JPS607020B2 - 切削工具用高靭性サ−メツト - Google Patents
切削工具用高靭性サ−メツトInfo
- Publication number
- JPS607020B2 JPS607020B2 JP18542382A JP18542382A JPS607020B2 JP S607020 B2 JPS607020 B2 JP S607020B2 JP 18542382 A JP18542382 A JP 18542382A JP 18542382 A JP18542382 A JP 18542382A JP S607020 B2 JPS607020 B2 JP S607020B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cutting
- weight
- cermet
- powder
- cutting tools
- 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.)
- Expired
Links
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、高鞠性を有し、特に高送り切削や深切り込
み切削などの重切削に切削工具として用いた場合にすぐ
れた切削性能を発揮するサーメットに関するものである
。
み切削などの重切削に切削工具として用いた場合にすぐ
れた切削性能を発揮するサーメットに関するものである
。
従来、切削工具用サーメットとして、その硬質分散相形
成成分である、ＴｊとＷの複合金属炭窒化物（以下（Ｔ
ｉ、Ｗ）ＣＮで示す）を結合相形成成分のＷ中に分散さ
せたものが知られているが、この従来のサーメットは、
完全焼結するためには２０００ｏｏを越える温度での競
結が必要であり、そのため硬質分散相の（Ｔｉ、Ｗ）Ｃ
Ｎおよび結合相のＷが粒成長して腕化するという欠点が
あった。
成成分である、ＴｊとＷの複合金属炭窒化物（以下（Ｔ
ｉ、Ｗ）ＣＮで示す）を結合相形成成分のＷ中に分散さ
せたものが知られているが、この従来のサーメットは、
完全焼結するためには２０００ｏｏを越える温度での競
結が必要であり、そのため硬質分散相の（Ｔｉ、Ｗ）Ｃ
Ｎおよび結合相のＷが粒成長して腕化するという欠点が
あった。
したがって、この材料は、特に鞠性が要求される鋼等の
重切削に使用した場合、鞠性不足に起因して欠損するた
め、これらの重切削には用いられていないのが現状であ
る。本発明者等は、上述のような観点から、それ自体暁
緒性が良く、かつ耐摩耗性、耐熱性にもすぐれ、しかも
Ｗとの結合性も良好な物質をＷ粒子間に介在させること
によって上記サーメツトの硬質分散相と結合相の粒子を
微細化し、その靭性を高めるべく種々研究を重ねた結果
、上記サーメツトに、窒化アルミニウム（以下ＡＩＮで
示す）、窒化けし、素（以下Ｓｉ３Ｎ４で示す）および
炭化けし、素（以下ＳＩＣで示す）のうちの１種または
２種以上を分散相として含有させると、Ｗの焼絹性が一
段と進んで比較的低温度で完全焼給体が得られ、その結
果上記サーメットは〜 その硬質分散相と結合相の粒子
が微細化して靭性が向上したものになり、さらにこれに
窒化チタン（以下ＴＩＮで示す）を含有させると、一層
上記粒子が微細化され、靭性が一段と向上したものにな
ることを見出したのである。
重切削に使用した場合、鞠性不足に起因して欠損するた
め、これらの重切削には用いられていないのが現状であ
る。本発明者等は、上述のような観点から、それ自体暁
緒性が良く、かつ耐摩耗性、耐熱性にもすぐれ、しかも
Ｗとの結合性も良好な物質をＷ粒子間に介在させること
によって上記サーメツトの硬質分散相と結合相の粒子を
微細化し、その靭性を高めるべく種々研究を重ねた結果
、上記サーメツトに、窒化アルミニウム（以下ＡＩＮで
示す）、窒化けし、素（以下Ｓｉ３Ｎ４で示す）および
炭化けし、素（以下ＳＩＣで示す）のうちの１種または
２種以上を分散相として含有させると、Ｗの焼絹性が一
段と進んで比較的低温度で完全焼給体が得られ、その結
果上記サーメットは〜 その硬質分散相と結合相の粒子
が微細化して靭性が向上したものになり、さらにこれに
窒化チタン（以下ＴＩＮで示す）を含有させると、一層
上記粒子が微細化され、靭性が一段と向上したものにな
ることを見出したのである。
この発明は、上記知見にもとづいてなされたものであっ
て、（Ｔｊ「Ｗ）ＣＮ：１５〜４５重量％、ＮＮ、Ｓｉ
３Ｎ４およびＳＩＣのうちの１種または２種以上：０．
５〜５重量％、さらに必要に応じてＴＩＮ：１〜１の重
量％を含有し、残りがＷと不可避不純物からなる組成を
有し、特に鋳鉄は勿論のこと、鋼等の重切削に切削工具
として用いた場合に「すぐれた耐摩耗性と高い籾性を示
すサーメットに特徴を有するものである。
て、（Ｔｊ「Ｗ）ＣＮ：１５〜４５重量％、ＮＮ、Ｓｉ
３Ｎ４およびＳＩＣのうちの１種または２種以上：０．
５〜５重量％、さらに必要に応じてＴＩＮ：１〜１の重
量％を含有し、残りがＷと不可避不純物からなる組成を
有し、特に鋳鉄は勿論のこと、鋼等の重切削に切削工具
として用いた場合に「すぐれた耐摩耗性と高い籾性を示
すサーメットに特徴を有するものである。
つぎに、この発明のサーメツトにおいて「成分組成範囲
を上記のとおりに限定した理由を説明する。
を上記のとおりに限定した理由を説明する。
｛ａ）（Ｔｉ、Ｗ）ＣＮ
この成分は、主体硬質分散相形成成分であって、耐摩耗
性を附与する作用を有し、またＷとの焼縞性も極めて良
好で、高温特性にもすぐれているが、その含有量が１５
重量％未満では「所望の耐摩耗性を確保することができ
ず、一方４５重量％を越えて含有させると、Ｗの量が少
なくなりすぎる結果、鞠性が不足するようになることか
ら、その含有量を１５〜４５重量％と定めた。
性を附与する作用を有し、またＷとの焼縞性も極めて良
好で、高温特性にもすぐれているが、その含有量が１５
重量％未満では「所望の耐摩耗性を確保することができ
ず、一方４５重量％を越えて含有させると、Ｗの量が少
なくなりすぎる結果、鞠性が不足するようになることか
ら、その含有量を１５〜４５重量％と定めた。
【ｂ）山Ｎ、Ｓｉ３Ｎ４、ＳＩＣこれらの成分は、Ｗ自
体の焼結促進作用を有するために、比較的低温（２００
０ｑＣ以下）における焼給を可能とする結果、硬質分散
相および結合相のいずれも粒成長が抑制され、靭性の向
上をもたらすが、その含有量が０．５重量％未満では、
所望の上記効果が得られず、一方５重量％を越えて含有
させると、本来難焼結性であるこれらの成分の凝集個所
が増大し、かえって靭一性低下を招くところから、その
含有量を０．５〜５重量％と定めた。
体の焼結促進作用を有するために、比較的低温（２００
０ｑＣ以下）における焼給を可能とする結果、硬質分散
相および結合相のいずれも粒成長が抑制され、靭性の向
上をもたらすが、その含有量が０．５重量％未満では、
所望の上記効果が得られず、一方５重量％を越えて含有
させると、本来難焼結性であるこれらの成分の凝集個所
が増大し、かえって靭一性低下を招くところから、その
含有量を０．５〜５重量％と定めた。
｛ｃ｝ ＴＩＮ
この成分は、上記のＭＮ、Ｓｉ３Ｎ４およびＳＩＣのう
ちの１種または２種以上と併用すると「 さらに焼給過
程におけるＷの粒成長抑制に寄与し、一段と靭‘性を向
上させる作用があるので、特に高い靭一性が要求される
場合に必要に応じて含有されるが、その含有量が１重量
％未満では所望の向上効果が得られず、一方１の重量％
を越えて含有させると、ＴＩＮ粒子同志の接触個所が生
じ、かえって鞠性が低下するところから、その含有量を
１〜１Ｑ重量％と定めた。
ちの１種または２種以上と併用すると「 さらに焼給過
程におけるＷの粒成長抑制に寄与し、一段と靭‘性を向
上させる作用があるので、特に高い靭一性が要求される
場合に必要に応じて含有されるが、その含有量が１重量
％未満では所望の向上効果が得られず、一方１の重量％
を越えて含有させると、ＴＩＮ粒子同志の接触個所が生
じ、かえって鞠性が低下するところから、その含有量を
１〜１Ｑ重量％と定めた。
なお、この発明のサーメットは、通常の粉末冶金法にし
たがって製造できるが、特に以下の方法〜 すなわち、
まず（Ｔｉ、Ｗ）ＣＮ、ＮＮ、Ｓｉ３Ｎ４、ＳＩＣ「
ＴＩＮ、Ｗの各粉末を用意し、（Ｔｉ、Ｗ）ＣＮ粉末に
、ＡＩＮ粉末およびＳｉ３Ｎ４粉末およびＳＩＣ粉末の
うちの１種または２種以上、Ｗ粉末、さらに必要に応じ
てＴＩＮ粉末を配合して所定の配合組成とし、通常の条
件で湿式混合し、乾燥し、成形して圧粉体とした後、真
空中「アルゴンまたは窒素雰囲気中、温度；約２２００
ＣＯで常圧焼給あるいはホットプレスするか、あるいは
１２００ｏｏ位の温度に至るまで水素雰囲気中で凝結し
、ついでそれ以上の温度において真空中「アルゴンまた
は窒素雰囲気中焼結してもよく、さらに必要に応じて温
度：１６００〜２０００００、圧力：１０００〜２００
のｔｍの条件でアルゴンまたは窒素雰囲気中熱間静水圧
プレス処理を施こすことによって製造するのが好ましい
。
たがって製造できるが、特に以下の方法〜 すなわち、
まず（Ｔｉ、Ｗ）ＣＮ、ＮＮ、Ｓｉ３Ｎ４、ＳＩＣ「
ＴＩＮ、Ｗの各粉末を用意し、（Ｔｉ、Ｗ）ＣＮ粉末に
、ＡＩＮ粉末およびＳｉ３Ｎ４粉末およびＳＩＣ粉末の
うちの１種または２種以上、Ｗ粉末、さらに必要に応じ
てＴＩＮ粉末を配合して所定の配合組成とし、通常の条
件で湿式混合し、乾燥し、成形して圧粉体とした後、真
空中「アルゴンまたは窒素雰囲気中、温度；約２２００
ＣＯで常圧焼給あるいはホットプレスするか、あるいは
１２００ｏｏ位の温度に至るまで水素雰囲気中で凝結し
、ついでそれ以上の温度において真空中「アルゴンまた
は窒素雰囲気中焼結してもよく、さらに必要に応じて温
度：１６００〜２０００００、圧力：１０００〜２００
のｔｍの条件でアルゴンまたは窒素雰囲気中熱間静水圧
プレス処理を施こすことによって製造するのが好ましい
。
つぎに、この発明のサーメットを実施例により具体的に
説明する。
説明する。
実施例
まず、原料粉末として、いずれも市販の平均粒蓬：１．
５〆のを有する（Ｔｉ、Ｗ）ＣＮ粉末、同０．８仏ｍの
ＮＮ粉末、同０．７ぶれのＳｉ３Ｎ４粉末、同０。
５〆のを有する（Ｔｉ、Ｗ）ＣＮ粉末、同０．８仏ｍの
ＮＮ粉末、同０．７ぶれのＳｉ３Ｎ４粉末、同０。
５仏ののＳＩＣ粉末、同１．２仏ののＴＩＮ粉末および
同１．２仏ののＷ粉末を用意し、これら原料粉末をそれ
ぞれ第１表に示される配合組成に配合し、アセトン中湿
式ポ−ルミルにて７幼時間混合し、減圧乾燥した後、１
りｎ′地の圧力にて圧粉体に成形し、この圧粉体を１０
‐３ｔｏｎの真空中で温度：１４００℃に達するまで加
熱した後、雰囲気を常圧の窒素雰囲気に切換えてから温
度：１９００千０に１時間保持の条件で競結を行ない、
実質的に配合組成と同一の成分組成をもった本発明サー
メット１〜２１を製造した。
同１．２仏ののＷ粉末を用意し、これら原料粉末をそれ
ぞれ第１表に示される配合組成に配合し、アセトン中湿
式ポ−ルミルにて７幼時間混合し、減圧乾燥した後、１
りｎ′地の圧力にて圧粉体に成形し、この圧粉体を１０
‐３ｔｏｎの真空中で温度：１４００℃に達するまで加
熱した後、雰囲気を常圧の窒素雰囲気に切換えてから温
度：１９００千０に１時間保持の条件で競結を行ない、
実質的に配合組成と同一の成分組成をもった本発明サー
メット１〜２１を製造した。
さらに比較のため、構成成分のうちのいずれかの成分含
有量（第１表で※印を付したもの）が本発明の範囲から
外れた組成をもつものおよび釘Ｎ、Ｓｉ３Ｎ４、ＳＩＣ
のいずれも含有しない従来のもの、すなわち比較サーメ
ット１〜７を、上記と同一条件の下で製造した。つぎに
、この結果得られた各サーメットの硬さ（ロックウェル
硬さＡスケール）および抗折力を測定すると共に、これ
より切削チップを切り出し、被削材：ＳＮＣＭ−８（硬
さ：ＨＢ２７０）「切削速度：１６０ｍ／ｍｉｎ、送り
：０．４５側′ｒｅｖ．、切込み深さ：２脚、切削時間
（Ｔ）：１５ｍｉｎの条件で鋼の高速切削試験を行ない
、切刃のフランク摩耗量を測定した。
有量（第１表で※印を付したもの）が本発明の範囲から
外れた組成をもつものおよび釘Ｎ、Ｓｉ３Ｎ４、ＳＩＣ
のいずれも含有しない従来のもの、すなわち比較サーメ
ット１〜７を、上記と同一条件の下で製造した。つぎに
、この結果得られた各サーメットの硬さ（ロックウェル
硬さＡスケール）および抗折力を測定すると共に、これ
より切削チップを切り出し、被削材：ＳＮＣＭ−８（硬
さ：ＨＢ２７０）「切削速度：１６０ｍ／ｍｉｎ、送り
：０．４５側′ｒｅｖ．、切込み深さ：２脚、切削時間
（Ｔ）：１５ｍｉｎの条件で鋼の高速切削試験を行ない
、切刃のフランク摩耗量を測定した。
また、被削材：ＳＮＣＭ−８（硬さ：ＨＢ２７０、寸法
５００脚×３００肌×１５仇協の板材）、切削速度：１
００の／ｍｊｎ、切込み深さ：２柳の条件で送り量を変
え、各送り：２分で切削チップが欠損しなければ順次送
り量を高めていくという方式で求めた、欠損しないで切
削することができる最大の送りをもって、切削轍性を評
価した。これらの測定結果を合わせて第１表に示した。
５００脚×３００肌×１５仇協の板材）、切削速度：１
００の／ｍｊｎ、切込み深さ：２柳の条件で送り量を変
え、各送り：２分で切削チップが欠損しなければ順次送
り量を高めていくという方式で求めた、欠損しないで切
削することができる最大の送りをもって、切削轍性を評
価した。これらの測定結果を合わせて第１表に示した。
第１表の１第１表の２
第１表に示される結果から、本発明サーメット１〜２１
は、いずれも比較サーメット１〜７に比して高硬度およ
び高鞠性を有し、かつ切削工具として使用した場合にす
ぐれた耐摩耗性および切削轍性を示し、鋼等の重切削に
も十分耐えられることが明らかである。
は、いずれも比較サーメット１〜７に比して高硬度およ
び高鞠性を有し、かつ切削工具として使用した場合にす
ぐれた耐摩耗性および切削轍性を示し、鋼等の重切削に
も十分耐えられることが明らかである。
上述のように、この発明のサーメットは、特にすぐれた
靭性および耐摩耗性を備えているので、これらの特性が
特に要求される高送り切削や深切り込み切削などの重切
削に切削工具として用いた場合にすぐれだ性能を発揮す
るものである。
靭性および耐摩耗性を備えているので、これらの特性が
特に要求される高送り切削や深切り込み切削などの重切
削に切削工具として用いた場合にすぐれだ性能を発揮す
るものである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ ＴｉとＷの複合金属炭窒化物：１５〜４５重量％、
窒化アルミニウム、窒化けい素および炭化けい素のうち
の１種または２種以上：０．５〜５重量％を含有し、残
りがＷと不可避不純物からなる組成を有することを特徴
とする切削工具用高靭性サーメツト。 ２ ＴｉとＷの複合金属炭窒化物：１５〜４５重量％、
窒化アルミニウム、窒化けい素および炭化けい素のうち
の１種または２種以上：０．５〜５重量％、窒化チタン
：１〜１０重量％を含有し、残りがＷと不可避不純物か
らなる組成を有することを特徴とする切削工具用高靭性
サーメツト。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18542382A JPS607020B2 (ja) | 1982-10-22 | 1982-10-22 | 切削工具用高靭性サ−メツト |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18542382A JPS607020B2 (ja) | 1982-10-22 | 1982-10-22 | 切削工具用高靭性サ−メツト |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5976848A JPS5976848A (ja) | 1984-05-02 |
| JPS607020B2 true JPS607020B2 (ja) | 1985-02-21 |
Family
ID=16170525
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18542382A Expired JPS607020B2 (ja) | 1982-10-22 | 1982-10-22 | 切削工具用高靭性サ−メツト |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS607020B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2710934B2 (ja) * | 1987-07-23 | 1998-02-10 | 日立金属株式会社 | サーメット合金 |
-
1982
- 1982-10-22 JP JP18542382A patent/JPS607020B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5976848A (ja) | 1984-05-02 |
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