JPS6256564A - 耐摩耗性のすぐれた表面被覆硬質部材 - Google Patents
耐摩耗性のすぐれた表面被覆硬質部材Info
- Publication number
- JPS6256564A JPS6256564A JP19740185A JP19740185A JPS6256564A JP S6256564 A JPS6256564 A JP S6256564A JP 19740185 A JP19740185 A JP 19740185A JP 19740185 A JP19740185 A JP 19740185A JP S6256564 A JPS6256564 A JP S6256564A
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- JP
- Japan
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- wear resistance
- cutting
- coating layer
- hard
- coated
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- Cutting Tools, Boring Holders, And Turrets (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、基体部材の表面に、きわめて硬質な被覆層
を形成することによって耐摩耗性の著しい向上をはかっ
た表面被覆硬質部材に関するものである。
を形成することによって耐摩耗性の著しい向上をはかっ
た表面被覆硬質部材に関するものである。
〔従来の技術）
一般に、炭化タングステン（以下ＷＣで示す）４超硬合
金や各種のサーメット、さらに高速度鋼などで構成され
た基体部材の表面に、炭化チタン（以下ＴｉＣで示す）
、窒化チタン（以下ＴｉＮで示す）、および炭窒化ヂタ
ン（以下Ｔｉ ＣＮで示す）のうちの１種の単層または
２種以りの複層からなる硬質被覆層を形成してなる表面
被覆硬質部材が切削工具や耐摩工具などとして広く実用
に供されている。
金や各種のサーメット、さらに高速度鋼などで構成され
た基体部材の表面に、炭化チタン（以下ＴｉＣで示す）
、窒化チタン（以下ＴｉＮで示す）、および炭窒化ヂタ
ン（以下Ｔｉ ＣＮで示す）のうちの１種の単層または
２種以りの複層からなる硬質被覆層を形成してなる表面
被覆硬質部材が切削工具や耐摩工具などとして広く実用
に供されている。
しかし、上記の従来表面被覆硬質部材においては、これ
を構成する硬質被覆層が、ＴｉＣでごッカース硬さくＨ
ｖ ）：３０００．Ｔｉ Ｎでト１ｖ：２５００、さら
にＴｉ ＣＮでＨｖ＝２７００の比較的低い硬さしかも
たないものであるため、切削工具や耐摩工具などとして
用いた場合に満足する耐摩耗性を示さず、比較的短時間
で使用寿命に至るものであった。
を構成する硬質被覆層が、ＴｉＣでごッカース硬さくＨ
ｖ ）：３０００．Ｔｉ Ｎでト１ｖ：２５００、さら
にＴｉ ＣＮでＨｖ＝２７００の比較的低い硬さしかも
たないものであるため、切削工具や耐摩工具などとして
用いた場合に満足する耐摩耗性を示さず、比較的短時間
で使用寿命に至るものであった。
そこで、本発明者等は、上述のような観点から、より硬
質な被覆層を開発すべく研究を行なった結果、上記の基
体部材の表面に、ＴｉとＺｒの炭化物、窒イし物、およ
び炭窒化物（以下、それぞれ、（Ｔｉ 、 Ｚｒ ）
Ｃ，（Ｔｉ 、 Ｚｒ ） Ｎ、 オにＵ（Ｔｉ 、
Ｚｒ ）ＣＮ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被覆層を形成してやると、この被覆
層は、（Ｔｉ、Ｚｒ）ＣでＨｖ：３４００以上、（Ｔｉ
、Ｚｒ）ＮでＨＶ：２８００以上、（Ｔｉ 、 Ｚｒ
）ＣＮでＨｖ ：３１００以上の著しく高い硬さをもつ
ことから、この結果の表面被覆硬質部材は、すぐれた耐
摩耗性を示すようになり、長期に亘ってすぐれた性能を
発揮するという知見を得たのである。
質な被覆層を開発すべく研究を行なった結果、上記の基
体部材の表面に、ＴｉとＺｒの炭化物、窒イし物、およ
び炭窒化物（以下、それぞれ、（Ｔｉ 、 Ｚｒ ）
Ｃ，（Ｔｉ 、 Ｚｒ ） Ｎ、 オにＵ（Ｔｉ 、
Ｚｒ ）ＣＮ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被覆層を形成してやると、この被覆
層は、（Ｔｉ、Ｚｒ）ＣでＨｖ：３４００以上、（Ｔｉ
、Ｚｒ）ＮでＨＶ：２８００以上、（Ｔｉ 、 Ｚｒ
）ＣＮでＨｖ ：３１００以上の著しく高い硬さをもつ
ことから、この結果の表面被覆硬質部材は、すぐれた耐
摩耗性を示すようになり、長期に亘ってすぐれた性能を
発揮するという知見を得たのである。
この発明は、上記知見にもとづいてなされたものであっ
て、ＷＣＣ超超硬合金、ＴｉＣ基サーメットなどの各種
のサーメット、さらに高速度鋼などで構成された基体部
材の表面に、 （Ｔｉ 、７ｒ ）Ｃ，（Ｔｉ 、Ｚｒ ）Ｎ、 およ
び（Ｔｉ 、Ｚｒ ）ＣＮ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０．５〜１０μｍの
層厚で形成してなる耐摩耗性のすぐれた表面被覆硬質部
材に特徴を右するものである。
て、ＷＣＣ超超硬合金、ＴｉＣ基サーメットなどの各種
のサーメット、さらに高速度鋼などで構成された基体部
材の表面に、 （Ｔｉ 、７ｒ ）Ｃ，（Ｔｉ 、Ｚｒ ）Ｎ、 およ
び（Ｔｉ 、Ｚｒ ）ＣＮ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０．５〜１０μｍの
層厚で形成してなる耐摩耗性のすぐれた表面被覆硬質部
材に特徴を右するものである。
なお、この発明の表面被覆硬質部材において、硬質被覆
層の層厚を０．５〜１０μｍと限定したのは、その層厚
が０．５μｍ未満では所望の耐摩耗性向上効果が得られ
ず、一方その層厚が１０μｍを越えると耐摩耗性が劣化
するようになるという理由にもとづくものである。
層の層厚を０．５〜１０μｍと限定したのは、その層厚
が０．５μｍ未満では所望の耐摩耗性向上効果が得られ
ず、一方その層厚が１０μｍを越えると耐摩耗性が劣化
するようになるという理由にもとづくものである。
つぎに、この発明の表面被覆硬質部材を実施例により具
体的に説明する。
体的に説明する。
実施例 １
基体部材として、重Ｒ％で、ＷＣ＝８％Ｃ０−８％Ｔｉ
Ｃ−９％ＴａＣからなる組成を右するＷＣＣ超超硬合
金構成され、かつＪＩＳ−８ＮＧ４３２に則した形状を
有する切削チップを用意し、この切削チップを公知のイ
オンブレーティング装置内に装入し、またこの装置内に
置かれたるつぼにはＴｉとＺｒの固溶体を入れ、この状
態で、まず装置内の真空度を５×１０〜３ｍｍ ｌ−ｔ
ＳＪの雰囲気として、基体部材に−１０００Ｖの電荷
をか（プて、これを十分に洗浄し、加熱した後、Ａｒを
脱気し、代りにＮ２およびＣ２Ｈ２（アセチレン）のう
ちのいずれか一方、あるいは両方を２００ ＣＣ／ ｍ
ｉｎの割合で流して、前記切削チップの表面に、それぞ
れ第１表に示される組成並びに層厚の単層または複層か
らなる硬質被覆層を形成することによって、本発明表面
被覆硬質部材としての本発明表面被覆切削チップ１〜７
をそれぞれ製造した。
Ｃ−９％ＴａＣからなる組成を右するＷＣＣ超超硬合
金構成され、かつＪＩＳ−８ＮＧ４３２に則した形状を
有する切削チップを用意し、この切削チップを公知のイ
オンブレーティング装置内に装入し、またこの装置内に
置かれたるつぼにはＴｉとＺｒの固溶体を入れ、この状
態で、まず装置内の真空度を５×１０〜３ｍｍ ｌ−ｔ
ＳＪの雰囲気として、基体部材に−１０００Ｖの電荷
をか（プて、これを十分に洗浄し、加熱した後、Ａｒを
脱気し、代りにＮ２およびＣ２Ｈ２（アセチレン）のう
ちのいずれか一方、あるいは両方を２００ ＣＣ／ ｍ
ｉｎの割合で流して、前記切削チップの表面に、それぞ
れ第１表に示される組成並びに層厚の単層または複層か
らなる硬質被覆層を形成することによって、本発明表面
被覆硬質部材としての本発明表面被覆切削チップ１〜７
をそれぞれ製造した。
また、比較の目的で、イオンブレーティング装置のるつ
ぼ内に装入されるＴｉ と７ｒの固溶体に代って、Ｔｉ
を装入する以外は同様な操作条件で、同じく第１表に示
される組成並びに層厚の単層または複層からなる硬質被
覆層を形成することによって、従来表面被覆硬質部材と
して知られる従来表面被覆切削チップ１〜５をそれぞれ
製造した。
ぼ内に装入されるＴｉ と７ｒの固溶体に代って、Ｔｉ
を装入する以外は同様な操作条件で、同じく第１表に示
される組成並びに層厚の単層または複層からなる硬質被
覆層を形成することによって、従来表面被覆硬質部材と
して知られる従来表面被覆切削チップ１〜５をそれぞれ
製造した。
ついで、これらの表面被覆切削チップについて、硬質被
覆層の硬さくビッカース硬さ）を測定すると共に、 被削材：ＳＮ０Ｍ４３９ （硬さ：Ｈ８２５０）。
覆層の硬さくビッカース硬さ）を測定すると共に、 被削材：ＳＮ０Ｍ４３９ （硬さ：Ｈ８２５０）。
切削速度： １５０ ｍ／ｍｉｎ 。
送り： ０．３ｍｍ、／ｒｅｖ 。
切込み：２／ｓ。
切削時間：２Ｑｍｉｎ。
の条件での鋼丸棒の連続切削試験、並びに、被削材：Ｓ
Ｎ０Ｍ４３９ （硬さ：Ｈｅ３００）。
Ｎ０Ｍ４３９ （硬さ：Ｈｅ３００）。
切削速度： １２０ｍ／ｍｉｎ 。
送り： ０．３ｍｍ／ｒｅｖ 。
切込み：３ｍｍ。
切削時間：３ｍ１ｎ。
の条件での鋼角材の断続切削試験を行ない、前者の連続
切削試験では、切刃の逃げ面摩耗幅とすくい面摩耗深さ
を測定し、また後者の断続切削試験では１０個の切刃の
うちの欠損発生切刃数を測定した。これらの測定結束を
第１表に示した。
切削試験では、切刃の逃げ面摩耗幅とすくい面摩耗深さ
を測定し、また後者の断続切削試験では１０個の切刃の
うちの欠損発生切刃数を測定した。これらの測定結束を
第１表に示した。
実施例 ２
基体部材として、高速度工具鋼（ＳＫＨ５５）で構成さ
れた直径：１０ｍｍφの４枚方エンドミルを用意し、こ
れを実施例１で用いたと同じイオンブレーティング装置
に装入し、３４体部材への電荷を一７００Ｖとする以外
は同様な操作条件で、前記エンドミルの表面に、それぞ
れ第２表に示される組成並びに層厚の単層または複層か
らなる硬質被覆層を形成することによって、本発明表面
被覆硬質部材としての本発明表面被覆エンドミル１゜２
および従来表面被覆硬質部材としての従来表面被覆エン
ドミルをそれぞれ製造した。
れた直径：１０ｍｍφの４枚方エンドミルを用意し、こ
れを実施例１で用いたと同じイオンブレーティング装置
に装入し、３４体部材への電荷を一７００Ｖとする以外
は同様な操作条件で、前記エンドミルの表面に、それぞ
れ第２表に示される組成並びに層厚の単層または複層か
らなる硬質被覆層を形成することによって、本発明表面
被覆硬質部材としての本発明表面被覆エンドミル１゜２
および従来表面被覆硬質部材としての従来表面被覆エン
ドミルをそれぞれ製造した。
つぎに、これらの表面被覆エンドミルを用い、被削材二
５４５Ｃ（硬さ：Ｈ［３２２０）。
５４５Ｃ（硬さ：Ｈ［３２２０）。
切削速度： ４５ｍ、／ｍｉｎ 。
送り： ０．０３ ｍｒｎ／刃。
切込み：５ｍｍ。
切削油：水溶性。
の条件で切削試験を行ない、エンドミルの外周２番摩耗
幅が０．３ｍに至るまでの切削長さを測定した。これら
の結果を第２表に示した。
幅が０．３ｍに至るまでの切削長さを測定した。これら
の結果を第２表に示した。
第１表に示される結果から、本発明表面被覆切削チップ
１〜７にＪ３いては、いずれも硬質被覆層が従来表面被
覆切削デツプ１〜５のそれに比して著しく高い硬さをも
っているので、連続切削では従来表面被覆切削チップ１
〜５に比してすぐれた耐摩耗性を示すことが明らかであ
り、また本発明表面被覆切削チップ１〜７は、いずれも
硬質被覆層の形成にもかかわらず、断続切削では従来表
面被覆切削チップ１〜５と同等のすぐれた耐ｔＩｊ撃性
を示すのである。
１〜７にＪ３いては、いずれも硬質被覆層が従来表面被
覆切削デツプ１〜５のそれに比して著しく高い硬さをも
っているので、連続切削では従来表面被覆切削チップ１
〜５に比してすぐれた耐摩耗性を示すことが明らかであ
り、また本発明表面被覆切削チップ１〜７は、いずれも
硬質被覆層の形成にもかかわらず、断続切削では従来表
面被覆切削チップ１〜５と同等のすぐれた耐ｔＩｊ撃性
を示すのである。
さらに、第２表に示されるように、本発明表面被覆エン
ドミル１，２は従来表面被覆エンドミルに比して一段と
すぐれた耐摩耗性を右することが明らかである。
ドミル１，２は従来表面被覆エンドミルに比して一段と
すぐれた耐摩耗性を右することが明らかである。
上述のように、この発明の表面被覆硬質部材は、その表
面が従来硬質被覆層に比して一段と高い硬さをもった硬
質被覆層で被覆されているので、これを切削工具や′Ｍ
摩工具などとして使用した場合に、すぐれた耐摩耗性を
示し、長期に亘ってすぐれた性能を発揮するのである。
面が従来硬質被覆層に比して一段と高い硬さをもった硬
質被覆層で被覆されているので、これを切削工具や′Ｍ
摩工具などとして使用した場合に、すぐれた耐摩耗性を
示し、長期に亘ってすぐれた性能を発揮するのである。
Claims (1)
- 基体部材の表面に、ＴｉとＺｒの炭化物、窒化物、およ
び炭窒化物のうちの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、０．５〜１０μｍの層厚で形成し
てなる耐摩耗性のすぐれた表面被覆硬質部材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19740185A JPS6256564A (ja) | 1985-09-06 | 1985-09-06 | 耐摩耗性のすぐれた表面被覆硬質部材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19740185A JPS6256564A (ja) | 1985-09-06 | 1985-09-06 | 耐摩耗性のすぐれた表面被覆硬質部材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6256564A true JPS6256564A (ja) | 1987-03-12 |
| JPH059511B2 JPH059511B2 (ja) | 1993-02-05 |
Family
ID=16373897
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19740185A Granted JPS6256564A (ja) | 1985-09-06 | 1985-09-06 | 耐摩耗性のすぐれた表面被覆硬質部材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6256564A (ja) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01228704A (ja) * | 1988-03-07 | 1989-09-12 | Mitsubishi Metal Corp | ネジ切りおよび溝入れ加工用表面被覆炭窒化チタン基サーメット製切削チップ |
| JPH01246003A (ja) * | 1988-03-29 | 1989-10-02 | Mitsubishi Metal Corp | 表面被覆硬質材料製切削工具 |
| US5075181A (en) * | 1989-05-05 | 1991-12-24 | Kennametal Inc. | High hardness/high compressive stress multilayer coated tool |
| US5116694A (en) * | 1985-01-21 | 1992-05-26 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Coated cemented carbides |
| US5232318A (en) * | 1990-09-17 | 1993-08-03 | Kennametal Inc. | Coated cutting tools |
| US5250367A (en) * | 1990-09-17 | 1993-10-05 | Kennametal Inc. | Binder enriched CVD and PVD coated cutting tool |
| US5266388A (en) * | 1990-09-17 | 1993-11-30 | Kennametal Inc. | Binder enriched coated cutting tool |
| US5325747A (en) * | 1990-09-17 | 1994-07-05 | Kennametal Inc. | Method of machining using coated cutting tools |
| US5364209A (en) * | 1990-09-17 | 1994-11-15 | Kennametal Inc. | CVD and PVD coated cutting tools |
| WO1997007260A1 (de) * | 1995-08-19 | 1997-02-27 | Widia Gmbh | Verbundkörper und verfahren zu dessen herstellung |
| CN102286723A (zh) * | 2011-07-21 | 2011-12-21 | 中国第一汽车股份有限公司 | 一种应用于汽车高合金钢运动摩擦副表面耐磨涂层 |
| US9994717B2 (en) * | 2015-04-13 | 2018-06-12 | Kennametal Inc. | CVD-coated article and CVD process of making the same |
Citations (3)
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|---|---|---|---|---|
| JPS5457477A (en) * | 1977-10-18 | 1979-05-09 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Throw away tip of coated tool steel |
| JPS56156767A (en) * | 1980-05-02 | 1981-12-03 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Highly hard substance covering material |
| JPS59118879A (ja) * | 1982-12-25 | 1984-07-09 | Toshiba Corp | 耐摩耗部品 |
-
1985
- 1985-09-06 JP JP19740185A patent/JPS6256564A/ja active Granted
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| US9994717B2 (en) * | 2015-04-13 | 2018-06-12 | Kennametal Inc. | CVD-coated article and CVD process of making the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH059511B2 (ja) | 1993-02-05 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |