JPS5919189B2 - 被覆超硬合金工具 - Google Patents
被覆超硬合金工具Info
- Publication number
- JPS5919189B2 JPS5919189B2 JP4634877A JP4634877A JPS5919189B2 JP S5919189 B2 JPS5919189 B2 JP S5919189B2 JP 4634877 A JP4634877 A JP 4634877A JP 4634877 A JP4634877 A JP 4634877A JP S5919189 B2 JPS5919189 B2 JP S5919189B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- carbide
- coated
- cemented carbide
- cutting
- titanium
- 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.)
- Expired
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C30/00—Coating with metallic material characterised only by the composition of the metallic material, i.e. not characterised by the coating process
- C23C30/005—Coating with metallic material characterised only by the composition of the metallic material, i.e. not characterised by the coating process on hard metal substrates
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Cutting Tools, Boring Holders, And Turrets (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、高速切削に適し、その工具寿命を一段と改
善した被覆超硬合金工具に関するものである。
善した被覆超硬合金工具に関するものである。
従来、主成分として炭化チタン（ＴｉＣ）、窒″化チタ
ン（ＴｉＮ）、ニッケル（Ｎｉ）、およびモリブデン（
Ｍｏ）を含有したサーメット系超硬合金が知られ、前記
超硬合金は切削工具として使用されているが、前記超硬
合金工具においては、鋼切削に対するよりも鋳鉄切削の
場合の方が切削門 性能が劣り、しかも鋳鉄の高速切削
には不向きであるといラ問題点がある。
ン（ＴｉＮ）、ニッケル（Ｎｉ）、およびモリブデン（
Ｍｏ）を含有したサーメット系超硬合金が知られ、前記
超硬合金は切削工具として使用されているが、前記超硬
合金工具においては、鋼切削に対するよりも鋳鉄切削の
場合の方が切削門 性能が劣り、しかも鋳鉄の高速切削
には不向きであるといラ問題点がある。
また、炭化タングステン（ＷＣ）−コバルト（ＣＯ）系
超硬合金（必要に応じてＴｉＣ、炭化タンタル（ＴａＣ
）を含有する）の表面に、工具寿命の延命化をはかる目
的で硬質層を被覆したものからなる被覆超硬合金工具も
提案されているが、前記被覆超硬合金工具においては、
前記硬質層に比して超硬合金基体の硬さが低いために、
高速切削や重切削に際し、使用中硬質層が残つていても
超硬合金基体自体が塑性変形してしまつて工具寿命に達
してしまう、すなわち耐熱塑性変形性が劣るという問題
点があり、さらに通常耐摩耗性がこれら超硬合金基体と
硬質層とでは著しく異つたものになつているために、特
に切削工具のスクィ面に見られるように、硬質層が摩耗
して超硬合金基体表面からなくなつた時点でこの摩耗が
急速に発達して工具寿命となつたり、また特に逃げ面境
界部摩耗に見られるように、切刃表面の硬質層が部分的
に異常に摩耗したり、チツピングなどにより欠除した場
合には、この部分のみの摩耗が異常に発達して早く工具
寿命に到るなどの問題点がある。
超硬合金（必要に応じてＴｉＣ、炭化タンタル（ＴａＣ
）を含有する）の表面に、工具寿命の延命化をはかる目
的で硬質層を被覆したものからなる被覆超硬合金工具も
提案されているが、前記被覆超硬合金工具においては、
前記硬質層に比して超硬合金基体の硬さが低いために、
高速切削や重切削に際し、使用中硬質層が残つていても
超硬合金基体自体が塑性変形してしまつて工具寿命に達
してしまう、すなわち耐熱塑性変形性が劣るという問題
点があり、さらに通常耐摩耗性がこれら超硬合金基体と
硬質層とでは著しく異つたものになつているために、特
に切削工具のスクィ面に見られるように、硬質層が摩耗
して超硬合金基体表面からなくなつた時点でこの摩耗が
急速に発達して工具寿命となつたり、また特に逃げ面境
界部摩耗に見られるように、切刃表面の硬質層が部分的
に異常に摩耗したり、チツピングなどにより欠除した場
合には、この部分のみの摩耗が異常に発達して早く工具
寿命に到るなどの問題点がある。
また炭化物のみの被覆層では耐熱性、耐酸化性が不足し
、特に高速切削や鋳鉄の切削には比較的不向きであると
いう問題がある。本発明者は、上述のような観点から、
特に高速切削に適し、しかもすぐれた耐熱塑性変形性、
耐スター面摩耗性、および耐境界摩耗性をもつた被覆超
硬合金工具を得べく研究を行なつた結果、（１）クロム
（Ｃｒ）族金属のうちの一種または２種以上と、鉄（Ｆ
ｅ）族金属のうちの１種または２種以上と、必要に応じ
て含有させたアルミニウム（Ａ！）とからなり、Ａｌを
含有する場合には ５Ｃｒ族金属とＦｅ族金属の合量に
対する割合を０．００１〜０．１とした結合金属：５〜
４０％、窒化チタン：５〜４０％、炭化チタンおよび不
可避不純物：残り、 からなり、さらに前記炭化チタンの一部、すなわ ５ち
ＴｉＣの含有量に対する割合で５〜５０％（以上重量％
）を炭化タングステン（ＷＣ）、炭化モリプデン（ＭＯ
２Ｃ）、炭化タンタル（ＴａＣ）、炭化二オブ（ＮｂＣ
）、炭化ジルコニウム（ＺｒＣ）、炭化バナジウム（Ｖ
Ｃ）、炭化クロ ４ム（Ｃｒ３Ｃ２）、および炭化ハフ
ニウム（ＨｆＣ）のうちの１種または２種以上（以下置
換成分という）で置換した超硬合金は、それ自体がすぐ
れた耐熱塑性変形性、耐スクイ面摩耗性、および耐境ノ
界摩耗性を有しているので、たとえ被覆硬質層が摩耗し
ても急速な工具寿命の低下がないこと。
、特に高速切削や鋳鉄の切削には比較的不向きであると
いう問題がある。本発明者は、上述のような観点から、
特に高速切削に適し、しかもすぐれた耐熱塑性変形性、
耐スター面摩耗性、および耐境界摩耗性をもつた被覆超
硬合金工具を得べく研究を行なつた結果、（１）クロム
（Ｃｒ）族金属のうちの一種または２種以上と、鉄（Ｆ
ｅ）族金属のうちの１種または２種以上と、必要に応じ
て含有させたアルミニウム（Ａ！）とからなり、Ａｌを
含有する場合には ５Ｃｒ族金属とＦｅ族金属の合量に
対する割合を０．００１〜０．１とした結合金属：５〜
４０％、窒化チタン：５〜４０％、炭化チタンおよび不
可避不純物：残り、 からなり、さらに前記炭化チタンの一部、すなわ ５ち
ＴｉＣの含有量に対する割合で５〜５０％（以上重量％
）を炭化タングステン（ＷＣ）、炭化モリプデン（ＭＯ
２Ｃ）、炭化タンタル（ＴａＣ）、炭化二オブ（ＮｂＣ
）、炭化ジルコニウム（ＺｒＣ）、炭化バナジウム（Ｖ
Ｃ）、炭化クロ ４ム（Ｃｒ３Ｃ２）、および炭化ハフ
ニウム（ＨｆＣ）のうちの１種または２種以上（以下置
換成分という）で置換した超硬合金は、それ自体がすぐ
れた耐熱塑性変形性、耐スクイ面摩耗性、および耐境ノ
界摩耗性を有しているので、たとえ被覆硬質層が摩耗し
ても急速な工具寿命の低下がないこと。
（２）生成自由エネルギーが低く、化学的に非常に安定
し、しかも耐熱性、耐酸化性、および耐摩耗性にすぐれ
た、周期表の４ａおよび５ａ族金属の酸化物、酸炭化物
、酸窒化物、酸炭窒化物、およびアルミニウム酸化物の
うちの１種からなる単層または２種以上からなる複層を
、望ましくは酸素を１０モル％以上含有した状態で、上
記超硬合金の表面に硬質層として０．５〜２０μｍの層
厚で被覆したものは、鋼切削および鋳鉄切削は勿論のこ
と、高熱を伴う高速切削においてもすぐれた切削性能を
示し、工具寿命の著しい延命化がはかれること。以上（
１）および（２）項に示される知見を得たのである。こ
の発明は上記知見にもとづいてなされたものであつて、
上述のように数値限定した理由を以下に説明する。
し、しかも耐熱性、耐酸化性、および耐摩耗性にすぐれ
た、周期表の４ａおよび５ａ族金属の酸化物、酸炭化物
、酸窒化物、酸炭窒化物、およびアルミニウム酸化物の
うちの１種からなる単層または２種以上からなる複層を
、望ましくは酸素を１０モル％以上含有した状態で、上
記超硬合金の表面に硬質層として０．５〜２０μｍの層
厚で被覆したものは、鋼切削および鋳鉄切削は勿論のこ
と、高熱を伴う高速切削においてもすぐれた切削性能を
示し、工具寿命の著しい延命化がはかれること。以上（
１）および（２）項に示される知見を得たのである。こ
の発明は上記知見にもとづいてなされたものであつて、
上述のように数値限定した理由を以下に説明する。
（５）超硬合金
（ａ）結合金属の含有量
結合金属の含有量が５％未満では、これに対応して硬質
相の含有量が多くなり過ぎて合金に所望の靭性を付与す
ることができず、一方結合金属を４０％を越えて含有さ
せると硬質相の含有量が相対的に少なくなつて合金の耐
熱塑性変形性が害なわれるようになることから、その含
有量を５〜４０％と定めた。
相の含有量が多くなり過ぎて合金に所望の靭性を付与す
ることができず、一方結合金属を４０％を越えて含有さ
せると硬質相の含有量が相対的に少なくなつて合金の耐
熱塑性変形性が害なわれるようになることから、その含
有量を５〜４０％と定めた。
（５）結合金属におけるＡｌの含有量
Ａｌ成分には、微細な金属間化合物を合金組織中に析出
させて合金の高温強度を改善する作用があるが、Ｃｒ族
金属とＦｅ族金属の合量に対する割合で０．００１未満
の含有では前記作用に所望の効果が得られず、一方同０
．１を越えた含有では脆い化合物が析出して合金の靭性
が低下するようになることから、Ａ２の含有割合を０．
００１〜０．１と定めた。
させて合金の高温強度を改善する作用があるが、Ｃｒ族
金属とＦｅ族金属の合量に対する割合で０．００１未満
の含有では前記作用に所望の効果が得られず、一方同０
．１を越えた含有では脆い化合物が析出して合金の靭性
が低下するようになることから、Ａ２の含有割合を０．
００１〜０．１と定めた。
（ｃ） ＴｉＮの含有量
熱伝導性の良好なＴｉＮの含有量が５％未満では合金に
所望のすぐれた耐熱塑性変形性および耐クレータ一性を
付与することができず、一方４０％を越えて含有させる
と合金製造時にボア（小孔）ができやすく、合金強度が
低下するようになることから、その含有量Ｔ５〜４０％
と定めた。
所望のすぐれた耐熱塑性変形性および耐クレータ一性を
付与することができず、一方４０％を越えて含有させる
と合金製造時にボア（小孔）ができやすく、合金強度が
低下するようになることから、その含有量Ｔ５〜４０％
と定めた。
（ｄ）置換成分の置換量上記置換成分には合金の靭性を
さらに一段と改善する作用があるが、その置換量がＴｌ
Ｃの含有量に対する割合で５％未満では所望の靭性向上
効果が得られないので５％以上の置換量にする必要があ
り、一方同５０％を越えて上記置換成分で置換すると合
金の耐摩耗性が劣化するようになることから、前記上限
値を越えて置換してはならない。
さらに一段と改善する作用があるが、その置換量がＴｌ
Ｃの含有量に対する割合で５％未満では所望の靭性向上
効果が得られないので５％以上の置換量にする必要があ
り、一方同５０％を越えて上記置換成分で置換すると合
金の耐摩耗性が劣化するようになることから、前記上限
値を越えて置換してはならない。
（Ｂ）硬質層の層厚その層厚が０．５μｍ未満では、硬
質層のもつすぐれた耐熱性、耐酸化性、および耐摩耗性
を十分に付与することができず、一方２．０μｍを越え
た層厚にすると硬質層自体のもつ脆い性質のためにチツ
ピングや剥離が起りやすくなることから、その層厚を０
．５〜２０Ｉｔｍと定めた。
質層のもつすぐれた耐熱性、耐酸化性、および耐摩耗性
を十分に付与することができず、一方２．０μｍを越え
た層厚にすると硬質層自体のもつ脆い性質のためにチツ
ピングや剥離が起りやすくなることから、その層厚を０
．５〜２０Ｉｔｍと定めた。
なお、硬質層が、すぐれた耐熱性、耐酸化性、および耐
摩耗性をもつようにするためには、１０モル％以上の酸
素を含有させることが望ましい。
摩耗性をもつようにするためには、１０モル％以上の酸
素を含有させることが望ましい。
また、この発明の被覆超硬合金工具における硬質層は、
物理蒸着法、好ましくは化学蒸着法を適用し、周期表の
４ａおよび５ａ族金属、並びにＡｌのハロゲン化物と、
水素と、一酸化炭素、二酸化炭素、水炭化水素ガス、窒
素、およびアンモニアのうちの１種または２種以上とを
、酸化物形成の場合にはＨ２Ｏ分圧および／またはＣＯ
２分圧を、酸炭化物形成の場合にはＣＯ分圧、ＣＯ２分
圧、Ｈ２Ｏ分圧、およびＣＨ４分圧のうちのいずれか１
種または２種以上を、また酸窒化物形成の場合にはＨ２
Ｏ分圧およびＮ２分圧を、さらに酸炭窒化物形成の場合
にはＣＯ分圧、ＣＯ２分圧、Ｈ２Ｏ分圧、ＣＨ４分圧、
およびＮ２分圧のうちの１種または２種以上をそれぞれ
制御しながら反応させることによつて、超硬合金表面に
形成することができる。ついで、この発明の被覆超硬合
金工具を実施例により説明する。
物理蒸着法、好ましくは化学蒸着法を適用し、周期表の
４ａおよび５ａ族金属、並びにＡｌのハロゲン化物と、
水素と、一酸化炭素、二酸化炭素、水炭化水素ガス、窒
素、およびアンモニアのうちの１種または２種以上とを
、酸化物形成の場合にはＨ２Ｏ分圧および／またはＣＯ
２分圧を、酸炭化物形成の場合にはＣＯ分圧、ＣＯ２分
圧、Ｈ２Ｏ分圧、およびＣＨ４分圧のうちのいずれか１
種または２種以上を、また酸窒化物形成の場合にはＨ２
Ｏ分圧およびＮ２分圧を、さらに酸炭窒化物形成の場合
にはＣＯ分圧、ＣＯ２分圧、Ｈ２Ｏ分圧、ＣＨ４分圧、
およびＮ２分圧のうちの１種または２種以上をそれぞれ
制御しながら反応させることによつて、超硬合金表面に
形成することができる。ついで、この発明の被覆超硬合
金工具を実施例により説明する。
実施例 １
Ｍ０：１０％、Ｎｉ：１５％、ＴｉＮ：２０％、ＴａＣ
：１０％、ＴｉＣおよび不可避不純物：残りからなる組
成をもつた超硬合金の切削試験片の表面に、化学蒸着法
によりアルミニウム酸化物（Ａｌ２Ｏ３）を硬質層とし
て２μｍの層厚で被覆して本発明被覆超硬合金切削試験
片（以下本発明被覆試験片という）を製造した。
：１０％、ＴｉＣおよび不可避不純物：残りからなる組
成をもつた超硬合金の切削試験片の表面に、化学蒸着法
によりアルミニウム酸化物（Ａｌ２Ｏ３）を硬質層とし
て２μｍの層厚で被覆して本発明被覆超硬合金切削試験
片（以下本発明被覆試験片という）を製造した。
なお前記硬質層の形成は、塩素（Ｃｌ２）ガスを温度５
００〜６００℃に加熱した３塩化アルミニウム（ＡｌＣ
２，）発生装置に通し、ここで反応式：にしたがつてＡ
ｌＣ２３ガスを発生させ、この．ＡｌＣｌ３ガスと未反
応の前記Ｃｌ，ガス、並びに別系路よりのＨ２ガスとＣ
Ｏ２ガスとを、前記切削試験片が装入してある反応炉に
導人し、前記反応炉内の温度を１０５０℃にして１時間
保持し、反応式：２ＭＣ１，＋３Ｈ２＋３Ｃ０『嗅６０
，＋３Ｃ０＋６ＨＣ１にしたがつてＡｌ２Ｏ３層を上記
切削試験片の表面に形成することにより行なつた。
００〜６００℃に加熱した３塩化アルミニウム（ＡｌＣ
２，）発生装置に通し、ここで反応式：にしたがつてＡ
ｌＣ２３ガスを発生させ、この．ＡｌＣｌ３ガスと未反
応の前記Ｃｌ，ガス、並びに別系路よりのＨ２ガスとＣ
Ｏ２ガスとを、前記切削試験片が装入してある反応炉に
導人し、前記反応炉内の温度を１０５０℃にして１時間
保持し、反応式：２ＭＣ１，＋３Ｈ２＋３Ｃ０『嗅６０
，＋３Ｃ０＋６ＨＣ１にしたがつてＡｌ２Ｏ３層を上記
切削試験片の表面に形成することにより行なつた。
ついで、上記本発明被覆試験片について、の条件で連続
切削試験を行ない、逃げ面摩耗（ＶＢ）０．３７！１Ｊ
１ｔ１スクィ面摩耗（Ｋ，）１００μｍを寿命規準値と
して設定し、この寿命規準摩耗設定値のいずれかに到る
までの寿命時間を測定した。
切削試験を行ない、逃げ面摩耗（ＶＢ）０．３７！１Ｊ
１ｔ１スクィ面摩耗（Ｋ，）１００μｍを寿命規準値と
して設定し、この寿命規準摩耗設定値のいずれかに到る
までの寿命時間を測定した。
なお、比較の目的で、ＪｌＳ規格のＰｌＯグレード超硬
合金およびＰｌＯグレード超硬合金にＡｌ２Ｏ３層を被
覆した切削試験片（以下それぞれ比較試験片ＡおよびＢ
という）についても同一の条件で連続切削試験を行なつ
た。
合金およびＰｌＯグレード超硬合金にＡｌ２Ｏ３層を被
覆した切削試験片（以下それぞれ比較試験片ＡおよびＢ
という）についても同一の条件で連続切削試験を行なつ
た。
この測定結果を添付図面に示した。図示されるように、
Ａｌ２Ｏ３層を被覆しないＰｌＯグレードの比較試験片
Ａに比して本発明被覆試験片は、低速切削側では約４倍
、高速切削側では約７倍の寿命を示し、またＡｌ２Ｏ，
層を被覆した比較試験片Ｂに対しても高速切削側では約
２倍の寿命を示し、このように特に高速切削側で長い寿
命を示すのは、耐熱性の良好な超硬合金母材とＡｌ２Ｏ
３硬質層のもつ性能が十分に発揮され、寿命の延命化に
寄与するものであると考えられる。
Ａｌ２Ｏ３層を被覆しないＰｌＯグレードの比較試験片
Ａに比して本発明被覆試験片は、低速切削側では約４倍
、高速切削側では約７倍の寿命を示し、またＡｌ２Ｏ，
層を被覆した比較試験片Ｂに対しても高速切削側では約
２倍の寿命を示し、このように特に高速切削側で長い寿
命を示すのは、耐熱性の良好な超硬合金母材とＡｌ２Ｏ
３硬質層のもつ性能が十分に発揮され、寿命の延命化に
寄与するものであると考えられる。
なお、Ａｌ２Ｏ，を被覆しない比較試験片Ａはスクイ面
摩耗で他の両試験片はともに逃げ面摩耗により寿命に達
した。実施例 ２ この発明の成分組成範囲内にして第１表に示される成分
組成をもつた超硬合金の切削試験片１〜６と、この範囲
外にして第１表に示される成分組成をもつた比較超硬合
金の切削試験片１，２の表面に、それぞれ実施例１にお
けると同一の条件で硬質層としてＡ２，Ｏ，層を被覆し
た（なお、以下前者を本発明被覆試験片１〜６、後者を
比較被覆試験片１．２という）。
摩耗で他の両試験片はともに逃げ面摩耗により寿命に達
した。実施例 ２ この発明の成分組成範囲内にして第１表に示される成分
組成をもつた超硬合金の切削試験片１〜６と、この範囲
外にして第１表に示される成分組成をもつた比較超硬合
金の切削試験片１，２の表面に、それぞれ実施例１にお
けると同一の条件で硬質層としてＡ２，Ｏ，層を被覆し
た（なお、以下前者を本発明被覆試験片１〜６、後者を
比較被覆試験片１．２という）。
ついで、この結果得られた本発明被覆試験片１〜６およ
び比較被覆試験片１，２について、切削速度を２００ｍ
／Ｍｍに定める以外は、実施例１．におけると同一の条
件で連続切削試験を行なつた。
び比較被覆試験片１，２について、切削速度を２００ｍ
／Ｍｍに定める以外は、実施例１．におけると同一の条
件で連続切削試験を行なつた。
この結果得られた寿命時間を第１表に合せて示した。第
１表に示されるように、本発明被覆試験片は、いずれも
比較被覆試験片に比して約２倍の寿命時間を示すことが
明らかである。
１表に示されるように、本発明被覆試験片は、いずれも
比較被覆試験片に比して約２倍の寿命時間を示すことが
明らかである。
実施例 ３
Ｍ０：１０％、Ｎｉ：６％、ＣＯ：６％、ＴｉＮ：３０
％、ＷＣ．：２０％、ＴｉＣおよび不可避不純物：残り
からなる組成をもつた超硬合金の切削試験片を反応炉に
装入し、前記反応炉には、ＣＨ４：Ｃ，Ｏ：ＮＨ，＝０
．８：０。
％、ＷＣ．：２０％、ＴｉＣおよび不可避不純物：残り
からなる組成をもつた超硬合金の切削試験片を反応炉に
装入し、前記反応炉には、ＣＨ４：Ｃ，Ｏ：ＮＨ，＝０
．８：０。
７：０．３の害拾に混合した混合ガス：５０・０ＣＣ／
―と、室温のＴｉＣ２４中にＨ，ガスを通過させて得ら
れたガス：１０１／ｍとを同時に導入し、前記反応炉内
温度を１０５０℃にして２時間保持したところ、前記試
験片の表面が、平均層厚４μｍをもつた硬質層としての
酸炭窒化チタン（チタンオキシカーボナイトライド）で
被覆されたこの発明の被覆超硬合金切削試験片（以下本
発明被覆試験片という）が得られた。
―と、室温のＴｉＣ２４中にＨ，ガスを通過させて得ら
れたガス：１０１／ｍとを同時に導入し、前記反応炉内
温度を１０５０℃にして２時間保持したところ、前記試
験片の表面が、平均層厚４μｍをもつた硬質層としての
酸炭窒化チタン（チタンオキシカーボナイトライド）で
被覆されたこの発明の被覆超硬合金切削試験片（以下本
発明被覆試験片という）が得られた。
なお、前記硬質層は褐色の色調を有し、これをＸ線マイ
クロアナライザーによる分析および格子定数により判定
したところ、おおよそＴｉＣＯ．。ＮＯ．，ＯＯ．３の
組成をもつことが判明した。ついで、上記本発明被覆試
験片について、被削材・・・・・・ＪＩＳ−ＦＣ−２５
（ＨＢ：１８０）、送り・・・・・・０．２闘／Ｒｅｖ
．、の条件で鋳鉄の連続切削試験を行ない、実施例１に
おけると同一の寿命規準にて、その寿命時間を測定した
ところ２３分を示した。
クロアナライザーによる分析および格子定数により判定
したところ、おおよそＴｉＣＯ．。ＮＯ．，ＯＯ．３の
組成をもつことが判明した。ついで、上記本発明被覆試
験片について、被削材・・・・・・ＪＩＳ−ＦＣ−２５
（ＨＢ：１８０）、送り・・・・・・０．２闘／Ｒｅｖ
．、の条件で鋳鉄の連続切削試験を行ない、実施例１に
おけると同一の寿命規準にて、その寿命時間を測定した
ところ２３分を示した。
上記硬質層を被覆しない超硬合金の切削試験片の同一条
件での連続切削試験では１２分の寿命時間しか示さない
のに比して、上記本発明被覆試験片はすぐれた工具寿命
を示すことが明らかである。
件での連続切削試験では１２分の寿命時間しか示さない
のに比して、上記本発明被覆試験片はすぐれた工具寿命
を示すことが明らかである。
実施例 ４反応炉に導入するガスの組成および混合割合
を゛−Ｈ２Ｏ：Ｎ２＝０．２：１とし、反応炉内温度を
１０２０℃とする以外は、実施例３におけると同一の条
件で製造した本発明被覆試験片は、同じく同一条件での
鋳鉄連続切削試験において２９分の長寿命時間を示した
。
を゛−Ｈ２Ｏ：Ｎ２＝０．２：１とし、反応炉内温度を
１０２０℃とする以外は、実施例３におけると同一の条
件で製造した本発明被覆試験片は、同じく同一条件での
鋳鉄連続切削試験において２９分の長寿命時間を示した
。
なお、この場合の硬質層は、層厚：３．５μｍの金色の
色調を示し、その組成はＴｉＮＯ．８ＣＯ．２からなつ
ていた。実施例 ５ 実施例３において製造された本発明被覆試験片の表面に
、第２表に示される被覆条件にてもう１層の第２硬質層
をそれぞれ被覆して本発明複層被覆試験片１〜４を製造
した。
色調を示し、その組成はＴｉＮＯ．８ＣＯ．２からなつ
ていた。実施例 ５ 実施例３において製造された本発明被覆試験片の表面に
、第２表に示される被覆条件にてもう１層の第２硬質層
をそれぞれ被覆して本発明複層被覆試験片１〜４を製造
した。
ついでこの結果得られた本発明複層被覆試験片１〜４お
よび実施例３における硬質層を被覆しない切削試験片（
以下比較切削試験片という）について、同様に実施例３
におけると同一の条件で鋳鉄の連続切削試験を行ない、
その寿命時間を測定した。
よび実施例３における硬質層を被覆しない切削試験片（
以下比較切削試験片という）について、同様に実施例３
におけると同一の条件で鋳鉄の連続切削試験を行ない、
その寿命時間を測定した。
この結果を第２表に合せて示した。第２表に示される結
果より本発明複層被覆試験片は、いずれも比較切削試験
片の約４〜６倍のきわめて長い工具寿命を示すことが明
らかである。
果より本発明複層被覆試験片は、いずれも比較切削試験
片の約４〜６倍のきわめて長い工具寿命を示すことが明
らかである。
上述のように、この発明の被覆超硬合金工具＆ζすぐれ
た耐熱塑性変形性、耐スクイ面摩耗性、および耐境界摩
耗性を有し、さらに置換成分を含有する場合には工具寿
命が改善され、またＡｌを含有する場合には高温強度が
さらに改善されたものとなるので、鋼切削および鋳鉄切
削は勿論のこと、高速切削においてもきわめて長い工具
寿命を示すのである。
た耐熱塑性変形性、耐スクイ面摩耗性、および耐境界摩
耗性を有し、さらに置換成分を含有する場合には工具寿
命が改善され、またＡｌを含有する場合には高温強度が
さらに改善されたものとなるので、鋼切削および鋳鉄切
削は勿論のこと、高速切削においてもきわめて長い工具
寿命を示すのである。
図面は本発明被覆試験片および比較試験片に関し、鋼の
連続切削試験における切削速度と寿命時間との関係を示
したグラフである。
連続切削試験における切削速度と寿命時間との関係を示
したグラフである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ クロム族金属のうちの１種または２種以上と、鉄族
金属のうちの１種または２種以上とからなる結合金属：
５〜４０％、窒化チタン：５〜４０％、 炭化チタンおよび不可避不純物：残り、 からなる超硬合金における前記炭化チタンの一部を、前
記炭化チタンの含有量に対する割合で５〜５０％（以上
重量％）の炭化タングステン、炭化モリブデン、炭化タ
ンタル、炭化ニオブ、炭化ジルコニウム、炭化バナジウ
ム、炭化クロム、および炭化ハフニウムのうちの１種ま
たは２種以上で置換したものからなる超硬合金の表面に
、周期表の４ａおよび５ａ族金属の酸化物、酸炭化物、
酸窒化物、酸炭窒化物、およびアルミニウム酸化物のう
ちの１種からなる単層または２種以上からなる被層を硬
質層として０．５〜２０μｍの層厚で被覆したものから
なることを特徴とする被覆超硬合金工具。 ２ クロム族金属のうちの１種または２種以上と、鉄族
金属のうちの１種または２種以上と、アルミニウムとか
らなり、クロム族金属と鉄族金属の合量に対するアルミ
ニウム量の割合が０．００１〜０．１である結合金属：
５〜４０％、窒化チタン：５〜４０％、 炭化チタンおよび不可避不純物：残り、 からなる超硬合金における前記炭化チタンの一部を、前
記炭化チタンの含有量に対する割合で５〜５０％（以上
重量％）の炭化タングステン、炭化モリブデン、炭化タ
ンタル、炭化ニオブ、炭化ジルコニウム、炭化バナジウ
ム、炭化クロム、および炭化ハフニウムのうちの１種ま
たは２種以上で置換したものからなる超硬合金の表面に
、周期表の４ａおよび５ａ族金属の酸化物、酸炭化物、
酸窒化物、酸炭窒化物、およびアルミニウム酸化物のう
ちの１種からなる単層または２種以上からなる複層を硬
質層として０．５〜２０μｍの層厚で被覆したものから
なることを特徴とする被覆超硬合金工具。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4634877A JPS5919189B2 (ja) | 1977-04-23 | 1977-04-23 | 被覆超硬合金工具 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4634877A JPS5919189B2 (ja) | 1977-04-23 | 1977-04-23 | 被覆超硬合金工具 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS53131910A JPS53131910A (en) | 1978-11-17 |
| JPS5919189B2 true JPS5919189B2 (ja) | 1984-05-02 |
Family
ID=12744626
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4634877A Expired JPS5919189B2 (ja) | 1977-04-23 | 1977-04-23 | 被覆超硬合金工具 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5919189B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54158780A (en) * | 1978-06-05 | 1979-12-14 | Toshiba Tungaloy Co Ltd | Aluminaacoated inserts |
| JPS5771747A (en) * | 1980-10-16 | 1982-05-04 | Toyoda Mach Works Ltd | Automatic tool exchanger |
-
1977
- 1977-04-23 JP JP4634877A patent/JPS5919189B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS53131910A (en) | 1978-11-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4341834A (en) | Coated super-hard alloy articles | |
| JP5460790B2 (ja) | 表面被覆部材および切削工具 | |
| JP4004133B2 (ja) | 炭窒化チタン被覆工具 | |
| JP4022042B2 (ja) | 被覆工具及びその製造方法 | |
| US4758451A (en) | Process for producing coated molded bodies | |
| WO2021148534A1 (en) | Pvd coated cemented carbide cutting tool with improved coating adhesion | |
| JP4761335B2 (ja) | ＴｉＺｒ炭窒化物皮膜被覆工具の製造方法 | |
| SE453891B (sv) | Belagd hardmetallprodukt, med hog hallfasthet och notningsbestendighet samt forfarande for framstellning av denna | |
| JPH06190605A (ja) | 表面被覆切削工具 | |
| JP3910881B2 (ja) | 酸化膜被覆工具 | |
| JPS6119367B2 (ja) | ||
| JP3678945B2 (ja) | 炭窒酸化チタン被覆工具 | |
| JPH11335870A (ja) | 炭窒化チタン・酸化アルミニウム被覆工具 | |
| JPS586969A (ja) | 切削工具用表面被覆超硬合金部材 | |
| JPS6146550B2 (ja) | ||
| JPH11114704A (ja) | 炭化チタン被覆工具 | |
| WO2021245878A1 (ja) | 切削工具 | |
| JPS6119777A (ja) | 耐摩、耐熱性被覆超硬合金部材 | |
| JPS5824501B2 (ja) | タングステンカ−バイド被膜層の製造方法 | |
| JPH10263903A (ja) | 炭化チタン被覆工具 | |
| JP2002205204A (ja) | 多層被覆工具 | |
| JPS5952704B2 (ja) | 切削工具用表面被覆サ−メツト部材 | |
| JPH0234733B2 (ja) | ||
| JP4565464B2 (ja) | 被覆部材 | |
| JP2001170804A (ja) | ジルコニウム含有膜被覆工具 |