JP3255041B2 - 耐欠損性のすぐれた表面被覆サーメット製切削工具 - Google Patents
耐欠損性のすぐれた表面被覆サーメット製切削工具Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、硬質被覆層を構
成する酸化アルミニウム（以下、Ａｌ2 Ｏ3 で示す）層
の改良に係り、これを厚膜化してもその層厚が均一化
し、かつすぐれた層間密着性を有し、したがって例えば
鋼や鋳鉄などの連続切削は勿論のこと、特に断続切削に
用いた場合にも切刃に欠けやチッピング（微小欠け）な
どの欠損の発生なく、長期に亘ってすぐれた切削性能を
発揮する表面被覆サーメット製切削工具（以下、被覆サ
ーメット工具という）に関するものである。
成する酸化アルミニウム（以下、Ａｌ2 Ｏ3 で示す）層
の改良に係り、これを厚膜化してもその層厚が均一化
し、かつすぐれた層間密着性を有し、したがって例えば
鋼や鋳鉄などの連続切削は勿論のこと、特に断続切削に
用いた場合にも切刃に欠けやチッピング（微小欠け）な
どの欠損の発生なく、長期に亘ってすぐれた切削性能を
発揮する表面被覆サーメット製切削工具（以下、被覆サ
ーメット工具という）に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、炭窒化チタン基サーメット基体
（以下、サーメット基体と云う）の表面に、Ｔｉの炭化
物（以下、ＴｉＣで示す）層、窒化物（以下、同じくＴ
ｉＮで示す）層、炭窒化物（以下、ＴｉＣＮで示す）
層、酸化物（以下、ＴｉＯ2 で示す）層、炭酸化物（以
下、ＴｉＣＯで示す）層、窒酸化物（以下、ＴｉＮＯで
示す）層、および炭窒酸化物（以下、ＴｉＣＮＯで示
す）層からなるＴｉ化合物層のうちの１種または２種以
上と、Ａｌ2 Ｏ3 層、で構成された硬質被覆層を３〜２
０μｍの平均層厚で化学蒸着および／または物理蒸着し
てなる被覆サーメット工具が知られている。また、特に
上記被覆サーメット工具の硬質被覆層を構成するＡｌ2
Ｏ3 層が、反応ガスとして、容量％で 三塩化アルミニウム（以下、ＡｌＣｌ3 で示す）：１〜
２０％、 二酸化炭素（以下、ＣＯ2 で示す）：０．５〜３０％、 ［必要に応じて一酸化炭素（ＣＯ）または塩化水素（Ｈ
Ｃｌ）：１〜３０％］、 水素：残り、 からなる組成を有する水素系反応ガスを用い、 反応温度：９５０〜１１００℃、 雰囲気圧力：２０〜２００ｔｏｒｒ、 の条件で形成されることも知られている。
（以下、サーメット基体と云う）の表面に、Ｔｉの炭化
物（以下、ＴｉＣで示す）層、窒化物（以下、同じくＴ
ｉＮで示す）層、炭窒化物（以下、ＴｉＣＮで示す）
層、酸化物（以下、ＴｉＯ2 で示す）層、炭酸化物（以
下、ＴｉＣＯで示す）層、窒酸化物（以下、ＴｉＮＯで
示す）層、および炭窒酸化物（以下、ＴｉＣＮＯで示
す）層からなるＴｉ化合物層のうちの１種または２種以
上と、Ａｌ2 Ｏ3 層、で構成された硬質被覆層を３〜２
０μｍの平均層厚で化学蒸着および／または物理蒸着し
てなる被覆サーメット工具が知られている。また、特に
上記被覆サーメット工具の硬質被覆層を構成するＡｌ2
Ｏ3 層が、反応ガスとして、容量％で 三塩化アルミニウム（以下、ＡｌＣｌ3 で示す）：１〜
２０％、 二酸化炭素（以下、ＣＯ2 で示す）：０．５〜３０％、 ［必要に応じて一酸化炭素（ＣＯ）または塩化水素（Ｈ
Ｃｌ）：１〜３０％］、 水素：残り、 からなる組成を有する水素系反応ガスを用い、 反応温度：９５０〜１１００℃、 雰囲気圧力：２０〜２００ｔｏｒｒ、 の条件で形成されることも知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】一方、近年の切削加工
のＦＡ化はめざましく、かつ省力化に対する要求も強
く、これに伴い、被覆サーメット工具には使用寿命のさ
らなる延命化が求められ、これに対応する手段として、
これを構成する硬質被覆層のうち、特に耐酸化性と熱的
安定性にすぐれ、さらに高硬度を有するＡｌ2 Ｏ3 層の
厚膜化が広く検討されているが、前記Ａｌ2 Ｏ3 層は、
これを厚くすると、上記の従来Ａｌ2 Ｏ3 層形成手段で
は層厚が局部的に不均一になり、切刃の逃げ面、すくい
面、および前記逃げ面とすくい面の交わるエッジ部の間
には層厚に著しいバラツキが発生するようになり、さら
に硬質被覆層を構成する他のＴｉ化合物層との層間密着
性が十分でないことと相まって、これを、例えば鋼や鋳
鉄などの断続切削に用いた場合に切刃に欠けやチッピン
グなどの欠損が発生し易く、これが原因で比較的短時間
で使用寿命に至るのが現状である。
のＦＡ化はめざましく、かつ省力化に対する要求も強
く、これに伴い、被覆サーメット工具には使用寿命のさ
らなる延命化が求められ、これに対応する手段として、
これを構成する硬質被覆層のうち、特に耐酸化性と熱的
安定性にすぐれ、さらに高硬度を有するＡｌ2 Ｏ3 層の
厚膜化が広く検討されているが、前記Ａｌ2 Ｏ3 層は、
これを厚くすると、上記の従来Ａｌ2 Ｏ3 層形成手段で
は層厚が局部的に不均一になり、切刃の逃げ面、すくい
面、および前記逃げ面とすくい面の交わるエッジ部の間
には層厚に著しいバラツキが発生するようになり、さら
に硬質被覆層を構成する他のＴｉ化合物層との層間密着
性が十分でないことと相まって、これを、例えば鋼や鋳
鉄などの断続切削に用いた場合に切刃に欠けやチッピン
グなどの欠損が発生し易く、これが原因で比較的短時間
で使用寿命に至るのが現状である。
【０００４】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明者等は、
上述のような観点から、被覆サーメット工具の硬質被覆
層を構成するＡｌ2 Ｏ3 層に着目し、厚膜化した場合の
層厚の局部的バラツキの減少と、他の構成層であるＴｉ
化合物層に対する層間密着性の向上を図るべく研究を行
った結果、化学蒸着法にて、反応ガスとして、容量％
で、 ＡｌＣｌ3 ：１〜１０％、 水素（以下、Ｈ2 で示す）：１〜５％、 窒素酸化物（以下、ＮＯで示す）：１６〜３０％、 四塩化チタン（以下、ＴｉＣｌ4 で示す）：０．０５〜
０．７％、 Ａｒ：残り、 からなる組成を有するＡｒ系反応ガスを用い、反応温度
および雰囲気圧力は以下の条件、すなわち、 反応温度：７００〜９００℃、 雰囲気圧力：２０〜２００ｔｏｒｒ、 の条件で層形成を行うと、形成された層は非晶質組織を
もつようになると共に、従来の硬質被覆層のＡｌ2 Ｏ3
層を構成するＡｌ2 Ｏ3 がＴｉ、Ｃｌ、およびＮを含有
した組成、すなわち主体がＡｌと酸素（Ｏ）からなり、
これにＴｉ、Ｃｌ、およびＮが含有した組成をもつよう
になり、このうちのＴｉおよびＣｌの含有割合を、主に
上記Ａｒガス系反応ガスの組成および反応雰囲気を調整
することにより、重量％（質量％）で［以下、％は重量
％（質量％）を示す］、Ｔｉ：１〜１５％およびＣｌ：
０．００５〜０．１％となるようにすると、この結果の
ＴｉおよびＣｌを含有するＡｌ−Ｏ系非晶質層は、これ
を厚膜化しても、その層厚に局部的バラツキが著しく少
なくなり、切刃の逃げ面、すくい面、および前記逃げ面
とすくい面の交わるエッジ部の層厚が相互に均一化する
ようになり、加えてＮの含有割合を同じく０．００１〜
０．１％となるように調整すると、Ｔｉとの共存で硬質
被覆層を構成するＴｉ化合物層との層間密着性が著しく
向上し、したがって、このＡｌ−Ｏ系非晶質層と前記Ｔ
ｉ化合物層とで構成された硬質被覆層を超硬基体表面に
形成してなる被覆サーメット工具は、前記Ａｌ−Ｏ系非
晶質層がＡｌ2 Ｏ3 層と同等の性質を有するので、すぐ
れた耐酸化性と熱的安定性、および高硬度を具備するよ
うになることと相まって、例えば鋼や鋳鉄などの連続切
削は勿論のこと、断続切削に用いた場合にも切刃に欠け
やチッピングなどの欠損の発生なく、長期に亘ってすぐ
れた切削性能を示すという研究結果を得たのである。
上述のような観点から、被覆サーメット工具の硬質被覆
層を構成するＡｌ2 Ｏ3 層に着目し、厚膜化した場合の
層厚の局部的バラツキの減少と、他の構成層であるＴｉ
化合物層に対する層間密着性の向上を図るべく研究を行
った結果、化学蒸着法にて、反応ガスとして、容量％
で、 ＡｌＣｌ3 ：１〜１０％、 水素（以下、Ｈ2 で示す）：１〜５％、 窒素酸化物（以下、ＮＯで示す）：１６〜３０％、 四塩化チタン（以下、ＴｉＣｌ4 で示す）：０．０５〜
０．７％、 Ａｒ：残り、 からなる組成を有するＡｒ系反応ガスを用い、反応温度
および雰囲気圧力は以下の条件、すなわち、 反応温度：７００〜９００℃、 雰囲気圧力：２０〜２００ｔｏｒｒ、 の条件で層形成を行うと、形成された層は非晶質組織を
もつようになると共に、従来の硬質被覆層のＡｌ2 Ｏ3
層を構成するＡｌ2 Ｏ3 がＴｉ、Ｃｌ、およびＮを含有
した組成、すなわち主体がＡｌと酸素（Ｏ）からなり、
これにＴｉ、Ｃｌ、およびＮが含有した組成をもつよう
になり、このうちのＴｉおよびＣｌの含有割合を、主に
上記Ａｒガス系反応ガスの組成および反応雰囲気を調整
することにより、重量％（質量％）で［以下、％は重量
％（質量％）を示す］、Ｔｉ：１〜１５％およびＣｌ：
０．００５〜０．１％となるようにすると、この結果の
ＴｉおよびＣｌを含有するＡｌ−Ｏ系非晶質層は、これ
を厚膜化しても、その層厚に局部的バラツキが著しく少
なくなり、切刃の逃げ面、すくい面、および前記逃げ面
とすくい面の交わるエッジ部の層厚が相互に均一化する
ようになり、加えてＮの含有割合を同じく０．００１〜
０．１％となるように調整すると、Ｔｉとの共存で硬質
被覆層を構成するＴｉ化合物層との層間密着性が著しく
向上し、したがって、このＡｌ−Ｏ系非晶質層と前記Ｔ
ｉ化合物層とで構成された硬質被覆層を超硬基体表面に
形成してなる被覆サーメット工具は、前記Ａｌ−Ｏ系非
晶質層がＡｌ2 Ｏ3 層と同等の性質を有するので、すぐ
れた耐酸化性と熱的安定性、および高硬度を具備するよ
うになることと相まって、例えば鋼や鋳鉄などの連続切
削は勿論のこと、断続切削に用いた場合にも切刃に欠け
やチッピングなどの欠損の発生なく、長期に亘ってすぐ
れた切削性能を示すという研究結果を得たのである。
【０００５】この発明は、上記の研究結果に基づいてな
されたものであって、サーメット基体の表面に、化学蒸
着または物理蒸着形成された、ＴｉＣ層、ＴｉＮ層、Ｔ
ｉＣＮ層、ＴｉＯ2 層、ＴｉＣＯ層、ＴｉＮＯ層、およ
びＴｉＣＮＯ層からなるＴｉ化合物層のうちの１種また
は２種以上と、容量％で、ＡｌＣｌ3 ：１〜１０％、Ｈ
2 ：１〜５％、ＮＯ：１６〜３０％、ＴｉＣｌ4 ：０．
０５〜０．７％、Ａｒ：残り、からなる組成を有するＡ
ｒ系反応ガスを用いて化学蒸着形成され、Ａｌ2 Ｏ3
に、Ｔｉ：１〜１５％、Ｃｌ：０．００５〜０．１％、
Ｎ：０．００１〜０．１％、を含有させると共に、これ
を非晶質組織としてなるＡｌ−Ｏ系非晶質層、で構成さ
れた硬質被覆層を３〜２０μｍの平均層厚で形成してな
る、耐欠損性のすぐれた被覆サーメット工具に特徴を有
するものである。
されたものであって、サーメット基体の表面に、化学蒸
着または物理蒸着形成された、ＴｉＣ層、ＴｉＮ層、Ｔ
ｉＣＮ層、ＴｉＯ2 層、ＴｉＣＯ層、ＴｉＮＯ層、およ
びＴｉＣＮＯ層からなるＴｉ化合物層のうちの１種また
は２種以上と、容量％で、ＡｌＣｌ3 ：１〜１０％、Ｈ
2 ：１〜５％、ＮＯ：１６〜３０％、ＴｉＣｌ4 ：０．
０５〜０．７％、Ａｒ：残り、からなる組成を有するＡ
ｒ系反応ガスを用いて化学蒸着形成され、Ａｌ2 Ｏ3
に、Ｔｉ：１〜１５％、Ｃｌ：０．００５〜０．１％、
Ｎ：０．００１〜０．１％、を含有させると共に、これ
を非晶質組織としてなるＡｌ−Ｏ系非晶質層、で構成さ
れた硬質被覆層を３〜２０μｍの平均層厚で形成してな
る、耐欠損性のすぐれた被覆サーメット工具に特徴を有
するものである。
【０００６】なお、この発明の被覆サーメット工具の硬
質被覆層を構成するＡｌ−Ｏ系非晶質層におけるＴｉお
よびＣｌは、上記の通り、これら両成分が共存して層厚
の均一化に作用するものであり、したがって、これら両
成分のうちのＴｉの含有量が１％未満でも、またＣｌの
含有量が０．００５％未満でも前記作用に所望の効果が
得られず、一方これら両成分のうちのいずれかの含有量
でもＴｉ：１５％およびＣｌ：０．１％を越えると、Ａ
ｌ2 Ｏ3 層と同等の特性を有するＡｌ−Ｏ系非晶質層の
もつ特性が損なわれるようになるものであり、これらの
結果から、その含有量を、それぞれＴｉ：１〜１５％、
Ｃｌ：０．００５〜０．１％と定めた。また、同じくＮ
成分には、上記の通りＡｌ−Ｏ系非晶質層の上記Ｔｉ化
合物層に対する層間密着性をＴｉとの共存下で向上させ
る作用があり、したがってその含有量が０．００１％未
満では、所望の層間密着性向上効果が得られず、一方そ
の含有量が０．１％を越えるとＡｌ−Ｏ系非晶質層のも
つ特性が損なわれるようになることから、その含有量を
０．００１〜０．１％と定めた。さらに、硬質被覆層の
平均層厚を３〜２０μｍとしたのは、その層厚が３μｍ
では所望のすぐれた耐摩耗性を確保することができず、
一方その層厚が２０μｍを越えると、耐欠損性が低下す
るようになるという理由からである。
質被覆層を構成するＡｌ−Ｏ系非晶質層におけるＴｉお
よびＣｌは、上記の通り、これら両成分が共存して層厚
の均一化に作用するものであり、したがって、これら両
成分のうちのＴｉの含有量が１％未満でも、またＣｌの
含有量が０．００５％未満でも前記作用に所望の効果が
得られず、一方これら両成分のうちのいずれかの含有量
でもＴｉ：１５％およびＣｌ：０．１％を越えると、Ａ
ｌ2 Ｏ3 層と同等の特性を有するＡｌ−Ｏ系非晶質層の
もつ特性が損なわれるようになるものであり、これらの
結果から、その含有量を、それぞれＴｉ：１〜１５％、
Ｃｌ：０．００５〜０．１％と定めた。また、同じくＮ
成分には、上記の通りＡｌ−Ｏ系非晶質層の上記Ｔｉ化
合物層に対する層間密着性をＴｉとの共存下で向上させ
る作用があり、したがってその含有量が０．００１％未
満では、所望の層間密着性向上効果が得られず、一方そ
の含有量が０．１％を越えるとＡｌ−Ｏ系非晶質層のも
つ特性が損なわれるようになることから、その含有量を
０．００１〜０．１％と定めた。さらに、硬質被覆層の
平均層厚を３〜２０μｍとしたのは、その層厚が３μｍ
では所望のすぐれた耐摩耗性を確保することができず、
一方その層厚が２０μｍを越えると、耐欠損性が低下す
るようになるという理由からである。
【０００７】
【発明の実施の形態】つぎに、この発明の被覆サーメッ
ト工具を実施例により具体的に説明する。原料粉末とし
て、平均粒径：１．３μｍの（Ｔｉ0.6 Ｗ0.3 Ｍ
ｏ0.1 ）ＣＮ粉末、同１．５μｍのＴｉＣＮ粉末，同
１．５μｍのＴａＣ粉末、同１．５μｍのＮｂＣ粉末、
同１．５μｍのＭｏ2 Ｃ粉末、同２．０μｍのＮｉ粉
末、および同１．１μｍのＣｏ粉末を用意し、これら原
料粉末を表１に示される配合組成に配合し、ボールミル
で７２時間湿式混合し、乾燥した後、ＩＳＯ・ＣＮＭＧ
１２０４０８に定める形状の圧粉体にプレス成形し、こ
の圧粉体を同じく表１に示される条件で真空焼結するこ
とによりサーメット基体Ａ，Ｂをそれぞれ製造した。な
お、表１には、上記サーメット基体Ａ，Ｂの内部硬さ
（ロックウエル硬さＡスケール）をそれぞれ示した。
ト工具を実施例により具体的に説明する。原料粉末とし
て、平均粒径：１．３μｍの（Ｔｉ0.6 Ｗ0.3 Ｍ
ｏ0.1 ）ＣＮ粉末、同１．５μｍのＴｉＣＮ粉末，同
１．５μｍのＴａＣ粉末、同１．５μｍのＮｂＣ粉末、
同１．５μｍのＭｏ2 Ｃ粉末、同２．０μｍのＮｉ粉
末、および同１．１μｍのＣｏ粉末を用意し、これら原
料粉末を表１に示される配合組成に配合し、ボールミル
で７２時間湿式混合し、乾燥した後、ＩＳＯ・ＣＮＭＧ
１２０４０８に定める形状の圧粉体にプレス成形し、こ
の圧粉体を同じく表１に示される条件で真空焼結するこ
とによりサーメット基体Ａ，Ｂをそれぞれ製造した。な
お、表１には、上記サーメット基体Ａ，Ｂの内部硬さ
（ロックウエル硬さＡスケール）をそれぞれ示した。
【０００８】ついで、これらのサーメット基体Ａ，Ｂの
表面に、ホーニングを施した状態で、通常の化学蒸着装
置を用い、表２（表中のｌ−ＴｉＣＮは特開平６−８０
１０号公報に記載される縦長成長結晶組織をもつもので
ある）および表３に示される条件にて、表４に示される
組成および目標層厚（切刃の逃げ面での層厚）の硬質被
覆層を形成することにより本発明被覆サーメット工具
１，２および従来被覆サーメット工具１，２をそれぞれ
製造した。この結果得られた各種の被覆サーメット工具
の硬質被覆層を構成するＡｌ−Ｏ系非晶質層およびＡｌ
2 Ｏ3 層（これらの層の同定は、それぞれのサーメット
工具における切刃の逃げ面のＸ線回析パターンを観察し
て行った）について、切刃の逃げ面とすくい面の交わる
エッジ部の最大層厚を測定し、さらに前記エッジ部から
それぞれ１mm内側の箇所の逃げ面とすくい面における層
厚を測定した。この測定結果を表５に示した。なお、硬
質被覆層を構成するＡｌ−Ｏ系非晶質層およびＡｌ2 Ｏ
3 層以外のＴｉ化合物層の層厚には、いずれも局部的バ
ラツキがほとんどなく、目標層厚とほぼ同じ値を示すも
のであった。
表面に、ホーニングを施した状態で、通常の化学蒸着装
置を用い、表２（表中のｌ−ＴｉＣＮは特開平６−８０
１０号公報に記載される縦長成長結晶組織をもつもので
ある）および表３に示される条件にて、表４に示される
組成および目標層厚（切刃の逃げ面での層厚）の硬質被
覆層を形成することにより本発明被覆サーメット工具
１，２および従来被覆サーメット工具１，２をそれぞれ
製造した。この結果得られた各種の被覆サーメット工具
の硬質被覆層を構成するＡｌ−Ｏ系非晶質層およびＡｌ
2 Ｏ3 層（これらの層の同定は、それぞれのサーメット
工具における切刃の逃げ面のＸ線回析パターンを観察し
て行った）について、切刃の逃げ面とすくい面の交わる
エッジ部の最大層厚を測定し、さらに前記エッジ部から
それぞれ１mm内側の箇所の逃げ面とすくい面における層
厚を測定した。この測定結果を表５に示した。なお、硬
質被覆層を構成するＡｌ−Ｏ系非晶質層およびＡｌ2 Ｏ
3 層以外のＴｉ化合物層の層厚には、いずれも局部的バ
ラツキがほとんどなく、目標層厚とほぼ同じ値を示すも
のであった。
【０００９】さらに、切刃の耐欠損性を評価する目的
で、上記本発明被覆サーメット工具１，２および従来被
覆サーメット工具１，２について、 被削材：ＪＩＳ・Ｓ２５Ｃの丸棒、 切削速度：３５０ｍ／ｍｉｎ．、 切込み：１ｍｍ．、 送り：０．２５ｍｍ／ｒｅｖ．、 切削時間：２０分、 の条件での炭素鋼の乾式連続切削試験、並びに、 被削材：ＪＩＳ・Ｓ２５Ｃの長さ方向等間隔４本縦溝入
り丸棒、 切削速度：２５０ｍ／ｍｉｎ．、 切込み：１ｍｍ．、 送り：０．２ｍｍ／ｒｅｖ．、 切削時間：１５分、 の条件での炭素鋼の乾式断続切削試験を行い、いずれの
切削試験でも切刃の逃げ面摩耗幅を測定した。これらの
測定結果を表５に示した。
で、上記本発明被覆サーメット工具１，２および従来被
覆サーメット工具１，２について、 被削材：ＪＩＳ・Ｓ２５Ｃの丸棒、 切削速度：３５０ｍ／ｍｉｎ．、 切込み：１ｍｍ．、 送り：０．２５ｍｍ／ｒｅｖ．、 切削時間：２０分、 の条件での炭素鋼の乾式連続切削試験、並びに、 被削材：ＪＩＳ・Ｓ２５Ｃの長さ方向等間隔４本縦溝入
り丸棒、 切削速度：２５０ｍ／ｍｉｎ．、 切込み：１ｍｍ．、 送り：０．２ｍｍ／ｒｅｖ．、 切削時間：１５分、 の条件での炭素鋼の乾式断続切削試験を行い、いずれの
切削試験でも切刃の逃げ面摩耗幅を測定した。これらの
測定結果を表５に示した。
【００１０】
【表１】
【００１１】
【表２】
【００１２】
【表３】
【００１３】
【表４】
【００１４】
【表５】
【００１５】
【発明の効果】表５に示される結果から、硬質被覆層と
して、Ａｒガス系反応ガスを用いて、Ｔｉ、Ｃｌ、およ
びＮを含有するＡｌ−Ｏ系非晶質層を形成してなる本発
明被覆サーメット工具１，２は、前記Ａｌ−Ｏ系非晶質
層の層厚に、これを厚膜化しても局部的バラツキがきわ
めて少なく、切刃の逃げ面、すくい面、および逃げ面と
すくい面の交わるエッジ部の層厚が均一化しているのに
対して、硬質被覆層として水素系反応ガスを用いてＡｌ
2 Ｏ3 層を形成してなる従来被覆サーメット工具１，２
においては、逃げ面、すくい面、およびエッジ部におけ
る層厚のバラツキが著しく、この結果として本発明被覆
サーメット工具１，２は、前記Ａｌ−Ｏ系非晶質層が硬
質被覆層を構成するＴｉ化合物層に対してすぐれた密着
性を示すと共に、Ａｌ2 Ｏ3 層と同等のすぐれた耐酸化
性と熱的安定性、および高硬度を有することと相まっ
て、鋼の連続切削ですぐれた耐摩耗性を示すほか、特に
断続切削で、従来被覆サーメット工具１，２に比して一
段とすぐれた耐欠損性を示すことが明らかである。上述
のように、この発明の被覆サーメット工具は、これの硬
質被覆層を構成するＡｌ−Ｏ系非晶質層に、これを厚膜
化しても、局部的バラツキがきわめて少なく、かつＴｉ
化合物層に対する層間密着性にもすぐれていることか
ら、前記Ａｌ−Ｏ系非晶質層がＡｌ2 Ｏ3 層と同等の性
質を有することと相まって、例えば鋼や鋳鉄などの連続
切削は勿論のこと、特に断続切削においてすぐれた耐欠
損性を示し、長期に亘ってすぐれた切削性能を発揮する
ので、切削加工のＦＡ化および省力化に満足に対応する
ことができるものである。
して、Ａｒガス系反応ガスを用いて、Ｔｉ、Ｃｌ、およ
びＮを含有するＡｌ−Ｏ系非晶質層を形成してなる本発
明被覆サーメット工具１，２は、前記Ａｌ−Ｏ系非晶質
層の層厚に、これを厚膜化しても局部的バラツキがきわ
めて少なく、切刃の逃げ面、すくい面、および逃げ面と
すくい面の交わるエッジ部の層厚が均一化しているのに
対して、硬質被覆層として水素系反応ガスを用いてＡｌ
2 Ｏ3 層を形成してなる従来被覆サーメット工具１，２
においては、逃げ面、すくい面、およびエッジ部におけ
る層厚のバラツキが著しく、この結果として本発明被覆
サーメット工具１，２は、前記Ａｌ−Ｏ系非晶質層が硬
質被覆層を構成するＴｉ化合物層に対してすぐれた密着
性を示すと共に、Ａｌ2 Ｏ3 層と同等のすぐれた耐酸化
性と熱的安定性、および高硬度を有することと相まっ
て、鋼の連続切削ですぐれた耐摩耗性を示すほか、特に
断続切削で、従来被覆サーメット工具１，２に比して一
段とすぐれた耐欠損性を示すことが明らかである。上述
のように、この発明の被覆サーメット工具は、これの硬
質被覆層を構成するＡｌ−Ｏ系非晶質層に、これを厚膜
化しても、局部的バラツキがきわめて少なく、かつＴｉ
化合物層に対する層間密着性にもすぐれていることか
ら、前記Ａｌ−Ｏ系非晶質層がＡｌ2 Ｏ3 層と同等の性
質を有することと相まって、例えば鋼や鋳鉄などの連続
切削は勿論のこと、特に断続切削においてすぐれた耐欠
損性を示し、長期に亘ってすぐれた切削性能を発揮する
ので、切削加工のＦＡ化および省力化に満足に対応する
ことができるものである。
フロントページの続き (72)発明者 植田 稔晃 茨城県結城郡石下町大字古間木1511番地 三菱マテリアル株式会社 筑波製作所 内 (72)発明者 ▲功▼刀 斉 茨城県結城郡石下町大字古間木1511番地 三菱マテリアル株式会社 筑波製作所 内 (72)発明者 濱口 雄樹 茨城県結城郡石下町大字古間木1511番地 三菱マテリアル株式会社 筑波製作所 内 (56)参考文献 特開 昭52−96912（ＪＰ，Ａ) ＩＮＴＥＲＮＡＴＩＯＮＡＬ ＪＯＲ ＮＡＬ ＯＦ Ｒｅｆｒａｃｔｒｙ＆Ｈ ａｒｄＭｅｔａｌｓ，英国，ＶＯＬ５ ［４］，ｐ222−228 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B23B 27/14 B23P 15/28 C23C 16/30 - 16/40 C23C 14/08
Claims (1)
- 【請求項１】 炭窒化チタン基サーメット基体の表面
に、 化学蒸着または物理蒸着形成された、Ｔｉの炭化物層、
窒化物層、炭窒化物層、酸化物層、炭酸化物層、窒酸化
物層、および炭窒酸化物層からなるＴｉ化合物層のうち
の１種または２種以上と、 容量％で、三塩化アルミニウム：１〜１０％、水素：１
〜５％、窒素酸化物：１６〜３０％、四塩化チタン：
０．０５〜０．７％、Ａｒ：残り、からなる組成を有す
るＡｒ系反応ガスを用いて化学蒸着形成され、酸化アル
ミニウムに、重量％（質量％）で、 Ｔｉ：１〜１５％、 Ｃｌ：０．００５〜０．１％、 Ｎ：０．００１〜０．１％、 を含有させると共に、これを非晶質組織としてなるＡｌ
−Ｏ系非晶質層、 で構成された硬質被覆層を３〜２０μｍの平均層厚で形
成してなる、耐欠損性のすぐれた表面被覆サーメット製
切削工具。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26180796A JP3255041B2 (ja) | 1996-10-02 | 1996-10-02 | 耐欠損性のすぐれた表面被覆サーメット製切削工具 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26180796A JP3255041B2 (ja) | 1996-10-02 | 1996-10-02 | 耐欠損性のすぐれた表面被覆サーメット製切削工具 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10109205A JPH10109205A (ja) | 1998-04-28 |
| JP3255041B2 true JP3255041B2 (ja) | 2002-02-12 |
Family
ID=17366994
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26180796A Expired - Fee Related JP3255041B2 (ja) | 1996-10-02 | 1996-10-02 | 耐欠損性のすぐれた表面被覆サーメット製切削工具 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3255041B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5831704B2 (ja) * | 2012-03-06 | 2015-12-09 | 三菱マテリアル株式会社 | 硬質被覆層がすぐれた耐チッピング性、耐欠損性を備える表面被覆切削工具 |
-
1996
- 1996-10-02 JP JP26180796A patent/JP3255041B2/ja not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ＩＮＴＥＲＮＡＴＩＯＮＡＬ ＪＯＲＮＡＬ ＯＦ Ｒｅｆｒａｃｔｒｙ＆ＨａｒｄＭｅｔａｌｓ，英国，ＶＯＬ５［４］，ｐ２２２−２２８ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10109205A (ja) | 1998-04-28 |
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Legal Events
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