JPH09253916A - 表面被覆微粒超硬エンドミル - Google Patents

表面被覆微粒超硬エンドミル

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JPH09253916A
JPH09253916A JP6460796A JP6460796A JPH09253916A JP H09253916 A JPH09253916 A JP H09253916A JP 6460796 A JP6460796 A JP 6460796A JP 6460796 A JP6460796 A JP 6460796A JP H09253916 A JPH09253916 A JP H09253916A
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JP
Japan
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end mill
cemented carbide
coated
average
coated fine
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Pending
Application number
JP6460796A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroshi Ichikawa
洋 市川
Teruyoshi Tanase
照義 棚瀬
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Materials Corp
Original Assignee
Mitsubishi Materials Corp
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Filing date
Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 表面被覆微粒超硬エンドミルに関するもので
ある。 【構成】 強靭な微粒超硬合金の母材の表面に、靭性の
高い炭窒化チタン、または窒化チタンと炭窒化チタンで
被覆された内層で構成され、かつ内層の被覆層の結晶構
造を縦長成長結晶組織または粒状結晶組織から縦長成長
結晶組織へ変わる結晶構造とし、外層に耐酸化性に優れ
た酸化アルミニウムを被覆し、耐欠損性および耐摩耗を
向上させた表面被覆微粒超硬エンドミルである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、強靭な微粒超硬合
金母材の表面に炭窒化チタンまたは窒化チタンと炭窒化
チタンで被覆構成された内層を有し、外層に酸化アルミ
ニウム層を被覆した耐摩耗性・耐欠損性に優れた表面被
覆微粒超硬エンドミルに関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の表面被覆超硬エンドミルは、切刃
部の耐摩耗性向上をはかるために、超硬合金よりなる母
材の表面に、物理蒸着法によりTiN、TiCN、(T
i、Al)N等の硬質膜を被覆処理して硬質層を生成し
たエンドミルを用いるのが一般的である。しかし、従来
の被覆処理で生成した硬質層では付着強度が弱いため耐
摩耗性が不足する。そこで、付着強度および耐摩耗性を
更に向上させる手段として、特開昭62−208803
号において,炭化タングステン基超硬合金、炭化チタン
基サ−メット、および高速度鋼のうちのいずれかからな
る硬質合金基体の表面に、平均層厚:0.1〜1μmの
金属Ti被覆層を介して、同1〜9μmの硬質被覆層を
形成してなり、かつ前記硬質被覆層が同0.2〜4μm
を有する炭化チタンの下層と、同0.2〜4μmを有す
る炭窒化チタンの中間層と、同0.2〜3μmを有する
窒化チタンの上層の3層からなる表面被覆硬質合金製切
削工具が開示されている。上記の従来表面被覆硬質合金
切削工具においては、硬質被覆層の基体に対する付着強
度が向上するため切削時の剥離現象が改善され、切削性
能の向上は得られるが、これらの被覆層では耐摩耗性が
不十分であり、近年生産性を高めるためのさらなる高速
化には応えられないのが現状である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明は上述
のような問題点を解決するために、強靭な微粒超硬合金
母材の表面に縦長成長結晶組織を有する強度の高い炭窒
化チタンの層を被覆し、更に外層に耐溶着性に優れかつ
当該炭窒化チタンと密着性の良い酸化アルミニウムを被
覆することにより、耐摩耗性に優れ、かつ低速から高速
までの広い切削領域で使用出来る表面被覆微粒超硬エン
ドミルを提供することを目的としている。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明の表面被覆微粒超
硬エンドミルは、かかる目的を達成するために、請求項
1の発明は、微粒炭化タングステン基超硬合金で構成さ
れたエンドミルの表面に、炭窒化チタンまたは窒化チタ
ンと炭窒化チタンからなる平均膜厚0.5〜3.0μm
の厚さに形成した硬質被覆層よりなる内層と、平均膜厚
0.1〜1.0μmの酸化アルミニウムからなる外層よ
り構成され、総膜厚の平均が0.6〜4.0μmであ
り、エンドミル切刃部には1〜50μmのホ−ニングが
施されていることを特徴とし、請求項2の発明は、上記
内層中の炭窒化チタン層の結晶構造を縦長成長結晶組織
または粒状結晶組織から縦長成長結晶組織へ変わる結晶
構造としたことを特徴とし、請求項3の発明は、超硬合
金母材が平均粒径0.1〜1.0μmの炭化タングステ
ンと、結合相が5〜15重量%のCo と、Cr 、V、T
a 、Nb の炭化物の1種または2種を0.3〜1.5重
量%配合した組成よりなることを特徴とする表面被覆微
粒超硬エンドミルに関するものである。
【0005】
【発明の実施の形態】上記のように、強靭な微粒超硬合
金母材の表面に、靭性の高い炭窒化チタンから構成され
た内層の上にに耐摩耗性および耐溶着性の高い酸化アル
ミニウムを被覆したことにより、該表面被覆微粒超硬エ
ンドミルは、耐摩耗性に加え低速切削から高速切削まで
巾広い切削領域で使用出来、しかも大幅に寿命延長を図
れるので、生産性を大幅に向上させる利点を有するもの
である。
【0006】本発明は、平均粒径0.3〜1.0μmの
炭化タングステンと5〜15重量%のCoを主成分とす
る結合相からなる微粒超硬合金母材を用いてエンドミル
を形成し、切刃部表面に炭窒化チタンまたは窒化チタン
と炭窒化チタンを被覆する。内層の厚さは平均膜厚0.
5〜3.0μmとする。更に、前記内層の表面に平均膜
厚0.1〜1.0μmの酸化アルミニウムを被覆し、総
膜厚の平均は0.6〜4.0μmとする。更に、エンド
ミルの切刃には1〜50μmのホ−ニングを施して所望
の表面被覆微粒超硬エンドミルを形成したものである。
なお、内層中の炭窒化チタンの結晶構造は、基体を構成
する成分のうち少なくともWとCo を含有した縦長成長
結晶組織または粒状結晶組織から縦長成長結晶組織へ変
わる結晶構造をもったものである。なお、前記微粒炭化
タングステンの平均粒径を0.1〜1.0μmとしたの
は、0.1μmより小さいと結合相の厚みが薄くなりす
ぎて耐欠損性が低下し、また1.0μmを越えると硬度
が低下して所望の耐摩耗性が得られない。また結合相は
Co を主成分としてこれにW,Cが固溶しており、また
CrやV、Ta 、Nb の炭化物の1種または2種以上の
添加量を0.3〜1.5重量%としたのは、0.3重量
%より少ないと粒成長抑制効果に乏しく所望の耐摩耗性
が得られず、1.5重量%より多いと析出物が多くなり
耐欠損性が低下する。結合相量を5〜15重量%とした
のは、5重量%より少ないと強度が低く目的の耐チッピ
ング性が得られず、15重量%より多いと目的の耐摩耗
性が得られないうえ、高速で切削を行うと変形が生じる
ためである。チタンの窒化物や炭窒化物等からなる内層
の平均膜厚を0.5〜3.0μm好ましくは0.8〜
1.2μmとしたのは、0.5μmより薄いと目的の耐
摩耗性が得られず、3.0μmより厚いと刃先の被覆膜
が剥離またはチッピングを生じるためである。外層の酸
化アルミニウムの平均膜厚を0.1〜1.0μm好まし
くは0.1〜0.3μmとしたのは、0.1μmより薄
いと耐溶着性の効果が得られず、1.0μmより厚いと
剥離が生ずるためである。平均総膜厚を0.6〜4.0
μm好ましくは0.9〜1.5μmとしたのは、0.6
μmより薄いと目的の耐摩耗性が得られず、4.0μm
より厚いと母材と被覆膜の熱膨張係数の違いから生じる
被覆膜中の引張残留応力による被覆膜の剥離およびチッ
ピングが生じるためである。エンドミル切刃部の刃先の
ホ−ニング量を1〜50μm好ましくは10〜20μm
としたのは、ホ−ニング量が1μmより小さいとエンド
ミルの刃先先端への被覆層の局部的な厚膜化・η相の析
出が多くなり、ホ−ニング量が50μmより大きくなる
と切削抵抗が大きくなりチッピングを生じるためであ
る。
【0007】
【実施例】表1、2、3、にそれぞれ示した基体、コ−
ティング、およびホ−ニングを施した刃先径10mm、ね
じれ角45°、2枚刃のスクエア−型エンドミルを作製
した。また比較として表1に示した基材に、イオンプレ
−ティング法により表4に示したコ−ティングを施し
た。この時ホ−ニング量は全て10μmとした。これら
のエンドミルを下記条件により切削試験を行い、その結
果を表3、表4に示す。欠損本数は10本中の欠損を生
じた本数で、2枚刃のうちの1枚でも欠損が生じた場合
1本とした。また外周刃摩耗量は、チッピングを生じた
部分も含め、最大摩耗量とした。 切削速度 :120m/min. 1刃当たりの送り:0.04mm/刃 切込み深さ:15mm 切込み幅 :1mm 被削材 :S50C ク−ラント:水溶性 ダウンカット 切削長 :30m
【0008】
【表1】
【0009】
【表2】
【0010】
【表3】
【0011】
【表4】
【0012】
【発明の効果】本発明は強靭な微粒超硬合金母材の表面
に、靭性の高い炭窒化チタン、または窒化チタンと該高
靭性炭窒化チタンで被覆された内層で構成され、かつ内
層の被覆層の結晶構造を縦長成長結晶組織または粒状結
晶組織から縦長成長結晶組織へ変わる結晶構造とし、外
層に耐酸化性に優れた酸化アルミニウムを被覆する組み
合わせにより、表1〜4に示されるとおり耐欠損性およ
び耐摩耗性を向上させた表面被覆微粒超硬エンドミルを
得ることができた。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 微粒炭化タングステン基超硬合金で構成
    されたエンドミルの表面に、炭窒化チタンまたは窒化チ
    タンと炭窒化チタンからなる平均膜厚0.5〜3.0μ
    mの厚さに形成した硬質被覆層よりなる内層と、平均膜
    厚0.1〜1.0μmの酸化アルミニウムからなる外層
    より構成され、総膜厚の平均が0.6〜4.0μmであ
    り、エンドミル切刃部には1〜50μmのホ−ニングが
    施されていることを特徴とする表面被覆微粒超硬合金製
    エンドミル。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の表面被覆微粒超硬合金
    製エンドミルにおいて、上記内層中の炭窒化チタン層の
    結晶構造を、縦長成長結晶組織または粒状結晶組織から
    縦長成長結晶組織へ変わる結晶構造としたことを特徴と
    する表面被覆微粒超硬エンドミル。
  3. 【請求項3】 請求項1に記載の表面被覆微粒超硬合金
    製エンドミルにおいて、超硬合金母材が平均粒径0.1
    〜1.0μmの炭化タングステンと、結合相が5〜15
    重量%のCoと、Cr 、V、Ta 、Nb の炭化物の1種
    または2種を0.3〜1.5重量%配合した組成よりな
    ることを特徴とする表面被覆微粒超硬合金製エンドミ
    ル。
JP6460796A 1996-03-21 1996-03-21 表面被覆微粒超硬エンドミル Pending JPH09253916A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040068476A (ko) * 2003-01-24 2004-07-31 산드빅 악티에볼라그 코팅 초경 인서트
JP2014104545A (ja) * 2012-11-28 2014-06-09 Kyocera Corp 被覆工具

Cited By (3)

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JP2004223711A (ja) * 2003-01-24 2004-08-12 Sandvik Ab 切削工具インサート
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Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20010821