩耗性に優れた表面被覆切削工具 - Google Patents

耐摩耗性に優れた表面被覆切削工具

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JPH10237648A
JPH10237648A JP3602297A JP3602297A JPH10237648A JP H10237648 A JPH10237648 A JP H10237648A JP 3602297 A JP3602297 A JP 3602297A JP 3602297 A JP3602297 A JP 3602297A JP H10237648 A JPH10237648 A JP H10237648A
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JP
Japan
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cutting tool
coated cutting
ray diffraction
flank
plane
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JP3602297A
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Kenichi Unami
健一 宇納
Akira Osada
晃 長田
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Mitsubishi Materials Corp
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Mitsubishi Materials Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 耐摩耗性の優れたチタンの炭窒化物層を含む
硬質被覆層を形成してなる表面被覆切削工具を提供す
る。 【解決手段】 少なくとも1層のチタンの炭窒化物層を
含む硬質被覆層を形成してなる表面被覆切削工具におい
て、表面被覆切削工具の逃げ面におけるノーズRの先端
部に対応するホーニングの端部から表面被覆切削工具の
厚さ方向に向かって0.5mmまでの範囲の任意の点に
おける(111)面のX線回折強度および(220)面
のX線回折強度をそれぞれIn111 およびIn220 、並
びに表面被覆切削工具の逃げ面の中央部における任意の
点の(111)面のX線回折強度および(220)面の
X線回折強度をそれぞれIc111 およびIc220 とする
と、前記チタンの炭窒化物層の微小領域X線回折による
配向性がIn111 /In220>Ic111 /Ic220 を満
たすチタンの炭窒化物層である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、WC基超硬合金
またはTiCN基サーメット基体(以下、基体という)
の表面に、少なくとも1層のチタンの炭窒化物層を含む
単一硬質被覆層または複合硬質被覆層を形成してなる耐
摩耗性に優れた表面被覆切削工具に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、市販されている表面被覆切削工具
は、基体の表面に化学蒸着法により、チタンの炭窒酸化
物からなる単一硬質被覆層、またはチタンの炭窒化物層
を含みさらにチタンの炭化物、窒化物および炭酸化物並
びに酸化アルミニウム層のうちの1種もしくは2種以上
からなる複合硬質被覆層を形成してなる表面被覆切削工
具は知られており、この表面被覆切削工具は鋼や鋳鉄な
どの連続切削や断続切削に用いられていることも良く知
られている。
【0003】例えば、基体表面にX線回折で(200)
面に最大ピークが現れるチタンの炭化物、窒化物、炭窒
化物からなる内層と、α型酸化アルミニウムからなる外
層とで構成された複合硬質被覆層を形成してなる表面被
覆切削工具(特開昭63−89202号公報参照)、基
体表面にX線回折で(220)面に最大ピークが現れる
チタンの炭化物、窒化物、炭窒化物からなる内層と、κ
型酸化アルミニウムからなる外層とで構成された複合硬
質被覆層を形成してなる表面被覆切削工具(特開昭63
−195268号公報参照)、基体表面にX線回折で
(111)面に最大ピークが現れるチタンの炭化物、窒
化物、炭窒化物、炭窒酸化物からなる内層と、κ型酸化
アルミニウムからなる外層とで構成された複合硬質被覆
層を形成してなる表面被覆切削工具(特開平3−138
368号公報参照)、などが知られている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、近年、切削工
程の省力化および短縮化に対する要求は強く、これに伴
ない、より一段と苛酷な条件下での切削が行われる傾向
にあり、かかる苛酷な条件下で切削を行うと、切削中に
刃先が短時間で摩耗し、比較的短時間で使用寿命に至る
のが現状である。
【0005】
【課題を解決するための手段】そこで本発明者らは、か
かる苛酷な条件下で切削加工を行っても従来の表面被覆
切削工具と比べて一層耐摩耗性の優れた表面被覆切削工
具を開発すべく研究を行っていたところ、基体表面に少
なくとも1層のチタンの炭窒化物層を含む硬質被覆層を
形成してなる表面被覆切削工具において、逃げ面のノー
ズRに近い部分と逃げ面の中央部でチタンの炭窒化物層
の微小領域X線回折による配向性に差があることが好ま
しく、表面被覆切削工具の逃げ面におけるノーズRの先
端部に対応するホーニングの端部から表面被覆切削工具
の厚さ方向に向かって0.5mmまでの範囲内の任意の
位置の(111)面のX線回折強度をIn111 、表面被
覆切削工具の逃げ面におけるノーズRの先端部に対応す
るホーニングの端部から表面被覆切削工具の厚さ方向に
向かって0.5mmまでの範囲内の任意の位置の(22
0)面のX線回折強度をIn220 、表面被覆切削工具の
逃げ面の中央部における任意の位置の(111)面のX
線回折強度をIc111 、表面被覆切削工具の逃げ面の中
央部における任意の位置の(220)面のX線回折強度
をIc220 、とすると、前記硬質被覆層に含まれるチタ
ンの炭窒化物層の微小領域X線回折による配向性がIn
111 /In220 >Ic111 /Ic220 を満足する表面被
覆切削工具は、従来よりも耐摩耗性に優れた特性を示
し、苛酷な条件下での切削に対して従来よりも一層使用
寿命が向上するという研究結果が得られたのである。
【0006】この発明は、かかる研究結果に基づいてな
されたものであって、基体表面に少なくとも1層のチタ
ンの炭窒化物層を含む硬質被覆層を形成してなる切削工
具において、前記硬質被覆層に含まれるチタンの炭窒化
物層の微小領域X線回折による配向性が、In111 /I
n220 >Ic111 /Ic220 の式を満足する表面被覆切
削工具、に特徴を有するものである。
【0007】また、前記表面被覆切削工具において、前
記チタンの炭窒化物層は、In111>In220 でかつI
c111 <Ic220 なる条件を満たすことが一層好まし
い。したがって、この発明は、基体表面に少なくとも1
層のチタンの炭窒化物層を含む硬質被覆層を形成してな
る切削工具において、前記硬質被覆層に含まれるチタン
の炭窒化物層の微小領域X線回折による配向性が、In
111 /In220 >Ic111 /Ic220 であり、さらにI
n111 >In220 でかつIc111 <Ic220 を満足する
表面被覆切削工具、に特徴を有するものである。
【0008】一般に、表面被覆切削工具のノーズRと
は、図1に示されるごとく、すくい面1の斜線線で示さ
れる部分2´をいう。ノーズRの先端部2とは図1にお
いて太線で示されるすくい面1の端部の曲線部分を示
す。通常の表面被覆切削工具のすくい面1と逃げ面3の
境界にホーニング4が形成されており、この発明におい
て、「逃げ面におけるノーズRの先端部に対応するホー
ニングの端部から表面被覆切削工具の厚さ方向に向かっ
て0.5mmまでの範囲内」とは、図1において影の付
いた部分aである。また、この発明において、「逃げ面
の中央部」とは、ホーニング端部から厚さ方向に向かっ
て0.5mmを越えた逃げ面3の中央部分を示し、図1
において斜線で示された部分bである。前記チタンの炭
窒化物層の厚さは1〜20μmの範囲内にあることが好
ましい。
【0009】この発明のIn111 /In220 >Ic111
/Ic220 を満足するチタンの炭窒化物層は、化学蒸着
装置内の反応温度を通常の温度(800〜1000℃)
に設定し、反応ガスであるTiCl4 :0.5〜10容
量%、CH3 CN:0.01〜5.0容量%、N2 :0
〜50容量%(N2 が含まれない場合もある)、残りH
2 からなる混合ガスの供給流量を従来の混合ガスの供給
流量の3倍から10倍に調節することにより形成するこ
とができる。
【0010】
【発明の実施の形態】いずれもISO規格CNMG12
0408の形状を有し、重量%で、WC−8%TiC−
10%TaC−6%Coからなる組成を有するWC基超
硬合金およびTiCN−15%WC−9%TaC−10
%Mo2 C−5%Ni−3%Coからなる組成を有する
TiCN基サーメットを用意し、ホーニングを施したの
ち、これらを基体とし、化学蒸着装置を用い、基体の表
面に表1〜2に示される硬質被覆層を形成し、本発明被
覆切削工具1〜10および従来被覆切削工具1〜10を
作製した。本発明被覆切削工具1〜10および従来被覆
切削工具1〜10の内で本発明被覆切削工具1〜5およ
び従来被覆切削工具1〜5はWC基超硬合金を基体と
し、本発明被覆切削工具6〜10および従来被覆切削工
具6〜10はTiCN基サーメットを基体とする切削工
具である。
【0011】なお、硬質被覆層のコーティングは下記の
条件で通常のガス供給量を供給することにより行った
が、この発明のTiCN硬質被覆層は表1〜2に示され
る条件のガス供給量で行った。 TiC硬質被覆層 反応ガス組成:2%TiCl4 −5%CH4 −H2 反応温度:1040℃ 反応圧力:50Torr
【0012】TiCN硬質被覆層 反応ガス組成:2%TiCl4 −0.6%CH3 CN−
20%N2 −H2 反応温度:840℃ 反応圧力:50Torr
【0013】TiN硬質被覆層 反応ガス組成:2%TiCl4 −25%N2 −H2 反応温度:900℃ 反応圧力:200Torr
【0014】Al2 O3 硬質被覆層 反応ガス組成:3%AlCl3 −6%CO2 −H2 反応温度:980℃ 反応圧力:50Torr
【0015】
【表1】
【0016】
【表2】
【0017】得られた本発明被覆切削工具1〜10およ
び従来被覆切削工具1〜10について、図1に示される
逃げ面3におけるノーズRの先端部に対応するホーニン
グの端部から表面被覆切削工具の厚さ方向に向かって
0.5mm離れたA点の位置の(111)面の微小領域
X線回折強度:In111 および(220)面の微小領域
X線回折強度:In220 を測定し、さらに逃げ面3の厚
さ中央部のB点の位置の(111)面の微小領域X線回
折強度:Ic111 および(220)面の微小領域X線回
折強度:Ic220 を測定し、微小領域X線回折強度比I
n111 /In220およびIc111 /Ic220 の値を求
め、その結果を表3〜4に示した。ここで測定した微小
領域X線回折強度の値はいずれも相対値である。微小領
域X線回折強度の測定位置としてA点の位置を選んだの
は、「逃げ面におけるノーズRの先端部に対応するホー
ニングの端部から表面被覆切削工具の厚さ方向に向かっ
て0.5mmまでの範囲内」の内で最も測定しやすい位
置であるからであり、さらに微小領域X線回折強度の測
定位置としてB点の位置を選んだのは「逃げ面の中央
部」の内で最も代表的な位置であるからである。
【0018】前記本発明被覆切削工具1〜5および従来
被覆切削工具1〜5を用い、 被削材 :SNCM439(硬さ:HB260)の丸棒 切削速度:220m/min 送り :0.40mm/rev 切込み :2.0mm 切削時間:25min 切削油 :なし の条件で鋼の連続切削試験を行い、切刃の損傷状態を観
察すると共に、切削を行った工具の切刃の逃げ面摩耗量
を測定し、その結果を表3〜4に示した。
【0019】また、前記本発明被覆切削工具6〜10お
よび従来被覆切削工具6〜10を用い、 被削材 :SNCM439(硬さ:HB260)の丸棒 切削速度:250m/min 送り :0.25mm/rev 切込み :1.5mm 切削時間:35min 切削油 :なし の条件で鋼の連続切削試験を行い、切刃の損傷状態を観
察すると共に、切削を行った工具の切刃の逃げ面摩耗量
を測定し、その結果を表3〜4に示した。
【0020】
【表3】
【0021】
【表4】
【0022】
【発明の効果】表1〜表4に示される結果から、(1)
本発明被覆切削工具1と従来被覆切削工具1とは硬質被
覆層の組成および膜厚が同じであるにもかかわらず、X
線回析強度比がIn111 /In220 >Ic 111 /Ic
220 の関係を満足する本発明被覆切削工具1は、In
111 /In220≦Ic111 /Ic220 の関係を満足する
従来被覆切削工具1に比べて、チッピングを生じること
なく、優れた耐摩耗性を示し、切削工具の寿命が大幅に
向上しており、さらに本発明被覆切削工具2〜10と従
来被覆切削工具2〜10をそれぞれ比較しても同じ効果
を奏する、(2)また、本発明被覆切削工具1〜10の
内でも、X線回析強度比がIn111/In220 >Ic
111 /Ic220 であり、さらにIn111 >In220 かつ
Ic11 1 <Ic220 の関係を満足する本発明被覆切削工
具1、2、4、6、8、10は、硬質被覆層の組成およ
び膜厚がほぼ同じであるにもかかわらず、In111 /I
n220 ≦Ic111 /Ic220 であり、さらにIn111 ≦
In220 かつIc111 ≧Ic220 の関係を満足する従来
被覆切削工具1、2、4、6、8、10に比べて、チッ
ピングを生じることなく、特に優れた耐摩耗性を示し、
切削工具の寿命が大幅に向上していることが分かる。
【0023】したがって、この発明の表面被覆切削工具
は、従来の表面被覆切削工具よりも切削工具交換回数な
どを減らして作業効率を上げ、コストを下げることがで
きるので産業の発展に大いに貢献しうるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の表面被覆切削工具の逃げ面における
ノーズRの先端部に対応するホーニングの端部から表面
被覆切削工具の厚さ方向に向かって0.5mmまでの範
囲内の任意の位置および表面被覆切削工具の逃げ面の中
央部における任意の位置の説明図である。
【符号の説明】
1 すくい面 2 ノーズRの先端部 2´ ノーズR 3 逃げ面

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 WC基超硬合金またはTiCN基サーメ
    ット基体(以下、基体という)表面に少なくとも1層の
    チタンの炭窒化物層を含む硬質被覆層を形成してなる表
    面被覆切削工具において、 表面被覆切削工具の逃げ面におけるノーズRの先端部に
    対応するホーニングの端部から表面被覆切削工具の厚さ
    方向に向かって0.5mmまでの範囲の任意の位置の
    (111)面のX線回折強度をIn111 、 表面被覆切削工具の逃げ面におけるノーズRの先端部に
    対応するホーニングの端部から表面被覆切削工具の厚さ
    方向に向かって0.5mmまでの範囲内の任意の位置の
    (220)面のX線回折強度をIn220 、 表面被覆切削工具の逃げ面の中央部における任意の位置
    の(111)面のX線回折強度をIc111 、 表面被覆切削工具の逃げ面の中央部における任意の位置
    の(220)面のX線回折強度をIc220 、とすると、 前記硬質被覆層に含まれる少なくとも1層のチタンの炭
    窒化物層の微小領域X線回折による配向性は、 In111 /In220 >Ic111 /Ic220 を満たすチタンの炭窒化物層であることを特徴とする耐
    摩耗性に優れた表面被覆切削工具。
  2. 【請求項2】 In111 >In220 でかつIc111 <I
    c220 であることを特徴とする請求項1記載の耐摩耗性
    に優れた硬質被覆層表面被覆切削工具。
JP3602297A 1997-02-20 1997-02-20 耐摩耗性に優れた表面被覆切削工具 Withdrawn JPH10237648A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012132032A1 (ja) * 2011-03-31 2012-10-04 住友電工ハードメタル株式会社 表面被覆切削工具およびその製造方法
WO2012144088A1 (ja) * 2011-04-21 2012-10-26 住友電工ハードメタル株式会社 表面被覆切削工具およびその製造方法
CN106270490A (zh) * 2016-09-18 2017-01-04 广东工业大学 一种表层为金属陶瓷层的硬质合金及其制备方法
CN106346004A (zh) * 2016-09-18 2017-01-25 广东工业大学 一种硬质合金及其制备方法
CN106392081A (zh) * 2016-09-18 2017-02-15 广东工业大学 一种表层富含陶瓷相的硬质合金及其制备方法

Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2012132032A1 (ja) * 2011-03-31 2014-07-24 住友電工ハードメタル株式会社 表面被覆切削工具およびその製造方法
EP2692466A4 (en) * 2011-03-31 2014-11-05 Sumitomo Elec Hardmetal Corp SURFACE-FINISHED CUTTING TOOL AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF
WO2012132032A1 (ja) * 2011-03-31 2012-10-04 住友電工ハードメタル株式会社 表面被覆切削工具およびその製造方法
US8801817B2 (en) 2011-03-31 2014-08-12 Sumitomo Electric Hardmetal Corp. Surface-coated cutting tool and manufacturing method thereof
CN103958098A (zh) * 2011-03-31 2014-07-30 住友电工硬质合金株式会社 表面被覆切削工具及其制造方法
EP2703102A4 (en) * 2011-04-21 2014-11-05 Sumitomo Elec Hardmetal Corp SURFACE-FINISHED CUTTING TOOL AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF
KR101419616B1 (ko) * 2011-04-21 2014-07-14 스미또모 덴꼬오 하드메탈 가부시끼가이샤 표면 피복 절삭 공구 및 그 제조 방법
US8741428B2 (en) 2011-04-21 2014-06-03 Sumitomo Electric Hardmetal Corp. Surface-coated cutting tool and manufacturing method thereof
CN102858483A (zh) * 2011-04-21 2013-01-02 住友电工硬质合金株式会社 表面被覆切削工具及其制造方法
WO2012144088A1 (ja) * 2011-04-21 2012-10-26 住友電工ハードメタル株式会社 表面被覆切削工具およびその製造方法
JP5884138B2 (ja) * 2011-04-21 2016-03-15 住友電工ハードメタル株式会社 表面被覆切削工具およびその製造方法
CN106270490A (zh) * 2016-09-18 2017-01-04 广东工业大学 一种表层为金属陶瓷层的硬质合金及其制备方法
CN106346004A (zh) * 2016-09-18 2017-01-25 广东工业大学 一种硬质合金及其制备方法
CN106392081A (zh) * 2016-09-18 2017-02-15 广东工业大学 一种表层富含陶瓷相的硬质合金及其制备方法
CN106270490B (zh) * 2016-09-18 2018-06-15 广东工业大学 表层为TiC-Ni-10TaC-10Mo2C金属陶瓷层的硬质合金及其制备方法
CN106346004B (zh) * 2016-09-18 2018-10-19 广东工业大学 一种高耐磨性与高韧性的硬质合金及其制备方法
CN106392081B (zh) * 2016-09-18 2019-02-22 广东工业大学 一种表层富含陶瓷相的硬质合金及其制备方法

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