JPS6150145B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPS6150145B2 JPS6150145B2 JP14589182A JP14589182A JPS6150145B2 JP S6150145 B2 JPS6150145 B2 JP S6150145B2 JP 14589182 A JP14589182 A JP 14589182A JP 14589182 A JP14589182 A JP 14589182A JP S6150145 B2 JPS6150145 B2 JP S6150145B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- coating layer
- cutting
- coated
- surface coating
- tic
- 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
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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
Description
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
面被覆焼結合金部材に関するものである。 一般に、炭化タングステン（以下WCで示す）
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，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種または２種以上と、クロ
ム族金属（Cr，Mo，Ｗ）およびＡのうちの１
種または２種以上とを含有し、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TiC基焼結サーメツ
トからなる基体の表面に、同じく元素周期律表の
4a族金属（Ti，Zr，Hf）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、被削材が鋼の場合に
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しか示さないものが
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、これら両被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、これら両被削材の高速切削お
よび高送り切削も可能な切削工具を開発すべく研
究を行なつた結果、基体がWC基超硬焼結合金ま
たはTiC基焼結サーメツトで構成され、被覆層が
0.5〜20μｍの平均層厚を有し、かつ周期律表の
4a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（以下、これら
を総称して中間被覆層という）で構成された上記
従来表面被覆焼結合金部材の表面に、さらにSiと
Ａの複合炭酸窒化物〔以下、（Si，Ａ）CON
で示す〕からなる被覆層（以下、表面被覆層とい
う）を0.5〜20μｍの平均層厚で被覆すると、こ
の結果の表面被覆層および中間被覆層を有する表
面被覆焼結合金部材においては、前記中間被覆層
が前記基体および前記表面被覆層と強固に結合す
ると共に、前記表面被覆層が、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をもつこ
とから、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、いずれの被削材の切削に
おいてもすぐれた切削寿命を示し、特にこれら両
被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、中間被覆層および表面被覆層の平均
層厚をそれぞれ0.5〜20μｍと限定したのは、中
間被覆層については、その平均層厚が0.5μｍ未
満では所望の強固な接合強度を確保することがで
きず、また表面被覆層については、その平均層厚
が0.5μｍ未満では、所望のすぐれた切削性能を
長期に亘つて確保することができず、一方中間被
覆層および表面被覆層のいずれにおいても、その
平均層厚が20μｍを越えると、被覆処理時間が長
いことに原因して、結晶粒が粗大化し、この結果
靭性が低下するばかりでなく、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。 実施例 １ ISO規格p20グレード（重量％で、TiC：10
％、TaC：４％、Co：11％、WC：残りの組成を
有するWC基超硬焼結合金）の切削チツプを、耐
熱合金製反応容器内に装入し、まず、TiC４：
２％、CH4：２％，H2：96％からなる組成を有す
る反応混合ガスを10／minの流速で流しなが
ら、50torrの減圧下で温度：1050℃に２時間保持
の条件で化学蒸着処理を行なつて、前記切削チツ
プ表面に炭化チタン（以下TiCで示す）の中間被
覆層を形成し、ついでH2ガスを10／minの流速
で３分間流して前記反応容器内の残留ガスを完全
に除去し、引続いて、CH3・SiC３：1.5％、Ａ
Ｃ３：2.0％，NH3：3.0％，CO2：2.0％，
H2：91.5％からなる組成（以上容量％、以下％の
表示はすべて容量％を示す）を有する反応混合ガ
スを、同じく10／minの流速で流しながら、
70torrの減圧下で温度：1000℃に１時間保持の条
件で化学蒸着処理を行なつて、前記中間被覆層の
上に表面被覆層を形成することによつて本発明表
面被覆焼結合金切削チツプ（以下本発明被覆切削
チツプという）１を製造した。 この結果得られた本発明被覆切削チツプ１は、
中間被覆層平均層厚：５μｍ、表面被覆層平均層
厚：２μｍを有し、かつこれら両層の中間には
0.5〜２μｍの層厚で相互拡散層が形成されてお
り、さらに前記表面被覆層は、組成式：Si0.30A
0.20C0.10O0.15N0.25を有する非結晶状固体相から
なるものであつた。 実施例 ２ 中間被覆層をTiC層と炭酸化チタン（以下
TiCOで示す）層で構成し、この場合のTiC層形
成のための化学蒸着処理条件を、反応混合ガス組
成；TiC４：２％、CH4：２％、H2：96％、反
応混合ガスの流速：10／min、反応温度：1000
℃、真空度：60torr、反応時間：１時間とし、ま
たTiCO層形成のための化学蒸着処理条件を、反
応混合ガス組成：TiC４：２％、CO：１％、
CO2：0.5％、H2：96.5％、反応混合ガスの流
速：10／min、反応温度：900℃、真空度：
60torr、反応時間：４時間とする以外は、上記実
施例１におけると同一の条件にて本発明被覆切削
チツプ２を製造した。 この結果得られた本発明被覆切削チツプ２は、
それぞれの平均層厚が、TiCの中間被覆層：２μ
ｍ、組成式：TiC0.6O0.4を有する中間被覆層：８
μｍ、および同じく組成式Si0.30A0.20C0.10O0.
15N0.25を有する表面被覆層：２μｍを有するもの
であつた。 実施例 ３ 表面被覆層形成のための化学蒸着処理条件を、
反応混合ガス組成；CH3・SiC４：10％、Ａ
Ｃ３：３％、NH3：３％、CO2：２％、H2：91
％、反応混合ガスの流速：10／min、反応温
度：950℃、真空度：70torr、反応時間：１時間
とする以外は、実施例１におけると同一の条件に
て本発明被覆切削チツプ３を製造した。 この結果の本発明被覆切削チツプ３は、TiCの
中間被覆層平均層厚：５μｍ、表面被覆層平均層
厚1.5μｍを有し、かつ表面被覆層は、組成式：
Si0.15A0.35C0.10O0.15N0.25を有する非結晶状固
体相からなるものであつた。 実施例 ４ 表面被覆層形成のための化学蒸着処理条件を、
反応混合ガス組成；CH3・SiC３：0.3％、Ａ
Ｃ３：２％、NH3：３％、CO2：１％、H2：
93.7％、反応混合ガスの流速：８／min、反応
温度：1000℃、真空度：70torr、反応時間：１時
間とする以外は、実施例１におけると同一の条件
にて本発明被覆切削チツプ４を製造した。 この結果得られた本発明被覆切削チツプ４は、
TiCの中間被覆層平均層厚：５μｍ、表面被覆層
平均層厚：1.5μｍを有し、かつ表面被覆層は、
組成式：Si0.06A0.45C0.15O0.05N0.29を有する非
結晶状固体相からなるものであつた。 実施例 ５ 中間被覆層を窒化チタン（以下TiNで示す）で
構成し、かつこの中間被覆層形成のための化学蒸
着処理条件を、反応混合ガス組成；TiC４：２
％、N2：20％、H2：78％、反応混合ガスの流
速：10／min、反応温度：950℃、真空度：
70torr、反応時間：１時間とし、また表面被覆層
形成のための化学蒸着処理条件を、反応混合ガス
組成：CH3・SiC３：1.4％、ＡＣ３：0.6
％、NH3：3.0％、CO2：1.0％、H2：94.0％、反
応混合ガスの流速：９／min、反応温度：1000
℃、真空度：70torr、反応時間：45分とする以外
は、実施例１におけると同一の条件にて本発明被
覆切削チツプ５を製造した。 この結果得られた本発明被覆切削チツプ５は、
TiNの中間被覆層平均層厚：２μｍ、表面被覆層
平均層厚：1.5μｍを有し、かつ表面被覆層は、
組成式：Si0.55A0.07C0.11O0.06N0.21を有する非
結晶状固体相からなるものであつた。 実施例 ６ 中間被覆層を炭窒化チタン（以下TiCNで示
す）で構成し、かつTiCNの中間被覆層形成のた
めの化学蒸着処理条件を、反応混合ガス組成；
TiC４：２％、N2：20％、CH3：２％、H2：76
％、反応混合ガスの流速：10／min、反応温
度：950℃、真空度：70torr、反応時間：１時間
とし、また表面被覆層形成のための化学蒸着処理
条件を、反応混合ガス組成：CH3・SiC３：２
％、ＡＣ３：２％、NH3：１％、CO2：２
％、H2：93％、反応混合ガスの流速：10／
min、反応温度：1000℃、真空度：70torr、反応
時間：１時間とする以外は、実施例１におけると
同一の条件にて本発明被覆切削チツプ６を製造し
た。 この結果得られた本発明被覆切削チツプ６は、
中間被覆層平均層厚：５μｍ、表面被覆層平均層
厚：２μｍを有し、かつ中間被覆層は組成式：
TiC0.3N0.7を有し、また表面被覆層は組成式：
Si0.4A0.1C0.3O0.1N0.1を有する非結晶状固体相
からなるものであつた。 実施例 ７ 中間被覆層を炭化ジルコニウム（以下ZrCで示
す）で構成し、かつZrCの中間被覆層形成のため
の化学蒸着処理条件を、反応混合ガス組成；ZrC
４：２％、CH4：２％、H2：96％、反応混合ガ
スの流速：10／min、反応温度：1000℃、真空
度：70torr、反応時間：２時間とし、また表面被
覆層形成のための化学蒸着処理条件は実施例３に
おけると同一の条件とする以外は、実施例１にお
けると同一の条件にて本発明被覆切削チツプ７を
製造した。 この結果の本発明被覆切削チツプ７は、ZrCの
中間被覆層の平均層厚が５μｍであり、一方表面
被覆層は実施例３におけると同じ組成式：Si0.
15A0.35C0.10O0.15N0.25を有する平均層厚：1.5μ
ｍのものであつた。 実施例 ８ 中間被覆層を窒化ハフニウム（以下HfNで示
す）で構成し、かつHfNの中間層形成のための化
学蒸着処理条件を、反応混合ガス組成；HfC
４：３％、N2：20％、H2：77％、反応混合ガス
の流速：10／min、反応温度：1000℃、真空
度：70torr、反応時間：２時間とし、一方、表面
被覆層形成のための化学蒸着処理条件は実施例５
におけると同一の条件とする以外は、実施例１に
おけると同一の条件にて本発明被覆切削チツプ８
を製造した。 この結果の本発明被覆切削チツプ８は、HfNの
中間被覆層の平均層厚が５μｍであり、かつ表面
被覆層は実施例５におけると同一の組成式：Si0.
55A0.07C0.11O0.06N0.21を有する平均層厚：２μ
ｍのものであつた。 実施例 ９ 切削チツプの材質を、重量％で、Ni：17％、
Mo：８％、TiCおよび不可避不純物：残りから
なる組成を有するTiC基焼結サーメツトとする以
外は、実施例１におけると同一の条件で、本発明
被覆切削チツプ９を製造した。 この結果の本発明被覆切削チツプ９は、本発明
被覆切削チツプ１と同様に、TiCの中間被覆層の
平均層厚が５μｍであり、表面被覆層が組成式：
Si0.30A0.20C0.10O0.14N0.25を有する平均層厚：
２μｍのものであつた。 また、比較の目的で、実施例１および９におけ
るWC基超硬焼結合金およびWC基焼結サーメツ
トの切削チツプの表面を、実施例１におけると同
一の条件でTiCを６μｍの平均層厚で被覆したも
の（以下、従来被覆切削チツプ１，２という）を
用意した。 ついで、この結果得られた本発明被覆チツプ１
〜９および従来被覆切削チツプ１，２について、
被削材：SNCM−８（硬さ：ＨB270）、切削速
度：180ｍ／min、送り：0.25mm／rev.，切込み：
1.5mmの条件での鋼高速切削試験、被削材：
SNCM−８（硬さＨB270）、切削速度：120ｍ／
min、送り0.5mm／rev.，切込み：1.5mmの条件で
の鋼高送り切削試験、被削材：FC−25（硬さ：
ＨB200）、切削速度：160ｍ／min、送り：0.25
mm／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（硬さ：ＨB
200）、切削速度：120ｍ／min、送り：0.5mm／
rev.，切込み：1.5mmの条件での鋳鉄高送り切削
試験をそれぞれ行ない、30分間の連続切削後の逃
げ面摩耗深さを測定した。これらの結果を第１表
に示した。 第１表に示される結果から、本発明被覆切削チ
ツプ１〜９は、いづれも鋼および鋳鉄の高速およ
び高送り切削において、従来被覆切削チツプ１，
２に比して一段とすぐれた切削寿命を示すことが
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
材は、その表面被覆層が、高い常温および高温硬
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）CONで構成され、かつ前記表面被覆層は
前記
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
面被覆焼結合金部材に関するものである。 一般に、炭化タングステン（以下WCで示す）
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，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種または２種以上と、クロ
ム族金属（Cr，Mo，Ｗ）およびＡのうちの１
種または２種以上とを含有し、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TiC基焼結サーメツ
トからなる基体の表面に、同じく元素周期律表の
4a族金属（Ti，Zr，Hf）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、被削材が鋼の場合に
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しか示さないものが
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、これら両被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、これら両被削材の高速切削お
よび高送り切削も可能な切削工具を開発すべく研
究を行なつた結果、基体がWC基超硬焼結合金ま
たはTiC基焼結サーメツトで構成され、被覆層が
0.5〜20μｍの平均層厚を有し、かつ周期律表の
4a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（以下、これら
を総称して中間被覆層という）で構成された上記
従来表面被覆焼結合金部材の表面に、さらにSiと
Ａの複合炭酸窒化物〔以下、（Si，Ａ）CON
で示す〕からなる被覆層（以下、表面被覆層とい
う）を0.5〜20μｍの平均層厚で被覆すると、こ
の結果の表面被覆層および中間被覆層を有する表
面被覆焼結合金部材においては、前記中間被覆層
が前記基体および前記表面被覆層と強固に結合す
ると共に、前記表面被覆層が、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をもつこ
とから、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、いずれの被削材の切削に
おいてもすぐれた切削寿命を示し、特にこれら両
被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、中間被覆層および表面被覆層の平均
層厚をそれぞれ0.5〜20μｍと限定したのは、中
間被覆層については、その平均層厚が0.5μｍ未
満では所望の強固な接合強度を確保することがで
きず、また表面被覆層については、その平均層厚
が0.5μｍ未満では、所望のすぐれた切削性能を
長期に亘つて確保することができず、一方中間被
覆層および表面被覆層のいずれにおいても、その
平均層厚が20μｍを越えると、被覆処理時間が長
いことに原因して、結晶粒が粗大化し、この結果
靭性が低下するばかりでなく、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。 実施例 １ ISO規格p20グレード（重量％で、TiC：10
％、TaC：４％、Co：11％、WC：残りの組成を
有するWC基超硬焼結合金）の切削チツプを、耐
熱合金製反応容器内に装入し、まず、TiC４：
２％、CH4：２％，H2：96％からなる組成を有す
る反応混合ガスを10／minの流速で流しなが
ら、50torrの減圧下で温度：1050℃に２時間保持
の条件で化学蒸着処理を行なつて、前記切削チツ
プ表面に炭化チタン（以下TiCで示す）の中間被
覆層を形成し、ついでH2ガスを10／minの流速
で３分間流して前記反応容器内の残留ガスを完全
に除去し、引続いて、CH3・SiC３：1.5％、Ａ
Ｃ３：2.0％，NH3：3.0％，CO2：2.0％，
H2：91.5％からなる組成（以上容量％、以下％の
表示はすべて容量％を示す）を有する反応混合ガ
スを、同じく10／minの流速で流しながら、
70torrの減圧下で温度：1000℃に１時間保持の条
件で化学蒸着処理を行なつて、前記中間被覆層の
上に表面被覆層を形成することによつて本発明表
面被覆焼結合金切削チツプ（以下本発明被覆切削
チツプという）１を製造した。 この結果得られた本発明被覆切削チツプ１は、
中間被覆層平均層厚：５μｍ、表面被覆層平均層
厚：２μｍを有し、かつこれら両層の中間には
0.5〜２μｍの層厚で相互拡散層が形成されてお
り、さらに前記表面被覆層は、組成式：Si0.30A
0.20C0.10O0.15N0.25を有する非結晶状固体相から
なるものであつた。 実施例 ２ 中間被覆層をTiC層と炭酸化チタン（以下
TiCOで示す）層で構成し、この場合のTiC層形
成のための化学蒸着処理条件を、反応混合ガス組
成；TiC４：２％、CH4：２％、H2：96％、反
応混合ガスの流速：10／min、反応温度：1000
℃、真空度：60torr、反応時間：１時間とし、ま
たTiCO層形成のための化学蒸着処理条件を、反
応混合ガス組成：TiC４：２％、CO：１％、
CO2：0.5％、H2：96.5％、反応混合ガスの流
速：10／min、反応温度：900℃、真空度：
60torr、反応時間：４時間とする以外は、上記実
施例１におけると同一の条件にて本発明被覆切削
チツプ２を製造した。 この結果得られた本発明被覆切削チツプ２は、
それぞれの平均層厚が、TiCの中間被覆層：２μ
ｍ、組成式：TiC0.6O0.4を有する中間被覆層：８
μｍ、および同じく組成式Si0.30A0.20C0.10O0.
15N0.25を有する表面被覆層：２μｍを有するもの
であつた。 実施例 ３ 表面被覆層形成のための化学蒸着処理条件を、
反応混合ガス組成；CH3・SiC４：10％、Ａ
Ｃ３：３％、NH3：３％、CO2：２％、H2：91
％、反応混合ガスの流速：10／min、反応温
度：950℃、真空度：70torr、反応時間：１時間
とする以外は、実施例１におけると同一の条件に
て本発明被覆切削チツプ３を製造した。 この結果の本発明被覆切削チツプ３は、TiCの
中間被覆層平均層厚：５μｍ、表面被覆層平均層
厚1.5μｍを有し、かつ表面被覆層は、組成式：
Si0.15A0.35C0.10O0.15N0.25を有する非結晶状固
体相からなるものであつた。 実施例 ４ 表面被覆層形成のための化学蒸着処理条件を、
反応混合ガス組成；CH3・SiC３：0.3％、Ａ
Ｃ３：２％、NH3：３％、CO2：１％、H2：
93.7％、反応混合ガスの流速：８／min、反応
温度：1000℃、真空度：70torr、反応時間：１時
間とする以外は、実施例１におけると同一の条件
にて本発明被覆切削チツプ４を製造した。 この結果得られた本発明被覆切削チツプ４は、
TiCの中間被覆層平均層厚：５μｍ、表面被覆層
平均層厚：1.5μｍを有し、かつ表面被覆層は、
組成式：Si0.06A0.45C0.15O0.05N0.29を有する非
結晶状固体相からなるものであつた。 実施例 ５ 中間被覆層を窒化チタン（以下TiNで示す）で
構成し、かつこの中間被覆層形成のための化学蒸
着処理条件を、反応混合ガス組成；TiC４：２
％、N2：20％、H2：78％、反応混合ガスの流
速：10／min、反応温度：950℃、真空度：
70torr、反応時間：１時間とし、また表面被覆層
形成のための化学蒸着処理条件を、反応混合ガス
組成：CH3・SiC３：1.4％、ＡＣ３：0.6
％、NH3：3.0％、CO2：1.0％、H2：94.0％、反
応混合ガスの流速：９／min、反応温度：1000
℃、真空度：70torr、反応時間：45分とする以外
は、実施例１におけると同一の条件にて本発明被
覆切削チツプ５を製造した。 この結果得られた本発明被覆切削チツプ５は、
TiNの中間被覆層平均層厚：２μｍ、表面被覆層
平均層厚：1.5μｍを有し、かつ表面被覆層は、
組成式：Si0.55A0.07C0.11O0.06N0.21を有する非
結晶状固体相からなるものであつた。 実施例 ６ 中間被覆層を炭窒化チタン（以下TiCNで示
す）で構成し、かつTiCNの中間被覆層形成のた
めの化学蒸着処理条件を、反応混合ガス組成；
TiC４：２％、N2：20％、CH3：２％、H2：76
％、反応混合ガスの流速：10／min、反応温
度：950℃、真空度：70torr、反応時間：１時間
とし、また表面被覆層形成のための化学蒸着処理
条件を、反応混合ガス組成：CH3・SiC３：２
％、ＡＣ３：２％、NH3：１％、CO2：２
％、H2：93％、反応混合ガスの流速：10／
min、反応温度：1000℃、真空度：70torr、反応
時間：１時間とする以外は、実施例１におけると
同一の条件にて本発明被覆切削チツプ６を製造し
た。 この結果得られた本発明被覆切削チツプ６は、
中間被覆層平均層厚：５μｍ、表面被覆層平均層
厚：２μｍを有し、かつ中間被覆層は組成式：
TiC0.3N0.7を有し、また表面被覆層は組成式：
Si0.4A0.1C0.3O0.1N0.1を有する非結晶状固体相
からなるものであつた。 実施例 ７ 中間被覆層を炭化ジルコニウム（以下ZrCで示
す）で構成し、かつZrCの中間被覆層形成のため
の化学蒸着処理条件を、反応混合ガス組成；ZrC
４：２％、CH4：２％、H2：96％、反応混合ガ
スの流速：10／min、反応温度：1000℃、真空
度：70torr、反応時間：２時間とし、また表面被
覆層形成のための化学蒸着処理条件は実施例３に
おけると同一の条件とする以外は、実施例１にお
けると同一の条件にて本発明被覆切削チツプ７を
製造した。 この結果の本発明被覆切削チツプ７は、ZrCの
中間被覆層の平均層厚が５μｍであり、一方表面
被覆層は実施例３におけると同じ組成式：Si0.
15A0.35C0.10O0.15N0.25を有する平均層厚：1.5μ
ｍのものであつた。 実施例 ８ 中間被覆層を窒化ハフニウム（以下HfNで示
す）で構成し、かつHfNの中間層形成のための化
学蒸着処理条件を、反応混合ガス組成；HfC
４：３％、N2：20％、H2：77％、反応混合ガス
の流速：10／min、反応温度：1000℃、真空
度：70torr、反応時間：２時間とし、一方、表面
被覆層形成のための化学蒸着処理条件は実施例５
におけると同一の条件とする以外は、実施例１に
おけると同一の条件にて本発明被覆切削チツプ８
を製造した。 この結果の本発明被覆切削チツプ８は、HfNの
中間被覆層の平均層厚が５μｍであり、かつ表面
被覆層は実施例５におけると同一の組成式：Si0.
55A0.07C0.11O0.06N0.21を有する平均層厚：２μ
ｍのものであつた。 実施例 ９ 切削チツプの材質を、重量％で、Ni：17％、
Mo：８％、TiCおよび不可避不純物：残りから
なる組成を有するTiC基焼結サーメツトとする以
外は、実施例１におけると同一の条件で、本発明
被覆切削チツプ９を製造した。 この結果の本発明被覆切削チツプ９は、本発明
被覆切削チツプ１と同様に、TiCの中間被覆層の
平均層厚が５μｍであり、表面被覆層が組成式：
Si0.30A0.20C0.10O0.14N0.25を有する平均層厚：
２μｍのものであつた。 また、比較の目的で、実施例１および９におけ
るWC基超硬焼結合金およびWC基焼結サーメツ
トの切削チツプの表面を、実施例１におけると同
一の条件でTiCを６μｍの平均層厚で被覆したも
の（以下、従来被覆切削チツプ１，２という）を
用意した。 ついで、この結果得られた本発明被覆チツプ１
〜９および従来被覆切削チツプ１，２について、
被削材：SNCM−８（硬さ：ＨB270）、切削速
度：180ｍ／min、送り：0.25mm／rev.，切込み：
1.5mmの条件での鋼高速切削試験、被削材：
SNCM−８（硬さＨB270）、切削速度：120ｍ／
min、送り0.5mm／rev.，切込み：1.5mmの条件で
の鋼高送り切削試験、被削材：FC−25（硬さ：
ＨB200）、切削速度：160ｍ／min、送り：0.25
mm／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（硬さ：ＨB
200）、切削速度：120ｍ／min、送り：0.5mm／
rev.，切込み：1.5mmの条件での鋳鉄高送り切削
試験をそれぞれ行ない、30分間の連続切削後の逃
げ面摩耗深さを測定した。これらの結果を第１表
に示した。 第１表に示される結果から、本発明被覆切削チ
ツプ１〜９は、いづれも鋼および鋳鉄の高速およ
び高送り切削において、従来被覆切削チツプ１，
２に比して一段とすぐれた切削寿命を示すことが
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
材は、その表面被覆層が、高い常温および高温硬
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）CONで構成され、かつ前記表面被覆層は
前記
【表】
中間被覆層によつて焼結合金基体の表面に強固に
密着結合しているので、これを鋼および鋳鉄の切
削に用いた場合、いずれの場合においても長い切
削寿命を示し、さらにこれら両被削材の高速切削
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。
密着結合しているので、これを鋼および鋳鉄の切
削に用いた場合、いずれの場合においても長い切
削寿命を示し、さらにこれら両被削材の高速切削
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。
Claims (1)
- 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ツト基体の表面に、周期
律表の4a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
る平均層厚：0.5〜20μｍの中間被覆層を介し
て、SiとＡの複合炭酸窒化物からなる平均層
厚：0.5〜20μｍの表面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 |
|---|---|---|---|
| JP14589182A JPS5935675A (ja) | 1982-08-23 | 1982-08-23 | 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 |
|---|---|---|---|
| JP14589182A JPS5935675A (ja) | 1982-08-23 | 1982-08-23 | 切削工具用表面被覆焼結合金部材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5935675A JPS5935675A (ja) | 1984-02-27 |
| JPS6150145B2 true JPS6150145B2 (ja) | 1986-11-01 |
Family
ID=15395435
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14589182A Granted JPS5935675A (ja) | 1982-08-23 | 1982-08-23 | 切削工具用表面被覆焼結合金部材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5935675A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998023786A1 (de) * | 1996-11-29 | 1998-06-04 | W. Blösch AG | Verfahren zur erzeugung von pvd- und/oder pecvd-hartstoffschichten |
-
1982
- 1982-08-23 JP JP14589182A patent/JPS5935675A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5935675A (ja) | 1984-02-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6093479A (en) | Coated hard alloy blade member | |
| US8043729B2 (en) | Coated cutting tool insert | |
| JP2001521991A (ja) | 耐摩耗性が高く、靭性挙動が良好な超硬合金体 | |
| JP2014065142A (ja) | 硬質皮膜被覆部材の製造方法 | |
| JPS6142789B2 (ja) | ||
| JP2001205505A (ja) | スライス削り及び旋削の用途のための、コーティングされた切削インサート | |
| EP1548154A2 (en) | Surface-coated cermet cutting tool with hard coating layer having excellend chipping resistance | |
| JP3658948B2 (ja) | 被覆超硬合金 | |
| JPH11124672A (ja) | 被覆超硬合金 | |
| JP2012144766A (ja) | 被覆部材 | |
| JPS6119367B2 (ja) | ||
| JPH0230406A (ja) | 表面被覆炭化タングステン基超硬合金製切削工具 | |
| JPH11335870A (ja) | 炭窒化チタン・酸化アルミニウム被覆工具 | |
| JPS586969A (ja) | 切削工具用表面被覆超硬合金部材 | |
| CN114173969B (zh) | 切削工具 | |
| JP3358696B2 (ja) | 高強度被覆体 | |
| JPS6354495B2 (ja) | ||
| JPH10310878A (ja) | 硬質被覆層がすぐれた耐摩耗性を発揮する表面被覆超硬合金製切削工具 | |
| JPH0234733B2 (ja) | ||
| JPH0433865B2 (ja) | ||
| JP2571772B2 (ja) | 耐欠損性のすぐれた表面被覆切削工具 | |
| JP2648718B2 (ja) | 被覆超硬合金工具の製造方法 | |
| JPS5935675A (ja) | 切削工具用表面被覆焼結合金部材 | |
| JP2019155569A (ja) | 硬質被覆層が優れた耐酸化性・耐溶着性を発揮する表面被覆切削工具 | |
| JPS5952704B2 (ja) | 切削工具用表面被覆サ−メツト部材 |