JPS6055595B2 - 表面被覆超硬質合金の製造法 - Google Patents
表面被覆超硬質合金の製造法Info
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- JPS6055595B2 JPS6055595B2 JP9524877A JP9524877A JPS6055595B2 JP S6055595 B2 JPS6055595 B2 JP S6055595B2 JP 9524877 A JP9524877 A JP 9524877A JP 9524877 A JP9524877 A JP 9524877A JP S6055595 B2 JPS6055595 B2 JP S6055595B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- coated
- layer
- reaction
- cutting
- alloy
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- Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
- Preventing Corrosion Or Incrustation Of Metals (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は対摩耗性にすぐれた薄い被覆層を有する切削用
および耐摩耗部品用の超硬質合金製品の製造法に関する
。
および耐摩耗部品用の超硬質合金製品の製造法に関する
。
従来、超硬質合金製品の耐摩耗性を向上させる目的で、
その使用面に炭化チタン、窒化チタンなどの、周期率表
担、Ｄ、、族金属の各種炭化物、窒化物、炭窒化物及び
或いは酸化アルミニウム、酸化ジルコニウムの単層又は
複層を被覆することは公知であり、切削用スローアウエ
イチツプとして被覆超硬質合金製品は広く実用化されて
いる。
その使用面に炭化チタン、窒化チタンなどの、周期率表
担、Ｄ、、族金属の各種炭化物、窒化物、炭窒化物及び
或いは酸化アルミニウム、酸化ジルコニウムの単層又は
複層を被覆することは公知であり、切削用スローアウエ
イチツプとして被覆超硬質合金製品は広く実用化されて
いる。
被覆物質としてもつとも広く用いられているのは炭化チ
タンであり、超硬質合金自体と比べ耐酸化性、潤滑性、
鉄との親和力、硬度において切削工具としてすぐれた物
性を具備している。しかしながら炭化チタン被覆の超硬
質合金は、耐逃げ面摩耗においてはすぐれた性能を発輝
するＩが反面、すくい面における耐摩耗性が充分でなく
、これが原因となつて限界寿命が短かくなる欠点があつ
た。
タンであり、超硬質合金自体と比べ耐酸化性、潤滑性、
鉄との親和力、硬度において切削工具としてすぐれた物
性を具備している。しかしながら炭化チタン被覆の超硬
質合金は、耐逃げ面摩耗においてはすぐれた性能を発輝
するＩが反面、すくい面における耐摩耗性が充分でなく
、これが原因となつて限界寿命が短かくなる欠点があつ
た。
又、炭化チタンと同族の炭化ジルコニウム、炭化ハフニ
ウムも同様に切削工具としてすぐれた物性を具備してい
るものの、すくい面における耐摩耗性は充分とはいい難
いものであつた。
ウムも同様に切削工具としてすぐれた物性を具備してい
るものの、すくい面における耐摩耗性は充分とはいい難
いものであつた。
又、これら事族金属の炭化物は被覆物質としてすぐれた
性能を示す反面、母材てある超硬質合金との親和性に欠
け、特に結合金属であるＣＯ．．Ｎｉ等との濡れ性は良
くなく、これがために、母材と硬質層の境界の付着強度
が十分でなく、断続切削や黒皮偏肉切削のように機械的
衝撃の大きい切削や、溶着を起しやすい被削材の切削等
の場合、硬質層が剥離し易い欠点を有していた。本発明
者はこれらの欠点を解消すべく鋭意研究を続けた結果、
硬質層を従来の炭化物、窒化物に代えて炭酸窒化物（０
ｘｙｃａｒｂ０ｎｉｔｒｉｄｅ）にすることにより耐酸
化性を向上させて、欠点であつた耐すくい面摩耗性を向
上せしめ、更に母体との親和性を増すため、より母材と
親和性が良く、結合金属と濡れ易い、ＭＯｌＴａ．．Ｎ
ｂ，．Ｗを固溶させること及びそれらの上に耐摩耗性の
すぐれた酸化アルミニウムを被覆することにより満足す
べき性能を有する被覆層を得ることに成功して本発明を
完成したものである。
性能を示す反面、母材てある超硬質合金との親和性に欠
け、特に結合金属であるＣＯ．．Ｎｉ等との濡れ性は良
くなく、これがために、母材と硬質層の境界の付着強度
が十分でなく、断続切削や黒皮偏肉切削のように機械的
衝撃の大きい切削や、溶着を起しやすい被削材の切削等
の場合、硬質層が剥離し易い欠点を有していた。本発明
者はこれらの欠点を解消すべく鋭意研究を続けた結果、
硬質層を従来の炭化物、窒化物に代えて炭酸窒化物（０
ｘｙｃａｒｂ０ｎｉｔｒｉｄｅ）にすることにより耐酸
化性を向上させて、欠点であつた耐すくい面摩耗性を向
上せしめ、更に母体との親和性を増すため、より母材と
親和性が良く、結合金属と濡れ易い、ＭＯｌＴａ．．Ｎ
ｂ，．Ｗを固溶させること及びそれらの上に耐摩耗性の
すぐれた酸化アルミニウムを被覆することにより満足す
べき性能を有する被覆層を得ることに成功して本発明を
完成したものである。
すなわち本発明は超硬質合金の表面において、Ｔｉ．．
Ｚｒ，．Ｈｆの１種もしくは２種以上のハロゲン化物と
、ＭＯ．Ｔａ．Ｎｂ．．Ｗの１種もしくは２種以上のハ
ロゲン化物と、水素および一酸化炭素もしくは二酸化炭
素および炭化水素および窒素もしくはアンモニアを、８
００〜１２００℃で反応せしめて、一般式 （ＭｘＡｙ
）（ＣｐＮｑＯｒ）２ここに ＭはＴｉ．．Ｚｒ，．Ｈｆの１種又は２種以上を、Ａは
ＭＯ、Ｔａ，．Ｎｂ．．Ｗの１種又は２種以上を、Ｃ，
．ＮｌＯはそれぞれ炭素、窒素、酸素を、Ｘ，，ｙは金
属成分比を、Ｐ．．ｑ，．ｒはそれぞれＣ．．ＮｌＯの
原子比を、ｚは金属成分に対する非金属成分の比を示し
、これらは なる条件を満足する で表わされる、層内の酸素濃度が均一な金属炭酸窒化物
層を生成させて前記超硬質合金を被覆し、その上に酸化
アルミニウムを被覆することを特徴とする表面被覆超硬
質合金の製造法を要旨とするものである。
Ｚｒ，．Ｈｆの１種もしくは２種以上のハロゲン化物と
、ＭＯ．Ｔａ．Ｎｂ．．Ｗの１種もしくは２種以上のハ
ロゲン化物と、水素および一酸化炭素もしくは二酸化炭
素および炭化水素および窒素もしくはアンモニアを、８
００〜１２００℃で反応せしめて、一般式 （ＭｘＡｙ
）（ＣｐＮｑＯｒ）２ここに ＭはＴｉ．．Ｚｒ，．Ｈｆの１種又は２種以上を、Ａは
ＭＯ、Ｔａ，．Ｎｂ．．Ｗの１種又は２種以上を、Ｃ，
．ＮｌＯはそれぞれ炭素、窒素、酸素を、Ｘ，，ｙは金
属成分比を、Ｐ．．ｑ，．ｒはそれぞれＣ．．ＮｌＯの
原子比を、ｚは金属成分に対する非金属成分の比を示し
、これらは なる条件を満足する で表わされる、層内の酸素濃度が均一な金属炭酸窒化物
層を生成させて前記超硬質合金を被覆し、その上に酸化
アルミニウムを被覆することを特徴とする表面被覆超硬
質合金の製造法を要旨とするものである。
上記反応の詳細は不明であるが、基本的には以下の反応
式で示される各種の反応が炉内て起ると考えられる。
式で示される各種の反応が炉内て起ると考えられる。
１例として、事族金属としてＴｉｌ固溶する金属として
ｗの場合を次に示す。
ｗの場合を次に示す。
Ｘ，．ｙの割合は０．１≦ｘ≦０．９５の範囲において
、（１）、（２）の反応に使用されるハロゲン化物の量
により任意に変化させ得る。
、（１）、（２）の反応に使用されるハロゲン化物の量
により任意に変化させ得る。
ＴｉＸＷｙ（ＣｐＮ，Ｏｒ）は主として（３）及び（４
）、（５）、（６）の反応で生成するものと考えられ、
炉内のＣＯ分圧、ＣＨ４分圧、Ｎ２分圧を制御すること
により任意のＰ．ｑ．ｒの組成を得ることができる。
）、（５）、（６）の反応で生成するものと考えられ、
炉内のＣＯ分圧、ＣＨ４分圧、Ｎ２分圧を制御すること
により任意のＰ．ｑ．ｒの組成を得ることができる。
又、基体である超硬質合金から炭素が拡散して、（７）
式に示す反応を起し、これがために、母材と硬質層との
境界付近の硬質層の炭素濃度は濃くなる。この現象を利
用して、硬質層中の炭素濃度を連続的に変化させ得るこ
とができるし、又同様に、窒素、酸素濃度も雰囲気ガス
を制御することにより連続的に変化させ得る。又同様に
、金属組成てあるＸ，，ｙも雰囲気ガスを制御すること
により硬質層中の濃度を連続的に変化させ得る。特に固
溶させる金属はその目的から、硬質層中の母材との境界
付近て濃度を高く、表面に行くに従つて薄くすることが
てきる。更にこれらの硬質層の特長は、被覆層中に酸素
を含有するため、酸化物との親和性が良く、特に切削工
具として耐摩耗性にすぐれる酸化アルミニウムを（ＭＯ
Ａ，）（ＣｐＮ９Ｏ，）２被膜の上に被覆した場合、す
ぐれた付着力を有し、２層の対摩耗性が合体してすぐれ
た対摩耗性を示す。
式に示す反応を起し、これがために、母材と硬質層との
境界付近の硬質層の炭素濃度は濃くなる。この現象を利
用して、硬質層中の炭素濃度を連続的に変化させ得るこ
とができるし、又同様に、窒素、酸素濃度も雰囲気ガス
を制御することにより連続的に変化させ得る。又同様に
、金属組成てあるＸ，，ｙも雰囲気ガスを制御すること
により硬質層中の濃度を連続的に変化させ得る。特に固
溶させる金属はその目的から、硬質層中の母材との境界
付近て濃度を高く、表面に行くに従つて薄くすることが
てきる。更にこれらの硬質層の特長は、被覆層中に酸素
を含有するため、酸化物との親和性が良く、特に切削工
具として耐摩耗性にすぐれる酸化アルミニウムを（ＭＯ
Ａ，）（ＣｐＮ９Ｏ，）２被膜の上に被覆した場合、す
ぐれた付着力を有し、２層の対摩耗性が合体してすぐれ
た対摩耗性を示す。
従来、被覆超硬質合金の表面を酸化物層て被覆する方法
として、例えばチタンの炭窒化物で被覆された基体を高
温で焼成してＷ及びＣＯを被覆層に拡散させ、これを表
面から酸化した後酸化アルミニウムで被覆する方法が提
案されている。
として、例えばチタンの炭窒化物で被覆された基体を高
温で焼成してＷ及びＣＯを被覆層に拡散させ、これを表
面から酸化した後酸化アルミニウムで被覆する方法が提
案されている。
しかし、この方法では、被覆層の酸素濃度に勾配が生じ
均質性が損われる。又、その酸化温度では酸化物の方が
より自由エネルギー的に安定な為、生成物はＴ１酸化物
、Ｗ酸化物、、ＣＯ酸化物が優先し、炭酸窒化物は生じ
難く、かりに生成したとしても各種酸化物と混在してい
る状態であつて、本発明品のような連続的な均質層を形
成しない。この為、表面酸化物との結合機構は複雑とな
り、ＷｌＣＯの拡散と相俟つて炭窒化チタンの高温にお
ける硬さ、耐塑性変形性能の低下をもたらし、酸化アル
ミニウムをコーティングした後にもその影響を受けるの
で、各層の性能によつて決定される多重層コーティング
チップの終局的切削性能の向上は期待できない。これに
対し、本発明においては、超硬質合金基体の上に、前記
の如き化学蒸着法によつて（ＭＯＡｙ）（Ｃ，ＮｑＯ、
）２を同時に形成せしめ、その上に酸化アルミニウムを
被覆するので各層は均一性を維持した状態で強固に積層
され、各層の有するすぐれた性能を綜合的に発揮しうる
ものである。
均質性が損われる。又、その酸化温度では酸化物の方が
より自由エネルギー的に安定な為、生成物はＴ１酸化物
、Ｗ酸化物、、ＣＯ酸化物が優先し、炭酸窒化物は生じ
難く、かりに生成したとしても各種酸化物と混在してい
る状態であつて、本発明品のような連続的な均質層を形
成しない。この為、表面酸化物との結合機構は複雑とな
り、ＷｌＣＯの拡散と相俟つて炭窒化チタンの高温にお
ける硬さ、耐塑性変形性能の低下をもたらし、酸化アル
ミニウムをコーティングした後にもその影響を受けるの
で、各層の性能によつて決定される多重層コーティング
チップの終局的切削性能の向上は期待できない。これに
対し、本発明においては、超硬質合金基体の上に、前記
の如き化学蒸着法によつて（ＭＯＡｙ）（Ｃ，ＮｑＯ、
）２を同時に形成せしめ、その上に酸化アルミニウムを
被覆するので各層は均一性を維持した状態で強固に積層
され、各層の有するすぐれた性能を綜合的に発揮しうる
ものである。
以上の方法により製造された被覆硬質層を有する超硬質
合金の特長は、従来の被覆超硬質合金に比較して、ます
第１に切削時に逃け面、すくい面の両面に良い耐摩耗性
を示すことである。これは下層に酸素を含有するため耐
酸化性にすぐれていることが一因てあるが、固溶金属に
より、靭性の向上、高温硬度の増大等の効果が加わつた
ためと考えられる。更に上層である酸化アルミニウムの
耐酸化性、被削材との耐反応性等が加わり極めてすぐれ
た耐摩耗性を示す。第２点として断続切削時の耐チッピ
ング性にすぐれていることがあげられる。これは固溶金
属により母材との親和性が増大し、付着強度が向上した
ためと考えられる。一般に硬質層に酸素を含有する場合
、金属との濡れ性は悪くなる傾向があるため、固溶金属
はどうしても必要なものである。一般式ＭｘＡｙ（Ｃ，
ＮｑＯ，）２（式中各記号の意味は前述のとおり）の組
成において、金属組成は、０．１≦ｘ≦０．９５０．０
５≦ｙ≦０．９０の範囲とすることが必要で、固溶金属
が５ａｔ％未満では固溶の効果が少なく、９０ａｔ％を
こえると事族金属の効果が少なくなるため好ましくない
。
合金の特長は、従来の被覆超硬質合金に比較して、ます
第１に切削時に逃け面、すくい面の両面に良い耐摩耗性
を示すことである。これは下層に酸素を含有するため耐
酸化性にすぐれていることが一因てあるが、固溶金属に
より、靭性の向上、高温硬度の増大等の効果が加わつた
ためと考えられる。更に上層である酸化アルミニウムの
耐酸化性、被削材との耐反応性等が加わり極めてすぐれ
た耐摩耗性を示す。第２点として断続切削時の耐チッピ
ング性にすぐれていることがあげられる。これは固溶金
属により母材との親和性が増大し、付着強度が向上した
ためと考えられる。一般に硬質層に酸素を含有する場合
、金属との濡れ性は悪くなる傾向があるため、固溶金属
はどうしても必要なものである。一般式ＭｘＡｙ（Ｃ，
ＮｑＯ，）２（式中各記号の意味は前述のとおり）の組
成において、金属組成は、０．１≦ｘ≦０．９５０．０
５≦ｙ≦０．９０の範囲とすることが必要で、固溶金属
が５ａｔ％未満では固溶の効果が少なく、９０ａｔ％を
こえると事族金属の効果が少なくなるため好ましくない
。
又、酸素の含有量は０．０５≦ｒ≦０．９０で、５ａｔ
％未満では耐酸化性に及ぼす効果が少なく、９０ａｔ％
をこえると酸化物としての靭性の低下が生じ好ましくな
い。金属と非金属の割合は、０．８≦ｚ≦１．０で、０
．８Ｔ．満では格子欠陥が多くなり、１．０をこえると
遊離炭素が多くなり、いずれも硬度の低下、強度の低下
を招き好ましくない。２重層にする場合の層の厚さは下
層であるＭｘＡｙ（ＣｐＮｑＯ，）２が０．５〜２０ｐ
１上層であるＡ］２０３が０．５〜５μの範囲が望まし
い。
％未満では耐酸化性に及ぼす効果が少なく、９０ａｔ％
をこえると酸化物としての靭性の低下が生じ好ましくな
い。金属と非金属の割合は、０．８≦ｚ≦１．０で、０
．８Ｔ．満では格子欠陥が多くなり、１．０をこえると
遊離炭素が多くなり、いずれも硬度の低下、強度の低下
を招き好ましくない。２重層にする場合の層の厚さは下
層であるＭｘＡｙ（ＣｐＮｑＯ，）２が０．５〜２０ｐ
１上層であるＡ］２０３が０．５〜５μの範囲が望まし
い。
これらの厚み以下では耐摩耗性の効果は少なく、これ以
上では靭性の低下を生じ好ましくない。
上では靭性の低下を生じ好ましくない。
以下実施例により説明する。
実施例１
超硬質合金Ｐ−３０（ＪＩＳ）グレード（ＷＣ８Ｏ％、
ＣＯｌＯ％、ＴｉＣ８％、ＴａＣ２％、いずれも重量％
）を用い、これを耐熱合金製反応容器内で１０００℃に
加熱して、ＴｉＣｌ４２容量％、ＷＣｌ６ｌ容量％、Ｃ
Ｏｌ容量％、Ｎ２２喀量％、Ｈ２残の割合に混合された
反応ガスを１０ｅ１ｍｉｎの流速で送り込んで２時間反
応させた。
ＣＯｌＯ％、ＴｉＣ８％、ＴａＣ２％、いずれも重量％
）を用い、これを耐熱合金製反応容器内で１０００℃に
加熱して、ＴｉＣｌ４２容量％、ＷＣｌ６ｌ容量％、Ｃ
Ｏｌ容量％、Ｎ２２喀量％、Ｈ２残の割合に混合された
反応ガスを１０ｅ１ｍｉｎの流速で送り込んで２時間反
応させた。
反応後残留ガスを除去し、ＡｌＣｌ３諸量％、ＣＯ２諸
量％、残Ｈ２の割合で混合された反応ガスを１０′１ｍ
ｉｎの流速で送り込んで２時間反応させた。反応後、残
留ガスを除去し冷却して取り出したチップ表面は平均５
μのチタン●タンステンオキシカーボナイトライドと２
μの，Ａｌ２Ｏ３で被覆された。チタン●タングステン
の成分比はＸ線マイクロアナラザーの分析によりＴｉＯ
．７ＷＯ．３であり、Ｃ，．Ｎ．．Ｏの成分比はオージ
工分析により、ＣＯ．ｌＯＮＯ．６５ＯＯ．２５であつ
た。これにより得られたチタン・タングステンオキシカ
ーボナイトライドの組成はＴｌＯ．７ＷＯ．３（ＣＯ．
ｌＮＯ．６５ＯＯ．２５）で示された。実施例２ 下記条件により実施例１と同様にして基体を被覆した。
量％、残Ｈ２の割合で混合された反応ガスを１０′１ｍ
ｉｎの流速で送り込んで２時間反応させた。反応後、残
留ガスを除去し冷却して取り出したチップ表面は平均５
μのチタン●タンステンオキシカーボナイトライドと２
μの，Ａｌ２Ｏ３で被覆された。チタン●タングステン
の成分比はＸ線マイクロアナラザーの分析によりＴｉＯ
．７ＷＯ．３であり、Ｃ，．Ｎ．．Ｏの成分比はオージ
工分析により、ＣＯ．ｌＯＮＯ．６５ＯＯ．２５であつ
た。これにより得られたチタン・タングステンオキシカ
ーボナイトライドの組成はＴｌＯ．７ＷＯ．３（ＣＯ．
ｌＮＯ．６５ＯＯ．２５）で示された。実施例２ 下記条件により実施例１と同様にして基体を被覆した。
反応温度：１０００Ｃガス流速：１０ｅＩｍｉｎ
反応時間：２時間
その後実施例１と同じ条件でＡｌ２Ｏ３を被覆した。
下層の被覆層は５．５ｐの厚さで、Ｘ線マイクロアナラ
イザー及びオージエ分析の結果、組成はＴｌＯ・６５Ｍ
００−３５（ＣＯ・３Ｎ０・５００・２）であつたｏ上
層はＡｌ２Ｏ３２Ｐであつた。実施例３ 下記条件により実施例１と同様にして基体を被覆した。
イザー及びオージエ分析の結果、組成はＴｌＯ・６５Ｍ
００−３５（ＣＯ・３Ｎ０・５００・２）であつたｏ上
層はＡｌ２Ｏ３２Ｐであつた。実施例３ 下記条件により実施例１と同様にして基体を被覆した。
反応温度：１０５０℃ガス流速：１０′１ｍｉｎ
反応時間：２時間
その後実施例１と同じ条件でＡｌ２Ｏ３を被覆した。
但し、反応時間を１時間とした。得られた下層の被覆層
は６ｐの厚さで成分比はＺｒＯ．８ＴａＯ．２（ＣＯ・
７Ｎ０・１００・３）であつたｏ上層の被覆層は１μの
Ａｌ２Ｏ３であつた。
は６ｐの厚さで成分比はＺｒＯ．８ＴａＯ．２（ＣＯ・
７Ｎ０・１００・３）であつたｏ上層の被覆層は１μの
Ａｌ２Ｏ３であつた。
実施例４下記条件により実施例１と同様にして基体を被
覆した。
覆した。
反応時間：１０５０例Ｃガス流速：１０ｅ１ｍｉｎ
反応時間：２時間
その後実施例３と同じ条件でＡｌ２Ｏ３を被覆した。
下層の被覆厚さは６μであり、成分比はＨｆＯ・９Ｎｂ
０−１（ＣＯ−４Ｎ０・４００・２）で上層のＡｌ２Ｏ
３は１μの厚さであつた。実施例５ 下記条件により実施例１と同様にして基体を被覆した。
０−１（ＣＯ−４Ｎ０・４００・２）で上層のＡｌ２Ｏ
３は１μの厚さであつた。実施例５ 下記条件により実施例１と同様にして基体を被覆した。
但し、ＴｉＣｌ４とＷＣｌ６のガス濃度を反応時間の経
過と共に変化させた。ＴｉＣｌ，Ｏ．熔量％（反応開始
） →２容量％（反応終了間際）ＷＣｌ６
２容量％（反応開始） →０．熔量％
（反応終了間際）ＣＯＯ．溶量％Ｎ２ｌ５〃 反応温度：１００ＣｆＣ ガス流速：１０ｅ１ｍｉｎ 反応時間：２時間 その後実施例１と同様の条件でＡｌ２Ｏ３を被覆した。
過と共に変化させた。ＴｉＣｌ，Ｏ．熔量％（反応開始
） →２容量％（反応終了間際）ＷＣｌ６
２容量％（反応開始） →０．熔量％
（反応終了間際）ＣＯＯ．溶量％Ｎ２ｌ５〃 反応温度：１００ＣｆＣ ガス流速：１０ｅ１ｍｉｎ 反応時間：２時間 その後実施例１と同様の条件でＡｌ２Ｏ３を被覆した。
下層の被覆層厚さは５ｐで、その成分は母材と被覆層の
境界付近はＴｌＯ．，ＷＯ４（ＣＯ．ｌ，ＮＯ．６Ｏ。
．２）で被覆層の表面付近はＴｌＯ．９ＷＯ．ｌ（Ｃぅ
，５Ｎ０４５００．２）で上層のＡｌ２Ｏ３の厚さは２
μであつた。実施例６下記の条件により、実施例１と同
様にして基体７を被覆した。
境界付近はＴｌＯ．，ＷＯ４（ＣＯ．ｌ，ＮＯ．６Ｏ。
．２）で被覆層の表面付近はＴｌＯ．９ＷＯ．ｌ（Ｃぅ
，５Ｎ０４５００．２）で上層のＡｌ２Ｏ３の厚さは２
μであつた。実施例６下記の条件により、実施例１と同
様にして基体７を被覆した。
但し反応中ＣＯ量とＮ２量を連続的に変化させた。Ｔｉ
ＣＩ，２容量％ ＷＣｌ６ｌ容量％ ＣＯｌ．熔量％（反応開始） ） →０１容量％（反応終了間際）Ｎ
２２容量％（反応開始） →１熔量％
（反応終了間際）反応温度：１００００Ｃガス流速：１
０ｅＩｍｉｎ 門反応時間：２時間 反応後実施例１と同じ条件でＡｌ２Ｏ３を被覆した。
ＣＩ，２容量％ ＷＣｌ６ｌ容量％ ＣＯｌ．熔量％（反応開始） ） →０１容量％（反応終了間際）Ｎ
２２容量％（反応開始） →１熔量％
（反応終了間際）反応温度：１００００Ｃガス流速：１
０ｅＩｍｉｎ 門反応時間：２時間 反応後実施例１と同じ条件でＡｌ２Ｏ３を被覆した。
下層の被覆層厚さは５ｐで、その成分は母材との境界付
近はＴｌＯ・７Ｗ０・３（ＣＯ・７Ｎ０・２００・１）
で〜表面付近はＴｌＯ．７ＷＯ．３（ＣＯ．ｌＮＯ．７
Ｏ。．２）であつｊた。上層のＡｌ２Ｏ３は２ｐてあつ
た。
近はＴｌＯ・７Ｗ０・３（ＣＯ・７Ｎ０・２００・１）
で〜表面付近はＴｌＯ．７ＷＯ．３（ＣＯ．ｌＮＯ．７
Ｏ。．２）であつｊた。上層のＡｌ２Ｏ３は２ｐてあつ
た。
実施例７
実施例１〜６て得られた被覆超硬質合金切削チップの切
削試験を行つた。
削試験を行つた。
比較例として実施例１〜６の基体として使用したＰ−３
ＤＥＩ１硬質合金、およびそれにＴｉＣ．ＴｌＮを各々
６μ被覆した被覆超硬質合金を同時に切削した。以下の
切削例において記載を省略した各試料の被覆層の組成を
整理すると次のとおりである。
ＤＥＩ１硬質合金、およびそれにＴｉＣ．ＴｌＮを各々
６μ被覆した被覆超硬質合金を同時に切削した。以下の
切削例において記載を省略した各試料の被覆層の組成を
整理すると次のとおりである。
比較例１Ｐ３０比較例２ＴｉＣ
比較例３ＴｉＮ
実施例
１Ｔ１０・７Ｗ０−３（ＣＯ−１Ｎ０・缶００・２５）
＋Ａｌ２Ｏ３切削例１鋳鉄連続切削（ＪＩＳ）ＦＣ−２
５ｓプリネル硬さＨＢｌ８へ切削速度ｖ＝２００ｍ，１
ｍｉｎ１送りｆ＝０．２醜１ｒｅｖ１切込みｔ＝１．５
醜寿命比較（すくい面摩耗２００ｐ又は逃げ面摩耗０．
４ｗｍを寿命限界とした。
＋Ａｌ２Ｏ３切削例１鋳鉄連続切削（ＪＩＳ）ＦＣ−２
５ｓプリネル硬さＨＢｌ８へ切削速度ｖ＝２００ｍ，１
ｍｉｎ１送りｆ＝０．２醜１ｒｅｖ１切込みｔ＝１．５
醜寿命比較（すくい面摩耗２００ｐ又は逃げ面摩耗０．
４ｗｍを寿命限界とした。
切削例２
炭素鋼の切削（ＪＩＳ）Ｓ３ＯＣｌプリネル硬さＨＢ２
ｌＯ、ｖ＝１８０ｍＩｍｉｎ．．ｆ＝０．２ｍ講ノＲｅ
ｖｌｔ＝１．５ｍｍ寿命比較（切削例１と同じ）切削例
３ 合金鋼角材の断続切削（ＪＩＳ）ＳＮＣＭ−８（寸法１
５０×３００×８００ｍ角材）、ｖ＝１５０ｍ１ｍｉｎ
１ｔ＝１．５薦の条件で、更に送りをそれぞれ、０．２
５期１ｒｅＶ１０．３５？′ＲｅｖｌＯ．４５ｗｌＩｒ
ｅｖにした状態で切刃欠損までの時間を比較した。
ｌＯ、ｖ＝１８０ｍＩｍｉｎ．．ｆ＝０．２ｍ講ノＲｅ
ｖｌｔ＝１．５ｍｍ寿命比較（切削例１と同じ）切削例
３ 合金鋼角材の断続切削（ＪＩＳ）ＳＮＣＭ−８（寸法１
５０×３００×８００ｍ角材）、ｖ＝１５０ｍ１ｍｉｎ
１ｔ＝１．５薦の条件で、更に送りをそれぞれ、０．２
５期１ｒｅＶ１０．３５？′ＲｅｖｌＯ．４５ｗｌＩｒ
ｅｖにした状態で切刃欠損までの時間を比較した。
以上のとおり本発明品は耐摩耗性においても、耐欠損性
においても良好な結果を示した。
においても良好な結果を示した。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 超硬質合金の表面において、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆの１
種もしくは２種以上のハロゲン化物と、Ｍｏ、Ｔａ、Ｎ
ｂ、Ｗの１種もしくは２種以上のハロゲン化物と、水素
および一酸化炭素もしくは二酸化炭素および炭化水素お
よび窒素もしくはアンモニアを、８００〜１２００℃で
反応せしめて、一般式（Ｍ＿ｘＡ＿ｙ）（Ｃ＿ｐＮ＿ｑ
Ｏ＿ｒ）＿ｚここにＭはＴｉ、Ｚｒ、Ｈｆの１種又は２
種以上を、ＡはＭｏ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｗの１種又は２種以
上を、Ｃ、Ｎ、Ｏはそれぞれ炭素、窒素、酸素を、ｘ、
ｙは金属成分比を、ｐ、ｑ、ｒにはそれぞれＣ、Ｎ、Ｏ
の原子比を、ｚは金属成分に対する非金属成分の比を示
し、これらは ｘ＋ｙ＝１、０．１≦ｘ≦０．９５ ０．０５≦ｙ≦０．９０ ｐ＋ｑ＋ｒ＝１、ｐ・ｑ・ｒ＞０ ０．０５≦ｒ≦０．９０ ０．８≦ｚ≦１．０ なる条件を満足する で表わされる、層内の酸素濃度が均一な金属炭酸窒化物
層を生成させて前記超硬質合金を被覆し、その上に酸化
アルミニウムを被覆することを特徴とする表面被覆超硬
質合金の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9524877A JPS6055595B2 (ja) | 1977-08-09 | 1977-08-09 | 表面被覆超硬質合金の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9524877A JPS6055595B2 (ja) | 1977-08-09 | 1977-08-09 | 表面被覆超硬質合金の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5429312A JPS5429312A (en) | 1979-03-05 |
| JPS6055595B2 true JPS6055595B2 (ja) | 1985-12-05 |
Family
ID=14132443
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9524877A Expired JPS6055595B2 (ja) | 1977-08-09 | 1977-08-09 | 表面被覆超硬質合金の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6055595B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6318389U (ja) * | 1986-07-23 | 1988-02-06 | ||
| JPH0627474U (ja) * | 1992-09-14 | 1994-04-12 | 宮田工業株式会社 | 自転車用着脱式子乗せ兼用籠 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58126974A (ja) * | 1981-12-16 | 1983-07-28 | カーボロイ インコーポレーテッド | 被覆製品およびその製造方法 |
| US4463062A (en) * | 1983-03-25 | 1984-07-31 | General Electric Company | Oxide bond for aluminum oxide coated cutting tools |
| JPS6065752A (ja) * | 1984-06-29 | 1985-04-15 | 株式会社神戸製鋼所 | セメント原料粉末の仮焼方法 |
| US5135801A (en) * | 1988-06-13 | 1992-08-04 | Sandvik Ab | Diffusion barrier coating material |
-
1977
- 1977-08-09 JP JP9524877A patent/JPS6055595B2/ja not_active Expired
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6318389U (ja) * | 1986-07-23 | 1988-02-06 | ||
| JPH0627474U (ja) * | 1992-09-14 | 1994-04-12 | 宮田工業株式会社 | 自転車用着脱式子乗せ兼用籠 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5429312A (en) | 1979-03-05 |
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