JPH0657430A - 耐チッピング性にすぐれた表面被覆炭窒化チタン基サーメット製切削工具 - Google Patents
耐チッピング性にすぐれた表面被覆炭窒化チタン基サーメット製切削工具Info
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- JPH0657430A JPH0657430A JP23526692A JP23526692A JPH0657430A JP H0657430 A JPH0657430 A JP H0657430A JP 23526692 A JP23526692 A JP 23526692A JP 23526692 A JP23526692 A JP 23526692A JP H0657430 A JPH0657430 A JP H0657430A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 表面被覆ＴｉＣＮ基サーメット製切削工具の
耐チッピング性を向上させる。 【構成】 ＴｉＣＮ基サーメット基体の表面に、ＴｉＣ
Ｎの単層または２層以上の積層からなる下部層と、Ｔｉ
Ｃ、ＴｉＮ、ＴｉＣＮ、ＴｉＣＯ、ＴｉＣＮＯ、および
Ａｌ2 Ｏ3 のうちの１種の単層または２種以上の複層か
らなる上部層で構成された硬質被覆層を形成するに際し
て、上記下部層の構成層のいずれもが、（ａ）粒状結晶
組織から縦長成長結晶組織へ変る結晶構造、（ｂ）粒状
結晶組織から縦長成長結晶組織へ、さらにこの縦長成長
結晶組織から粒状結晶組織へ変る結晶構造、（ｃ）縦長
成長結晶組織から粒状結晶組織へ変る結晶構造のうちの
いずれか、または２種以上の結晶構造からなる。
耐チッピング性を向上させる。 【構成】 ＴｉＣＮ基サーメット基体の表面に、ＴｉＣ
Ｎの単層または２層以上の積層からなる下部層と、Ｔｉ
Ｃ、ＴｉＮ、ＴｉＣＮ、ＴｉＣＯ、ＴｉＣＮＯ、および
Ａｌ2 Ｏ3 のうちの１種の単層または２種以上の複層か
らなる上部層で構成された硬質被覆層を形成するに際し
て、上記下部層の構成層のいずれもが、（ａ）粒状結晶
組織から縦長成長結晶組織へ変る結晶構造、（ｂ）粒状
結晶組織から縦長成長結晶組織へ、さらにこの縦長成長
結晶組織から粒状結晶組織へ変る結晶構造、（ｃ）縦長
成長結晶組織から粒状結晶組織へ変る結晶構造のうちの
いずれか、または２種以上の結晶構造からなる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、すぐれた耐チッピン
グ性を有し、従って、この結果例えば鋼や鋳鉄などの高
速切削に用いた場合にも切刃にチッピング（微小欠け）
の発生なく、すぐれた耐摩耗性を発揮する表面被覆炭窒
化チタン（以下、ＴｉＣＮで示す）基サーメット製切削
工具に関するものである。
グ性を有し、従って、この結果例えば鋼や鋳鉄などの高
速切削に用いた場合にも切刃にチッピング（微小欠け）
の発生なく、すぐれた耐摩耗性を発揮する表面被覆炭窒
化チタン（以下、ＴｉＣＮで示す）基サーメット製切削
工具に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、一般に、例えば特開昭５４−１１
７５１０号公報に記載される通り、ＴｉＣＮ基サーメッ
ト基体や、結合相形成成分としてのＣｏやＮｉなどの含
有量が基体内部に比して相対的に高い表面部、すなわち
結合相富化表面部を有するＴｉＣＮ基サーメット基体の
表面に、化学蒸着法や物理蒸着法を用いて、Ｔｉの炭化
物、窒化物、炭窒化物、炭酸化物、および炭窒酸化物、
並びに酸化アルミニウム［以下、それぞれＴｉＣ、Ｔｉ
Ｎ、ＴｉＣＮ、ＴｉＣＯ、ＴｉＣＮＯ、およびＡｌ2 Ｏ
3 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０．５〜２０μｍの平均層厚で形成
してなる表面被覆ＴｉＣＮ基サーメット製切削が、例え
ば鋼や鋳鉄の連続切削や断続切削に用いられていること
は良く知られるところである。
７５１０号公報に記載される通り、ＴｉＣＮ基サーメッ
ト基体や、結合相形成成分としてのＣｏやＮｉなどの含
有量が基体内部に比して相対的に高い表面部、すなわち
結合相富化表面部を有するＴｉＣＮ基サーメット基体の
表面に、化学蒸着法や物理蒸着法を用いて、Ｔｉの炭化
物、窒化物、炭窒化物、炭酸化物、および炭窒酸化物、
並びに酸化アルミニウム［以下、それぞれＴｉＣ、Ｔｉ
Ｎ、ＴｉＣＮ、ＴｉＣＯ、ＴｉＣＮＯ、およびＡｌ2 Ｏ
3 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０．５〜２０μｍの平均層厚で形成
してなる表面被覆ＴｉＣＮ基サーメット製切削が、例え
ば鋼や鋳鉄の連続切削や断続切削に用いられていること
は良く知られるところである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】一方、近年の切削機械
の高性能化および切削加工の省力化はめざましく、これ
に伴ない切削加工は年々高速化の傾向にあるが、上記の
従来表面被覆ＴｉＣＮ基サーメット製切削工具は、これ
を例えば鋼や鋳鉄の高速切削に用いると、特に硬質被覆
層の靭性不足が原因で切刃にチッピングが発生し易く、
チッピングが原因の摩耗が進行し、比較的短時間で使用
寿命に至るものである。
の高性能化および切削加工の省力化はめざましく、これ
に伴ない切削加工は年々高速化の傾向にあるが、上記の
従来表面被覆ＴｉＣＮ基サーメット製切削工具は、これ
を例えば鋼や鋳鉄の高速切削に用いると、特に硬質被覆
層の靭性不足が原因で切刃にチッピングが発生し易く、
チッピングが原因の摩耗が進行し、比較的短時間で使用
寿命に至るものである。
【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、上記の従来表面被覆ＴｉＣＮ基
サーメット製切削工具に着目し、これの耐チッピング性
の向上をはかるべく研究を行なった結果、一般に、例え
ば化学蒸着法により硬質被覆層としてのＴｉＣＮ層を形
成するに際しては、 反応ガス組成；容量％で、ＴｉＣｌ4 ：１〜５％、ＣＨ
4 ：５〜７％、Ｎ2 ：２０〜３０％、Ｈ2 ：残り、 反応温度：９５０〜１０５０℃、 雰囲気圧力：５０〜２００トル、 の条件で行なわれ、形成されたＴｉＣＮ層は粒状結晶組
織を有するのが通常であるが、この粒状結晶組織を有す
るＴｉＣＮ層形成の後半過程または中間過程、あるいは
前半過程のＴｉＣＮ層形成条件を、相対的に反応温度を
低温にして、反応ガス組成をかえた条件、すなわち、 反応ガス組成；容量％で、ＴｉＣｌ4 ：１〜４％、ＣＨ
3 ＣＮ：０．１〜１％、Ｎ2 ：０〜２５％、Ｈ2 ：残
り、 反応温度：８００〜９００℃、 雰囲気圧力：３０〜２００トル、 の条件にすると、この結果のＴｉＣＮ層は、それぞれ、
（ａ） 粒状結晶組織から縦長成長結晶組織へ変る結晶
構造、（ｂ） 粒状結晶組織から縦長成長結晶組織へ、
さらにこの縦長成長結晶組織から粒状結晶組織へ変る結
晶構造、（ｃ） 縦長成長結晶組織から粒状結晶組織へ
変る結晶構造、上記（ａ）〜（ｃ）のうちのいずれかの
結晶構造をもつようになり、しかも上記の公知のＴｉＣ
Ｎ基サーメット基体の表面に、硬質被覆層の下部層とし
て、上記（ａ）〜（ｃ）の結晶構造のうちのいずれか、
または２種以上の組合せからなる単層または２層以上の
積層で構成されたＴｉＣＮ層を形成し、かつこの下部層
の上に、通常の条件（この場合いずれも粒状結晶組織を
もつようになる）で、ＴｉＣ、ＴｉＮ、ＴｉＣＮ、Ｔｉ
ＣＯ、ＴｉＣＮＯ、およびＡｌ2 Ｏ3 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上部層と
して形成してなる表面被覆ＴｉＣＮ基サーメット製切削
工具は、上記下部層によってすぐれた耐チッピング性を
具備するようになり、鋼や鋳鉄などの高速切削ですぐれ
た耐摩耗性を長期に亘って発揮するという研究結果を得
たのである。
上述のような観点から、上記の従来表面被覆ＴｉＣＮ基
サーメット製切削工具に着目し、これの耐チッピング性
の向上をはかるべく研究を行なった結果、一般に、例え
ば化学蒸着法により硬質被覆層としてのＴｉＣＮ層を形
成するに際しては、 反応ガス組成；容量％で、ＴｉＣｌ4 ：１〜５％、ＣＨ
4 ：５〜７％、Ｎ2 ：２０〜３０％、Ｈ2 ：残り、 反応温度：９５０〜１０５０℃、 雰囲気圧力：５０〜２００トル、 の条件で行なわれ、形成されたＴｉＣＮ層は粒状結晶組
織を有するのが通常であるが、この粒状結晶組織を有す
るＴｉＣＮ層形成の後半過程または中間過程、あるいは
前半過程のＴｉＣＮ層形成条件を、相対的に反応温度を
低温にして、反応ガス組成をかえた条件、すなわち、 反応ガス組成；容量％で、ＴｉＣｌ4 ：１〜４％、ＣＨ
3 ＣＮ：０．１〜１％、Ｎ2 ：０〜２５％、Ｈ2 ：残
り、 反応温度：８００〜９００℃、 雰囲気圧力：３０〜２００トル、 の条件にすると、この結果のＴｉＣＮ層は、それぞれ、
（ａ） 粒状結晶組織から縦長成長結晶組織へ変る結晶
構造、（ｂ） 粒状結晶組織から縦長成長結晶組織へ、
さらにこの縦長成長結晶組織から粒状結晶組織へ変る結
晶構造、（ｃ） 縦長成長結晶組織から粒状結晶組織へ
変る結晶構造、上記（ａ）〜（ｃ）のうちのいずれかの
結晶構造をもつようになり、しかも上記の公知のＴｉＣ
Ｎ基サーメット基体の表面に、硬質被覆層の下部層とし
て、上記（ａ）〜（ｃ）の結晶構造のうちのいずれか、
または２種以上の組合せからなる単層または２層以上の
積層で構成されたＴｉＣＮ層を形成し、かつこの下部層
の上に、通常の条件（この場合いずれも粒状結晶組織を
もつようになる）で、ＴｉＣ、ＴｉＮ、ＴｉＣＮ、Ｔｉ
ＣＯ、ＴｉＣＮＯ、およびＡｌ2 Ｏ3 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上部層と
して形成してなる表面被覆ＴｉＣＮ基サーメット製切削
工具は、上記下部層によってすぐれた耐チッピング性を
具備するようになり、鋼や鋳鉄などの高速切削ですぐれ
た耐摩耗性を長期に亘って発揮するという研究結果を得
たのである。
【０００５】この発明は、上記の研究結果にもとづいて
なされたものであって、ＴｉＣＮ基サーメット基体、ま
たは結合相富化表面部を有するＴｉＣＮ基サーメット基
体の表面に、硬質被覆層を０．５〜２０μｍの平均層厚
で形成してなる表面被覆ＴｉＣＮ基サーメット製切削工
具において、上記硬質被覆層を、ＴｉＣＮの単層または
２層以上の積層からなる下部層と、ＴｉＣ、ＴｉＮ、Ｔ
ｉＣＮ、ＴｉＣＯ、ＴｉＣＮＯ、およびＡｌ2 Ｏ3 のう
ちの１種の単層または２種以上の複層からなる上部層で
構成すると共に、上記下部層の構成層のいずれもが、
（ａ） 粒状結晶組織から縦長成長結晶組織へ変る結晶
構造、（ｂ） 粒状結晶組織から縦長成長結晶組織へ、
さらにこの縦長成長結晶組織から粒状結晶組織へ変る結
晶構造、（ｃ） 縦長成長結晶組織から粒状結晶組織へ
変る結晶構造、上記（ａ）〜（ｃ）のうちのいずれかの
結晶構造を有する、耐チッピング性にすぐれた表面被覆
ＴｉＣＮ基サーメット製切削工具に特徴を有するもので
ある。
なされたものであって、ＴｉＣＮ基サーメット基体、ま
たは結合相富化表面部を有するＴｉＣＮ基サーメット基
体の表面に、硬質被覆層を０．５〜２０μｍの平均層厚
で形成してなる表面被覆ＴｉＣＮ基サーメット製切削工
具において、上記硬質被覆層を、ＴｉＣＮの単層または
２層以上の積層からなる下部層と、ＴｉＣ、ＴｉＮ、Ｔ
ｉＣＮ、ＴｉＣＯ、ＴｉＣＮＯ、およびＡｌ2 Ｏ3 のう
ちの１種の単層または２種以上の複層からなる上部層で
構成すると共に、上記下部層の構成層のいずれもが、
（ａ） 粒状結晶組織から縦長成長結晶組織へ変る結晶
構造、（ｂ） 粒状結晶組織から縦長成長結晶組織へ、
さらにこの縦長成長結晶組織から粒状結晶組織へ変る結
晶構造、（ｃ） 縦長成長結晶組織から粒状結晶組織へ
変る結晶構造、上記（ａ）〜（ｃ）のうちのいずれかの
結晶構造を有する、耐チッピング性にすぐれた表面被覆
ＴｉＣＮ基サーメット製切削工具に特徴を有するもので
ある。
【０００６】なお、この発明の表面被覆ＴｉＣＮ基サー
メット製切削工具において、硬質被覆層の平均層厚を
０．５〜２０μｍと定めたのは、その層厚が０．５μｍ
未満では、硬質被覆層によってもたらされる所望のすぐ
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を越えると切刃に欠けが発生し易くなるという
理由によるものである。
メット製切削工具において、硬質被覆層の平均層厚を
０．５〜２０μｍと定めたのは、その層厚が０．５μｍ
未満では、硬質被覆層によってもたらされる所望のすぐ
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を越えると切刃に欠けが発生し易くなるという
理由によるものである。
【０００７】
【実施例】つぎに、この発明の表面被覆ＴｉＣＮ基サー
メット製切削工具を実施例により具体的に説明する。原
料粉末として、いずれも１〜２μｍの範囲内の所定の平
均粒径を有するＴｉＣＮ粉末、ＴｉＣ粉末、ＴｉＮ粉
末、ＴａＣ粉末、ＮｂＣ粉末、ＷＣ粉末、Ｍｏ2 Ｃ粉
末、ＺｒＣ粉末、Ｃｏ粉末、およびＮｉ粉末を用い、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、この混合粉
末を圧粉体にプレス成形し、ついでこの圧粉体の１部
を、１０-2トルの真空中、１４５０〜１５００℃の範囲
内の所定温度に１時間保持の条件で真空焼結することに
より結合相富化表面部の形成がないＴｉＣＮ基サーメッ
ト基体Ａ〜Ｃを製造し、また上記圧粉体の残りには、焼
結温度までの昇温過程を１０-2トル真空雰囲気とし、１
４５０〜１５５０℃の範囲内の所定の焼結温度に到達後
は雰囲気を１０トルのＮ2 雰囲気として１時間保持し、
焼結温度からの冷却を１０-1トルの真空中で行なう焼結
を施すことにより、同じく表１に示される最大結合相含
有量と厚さの結合相富化表面部を有するＴｉＣＮ基サー
メット基体Ｄ〜Ｆをそれぞれ製造した。なお、この結果
得られたＴｉＣＮ基サーメット基体Ａ〜Ｆは、いずれも
ＩＳＯ・ＣＮＭＧ１２０４０８の切削チップ形状をもつ
ものである。
メット製切削工具を実施例により具体的に説明する。原
料粉末として、いずれも１〜２μｍの範囲内の所定の平
均粒径を有するＴｉＣＮ粉末、ＴｉＣ粉末、ＴｉＮ粉
末、ＴａＣ粉末、ＮｂＣ粉末、ＷＣ粉末、Ｍｏ2 Ｃ粉
末、ＺｒＣ粉末、Ｃｏ粉末、およびＮｉ粉末を用い、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、この混合粉
末を圧粉体にプレス成形し、ついでこの圧粉体の１部
を、１０-2トルの真空中、１４５０〜１５００℃の範囲
内の所定温度に１時間保持の条件で真空焼結することに
より結合相富化表面部の形成がないＴｉＣＮ基サーメッ
ト基体Ａ〜Ｃを製造し、また上記圧粉体の残りには、焼
結温度までの昇温過程を１０-2トル真空雰囲気とし、１
４５０〜１５５０℃の範囲内の所定の焼結温度に到達後
は雰囲気を１０トルのＮ2 雰囲気として１時間保持し、
焼結温度からの冷却を１０-1トルの真空中で行なう焼結
を施すことにより、同じく表１に示される最大結合相含
有量と厚さの結合相富化表面部を有するＴｉＣＮ基サー
メット基体Ｄ〜Ｆをそれぞれ製造した。なお、この結果
得られたＴｉＣＮ基サーメット基体Ａ〜Ｆは、いずれも
ＩＳＯ・ＣＮＭＧ１２０４０８の切削チップ形状をもつ
ものである。
【０００８】ついで、これらのＴｉＣＮ基サーメット基
体Ａ〜Ｆの表面に、通常の化学蒸着装置を用い、ＴｉＣ
Ｎの粒状結晶組織の形成条件を、 反応ガス組成；容量％で、ＴｉＣｌ3 ：３％、ＣＨ3 ：
５％、Ｎ2 ：２５％、Ｈ2 ：残り、 反応温度：１０２０℃、 雰囲気圧力：１００トル、 とし、またＴｉＣＮの縦長成長結晶組織の形成条件を、 反応ガス組成；容量％で、ＴｉＣｌ4 ：１．５％、ＣＨ
3 ＣＮ：０．５％、Ｎ2 ：２５％、Ｈ2 ：残り、 反応温度：８６０℃、 雰囲気圧力：５０トル、 とし、これらの形成条件を構成層ごとに形成途中で適宜
変換して、表２に示される結晶構造を有する単層または
２層以上の積層からなるＴｉＣＮ下部層を、同じく表２
に示される平均層厚で形成し、さらに同じく通常の化学
蒸着装置を用い、表３に示される通常の条件で表２に示
される組成および平均層厚を有し、かついずれも粒状結
晶組織をもった上部層を形成することにより本発明表面
被覆ＴｉＣＮ基サーメット製切削工具（以下、本発明被
覆切削工具という）１〜８をそれぞれ製造した。
体Ａ〜Ｆの表面に、通常の化学蒸着装置を用い、ＴｉＣ
Ｎの粒状結晶組織の形成条件を、 反応ガス組成；容量％で、ＴｉＣｌ3 ：３％、ＣＨ3 ：
５％、Ｎ2 ：２５％、Ｈ2 ：残り、 反応温度：１０２０℃、 雰囲気圧力：１００トル、 とし、またＴｉＣＮの縦長成長結晶組織の形成条件を、 反応ガス組成；容量％で、ＴｉＣｌ4 ：１．５％、ＣＨ
3 ＣＮ：０．５％、Ｎ2 ：２５％、Ｈ2 ：残り、 反応温度：８６０℃、 雰囲気圧力：５０トル、 とし、これらの形成条件を構成層ごとに形成途中で適宜
変換して、表２に示される結晶構造を有する単層または
２層以上の積層からなるＴｉＣＮ下部層を、同じく表２
に示される平均層厚で形成し、さらに同じく通常の化学
蒸着装置を用い、表３に示される通常の条件で表２に示
される組成および平均層厚を有し、かついずれも粒状結
晶組織をもった上部層を形成することにより本発明表面
被覆ＴｉＣＮ基サーメット製切削工具（以下、本発明被
覆切削工具という）１〜８をそれぞれ製造した。
【０００９】さらに、同じく表３に示される通常の条件
で上記ＴｉＣＮ基サーメット基体Ａ〜Ｆの表面に表４に
示される組成および平均層厚を有し、かついずれも粒状
結晶組織の硬質被覆層を形成することにより従来表面被
覆ＴｉＣＮ基サーメット製切削工具（以下、従来被覆切
削工具という）１〜８をそれぞれ製造した。
で上記ＴｉＣＮ基サーメット基体Ａ〜Ｆの表面に表４に
示される組成および平均層厚を有し、かついずれも粒状
結晶組織の硬質被覆層を形成することにより従来表面被
覆ＴｉＣＮ基サーメット製切削工具（以下、従来被覆切
削工具という）１〜８をそれぞれ製造した。
【００１０】
【表１】
【００１１】
【表２】
【００１２】
【表３】
【００１３】
【表４】
【００１４】
【表５】
【００１５】つぎに、この結果得られた各種の被覆切削
工具について、 被削材：ＳＣＭ４４０（硬さ：ＨB ２２０）、 切削速度：２５０ｍ／min.、 送り：０．２mm／rev.、 切込み：１mm、 切削時間：３０分、 の条件での鋼の乾式高速切削試験、並びに、 被削材：ＦＣ３０（硬さ：ＨB ２００）、 切削速度：３００ｍ／min.、 送り：０．２mm／rev.、 切込み：１mm、 切削時間：３０分、 の条件での鋳鉄の湿式高速切削試験を行ない、いずれの
場合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。
工具について、 被削材：ＳＣＭ４４０（硬さ：ＨB ２２０）、 切削速度：２５０ｍ／min.、 送り：０．２mm／rev.、 切込み：１mm、 切削時間：３０分、 の条件での鋼の乾式高速切削試験、並びに、 被削材：ＦＣ３０（硬さ：ＨB ２００）、 切削速度：３００ｍ／min.、 送り：０．２mm／rev.、 切込み：１mm、 切削時間：３０分、 の条件での鋳鉄の湿式高速切削試験を行ない、いずれの
場合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。
【００１６】また、図１および２には、本発明被覆切削
工具７および従来被覆切削工具７の表面部の走査電子顕
微鏡による縦断面組織写真（倍率：５０００倍）を示し
た。図示される通り、図１（本発明被覆切削工具７）に
は、基体（図１の下部）の表面に形成された硬質被覆層
が、粒状結晶組織から縦長成長結晶組織へ変る結晶構造
を有するＴｉＣＮ層の下部層と、粒状結晶組織のＴｉＮ
層からなる上部層で構成され、また図２（従来被覆切削
工具７）には、基体（図２の下部）の表面に形成された
硬質被覆層が、いずれも粒状結晶組織を有するＴｉＣＮ
層（第１層）、およびＴｉＮ層（第２層）で構成されて
いることが示されている。
工具７および従来被覆切削工具７の表面部の走査電子顕
微鏡による縦断面組織写真（倍率：５０００倍）を示し
た。図示される通り、図１（本発明被覆切削工具７）に
は、基体（図１の下部）の表面に形成された硬質被覆層
が、粒状結晶組織から縦長成長結晶組織へ変る結晶構造
を有するＴｉＣＮ層の下部層と、粒状結晶組織のＴｉＮ
層からなる上部層で構成され、また図２（従来被覆切削
工具７）には、基体（図２の下部）の表面に形成された
硬質被覆層が、いずれも粒状結晶組織を有するＴｉＣＮ
層（第１層）、およびＴｉＮ層（第２層）で構成されて
いることが示されている。
【００１７】
【発明の効果】表１〜５および図１，２に示される結果
から、硬質被覆層のうちの下部層を構成するＴｉＣＮの
単層または２層以上の積層が、粒状結晶組織から縦長成
長結晶組織へ変る結晶構造、あるいは粒状結晶組織から
縦長成長結晶組織へ、さらにこの縦長成長結晶組織から
粒状結晶組織へ変る結晶組織、あるいは縦長成長結晶組
織から粒状結晶組織へ変る結晶構造を有する本発明被覆
切削工具１〜８は、いずれも上記の結晶構造によってす
ぐれた耐チッピング性を具備するようになることから、
特に耐チッピング性が要求される鋼や鋳鉄などの高速切
削に用いた場合に、粒状結晶組織のＴｉＣＮ層からなる
硬質被覆層を形成してなる従来被覆切削工具１〜８に比
してすぐれた耐摩耗性を示すことが明らかである。
から、硬質被覆層のうちの下部層を構成するＴｉＣＮの
単層または２層以上の積層が、粒状結晶組織から縦長成
長結晶組織へ変る結晶構造、あるいは粒状結晶組織から
縦長成長結晶組織へ、さらにこの縦長成長結晶組織から
粒状結晶組織へ変る結晶組織、あるいは縦長成長結晶組
織から粒状結晶組織へ変る結晶構造を有する本発明被覆
切削工具１〜８は、いずれも上記の結晶構造によってす
ぐれた耐チッピング性を具備するようになることから、
特に耐チッピング性が要求される鋼や鋳鉄などの高速切
削に用いた場合に、粒状結晶組織のＴｉＣＮ層からなる
硬質被覆層を形成してなる従来被覆切削工具１〜８に比
してすぐれた耐摩耗性を示すことが明らかである。
【００１８】上述のように、この発明の表面被覆ＴｉＣ
Ｎ基サーメット製切削工具は、特に耐チッピング性が要
求される、例えば鋼や鋳鉄などの高速切削に用いた場合
にすぐれた耐摩耗性を示し、著しく長期に亘ってすぐれ
た切削性能を発揮するのである。
Ｎ基サーメット製切削工具は、特に耐チッピング性が要
求される、例えば鋼や鋳鉄などの高速切削に用いた場合
にすぐれた耐摩耗性を示し、著しく長期に亘ってすぐれ
た切削性能を発揮するのである。
【図１】本発明被覆切削工具７の表面部の走査電子顕微
鏡による縦断面組織写真である。
鏡による縦断面組織写真である。
【図２】従来被覆切削工具７の表面部の走査電子顕微鏡
による縦断面組織写真である。
による縦断面組織写真である。
Claims (2)
- 【請求項１】 炭窒化チタン基サーメット基体の表面
に、硬質被覆層を０．５〜２０μｍの平均層厚で形成し
てなる表面被覆炭窒化チタン基サーメット製切削工具に
おいて、 上記硬質被覆層を、炭窒化チタンの単層または２層以上
の積層からなる下部層と、Ｔｉの炭化物、窒化物、炭窒
化物、炭酸化物、および炭窒酸化物、並びに酸化アルミ
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
る上部層で構成すると共に、上記下部層の構成層のいず
れもが、 （ａ） 粒状結晶組織から縦長成長結晶組織へ変る結晶
構造、 （ｂ） 粒状結晶組織から縦長成長結晶組織へ、さらに
この縦長成長結晶組織から粒状結晶組織へ変る結晶構
造、 （ｃ） 縦長成長結晶組織から粒状結晶組織へ変る結晶
構造、 上記（ａ）〜（ｃ）のうちのいずれかの結晶構造を有す
ることを特徴する耐チッピング性にすぐれた表面被覆炭
窒化チタン基サーメット製切削工具。 - 【請求項２】 結合相形成成分の含有量が基体内部に比
して相対的に高い表面部を有する炭窒化チタン基サーメ
ット基体の表面に、硬質被覆層を０．５〜２０μｍの平
均層厚で形成してなる表面被覆炭窒化チタン基サーメッ
ト製切削工具において、 上記硬質被覆層を、炭窒化チタンの単層または２層以上
の積層からなる下部層と、Ｔｉの炭化物、窒化物、炭窒
化物、炭酸化物、および炭窒酸化物、並びに酸化アルミ
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
る上部層で構成すると共に、上記下部層の構成層のいず
れもが、 （ａ） 粒状結晶組織から縦長成長結晶組織へ変る結晶
構造、 （ｂ） 粒状結晶組織から縦長成長結晶組織へ、さらに
この縦長成長結晶組織から粒状結晶組織へ変る結晶構
造、 （ｃ） 縦長成長結晶組織から粒状結晶組織へ変る結晶
構造、 上記（ａ）〜（ｃ）のうちのいずれかの結晶構造を有す
ることを特徴とする耐チッピング性にすぐれた表面被覆
炭窒化チタン基サーメット製切削工具。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23526692A JP2734311B2 (ja) | 1992-08-11 | 1992-08-11 | 耐チッピング性にすぐれた表面被覆炭窒化チタン基サーメット製切削工具 |
| US08/073,328 US5436071A (en) | 1990-01-31 | 1993-06-08 | Cermet cutting tool and process for producing the same |
| US08/408,691 US5589223A (en) | 1990-01-31 | 1995-03-21 | Process for producing cermet cutting tools having both longitudinal and granular crystal structures |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23526692A JP2734311B2 (ja) | 1992-08-11 | 1992-08-11 | 耐チッピング性にすぐれた表面被覆炭窒化チタン基サーメット製切削工具 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0657430A true JPH0657430A (ja) | 1994-03-01 |
| JP2734311B2 JP2734311B2 (ja) | 1998-03-30 |
Family
ID=16983549
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23526692A Expired - Lifetime JP2734311B2 (ja) | 1990-01-31 | 1992-08-11 | 耐チッピング性にすぐれた表面被覆炭窒化チタン基サーメット製切削工具 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2734311B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007237391A (ja) * | 2006-03-03 | 2007-09-20 | Sandvik Intellectual Property Ab | 被覆サーメット切削工具 |
| JP2009172748A (ja) * | 2007-12-28 | 2009-08-06 | Mitsubishi Materials Corp | 硬質被覆層がすぐれた耐摩耗性を発揮する表面被覆切削工具 |
| CN102581322A (zh) * | 2011-01-11 | 2012-07-18 | 三菱综合材料株式会社 | 硬质包覆层具备优异的韧性、耐崩刀性的表面包覆切削工具 |
-
1992
- 1992-08-11 JP JP23526692A patent/JP2734311B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007237391A (ja) * | 2006-03-03 | 2007-09-20 | Sandvik Intellectual Property Ab | 被覆サーメット切削工具 |
| JP2009172748A (ja) * | 2007-12-28 | 2009-08-06 | Mitsubishi Materials Corp | 硬質被覆層がすぐれた耐摩耗性を発揮する表面被覆切削工具 |
| CN102581322A (zh) * | 2011-01-11 | 2012-07-18 | 三菱综合材料株式会社 | 硬质包覆层具备优异的韧性、耐崩刀性的表面包覆切削工具 |
| JP2012143828A (ja) * | 2011-01-11 | 2012-08-02 | Mitsubishi Materials Corp | 硬質被覆層がすぐれた靭性、耐チッピング性を備える表面被覆切削工具 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2734311B2 (ja) | 1998-03-30 |
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