JPS593541B2 - 被覆超硬合金部材 - Google Patents
被覆超硬合金部材Info
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- JPS593541B2 JPS593541B2 JP2355978A JP2355978A JPS593541B2 JP S593541 B2 JPS593541 B2 JP S593541B2 JP 2355978 A JP2355978 A JP 2355978A JP 2355978 A JP2355978 A JP 2355978A JP S593541 B2 JPS593541 B2 JP S593541B2
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- JP
- Japan
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- metals
- group
- cemented carbide
- carbonitrides
- periodic table
- Prior art date
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-
- 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
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- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、著しくすぐれた耐摩耗性を有し、特に切削
工具や耐摩耗用部品として使用するのに適した被覆超硬
合金部材に関するものである。
工具や耐摩耗用部品として使用するのに適した被覆超硬
合金部材に関するものである。
従来、硬質相形成成分として、周期律表の４ａ，５ａ．
卦よび６ａ族金属の炭化物、窒化物、炭窒化物、｝よび
炭酸窒化物のうちの１種または２種以上：６０〜９７重
量％を含有し、さらに必要に応じて結合相形成成分とし
て、結合相の耐摩耗性訃よび耐塑性変形性を向上させる
目的で、Ｃｒ族金属、Ｓｉ、およびＡｌのうちの１種ま
たは２種以上：１〜２０重量％を含有し、残ジが結合相
形成成分としての鉄族金属のうちの１種または２種以上
と不可避不純物からなる組成を有する超硬合金基材の表
面に、周期律表の４ａ卦よび５ａ族金属のうちの１種ま
たは２種以上の金属の炭化物、窒化物、または炭窒化物
の内層と、周期律表の４ａ卦よび５ａ族金属のうちの１
種または２種以上の金属の炭酸化物、窒酸化物、または
炭窒酸化物の外層とからなる面心立方晶の高融点化合物
で構成された硬質被覆層を形成してなる被覆超硬合金部
材は公知であり、この従来被覆超硬合金部材はすぐれた
耐摩耗性をもつことから、特にスローアウエイチツプと
して適用されているが、この従来被覆超硬合金部材によ
つても十分満足する耐摩耗性を期待することはできず、
したがつてな卦一層すぐれた耐摩耗性を有する被覆超硬
合金部材の開発が望まれるところである。
卦よび６ａ族金属の炭化物、窒化物、炭窒化物、｝よび
炭酸窒化物のうちの１種または２種以上：６０〜９７重
量％を含有し、さらに必要に応じて結合相形成成分とし
て、結合相の耐摩耗性訃よび耐塑性変形性を向上させる
目的で、Ｃｒ族金属、Ｓｉ、およびＡｌのうちの１種ま
たは２種以上：１〜２０重量％を含有し、残ジが結合相
形成成分としての鉄族金属のうちの１種または２種以上
と不可避不純物からなる組成を有する超硬合金基材の表
面に、周期律表の４ａ卦よび５ａ族金属のうちの１種ま
たは２種以上の金属の炭化物、窒化物、または炭窒化物
の内層と、周期律表の４ａ卦よび５ａ族金属のうちの１
種または２種以上の金属の炭酸化物、窒酸化物、または
炭窒酸化物の外層とからなる面心立方晶の高融点化合物
で構成された硬質被覆層を形成してなる被覆超硬合金部
材は公知であり、この従来被覆超硬合金部材はすぐれた
耐摩耗性をもつことから、特にスローアウエイチツプと
して適用されているが、この従来被覆超硬合金部材によ
つても十分満足する耐摩耗性を期待することはできず、
したがつてな卦一層すぐれた耐摩耗性を有する被覆超硬
合金部材の開発が望まれるところである。
そこで、本発明者等は、上述のような観点からよりすぐ
れた耐摩耗性を有する被超合金部材を得べく、上記従来
被覆超硬合金部材に着目し研究を行なつた結果、上記従
来被覆超硬合金部材の硬質被覆層に訃ける外層を、周期
律表の４ａおよび５ａ族金属のうちの１種または２種以
上の金属の炭酸化物、窒酸化物、または炭窒酸化物、あ
るいは同４ａおよび５ａ族金属のうちの１種または２種
以上の金属と、ほう素およびけい素のうちの１種または
２種の炭酸化物、窒酸化物、または炭窒酸化物（この場
合ほう素およびけい素は外層の硬さおよび耐酸化性を向
上させるために固溶させるものであジ、その固溶割合は
、炭素、窒素、および酸素との総和に占める割合（モル
比）で０．００１から固溶限の０．２までを含有するも
のである）からなる面心立方晶の高融点化合物で構成し
、かつその固溶酸素含有量を、内層との接合面から表面
に向つて単調に増加させると、（ａ）上記硬質被覆層に
おける外層は、固溶酸素の濃度勾配によつて、その表面
から内層接合面に亘つて変化する種々の特性をもつよう
になる。
れた耐摩耗性を有する被超合金部材を得べく、上記従来
被覆超硬合金部材に着目し研究を行なつた結果、上記従
来被覆超硬合金部材の硬質被覆層に訃ける外層を、周期
律表の４ａおよび５ａ族金属のうちの１種または２種以
上の金属の炭酸化物、窒酸化物、または炭窒酸化物、あ
るいは同４ａおよび５ａ族金属のうちの１種または２種
以上の金属と、ほう素およびけい素のうちの１種または
２種の炭酸化物、窒酸化物、または炭窒酸化物（この場
合ほう素およびけい素は外層の硬さおよび耐酸化性を向
上させるために固溶させるものであジ、その固溶割合は
、炭素、窒素、および酸素との総和に占める割合（モル
比）で０．００１から固溶限の０．２までを含有するも
のである）からなる面心立方晶の高融点化合物で構成し
、かつその固溶酸素含有量を、内層との接合面から表面
に向つて単調に増加させると、（ａ）上記硬質被覆層に
おける外層は、固溶酸素の濃度勾配によつて、その表面
から内層接合面に亘つて変化する種々の特性をもつよう
になる。
（ｂ）内層との接合面に｝ける外層の組成として内層と
の結合力が最強の酸素を含有しない組成のものを自由に
選択することができる。（ｃ）通常の酸素を固溶する均
質組成の硬質被覆層では層厚が２〜３μｍを越えると粒
子が粗くなつて柱状晶となつてしまうが、固溶酸素に濃
度勾配があると粒成長が抑制されて微細粒状組織が確保
されること。
の結合力が最強の酸素を含有しない組成のものを自由に
選択することができる。（ｃ）通常の酸素を固溶する均
質組成の硬質被覆層では層厚が２〜３μｍを越えると粒
子が粗くなつて柱状晶となつてしまうが、固溶酸素に濃
度勾配があると粒成長が抑制されて微細粒状組織が確保
されること。
などの特性が得られるようになり、この結果被覆超硬合
金部材はすぐれた耐摩耗性をもつようになると共に、例
えば使用条件が広範囲に亘る切削工具として使用するこ
とができるという知見を得たのである。
金部材はすぐれた耐摩耗性をもつようになると共に、例
えば使用条件が広範囲に亘る切削工具として使用するこ
とができるという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、以
下に実施例により具体的に説明する。
下に実施例により具体的に説明する。
実施例 １平均粒径２μｍのタングステン炭化物ＷＣ粉
末：９４重量％と、同１μｍのＣＯ粉末：６重量％とを
ボールミル中で２４時間湿式混合し、乾燥して得られた
混合粉末より圧粉体を成形し、この圧粉体を温度１４０
０℃に１時間保持して焼結を行ない、超硬合金基材を製
造した。
末：９４重量％と、同１μｍのＣＯ粉末：６重量％とを
ボールミル中で２４時間湿式混合し、乾燥して得られた
混合粉末より圧粉体を成形し、この圧粉体を温度１４０
０℃に１時間保持して焼結を行ない、超硬合金基材を製
造した。
ついで、横型環状炉の中に耐熱鋼製反応管を挿入した型
式にして、金属の塩化物の気化器卦よび各種ガスの流量
調整設備を備えたコーテイング装置内に上記超硬合金基
材を装入し、非酸化性雰囲気で温度１０２０℃に加熱し
た後、Ｈ２：９６％、ＴｉＣｌ：２％、ＣＨ４：２％（
容量％）の組成を有する反応ガスを１時間流して内層と
しての炭化チタンＴｉＣ被覆層を前記超硬合金基材の表
面に形成し、ついでＨ２：９６％、ＴｉＣｌ４：２．０
％．ＣＨ４：１．９５％、ＣＯ：０．０５％（容量％）
の組成を有する反応ガスを１０分間流し、引続いて１０
分毎にＣＯを０．０５％づつ増加させる一方、ＣＨ４を
０．０５％づつ減少させる反応ガス調整を行ないながら
２時間の反応を施して前記内層上に外層としての硬質被
覆層を形成した本発明被覆超合金部材を製造した。
式にして、金属の塩化物の気化器卦よび各種ガスの流量
調整設備を備えたコーテイング装置内に上記超硬合金基
材を装入し、非酸化性雰囲気で温度１０２０℃に加熱し
た後、Ｈ２：９６％、ＴｉＣｌ：２％、ＣＨ４：２％（
容量％）の組成を有する反応ガスを１時間流して内層と
しての炭化チタンＴｉＣ被覆層を前記超硬合金基材の表
面に形成し、ついでＨ２：９６％、ＴｉＣｌ４：２．０
％．ＣＨ４：１．９５％、ＣＯ：０．０５％（容量％）
の組成を有する反応ガスを１０分間流し、引続いて１０
分毎にＣＯを０．０５％づつ増加させる一方、ＣＨ４を
０．０５％づつ減少させる反応ガス調整を行ないながら
２時間の反応を施して前記内層上に外層としての硬質被
覆層を形成した本発明被覆超合金部材を製造した。
なお、反応終了時の反応ガス組成は、Ｈ２：９６％、Ｔ
ｉＣｌ４：２．０％、ＣＨ４：１．４％、ＣＯ：０．６
％（容量％）からなつていた。この結果得られた本発明
被覆超硬合金部材の断面を観察したところ、層厚：７μ
ｍの硬質被覆層を有し、この硬質被覆層は、基材の接合
面から層厚４μｍまでが均一の銀白色を呈し、その表面
に向うにしたがつて銀灰色へと変化して卦り、Ｘ線解析
およびＸ線マイクロアナライザーによる分析では面心立
方晶を示し、しかも基材との接合面より層厚約３．５μ
ｍまでは酸素が検出されないのに対して、表面では組成
式：ＴｉＣＯ．７ＯＯ．３に相当する酸素量が検出され
、外層の酸素濃度は内層との接合面から表面に向つて単
調に増加するものであつた。
ｉＣｌ４：２．０％、ＣＨ４：１．４％、ＣＯ：０．６
％（容量％）からなつていた。この結果得られた本発明
被覆超硬合金部材の断面を観察したところ、層厚：７μ
ｍの硬質被覆層を有し、この硬質被覆層は、基材の接合
面から層厚４μｍまでが均一の銀白色を呈し、その表面
に向うにしたがつて銀灰色へと変化して卦り、Ｘ線解析
およびＸ線マイクロアナライザーによる分析では面心立
方晶を示し、しかも基材との接合面より層厚約３．５μ
ｍまでは酸素が検出されないのに対して、表面では組成
式：ＴｉＣＯ．７ＯＯ．３に相当する酸素量が検出され
、外層の酸素濃度は内層との接合面から表面に向つて単
調に増加するものであつた。
実施例 ２
実施例１に｝けると同一の超硬合金基材からなるＣＩＳ
規格ＳＮＧＮ４３２の形状のスローアウエイチツプおよ
びコーテイング装置を使用し、炭化チタンＴｌＣ被覆の
条件として、反応温度・・・１０２０℃、 反応ガス組成・・・Ｈ２・・・９６％、ＴｉＣｌ４：２
％、ＣＨ４：２％（容量％）、を採用し、また炭酸化チ
タンＴｉＣＯ．５ＯＯ．５被覆の条件として、反応温度
・・・１０２０′Ｃ、 反応ガス組成・・・Ｈ２：９７％、ＴｉＣｌ４：２％、
ＣＯ：１％（容量％）を採用し、全体反応時間を２１０
分とし、このうちの最初の２０分間をＴｉＣ被覆条件で
行なつて内層としての硬質被覆層を形成し、ついで残り
の１９０分に関して、１サイクルを１０分として、１サ
イクルに卦ける前半をＴｉＣＯ．５ＯＯ．５被覆、後半
をＴｉＣ被覆の条件で１９サイクル繰り返し行なつて外
層としての硬質被覆層を形成したが、この外層形成反応
に際しては、各サイクルにおけるＴｉＣ被覆の反応時間
を１サイクル当Ｖ）０．５分づつ漸次短縮する一方、Ｔ
ｉＣＯ．５ＯＯ．５被覆の反応時間を１サイクル当り０
．５分づつ延長させる操作を施すことによつて本発明被
覆超硬合金部材を製造した。
規格ＳＮＧＮ４３２の形状のスローアウエイチツプおよ
びコーテイング装置を使用し、炭化チタンＴｌＣ被覆の
条件として、反応温度・・・１０２０℃、 反応ガス組成・・・Ｈ２・・・９６％、ＴｉＣｌ４：２
％、ＣＨ４：２％（容量％）、を採用し、また炭酸化チ
タンＴｉＣＯ．５ＯＯ．５被覆の条件として、反応温度
・・・１０２０′Ｃ、 反応ガス組成・・・Ｈ２：９７％、ＴｉＣｌ４：２％、
ＣＯ：１％（容量％）を採用し、全体反応時間を２１０
分とし、このうちの最初の２０分間をＴｉＣ被覆条件で
行なつて内層としての硬質被覆層を形成し、ついで残り
の１９０分に関して、１サイクルを１０分として、１サ
イクルに卦ける前半をＴｉＣＯ．５ＯＯ．５被覆、後半
をＴｉＣ被覆の条件で１９サイクル繰り返し行なつて外
層としての硬質被覆層を形成したが、この外層形成反応
に際しては、各サイクルにおけるＴｉＣ被覆の反応時間
を１サイクル当Ｖ）０．５分づつ漸次短縮する一方、Ｔ
ｉＣＯ．５ＯＯ．５被覆の反応時間を１サイクル当り０
．５分づつ延長させる操作を施すことによつて本発明被
覆超硬合金部材を製造した。
この結果得られた本発明被覆超硬合金部材の断面を観察
したところ、層厚：９μｍの全体が微細な粒状組織から
なる硬質被覆層を有し、この硬質被覆層は、基材との接
合面から層厚：約２μｍまでが内層としてのＴｉＣで、
これより表面までが外層としてのＴｉＣＯ．５ＯＯ．５
で構成され、内層接合面から表面に向つて固溶酸素含有
量が単調に増加する濃度勾配を有するものであつた。
したところ、層厚：９μｍの全体が微細な粒状組織から
なる硬質被覆層を有し、この硬質被覆層は、基材との接
合面から層厚：約２μｍまでが内層としてのＴｉＣで、
これより表面までが外層としてのＴｉＣＯ．５ＯＯ．５
で構成され、内層接合面から表面に向つて固溶酸素含有
量が単調に増加する濃度勾配を有するものであつた。
ついで、比較の目的で、同一の超硬合金基材およびコー
テイング装置を使用し、前記超硬合金基材の表面に、層
厚：約２μｍの内層としてのＴｉＣ被覆層と、外層とし
ての均質組成のＴｉＣＯ．５ＯＯ．５被覆層とからなる
硬質被覆層を９μｍの層厚に形成した比較被覆超硬合金
部材を製造した。
テイング装置を使用し、前記超硬合金基材の表面に、層
厚：約２μｍの内層としてのＴｉＣ被覆層と、外層とし
ての均質組成のＴｉＣＯ．５ＯＯ．５被覆層とからなる
硬質被覆層を９μｍの層厚に形成した比較被覆超硬合金
部材を製造した。
このようにして得られた本発明被覆超硬合金部材｝よび
比較被覆超硬合金部材について、被削材：ＦＣ２５丸材
（硬さＨＢ：２５０）、切削速度：２５０ｍ／Ｍｉｎ、
切込み：３ｍ７！Ｌ、 送り：・０．５ｍ７１Ｌ／Ｒｅｖ．、 の条件で切削試験を行なつたところ、 本発明被覆超硬合金部材：１６分、 比較被覆超硬合金部材：９分、 の寿命時間をそれぞれ示し、本発明被覆超硬合金部材は
すぐれた切削特性をもつことが明らかである。
比較被覆超硬合金部材について、被削材：ＦＣ２５丸材
（硬さＨＢ：２５０）、切削速度：２５０ｍ／Ｍｉｎ、
切込み：３ｍ７！Ｌ、 送り：・０．５ｍ７１Ｌ／Ｒｅｖ．、 の条件で切削試験を行なつたところ、 本発明被覆超硬合金部材：１６分、 比較被覆超硬合金部材：９分、 の寿命時間をそれぞれ示し、本発明被覆超硬合金部材は
すぐれた切削特性をもつことが明らかである。
実施例 ３
超硬合金基材として超硬合金ＪＩＳ−Ｐ３ＯのＣＩＳ規
格ＳＮＧＮ４３２の形状のスローアウエイチツプを適用
し、実施例１におけると同一のコーテイング装置を使用
し、炭窒化チタンＴｉＣＯ．４ＮＯ．６被覆の条件とし
て反応温度・・・１０００℃、 反応ガス組成・・・Ｈ２：６０％、Ｎ２：３７％、Ｔｉ
Ｃｌ４：２％、ＣＨ４：１％（容量％）、 を採用し、また炭窒酸化チタ４１Ｃ０．２Ｎ０．６００
．２被覆の条件として、反応温度・・・１０００℃、 反応ガス組成・・・Ｈ２：６０％、Ｎ２：３７％、Ｔｉ
Ｃｌ４：２％、ＣＯ：１％（容量％）、 を採用し、全体反応時間を１５０分とし、このうち最初
の６０分をＴｉＣＯ．４ＮＯ．６被覆条件で行なつて内
層としての硬質被覆層を形成し、ついで残りの９０分に
関して、１サイクルを１０分として、１サイクルにおけ
る前半をＴｉＣＯ．２ＮＯ．６ＯＯ．２被覆、後半をＴ
ｉＣＯ．４ＮＯ．６被覆の条件で９サイクル繰り返し行
なつて外層としての硬質被覆層を形成したが、この外層
形成反応に際して、各サイクルにおけるＴｉＣＯ．２Ｎ
Ｏ．６ＯＯ．２被覆の反応時間を１サイクル当り１分づ
つ延長する一方、ＴｉＣＯ．４ＮＯ．６被覆の反応時間
を１サイクル当り１分づつ短縮した操作を行なうことに
よつて本発明被覆超硬合金部材を製造した。
格ＳＮＧＮ４３２の形状のスローアウエイチツプを適用
し、実施例１におけると同一のコーテイング装置を使用
し、炭窒化チタンＴｉＣＯ．４ＮＯ．６被覆の条件とし
て反応温度・・・１０００℃、 反応ガス組成・・・Ｈ２：６０％、Ｎ２：３７％、Ｔｉ
Ｃｌ４：２％、ＣＨ４：１％（容量％）、 を採用し、また炭窒酸化チタ４１Ｃ０．２Ｎ０．６００
．２被覆の条件として、反応温度・・・１０００℃、 反応ガス組成・・・Ｈ２：６０％、Ｎ２：３７％、Ｔｉ
Ｃｌ４：２％、ＣＯ：１％（容量％）、 を採用し、全体反応時間を１５０分とし、このうち最初
の６０分をＴｉＣＯ．４ＮＯ．６被覆条件で行なつて内
層としての硬質被覆層を形成し、ついで残りの９０分に
関して、１サイクルを１０分として、１サイクルにおけ
る前半をＴｉＣＯ．２ＮＯ．６ＯＯ．２被覆、後半をＴ
ｉＣＯ．４ＮＯ．６被覆の条件で９サイクル繰り返し行
なつて外層としての硬質被覆層を形成したが、この外層
形成反応に際して、各サイクルにおけるＴｉＣＯ．２Ｎ
Ｏ．６ＯＯ．２被覆の反応時間を１サイクル当り１分づ
つ延長する一方、ＴｉＣＯ．４ＮＯ．６被覆の反応時間
を１サイクル当り１分づつ短縮した操作を行なうことに
よつて本発明被覆超硬合金部材を製造した。
この結果得られた本発明被覆超硬合金部材の断面をＸ線
マイクロアナライザーにより観察したところ、層厚：６
μｍの硬質被覆層が形成されており、前記硬質被覆層は
、内層が層厚：約３μｍのＴｉＣＯ．４ＮＯ．６で、外
層がＴｉＣＯ．２ＮＯ．６ＯＯ．２で構成され、外層に
おける固溶酸素は内層接合面から表面に向つて単調に増
加していた。
マイクロアナライザーにより観察したところ、層厚：６
μｍの硬質被覆層が形成されており、前記硬質被覆層は
、内層が層厚：約３μｍのＴｉＣＯ．４ＮＯ．６で、外
層がＴｉＣＯ．２ＮＯ．６ＯＯ．２で構成され、外層に
おける固溶酸素は内層接合面から表面に向つて単調に増
加していた。
ついで、比較の目的で、同一の超硬合金基材およびコー
テイング装置を使用し、前記超硬合金基材の表面に、層
厚：約３μｍの内層としてのＴｉＣＯ．４ＮＯ．６被覆
層と、外層としての均質組成のＴｉＣＯ．２ＮＯ．６Ｏ
Ｏ．２被覆層とからなる硬質被覆層を６μｍの層厚に形
成した比較被覆超硬合金部材を製造した。
テイング装置を使用し、前記超硬合金基材の表面に、層
厚：約３μｍの内層としてのＴｉＣＯ．４ＮＯ．６被覆
層と、外層としての均質組成のＴｉＣＯ．２ＮＯ．６Ｏ
Ｏ．２被覆層とからなる硬質被覆層を６μｍの層厚に形
成した比較被覆超硬合金部材を製造した。
このようにして得られた本発明被覆超硬合金部材と比較
被覆超硬合金部材について、被削材：ＪＩＳ−ＳＮＣＭ
−８（硬さＨＢ：３００）、切削速度：１８０ｍ／Ｍｉ
ｎ、切込み：３ｍ１Ｌ、 送ジ：０．４ｍ７！Ｌ／Ｒｅｖ．、 の条件で切削試験を行なつたところ、 本発明被覆超硬合金部材：１５分、 比較被覆超硬合金部材：１０分、 の寿命時間を示した。
被覆超硬合金部材について、被削材：ＪＩＳ−ＳＮＣＭ
−８（硬さＨＢ：３００）、切削速度：１８０ｍ／Ｍｉ
ｎ、切込み：３ｍ１Ｌ、 送ジ：０．４ｍ７！Ｌ／Ｒｅｖ．、 の条件で切削試験を行なつたところ、 本発明被覆超硬合金部材：１５分、 比較被覆超硬合金部材：１０分、 の寿命時間を示した。
実施例 ４
超硬合金ＪＩＳ規格Ｐ３Ｏの表面に層厚：４μｍヴＮＣ
被覆層を形成したものからなるスローアウ牛イチツプを
用いると共に、実施例１におけるコーテイング装置にさ
らに３塩化ほう素およびジグロールメチルシランのガス
流量調整装置を取り付けたコーテイング装置を使用し、
前記スローアウエイチツプを前記コーテイング装置にお
いて非酸化性雰囲気で温度１０２０℃に加熱し、ついで
Ｈ２：９５．６％、ＴｉＣｌ４：２％、ＣＨ４：１．９
５％、ＣＯ：０．０５％、ＢＣｌ３：０．２％、ＳｉＣ
Ｈ３・Ｃｌ２：０．２％（容量％）からなる混合反応ガ
スを１０分間流して反応を行ない、引続いて１０分毎に
ＣＯを０．０５％づつ増加させる一方、ＣＨ４を０．０
５％づつ減少させる操作を行ないながら２時間の反応を
施して本発明被覆超硬合金部材を製造した。
被覆層を形成したものからなるスローアウ牛イチツプを
用いると共に、実施例１におけるコーテイング装置にさ
らに３塩化ほう素およびジグロールメチルシランのガス
流量調整装置を取り付けたコーテイング装置を使用し、
前記スローアウエイチツプを前記コーテイング装置にお
いて非酸化性雰囲気で温度１０２０℃に加熱し、ついで
Ｈ２：９５．６％、ＴｉＣｌ４：２％、ＣＨ４：１．９
５％、ＣＯ：０．０５％、ＢＣｌ３：０．２％、ＳｉＣ
Ｈ３・Ｃｌ２：０．２％（容量％）からなる混合反応ガ
スを１０分間流して反応を行ない、引続いて１０分毎に
ＣＯを０．０５％づつ増加させる一方、ＣＨ４を０．０
５％づつ減少させる操作を行ないながら２時間の反応を
施して本発明被覆超硬合金部材を製造した。
この結果得られた本発明被覆超硬合金部材の断面を観察
したところ、層厚：８μｍの硬質被覆層を有し、この硬
質被覆層は、Ｘ線回析によＶ）ＴｉＣ結晶と同一の面心
立方晶構造をもつことが判明し、また前記硬質被覆層の
ほう素卦よびけい素含有状況を螢光Ｘ線およびＸ線マイ
クロアナライザーにより分析したところ、組成式：Ｔｉ
ＣＯ．６９ＯＯ．２８ＢＯ．Ｏ２ＳｉＯ．Ｏｌに相当す
るほう素とけい素が検出され、さらに内層接合面から外
層表面に向かうにしたがつて酸素含有量は単調に増加し
ていた。
したところ、層厚：８μｍの硬質被覆層を有し、この硬
質被覆層は、Ｘ線回析によＶ）ＴｉＣ結晶と同一の面心
立方晶構造をもつことが判明し、また前記硬質被覆層の
ほう素卦よびけい素含有状況を螢光Ｘ線およびＸ線マイ
クロアナライザーにより分析したところ、組成式：Ｔｉ
ＣＯ．６９ＯＯ．２８ＢＯ．Ｏ２ＳｉＯ．Ｏｌに相当す
るほう素とけい素が検出され、さらに内層接合面から外
層表面に向かうにしたがつて酸素含有量は単調に増加し
ていた。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 硬質相形成成分として、周期律表の４ａ、５ａ、お
よび６ａ族金属の炭化物、窒化物、炭窒化物、および炭
酸窒化物のうちの１種または２種以上：６０〜９７重量
％を含有し、残りが結合相形成成分としての鉄族金属の
うちの１種または２種以上と不可避不純物からなる組成
を有する超硬合金基材の表面に、周期律表の４ａおよび
５ａ族金属のうちの１種または２種以上の金属の炭化物
、窒化物、または炭窒化物からなる面心立方晶の高融点
化合物で構成された内層と、周期律表の４ａおよび５ａ
族金属のうちの１種または２種以上の金属の炭酸化物、
窒酸化物、または炭窒酸化物からなる面心立方晶の高融
点化合物で構成された外層、とからなる硬質被覆層を形
成してなる被覆超硬合金部材において、上記硬質被覆層
の外層における固溶酸素含有量を、上記内層との接合面
から表面に向つて単調に増加させたことを特徴とする被
覆超硬合金部材。 ２ 硬質相形成成分として、周期律表の４ａ、５ａ、お
よび６ａ族金属の炭化物、窒化物、炭窒化物、および炭
酸窒化物のうちの１種または２種以上：６０〜９７重量
％を含有し、さらに結合相形成成分として、Ｃｒ族金属
、Ｓｉ、およびＡｌのうちの１種または２種以上：１〜
２０重量％を含有し、残りが結合相形成成分としての鉄
族金属のうちの１種または２種以上と不可避不純物から
なる組成を有する超硬合金基材の表面に、周期律表の４
ａおよび５ａ族金属のうちの１種または２種以上の金属
の炭化物、窒化物、または炭窒化物からなる面心立方晶
の高融点化合物で構成された内層と、周期律表の４ａお
よび５ａ族金属のうちの１種または２種以上の金属の炭
酸化物、窒酸化物、または炭窒酸化物からなる面心立方
晶の高融点化合物で構成される外層、とからなる硬質被
覆層を形成してなる被覆超硬合金部材において、上記硬
質被覆層の外層における固溶酸素含有量を、上記内層と
の接合面から表面に向つて単調に増加させたことを特徴
とする被覆超硬合金部材。 ３ 硬質相形成成分として、周期律表の４ａ、５ａ、お
よび６ａ族金属の炭化物、窒化物、炭窒化物、および炭
酸窒化物のうちの１種または２種以上：６０〜９７重量
％を含有し、残りが結合相形成成分としての鉄族金属の
うちの１種または２種以上と不可避不純物からなる組成
を有する超硬合金基材の表面に、周期律表の４ａおよび
５ａ族金属のうちの１種または２種以上の金属の炭化物
、窒化物、または炭窒化物からなる面心立方晶の高融点
化合物で構成された内層と、周期律表の４ａおよび５ａ
族金属のうちの１種または２種以上の金属と、ほう素お
よびけい素のうちの１種または２種の炭酸化物、窒酸化
物、または炭窒酸化物からなる面心立方晶の高融点化合
物で構成された外層、とからなる硬質被覆層を形成して
なる被覆超硬合金部材において、上記硬質被覆層の外層
における固溶酸素含有量を、上記内層との接合面から表
面に向つて単調に増加させたことを特徴とする被覆超硬
合金部材。 ４ 硬質相形成成分として、周期律表の４ａ、５ａ、お
よび６ａ族金属の炭化物、窒化物、炭窒化物、および炭
酸窒化物のうちの１種または２種以上：６０〜９７重量
％を含有し、さらに結合相形成成分として、Ｃｒ族金属
、Ｓｉ、およびＡｌのうちの１種または２種以上：１〜
２０重量％を含有し、残りが結合相形成成分としての鉄
族金属のうちの１種または２種以上と不可避不純物から
なる組成を有する超硬合金基材の表面に、周期律表の４
ａおよび５ａ族金属のうちの１種または２種以上の金属
の炭化物、窒化物、または炭窒化物からなる面心立方晶
の高融点化合物で構成された内層と、周期律表の４ａお
よび５ａ族金属のうちの１種または２種以上の金属と、
ほう素およびけい素のうちの１種または２種の炭酸化物
、窒酸化物、または炭窒酸化物からなる面心立方晶の高
融点化合物で構成された外層、とからなる硬質被覆層を
形成してなる被覆超硬合金部材において、上記硬質被覆
層の外層における固溶酸素含有量を、上記内層との接合
面から表面に向つて単調に増加させたことを特徴とする
被覆超硬合金部材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2355978A JPS593541B2 (ja) | 1978-03-03 | 1978-03-03 | 被覆超硬合金部材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2355978A JPS593541B2 (ja) | 1978-03-03 | 1978-03-03 | 被覆超硬合金部材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS54116343A JPS54116343A (en) | 1979-09-10 |
| JPS593541B2 true JPS593541B2 (ja) | 1984-01-24 |
Family
ID=12113861
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2355978A Expired JPS593541B2 (ja) | 1978-03-03 | 1978-03-03 | 被覆超硬合金部材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS593541B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4828612A (en) * | 1987-12-07 | 1989-05-09 | Gte Valenite Corporation | Surface modified cemented carbides |
| US4913877A (en) * | 1987-12-07 | 1990-04-03 | Gte Valenite Corporation | Surface modified cemented carbides |
-
1978
- 1978-03-03 JP JP2355978A patent/JPS593541B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS54116343A (en) | 1979-09-10 |
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