JPS6353268A - ダイヤモンド被覆炭化タングステン基超硬合金製切削工具チツプ - Google Patents
ダイヤモンド被覆炭化タングステン基超硬合金製切削工具チツプInfo
- Publication number
- JPS6353268A JPS6353268A JP15678086A JP15678086A JPS6353268A JP S6353268 A JPS6353268 A JP S6353268A JP 15678086 A JP15678086 A JP 15678086A JP 15678086 A JP15678086 A JP 15678086A JP S6353268 A JPS6353268 A JP S6353268A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cutting tool
- hard alloy
- coating layer
- tool tip
- sintered hard
- 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.)
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- Cutting Tools, Boring Holders, And Turrets (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、ダイヤモンド被覆層の付着強度が著しく高
く、したがってきわめて長期に亘ってすぐれた切削性能
を発揮するダイヤモンド被覆炭化タングステン基超硬合
金製切削工具チップに関するものである。
く、したがってきわめて長期に亘ってすぐれた切削性能
を発揮するダイヤモンド被覆炭化タングステン基超硬合
金製切削工具チップに関するものである。
近年、各種基体の表面にダイヤモンド被覆層を形成する
研究が多く行なわれ、その方法として、ＣＨａなどのガ
スの熱分解によるＣＶＤ法（化学蒸着法）や、カーボン
イオンを基体に衝突させるＰＶＤ法（物理蒸着法）なと
の低圧気相合成法が提案されている。
研究が多く行なわれ、その方法として、ＣＨａなどのガ
スの熱分解によるＣＶＤ法（化学蒸着法）や、カーボン
イオンを基体に衝突させるＰＶＤ法（物理蒸着法）なと
の低圧気相合成法が提案されている。
しかし、上記の低圧気相合成法によって形成されたダイ
ヤモンド被覆層は、基体との付着強度が低いために、こ
れを高負荷のかかる切削工具チップとして実用化するこ
とは不可能であるのが現状である。
ヤモンド被覆層は、基体との付着強度が低いために、こ
れを高負荷のかかる切削工具チップとして実用化するこ
とは不可能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、基体に
対する付着強度の高いダイヤモンド被覆層を形成し、も
って切削工具としての利用を可能とづべく、特に基体と
して炭化タングステン（以下Ｗ Ｃで示す）超超硬合金
に着目し、研究を行なった結果、 （ａ）ＷＣＣ超超硬合金基体表面での低圧気相合成法に
おけるダイヤモンド核の発生は、ＷＣ上で起り、Ｃｏ上
ではダイヤモンドの一部がグラファイト化してしまうこ
と。
対する付着強度の高いダイヤモンド被覆層を形成し、も
って切削工具としての利用を可能とづべく、特に基体と
して炭化タングステン（以下Ｗ Ｃで示す）超超硬合金
に着目し、研究を行なった結果、 （ａ）ＷＣＣ超超硬合金基体表面での低圧気相合成法に
おけるダイヤモンド核の発生は、ＷＣ上で起り、Ｃｏ上
ではダイヤモンドの一部がグラファイト化してしまうこ
と。
（ｂ）シたがって、ＷＣＣ超超硬合金基体おける結合相
としてのＣｏはできるだけ少ない方がよいが、あまり少
なくすると合金強度の低下をぎた寸ようになることと考
え合わせ、ｃｏ含有迅を１〜４重量％とじた場合に、ダ
イヤモンド被覆層の付着強度が高く、かつ切削工具とし
ての強度も確保できること。
としてのＣｏはできるだけ少ない方がよいが、あまり少
なくすると合金強度の低下をぎた寸ようになることと考
え合わせ、ｃｏ含有迅を１〜４重量％とじた場合に、ダ
イヤモンド被覆層の付着強度が高く、かつ切削工具とし
ての強度も確保できること。
（Ｃ）ＷＣＩ超硬合金におけるＷＣの粒径を粗粒として
、２〜１０μｍの平均粒径をもつものとすると、ダイヤ
モンド被覆層の形成も速くなり、かつその付着強度も高
くなること。
、２〜１０μｍの平均粒径をもつものとすると、ダイヤ
モンド被覆層の形成も速くなり、かつその付着強度も高
くなること。
以上（ａ）〜（Ｃ）に示される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っ
て、Ｃｏ：１〜４重ω％を含有し、残りが〜ＶＣと不可
避不純物からなる組成、並びにＷＣの平均粒径が２〜１
０μｍの粗粒組織を何するＷＣＣ超超硬合金基体表面に
、低圧気相合成ダイヤモンド被覆層を形成してなるダイ
Ａ７モンド被覆ＷＣ基超硬合金製切削工具チップに特徴
を有するものである。
て、Ｃｏ：１〜４重ω％を含有し、残りが〜ＶＣと不可
避不純物からなる組成、並びにＷＣの平均粒径が２〜１
０μｍの粗粒組織を何するＷＣＣ超超硬合金基体表面に
、低圧気相合成ダイヤモンド被覆層を形成してなるダイ
Ａ７モンド被覆ＷＣ基超硬合金製切削工具チップに特徴
を有するものである。
なお、この発明のダイヤモンド被ｍ Ｗ Ｃ超超硬含金
製切削工具チップ（以下、被覆切削チップと略記する）
において、Ｃｏ含有団を１〜４ｍω％と限定したのは、
上記のようにその会右吊が１重量％未満では切削工具チ
ップに要求される基体強度を確保することができず、一
方その含有ωが４重量％を越えると、ダイヤモンド被覆
層の形成速度が遅くなるばかりでなく、ダイヤモンドの
一部がグラファイト化して、所望のすぐれた耐摩耗性Ｊ
３よび付着強度を確保することができなくなるという理
由によるものであり、またＷＣの平均粒径を２〜１０μ
ｍの粗粒としたのは、その平均粒径が２μ７ｎ未満では
、上記のようにダイヤモンド被覆層の形成速度が著しく
遅くなるばかりでなく、その付着強度も低いものとなり
、一方１０μｍを越えた平均粒径を有するＷＣＣ超超硬
合金製造は困難であることから、その平均粒径を２〜１
０μｍと定めたのである。
製切削工具チップ（以下、被覆切削チップと略記する）
において、Ｃｏ含有団を１〜４ｍω％と限定したのは、
上記のようにその会右吊が１重量％未満では切削工具チ
ップに要求される基体強度を確保することができず、一
方その含有ωが４重量％を越えると、ダイヤモンド被覆
層の形成速度が遅くなるばかりでなく、ダイヤモンドの
一部がグラファイト化して、所望のすぐれた耐摩耗性Ｊ
３よび付着強度を確保することができなくなるという理
由によるものであり、またＷＣの平均粒径を２〜１０μ
ｍの粗粒としたのは、その平均粒径が２μ７ｎ未満では
、上記のようにダイヤモンド被覆層の形成速度が著しく
遅くなるばかりでなく、その付着強度も低いものとなり
、一方１０μｍを越えた平均粒径を有するＷＣＣ超超硬
合金製造は困難であることから、その平均粒径を２〜１
０μｍと定めたのである。
つぎに、この発明の被覆切削チップを実施例により具体
的に説明する。
的に説明する。
まず、原料粉末として、２〜１０μｍの範囲内の所定の
平均粒径を有する各種のＷＣ粉末および同１２μｍのＣ
ｏ粉末を用い、これら原料粉末を所定の配合組成に配合
し、以後、通常の条件で混合し、プレス成形し、焼結し
く焼結温度：１４３０〜１５００℃の範囲内の所定温度
）、ついで研磨して、ＣＩＳ （超硬工具協会）規格５
ＰＰ４３２の形状を右し、かつそれぞれ第１表に示され
る成分組成、ＷＣの平均粒径、およびロックウェル硬さ
く△スケール）をもったＷＣＣ超超硬合金基体してのス
ローアウェイチップを形成し、引続いて、このスローア
ウェイチップの表面に、ＣＶＤ法を用い、 反応容器：直径１２０Ｍの石英管、 使用フィラメント：金属Ｗ、 フィラメント温度： ２０００℃、 基体温度ニア００℃、 雰囲気：１０ｔｏｒｒのＣＨ，ｌ＋Ｈ２、反応ガス割合
：ＣＨ１ｓ ／ Ｈ２＝ ０．００５、反応時間：３〜
６時間 の条件でダイヤモンド被覆を行ない、同じく第１表に示
される平均層厚を有するダイヤモンド被覆層を形成する
ことによって、本発明被覆切削デツプ１〜７および比較
被覆切削チップ１〜３をそれぞれ製造した。
平均粒径を有する各種のＷＣ粉末および同１２μｍのＣ
ｏ粉末を用い、これら原料粉末を所定の配合組成に配合
し、以後、通常の条件で混合し、プレス成形し、焼結し
く焼結温度：１４３０〜１５００℃の範囲内の所定温度
）、ついで研磨して、ＣＩＳ （超硬工具協会）規格５
ＰＰ４３２の形状を右し、かつそれぞれ第１表に示され
る成分組成、ＷＣの平均粒径、およびロックウェル硬さ
く△スケール）をもったＷＣＣ超超硬合金基体してのス
ローアウェイチップを形成し、引続いて、このスローア
ウェイチップの表面に、ＣＶＤ法を用い、 反応容器：直径１２０Ｍの石英管、 使用フィラメント：金属Ｗ、 フィラメント温度： ２０００℃、 基体温度ニア００℃、 雰囲気：１０ｔｏｒｒのＣＨ，ｌ＋Ｈ２、反応ガス割合
：ＣＨ１ｓ ／ Ｈ２＝ ０．００５、反応時間：３〜
６時間 の条件でダイヤモンド被覆を行ない、同じく第１表に示
される平均層厚を有するダイヤモンド被覆層を形成する
ことによって、本発明被覆切削デツプ１〜７および比較
被覆切削チップ１〜３をそれぞれ製造した。
なお、比較被覆切削チップ１〜３は、いずれも基体の成
分組成およびＷＣの平均粒径のうちのいずれかの条件が
この発明の範囲から外れたものである。
分組成およびＷＣの平均粒径のうちのいずれかの条件が
この発明の範囲から外れたものである。
つぎに、この結果１３７られた本発明被覆切削チップ１
〜７および比較被覆切削チップ１〜３について、 被削材：Ａｆｆｉ−１８重量％Ｓｉ合金、カッタ径：直
径１６０ｍＩＲのダブルポジタイプ、切削速度： ５５
０ ｍ／ｍｊｔ、 送 リ：０．１５ｍ／刃、 切込み ：１姻、 切削時間：１００分、 の条件でフライス切削試験を行ない、試験後の切刃にＪ
３けるダイヤモンド被覆層の剥離状態、被削材の溶着状
態、切刃自体の状態を観察し、ざらにＦＪ耗間をａｌｌ
定した。これらの結果を第１表に示した。
〜７および比較被覆切削チップ１〜３について、 被削材：Ａｆｆｉ−１８重量％Ｓｉ合金、カッタ径：直
径１６０ｍＩＲのダブルポジタイプ、切削速度： ５５
０ ｍ／ｍｊｔ、 送 リ：０．１５ｍ／刃、 切込み ：１姻、 切削時間：１００分、 の条件でフライス切削試験を行ない、試験後の切刃にＪ
３けるダイヤモンド被覆層の剥離状態、被削材の溶着状
態、切刃自体の状態を観察し、ざらにＦＪ耗間をａｌｌ
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、本発明被覆切削チップ１〜
７は、いずれもダイヤモンド被ｒｒＩ層の形成が速く、
かつ基体に対する付着強度も著しく高いので、被覆層の
剥離や、切刃に対する被削材の溶着がほとｌυどなく、
かつ切刃も正常１？耗を示し、さらにすぐれた１ｌｉ４
摩ｔ［性を示すのに対して、比較［切削チップ１〜３に
見られるように、曇体の成分組成およびＷＣの平均粒径
のうちのいずれかでもこの発明の範囲から外れると、グ
イ！モンド被覆層の形成速度が遅く、あるいは付着強度
が低下するようになることから、切削工具として望まし
くない現象が切刃に現われるようになり、かつ所望の耐
摩耗性を示さないことが明らかである。
７は、いずれもダイヤモンド被ｒｒＩ層の形成が速く、
かつ基体に対する付着強度も著しく高いので、被覆層の
剥離や、切刃に対する被削材の溶着がほとｌυどなく、
かつ切刃も正常１？耗を示し、さらにすぐれた１ｌｉ４
摩ｔ［性を示すのに対して、比較［切削チップ１〜３に
見られるように、曇体の成分組成およびＷＣの平均粒径
のうちのいずれかでもこの発明の範囲から外れると、グ
イ！モンド被覆層の形成速度が遅く、あるいは付着強度
が低下するようになることから、切削工具として望まし
くない現象が切刃に現われるようになり、かつ所望の耐
摩耗性を示さないことが明らかである。
上述のように、この発明のダイヤモンド被覆ＷＣ基超硬
合金製切削工具チップにおいては、ダイヤモンド被ｒｉ
Ｉ層のＷＣＣ超超硬合金基体表面対する付着強度が著し
く高いので、きわめて長期に亘ってすぐれた切削性能を
発揮するのである。
合金製切削工具チップにおいては、ダイヤモンド被ｒｉ
Ｉ層のＷＣＣ超超硬合金基体表面対する付着強度が著し
く高いので、きわめて長期に亘ってすぐれた切削性能を
発揮するのである。
Claims (1)
- Ｃｏ：１〜４重量％を含有し、残りが炭化タングステン
と不可避不純物からなる組成、並びに炭化タングステン
の平均粒径が２〜１０μｍの粗粒組織を有する炭化タン
グステン基超硬合金基体の表面に、低圧気相合成ダイヤ
モンド被覆層を形成してなるダイヤモンド被覆炭化タン
グステン基超硬合金製切削工具チップ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9566386 | 1986-04-24 | ||
| JP61-95663 | 1986-04-24 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6353268A true JPS6353268A (ja) | 1988-03-07 |
| JPH0791650B2 JPH0791650B2 (ja) | 1995-10-04 |
Family
ID=14143733
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15678086A Expired - Lifetime JPH0791650B2 (ja) | 1986-04-24 | 1986-07-03 | ダイヤモンド被覆炭化タングステン基超硬合金製切削工具チツプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0791650B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0559901A4 (de) * | 1991-09-02 | 1994-03-17 | Sumitomo Electric Industries | Hartlegierung und deren herstellung. |
| WO1998030357A1 (de) * | 1997-01-13 | 1998-07-16 | Winter Cvd Technik Gmbh | Schleifkörper |
-
1986
- 1986-07-03 JP JP15678086A patent/JPH0791650B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0559901A4 (de) * | 1991-09-02 | 1994-03-17 | Sumitomo Electric Industries | Hartlegierung und deren herstellung. |
| WO1998030357A1 (de) * | 1997-01-13 | 1998-07-16 | Winter Cvd Technik Gmbh | Schleifkörper |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0791650B2 (ja) | 1995-10-04 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
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