JPS6247122B2 - - Google Patents
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- JPS6247122B2 JPS6247122B2 JP6750178A JP6750178A JPS6247122B2 JP S6247122 B2 JPS6247122 B2 JP S6247122B2 JP 6750178 A JP6750178 A JP 6750178A JP 6750178 A JP6750178 A JP 6750178A JP S6247122 B2 JPS6247122 B2 JP S6247122B2
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Landscapes
- Cutting Tools, Boring Holders, And Turrets (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
Description
本発明は、複合被覆切削工具に係り、特に耐摩
耗性にすぐれるとともにすくい面剥離が少なくな
るようにした複合被覆切削工具に関する。 従来、この種の複合被覆切削工具としては、例
えば特開昭52−94812号公報、特開昭52−94813号
公報等にみられるものが開示されている。そし
て、前者は、最外層としてAl2O3を適用し、中間
層としTiC、最内層としてTiNまたはTiCNを適
用したものである。また後者は、前述した中間層
と最内層を置き換えたものである。 しかしながら、これらの公報にみられるもので
は、鋳鉄切削、鋼切削などで逃げ面摩耗が多かつ
たり、すくい面剥離率が高かつたりして必ずしも
良好ではなかつた。 本発明は、上述の点に鑑みなされたもので、工
具母材については、超硬合金、サーメツトを対象
とし、また被覆層については、第１層として
TiCXまたはTi（Ｃ、Ｏ）X、第２層として（Ti、
Si）（Ｃ、Ｎ）Y、第３層として（Al、Si）（Ｎ、
Ｏ）Zをそれぞれ選択したものである。そして、
Ｘ、ＹおよびＺ、Ｃに対するＯの原子比等を特定
することによつて、被覆層の結合力を高めてすく
い面剥離率を減少させるとともに、耐摩耗性を高
めて逃げ面摩耗を減少させたものである。 以下、本発明複合被覆切削工具の一実施例につ
いて説明する。 本発明の複合被覆切削工具は、工具母材として
は、超硬合金またはサーメツトを対象としてい
る。これは、最も一般的に使用されていることか
らである。 また、被覆層については、最外層（第３層）と
して（Al、Si）（Ｎ、Ｏ）Zを適用し、従来の
Al2O3層よりも強靭となるようにしている。この
場合、Ｚは、0.9以上1.4以下で、Siに対するAlの
原子比は0.03以上13以下、Ｎに対するＯの原子比
は0.04以上15以下に設定されている。これは、Ｚ
が0.9未満では、低硬度となりＺが1.4をこえると
やはり低硬度になるためである。またSiに対する
Alの原子比は0.03未満であると被膜の耐酸化性が
低下し、13をこえると下層との結合力が低下す
る。 そして、この第３層に対しては、第１層（最内
層）および第２層（中間層）を置くことによつ
て、工具母材との結合力換言すれば接着強度を高
めている。 すなわち、第１層としては、TiCXまたはTi
（Ｃ、Ｏ）Xを選択している。そして、Ｘは0.7以上
１以下で、Ｃに対するＯの原子比は0.1以下に特
定しているものである。これは、遊離炭素が層内
に認められみかけ上低硬度になるためである。さ
らにＣに対するＯの原子比が0.1をこえると低硬
度になる。 また、第２層としては、（Ti、Si）（Ｃ、Ｎ）Yを
選択している。そして、Ｙは0.7以上1.4以下で、
Siに対するTiの原子比は10以下で、Ｃに対するＮ
の原子比は0.1以上30以下に特定しているもので
ある。これは、Ｙは0.7未満では、低硬度にな
り、Ｙが1.4をこえると同様に低硬度になるため
である。また、Ｃに対するＮの原子比が0.1未満
であると最外層との接着強度が低下し、30をこえ
ると第１層との接着強度が低下する。 なお、これらの被覆層は、気相化学蒸着法によ
り行なわれるため、被覆時の工具母材における脱
炭層生成が防止されている。 このようにして構成された本発明の複合被覆切
削工具は、耐摩耗性にすぐれ、特に熱的摩耗に強
いものである。 実施例 １ 工具母材としては、超硬合金のP30相当材種を
適用し、TNP322型のスローアウエイチツプを製
作した。 そして、このスローアウエイチツプをH2雰囲
気中で850℃に加熱した後、第１層を被覆した。
この場合、混合ガスは、H2、CH4、CO、TiCl4か
らなるもので、RFプラズマ中2Torrで、Ti
（Ｃ、Ｏ）Xの被覆層を形成したものである。 また、第２層は、H2、CH4、N2、TiCl4、SiCl4
からなる混合ガスによつて第１層と同様にRFプ
ラズマ中2torrで、（Ti、Si）（Ｃ、Ｎ）Yの被覆層
を形成した。 さらに、第３層は、H2、CO2、CO、N2、
AlCl3、SiCl4の混合ガスによつてRFプラズマ中
2torrで被覆し、（Al、Si）（Ｎ、Ｏ）Zの被覆層を
形成したものである。 このようにして被覆された本発明品および比較
品の諸特性については、第１表に示されるとおり
である。 また、切削試験は、S48Cからなる被削材を湿
式で旋削したものであり、切削条件は以下のとお
りである。なお、すくい面剥離率および逃げ面摩
耗量は、20分切削後のものである。 切削速度Ｖ＝30ｍ／min 送りｆ＝0.3mm／rev 切込みｄ＝1.5mm
耗性にすぐれるとともにすくい面剥離が少なくな
るようにした複合被覆切削工具に関する。 従来、この種の複合被覆切削工具としては、例
えば特開昭52−94812号公報、特開昭52−94813号
公報等にみられるものが開示されている。そし
て、前者は、最外層としてAl2O3を適用し、中間
層としTiC、最内層としてTiNまたはTiCNを適
用したものである。また後者は、前述した中間層
と最内層を置き換えたものである。 しかしながら、これらの公報にみられるもので
は、鋳鉄切削、鋼切削などで逃げ面摩耗が多かつ
たり、すくい面剥離率が高かつたりして必ずしも
良好ではなかつた。 本発明は、上述の点に鑑みなされたもので、工
具母材については、超硬合金、サーメツトを対象
とし、また被覆層については、第１層として
TiCXまたはTi（Ｃ、Ｏ）X、第２層として（Ti、
Si）（Ｃ、Ｎ）Y、第３層として（Al、Si）（Ｎ、
Ｏ）Zをそれぞれ選択したものである。そして、
Ｘ、ＹおよびＺ、Ｃに対するＯの原子比等を特定
することによつて、被覆層の結合力を高めてすく
い面剥離率を減少させるとともに、耐摩耗性を高
めて逃げ面摩耗を減少させたものである。 以下、本発明複合被覆切削工具の一実施例につ
いて説明する。 本発明の複合被覆切削工具は、工具母材として
は、超硬合金またはサーメツトを対象としてい
る。これは、最も一般的に使用されていることか
らである。 また、被覆層については、最外層（第３層）と
して（Al、Si）（Ｎ、Ｏ）Zを適用し、従来の
Al2O3層よりも強靭となるようにしている。この
場合、Ｚは、0.9以上1.4以下で、Siに対するAlの
原子比は0.03以上13以下、Ｎに対するＯの原子比
は0.04以上15以下に設定されている。これは、Ｚ
が0.9未満では、低硬度となりＺが1.4をこえると
やはり低硬度になるためである。またSiに対する
Alの原子比は0.03未満であると被膜の耐酸化性が
低下し、13をこえると下層との結合力が低下す
る。 そして、この第３層に対しては、第１層（最内
層）および第２層（中間層）を置くことによつ
て、工具母材との結合力換言すれば接着強度を高
めている。 すなわち、第１層としては、TiCXまたはTi
（Ｃ、Ｏ）Xを選択している。そして、Ｘは0.7以上
１以下で、Ｃに対するＯの原子比は0.1以下に特
定しているものである。これは、遊離炭素が層内
に認められみかけ上低硬度になるためである。さ
らにＣに対するＯの原子比が0.1をこえると低硬
度になる。 また、第２層としては、（Ti、Si）（Ｃ、Ｎ）Yを
選択している。そして、Ｙは0.7以上1.4以下で、
Siに対するTiの原子比は10以下で、Ｃに対するＮ
の原子比は0.1以上30以下に特定しているもので
ある。これは、Ｙは0.7未満では、低硬度にな
り、Ｙが1.4をこえると同様に低硬度になるため
である。また、Ｃに対するＮの原子比が0.1未満
であると最外層との接着強度が低下し、30をこえ
ると第１層との接着強度が低下する。 なお、これらの被覆層は、気相化学蒸着法によ
り行なわれるため、被覆時の工具母材における脱
炭層生成が防止されている。 このようにして構成された本発明の複合被覆切
削工具は、耐摩耗性にすぐれ、特に熱的摩耗に強
いものである。 実施例 １ 工具母材としては、超硬合金のP30相当材種を
適用し、TNP322型のスローアウエイチツプを製
作した。 そして、このスローアウエイチツプをH2雰囲
気中で850℃に加熱した後、第１層を被覆した。
この場合、混合ガスは、H2、CH4、CO、TiCl4か
らなるもので、RFプラズマ中2Torrで、Ti
（Ｃ、Ｏ）Xの被覆層を形成したものである。 また、第２層は、H2、CH4、N2、TiCl4、SiCl4
からなる混合ガスによつて第１層と同様にRFプ
ラズマ中2torrで、（Ti、Si）（Ｃ、Ｎ）Yの被覆層
を形成した。 さらに、第３層は、H2、CO2、CO、N2、
AlCl3、SiCl4の混合ガスによつてRFプラズマ中
2torrで被覆し、（Al、Si）（Ｎ、Ｏ）Zの被覆層を
形成したものである。 このようにして被覆された本発明品および比較
品の諸特性については、第１表に示されるとおり
である。 また、切削試験は、S48Cからなる被削材を湿
式で旋削したものであり、切削条件は以下のとお
りである。なお、すくい面剥離率および逃げ面摩
耗量は、20分切削後のものである。 切削速度Ｖ＝30ｍ／min 送りｆ＝0.3mm／rev 切込みｄ＝1.5mm
【表】
この結果、本発明品（No.１〜No.４）について
は、いずれもすくい面剥離率が低く、逃げ面摩耗
量も少なかつた。これは、本発明における被覆層
の接着強度が高く、また耐摩耗性が高いことによ
る。 これに対し、比較品（No.５〜No.10）について
は、いずれもすくい面剥離率が高く、逃げ面摩耗
量も大きかつた。この場合、比較品のNo.５は、第
３層におけるAl／Siが上限値をこえており、No.６
は、第１層におけるＯ／Ｃが上限値をこえたもの
である。またNo.７は、第２層におけるＹが下限値
未満で、No.８は、第３層におけるＯ／Ｎ、Ｚがそ
れぞれ上限値をこえたものである。さらに、No.９
は、第２層におけるTi／Siが上限値をこえたもの
で、No.10は、第３層におけるＯ／Ｎが下限値未満
となつたものである。 実施例 ２ 実施例２は、工具母材としてサーメツト（TiC
−TiN−MoC2−Ni系）を適用し、SNMA432型の
スローアウエイチツプを製作した。 そして、このスローアウエイチツプを真空中で
800℃まで加熱した後、TiCXからなる第１層を被
覆した。この場合、第１層の混合ガスは、H2、
C2H2、TiCl4からなるもので、1.5torrのRFプラ
ズマを発生させ、第１層を被覆した。 また、第２層は、H2、C2H2、N2、TiCl4、
SiCl4からなる混合ガスによつて、第１層と同様
にRFプラズマ中1.5torrで（Ti、Si）（Ｃ、Ｎ）Yの
被覆層を形成した。 さらに、第３層は、H2、CO2、CO、N2、
AlCl3、SiCl4の混合ガスによつてRFプラズマ中
1.5torrで被覆し、（Al、Si）（Ｎ、Ｏ）Zの被覆層
を形成しものである。 このようにして被覆された本発明品および比較
品の諸特性については、第２表に示されるとおり
である。 また、切削試験は、ダクタイル鋳鉄
（FCD50）からなる被削材を湿式で旋削したもの
であり、切削条件は以下のとおりである。なお、
すくい面剥離率、逃げ面摩耗量は、10分切削後の
ものである。 切削速度Ｖ＝300ｍ／min 送りｆ＝0.23mm／rev 切込みｄ＝1.5mm
は、いずれもすくい面剥離率が低く、逃げ面摩耗
量も少なかつた。これは、本発明における被覆層
の接着強度が高く、また耐摩耗性が高いことによ
る。 これに対し、比較品（No.５〜No.10）について
は、いずれもすくい面剥離率が高く、逃げ面摩耗
量も大きかつた。この場合、比較品のNo.５は、第
３層におけるAl／Siが上限値をこえており、No.６
は、第１層におけるＯ／Ｃが上限値をこえたもの
である。またNo.７は、第２層におけるＹが下限値
未満で、No.８は、第３層におけるＯ／Ｎ、Ｚがそ
れぞれ上限値をこえたものである。さらに、No.９
は、第２層におけるTi／Siが上限値をこえたもの
で、No.10は、第３層におけるＯ／Ｎが下限値未満
となつたものである。 実施例 ２ 実施例２は、工具母材としてサーメツト（TiC
−TiN−MoC2−Ni系）を適用し、SNMA432型の
スローアウエイチツプを製作した。 そして、このスローアウエイチツプを真空中で
800℃まで加熱した後、TiCXからなる第１層を被
覆した。この場合、第１層の混合ガスは、H2、
C2H2、TiCl4からなるもので、1.5torrのRFプラ
ズマを発生させ、第１層を被覆した。 また、第２層は、H2、C2H2、N2、TiCl4、
SiCl4からなる混合ガスによつて、第１層と同様
にRFプラズマ中1.5torrで（Ti、Si）（Ｃ、Ｎ）Yの
被覆層を形成した。 さらに、第３層は、H2、CO2、CO、N2、
AlCl3、SiCl4の混合ガスによつてRFプラズマ中
1.5torrで被覆し、（Al、Si）（Ｎ、Ｏ）Zの被覆層
を形成しものである。 このようにして被覆された本発明品および比較
品の諸特性については、第２表に示されるとおり
である。 また、切削試験は、ダクタイル鋳鉄
（FCD50）からなる被削材を湿式で旋削したもの
であり、切削条件は以下のとおりである。なお、
すくい面剥離率、逃げ面摩耗量は、10分切削後の
ものである。 切削速度Ｖ＝300ｍ／min 送りｆ＝0.23mm／rev 切込みｄ＝1.5mm
【表】
この結果、本発明品（No.11〜No.14）について
は、いずれもすくい面剥離率が低く、また逃げ面
摩耗量も少なかつた。これは、実施例１と同様被
覆層の接着強度が高く、また耐摩耗性が高められ
ていることによる。 これに対し、比較品No.16については、すくい面
剥離率が低かつたが、逃げ面摩耗量が大きく、No.
15については、すくい面剥離率が高く、しかも逃
げ面摩耗量が大きかつた。この場合、No.15は、第
３層におけるAl／Si、Ｏ／Ｎが上限値をこえるも
ので、No.16は、第３層におけるAl／Si、Ｏ／NC
が下限値未満のものである。 本発明は、以上説明したように被覆層の構成お
よび組成を特定したものであるから、各層間の接
着強度が高くなることに伴い、すくい面剥離が減
少するとともに、耐摩耗性が高められたことから
逃げ面摩耗量が減少するものである。したがつ
て、本発明複合被覆切削工具では、切削寿命の延
長、高速切削等が充分期待できるものである。
は、いずれもすくい面剥離率が低く、また逃げ面
摩耗量も少なかつた。これは、実施例１と同様被
覆層の接着強度が高く、また耐摩耗性が高められ
ていることによる。 これに対し、比較品No.16については、すくい面
剥離率が低かつたが、逃げ面摩耗量が大きく、No.
15については、すくい面剥離率が高く、しかも逃
げ面摩耗量が大きかつた。この場合、No.15は、第
３層におけるAl／Si、Ｏ／Ｎが上限値をこえるも
ので、No.16は、第３層におけるAl／Si、Ｏ／NC
が下限値未満のものである。 本発明は、以上説明したように被覆層の構成お
よび組成を特定したものであるから、各層間の接
着強度が高くなることに伴い、すくい面剥離が減
少するとともに、耐摩耗性が高められたことから
逃げ面摩耗量が減少するものである。したがつ
て、本発明複合被覆切削工具では、切削寿命の延
長、高速切削等が充分期待できるものである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 超硬合金またはサーメツトからなる工具母材
上には、気相蒸着法によつて第１層、第２層およ
び第３層からなる被覆層を施した複合被覆切削工
具において、 前記第１層（最内層）は、TiCX（ただしＸは
0.7以上１以下）またはTi（Ｃ、Ｏ）X（ただしＸ
は0.7以上１以下で、Ｃに対するＯの原子比は0.1
以下）からなり、 前記第２層（中間層）は、（Ti、Si）（Ｃ、Ｎ）Y
（ただしＹは0.7以上1.4以下で、Siに対するTiの
原子比は10以下で、Ｃに対するＮの原子比は0.1
以上30以下）からなり、 前記第３層（最外層）は、（Al、Si）（Ｎ、Ｏ）Z
（ただしＺは0.9以上1.4以下で、Siに対するAlの
原子比は0.03以上13以下で、Ｎに対するＯの原子
比は0.04以上15以下）であることを特徴とする複
合被覆切削工具。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6750178A JPS54158777A (en) | 1978-06-05 | 1978-06-05 | Compound coated cutting tool |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6750178A JPS54158777A (en) | 1978-06-05 | 1978-06-05 | Compound coated cutting tool |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS54158777A JPS54158777A (en) | 1979-12-14 |
| JPS6247122B2 true JPS6247122B2 (ja) | 1987-10-06 |
Family
ID=13346789
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6750178A Granted JPS54158777A (en) | 1978-06-05 | 1978-06-05 | Compound coated cutting tool |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS54158777A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02277222A (ja) * | 1989-04-18 | 1990-11-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | チップ形電解コンデンサ |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4405835B2 (ja) * | 2004-03-18 | 2010-01-27 | 住友電工ハードメタル株式会社 | 表面被覆切削工具 |
-
1978
- 1978-06-05 JP JP6750178A patent/JPS54158777A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02277222A (ja) * | 1989-04-18 | 1990-11-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | チップ形電解コンデンサ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS54158777A (en) | 1979-12-14 |
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