JPH07252578A - 耐摩耗性のすぐれた炭窒化チタン系サーメット製切削工具 - Google Patents
耐摩耗性のすぐれた炭窒化チタン系サーメット製切削工具Info
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- JPH07252578A JPH07252578A JP6673094A JP6673094A JPH07252578A JP H07252578 A JPH07252578 A JP H07252578A JP 6673094 A JP6673094 A JP 6673094A JP 6673094 A JP6673094 A JP 6673094A JP H07252578 A JPH07252578 A JP H07252578A
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- cutting tool
- wear resistance
- carbon nitride
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 耐摩耗性のすぐれたTiCN系サーメット製
切削工具を提供する。 【構成】 切削工具を、Co、またはCoとNiを主成
分とする結合相:1〜30重量%を含有し、残りが組成
式:(Ti,Mo)CNまたは(Ti,Mo,M)CN
(ただしM:Zr,Hf,V,Nb,Ta,Cr、およ
びWの1種以上)で表わされる複合金属炭窒化物を主体
とする分散相と不可避不純物からなり、かつMoをMo
2 Cに換算して5〜10重量%含有すると共に、分散相
として結合相から析出した微細なMo2 Cを、X線回折
法で測定した上記複合金属炭窒化物の(111)面のピ
ーク強さをIb とし、同じく上記微細析出のMo2 Cの
(101)面のピーク強さをIa とした場合、Ia /I
b =0.01〜0.3を満足する割合で分散含有するT
iCN系サーメットで構成する。
切削工具を提供する。 【構成】 切削工具を、Co、またはCoとNiを主成
分とする結合相:1〜30重量%を含有し、残りが組成
式:(Ti,Mo)CNまたは(Ti,Mo,M)CN
(ただしM:Zr,Hf,V,Nb,Ta,Cr、およ
びWの1種以上)で表わされる複合金属炭窒化物を主体
とする分散相と不可避不純物からなり、かつMoをMo
2 Cに換算して5〜10重量%含有すると共に、分散相
として結合相から析出した微細なMo2 Cを、X線回折
法で測定した上記複合金属炭窒化物の(111)面のピ
ーク強さをIb とし、同じく上記微細析出のMo2 Cの
(101)面のピーク強さをIa とした場合、Ia /I
b =0.01〜0.3を満足する割合で分散含有するT
iCN系サーメットで構成する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、すぐれた耐摩耗性を
有し、長期に亘ってすぐれた切削性能を発揮する炭窒化
チタン(以下、TiCNで示す)系サーメット製切削工
具に関するものである。
有し、長期に亘ってすぐれた切削性能を発揮する炭窒化
チタン(以下、TiCNで示す)系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、Co、またはCoとNi
を主成分とする結合相:1〜30重量%を含有し、残り
が組成式:(Ti,M)CN(ただし、MはZr,H
f,V,Nb,Ta,Cr,Mo、およびWのうちの1
種または2種以上)で表わされる複合金属炭窒化物を主
体とする分散相と不可避不純物からなるTiCN系サー
メットで構成された切削工具が知られている。また、上
記のTiCN系サーメット製切削工具が、所定の配合組
成を有する圧粉体を、例えば以下に示す条件、すなわち
常温から1100〜1300℃の範囲内の所定温度まで
の昇温過程をを1×10-2torr以下の真空雰囲気とし、
前記温度から1450〜1600℃の範囲内の所定の焼
結温度までの昇温過程、前記焼結温度に1〜5時間の範
囲内の所定時間保持の保持過程、および前記焼結温度か
ら1100〜1300℃の範囲内の所定温度までの冷却
過程を1〜200torrの範囲内の所定圧力の窒素雰囲気
とし、さらに前記温度から常温までの冷却過程を1×1
0-2torr以下の真空雰囲気とした条件で焼結することに
より製造されることも知られている。
を主成分とする結合相:1〜30重量%を含有し、残り
が組成式:(Ti,M)CN(ただし、MはZr,H
f,V,Nb,Ta,Cr,Mo、およびWのうちの1
種または2種以上)で表わされる複合金属炭窒化物を主
体とする分散相と不可避不純物からなるTiCN系サー
メットで構成された切削工具が知られている。また、上
記のTiCN系サーメット製切削工具が、所定の配合組
成を有する圧粉体を、例えば以下に示す条件、すなわち
常温から1100〜1300℃の範囲内の所定温度まで
の昇温過程をを1×10-2torr以下の真空雰囲気とし、
前記温度から1450〜1600℃の範囲内の所定の焼
結温度までの昇温過程、前記焼結温度に1〜5時間の範
囲内の所定時間保持の保持過程、および前記焼結温度か
ら1100〜1300℃の範囲内の所定温度までの冷却
過程を1〜200torrの範囲内の所定圧力の窒素雰囲気
とし、さらに前記温度から常温までの冷却過程を1×1
0-2torr以下の真空雰囲気とした条件で焼結することに
より製造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、かつ切削加工の省力化に対する
要求も強く、これに伴ない切削加工にもより一層の使用
寿命の延命化が要求される傾向にあるが、上記の従来T
iCN系サーメット製切削工具は、必ずしも十分な耐摩
耗性を具備するものではなく、これらの要求に満足に応
じることができないのが現状である。
のFA化はめざましく、かつ切削加工の省力化に対する
要求も強く、これに伴ない切削加工にもより一層の使用
寿命の延命化が要求される傾向にあるが、上記の従来T
iCN系サーメット製切削工具は、必ずしも十分な耐摩
耗性を具備するものではなく、これらの要求に満足に応
じることができないのが現状である。
【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、上記の従来TiCN系サーメッ
ト製切削工具に着目し、これの耐摩耗性向上をはかるべ
く研究を行なった結果、切削工具を構成するTiCN系
サーメットにおける硬質相の主体を、組成式:(Ti,
Mo)CNまたは(Ti,Mo,M)CN(ただしMは
Zr,Hf,V,Nb,Ta,Cr、およびWのうちの
1種または2種以上)で表わされる複合金属炭窒化物に
特定すると共に、MoをMo2 Cに換算して5〜10重
量%含有させた上で、これの焼結条件を、常温から15
00〜1600℃の範囲内の所定の焼結温度までの昇温
過程を1×10-2torr以下の真空雰囲気とし、前記焼結
温度に1〜5時間の範囲内の所定時間保持の保持過程お
よび前記焼結温度から1200〜1500℃の範囲内の
所定温度までの冷却過程を1〜2気圧の範囲内の所定圧
力の窒素雰囲気とし、前記温度から常温までの冷却過程
を1×10-2torr以下の真空雰囲気とした条件とする
と、この結果得られたTiCN系サーメットには、結合
相から析出した微細な炭化モリブデン(以下、Mo2 C
で示す)が分散分布するようになり、この微細な析出M
o2 Cの割合が、X線回折法で測定した上記複合金属炭
窒化物の(111)面のピーク強さをIb とし、同じく
上記微細析出Mo2 Cの(101)面のピーク強さをI
a とした場合、Ia /Ib =0.01〜0.3を満足す
る場合、すぐれた耐摩耗性を示し、切削工具としての実
用に際して長期に亘ってすぐれた切削性能を発揮するよ
うにな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TiCN系サーメッ
ト製切削工具に着目し、これの耐摩耗性向上をはかるべ
く研究を行なった結果、切削工具を構成するTiCN系
サーメットにおける硬質相の主体を、組成式:(Ti,
Mo)CNまたは(Ti,Mo,M)CN(ただしMは
Zr,Hf,V,Nb,Ta,Cr、およびWのうちの
1種または2種以上)で表わされる複合金属炭窒化物に
特定すると共に、MoをMo2 Cに換算して5〜10重
量%含有させた上で、これの焼結条件を、常温から15
00〜1600℃の範囲内の所定の焼結温度までの昇温
過程を1×10-2torr以下の真空雰囲気とし、前記焼結
温度に1〜5時間の範囲内の所定時間保持の保持過程お
よび前記焼結温度から1200〜1500℃の範囲内の
所定温度までの冷却過程を1〜2気圧の範囲内の所定圧
力の窒素雰囲気とし、前記温度から常温までの冷却過程
を1×10-2torr以下の真空雰囲気とした条件とする
と、この結果得られたTiCN系サーメットには、結合
相から析出した微細な炭化モリブデン(以下、Mo2 C
で示す)が分散分布するようになり、この微細な析出M
o2 Cの割合が、X線回折法で測定した上記複合金属炭
窒化物の(111)面のピーク強さをIb とし、同じく
上記微細析出Mo2 Cの(101)面のピーク強さをI
a とした場合、Ia /Ib =0.01〜0.3を満足す
る場合、すぐれた耐摩耗性を示し、切削工具としての実
用に際して長期に亘ってすぐれた切削性能を発揮するよ
うになるという研究結果を得たのである。
【0004】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、Co、またはCoとNiを主成
分とする結合相:1〜30重量%を含有し、残りが組成
式:(Ti,Mo)CNまたは(Ti,Mo,M)CN
(ただしMはZr,Hf,V,Nb,Ta,Cr、およ
びWのうちの1種または2種以上)で表わされる複合金
属炭窒化物を主体とする分散相と不可避不純物からな
り、かつMoをMo2 Cに換算して5〜10重量%含有
すると共に、分散相として結合相から析出した微細なM
o2 Cを、X線回折法で測定した上記複合金属炭窒化物
の(111)面のピーク強さをIb とし、同じく上記微
細析出Mo2 Cの(101)面のピーク強さをIa とし
た場合、Ia /Ib =0.01〜0.3を満足する割合
で分散含有するTiCN系サーメットで構成された耐摩
耗性のすぐれたTiCN系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、Co、またはCoとNiを主成
分とする結合相:1〜30重量%を含有し、残りが組成
式:(Ti,Mo)CNまたは(Ti,Mo,M)CN
(ただしMはZr,Hf,V,Nb,Ta,Cr、およ
びWのうちの1種または2種以上)で表わされる複合金
属炭窒化物を主体とする分散相と不可避不純物からな
り、かつMoをMo2 Cに換算して5〜10重量%含有
すると共に、分散相として結合相から析出した微細なM
o2 Cを、X線回折法で測定した上記複合金属炭窒化物
の(111)面のピーク強さをIb とし、同じく上記微
細析出Mo2 Cの(101)面のピーク強さをIa とし
た場合、Ia /Ib =0.01〜0.3を満足する割合
で分散含有するTiCN系サーメットで構成された耐摩
耗性のすぐれたTiCN系サーメット製切削工具に特徴
を有するものである。
【0005】なお、この発明の切削工具を構成するTi
CN系サーメットにおける結合相の割合を1〜30重量
%としたのは、その割合が1重量%未満では、焼結性が
不十分で、所定の強度を確保することができず、一方そ
の割合が30重量%を越えると耐摩耗性が急激に低下す
るようになるという理由によるものであり、その割合は
10〜20重量%が望ましく、またMoの含有量をMo
2 Cに換算して5〜10重量%とした理由は、その含有
量が5重量%未満では、微細析出Mo2 Cの割合がIa
/Ib で0.01未満となってしまい、所望のすぐれた
耐摩耗性を確保することができず、一方その含有量が1
0重量%を越えると、同じくIa /Ibで0.3を越え
た多量の析出Mo2 Cが存在し、かつこれが粗大化する
ようになり、耐欠損性の急激な低下が避けられないとい
うことにあり、望ましくはMoはMo2 Cに換算して7
〜9重量%、Ia /Ib は0.1〜0.2とするのがよ
い。
CN系サーメットにおける結合相の割合を1〜30重量
%としたのは、その割合が1重量%未満では、焼結性が
不十分で、所定の強度を確保することができず、一方そ
の割合が30重量%を越えると耐摩耗性が急激に低下す
るようになるという理由によるものであり、その割合は
10〜20重量%が望ましく、またMoの含有量をMo
2 Cに換算して5〜10重量%とした理由は、その含有
量が5重量%未満では、微細析出Mo2 Cの割合がIa
/Ib で0.01未満となってしまい、所望のすぐれた
耐摩耗性を確保することができず、一方その含有量が1
0重量%を越えると、同じくIa /Ibで0.3を越え
た多量の析出Mo2 Cが存在し、かつこれが粗大化する
ようになり、耐欠損性の急激な低下が避けられないとい
うことにあり、望ましくはMoはMo2 Cに換算して7
〜9重量%、Ia /Ib は0.1〜0.2とするのがよ
い。
【0006】
【実施例】つぎに、この発明の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1〜2μ
mの平均粒径を有するTiC粉末、TiN粉末、TiC
N粉末、Mo2 C粉末、ZrC粉末、HfC粉末、VC
粉末、NbC粉末、TaC粉末、Cr3 C2 粉末、WC
粉末、Co粉末、Ni粉末、および炭素粉末を用意し、
これら原料粉末を、表1〜3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、
1.5ton /cm2 の圧力で圧粉体A〜Sをプレス成形
し、これらの圧粉体を、常温から1550℃までの昇温
過程(昇温速度:2℃/分)を1×10-2torrの真空雰
囲気とし、前記温度に2時間保持および前記温度から1
300℃までの冷却過程(冷却速度:10℃/分)を
1.5気圧の加圧窒素雰囲気とし、かつ1300℃から
室温までの冷却過程を1×10-2torrの真空雰囲気とす
る条件で焼結することによりTiCN系サーメットで構
成され、かつCNMG120408のスローアウェイチ
ップ形状をもった本発明TiCN系サーメット製切削工
具(以下、本発明切削工具という)1〜19をそれぞれ
製造した。
具体的に説明する。原料粉末として、いずれも1〜2μ
mの平均粒径を有するTiC粉末、TiN粉末、TiC
N粉末、Mo2 C粉末、ZrC粉末、HfC粉末、VC
粉末、NbC粉末、TaC粉末、Cr3 C2 粉末、WC
粉末、Co粉末、Ni粉末、および炭素粉末を用意し、
これら原料粉末を、表1〜3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、
1.5ton /cm2 の圧力で圧粉体A〜Sをプレス成形
し、これらの圧粉体を、常温から1550℃までの昇温
過程(昇温速度:2℃/分)を1×10-2torrの真空雰
囲気とし、前記温度に2時間保持および前記温度から1
300℃までの冷却過程(冷却速度:10℃/分)を
1.5気圧の加圧窒素雰囲気とし、かつ1300℃から
室温までの冷却過程を1×10-2torrの真空雰囲気とす
る条件で焼結することによりTiCN系サーメットで構
成され、かつCNMG120408のスローアウェイチ
ップ形状をもった本発明TiCN系サーメット製切削工
具(以下、本発明切削工具という)1〜19をそれぞれ
製造した。
【0007】また、比較の目的で、表3に示される配合
組成とする以外は同一の条件で形成された圧粉体a〜
d、並びに上記の本発明切削工具用圧粉体F,G,H,
M,N,P,QおよびSを、従来焼結条件、すなわち常
温から1300℃までの昇温過程(昇温速度:2℃/
分)を1×10-2torrの真空雰囲気とし、1300℃か
ら1550℃までの昇温過程(昇温速度:2℃/分)、
1550℃に2時間保持の保持過程、および1500℃
から1300℃までの冷却過程(冷却速度:10℃/
分)を70torrの窒素雰囲気とし、かつ1300℃から
室温までの冷却過程を1×10-2torrの真空雰囲気とし
た条件で焼結することにより比較TiCN系サーメット
製切削工具(以下、比較切削工具という)1〜13をそ
れぞれ製造した。
組成とする以外は同一の条件で形成された圧粉体a〜
d、並びに上記の本発明切削工具用圧粉体F,G,H,
M,N,P,QおよびSを、従来焼結条件、すなわち常
温から1300℃までの昇温過程(昇温速度:2℃/
分)を1×10-2torrの真空雰囲気とし、1300℃か
ら1550℃までの昇温過程(昇温速度:2℃/分)、
1550℃に2時間保持の保持過程、および1500℃
から1300℃までの冷却過程(冷却速度:10℃/
分)を70torrの窒素雰囲気とし、かつ1300℃から
室温までの冷却過程を1×10-2torrの真空雰囲気とし
た条件で焼結することにより比較TiCN系サーメット
製切削工具(以下、比較切削工具という)1〜13をそ
れぞれ製造した。
【0008】ついで、この結果得られた各種の切削工具
について、結合相の含有量を測定すると共に、X線回折
法にてIa およびIb を測定し、さらに、被削材:SC
M440の丸棒、切削速度:180m/min 、送り:
0.3mm/rev .、切込み:1mm、切削時間:5分、の
条件での鋼の乾式連続切削試験、並びに、被削材:SC
M440の長さ方向等間隔4本縦溝入り丸棒、切削速
度:180m/min 、送り:0.2mm/rev .、切込
み:1mm、切削時間:2分、の条件での鋼の乾式断続切
削試験を行ない、いずれの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4,5に示した。ま
た、図1には本発明切削工具6のX線回折結果、図2に
は比較切削工具5のX線回折結果をそれぞれ示した。
について、結合相の含有量を測定すると共に、X線回折
法にてIa およびIb を測定し、さらに、被削材:SC
M440の丸棒、切削速度:180m/min 、送り:
0.3mm/rev .、切込み:1mm、切削時間:5分、の
条件での鋼の乾式連続切削試験、並びに、被削材:SC
M440の長さ方向等間隔4本縦溝入り丸棒、切削速
度:180m/min 、送り:0.2mm/rev .、切込
み:1mm、切削時間:2分、の条件での鋼の乾式断続切
削試験を行ない、いずれの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4,5に示した。ま
た、図1には本発明切削工具6のX線回折結果、図2に
は比較切削工具5のX線回折結果をそれぞれ示した。
【0009】
【表1】
【0010】
【表2】
【0011】
【表3】
【0012】
【表4】
【0013】
【表5】
【0014】
【発明の効果】表4,5に示される結果から、本発明切
削工具1〜19は、いずれも分散相として微細に析出し
たMo2 Cを含有するので、これの含有がない比較切削
工具1〜13に比して連続切削および断続切削のいずれ
でも一段とすぐれた耐摩耗性を発揮することが明らかで
ある。上述のように、この発明のTiCN系サーメット
製切削工具は、連続切削および断続切削のいずれでもき
わめてすぐれた耐摩耗性を発揮し、使用寿命の延命化を
可能とするものであるから、切削加工のFA化および省
力化に適合するものである。
削工具1〜19は、いずれも分散相として微細に析出し
たMo2 Cを含有するので、これの含有がない比較切削
工具1〜13に比して連続切削および断続切削のいずれ
でも一段とすぐれた耐摩耗性を発揮することが明らかで
ある。上述のように、この発明のTiCN系サーメット
製切削工具は、連続切削および断続切削のいずれでもき
わめてすぐれた耐摩耗性を発揮し、使用寿命の延命化を
可能とするものであるから、切削加工のFA化および省
力化に適合するものである。
【図1】本発明切削工具6のX線回折結果を示す図であ
る。
る。
【図2】比較切削工具5のX線回折結果を示す図であ
る。
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 辻崎 久史 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
Claims (1)
- 【請求項1】 Co、またはCoとNiを主成分とする
結合相:1〜30重量%を含有し、残りが組成式:(T
i,Mo)CNまたは(Ti,Mo,M)CN(ただし
MはZr,Hf,V,Nb,Ta,Cr、およびWのう
ちの1種または2種以上)で表わされる複合金属炭窒化
物を主体とする分散相と不可避不純物からなり、かつM
oをMo2 Cに換算して5〜10重量%含有すると共
に、分散相として結合相から析出した微細な炭化モリブ
デンを、X線回折法で測定した上記複合金属炭窒化物の
(111)面のピーク強さをIb とし、同じく上記微細
析出炭化モリブデンの(101)面のピーク強さをIa
とした場合、 Ia /Ib =0.01〜0.3、 を満足する割合で分散含有する炭窒化チタン系サーメッ
トで構成したことを特徴とする耐摩耗性のすぐれた炭窒
化チタン系サーメット製切削工具。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6673094A JPH07252578A (ja) | 1994-03-10 | 1994-03-10 | 耐摩耗性のすぐれた炭窒化チタン系サーメット製切削工具 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6673094A JPH07252578A (ja) | 1994-03-10 | 1994-03-10 | 耐摩耗性のすぐれた炭窒化チタン系サーメット製切削工具 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07252578A true JPH07252578A (ja) | 1995-10-03 |
Family
ID=13324307
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6673094A Withdrawn JPH07252578A (ja) | 1994-03-10 | 1994-03-10 | 耐摩耗性のすぐれた炭窒化チタン系サーメット製切削工具 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH07252578A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6231277B1 (en) | 1997-10-28 | 2001-05-15 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Cermet tool and method for manufacturing the same |
KR20230173709A (ko) | 2021-04-30 | 2023-12-27 | 미쓰비시 덴키 빌딩 솔루션즈 가부시키가이샤 | 승객 컨베이어용 이동난간의 안내롤러 교체지그 |
-
1994
- 1994-03-10 JP JP6673094A patent/JPH07252578A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6231277B1 (en) | 1997-10-28 | 2001-05-15 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Cermet tool and method for manufacturing the same |
KR20230173709A (ko) | 2021-04-30 | 2023-12-27 | 미쓰비시 덴키 빌딩 솔루션즈 가부시키가이샤 | 승객 컨베이어용 이동난간의 안내롤러 교체지그 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
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