JPH111764A - 硬質被覆層がすぐれた耐摩耗性を有する表面被覆超硬合金製切削工具 - Google Patents
硬質被覆層がすぐれた耐摩耗性を有する表面被覆超硬合金製切削工具Info
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- JPH111764A JPH111764A JP15231597A JP15231597A JPH111764A JP H111764 A JPH111764 A JP H111764A JP 15231597 A JP15231597 A JP 15231597A JP 15231597 A JP15231597 A JP 15231597A JP H111764 A JPH111764 A JP H111764A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 硬質被覆層がすぐれた耐摩耗性を有する表面
被覆超硬合金製切削工具を提供する。 【解決手段】 炭化タングステン基超硬合金基体または
炭窒化チタン系サーメット基体の表面に、アークイオン
プレーティング形成の組成式：（Ｔｉ1-x Ａｌx）Ｎお
よび同（Ｔｉ1-x Ａｌx ）Ｃ1-y Ｎy （ただし、原子比
で、ｘは０．３〜０．７、ｙは０．５〜０．９９を示
す）を有する（Ｔｉ，Ａｌ）Ｎ層および（Ｔｉ，Ａｌ）
ＣＮ層のうちのいずれか、または両方で構成された単層
または複層からなる硬質被覆層を１〜１０μｍの平均層
厚で物理蒸着してなる被覆超硬工具にして、前記被覆超
硬工具の少なくとも切刃稜線部に、すくい面側深さおよ
び／または逃げ面側深さで測定して、表面から０．５μ
ｍから上記硬質被覆層の平均層厚の５０％までの範囲内
の深さに亘って酸素イオン照射酸素注入層を形成してな
る。
被覆超硬合金製切削工具を提供する。 【解決手段】 炭化タングステン基超硬合金基体または
炭窒化チタン系サーメット基体の表面に、アークイオン
プレーティング形成の組成式：（Ｔｉ1-x Ａｌx）Ｎお
よび同（Ｔｉ1-x Ａｌx ）Ｃ1-y Ｎy （ただし、原子比
で、ｘは０．３〜０．７、ｙは０．５〜０．９９を示
す）を有する（Ｔｉ，Ａｌ）Ｎ層および（Ｔｉ，Ａｌ）
ＣＮ層のうちのいずれか、または両方で構成された単層
または複層からなる硬質被覆層を１〜１０μｍの平均層
厚で物理蒸着してなる被覆超硬工具にして、前記被覆超
硬工具の少なくとも切刃稜線部に、すくい面側深さおよ
び／または逃げ面側深さで測定して、表面から０．５μ
ｍから上記硬質被覆層の平均層厚の５０％までの範囲内
の深さに亘って酸素イオン照射酸素注入層を形成してな
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、硬質被覆層がす
ぐれた耐摩耗性を有し、したがって例えば鋼などの連続
切削や断続切削で長期に亘ってすぐれた切削性能を発揮
し、工具寿命の延命化を可能ならしめる表面被覆超硬合
金製切削工具（以下、被覆超硬工具と云う）に関するも
のである。
ぐれた耐摩耗性を有し、したがって例えば鋼などの連続
切削や断続切削で長期に亘ってすぐれた切削性能を発揮
し、工具寿命の延命化を可能ならしめる表面被覆超硬合
金製切削工具（以下、被覆超硬工具と云う）に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】従来、一般に、例えば図１に概略説明図
で示される物理蒸着装置の１種であるアークイオンプレ
ーティング装置を用い、ヒータで装置内を、例えば雰囲
気を２０ｍｔｏｒｒの真空として、５００℃の温度に加
熱した状態で、アノード電極と所定組成を有するＴｉ−
Ａｌ合金がセットされたカソード電極（蒸発源）との間
に、例えば電圧：３５Ｖ、電流：９０Ａの条件でアーク
放電を発生させ、同時に装置内に反応ガスとして窒素ガ
ス、または窒素ガスとメタンガスを導入し、一方炭化タ
ングステン（以下、ＷＣで示す）基超硬合金または炭窒
化チタン（以下、ＴｉＣＮで示す）基サーメットからな
る基体（以下、これらを総称して超硬基体と云う）に
は、例えばー２００Ｖのバイアス電圧を印加した条件
で、前記超硬合金基体の表面に、例えば特開昭６２−５
６５６５号公報に記載されるように、ＴｉとＡｌの複合
窒化物［以下、（Ｔｉ，Ａｌ）Ｎで示す］および複合炭
窒化物［以下、（Ｔｉ，Ａｌ）ＣＮで示す］のうちのい
ずれか、あるいは両方で構成された単層または複層の硬
質被覆層を１〜１０μｍの平均層厚で蒸着することによ
り被覆超硬工具を製造することが知られている。また、
これらの被覆超硬工具が、例えば鋼などの連続切削や断
続切削に用いられることも良く知られるところである。
で示される物理蒸着装置の１種であるアークイオンプレ
ーティング装置を用い、ヒータで装置内を、例えば雰囲
気を２０ｍｔｏｒｒの真空として、５００℃の温度に加
熱した状態で、アノード電極と所定組成を有するＴｉ−
Ａｌ合金がセットされたカソード電極（蒸発源）との間
に、例えば電圧：３５Ｖ、電流：９０Ａの条件でアーク
放電を発生させ、同時に装置内に反応ガスとして窒素ガ
ス、または窒素ガスとメタンガスを導入し、一方炭化タ
ングステン（以下、ＷＣで示す）基超硬合金または炭窒
化チタン（以下、ＴｉＣＮで示す）基サーメットからな
る基体（以下、これらを総称して超硬基体と云う）に
は、例えばー２００Ｖのバイアス電圧を印加した条件
で、前記超硬合金基体の表面に、例えば特開昭６２−５
６５６５号公報に記載されるように、ＴｉとＡｌの複合
窒化物［以下、（Ｔｉ，Ａｌ）Ｎで示す］および複合炭
窒化物［以下、（Ｔｉ，Ａｌ）ＣＮで示す］のうちのい
ずれか、あるいは両方で構成された単層または複層の硬
質被覆層を１〜１０μｍの平均層厚で蒸着することによ
り被覆超硬工具を製造することが知られている。また、
これらの被覆超硬工具が、例えば鋼などの連続切削や断
続切削に用いられることも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、近年の切削装置
のＦＡ化はめざましく、かつ切削加工の低コスト化に対
する要求も強く、これに伴い、切削工具には使用寿命の
延命化が強く望まれているが、上記の従来被覆超硬工具
は、これらの要求に十分満足に対応できるだけの耐摩耗
性を具備するものではなく、したがってより一段と長い
使用寿命を示す被覆超硬工具の開発が望まれている。
のＦＡ化はめざましく、かつ切削加工の低コスト化に対
する要求も強く、これに伴い、切削工具には使用寿命の
延命化が強く望まれているが、上記の従来被覆超硬工具
は、これらの要求に十分満足に対応できるだけの耐摩耗
性を具備するものではなく、したがってより一段と長い
使用寿命を示す被覆超硬工具の開発が望まれている。
【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、上記の従来被覆超硬工具を構成
する硬質被覆層に着目し、特にこれの耐摩耗性向上を図
るべく研を行った結果、上記の従来被覆超硬工具の硬質
被覆層を構成する（Ｔｉ，Ａｌ）Ｎ層および（Ｔｉ，Ａ
ｌ）ＣＮ層を、上記の通り図３に例示されるアークイオ
ンプレーティング装置を用いて形成するに際して、その
条件を、 雰囲気圧力（真空度）：５〜３０ｍｔｏｒｒ、 雰囲気温度：３００〜７００℃、 アーク放電電流：８０〜１００Ａ、 アーク放電電圧：１０〜５０Ｖ、 基体へのバイアス電圧：−１５０〜−３００Ｖ、 として、組成式：（Ｔｉ1-x Ａｌx ）Ｎおよび同（Ｔｉ
1-x Ａｌx ）Ｃ1-y Ｎy（ただし、原子比で、ｘは０．
３〜０．７、ｙは０．５〜０．９９を示す）を満足する
（Ｔｉ，Ａｌ）Ｎ層および（Ｔｉ，Ａｌ）ＣＮ層を形成
し、ついで、上記組成式を満足する（Ｔｉ，Ａｌ）Ｎ層
および／または（Ｔｉ，Ａｌ）ＣＮ層で構成された単層
または複層の硬質被覆層を１〜１０μｍの平均層厚で蒸
着してなる被覆超硬工具の少なくともすくい面と逃げ面
の交わる切刃稜線部（以下、単に切刃稜線部という）、
すなわち切刃稜線部、切刃稜線部とすくい面、切刃稜線
部と逃げ面、あるいは切刃稜線部とすくい面と逃げ面
に、電子衝撃型（熱陰極型、Ｋａｕｆｍａｎ型、バケッ
ト型）や冷陰極型、さらに高周波放電型などのイオン銃
を用いて、酸素イオン照射を行って、すくい面側深さお
よび／または逃げ面側深さで測定して、表面から０．５
μｍから上記硬質被覆層の平均層厚の５０％までの範囲
内の深さに亘って酸素イオン照射酸素注入層を形成する
と、この結果の被覆超硬工具はすぐれた耐摩耗性を具備
するようになり、長期にわたってすぐれた切削性能を発
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、上記の従来被覆超硬工具を構成
する硬質被覆層に着目し、特にこれの耐摩耗性向上を図
るべく研を行った結果、上記の従来被覆超硬工具の硬質
被覆層を構成する（Ｔｉ，Ａｌ）Ｎ層および（Ｔｉ，Ａ
ｌ）ＣＮ層を、上記の通り図３に例示されるアークイオ
ンプレーティング装置を用いて形成するに際して、その
条件を、 雰囲気圧力（真空度）：５〜３０ｍｔｏｒｒ、 雰囲気温度：３００〜７００℃、 アーク放電電流：８０〜１００Ａ、 アーク放電電圧：１０〜５０Ｖ、 基体へのバイアス電圧：−１５０〜−３００Ｖ、 として、組成式：（Ｔｉ1-x Ａｌx ）Ｎおよび同（Ｔｉ
1-x Ａｌx ）Ｃ1-y Ｎy（ただし、原子比で、ｘは０．
３〜０．７、ｙは０．５〜０．９９を示す）を満足する
（Ｔｉ，Ａｌ）Ｎ層および（Ｔｉ，Ａｌ）ＣＮ層を形成
し、ついで、上記組成式を満足する（Ｔｉ，Ａｌ）Ｎ層
および／または（Ｔｉ，Ａｌ）ＣＮ層で構成された単層
または複層の硬質被覆層を１〜１０μｍの平均層厚で蒸
着してなる被覆超硬工具の少なくともすくい面と逃げ面
の交わる切刃稜線部（以下、単に切刃稜線部という）、
すなわち切刃稜線部、切刃稜線部とすくい面、切刃稜線
部と逃げ面、あるいは切刃稜線部とすくい面と逃げ面
に、電子衝撃型（熱陰極型、Ｋａｕｆｍａｎ型、バケッ
ト型）や冷陰極型、さらに高周波放電型などのイオン銃
を用いて、酸素イオン照射を行って、すくい面側深さお
よび／または逃げ面側深さで測定して、表面から０．５
μｍから上記硬質被覆層の平均層厚の５０％までの範囲
内の深さに亘って酸素イオン照射酸素注入層を形成する
と、この結果の被覆超硬工具はすぐれた耐摩耗性を具備
するようになり、長期にわたってすぐれた切削性能を発
揮するという研究結果を得たのである。
【０００５】この発明は、上記の研究結果に基づいてな
されたものであって、超硬基体の表面に、アークイオン
プレーティング形成の組成式：（Ｔｉ1-x Ａｌx ）Ｎお
よび同（Ｔｉ1-x Ａｌx ）Ｃ1-y Ｎy （ただし、原子比
で、ｘは０．３〜０．７、ｙは０．５〜０．９９を示
す）を有する（Ｔｉ，Ａｌ）Ｎ層および（Ｔｉ，Ａｌ）
ＣＮ層のうちのいずれか、または両方で構成された単層
または複層からなる硬質被覆層を１〜１０μｍの平均層
厚で物理蒸着してなる被覆超硬工具にして、前記被覆超
硬工具の少なくとも切刃稜線部に、すくい面側深さおよ
び／または逃げ面側深さで測定して、表面から０．５μ
ｍから上記硬質被覆層の平均層厚の５０％までの範囲内
の深さに亘って酸素イオン照射酸素注入層を形成してな
る、硬質被覆層がすぐれた耐摩耗性を有する被覆超硬工
具に特徴を有するものである。
されたものであって、超硬基体の表面に、アークイオン
プレーティング形成の組成式：（Ｔｉ1-x Ａｌx ）Ｎお
よび同（Ｔｉ1-x Ａｌx ）Ｃ1-y Ｎy （ただし、原子比
で、ｘは０．３〜０．７、ｙは０．５〜０．９９を示
す）を有する（Ｔｉ，Ａｌ）Ｎ層および（Ｔｉ，Ａｌ）
ＣＮ層のうちのいずれか、または両方で構成された単層
または複層からなる硬質被覆層を１〜１０μｍの平均層
厚で物理蒸着してなる被覆超硬工具にして、前記被覆超
硬工具の少なくとも切刃稜線部に、すくい面側深さおよ
び／または逃げ面側深さで測定して、表面から０．５μ
ｍから上記硬質被覆層の平均層厚の５０％までの範囲内
の深さに亘って酸素イオン照射酸素注入層を形成してな
る、硬質被覆層がすぐれた耐摩耗性を有する被覆超硬工
具に特徴を有するものである。
【０００６】なお、この発明の被覆超硬工具において、
硬質被覆層を構成する（Ｔｉ，Ａｌ）Ｎおよび（Ｔｉ，
Ａｌ）ＣＮにおけるＡｌはＴｉＣＮに対して硬さを高
め、もって耐摩耗性を向上させるために固溶するもので
あり、したがって組成式：（Ｔｉ1-x Ａｌx ）Ｎおよび
同（Ｔｉ1-x Ａｌx ）Ｃ1-y Ｎy のｘ値が０．３未満で
は所望の耐摩耗性を確保することができず、一方その値
が０．７を越えると、切刃に欠けやチッピングが発生し
易くなると云う理由によりｘ値を０．３〜０．７（原子
比）と定めたのである。また、（Ｔｉ，Ａｌ）ＣＮ層に
おけるＣ成分には、硬さを向上させる作用があるので、
（Ｔｉ，Ａｌ）ＣＮ層は上記（Ｔｉ，Ａｌ）Ｎ層に比し
て相対的に高い硬さをもつが、この場合Ｃ成分の割合が
０．０１未満、すなわちｙ値が０．９９を越えると所定
の硬さ向上効果が得られず、一方Ｃ成分の割合が０．５
を越える、すなわちｙ値が０．５未満になると靭性が急
激に低下するようになることから、ｙ値を０．５〜０．
９９、望ましくは０．５５〜０．９と定めた。硬質被覆
層の平均層厚を１〜１０μｍとしたのは、その層厚が１
μｍ未満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１０μｍを越えると切刃に欠け
やチッピングが発生し易くなると云う理由によるもので
ある。同じく硬質被覆層に形成される酸素イオン照射酸
素注入層の深さを０．５μｍ〜硬質被覆層の平均層厚の
５０％としたのは、その深さが０．５μｍ未満では、所
望の耐摩耗性向上効果が得られず、一方その深さが硬質
被覆層の平均層厚の５０％をこえると、硬質被覆層に脆
化傾向が現れるようになって切刃に欠けやチッピングが
発生し易くなると云う理由によるものである。さらに、
この発明の被覆超硬工具に、これの使用前および使用後
の識別を容易にするために、最表面層として金色の色調
を有する窒化チタン（ＴｉＮ）層を０．１〜１μｍの平
均層厚で蒸着してもよい。
硬質被覆層を構成する（Ｔｉ，Ａｌ）Ｎおよび（Ｔｉ，
Ａｌ）ＣＮにおけるＡｌはＴｉＣＮに対して硬さを高
め、もって耐摩耗性を向上させるために固溶するもので
あり、したがって組成式：（Ｔｉ1-x Ａｌx ）Ｎおよび
同（Ｔｉ1-x Ａｌx ）Ｃ1-y Ｎy のｘ値が０．３未満で
は所望の耐摩耗性を確保することができず、一方その値
が０．７を越えると、切刃に欠けやチッピングが発生し
易くなると云う理由によりｘ値を０．３〜０．７（原子
比）と定めたのである。また、（Ｔｉ，Ａｌ）ＣＮ層に
おけるＣ成分には、硬さを向上させる作用があるので、
（Ｔｉ，Ａｌ）ＣＮ層は上記（Ｔｉ，Ａｌ）Ｎ層に比し
て相対的に高い硬さをもつが、この場合Ｃ成分の割合が
０．０１未満、すなわちｙ値が０．９９を越えると所定
の硬さ向上効果が得られず、一方Ｃ成分の割合が０．５
を越える、すなわちｙ値が０．５未満になると靭性が急
激に低下するようになることから、ｙ値を０．５〜０．
９９、望ましくは０．５５〜０．９と定めた。硬質被覆
層の平均層厚を１〜１０μｍとしたのは、その層厚が１
μｍ未満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１０μｍを越えると切刃に欠け
やチッピングが発生し易くなると云う理由によるもので
ある。同じく硬質被覆層に形成される酸素イオン照射酸
素注入層の深さを０．５μｍ〜硬質被覆層の平均層厚の
５０％としたのは、その深さが０．５μｍ未満では、所
望の耐摩耗性向上効果が得られず、一方その深さが硬質
被覆層の平均層厚の５０％をこえると、硬質被覆層に脆
化傾向が現れるようになって切刃に欠けやチッピングが
発生し易くなると云う理由によるものである。さらに、
この発明の被覆超硬工具に、これの使用前および使用後
の識別を容易にするために、最表面層として金色の色調
を有する窒化チタン（ＴｉＮ）層を０．１〜１μｍの平
均層厚で蒸着してもよい。
【０００７】
【発明の実施の形態】ついで、この発明の被覆超硬工具
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１〜３μｍの平均粒径を有するＷＣ粉末、ＴｉＣ
粉末、ＺｒＣ粉末、ＶＣ粉末、ＴａＣ粉末、ＮｂＣ粉
末、Ｃｒ3 Ｃ2 粉末、ＴｉＮ粉末、ＴａＮ粉末、および
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、１．５ｔｏｎ／ｃｍ2 の圧力で圧粉体にプ
レス成形し、この圧粉体を真空中、温度：１４００℃に
１時間保持の条件で焼結し、焼結後、切刃部分にＲ：
０．０５のホーニング加工を施してＩＳＯ規格・ＳＰＧ
Ａ１２０４０８のチップ形状をもったＷＣ基超硬合金製
の超硬基体Ａ１〜Ａ１０を形成した。また、原料粉末と
して、いずれも０．５〜２μｍの平均粒径を有するＴｉ
ＣＮ（重量比でＴｉＣ／ＴｉＮ＝５０／５０）粉末、Ｍ
ｏ2 Ｃ粉末、ＺｒＣ粉末、ＮｂＣ粉末、ＴａＣ粉末、Ｗ
Ｃ粉末、Ｃｏ粉末、およびＮｉ粉末を用意し、これら原
料粉末を、表２に示される配合組成に配合し、ボールミ
ルで２４時間湿式混合し、乾燥した後、１ｔｏｎ／ｃｍ
2 の圧力で圧粉体にプレス成形し、この圧粉体を１０ｔ
ｏｒｒの窒素雰囲気中、温度：１５４０℃に１時間保持
の条件で焼結し、焼結後、切刃部分にＲ：０．０３のホ
ーニング加工を施してＩＳＯ規格・ＳＥＫＮ１２０３Ａ
ＦＥＮ１のチップ形状をもったＴｉＣＮ系サーメット製
の超硬基体Ｂ１〜Ｂ６を形成した。
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１〜３μｍの平均粒径を有するＷＣ粉末、ＴｉＣ
粉末、ＺｒＣ粉末、ＶＣ粉末、ＴａＣ粉末、ＮｂＣ粉
末、Ｃｒ3 Ｃ2 粉末、ＴｉＮ粉末、ＴａＮ粉末、および
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、１．５ｔｏｎ／ｃｍ2 の圧力で圧粉体にプ
レス成形し、この圧粉体を真空中、温度：１４００℃に
１時間保持の条件で焼結し、焼結後、切刃部分にＲ：
０．０５のホーニング加工を施してＩＳＯ規格・ＳＰＧ
Ａ１２０４０８のチップ形状をもったＷＣ基超硬合金製
の超硬基体Ａ１〜Ａ１０を形成した。また、原料粉末と
して、いずれも０．５〜２μｍの平均粒径を有するＴｉ
ＣＮ（重量比でＴｉＣ／ＴｉＮ＝５０／５０）粉末、Ｍ
ｏ2 Ｃ粉末、ＺｒＣ粉末、ＮｂＣ粉末、ＴａＣ粉末、Ｗ
Ｃ粉末、Ｃｏ粉末、およびＮｉ粉末を用意し、これら原
料粉末を、表２に示される配合組成に配合し、ボールミ
ルで２４時間湿式混合し、乾燥した後、１ｔｏｎ／ｃｍ
2 の圧力で圧粉体にプレス成形し、この圧粉体を１０ｔ
ｏｒｒの窒素雰囲気中、温度：１５４０℃に１時間保持
の条件で焼結し、焼結後、切刃部分にＲ：０．０３のホ
ーニング加工を施してＩＳＯ規格・ＳＥＫＮ１２０３Ａ
ＦＥＮ１のチップ形状をもったＴｉＣＮ系サーメット製
の超硬基体Ｂ１〜Ｂ６を形成した。
【０００８】ついで、これら超硬基体Ａ１〜Ａ１０およ
びＢ１〜Ｂ６を、アセトン中で超音波洗浄し、乾燥した
状態で、それぞれ図１に例示される通常のアークイオン
プレーティング装置に装入し、一方カソード電極（蒸発
源）として種々の成分組成をもったＴｉ−Ａｌ合金を装
着し、装置内を排気して１×１０-5ｔｏｒｒの真空に保
持しながら、ヒーターで装置内を５００℃に加熱した
後、Ａｒガスを装置内に導入して１×１０-3ｔｏｒｒの
Ａｒ雰囲気とし、この状態で超硬基体に−８００ｖのバ
イアス電圧を印加して超硬基体表面をＡｒガスボンバー
ト洗浄し、ついで装置内に反応ガスとして窒素ガス、ま
たは窒素ガスとメタンガスを導入して５×１０-3ｔｏｒ
ｒの反応雰囲気とすると共に、前記超硬基体に印加する
バイアス電圧を−２００ｖに下げて、前記カソード電極
とアノード電極との間にアーク放電を発生させ、もって
前記超硬基体Ａ１〜Ａ１０およびＢ１〜Ｂ６のそれぞれ
の表面に、表３、４に示される組成および平均層厚をも
った硬質被覆層を蒸着することにより従来被覆超硬工具
１〜２４をそれぞれ製造した。
びＢ１〜Ｂ６を、アセトン中で超音波洗浄し、乾燥した
状態で、それぞれ図１に例示される通常のアークイオン
プレーティング装置に装入し、一方カソード電極（蒸発
源）として種々の成分組成をもったＴｉ−Ａｌ合金を装
着し、装置内を排気して１×１０-5ｔｏｒｒの真空に保
持しながら、ヒーターで装置内を５００℃に加熱した
後、Ａｒガスを装置内に導入して１×１０-3ｔｏｒｒの
Ａｒ雰囲気とし、この状態で超硬基体に−８００ｖのバ
イアス電圧を印加して超硬基体表面をＡｒガスボンバー
ト洗浄し、ついで装置内に反応ガスとして窒素ガス、ま
たは窒素ガスとメタンガスを導入して５×１０-3ｔｏｒ
ｒの反応雰囲気とすると共に、前記超硬基体に印加する
バイアス電圧を−２００ｖに下げて、前記カソード電極
とアノード電極との間にアーク放電を発生させ、もって
前記超硬基体Ａ１〜Ａ１０およびＢ１〜Ｂ６のそれぞれ
の表面に、表３、４に示される組成および平均層厚をも
った硬質被覆層を蒸着することにより従来被覆超硬工具
１〜２４をそれぞれ製造した。
【０００９】ついで、この結果得られた従来被覆超硬工
具１〜２４のそれぞれの切刃稜線部、あるいは切刃稜線
部とすくい面および／または逃げ面に、電子衝撃型（バ
ケット型）イオン銃を用いて、酸素イオン照射を行っ
て、すくい面側深さおよび／または逃げ面側深さで測定
して、表５に示される深さの酸素イオン照射酸素注入層
を形成することにより本発明被覆超硬工具１〜２４をそ
れぞれ製造した。なお、酸素注入層の深さは、オージェ
分析装置を用いて、工具縦断面を表面から内部に向けて
直角に酸素濃度分布を測定し、この測定結果をもって現
した。
具１〜２４のそれぞれの切刃稜線部、あるいは切刃稜線
部とすくい面および／または逃げ面に、電子衝撃型（バ
ケット型）イオン銃を用いて、酸素イオン照射を行っ
て、すくい面側深さおよび／または逃げ面側深さで測定
して、表５に示される深さの酸素イオン照射酸素注入層
を形成することにより本発明被覆超硬工具１〜２４をそ
れぞれ製造した。なお、酸素注入層の深さは、オージェ
分析装置を用いて、工具縦断面を表面から内部に向けて
直角に酸素濃度分布を測定し、この測定結果をもって現
した。
【００１０】つぎに、この結果得られた本発明被覆超硬
工具１〜１８および従来被覆超硬工具１〜１８について
は、 被削材：ＪＩＳ・Ｓ４５Ｃの角材、 切削速度：２００ｍ／ｍｉｎ．、 切込み：２．５ｍｍ、 送り：０．２５ｍｍ／刃、 の条件での炭素鋼の乾式断続切削（フライス切削）試験
を行ない、また本発明被覆超硬工具１９〜２４および従
来被覆超硬工具１９〜２４については、 被削材：ＪＩＳ・ＳＮＣＭ４３９の角材、 切削速度：３３０ｍ／ｍｉｎ．、 切込み：２ｍｍ．、 送り：０．１５ｍｍ／刃、 の条件での合金鋼の乾式断続切削（フライス切削）試験
を行い、いずれの切削試験でも切刃の逃げ面摩耗幅が
０．２ｍｍに至るまでの切削時間を測定した。これらの
測定結果を表６に示した。
工具１〜１８および従来被覆超硬工具１〜１８について
は、 被削材：ＪＩＳ・Ｓ４５Ｃの角材、 切削速度：２００ｍ／ｍｉｎ．、 切込み：２．５ｍｍ、 送り：０．２５ｍｍ／刃、 の条件での炭素鋼の乾式断続切削（フライス切削）試験
を行ない、また本発明被覆超硬工具１９〜２４および従
来被覆超硬工具１９〜２４については、 被削材：ＪＩＳ・ＳＮＣＭ４３９の角材、 切削速度：３３０ｍ／ｍｉｎ．、 切込み：２ｍｍ．、 送り：０．１５ｍｍ／刃、 の条件での合金鋼の乾式断続切削（フライス切削）試験
を行い、いずれの切削試験でも切刃の逃げ面摩耗幅が
０．２ｍｍに至るまでの切削時間を測定した。これらの
測定結果を表６に示した。
【００１１】
【表１】
【００１２】
【表２】
【００１３】
【表３】
【００１４】
【表４】
【００１５】
【表５】
【００１６】
【表６】
【００１７】
【発明の効果】表３〜６に示される結果から、本発明被
覆超硬工具１〜２４は、いずれも酸素イオン照射酸素注
入層の形成によって従来被覆超硬工具１〜２４に比して
すぐれた耐摩耗性を発揮し、長い使用寿命を示すことが
明らかである。上述のように、この発明の被覆超硬工具
は、この種の従来被覆超硬工具に比して長い使用寿命を
示すので、切削装置のＦＡ化および切削加工の低コスト
化に十分満足に対応することができるものである。
覆超硬工具１〜２４は、いずれも酸素イオン照射酸素注
入層の形成によって従来被覆超硬工具１〜２４に比して
すぐれた耐摩耗性を発揮し、長い使用寿命を示すことが
明らかである。上述のように、この発明の被覆超硬工具
は、この種の従来被覆超硬工具に比して長い使用寿命を
示すので、切削装置のＦＡ化および切削加工の低コスト
化に十分満足に対応することができるものである。
【図１】アークイオンプレーティング装置の概略説明図
である。
である。
Claims (1)
- 【請求項１】 炭化タングステン基超硬合金基体または
炭窒化チタン系サーメット基体の表面に、アークイオン
プレーティング形成の組成式：（Ｔｉ1-x Ａｌx ）Ｎお
よび同（Ｔｉ1-x Ａｌx ）Ｃ1-y Ｎy （ただし、原子比
で、ｘは０．３〜０．７、ｙは０．５〜０．９９を示
す）を有するＴｉとＡｌの複合窒化物およびＴｉとＡｌ
の複合炭窒化物のうちのいずれかで構成された単層また
は両方で構成された複層からなる硬質被覆層を１〜１０
μｍの平均層厚で物理蒸着してなる表面被覆超硬合金製
切削工具にして、 上記表面被覆超硬合金製切削工具の少なくともすくい面
と逃げ面の交わる切刃稜線部に、すくい面側深さおよび
／または逃げ面側深さで測定して、表面から０．５μｍ
から上記硬質被覆層の平均層厚の５０％までの範囲内の
深さに亘って酸素イオン照射酸素注入層を形成したこと
を特徴とする硬質被覆層がすぐれた耐摩耗性を有する表
面被覆超硬合金製切削工具。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15231597A JPH111764A (ja) | 1997-06-10 | 1997-06-10 | 硬質被覆層がすぐれた耐摩耗性を有する表面被覆超硬合金製切削工具 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15231597A JPH111764A (ja) | 1997-06-10 | 1997-06-10 | 硬質被覆層がすぐれた耐摩耗性を有する表面被覆超硬合金製切削工具 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH111764A true JPH111764A (ja) | 1999-01-06 |
Family
ID=15537847
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15231597A Withdrawn JPH111764A (ja) | 1997-06-10 | 1997-06-10 | 硬質被覆層がすぐれた耐摩耗性を有する表面被覆超硬合金製切削工具 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH111764A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100466536B1 (ko) * | 2002-05-10 | 2005-01-15 | 한국원자력연구소 | 이온 조사에 의한 이용기 날의 표면처리 방법 |
| JP2006015451A (ja) * | 2004-07-01 | 2006-01-19 | Mitsubishi Materials Corp | 高速切削加工で硬質被覆層がすぐれた耐摩耗性を発揮する表面被覆超硬合金製切削工具の製造方法 |
| JP2006021276A (ja) * | 2004-07-08 | 2006-01-26 | Mitsubishi Materials Corp | 高硬度鋼の高速切削加工で硬質被覆層がすぐれた耐摩耗性を発揮する表面被覆超硬合金製切削工具の製造方法 |
-
1997
- 1997-06-10 JP JP15231597A patent/JPH111764A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100466536B1 (ko) * | 2002-05-10 | 2005-01-15 | 한국원자력연구소 | 이온 조사에 의한 이용기 날의 표면처리 방법 |
| JP2006015451A (ja) * | 2004-07-01 | 2006-01-19 | Mitsubishi Materials Corp | 高速切削加工で硬質被覆層がすぐれた耐摩耗性を発揮する表面被覆超硬合金製切削工具の製造方法 |
| JP4535249B2 (ja) * | 2004-07-01 | 2010-09-01 | 三菱マテリアル株式会社 | 高速切削加工で硬質被覆層がすぐれた耐摩耗性を発揮する表面被覆超硬合金製切削工具の製造方法 |
| JP2006021276A (ja) * | 2004-07-08 | 2006-01-26 | Mitsubishi Materials Corp | 高硬度鋼の高速切削加工で硬質被覆層がすぐれた耐摩耗性を発揮する表面被覆超硬合金製切削工具の製造方法 |
| JP4535250B2 (ja) * | 2004-07-08 | 2010-09-01 | 三菱マテリアル株式会社 | 高硬度鋼の高速切削加工で硬質被覆層がすぐれた耐摩耗性を発揮する表面被覆超硬合金製切削工具の製造方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20040907 |