JPS6067637A - 切削工具および熱間加工工具用サ−メツト - Google Patents

切削工具および熱間加工工具用サ−メツト

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JPS6067637A
JPS6067637A JP17389683A JP17389683A JPS6067637A JP S6067637 A JPS6067637 A JP S6067637A JP 17389683 A JP17389683 A JP 17389683A JP 17389683 A JP17389683 A JP 17389683A JP S6067637 A JPS6067637 A JP S6067637A
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JP
Japan
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cutting
powder
cermet
mgo
tool
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JP17389683A
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Hironori Yoshimura
吉村 寛範
Naohisa Ito
直久 伊藤
Kenichi Nishigaki
賢一 西垣
Katsuaki Anzai
安在 克章
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Mitsubishi Metal Corp
Original Assignee
Mitsubishi Metal Corp
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  • Cutting Tools, Boring Holders, And Turrets (AREA)

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。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、高靭性および高硬度を有し、さらにすぐ1
また耐摩耗性、 it塑性変形性、および耐衝撃性を有
し、したがって、これらの特性が要求される高速切削や
、高送り切削および深切り込み切削などの重切削に用い
られる切削工具として、さらに熱間圧延ロール、熱間線
引ロール、熱間圧縮ダイス、熱間鍛造ダイス、および熱
間押出Lパンチなどの比較的長時間高温にさらされる熱
間加工工具として使用した場合にすぐれた性能全発揮す
る結合相がWで構成されたサーメットに関するものであ
る。
近年、加工能率向上のために1:;J速9ノ削化や晶送
シ切削化が検ネ1さnているが、切削速度’E +’、
;+ ((。
たシ、送り量全多くしたりすると、切削工具の刃先温度
が上昇し、刃先が厚耗よりは、むしろ簡温に起因する塑
性変形によって使用寿命に至る場合が多い。
しか1−ながら、現在実用に供されている硬質相が主と
して炭化タングステン(以下WCで示す)や炭化チタン
(以下TiCで示す)で構成され、一方結合相が主とし
て鉄族金属で構成さ几ているWCC超超硬合金゛rjC
基ザーメツトは、刃先温度が1.000℃を越えると急
激に軟化するようになるために、これらのWCC超超硬
合金’l” i C基す−メットは勿論のこと、これら
の表面に硬質被覆層を形成したものにおいても、その使
用条件は刃先温度が1000℃全若干上廻る程度にjl
rll限されている。
そこで、本発明者等に、上述のような観点から・1−に
すぐれた耐塑性変形性および耐衝撃性、さらに配ral
−耗性が要求される鋼などの高速切削や重切削に切削工
具として使用するのに適1−だ側斜を開発すべく仙究全
行なった結果、原料粉末として、′■゛1とWの複合金
属炭窒化物固溶体(以下、(T1゜w ) c +vで
示す)粉末、1゛」と、Wと1元素周期律人の521旅
金属のうちの1種または2種以りとのrす合金属炭窒化
物固溶体(以下、(’I’j、、 W 、 5 a族)
ONで示す)粉末、さらに酸化マグネ/ラム(以下Mg
Oで示す)粉末およびW粉末、さらに必要に応じて炭素
粉末−を用意し、これら原料粉宋音、(Ti、W)ON
粉末および(Ti、W、5a族)ON粉末のうちの1種
または2種゛10〜65循。
M g O粉末:0.5〜10チ。
W粉床:残シ。
からなる配合組成に配合し、さらに必要に応じて炭素粉
末:0.1〜2%を配合し、この配合粉末を通常の条件
で混合し、プレス成形して圧粉体とし、ついでこの圧粉
体全1気圧以−Lの窒素雰囲気中で焼結すると、焼結時
に、(Ti、W)ON粉末および(Ti、W、5a族)
ON粉末が窒化されて析出したC成分、あるいけ必要に
応じて配合した炭素粉末がMgO粉末およびW粉末と反
応し、この場合、C成分あるいは炭素粉末とMgOとの
反応VJ、MgO2実質的に減少させるが、この反応に
よって焼結性が一段と向上するようになり、またC成分
あるいは炭素粉末とWとの反応によって硬質のWz(:
に形成することから。
硬質相形成成分として、(Ti、W)ONおよび(Tj
、、W、5a族)CNのうちの1種または2種:10〜
65%、 同じく硬質相形成成分として、W2C: 2〜40同じ
く硬質相形成成分として、 MgO: 0.01〜l係
を含有し、残りが結合相形成成分としてのWと不可避不
純物からなる組成(以上、係は重量係を示し、以下に示
す係も同じ)をもったサーメットが冑られるようになり
、この結果のサーメットにおいては、(Ti、W)ON
および(Ti、W、5a族)ONによってすぐれた耐摩
耗性と面1塑性変形性が確保され、またW2Cによって
一段とすぐれた耐摩耗性が確保され、さらにMgOおよ
びWによってすぐれた耐衝撃性が確保されるようになる
という知見を1Jたのである。
この発明は、」1記知見にもとづいてなされたものであ
って、以下に成分組成を上記の通りに限定した」土山全
説明する。
(a) (Ti、W)ONおよび(Ti、 W、 5a
族)CNこれらの成分は、主体硬質相形成成分であって
サーメットの耐摩耗性および耐塑性変形性金白」ニさせ
る作用をもつが、その含有量が1υ係未4.°ζではW
素地中のスケルトンを形成することなく均一に分散して
しまって前記作用に所望の効果が得られず、一方65係
を越えて含有させると、イ目対的に素地を形成するW量
が減少し、靭性が劣化するようになることから、その含
有量を10〜65係と定めた。
(b) w2c W20成分も硬質相形成成分であって、サーメットの面
J摩耗性を一段と向」ニさせる作用をもつが、その含有
量が2チ未満では前記作用に所望の向」二効果を確保す
ることができず、一方40%全越えて含有させると、耐
衝撃性が劣化するようになることから、その含有量を2
〜40係と定めた。
(c) MgO MgO成分は、その大半が焼結時に、(Ti、、W)・
ONおよび(Ti、W、5a族)cN、J:9析出した
C成分、あるいは別途配合したC粉末と反応して焼結性
を改善し、かつその僅かな量が硬質相形成成分としてツ
ーメノト中に残留して耐衝撃性を著しく向上させる作用
をもつが、その含有用6が0.01係未lAでは、所望
の耐衝撃性を確保することができないばかりでなく、焼
結時における焼結性改善効果も不十分となり、一方1%
’を越えて含有させると、サーメットの面j塑性変形性
が低下するようになると共に、サーメット中に巣が形成
され易くなって耐衝撃性も劣化するようになることから
、その含有量’(i70.01〜1%と定め゛た。
(a、) wおよび不可避不純物 W成分は、その一部が硬質相に固溶するが、大部分音結
合相として存在して硬1uと強固に結合し、サーメット
にすぐれた耐衝撃性k (、J力する作用を有するもの
である。また、不可避不純物としてMo、 Cr、 F
e、 Ni、 Co、 Re、 Pt、およびPdなど
のうちの1種捷たは2種以上全含有する場合があるが、
その含有量−がそれぞれ1チ以下であれば、サーメット
特件が何ら損なわれるものではない。
つぎに、この発明のサーメット全実施例により具体的に
説明する。
実施例 l 原料粉末として、平均粒径:1,5μnr’ic有する
完全固溶体の(TiO,85W0.15) (Co7o
No3o)粉末。
同1.5μm’ji)有する完全固溶体の(TiO,7
5Wo+5Taoxo)・(’C!0.7ON0.30
 )粉末(以上、粉末括弧内の数値は原子比葡示す、以
下同じ〕、同0.4μ7nのMgO粉末。
および同0.8μmのW粉末を用意し、これら原料粉宋
音それぞれ第1表に示される配合組成に配合し、ボール
ミルにて72時時間式粉砕混合し、乾燥した後、15K
g/−の圧力にてプレス成形して圧粉体とし、ついでこ
の圧粉体全1.2気圧の窒素雰囲気中で、それぞれ第1
表に示される温度に2時間保持の条件で焼結することに
よって、同じく第1表に示される成分組成をもった本発
明サーメノI・1−19および比較サーメツ)1〜4を
それぞれ製造した。
ついで、この結果得られた本発明サーメット1〜19お
よび比較サーメット1〜4について、硬さくロックウェ
ル硬さ)と抗折力を測定すると共に5 これよ!1lJ
TS−8NP433の形状をもった切削チップ全切出し
、 被削i、4’ : JIS−6NCM−8(硬さ:HB
240)、切削速度:200m/min、 送り: 0.35 mm/ rev、。
切込み、2問・ 切削時間:10m1q、 の条件での高速連続切削試験、並びに。
被削拐: JIS−8NOM−8(硬さ:HB270)
切削速度: 120 m/mm。
送り:0.4咽/rev、、 切込み:3解。
リノ削時間;3mi、 の条件での断続切削試験を行ない、」1記高速連続切削
試験では、切刃の逃は面摩耗幅およびすくい面歴耗深さ
を測定し、またL記断続切削試験では10個の試験切刃
のうち、その刃先に欠損が発生した切刃数を測定した。
これらの測定結果を第2表に示した。また、比較の目的
で、ISOのPLOグンードのWCC超超硬合金製切削
チップ以下従来チップ1という)、およびTie −1
0q6Mo−15%旧の組成を有するTiC基ザ−メツ
ト製切削チップ(以下従来切削チップ2という〕につい
ても上記の切削条イシ1で切削試験全行ない、この結果
も第2表に示した。
第2表に示される結果から、本発明ザーメット1〜19
H,いずれも高硬度および高靭性を有し、いずれの切削
試験でもすぐれた耐摩耗性および耐衝撃性を示すのに対
して、MgO’i含イエしない比較ザーメット1,3は
、焼結性が悪く、耐衝撃性に劣り、特に断続切削試験で
は全切刃に欠損が発生し、また(Ti、 W ) ON
および(Ti、 W、 Ta )ONの含有量がそれぞ
れこの発明の範囲から高い方に外れた比較ツー−ノット
2.4は、比較的すぐれた耐摩耗性を示すものの、靭性
が劣るものであるため、断続切削試験ではほとんどの切
刃に欠損が発生することが明らかである。さらに、従来
切削チップ1,2は、本発明ザーメノトに比して而[摩
耗性および耐衝撃性に劣るものであるために、これに比
して劣った切削性能金示すものであった。
実施例 2 原料粉末として、平均粒径:1.5μmf有する完全固
溶体の(Tio7sWo、zs ) (C!0.8ON
0.20 )粉末(第3表でH(a)粉末で示す)、同
1.5/1lffi有する完全固溶体の(Tio、5s
Wo1s ) (Co7oNo3o )粉末(同じく(
b)粉末で示す)、同1.8μmf有する完全固溶体の
(Tio7oWo3o ) (Co7oNo、ao )
粉末(同じ<(C)粉末で示す)、同2.0μmf有す
る完全固溶体の(Tio、aoWo、zo) (、Co
6oNo4o )粉末(同(d、)粉末で示す〕、同2
.0μmを有する完全間6体の(Tio6sW0.25
 Tao、to) (C0,8ON0.20 )粉末(
同(1)粉末で示′f)、同1.8μmf有する完全固
溶体の(T10.75W0.15VO,]0 ) (0
o7oNo3o)粉末(同(2)粉末で示す)。
同L5prrr’r:有する完全固溶体の(Ti、o7
5Wo、+r+No、to) ・(0o7oN o、a
o )粉末(同(3)粉末で示す)、同1,571mを
有する完全固溶体の(Tio7sWo+5Tao+o 
) −(C0,7ON0.30 )粉末(同(4)粉末
で示す〕、同0.4μmのMgO粉末、および同08μ
mのW粉末全用意し、これら原料粉末を$3表に示され
る配合組成に配混合し、乾燥し、成形名て圧粉体とし、
ついで同じく第3表に示される窒素雰几気圧力および温
度で焼結して同じく第3表に示される成分組成をもった
本発明サーメット20〜33をそれぞれ製造した。
ライで、この結果得られた本発明サーメット20〜33
について、硬さおよび抗折力を測定すると共に、これよ
りJIS−8NP433の形状をもった切削チップを切
出し、さらに比較の目的で用意したISOのP30グレ
ードのWCC超超硬合金製切削ブーノブ以下従来切削チ
ップ3という)と共に、 被削イJ’ : JIS−8N5−8NC硬さ:HB2
60)、切削速度 100 m / mm、 送り: 0.85 m+n/ rev、 。
切込み:4咽。
切削時間:10m1n。
の条件での高送り連続切削試験、並びに、被削44 :
 JIS−8NCM−8(硬す:11B270)−切削
速度: 100 m /min。
送り 0.45 am / rev、。
切込み13間隻 切削時間:3m1n、 の条件での断続切削試験を行ない、実施例1におけると
同様に、前者の試験では切刃の逃げ面摩耗幅とすくい面
摩耗深さ、また後者の試験では欠損切刃の割合を測定し
た。これらの測定結果を第4表に示した。
第4表に示される結果から明らかなように、本発明サー
メット20〜33は、いずれも高硬度および高靭性を有
し、高送り連続切削および断続切削においてすぐれた切
削性能を示すのに対して。
従来切削チップ3は特に耐塑性変形性に劣るために高送
り連続切削試験でハ285分で切削不能となるものであ
った。
実施例 3 原料粉末として、実施例1で用いたMgO粉末およびW
粉末のほかに、平均粒径:1.5μmf有する完全固溶
体の(Tj、o、so Wo、20 ) (C0,7O
N0.31粉末。
同1.2μmを有する完全固溶体の(Ti070w0.
l0TaO1ONbo、+、o ) (Co7oNo3
o )粉末、および同20 pm、(D カーボンブラ
ック、さらに不可避不純物の影響を知る目的で、同0.
8μmのMo粉末、同2.5)tmのN]粉末。
同1.2μmのCO粉末、および同30μmのRe粉粉
末用意し、これら原料粉末を第5表に示される配合組成
に配合した後、実施例1におけると同一の条件で湿式粉
砕混合し、乾燥し、成形して圧粉体とし。
ついで、これらの圧粉体音、同じく第5表に示される条
件にて焼結することによって、同じく第5表に示される
成分組成をもった本発明サーメット34〜52および比
較ザーメット5〜ll全それぞれ製造した。
ついで、この結果得られた本発明サーメット34〜52
および比較サーメット5〜11について、硬さおよび抗
折力を測定すると共に、これよf)J工s −8N P
 433の形状をもった切削チップを切出し、さらに比
較の目的で用意したISOのP40グレードのWCC超
超硬合金製切削チップ以下従来切削チップ4という)と
共に、破削i)J’ : S N CM −8(硬さ:
 HI3260 ) 。
切削速度: 5 Q m /min。
送り 0.7 tan / rev、 。
切込み l Omm・ 切削時間:3m1n、 の条件での高送り連続切削試験、並びに、被削側:SN
CM−8(硬さ: HR270) 。
切削速度:80m/閣。
送り: 0.5 mm / rev・・切込み 3 m
m、 切削時間:3mm。
の条件での断続切削試験全行ない、実施例1におけると
同様に、それぞれ切刃の逃げ面摩耗幅およびすくい向摩
耗深さ、並びに欠jJ]切刃数全測定した。これらの測
定結果を第6表に示した。
第6表に示される結果から、本発明ザーノット34〜5
2ば、いずれも高硬度」、・よび商靭性を有し、いずれ
の切削試験でもすぐil、た切削性能全発揮し、特に本
発明ザーメノト46〜49および52に見ら几るように
、’ Mo、 Ni、 Co、芥たは】(θlどの不純
物を含有しても、その含有量がそれぞれ1%以下であれ
ばサーメット特性にほとんど悪影響を及ぼきないことが
明らかである。これに対して、 MgOの含有量がこの
発明の範囲から高い方に外れた比較サーメット5,8.
(Ti、W)CNの含有量がこの発明の範囲から低い方
に外れた比較ザーメソト6.硬質相形成成分としてのW
2Cf:含有しない比較サーメット9.さらに不純物た
るIJl。
CO,およびMOの含有量がそれぞれ1%を越えて高い
比較サーメット7、 10.11.、においては。
いず11も靭性不足が原因で、きわめて悪い切削性能し
か示さず、また従来切削チップ4は、比較的すぐれた附
衝撃性をもつものの、面j塑性変形性に劣るために高送
シ連続切削試験では1分で切削不能に至るものであった
」二連のように、この発明のサーメットは、高硬度およ
び高靭性を有1−1かっ血J摩耗性1面1塑性変形性、
および:耐衝撃性にもすぐれているので、これらの特性
が要求される鋼の高速切削や重切削などに切削工具とし
て用いた場合にすぐれた切削性能全示いさらに熱間圧延
ロール、熱間線引ロール、熱間圧縮ダイス、熱間鍛造ダ
イス、さらには熱間押出しバンチな−どの比較的長時間
高温にさらされる熱間加工用工具として用いた場合にも
−tく゛れた性能を長期に亘って発揮するなど工業」1
有11]な特性を有するのである。
出願人 三菱金属株式会社 代理人 富 1)和 夫 外1名

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)硬質相形成成分として、TiとWの複合金属炭窒
    化物固溶体、およびT1と、Wと、元素周期律表の5a
    族金属のうちの1種または2種以上との複合金属炭窒化
    物固溶体のうちの1種捷たけ2種=10〜65チ、 同じく硬質相形成成分として、W2C:2〜40tI)
    h 同じと硬質相形成成分として、酸化マグネシウム:0.
    01〜ILI)。 全含有し、残りが結合相形成成分としてのWと不可避不
    純物からなる組成(以上重量係)ヲ有することを特徴と
    する切削工具および熱間加工工具用サーメット。
JP17389683A 1983-09-20 1983-09-20 切削工具および熱間加工工具用サ−メツト Expired JPS6056781B2 (ja)

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JPS6056781B2 JPS6056781B2 (ja) 1985-12-11

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63125682A (ja) * 1986-11-14 1988-05-28 Daido Steel Co Ltd Cr含有鋼加工用工具
JPH0230774A (ja) * 1988-07-19 1990-02-01 Daido Steel Co Ltd Cr含有鋼を熱間加工するための加工用工具
GB2429980A (en) * 2005-09-08 2007-03-14 John James Saveker Material comprising a carbide, boride or oxide and tungsten carbide

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63125682A (ja) * 1986-11-14 1988-05-28 Daido Steel Co Ltd Cr含有鋼加工用工具
JPH0230774A (ja) * 1988-07-19 1990-02-01 Daido Steel Co Ltd Cr含有鋼を熱間加工するための加工用工具
GB2429980A (en) * 2005-09-08 2007-03-14 John James Saveker Material comprising a carbide, boride or oxide and tungsten carbide

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