JPS6247123B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6247123B2 JPS6247123B2 JP6750478A JP6750478A JPS6247123B2 JP S6247123 B2 JPS6247123 B2 JP S6247123B2 JP 6750478 A JP6750478 A JP 6750478A JP 6750478 A JP6750478 A JP 6750478A JP S6247123 B2 JPS6247123 B2 JP S6247123B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- alumina
- base material
- thickness
- cemented carbide
- intermediate layer
- Prior art date
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- Expired
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- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
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Landscapes
- Cutting Tools, Boring Holders, And Turrets (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
Description
本発明は、アルミナコーテイング・インサート
に関し、特に高靭性で高速切削が可能となるよう
にしたものである。 従来、この種のアルミナコーテイング・インサ
ートとしては、例えば特開昭48−217号公報、特
公昭52−13201号公報等にみられるものが開示さ
れている。前者は、超硬合金母材上に１〜20μｍ
の厚さを有するα−Al2O3を被覆したものであ
り、後者は、Ti等の炭化物および／または窒化
物を内層として介在させ、その上部の外層に
Al2O3を被覆するようにしたものである。 しかしながら、これらの公報に開示されたアル
ミナコーテイング・インサートは、高速切削にお
いては、超硬合金母材に熱的な塑性変形による摩
耗が生じ、この結果工具寿命が短かい欠点があつ
た。 このようなことから、この種のアルミナコーテ
イング・インサートでは、超硬合金母材、被覆層
の組成、厚みなどの観点から高速切削に好適する
アルミナコーテイング・インサートの開発が要望
されている。 本発明は、上述の点に鑑みなされたもので、超
硬合金母材については、50重量％以上のWCと残
りが周期律表第ａ、ａ、ａ族金属の炭化物
（WCを除く）および窒化物の１種および２種以
上からなる硬質層と、全体の６容量％以下の鉄族
金属の１種または２種以上の金属結合相とからな
り、硬さがロツクウエルＡスケールで92.5以上、
抗折力が100Kg／mm2以上になるようにし、また中
間層については、１〜５μｍの厚さのTiC、
TiN、Ti（Ｃ、Ｎ）、Ti（Ｃ、Ｏ）、Ti（Ｎ、
Ｏ）、Ti（Ｃ、Ｎ、Ｏ）の１種または２種以上の
層からなるとともに、アルミナの外層について
は、１〜５μｍの厚さを有するようにしたもので
ある。 すなわち、本発明では、工具母材としてWC系
の超硬合金を対象としており、焼結後の組織で
は、硬質層および金属結合相からなる。そして、
硬質層は、50重量％以上のWCと残りが周期律表
第ａ、ａ、ａ族合属の炭化物（WCを除
く）および窒化物の１種または２種以上のもので
ある。また、金属結合相は、全体の６容量％以下
の鉄族金属の１種または２種以上からなる。 この超硬合金母材について、金属結合相を全体
の６容量％以下で、しかも硬さがロツクウエルＡ
スケールで92.5以上としたのは、これ未満だと高
速切削時に塑性変形を起し実用的でないことによ
る。また、超硬合金母材について、抗折力を100
Kg／mm2以上としたのは、これ未満だと高速切削時
に刃先の欠けを起しやすいことからである。 さらに、本発明のコーテイング層では、アルミ
ナ（Al2O3）外層を対象としているが、中間層を
配することで、超硬合金母材との結合力を高めて
いる。この中間層は、Al2O3外層との結合性か
ら、１〜５μｍのTiC、TiN、Ti（Ｃ、Ｎ）、Ti
（Ｃ、Ｏ）、Ti（Ｎ、Ｏ）、Ti（Ｃ、Ｎ、Ｏ）の１
種または２種以上の層を選択しているものであ
る。この、場合、中間層が１μｍ未満の場合で
は、Al2O3外層との結合が充分でなく、また５μ
ｍをこえる場合では、中間層の構成粒子が荒らく
なり、Al2O3外層との結合が不充分となる。さら
に、Al2O3外層について１〜５μｍとしたのは、
１μｍ未満の場合では、高速切削で効果がなく、
５μｍをこえる場合では、高速切削で剥離、これ
に伴う欠損を発生しやすくなるからである。 以下、本発明アルミナコーテイング・インサー
トの一実施例について説明する。 実施例 １ アルミナコーテイング・インサートの工具仕様
は、SNPA432とし、このインサート上には、化
学蒸着法によつて、中間層およびAl2O3外層をコ
ーテイングした。超硬合金母材の組成、硬さ、抗
折力、中間層、外層の厚さ等および切削試験結果
については、第１表に示すとおりである。
に関し、特に高靭性で高速切削が可能となるよう
にしたものである。 従来、この種のアルミナコーテイング・インサ
ートとしては、例えば特開昭48−217号公報、特
公昭52−13201号公報等にみられるものが開示さ
れている。前者は、超硬合金母材上に１〜20μｍ
の厚さを有するα−Al2O3を被覆したものであ
り、後者は、Ti等の炭化物および／または窒化
物を内層として介在させ、その上部の外層に
Al2O3を被覆するようにしたものである。 しかしながら、これらの公報に開示されたアル
ミナコーテイング・インサートは、高速切削にお
いては、超硬合金母材に熱的な塑性変形による摩
耗が生じ、この結果工具寿命が短かい欠点があつ
た。 このようなことから、この種のアルミナコーテ
イング・インサートでは、超硬合金母材、被覆層
の組成、厚みなどの観点から高速切削に好適する
アルミナコーテイング・インサートの開発が要望
されている。 本発明は、上述の点に鑑みなされたもので、超
硬合金母材については、50重量％以上のWCと残
りが周期律表第ａ、ａ、ａ族金属の炭化物
（WCを除く）および窒化物の１種および２種以
上からなる硬質層と、全体の６容量％以下の鉄族
金属の１種または２種以上の金属結合相とからな
り、硬さがロツクウエルＡスケールで92.5以上、
抗折力が100Kg／mm2以上になるようにし、また中
間層については、１〜５μｍの厚さのTiC、
TiN、Ti（Ｃ、Ｎ）、Ti（Ｃ、Ｏ）、Ti（Ｎ、
Ｏ）、Ti（Ｃ、Ｎ、Ｏ）の１種または２種以上の
層からなるとともに、アルミナの外層について
は、１〜５μｍの厚さを有するようにしたもので
ある。 すなわち、本発明では、工具母材としてWC系
の超硬合金を対象としており、焼結後の組織で
は、硬質層および金属結合相からなる。そして、
硬質層は、50重量％以上のWCと残りが周期律表
第ａ、ａ、ａ族合属の炭化物（WCを除
く）および窒化物の１種または２種以上のもので
ある。また、金属結合相は、全体の６容量％以下
の鉄族金属の１種または２種以上からなる。 この超硬合金母材について、金属結合相を全体
の６容量％以下で、しかも硬さがロツクウエルＡ
スケールで92.5以上としたのは、これ未満だと高
速切削時に塑性変形を起し実用的でないことによ
る。また、超硬合金母材について、抗折力を100
Kg／mm2以上としたのは、これ未満だと高速切削時
に刃先の欠けを起しやすいことからである。 さらに、本発明のコーテイング層では、アルミ
ナ（Al2O3）外層を対象としているが、中間層を
配することで、超硬合金母材との結合力を高めて
いる。この中間層は、Al2O3外層との結合性か
ら、１〜５μｍのTiC、TiN、Ti（Ｃ、Ｎ）、Ti
（Ｃ、Ｏ）、Ti（Ｎ、Ｏ）、Ti（Ｃ、Ｎ、Ｏ）の１
種または２種以上の層を選択しているものであ
る。この、場合、中間層が１μｍ未満の場合で
は、Al2O3外層との結合が充分でなく、また５μ
ｍをこえる場合では、中間層の構成粒子が荒らく
なり、Al2O3外層との結合が不充分となる。さら
に、Al2O3外層について１〜５μｍとしたのは、
１μｍ未満の場合では、高速切削で効果がなく、
５μｍをこえる場合では、高速切削で剥離、これ
に伴う欠損を発生しやすくなるからである。 以下、本発明アルミナコーテイング・インサー
トの一実施例について説明する。 実施例 １ アルミナコーテイング・インサートの工具仕様
は、SNPA432とし、このインサート上には、化
学蒸着法によつて、中間層およびAl2O3外層をコ
ーテイングした。超硬合金母材の組成、硬さ、抗
折力、中間層、外層の厚さ等および切削試験結果
については、第１表に示すとおりである。
【表】
【表】
前述した第１表において、被削条件は、以下の
とおりで、S48Cからなる被削材を乾式で20分旋
削したものである。 切削速度Ｖ＝500ｍ／min 切込みｄ＝1.5mm 送りｆ＝0.13mm／rev この結果、本発明品（No.１〜No.６）は、いずれ
も正常摩耗を示すとともに塑性変形量も少なく高
速切削が可能であることが確認された。これに対
し、Al2O3外層の厚み、中間層の種類、厚みを本
発明品と同じくし、硬さ、抗折力が外れた比較品
（No.７〜No.10）については、いずれも不具合であ
つた。特にNo.８〜No.10では、熱的影響により欠
損、摩滅がみられた。 実施例 ２ 実施例２は、実施例１と同様な方法で
SNPA432を基本形状としたアルミナコーテイン
グ・インサートを作成し、切削条件、被削材につ
いても同一の条件で旋削した。超硬合金母材の組
成、硬さ、抗折力、中間層、外層の厚さ等および
切削試験結果については、第２表に示すとおりで
ある。なお、実施例２については、No.14を除き、
TiC、TiN等の２種の層を母材側から被覆したも
のが適用されている。そして、この中間層の厚み
は合計で５μｍ以下が好適する。
とおりで、S48Cからなる被削材を乾式で20分旋
削したものである。 切削速度Ｖ＝500ｍ／min 切込みｄ＝1.5mm 送りｆ＝0.13mm／rev この結果、本発明品（No.１〜No.６）は、いずれ
も正常摩耗を示すとともに塑性変形量も少なく高
速切削が可能であることが確認された。これに対
し、Al2O3外層の厚み、中間層の種類、厚みを本
発明品と同じくし、硬さ、抗折力が外れた比較品
（No.７〜No.10）については、いずれも不具合であ
つた。特にNo.８〜No.10では、熱的影響により欠
損、摩滅がみられた。 実施例 ２ 実施例２は、実施例１と同様な方法で
SNPA432を基本形状としたアルミナコーテイン
グ・インサートを作成し、切削条件、被削材につ
いても同一の条件で旋削した。超硬合金母材の組
成、硬さ、抗折力、中間層、外層の厚さ等および
切削試験結果については、第２表に示すとおりで
ある。なお、実施例２については、No.14を除き、
TiC、TiN等の２種の層を母材側から被覆したも
のが適用されている。そして、この中間層の厚み
は合計で５μｍ以下が好適する。
【表】
この結果、本発明品（No.11〜No.18）は、いずれ
も正常摩耗を示すとともに塑性変形量も少なく、
高速切削が可能であることが確認された。特にNo.
17、No.18については、塑性変形量がほとんど認め
られなかつた。 本発明は、以上説明したように、WC系の超硬
合金母材を対象にして、その組成、硬さ、抗折力
を特定し、また選択された中間層を介してAl2O3
外層がコーテイングされるようにしたものである
から高速切削において耐塑性変形性が向上し、良
好な高速切削が期待できるという効果を有する。
も正常摩耗を示すとともに塑性変形量も少なく、
高速切削が可能であることが確認された。特にNo.
17、No.18については、塑性変形量がほとんど認め
られなかつた。 本発明は、以上説明したように、WC系の超硬
合金母材を対象にして、その組成、硬さ、抗折力
を特定し、また選択された中間層を介してAl2O3
外層がコーテイングされるようにしたものである
から高速切削において耐塑性変形性が向上し、良
好な高速切削が期待できるという効果を有する。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ WC系の超硬合金母材上に中間層に介してア
ルミナ（Al2O3）外層が被覆されるようにしたア
ルミナコーテイング・インサートにおいて、 前記超硬合金母材は、50重量％以上のWCと残
りが周期律表第ａ、ａ、ａ族金属の炭化物
（WCを除く）および窒化物の１種および２種以
上からなる硬質層と、全体の６容量％以下の鉄族
金属の１種または２種以上の金属結合相とからな
り、硬さがロツクウエルＡスケールで92.5以上、
抗折力が100Kg／mm2以上になつており、 前記中間層は、１〜５μｍの厚さのTiC、
TiN、Ti（Ｃ、Ｎ）、Ti（Ｃ、Ｏ）、Ti（Ｎ、
Ｏ）、Ti（Ｃ、Ｎ、Ｏ）の１種または２種以上の
層からなつており、 前記外層は、１〜５μｍの厚さを有しているこ
とを特徴とするアルミナコーテイング・インサー
ト。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6750478A JPS54158779A (en) | 1978-06-05 | 1978-06-05 | Aluminaacoated inserts |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6750478A JPS54158779A (en) | 1978-06-05 | 1978-06-05 | Aluminaacoated inserts |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS54158779A JPS54158779A (en) | 1979-12-14 |
| JPS6247123B2 true JPS6247123B2 (ja) | 1987-10-06 |
Family
ID=13346875
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6750478A Granted JPS54158779A (en) | 1978-06-05 | 1978-06-05 | Aluminaacoated inserts |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS54158779A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01318231A (ja) * | 1988-06-20 | 1989-12-22 | Tel Sagami Ltd | 減圧ｃｖｄ装置 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4490191A (en) * | 1981-12-16 | 1984-12-25 | General Electric Company | Coated product and process |
| JPH02228474A (ja) * | 1989-02-28 | 1990-09-11 | Toshiba Tungaloy Co Ltd | 被覆焼結合金 |
-
1978
- 1978-06-05 JP JP6750478A patent/JPS54158779A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01318231A (ja) * | 1988-06-20 | 1989-12-22 | Tel Sagami Ltd | 減圧ｃｖｄ装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS54158779A (en) | 1979-12-14 |
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