JP2556116B2 - 耐摩耗性のすぐれた表面被覆炭化タングステン基超硬合金製切削工具 - Google Patents
耐摩耗性のすぐれた表面被覆炭化タングステン基超硬合金製切削工具Info
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- JP2556116B2 JP2556116B2 JP63280908A JP28090888A JP2556116B2 JP 2556116 B2 JP2556116 B2 JP 2556116B2 JP 63280908 A JP63280908 A JP 63280908A JP 28090888 A JP28090888 A JP 28090888A JP 2556116 B2 JP2556116 B2 JP 2556116B2
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- cemented carbide
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- cutting tool
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F2/00—Processes of polymerisation
- C08F2/38—Polymerisation using regulators, e.g. chain terminating agents, e.g. telomerisation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F4/00—Polymerisation catalysts
- C08F4/02—Carriers therefor
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- Chemical Vapour Deposition (AREA)
- Macromonomer-Based Addition Polymer (AREA)
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、特に硬質被覆層がすぐれた耐摩耗性を有
し、長期に亘つてすぐれた切削性能を発揮する表面被覆
炭化タングステン（以下WCで示す）基超硬合金製切削工
具に関するものである。
し、長期に亘つてすぐれた切削性能を発揮する表面被覆
炭化タングステン（以下WCで示す）基超硬合金製切削工
具に関するものである。
従来、例えば特開昭53−89805号公報に記載されるよ
うに、WC基超硬合金基体の表面に、通常の化学蒸着法や
物理蒸着法を用い、周期律表のIV a、V a、およびVI a
族金属の炭化物、窒化物、酸化物、およびほう化物、並
びにこれらの２種以上の固溶体のうちの１種の単層また
は２種以上の複層からなる硬質被覆層を形成してなる表
面被覆WC基超硬合金製切削工具が鋼や鋳鉄などの切削に
用いられることは良く知られるところである。
うに、WC基超硬合金基体の表面に、通常の化学蒸着法や
物理蒸着法を用い、周期律表のIV a、V a、およびVI a
族金属の炭化物、窒化物、酸化物、およびほう化物、並
びにこれらの２種以上の固溶体のうちの１種の単層また
は２種以上の複層からなる硬質被覆層を形成してなる表
面被覆WC基超硬合金製切削工具が鋼や鋳鉄などの切削に
用いられることは良く知られるところである。
一方、近年の切削機械の自動化および省力化の進歩は
めざましく、これに伴つて切削工具にも使用寿命の延命
化が強く要求されているが、上記の従来表面被覆WC基超
硬合金製切削工具は、耐摩耗性が十分でないために、こ
れらの要求を満足させることができないのが現状であ
る。
めざましく、これに伴つて切削工具にも使用寿命の延命
化が強く要求されているが、上記の従来表面被覆WC基超
硬合金製切削工具は、耐摩耗性が十分でないために、こ
れらの要求を満足させることができないのが現状であ
る。
そこで、本発明者等は、上述のような観点から、上記
の従来表面被覆WC基超硬合金製切削工具に着目し、これ
に耐摩耗性の一段の向上をはかるべく研究を行なつた結
果、 通常の化学蒸着法や物理蒸着法にて、通常の条件にて
形成された硬質被覆層は、これの構成層ごとに結晶配向
が１つの方向性（一方向性結晶配向組織）をもつが、硬
質被覆層を炭化チタン（以下TiCで示す）、窒化チタン
（以下TiNで示す）、および炭窒化チタン（以下TiCNで
示す）に特定した上で、これらのうちの１種の単層また
は２種以上の複層からなる硬質被覆層を形成するに際し
て、これらのうちの少なくとも１層を形成条件を変化さ
せながら形成してやると、その結晶配向が形成条件の変
化に応じて多方向性をもつようになり、これに伴つて結
晶粒が著しく微細化し、耐摩耗性が向上するようにな
り、 さらに、上記の特定した硬質被覆層を内側層とし、こ
れの上に外側層として、炭酸化チタン（以下TiCOで示
す）、窒酸化チタン（以下TiNOで示す）、炭窒酸化チタ
ン（以下TiCNOで示す）、ほう窒化タチン（以下TiBNで
示す）、および酸化アルミニウム（以下Al2O3で示す）
のうちの１種の単層または２種以上の複層からなる硬質
被覆層を形成すると、より一層の耐摩耗性の向上をはか
ることができるようになり、実用に際して、すぐれた切
削性能を著しく長期に亘つて発揮し、切削工具の使用寿
命の著しい延命化を可能にするという知見を得たのであ
る。
の従来表面被覆WC基超硬合金製切削工具に着目し、これ
に耐摩耗性の一段の向上をはかるべく研究を行なつた結
果、 通常の化学蒸着法や物理蒸着法にて、通常の条件にて
形成された硬質被覆層は、これの構成層ごとに結晶配向
が１つの方向性（一方向性結晶配向組織）をもつが、硬
質被覆層を炭化チタン（以下TiCで示す）、窒化チタン
（以下TiNで示す）、および炭窒化チタン（以下TiCNで
示す）に特定した上で、これらのうちの１種の単層また
は２種以上の複層からなる硬質被覆層を形成するに際し
て、これらのうちの少なくとも１層を形成条件を変化さ
せながら形成してやると、その結晶配向が形成条件の変
化に応じて多方向性をもつようになり、これに伴つて結
晶粒が著しく微細化し、耐摩耗性が向上するようにな
り、 さらに、上記の特定した硬質被覆層を内側層とし、こ
れの上に外側層として、炭酸化チタン（以下TiCOで示
す）、窒酸化チタン（以下TiNOで示す）、炭窒酸化チタ
ン（以下TiCNOで示す）、ほう窒化タチン（以下TiBNで
示す）、および酸化アルミニウム（以下Al2O3で示す）
のうちの１種の単層または２種以上の複層からなる硬質
被覆層を形成すると、より一層の耐摩耗性の向上をはか
ることができるようになり、実用に際して、すぐれた切
削性能を著しく長期に亘つて発揮し、切削工具の使用寿
命の著しい延命化を可能に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つ
て、 WC基超硬合金基体の表面に、 （ａ） TiC、TiN、およびTiCNのうちの１種の単層また
は２種以上の複層からなる硬質被覆層、 （ｂ） さらに、必要に応じて上記（ａ）の硬質被覆層
を内側層とし、この上に外側層として、TiCO、TiNO、Ti
CNO、TiBN、およびAl2O3のうちの１種の単層または２種
以上の複層からなる硬質被覆層、 を１〜20μｍの平均層厚で形成してなる表面被覆WC基超
硬合金製切削工具にして、かつ、 上記（ａ）の硬質被覆層のうちの少なくとも１層を多
方向性結晶配向組織としてなる耐摩耗性のすぐれた表面
被覆WC基超硬合金製切削工具に特徴を有するものであ
る。
て、 WC基超硬合金基体の表面に、 （ａ） TiC、TiN、およびTiCNのうちの１種の単層また
は２種以上の複層からなる硬質被覆層、 （ｂ） さらに、必要に応じて上記（ａ）の硬質被覆層
を内側層とし、この上に外側層として、TiCO、TiNO、Ti
CNO、TiBN、およびAl2O3のうちの１種の単層または２種
以上の複層からなる硬質被覆層、 を１〜20μｍの平均層厚で形成してなる表面被覆WC基超
硬合金製切削工具にして、かつ、 上記（ａ）の硬質被覆層のうちの少なくとも１層を多
方向性結晶配向組織としてなる耐摩耗性のすぐれた表面
被覆WC基超硬合金製切削工具に特徴を有するものであ
る。
なお、硬質被覆層の平均層厚は、１μｍ未満では所望
の耐摩耗性向上効果が得られず、20μｍを越えると、切
刃に欠損やチツピングが発生し易くなることから、１〜
20μｍに定められている。
の耐摩耗性向上効果が得られず、20μｍを越えると、切
刃に欠損やチツピングが発生し易くなることから、１〜
20μｍに定められている。
また、多方向性結晶配向組織を有する硬質被覆層は、
例えば平均層厚:5μｍのTiC層を通常の化学蒸着法によ
り形成するに際して、形成条件である温度、反応ガス組
成、および圧力のうちの少なくともいずれかの条件を所
定時間経過ごとに（少なくとも２回以上）変化させなが
ら、５μｍの平均層厚になるまで蒸着を行なうことによ
り形成することができる。
例えば平均層厚:5μｍのTiC層を通常の化学蒸着法によ
り形成するに際して、形成条件である温度、反応ガス組
成、および圧力のうちの少なくともいずれかの条件を所
定時間経過ごとに（少なくとも２回以上）変化させなが
ら、５μｍの平均層厚になるまで蒸着を行なうことによ
り形成することができる。
つぎに、この発明の表面被覆WC基超硬合金製切削工具
を実施例により具体的に説明する。
を実施例により具体的に説明する。
まず、通常の化学蒸着装置を用い、所定の条件で所定
組成の単一硬質被覆層を形成し、形成された単一硬質被
覆層をＸ線回折にかけ、１番高いピーク、２番目に高い
ピーク、および３番目に高いピークのそれぞれの結晶面
をチエツクし、さらにTiC層、TiN層、およびTiCN層につ
いては、それぞれ５種の形成条件と結晶配向の関係を調
べ、第１表に示される結果を得た。
組成の単一硬質被覆層を形成し、形成された単一硬質被
覆層をＸ線回折にかけ、１番高いピーク、２番目に高い
ピーク、および３番目に高いピークのそれぞれの結晶面
をチエツクし、さらにTiC層、TiN層、およびTiCN層につ
いては、それぞれ５種の形成条件と結晶配向の関係を調
べ、第１表に示される結果を得た。
つぎに、WC基超硬合金基体として、それぞれ第２表に
示される組成を有し、かつSNMG120408の形状をもつたス
ローアウエイチツプを用意し、この基体の表面に、それ
ぞれ第１表に示される結果にもとづいて、第２表に示さ
れる組成および平均層厚を有する本発明表面被覆WC基超
硬合金製切削チツプ（以下本発明被覆切削チツプとい
う）１〜８および比較表面被覆WC基超硬合金製切削チツ
プ（以下比較被覆切削チツプという）１〜８をそれぞれ
製造した。
示される組成を有し、かつSNMG120408の形状をもつたス
ローアウエイチツプを用意し、この基体の表面に、それ
ぞれ第１表に示される結果にもとづいて、第２表に示さ
れる組成および平均層厚を有する本発明表面被覆WC基超
硬合金製切削チツプ（以下本発明被覆切削チツプとい
う）１〜８および比較表面被覆WC基超硬合金製切削チツ
プ（以下比較被覆切削チツプという）１〜８をそれぞれ
製造した。
なお、本発明被覆切削チツプ１〜８は、構成層のうち
の少なくともいずれかの層、すなわち本発明被覆切削チ
ツプ１、２、および３では第１層、同４では第１および
２層、同５では第１および３層、同６では第２層、同７
では第３層、そして同８では第１、２、および３層がそ
れぞれ多方向性 結晶配向組織をもつものであり、これに対して比較被覆
切削チツプ１〜８は、構成層のいずれもが個々に一方向
性結晶配向組織をもつものである。
の少なくともいずれかの層、すなわち本発明被覆切削チ
ツプ１、２、および３では第１層、同４では第１および
２層、同５では第１および３層、同６では第２層、同７
では第３層、そして同８では第１、２、および３層がそ
れぞれ多方向性 結晶配向組織をもつものであり、これに対して比較被覆
切削チツプ１〜８は、構成層のいずれもが個々に一方向
性結晶配向組織をもつものである。
つぎに、この結果得られた各種の被覆切削チツプにつ
いて、 被削材:SNCM439（硬さ:HB350）の丸棒、 切削速度:120m/min、 送り:0.3mm/rev.、 切込み:3mm、 の条件で鋼の乾式連続切削試験を行ない、切刃の逃げ面
摩耗幅が0.3mmに至るまでの切削時間を測定した。この
測定結果を第２表に示した。
いて、 被削材:SNCM439（硬さ:HB350）の丸棒、 切削速度:120m/min、 送り:0.3mm/rev.、 切込み:3mm、 の条件で鋼の乾式連続切削試験を行ない、切刃の逃げ面
摩耗幅が0.3mmに至るまでの切削時間を測定した。この
測定結果を第２表に示した。
第２表に示される結果から、本発明被覆切削チツプ１
〜８は、いずれも硬質被覆層の構成層であるTiC、TiN、
およびTiCNのうちの少なくとも１層が多方向性結晶配向
組織をもつことによつて、硬質被覆層の構成層のいずれ
もが一方向性結晶配向を有する比較被覆切削チツプ１〜
８に比して一段とすぐれた対摩耗性を示し、相対的にき
わめて長い切削時間を示すことが明らかである。
〜８は、いずれも硬質被覆層の構成層であるTiC、TiN、
およびTiCNのうちの少なくとも１層が多方向性結晶配向
組織をもつことによつて、硬質被覆層の構成層のいずれ
もが一方向性結晶配向を有する比較被覆切削チツプ１〜
８に比して一段とすぐれた対摩耗性を示し、相対的にき
わめて長い切削時間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WC基超硬合金製切
削工具は、すぐれた対摩耗性を有し、長期に亘つてすぐ
れた切削性能を発揮するものであり、またかかる使用寿
命の延命化によつて切削機械の自動化および省力化にも
十分対応することができるなど工業上有用な効果をもた
らすものである。
削工具は、すぐれた対摩耗性を有し、長期に亘つてすぐ
れた切削性能を発揮するものであり、またかかる使用寿
命の延命化によつて切削機械の自動化および省力化にも
十分対応することができるなど工業上有用な効果をもた
らすものである。
Claims (2)
- 【請求項１】炭化タングステン基超硬合金基体の表面
に、炭化チタン、窒化チタン、および炭窒化チタンのう
ちの１種の単層または２種以上の複層からなる硬質被覆
層を１〜20μｍの平均層厚で形成してなる表面被覆炭化
タングステン基超硬合金製切削工具にして、かつ、 上記硬質被覆層のうちの少なくとも１層を多方向性結晶
配向組織としたことを特徴とする耐摩耗性のすぐれた表
面被覆炭化タングステン基超硬合金製切削工具。 - 【請求項２】炭化タングステン基超硬合金基体の表面
に、炭化チタン、窒化チタン、および炭窒化チタンのう
ちの１種の単層または２種以上の複層からなる内側層
と、炭酸化チタン、窒酸化チタン、炭窒酸化チタン、ほ
う窒化チタン、および酸化アルミニウムのうちの１種の
単層または２種以上の複層からなる外側層で構成された
硬質被覆層を１〜20μｍの平均層厚で形成してなる表面
被覆炭化タングステン基超硬合金製切削工具にして、か
つ、 上記硬質被覆層における内側層のうちの少なくとも１層
を多方向性結晶配向組織としたことを特徴とする耐摩耗
性のすぐれた表面被覆炭化タングステン基超硬合金製切
削工具。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63280908A JP2556116B2 (ja) | 1988-11-07 | 1988-11-07 | 耐摩耗性のすぐれた表面被覆炭化タングステン基超硬合金製切削工具 |
| KR1019890016078A KR910009855A (ko) | 1988-11-07 | 1989-11-07 | 중합할수 있는 화합물의 제조방법 |
| CA002002420A CA2002420A1 (en) | 1988-11-07 | 1989-11-07 | Process for preparing a polymerizable compound |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63280908A JP2556116B2 (ja) | 1988-11-07 | 1988-11-07 | 耐摩耗性のすぐれた表面被覆炭化タングステン基超硬合金製切削工具 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02131802A JPH02131802A (ja) | 1990-05-21 |
| JP2556116B2 true JP2556116B2 (ja) | 1996-11-20 |
Family
ID=17631620
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63280908A Expired - Fee Related JP2556116B2 (ja) | 1988-11-07 | 1988-11-07 | 耐摩耗性のすぐれた表面被覆炭化タングステン基超硬合金製切削工具 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2556116B2 (ja) |
| KR (1) | KR910009855A (ja) |
| CA (1) | CA2002420A1 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2927182B2 (ja) * | 1994-05-31 | 1999-07-28 | 三菱マテリアル株式会社 | 硬質被覆層がすぐれた層間密着性を有する表面被覆炭化タングステン基超硬合金製切削工具 |
| JP3985876B2 (ja) * | 1997-02-04 | 2007-10-03 | 日立ツール株式会社 | 多層被覆超硬合金 |
| JP3971479B2 (ja) * | 1997-02-04 | 2007-09-05 | 日立ツール株式会社 | 多層被覆超硬合金 |
-
1988
- 1988-11-07 JP JP63280908A patent/JP2556116B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1989
- 1989-11-07 KR KR1019890016078A patent/KR910009855A/ko not_active Application Discontinuation
- 1989-11-07 CA CA002002420A patent/CA2002420A1/en not_active Abandoned
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR910009855A (ko) | 1991-06-28 |
| CA2002420A1 (en) | 1990-05-07 |
| JPH02131802A (ja) | 1990-05-21 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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