JP2000308907A5 - - Google Patents

Description

【特許請求の範囲】
【請求項１】 表面に硬質層を備えたサーメット工具において、
該工具の角の刃先先端部に、該工具内部が露出するようにＲ面取り加工されたＲ加工部又はＣ面取り加工されたＣ加工部である露出部を有するとともに、該露出部の周囲に前記硬質層を有し、
更に、前記サーメット工具の内部の略中央における前記結合相金属量を１００重量％とした場合、前記硬質層における前記結合相金属量が１１重量％以下であることを特徴とするサーメット工具。
【請求項２】 前記Ｒ加工部のＲ半径が、０．０４〜０．１６ｍｍの範囲であることを特徴とする前記請求項１に記載のサーメット工具。
【請求項３】 前記硬質層の厚さが、２〜２０μｍの範囲であることを特徴とする前記請求項１又は２に記載のサーメット工具。
【請求項４】 前記サーメット工具は、結合相として、鉄族金属のうち少なくとも２種以上、硬質相として、周期律表の４Ａ、５Ａ、６Ａ族の炭化物、窒化物、炭窒化物のうち少なくとも２種以上を有することを特徴とする前記請求項１〜３のいずれかに記載のサーメット工具。
【請求項５】 前記サーメット工具の焼結肌への前記結合相金属のしみ出しが、実質上見られないことを特徴とする前記請求項１〜４のいずれかに記載のサーメット工具。
【請求項６】 前記サーメット工具の逃げ面及びすくい面の少なくとも一方に、焼結肌が存在することを特徴とする前記請求項１〜５のいずれかに記載のサーメット工具。
【請求項７】 前記請求項１〜６のいずれかに記載のサーメット工具の製造方法であって、
前記サーメット材料の成形体を焼結した後に、減圧窒素雰囲気下で、１５〜２５分間降温を行うことを特徴とするサーメット工具の製造方法。
【請求項８】 前記減圧窒素雰囲気の窒素分圧を５〜５０Ｔｏｒｒとしたことを特徴とする前記請求項７に記載のサーメット工具の製造方法。

【０００８】
【課題を解決するための手段】
（１）前記目的を達成するための請求項１の発明は、
表面に硬質層を備えたサーメット工具において、該工具の角の刃先先端部に、該工具内部が露出するようにＲ面取り加工されたＲ加工部又はＣ面取り加工されたＣ加工部である露出部を有するとともに、該露出部の周囲に前記硬質層を有し、更に、前記サーメット工具の内部の略中央における前記結合相金属量を１００重量％とした場合、前記硬質層における前記結合相金属量が１１重量％以下であることを特徴とするサーメット工具を要旨とする。

本発明では、図１に例示する様に、サーメット工具の刃先先端部（ノーズ部）には、工具内部が露出した露出部（即ちＲ面取り加工されたＲ加工部又はＣ面取り加工されたＣ加工部）が設けられ、その周囲には硬質層が設けられている。尚、図１は、略直方体のサーメット工具（ネガチップ）をすくい面側から見たものであって、すくい面側の硬質層を除いて示してある。

つまり、本発明のサーメット工具は、工具内部が露出した露出部と（その周囲の）極めて硬質な硬質層を備えているので、優れた耐欠損性及び耐摩耗性を共に実現できる。
尚、本発明において、サーメットとは、Ｎｉ等の鉄族金属である結合相金属とＴｉＣＮ等の硬質相材料などからなる焼結硬質合金であり、サーメット工具とはそのような合金からなる工具である。
また、本発明では、サーメット工具の内部の略中央における結合相金属量を１００重量％とした場合、硬質層における結合相金属量が１１重量％以下である。
本発明のように、硬質層における結合相金属量が１１重量％以下の範囲であれば、焼結肌にしみ出す元となる表面近傍の結合相金属量自体が少ないので、溶着が起こり難く、耐欠損性に優れている。
ここで、結合相金属量が１１重量％を上回ると、切削加工時に刃先の溶着による欠損が生じることが、後述する実験により確認されている。また、その組成の硬質層の厚さが２〜２０μｍあれば、耐摩耗性に優れている。
尚、工具内部の略中央とは、組成比較の基準となる結合相金属量の測定位置を示すものであり、工具内部の略中央であれば、組成のばらつきが少ないので、好適である。

（２）請求項２の発明は、
前記Ｒ加工部のＲ半径が、０．０４〜０．１６ｍｍの範囲であることを特徴とする前記請求項１に記載のサーメット工具を要旨とする。

本発明は、Ｒ加工部のＲ半径を例示したものである。このＲ半径であれば、刃先先端部を研磨してＲ加工部を適度に露出させることができる。これにより、切削時には、刃先先端部が欠損し難く、好適な切削が可能である。
（３）請求項３の発明は、
前記硬質層の厚さが、２〜２０μｍの範囲であることを特徴とする前記請求項１又は２に記載のサーメット工具を要旨とする。

（４）請求項４の発明は、
前記サーメット工具は、結合相として、鉄族金属うちの少なくとも２種以上、硬質相として、周期律表の４Ａ、５Ａ、６Ａ族の炭化物、窒化物、炭窒化物のうち少なくとも２種以上を有することを特徴とする前記請求項１〜３のいずれかに記載のサーメット工具を要旨とする。

（５）請求項５の発明は、
前記サーメット工具の焼結肌への前記結合相金属のしみ出しが、実質上見られないことを特徴とする前記請求項１〜４のいずれかに記載のサーメット工具を要旨とする。

（６）請求項６の発明は、
前記サーメット工具の逃げ面及びすくい面の少なくとも一方に、焼結肌が存在することを特徴とする前記請求項１〜５のいずれかに記載のサーメット工具を要旨とする。
工具表面に焼結肌が残っている場合、例えば硬質層の表面が焼結時のままの焼結肌の場合には、例えばコーティング等の工具の表面処理を省略でき、コストの上で有利である。

（７）請求項７の発明は、
前記請求項１〜６のいずれかに記載のサーメット工具の製造方法であって、前記サーメット材料の成形体を焼結した後に、５〜５０Ｔｏｒｒの減圧窒素雰囲気下で、１５〜２５分間降温を行うことを特徴とするサーメット工具の製造方法を要旨とする。

（８）請求項８の発明は、
前記減圧窒素雰囲気の窒素分圧を５〜５０Ｔｏｒｒとしたことを特徴とする前記請求項７に記載のサーメット工具の製造方法を要旨とする。
ここで、窒素分圧を５〜５０Ｔｏｒｒに限定したのは、５Ｔｏｒｒ以下では結合相金属の析出抑制効果が十分ではないからである。一方、５０Ｔｏｒｒ以上であると、例えば４Ａ、５Ａ、６Ａ族成分の窒化により余剰となった炭素が、グラファイト相を形成して、物理特性（強度等）の低下を招くからである。