JPS5941465A - 切削工具用表面被覆焼結合金部材 - Google Patents
切削工具用表面被覆焼結合金部材Info
- Publication number
- JPS5941465A JPS5941465A JP14915982A JP14915982A JPS5941465A JP S5941465 A JPS5941465 A JP S5941465A JP 14915982 A JP14915982 A JP 14915982A JP 14915982 A JP14915982 A JP 14915982A JP S5941465 A JPS5941465 A JP S5941465A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cutting
- sintered alloy
- cutting tool
- surface coated
- coating layer
- 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.)
- Granted
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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
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- Organic Chemistry (AREA)
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、鋼および鋳鉄の切削、特に高速切削や高送
り切削などの苛酷な条件下での切削に際して、すぐれた
切削性能を発揮する切削工具用表面被包焼結合金部材に
関するものである。
り切削などの苛酷な条件下での切削に際して、すぐれた
切削性能を発揮する切削工具用表面被包焼結合金部材に
関するものである。
一般に、炭化タンダステン（以下ＷＣで示せ）または炭
化、チタン（以下ＴＩＣで示す）を主成分とし、結合相
形成成分として、鉄族金属（Ｆｅ、Ｎｉ。
化、チタン（以下ＴＩＣで示す）を主成分とし、結合相
形成成分として、鉄族金属（Ｆｅ、Ｎｉ。
Ｃｏ）のうちの１種または２種以上、あるいは鉄族金属
のうちの１柿または２種以上と、クロム族金属（Ｃｒ、
Ｍｏ、 Ｗ）およびＡＩのうちの１種または２種し上
とを含有し、さらに必要に応じて、硬質分散形成成分と
して、元素周期律表の４ａ、５ａ、および６ａ族金属の
炭化物、窒化物、および炭窒化物のうちの１種または２
種以上を含有したＷＣ基超硬焼結合金またはＴｉ Ｃ基
焼結す−メッ □トからなる基体の表面に１同じ
＜４ａ、５ａ、および６ａ族金属の炭化物、窒化物、お
よび酸化物、並びにこれらの２種以上の固溶体からなる
群のうちの１種の単層または２種以上の複層からなる被
覆層を化学蒸着法などにより形成してなる表面被覆焼結
合金部材が切削工具として用いられていることはよく知
られるところである。
のうちの１柿または２種以上と、クロム族金属（Ｃｒ、
Ｍｏ、 Ｗ）およびＡＩのうちの１種または２種し上
とを含有し、さらに必要に応じて、硬質分散形成成分と
して、元素周期律表の４ａ、５ａ、および６ａ族金属の
炭化物、窒化物、および炭窒化物のうちの１種または２
種以上を含有したＷＣ基超硬焼結合金またはＴｉ Ｃ基
焼結す−メッ □トからなる基体の表面に１同じ
＜４ａ、５ａ、および６ａ族金属の炭化物、窒化物、お
よび酸化物、並びにこれらの２種以上の固溶体からなる
群のうちの１種の単層または２種以上の複層からなる被
覆層を化学蒸着法などにより形成してなる表面被覆焼結
合金部材が切削工具として用いられていることはよく知
られるところである。
しかしながら、これらの従来切削工具用表面被覆焼結合
金部材においては、被削側か鋼の場合にはすぐれた切削
寿命を示すが、被削材が鋳鉄になると短かい切削寿命し
か示さないものや、これとは反対に鋳鉄の切削には長い
切削寿命を示すが、鋼の切削では短かい切削寿命１〜か
示さないものがほとんどで、鋼および鋳鉄のいずれの切
削においても満足する切削寿命を示すものは存在せず、
ましてや、これら両波削材の高速切削および高送り切削
などの苛酷な条件下での切削に際して満足な切削性能を
発揮するものは皆無であるのが現状である。
金部材においては、被削側か鋼の場合にはすぐれた切削
寿命を示すが、被削材が鋳鉄になると短かい切削寿命し
か示さないものや、これとは反対に鋳鉄の切削には長い
切削寿命を示すが、鋼の切削では短かい切削寿命１〜か
示さないものがほとんどで、鋼および鋳鉄のいずれの切
削においても満足する切削寿命を示すものは存在せず、
ましてや、これら両波削材の高速切削および高送り切削
などの苛酷な条件下での切削に際して満足な切削性能を
発揮するものは皆無であるのが現状である。
そこで、本発明者等は、上述のような観点から、鋼およ
び鋳鉄の両方の切削に用いることができることは勿論の
こと、これら両波削材の高速切削および高送り切削も可
能な切削工具を開発すべく研究を行なった結果、上記の
従来表面被覆焼結合金部材におけるＷＣ基超硬焼結合金
基体、またはＴＩＣ基焼結サーメット基体の表面に、従
来の周期律表の４ａ、５ａ、および６ａ族金属の炭化物
、窒化物、および酸化物、並びにこれらの２柚以上の固
溶体からなる被覆層に代って、ＳｉとＡＡの複合炭酸窒
化物〔以下、（Ｓｉ、Ａｄ）ＣＯＮで示す〕からなる被
覆層を０．５〜２０μｍの平均層厚で形成してなる表面
被覆焼結合金部材は、前記（Ｓｉ。
び鋳鉄の両方の切削に用いることができることは勿論の
こと、これら両波削材の高速切削および高送り切削も可
能な切削工具を開発すべく研究を行なった結果、上記の
従来表面被覆焼結合金部材におけるＷＣ基超硬焼結合金
基体、またはＴＩＣ基焼結サーメット基体の表面に、従
来の周期律表の４ａ、５ａ、および６ａ族金属の炭化物
、窒化物、および酸化物、並びにこれらの２柚以上の固
溶体からなる被覆層に代って、ＳｉとＡＡの複合炭酸窒
化物〔以下、（Ｓｉ、Ａｄ）ＣＯＮで示す〕からなる被
覆層を０．５〜２０μｍの平均層厚で形成してなる表面
被覆焼結合金部材は、前記（Ｓｉ。
Ａｌ）ＣＯＮ被覆層のもつ高い常温および高温硬さ、高
靭性、並びにすぐれた耐摩耗性および耐酸化性、さらに
高温での化学的安定性によって、これを鋼および鋳鉄の
切削に切削工具として使用した場合には、いすわの被削
側の切削においてもすぐれた切削寿命を示し、特にこれ
ら両波削材の高速切削および高送り切削においてもきわ
めてすぐれた切削性能を発揮するという知見を得たので
ある。
靭性、並びにすぐれた耐摩耗性および耐酸化性、さらに
高温での化学的安定性によって、これを鋼および鋳鉄の
切削に切削工具として使用した場合には、いすわの被削
側の切削においてもすぐれた切削寿命を示し、特にこれ
ら両波削材の高速切削および高送り切削においてもきわ
めてすぐれた切削性能を発揮す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ある
が、被覆層の平均層厚を０．５〜２０μｍとしたのは、
その平均層厚か帆５μｍ未満では、所望のすぐれた切削
性能を長期に亘って確保することができず、一方２０
ｆｉｍを越えた平均層厚にすると、被覆処理時間が長く
なることが原因で、被覆層の結晶粒が粗大化して靭性が
低下するようになるばかりでなく、表面が荒れて凹凸が
激しくなるという理由からである。
が、被覆層の平均層厚を０．５〜２０μｍとしたのは、
その平均層厚か帆５μｍ未満では、所望のすぐれた切削
性能を長期に亘って確保することができず、一方２０
ｆｉｍを越えた平均層厚にすると、被覆処理時間が長く
なることが原因で、被覆層の結晶粒が粗大化して靭性が
低下するようになるばかりでなく、表面が荒れて凹凸が
激しくなるという理由からである。
つぎに、この発明の表面被覆焼結合金部材を実施例によ
り具体的に説明する。
り具体的に説明する。
実施例
それぞれ第１表に示される成分組成をもったＷＣ基超硬
焼結合金およびＴｉ Ｃ基焼結サーメットの切削チップ
を用意し、これら切削チップの表面に１同じく第１表に
示される条件で化学蒸着処理を施、して同じ〈第１表に
示される組成式および平光■層厚を有する被覆層を形成
することによって、本発明表面被服焼結合金切削チップ
（以下本発明被覆切削チップという）１〜４および従来
表面被覆焼結合金切削チップ（以下従来被覆切削チップ
という）１，２をそれぞれ製造した。なお、本発明被Ｎ
すｊ削チッグ１〜４における被覆層は、いずれも非結晶
状固体相を有するものであった。
焼結合金およびＴｉ Ｃ基焼結サーメットの切削チップ
を用意し、これら切削チップの表面に１同じく第１表に
示される条件で化学蒸着処理を施、して同じ〈第１表に
示される組成式および平光■層厚を有する被覆層を形成
することによって、本発明表面被服焼結合金切削チップ
（以下本発明被覆切削チップという）１〜４および従来
表面被覆焼結合金切削チップ（以下従来被覆切削チップ
という）１，２をそれぞれ製造した。なお、本発明被Ｎ
すｊ削チッグ１〜４における被覆層は、いずれも非結晶
状固体相を有するものであった。
ついで、この結果得られた本発明被覆切削チップ′１〜
４および従来被覆切削チツｆ１．２について、被削材：
ＳＮＣＭ−８（ブリネル硬さ：２７０）。
４および従来被覆切削チツｆ１．２について、被削材：
ＳＮＣＭ−８（ブリネル硬さ：２７０）。
切削速度： １８０ ｍ／ ｒｎｉｎｓ送り： ０ 、
２５ ｍｍ ／ ｒｅｖ、、′切込み：１．５ｙ＋ｉの
売件でのＨ高速切削試験、被削材ＳＮＣＭ−８（ブリネ
ル硬さ：２７０）、切削速度：１２°Ｏｍ／ｍ１ｎｓ送
り’ ０．５ ｍｒｎ ／ ｒｅｖｌ、切込み：１．５
ｉ＋ｍの条件での鋼高送り切削試験、被削材：ＦＣ−２
５（ブリネル硬さ：２００）、切削速度： １６０ ｍ
／ｍｉｎ 、送り： ０．２５ ｇ／ ｒｅｖ、、切込
み：１．５ｍｍの条件での鋳鉄高速切削試験、および被
削材：ＦＣ−２５（プリネル硬さ：２００）、切削速度
： １２０ ｒｎ／ ｍ１ｎｓ送り＝０．５朋／ ｒｅ
ｖ、、切込み：１．５＋ｕｔの条件での鋳鉄島送り切削
試験をそれぞれ行ない、３０分間の連続切削後における
チップ切刃の逃げ面摩耗深さを測定した。これらの結果
を第２表に示した。
２５ ｍｍ ／ ｒｅｖ、、′切込み：１．５ｙ＋ｉの
売件でのＨ高速切削試験、被削材ＳＮＣＭ−８（ブリネ
ル硬さ：２７０）、切削速度：１２°Ｏｍ／ｍ１ｎｓ送
り’ ０．５ ｍｒｎ ／ ｒｅｖｌ、切込み：１．５
ｉ＋ｍの条件での鋼高送り切削試験、被削材：ＦＣ−２
５（ブリネル硬さ：２００）、切削速度： １６０ ｍ
／ｍｉｎ 、送り： ０．２５ ｇ／ ｒｅｖ、、切込
み：１．５ｍｍの条件での鋳鉄高速切削試験、および被
削材：ＦＣ−２５（プリネル硬さ：２００）、切削速度
： １２０ ｒｎ／ ｍ１ｎｓ送り＝０．５朋／ ｒｅ
ｖ、、切込み：１．５＋ｕｔの条件での鋳鉄島送り切削
試験をそれぞれ行ない、３０分間の連続切削後における
チップ切刃の逃げ面摩耗深さを測定した。これらの結果
を第２表に示した。
第２表に示される結果から、本発明被覆切削チップ１〜
４は、いずれも鋼および鋳鉄の高速切削および高送り切
削において、従来被覆切削チップ１．２に比して一段と
すぐれた切削性能を示し、著しく長期に亘っての切削が
可能であることが明らかである。
４は、いずれも鋼および鋳鉄の高速切削および高送り切
削において、従来被覆切削チップ１．２に比して一段と
すぐれた切削性能を示し、著しく長期に亘っての切削が
可能であることが明らかである。
上述のように、この発明の表面被覆焼結合金部側は、そ
の被覆層が、高い常温および高湛硬さ、並びに高靭性を
有し、さらに耐摩耗性、耐酸化性、および高温での化学
的安定性にすぐれた（Ｓｉ、Ａ／）第 ２ 表 −ＣＯＮで構成されているので、これを＠４および鋳鉄
の切削に用いた場合、いずれの−場合も長い切削寿命を
示し、さらにこれら内被削材の高速切削および高送り切
削に際してもすぐれた切削性能を発、揮するなど切削工
具として有用な特性を有するのである。
の被覆層が、高い常温および高湛硬さ、並びに高靭性を
有し、さらに耐摩耗性、耐酸化性、および高温での化学
的安定性にすぐれた（Ｓｉ、Ａ／）第 ２ 表 −ＣＯＮで構成されているので、これを＠４および鋳鉄
の切削に用いた場合、いずれの−場合も長い切削寿命を
示し、さらにこれら内被削材の高速切削および高送り切
削に際してもすぐれた切削性能を発、揮するなど切削工
具として有用な特性を有するのである。
出願人 三菱金属株式会社
代理１人 富田和夫他１名
Claims (1)
- 炭化タングステン基超硬焼結合金基体または炭化チタン
基焼結サーメット基体の表面に、Ｓｉ とＡｌの複合
炭酸窒化物からなる平均層厚：０．５〜２０μｍの被覆
層を形成してなる切削工具用表面被覆焼結合金部材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14915982A JPS5941465A (ja) | 1982-08-30 | 1982-08-30 | 切削工具用表面被覆焼結合金部材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14915982A JPS5941465A (ja) | 1982-08-30 | 1982-08-30 | 切削工具用表面被覆焼結合金部材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5941465A true JPS5941465A (ja) | 1984-03-07 |
| JPS6150146B2 JPS6150146B2 (ja) | 1986-11-01 |
Family
ID=15469076
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14915982A Granted JPS5941465A (ja) | 1982-08-30 | 1982-08-30 | 切削工具用表面被覆焼結合金部材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5941465A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6321387B1 (en) | 1997-02-14 | 2001-11-27 | Mitsuwa Tiger Co., Ltd. | Ball catching tool |
-
1982
- 1982-08-30 JP JP14915982A patent/JPS5941465A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6321387B1 (en) | 1997-02-14 | 2001-11-27 | Mitsuwa Tiger Co., Ltd. | Ball catching tool |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6150146B2 (ja) | 1986-11-01 |
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