JPS5944385B2 - 被覆超硬合金部材 - Google Patents
被覆超硬合金部材Info
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- JPS5944385B2 JPS5944385B2 JP14308077A JP14308077A JPS5944385B2 JP S5944385 B2 JPS5944385 B2 JP S5944385B2 JP 14308077 A JP14308077 A JP 14308077A JP 14308077 A JP14308077 A JP 14308077A JP S5944385 B2 JPS5944385 B2 JP S5944385B2
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Landscapes
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Description
【発明の詳細な説明】
Ｔｉ、Ｚに、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃに、Ｍｏ、Ｗの
一種もしくはそれ以上の炭化物および／又は炭窒化物の
一種もしくはそれ以上を、主として鉄族金属の一種もし
くはそれ以上で結合した。
一種もしくはそれ以上の炭化物および／又は炭窒化物の
一種もしくはそれ以上を、主として鉄族金属の一種もし
くはそれ以上で結合した。
超硬合金部材を母材とし、その表面により耐摩耗性に富
んだＴｉＣ、ＴｉＮなどを被覆した被覆超硬合金部材は
、表面の耐摩耗性と、母材の強靭性を兼ねそなえており
、従来から用いられていた超硬合金部材より、より優れ
た切削工具として広く実用に供している。本発明の目的
は、この被覆超硬合金部材の一層優れたものを提供する
ことにある。被覆物質に要求される最大の特性は、実際
に切削加工時に、工具刃先がさらされるような非常な高
温下（通常１０００℃近傍）に於て、硬度が高いことが
挙げられる。かかる見地から考えると、高温硬度の著し
く高い、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆの二硼化物が特にＴｉＢ２が
最も好ましいことになるが、実際には被削材たる鉄とこ
れら二硼化物とが反応し、クレーター摩耗が著しく進行
してしまい、好ましくなかつた。この鉄との反応をいか
におさえるかを種々検討したところ、Ｔｉ，Ｚｒ，Ｈｆ
の窒化物、特にＴｌＮが鉄との反応性が乏しく、クレー
タ一摩耗が非常に少いことに着目した。しかしながらＴ
ｉＮは高温硬度が乏しい為に、ＴｉＮとＴｉＢ２との中
間的な性質を示すものを用いれば、高温硬度と鉄との反
応性の両面を満足すると考えた。ＴｉＮとＴｉＢ２との
状態を実際に、化学蒸着法を用いて各種試作を行なつて
検討したところ通常１０００℃近傍ではＴｉ（ＢＮ）と
ＴｉＢ２の二相混在領域、およびＴｉ（ＢＮ）の一相領
域が存在することが判明した。
んだＴｉＣ、ＴｉＮなどを被覆した被覆超硬合金部材は
、表面の耐摩耗性と、母材の強靭性を兼ねそなえており
、従来から用いられていた超硬合金部材より、より優れ
た切削工具として広く実用に供している。本発明の目的
は、この被覆超硬合金部材の一層優れたものを提供する
ことにある。被覆物質に要求される最大の特性は、実際
に切削加工時に、工具刃先がさらされるような非常な高
温下（通常１０００℃近傍）に於て、硬度が高いことが
挙げられる。かかる見地から考えると、高温硬度の著し
く高い、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆの二硼化物が特にＴｉＢ２が
最も好ましいことになるが、実際には被削材たる鉄とこ
れら二硼化物とが反応し、クレーター摩耗が著しく進行
してしまい、好ましくなかつた。この鉄との反応をいか
におさえるかを種々検討したところ、Ｔｉ，Ｚｒ，Ｈｆ
の窒化物、特にＴｌＮが鉄との反応性が乏しく、クレー
タ一摩耗が非常に少いことに着目した。しかしながらＴ
ｉＮは高温硬度が乏しい為に、ＴｉＮとＴｉＢ２との中
間的な性質を示すものを用いれば、高温硬度と鉄との反
応性の両面を満足すると考えた。ＴｉＮとＴｉＢ２との
状態を実際に、化学蒸着法を用いて各種試作を行なつて
検討したところ通常１０００℃近傍ではＴｉ（ＢＮ）と
ＴｉＢ２の二相混在領域、およびＴｉ（ＢＮ）の一相領
域が存在することが判明した。
状態図の大略を図１に示す。実際にこの考えにしたがつ
て試作したところ、予想どおりの効果が得られた。なお
ＴｉＢ２の量の制限に関し、ＴｉＢ２が総量の５０％を
越えてしまうと、被削材たる鉄との反応が無視し得なく
なり、好ましくない。又、Ｔｉ（ＢＮ）に関し、その非
金属構成元素の一部を炭素と置換しても、本質的な効果
の差は認められなかつた。
て試作したところ、予想どおりの効果が得られた。なお
ＴｉＢ２の量の制限に関し、ＴｉＢ２が総量の５０％を
越えてしまうと、被削材たる鉄との反応が無視し得なく
なり、好ましくない。又、Ｔｉ（ＢＮ）に関し、その非
金属構成元素の一部を炭素と置換しても、本質的な効果
の差は認められなかつた。
以上Ｔｉを例にとつて述べたが、Ｚｒ，Ｈｆに関しても
同様の効果があることが認められた。
同様の効果があることが認められた。
又、少量の不純物、添加物の存在によつてもほとんど効
果に差が認められなかつた。又、前記被覆層はいわゆる
多重被覆超硬合金の如く、複数被覆層の一層として用い
ることにより相乗的効果が現われ、特に被覆超硬合金部
材の表面を耐酸化性に、最も富む酸化アルミニウムにて
被覆すると、切削工具として耐酸化性が著しく改善され
より一層好ましい効果が得られた。
果に差が認められなかつた。又、前記被覆層はいわゆる
多重被覆超硬合金の如く、複数被覆層の一層として用い
ることにより相乗的効果が現われ、特に被覆超硬合金部
材の表面を耐酸化性に、最も富む酸化アルミニウムにて
被覆すると、切削工具として耐酸化性が著しく改善され
より一層好ましい効果が得られた。
なお本発明を製造するには、化学蒸着法によることが最
も好ましいものの、イオンプレーテイング、スパツタリ
ング、真空蒸着などの物理蒸着法、プラズマスプレー、
フレームスプレー等のメタライジング等によつても製造
可能である。以下実施例にて詳しく説明する。
も好ましいものの、イオンプレーテイング、スパツタリ
ング、真空蒸着などの物理蒸着法、プラズマスプレー、
フレームスプレー等のメタライジング等によつても製造
可能である。以下実施例にて詳しく説明する。
実施例 １
１ＳＯＰ−３０超硬合金部材（型番ＳＮＵ４３２）を三
塩化ホウ素、四塩化チタン、窒素、水素混合気流中にて
１０００℃に加熱保持した。
塩化ホウ素、四塩化チタン、窒素、水素混合気流中にて
１０００℃に加熱保持した。
冷却後表面をＸ一線回析にて分析した結果ＴｉＢ２３Ｏ
重量％Ｔｉ（ＢＮ）７０重量％の二相が混在することが
判つた。このチツプと比較の為市販のＴｉＣ被覆チツプ
とで、以下の条件にて切削テストを行なつた。にて、切
削テストを行なつた結果、本発明のチツプはクレータ一
摩耗０．０４ｍ７！Ｌ，ブランク摩耗０．１８ｍｍであ
つたのに比して、市販のＴｉＣ被覆チツプではクレータ
一摩耗０．１４１Ｌ１Ｌ１ブランク摩耗０．３６ｍｍで
あつた〇実施例 ２ 実施例１と全く同じ超硬合金部材をメタン、三塩化ホウ
素、四塩化チタン、窒素、水素混合気流中にて１０００
℃に加熱保持した。
重量％Ｔｉ（ＢＮ）７０重量％の二相が混在することが
判つた。このチツプと比較の為市販のＴｉＣ被覆チツプ
とで、以下の条件にて切削テストを行なつた。にて、切
削テストを行なつた結果、本発明のチツプはクレータ一
摩耗０．０４ｍ７！Ｌ，ブランク摩耗０．１８ｍｍであ
つたのに比して、市販のＴｉＣ被覆チツプではクレータ
一摩耗０．１４１Ｌ１Ｌ１ブランク摩耗０．３６ｍｍで
あつた〇実施例 ２ 実施例１と全く同じ超硬合金部材をメタン、三塩化ホウ
素、四塩化チタン、窒素、水素混合気流中にて１０００
℃に加熱保持した。
冷却後実施例１と同様の方法で分析したところＴｉＢ２
３Ｏ重量％、Ｔｌ（ＢＮＣ）７０重量％の二相が混在す
ることが判つた。このチツプを実施例１と同じ条件にて
切削テストを行なつたところ、クレータ一摩耗０．１０
關、ブランク摩耗０．１７１１であつた。実施例 ３実
施例１と全く同じ超硬合金部材を、実施例１と同様の工
程で各種被覆した。
３Ｏ重量％、Ｔｌ（ＢＮＣ）７０重量％の二相が混在す
ることが判つた。このチツプを実施例１と同じ条件にて
切削テストを行なつたところ、クレータ一摩耗０．１０
關、ブランク摩耗０．１７１１であつた。実施例 ３実
施例１と全く同じ超硬合金部材を、実施例１と同様の工
程で各種被覆した。
それ等を以下の条件にて切削テストを行い、クレータ一
摩耗が０，１５ｍｍもしくはブランク摩耗が０．４０ｍ
ｍになるをもつて寿命と判定した。その結果と被覆層の
組成を表−１にあわせて示す。表中、Ａ，Ｂ，Ｃが本発
明品であり、Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇは比較例である。実施例
４実施例１と全く同じ３０（ｆｌ）ＴｌＢ２−７０％Ｔ
ｉ（ＢＮ）被覆超硬合金部材を三塩化アルミニウム、水
素、二酸化炭素混合気流中にて８５『Ｃに加熱保持する
ことによつて酸化アルミニウムを被覆した。
摩耗が０，１５ｍｍもしくはブランク摩耗が０．４０ｍ
ｍになるをもつて寿命と判定した。その結果と被覆層の
組成を表−１にあわせて示す。表中、Ａ，Ｂ，Ｃが本発
明品であり、Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇは比較例である。実施例
４実施例１と全く同じ３０（ｆｌ）ＴｌＢ２−７０％Ｔ
ｉ（ＢＮ）被覆超硬合金部材を三塩化アルミニウム、水
素、二酸化炭素混合気流中にて８５『Ｃに加熱保持する
ことによつて酸化アルミニウムを被覆した。
本発明のチツプと比較の為実施例１のチツプおよび市販
のＴｌＣ被覆チツプとで以下の条件にて切削テストを行
なつた。
のＴｌＣ被覆チツプとで以下の条件にて切削テストを行
なつた。
切削剤は使用せず
本発明チツプは、４１分間切削可能であつたのに比して
、実施例１のチツプおよび市販のＴｌＣ被覆チツプはい
ずれもクレータ一摩耗の為、それぞれ９分間、４分間し
か切削出来なかつた。
、実施例１のチツプおよび市販のＴｌＣ被覆チツプはい
ずれもクレータ一摩耗の為、それぞれ９分間、４分間し
か切削出来なかつた。
第１図は１００００ＣにおけるＴｉＮ−ＴｉＢ２凝似二
元素の状態図である。
元素の状態図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ Ｔｉ，Ｚｒ，Ｈｆの一種もしくはそれ以上の二硼化
物５０重量％以下とＴｉ，Ｚｒ，Ｈｆの一種もしくはそ
れ以上の硼窒化物及び／又は硼炭窒化物５０重量％以上
から成る混合物または二硼化物を含まぬ上記化合物が超
硬合金部材に被覆層の一層として被覆されていることを
特徴とする被覆超硬合金部材。 ２ Ｔｉの二硼化物５０重量％以下とＴｉの硼窒化物お
よび／又は硼炭窒化物５０重量％以上から成る混合物ま
たは二硼化物を含まぬ上記Ｔｉの化合物が超硬合金部材
に被覆層の一層として被覆されていることを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載の被覆超硬合金部材。 ３ Ｔｉ，Ｚｒ，Ｈｆの一種もしくはそれ以上の二硼化
物５０重量％以下とＴｉ，Ｚｒ，Ｈｆの一種もしくはそ
れ以上の硼窒化物および／又は硼炭窒化物５０重量％以
上から成る混合物または二硼化物を含まぬ上記化合物が
超硬合金部材に被覆層の一層として被覆されており、か
つ被覆最外層としてＡｌ＿２Ｏ＿３が被覆されているこ
とを特徴とする被覆超硬合金部材。 ４ Ｔｉの二硼化物５０重量％以下とＴｉの硼窒化物お
よび／又は硼炭窒化物５０重量％以上から成る混合物ま
たは二硼化物を含まぬ上記Ｔｉの化合物が超硬合金部材
に被覆層の一層として被覆されており、かつ被覆最外層
としてＡｌ＿２Ｏ＿３が被覆されていることを特徴とす
る特許請求の範囲の第３項記載の被覆超硬合金部材。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14308077A JPS5944385B2 (ja) | 1977-11-28 | 1977-11-28 | 被覆超硬合金部材 |
| US05/940,617 US4239536A (en) | 1977-09-09 | 1978-09-08 | Surface-coated sintered hard body |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14308077A JPS5944385B2 (ja) | 1977-11-28 | 1977-11-28 | 被覆超硬合金部材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5474816A JPS5474816A (en) | 1979-06-15 |
| JPS5944385B2 true JPS5944385B2 (ja) | 1984-10-29 |
Family
ID=15330439
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14308077A Expired JPS5944385B2 (ja) | 1977-09-09 | 1977-11-28 | 被覆超硬合金部材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5944385B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10222347C2 (de) * | 2002-05-21 | 2003-11-27 | Walter Ag | TiBN-Beschichtung für einen Schneideinsatz oder ein Schneidwerkzeug |
| JP5293330B2 (ja) * | 2009-03-26 | 2013-09-18 | 三菱マテリアル株式会社 | 表面被覆立方晶窒化ほう素基超高圧焼結材料製切削工具 |
| JP5402515B2 (ja) * | 2009-10-19 | 2014-01-29 | 三菱マテリアル株式会社 | 表面被覆切削工具 |
| US9381575B2 (en) | 2012-02-27 | 2016-07-05 | Sumitomo Electric Hardmetal Corp. | Surface-coated cutting tool and method of manufacturing the same |
-
1977
- 1977-11-28 JP JP14308077A patent/JPS5944385B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5474816A (en) | 1979-06-15 |
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