JP5858363B2 - 切削工具用の基材およびそれを含む表面被覆切削工具 - Google Patents
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Description
<切削工具用の基材>
本発明の切削工具用の基材は、超硬合金で構成され、かつすくい面と逃げ面とを含み、該すくい面上の任意の法線と該逃げ面上の任意の法線とを含む平面で該基材を切断した断面における、該すくい面と該逃げ面とが交差する稜から該すくい面側および該逃げ面側にそれぞれ100μm離れた地点までの領域である刃先稜線近傍領域において、該基材の表面から内部方向に向かって深さ0.5μmまでの第1領域は、欠陥密度が0.05個/μm未満であり、該基材の表面から内部方向に向かって深さ0.5μm以上7μm以下の第2領域は、欠陥密度が0.05個/μm以上1個/μm未満であることを特徴とする。
本発明の切削工具用の基材は、超硬合金により構成される。超硬合金としては、従来公知のものをいずれも用いることができるが、硬質相と結合相とを含むものが好ましい。
本発明は、表面被覆切削工具にも係わり、本発明の表面被覆切削工具は、上記の切削工具用の基材と、該基材上に形成された被覆膜とを含むものである。
上記の被覆膜は、切削工具としての耐摩耗性や耐欠損性等の諸特性を向上させたり、使用済刃先の識別性を付与するために形成されるものである。このような被覆膜としては、この種の表面被覆切削工具の基材表面に形成される従来公知の被覆膜を特に限定することなく採用することができ、1または2以上の層で構成することができる。
本発明の切削工具用の基材は、次のようにして製造することができる。
88.5質量%のWCと、8.5質量%のCoと、2.0質量%のTiCと、1.0質量%のTaCとからなる組成の原料粉末を、十分に混合した後所望の形状となるようにプレス成型し、続けて真空雰囲気中において1500℃で0.5時間焼結することにより、形状が「CNMG120408」(JIS B 4120(1998))である切削チップを作製し、これを超硬合金からなる基材とした。この基材を合計3個準備した。
実施例1において、ショットピーニング処理の有無、超音波処理の有無、および高温急冷処理の冷却速度を、以下の表1に記載の条件とすることを除き、他は全て実施例1と同様にして各3個の切削工具用の基材を得、それを用いた表面被覆切削工具を作製した。
上記で得られた各実施例および各比較例の表面被覆切削工具を各1個ずつ用いて、すくい面上の任意の法線と逃げ面上の任意の法線とを含む任意の平面で各表面被覆切削工具(基材)を切断し、その断面に対しアルゴンイオンビームを用いたイオンエッチングを施した後、その処理断面を電界放出型走査電子顕微鏡(商品名:「SU6600」、日立ハイテクノロジーズ社製)を用いて40000倍の倍率で二次電子像モードにて観察した。
上記で得られた各実施例および各比較例の表面被覆切削工具について、以下に示す2種の切削試験を行なうことにより評価を行なった。その結果を以下の表1に示す。なお、各切削試験毎に1個の表面被覆切削工具を用いた。
被削材=SCM435(JIS)、切削速度=280m/min.、送り量=0.3mm/rev.、切込み量=1.5mm、切削油=湿式、という切削条件で切削を行ない耐摩耗性評価を行なった。切削時間が15分間となった時点での逃げ面平均摩耗幅Vb(mm)を測定した。逃げ面平均摩耗幅Vbが小さいものほど、耐摩耗性に優れていることを示している。
被削材=SCM435(JIS)溝入材、切削速度=150m/min.、送り量=0.25mm/rev.、切込み量=1.5mm、切削油=湿式、という切削条件で切削を行ない耐欠損性評価を行なった。各表面被覆切削工具においてチッピングまたは欠損が発生するまでの切削時間(分)を測定した。この時間が長いものほど、耐欠損性に優れていることを示している。
Claims (6)
- 切削工具用の基材であって、
前記基材は、超硬合金で構成され、かつすくい面と逃げ面とを含み、
前記すくい面上の任意の法線と前記逃げ面上の任意の法線とを含む平面で前記基材を切断した断面における、前記すくい面と前記逃げ面とが交差する稜から前記すくい面側および前記逃げ面側にそれぞれ100μm離れた地点までの領域である刃先稜線近傍領域において、
前記基材の表面から内部方向に向かって深さ0.5μmまでの第1領域は、欠陥密度が0.05個/μm未満であり、
前記基材の表面から内部方向に向かって深さ0.5μm以上7μm以下の第2領域は、欠陥密度が0.05個/μm以上1個/μm未満である、切削工具用の基材。 - 前記第2領域は、欠陥密度が0.07個/μm以上0.5個/μm未満である、請求項1に記載の切削工具用の基材。
- 前記超硬合金は、硬質相と結合相とを含む、請求項1または2に記載の切削工具用の基材。
- 請求項1〜3のいずれかに記載の切削工具用の基材と、該基材上に形成された被覆膜とを含む、表面被覆切削工具。
- 前記被覆膜は、1または2以上の層により構成され、該層は、周期律表の4族元素、5族元素、6族元素、Al、およびSiからなる群より選ばれる1種以上の元素と、炭素、窒素、酸素、および硼素からなる群より選ばれる1種以上の元素との化合物により構成される、請求項4に記載の表面被覆切削工具。
- 前記被覆膜は、2μm以上30μm以下の厚みである、請求項4または5に記載の表面被覆切削工具。
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