JPH03226576A - 耐摩耗性に優れたコーティングサーメットの製造法 - Google Patents
耐摩耗性に優れたコーティングサーメットの製造法Info
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- JPH03226576A JPH03226576A JP2104890A JP2104890A JPH03226576A JP H03226576 A JPH03226576 A JP H03226576A JP 2104890 A JP2104890 A JP 2104890A JP 2104890 A JP2104890 A JP 2104890A JP H03226576 A JPH03226576 A JP H03226576A
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
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- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
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- C23C16/36—Carbonitrides
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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、耐摩耗性が一段と改善されたコーティング
サーメットの製造法に関するものであり、さらに詳細に
は、サーメットの表面に９００℃以下の低温で窒化チタ
ン（以下、ＴｉＮと記す）および炭窒化チタン（以下、
Ｔ１ＣＮと記す）の１種または２種を化学蒸着すること
により、ＴｉＮおよびＴ１ＣＮコーティング層中にサー
メットの結合相形成成分であるＣＯ，ＦｅなどのＦｅ族
金属が拡散していないＴｉＮおよびＴ１ＣＮコーティン
グ層を形成し、耐摩耗性が一段と改善されたコーティン
グサーメットを製造する方法に関するものである。
サーメットの製造法に関するものであり、さらに詳細に
は、サーメットの表面に９００℃以下の低温で窒化チタ
ン（以下、ＴｉＮと記す）および炭窒化チタン（以下、
Ｔ１ＣＮと記す）の１種または２種を化学蒸着すること
により、ＴｉＮおよびＴ１ＣＮコーティング層中にサー
メットの結合相形成成分であるＣＯ，ＦｅなどのＦｅ族
金属が拡散していないＴｉＮおよびＴ１ＣＮコーティン
グ層を形成し、耐摩耗性が一段と改善されたコーティン
グサーメットを製造する方法に関するものである。
従来、Ｔｊ 、Ｚｒ、Ｈｒ 、Ｔａ、Ｎｂ、Ｗ。
Ｍｏ、Ｃｒの炭化物、窒化物、炭窒化物の１種または２
種以上の硬質分散相とＣＯ，Ｎｉ等のＦｅ族金属の結合
相とからなるサーメットは、鋼の仕上げ切削に広く利用
されている。
種以上の硬質分散相とＣＯ，Ｎｉ等のＦｅ族金属の結合
相とからなるサーメットは、鋼の仕上げ切削に広く利用
されている。
さらに、近年、上記サーメットにＴ ｉ Ｎ。
Ｔ１ＣＮ等をコーティングして耐摩耗性を向上させたコ
ーティングサーメットも提供されている。
ーティングサーメットも提供されている。
上記サーメットにＴｉＮまたはＴ１ＣＮをコーティング
するには、通常、物理蒸着法または化学蒸着法が採用さ
れているが、物理蒸着法により形成されたＴｉＮまたは
Ｔ１ＣＮコーティング層は付着強度が低いために、一般
に化学蒸着法が広く用いられている。
するには、通常、物理蒸着法または化学蒸着法が採用さ
れているが、物理蒸着法により形成されたＴｉＮまたは
Ｔ１ＣＮコーティング層は付着強度が低いために、一般
に化学蒸着法が広く用いられている。
上記化学蒸着法によりＴｉＮコーティング層を形成する
方法として、Ｔ Ｉ Ｃ１ｉ、 ： ４％、Ｎ２８０
６、およびＨ２： ８８９６ Ｃ以上、容量％）の混合
ガスを、温度＝９８０℃、圧カニ１００Ｔｏｒｒの条件
で化学蒸着装置に流しながら通常のサーメット表面にＴ
ｉＮコーティング層を形成する方法が知られており、こ
の場合の反応は、 １１０ｇ４十−Ｎ２＋２Ｈ２→ Ｔ ｉ Ｎ＋４ＨＣＩＩ ・・・・・・（１）′である
と考えられている。
方法として、Ｔ Ｉ Ｃ１ｉ、 ： ４％、Ｎ２８０
６、およびＨ２： ８８９６ Ｃ以上、容量％）の混合
ガスを、温度＝９８０℃、圧カニ１００Ｔｏｒｒの条件
で化学蒸着装置に流しながら通常のサーメット表面にＴ
ｉＮコーティング層を形成する方法が知られており、こ
の場合の反応は、 １１０ｇ４十−Ｎ２＋２Ｈ２→ Ｔ ｉ Ｎ＋４ＨＣＩＩ ・・・・・・（１）′である
と考えられている。
一方、化学蒸着法によりＴ１ＣＮコーティング層を形成
する方法として、ＴｌＣＮ４ ＝４％、ＣＨ：３°６、
Ｎ２：４％、およびＨ２：８９％（以上、容ｆｆｉ Ｏ
６）の混合ガスを、温度： １０００℃、圧カニ １０
０Ｔｏｒｒの条件で化学蒸着装置に流しなから通常のサ
ーメット表面にＴ１ＣＮコーティング轡を形成する方法
が知られており、この場合の反応式は、 Ｔｉｃｇ 十〇Ｈ十−Ｎ２＋Ｈ２→ ４ ４２ Ｔ ｉＣＮ ＋ ４ ＨＣＩＩ ＋ Ｈ２・・・・・・
（２′）であると考えられている（これら従来技術に関
する文献として、例えば、ファインセラミックス技術集
成、昭和５７年、■サイエンスフォーラム発行を参照）
。
する方法として、ＴｌＣＮ４ ＝４％、ＣＨ：３°６、
Ｎ２：４％、およびＨ２：８９％（以上、容ｆｆｉ Ｏ
６）の混合ガスを、温度： １０００℃、圧カニ １０
０Ｔｏｒｒの条件で化学蒸着装置に流しなから通常のサ
ーメット表面にＴ１ＣＮコーティング轡を形成する方法
が知られており、この場合の反応式は、 Ｔｉｃｇ 十〇Ｈ十−Ｎ２＋Ｈ２→ ４ ４２ Ｔ ｉＣＮ ＋ ４ ＨＣＩＩ ＋ Ｈ２・・・・・・
（２′）であると考えられている（これら従来技術に関
する文献として、例えば、ファインセラミックス技術集
成、昭和５７年、■サイエンスフォーラム発行を参照）
。
しかし、上記従来の化学蒸着法でＴｉＮまたはＴ１ＣＮ
をコーティングするには、ＴｉＮのコーティング温度が
９８０℃でありＴ１ＣＮのコーティング温度が１０００
℃と高いために、形成されたＴｉＮまたはＴ１ＣＮコー
ティング層中に、上記サーメットの結合相形成成分であ
るＣＯ，Ｎｉ等のＦｅ族金属が拡散し、そのためＴｉＮ
またはＴ１ＣＮが本来もつ耐摩耗性が損なわれ、耐摩耗
性の低いコーティング層が形成されるという問題点があ
った。
をコーティングするには、ＴｉＮのコーティング温度が
９８０℃でありＴ１ＣＮのコーティング温度が１０００
℃と高いために、形成されたＴｉＮまたはＴ１ＣＮコー
ティング層中に、上記サーメットの結合相形成成分であ
るＣＯ，Ｎｉ等のＦｅ族金属が拡散し、そのためＴｉＮ
またはＴ１ＣＮが本来もつ耐摩耗性が損なわれ、耐摩耗
性の低いコーティング層が形成されるという問題点があ
った。
また、上記結合相形成成分がコーティング層へ拡散する
可能性が極めて少ない９００℃以下の低温度で上記従来
法によりＴｉＮまたはＴ１ＣＮを化学蒸着すると、結合
相形成成分を含まないＴｉＮまたはＴ１ＣＮコーティン
グ層が形成されはするが、反応ガスとして用いるメタン
、窒素などの活性化が低下し、反応が遅くなるために効
率よくＴｉＮまたはＴ１ＣＮコーティング層を形成する
ことができず、コストが高くなるという問題点があった
。
可能性が極めて少ない９００℃以下の低温度で上記従来
法によりＴｉＮまたはＴ１ＣＮを化学蒸着すると、結合
相形成成分を含まないＴｉＮまたはＴ１ＣＮコーティン
グ層が形成されはするが、反応ガスとして用いるメタン
、窒素などの活性化が低下し、反応が遅くなるために効
率よくＴｉＮまたはＴ１ＣＮコーティング層を形成する
ことができず、コストが高くなるという問題点があった
。
そこで、本発明者等は、上記結合相形成成分がコーティ
ング層に拡散することの極めて少ない９００℃以下の低
温度において、ＴｉＮまたはＴ１ＣＮコーティング層を
効率よく化学蒸着し、耐摩耗性の優れたＴｉＮおよびＴ
１ＣＮコーティング層を得べく研究を行った結果、従来
の化学蒸着法によるＴｉＮコーティング層形成時に使用
する混合ガス中のＮ２の代りにアンモニア（以下、ＮＨ
３と記す）を用い、また従来の化学蒸着法によるＴ１Ｃ
Ｎコーティング層を形成する際に使用する混合ガス中の
ＣＨおよびＮ２の代りにアセトニトリル（以下、ＣＨ３
ＣＮと記す）を用いると、温度：９００℃以下の低温（
好ましくは、７００〜９００℃）で化学蒸着しても効率
よ（ＴｉＮまたはＴ１ＣＮコーティング層をサーメット
表面に形成することができ、このようにして形成された
ＴｉＮまたはＴ１ＣＮコーティング層は、上記結合相形
成成分が拡散し混入することがないために耐摩耗性が極
めて優れているという知見を得たのである。
ング層に拡散することの極めて少ない９００℃以下の低
温度において、ＴｉＮまたはＴ１ＣＮコーティング層を
効率よく化学蒸着し、耐摩耗性の優れたＴｉＮおよびＴ
１ＣＮコーティング層を得べく研究を行った結果、従来
の化学蒸着法によるＴｉＮコーティング層形成時に使用
する混合ガス中のＮ２の代りにアンモニア（以下、ＮＨ
３と記す）を用い、また従来の化学蒸着法によるＴ１Ｃ
Ｎコーティング層を形成する際に使用する混合ガス中の
ＣＨおよびＮ２の代りにアセトニトリル（以下、ＣＨ３
ＣＮと記す）を用いると、温度：９００℃以下の低温（
好ましくは、７００〜９００℃）で化学蒸着しても効率
よ（ＴｉＮまたはＴ１ＣＮコーティング層をサーメット
表面に形成することができ、このようにして形成された
ＴｉＮまたはＴ１ＣＮコーティング層は、上記結合相形
成成分が拡散し混入することがないために耐摩耗性が極
めて優れているという知見を得たのである。
この発明は、かかる知見にもとづいてなされたものであ
って、 （１） アンモニアを含む混合ガスを用い、温度＝７
００〜９００℃で化学蒸着することにより、サーメット
表面に、サーメットの結合相形成成分が拡散していない
耐摩耗性に優れたＴｉＮコーティング層を形成する方法
、 （２）アセトニトリルを含む混合ガスを用い、温度＝７
００〜９００℃で化学蒸着することにより、サーメット
表面に、サーメットの結合相形成成分が拡散していない
耐摩耗性に優れたＴ１ＣＮコーティング層を形成する方
法、 （３）上記（１）および（２）の方法を用いて、サーメ
ット表面に、サーメットの結合相形成成分が拡散してい
ない耐摩耗性に優れたＴｉＮおよびＴ１ＣＮの複合コー
ティング層を形成する方法、に特徴を有するものである
。
って、 （１） アンモニアを含む混合ガスを用い、温度＝７
００〜９００℃で化学蒸着することにより、サーメット
表面に、サーメットの結合相形成成分が拡散していない
耐摩耗性に優れたＴｉＮコーティング層を形成する方法
、 （２）アセトニトリルを含む混合ガスを用い、温度＝７
００〜９００℃で化学蒸着することにより、サーメット
表面に、サーメットの結合相形成成分が拡散していない
耐摩耗性に優れたＴ１ＣＮコーティング層を形成する方
法、 （３）上記（１）および（２）の方法を用いて、サーメ
ット表面に、サーメットの結合相形成成分が拡散してい
ない耐摩耗性に優れたＴｉＮおよびＴ１ＣＮの複合コー
ティング層を形成する方法、に特徴を有するものである
。
この発明で用いるサーメットは、Ｔｉ、Ｚｒ。
Ｈｆ’、Ｔａ、Ｎｂ、Ｗ、Ｍｏ、Ｃｒの炭化物、窒化物
、炭窒化物の１種または２種以上の硬質分散相形成成分
＝７０〜９５重量？６と、ＣＯ，Ｎｌ 、Ａｌの１種ま
たは２種以上の結合相形成成分＝５〜３０重量％とから
なるものであり、硬質分散相形成成分が７０重量％未満
および結合相形成成分が３０重量％を越えるとコーティ
ングサーメットの耐摩耗性が悪く、一方、硬質分散相形
成成分が９５重量％を越えかつ結合相形成成分が５重量
％未満の場合は、コーティングサーメットの耐欠損性が
悪いので好ましくない。
、炭窒化物の１種または２種以上の硬質分散相形成成分
＝７０〜９５重量？６と、ＣＯ，Ｎｌ 、Ａｌの１種ま
たは２種以上の結合相形成成分＝５〜３０重量％とから
なるものであり、硬質分散相形成成分が７０重量％未満
および結合相形成成分が３０重量％を越えるとコーティ
ングサーメットの耐摩耗性が悪く、一方、硬質分散相形
成成分が９５重量％を越えかつ結合相形成成分が５重量
％未満の場合は、コーティングサーメットの耐欠損性が
悪いので好ましくない。
上記サーメットの表面に形成するＴｉＮおよびＴ ｉ
ＣＮの１種または２種からなるコーティング層の厚さは
、０．５ｍ未満ではコーティングサーメットの耐摩耗性
が向上せず、また２０Ｉｓを越えると耐欠損性が低下す
ることから、コーティング層の厚みを０．５〜２０−と
することが好ましい。
ＣＮの１種または２種からなるコーティング層の厚さは
、０．５ｍ未満ではコーティングサーメットの耐摩耗性
が向上せず、また２０Ｉｓを越えると耐欠損性が低下す
ることから、コーティング層の厚みを０．５〜２０−と
することが好ましい。
さらに、この発明のＴｉＮコーティング層はＮ Ｈａガ
スを含む混合ガスを用いた化学蒸着により形成し、また
Ｔ１ＣＮコーティング層はＣＨ３ＣＮガスを含む混合ガ
スを用いた化学蒸着により形成するものであるが、上記
化学蒸着する際の反応式％式％ （１） （２） となり、〔従来の技術〕で示した反応式（１）°と上記
反応式（１）を対比すると、従来の混合ガスに含まれる
Ｎ ガスをＮＨ３ガスで置換した混合ガスを化学蒸着用
ガスとして用いており、さらに〔従来の技術〕で示した
反応式（２°）と上記反応式（２）を対比すると、従来
の混合ガスに含まれるＣＨ４ガスおよびＮ ガスをＣＨ
３ＣＮガスで置換した混合ガスを化学蒸着用ガスとして
用いていることになる。このように従来と異なった組成
の混合ガスを用いても化学蒸着するための温度が７００
℃未満では反応が遅くなり、ＴｉＮおよびＴ１ＣＮのコ
ーティング層を経済的に効率よく形成することができず
、一方９００℃を越えるとサーメットの結合相形成成分
が拡散してＴｉＮおよびＴ１ＣＮコーティング層に混入
し、耐摩耗性の低いコーティング層が形成されるので好
ましくない。
スを含む混合ガスを用いた化学蒸着により形成し、また
Ｔ１ＣＮコーティング層はＣＨ３ＣＮガスを含む混合ガ
スを用いた化学蒸着により形成するものであるが、上記
化学蒸着する際の反応式％式％ （１） （２） となり、〔従来の技術〕で示した反応式（１）°と上記
反応式（１）を対比すると、従来の混合ガスに含まれる
Ｎ ガスをＮＨ３ガスで置換した混合ガスを化学蒸着用
ガスとして用いており、さらに〔従来の技術〕で示した
反応式（２°）と上記反応式（２）を対比すると、従来
の混合ガスに含まれるＣＨ４ガスおよびＮ ガスをＣＨ
３ＣＮガスで置換した混合ガスを化学蒸着用ガスとして
用いていることになる。このように従来と異なった組成
の混合ガスを用いても化学蒸着するための温度が７００
℃未満では反応が遅くなり、ＴｉＮおよびＴ１ＣＮのコ
ーティング層を経済的に効率よく形成することができず
、一方９００℃を越えるとサーメットの結合相形成成分
が拡散してＴｉＮおよびＴ１ＣＮコーティング層に混入
し、耐摩耗性の低いコーティング層が形成されるので好
ましくない。
したがって、上記ＴｉＮおよびＴ１ＣＮコティング層を
形成するための化学蒸Ｂ ｍ度は７００〜９００℃に定
めた。
形成するための化学蒸Ｂ ｍ度は７００〜９００℃に定
めた。
つぎに、この発明を実施例にもとづいて具体的に説明す
る。
る。
まず、原料粉末として、いずれも１．０〜２．５−の範
囲内の所定の平均粒径を有するＴｉＮ粉末、ＴｉＣ粉末
、ＴａＣ粉末、ＷＣ粉末、Ｍ Ｏ９Ｃ粉末、ＮｂＣ粉末
、ＺｒＣ粉末、Ｃｏ粉末、Ｎｉ粉末およびｌ粉末を用意
し、これら粉末を第４表に示される配合組成となるよう
に配合し、ボールミルで７２時間湿式混合し、乾燥した
のち、１，５ｔｏｎ／ｃ−の圧力で圧粉体にプレス成形
し、この圧粉体を、４ ＴｏｒｒのＮ２雰囲気中、温度
： １４７０℃に６０分間保持の条件で焼結し、上記第
４表に示した配合組成と実質的に同一の成分組成をもっ
たサーメットＡ−Ｃを製造した。
囲内の所定の平均粒径を有するＴｉＮ粉末、ＴｉＣ粉末
、ＴａＣ粉末、ＷＣ粉末、Ｍ Ｏ９Ｃ粉末、ＮｂＣ粉末
、ＺｒＣ粉末、Ｃｏ粉末、Ｎｉ粉末およびｌ粉末を用意
し、これら粉末を第４表に示される配合組成となるよう
に配合し、ボールミルで７２時間湿式混合し、乾燥した
のち、１，５ｔｏｎ／ｃ−の圧力で圧粉体にプレス成形
し、この圧粉体を、４ ＴｏｒｒのＮ２雰囲気中、温度
： １４７０℃に６０分間保持の条件で焼結し、上記第
４表に示した配合組成と実質的に同一の成分組成をもっ
たサーメットＡ−Ｃを製造した。
実施例 １
上記第４表に示されたサーメットＡの表面に、第１表に
示される条件で厚さ＝５−のＴｉＮを化学蒸着し、本発
明法１〜５、比較法１〜２および従来法１によるＴｉＮ
コーティング層を形成し、ＴｉＮコーティング層の成分
組成を測定してその結果を第１表に示すとともに、Ｔｉ
Ｎコーティング層を被覆したコーティングサーメットを
用いて以下の条件で連続切削試験し、切刃の逃げ面摩耗
幅を測定し、その結果を第１表に示し、耐摩耗性を評価
した。
示される条件で厚さ＝５−のＴｉＮを化学蒸着し、本発
明法１〜５、比較法１〜２および従来法１によるＴｉＮ
コーティング層を形成し、ＴｉＮコーティング層の成分
組成を測定してその結果を第１表に示すとともに、Ｔｉ
Ｎコーティング層を被覆したコーティングサーメットを
用いて以下の条件で連続切削試験し、切刃の逃げ面摩耗
幅を測定し、その結果を第１表に示し、耐摩耗性を評価
した。
連続切削試験条件
被削材：ＳＣＭ４１５（硬さ１５０）、切削速度：２５
０ｍ／■Ｉｎｓ 送 リ： ０．２ｓ■／ｒｅｖ。
０ｍ／■Ｉｎｓ 送 リ： ０．２ｓ■／ｒｅｖ。
切込み：１．Ｏｍ＋ｅ。
切削時間： ３０ｍ１ｎ、
切削油：なし、
第１表に示された結果から、本発明法１〜５で形成され
たＴｉＮコーティング層には、サーメットの結合相形成
成分が含まれていないのに対し、比較法２および従来法
１により形成されたＴｉＮコーティング層にはサーメッ
トの結合相形成成分が含まれており、したがって、本発
明法１〜５で作製されたコーティングサーメットの方が
耐摩耗性が優れていることがわかる。
たＴｉＮコーティング層には、サーメットの結合相形成
成分が含まれていないのに対し、比較法２および従来法
１により形成されたＴｉＮコーティング層にはサーメッ
トの結合相形成成分が含まれており、したがって、本発
明法１〜５で作製されたコーティングサーメットの方が
耐摩耗性が優れていることがわかる。
なお、比較例１により形成されたＴｉＮコーティング層
は、化学蒸着温度が低すぎるために、十分な厚さのＴｉ
Ｎコーティング層を得ることができず、比較例１により
作製されたコーティングサーメットの耐摩耗性は低いも
のと考えられる。
は、化学蒸着温度が低すぎるために、十分な厚さのＴｉ
Ｎコーティング層を得ることができず、比較例１により
作製されたコーティングサーメットの耐摩耗性は低いも
のと考えられる。
実施例 ２
上記第４表に示されるサーメットＢの表面に、第２表に
示される条件で厚さ：５μｓのＴ１ＣＮを化学蒸着し、
本発明法６〜ＩＯ１比較法３〜４および従来法２による
Ｔ１ＣＮコーティング層を形成し、上記Ｔ１ＣＮコーテ
ィング層の成分組成を測定してその結果を第２表に示し
、ついで、上記Ｔ１ＣＮコーティング層を被覆したコー
ティングサーメットを用いて実施例１と全く同じ条件で
連続切削試験し、切刃の逃げ面摩耗幅を測定してその結
果を第２表に示し、耐摩耗性の評価を行った。
示される条件で厚さ：５μｓのＴ１ＣＮを化学蒸着し、
本発明法６〜ＩＯ１比較法３〜４および従来法２による
Ｔ１ＣＮコーティング層を形成し、上記Ｔ１ＣＮコーテ
ィング層の成分組成を測定してその結果を第２表に示し
、ついで、上記Ｔ１ＣＮコーティング層を被覆したコー
ティングサーメットを用いて実施例１と全く同じ条件で
連続切削試験し、切刃の逃げ面摩耗幅を測定してその結
果を第２表に示し、耐摩耗性の評価を行った。
第２表の結果から、本発明法６〜ＩＯで形成されたＴ１
ＣＮコーティング層には、サーメットの結合相形成成分
が含まれておらず、したがって耐摩耗性のすぐれたＴ１
ＣＮコーティング層が形成されているが、比較法４およ
び従来法２により形成されたＴ１ＣＮコーティング層に
は、サーメットの結合相形成成分が含まれており耐摩耗
性も低いことがわかる。
ＣＮコーティング層には、サーメットの結合相形成成分
が含まれておらず、したがって耐摩耗性のすぐれたＴ１
ＣＮコーティング層が形成されているが、比較法４およ
び従来法２により形成されたＴ１ＣＮコーティング層に
は、サーメットの結合相形成成分が含まれており耐摩耗
性も低いことがわかる。
なお、比較法３によると温度が低いために、十分な厚さ
のＴ１ＣＮコーティング層が得られず、そのために十分
な耐摩耗性を有するコーティングサーメットが得られな
いものと考えられる。
のＴ１ＣＮコーティング層が得られず、そのために十分
な耐摩耗性を有するコーティングサーメットが得られな
いものと考えられる。
実施例 ３
第４表に示されるサーメットＣの表面に、温 度：８
００ ℃、 混合ガス：４％ＴｉＣｊ７ −８％ＮＨ３−８８％Ｈ２
（容量％）、 圧 カニ １００Ｔｏｒｒ ｓ の条件で厚さ：ｌｔｍのＴｉＮコーティング層を形成し
、ついで、上記ＴｉＮコーティング層の上に、温 度
：８００℃、 混合ガス：４９６ＴｉＣ＃ −８％ＣＨ３ＣＮ−８８
％Ｈ２（容量％）、 圧 カニ １００Ｔｏｒｒ 。
００ ℃、 混合ガス：４％ＴｉＣｊ７ −８％ＮＨ３−８８％Ｈ２
（容量％）、 圧 カニ １００Ｔｏｒｒ ｓ の条件で厚さ：ｌｔｍのＴｉＮコーティング層を形成し
、ついで、上記ＴｉＮコーティング層の上に、温 度
：８００℃、 混合ガス：４９６ＴｉＣ＃ −８％ＣＨ３ＣＮ−８８
％Ｈ２（容量％）、 圧 カニ １００Ｔｏｒｒ 。
の条件で厚さ：４應のＴ１ＣＮコーティング層を形成し
、さらに、上記Ｔ１ＣＮコーティング層の上に１−のＴ
ｉＮを前記条件でコーティングし、本発明法１１による
ＴｉＮ−ＴｉＣＮ−ＴｉＮの複合コーティング層を形成
した。
、さらに、上記Ｔ１ＣＮコーティング層の上に１−のＴ
ｉＮを前記条件でコーティングし、本発明法１１による
ＴｉＮ−ＴｉＣＮ−ＴｉＮの複合コーティング層を形成
した。
一方、比較のために、同一成分組成のサーメットＣの表
面に、 温 度＝９８０℃、 混合ガス：４％Ｔ ＩＣＤ ｉ、 ８％Ｎ２−８８％
Ｈ２（容量％）、 圧 カニ １００Ｔｏｒｒ 。
面に、 温 度＝９８０℃、 混合ガス：４％Ｔ ＩＣＤ ｉ、 ８％Ｎ２−８８％
Ｈ２（容量％）、 圧 カニ １００Ｔｏｒｒ 。
の条件で厚さ＝１ｐのＴｉＮコーティング層を形成し、
ついで、上記ＴｉＮコーティング層の上に、温 度：
１０００℃、 混合ガス＝４％Ｔ ｉＣＤ ４３％ＣＨ４−４％Ｎ −
８９％Ｈ２（容量９６）、 圧 カニ １００ＴＯｒｒ 、 の条件で厚さ；４虜のＴ１ＣＮコーティング層を形成し
、さらに、上記Ｔ１ＣＮコーティング層の上に１ｔｎ＠
のＴｉＮを前記条件でコーティングし、従来法３による
ＴｉＮ−ＴｉＣＮ−ＴｉＮの複合コーティング層を形成
した。
ついで、上記ＴｉＮコーティング層の上に、温 度：
１０００℃、 混合ガス＝４％Ｔ ｉＣＤ ４３％ＣＨ４−４％Ｎ −
８９％Ｈ２（容量９６）、 圧 カニ １００ＴＯｒｒ 、 の条件で厚さ；４虜のＴ１ＣＮコーティング層を形成し
、さらに、上記Ｔ１ＣＮコーティング層の上に１ｔｎ＠
のＴｉＮを前記条件でコーティングし、従来法３による
ＴｉＮ−ＴｉＣＮ−ＴｉＮの複合コーティング層を形成
した。
これら本発明法１１によるＴｉＮ−ＴｉＣＮＴｉＮの複
合コーティング層並びに従来法３によるＴｉＮ−ＴｉＣ
Ｎ−ＴｉＮの複合コーティング層の成分組成を顕微鏡で
観察するとともに、上記本発明法１１による複合コーテ
ィングサーメットおよび従来法３による複合コーティン
グサーメットを用いて実施例１で示された条件と同一条
件で連続切削試験を行い、切刃の逃げ面摩耗幅を１１定
して、その結果を第３表に示した。
合コーティング層並びに従来法３によるＴｉＮ−ＴｉＣ
Ｎ−ＴｉＮの複合コーティング層の成分組成を顕微鏡で
観察するとともに、上記本発明法１１による複合コーテ
ィングサーメットおよび従来法３による複合コーティン
グサーメットを用いて実施例１で示された条件と同一条
件で連続切削試験を行い、切刃の逃げ面摩耗幅を１１定
して、その結果を第３表に示した。
本発明法１１によるＴｉＮ−ＴｉＣＮ−ＴｉＮの複合コ
ーティング層と従来法３によるＴｉＮＴｉＣＮ−ＴｉＮ
複含コーティング層とは共に６虜の層厚を有するが、第
３表の測定結果によると、本発明法１１によるＴｉＮ−
ＴｉＣＮ−ＴｉＮ複含コーティング層には結合を目形酸
成分がほとんど含まれていないのに対し、従来法３によ
るＴｉＮＴｉＣＮ−ＴｉＮの複合コーティング層には結
合相形成成分が含まれており、また本発明法１１で作製
された複合コーティングサーメットおよび従来法３で作
製された複合コーティングサーメットを連続切削試験し
た結果をみても、本発明法１１により作製された複合コ
ーティングサーメットの方が切刃逃げ面摩耗幅が小さく
、したがって耐摩耗性に優れていることがわかる。
ーティング層と従来法３によるＴｉＮＴｉＣＮ−ＴｉＮ
複含コーティング層とは共に６虜の層厚を有するが、第
３表の測定結果によると、本発明法１１によるＴｉＮ−
ＴｉＣＮ−ＴｉＮ複含コーティング層には結合を目形酸
成分がほとんど含まれていないのに対し、従来法３によ
るＴｉＮＴｉＣＮ−ＴｉＮの複合コーティング層には結
合相形成成分が含まれており、また本発明法１１で作製
された複合コーティングサーメットおよび従来法３で作
製された複合コーティングサーメットを連続切削試験し
た結果をみても、本発明法１１により作製された複合コ
ーティングサーメットの方が切刃逃げ面摩耗幅が小さく
、したがって耐摩耗性に優れていることがわかる。
第１表、第２表、および第３表の結果から、本発明法１
〜１１により製造されたコーティングサーメットは、従
来法１〜３により製造されたコーティングサーメットお
よび比較法１〜４により製造さ′れたコーティングサー
メットよりも耐摩耗性が高く、従来よりも長時間使用可
能なコーティングサーメットを提供することができる。
〜１１により製造されたコーティングサーメットは、従
来法１〜３により製造されたコーティングサーメットお
よび比較法１〜４により製造さ′れたコーティングサー
メットよりも耐摩耗性が高く、従来よりも長時間使用可
能なコーティングサーメットを提供することができる。
Claims (7)
- （１）Ｔｉ，Ｚｒ，Ｈｒ，Ｔａ，Ｎｂ，Ｗ，Ｍｏ，Ｃｒ
の炭化物、窒化物、炭窒化物の１種または２種以上の硬
質分散相形成成分：７０〜９５重量％と、ＣＯ，Ｎｉ，
Ａｌの１種または２種以上の結合相形成成分：５〜３０
重量％とからなるサーメット（以下、サーメットという
）の表面に窒化チタンを化学蒸着することによりコーテ
ィングサーメットを製造する方法において、 上記窒化チタンを化学蒸着する際に用いるガスとして、
アンモニアを含む混合ガスを用いることを特徴とする耐
摩耗性に優れたコーティングサーメットの製造法。 - （２）上記アンモニアを含む混合ガスは、四塩化チタン
、アンモニアおよび水素からなる混合ガスであることを
特徴とする請求項１記載の耐摩耗性に優れたコーティン
グサーメットの製造法。 - （３）上記窒化チタンを化学蒸着する際の温度は、７０
０〜９００℃の範囲内であることを特徴とする請求項１
または２記載の耐摩耗性に優れたコーティングサーメッ
トの製造法。 - （４）上記サーメットの表面に炭窒化チタンを化学蒸着
することによりコーティングサーメットを製造する方法
において、 上記炭窒化チタンを化学蒸着する際に用いるガスとして
アセトニトリルを含む混合ガスを用いることを特徴とす
る耐摩耗性に優れたコーティングサーメットの製造法。 - （５）上記炭窒化チタンを化学蒸着する際に用いるアセ
トニトリルを含む混合ガスは、四塩化チタン、アセトニ
トリルおよび水素からなる混合ガスであることを特徴と
する請求項４記載の耐摩耗性に優れたコーティングサー
メットの製造法。 - （６）上記炭窒化チタンを化学蒸着する際の温度は、７
００〜９００℃の範囲内であることを特徴とする請求項
４または５記載の耐摩耗性に優れたコーティングサーメ
ットの製造法。 - （７）上記サーメットの表面に、請求項１〜３および請
求項４〜６記載の方法によりそれぞれ窒化チタンおよび
炭窒化チタンを化学蒸着せしめ、窒化チタンおよび炭窒
化チタンの複合コーティング層を形成することを特徴と
する耐摩耗性に優れたコーティングサーメットの製造法
。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2021048A JP2775955B2 (ja) | 1990-01-31 | 1990-01-31 | 耐摩耗性に優れたコーティングサーメットの製造法 |
| ES91101128T ES2075227T3 (es) | 1990-01-31 | 1991-01-29 | Procedimiento de produccion de una hoja revestida para utiles de corte. |
| EP19910101128 EP0440157B1 (en) | 1990-01-31 | 1991-01-29 | Process for producing a surface-coated blade member for cutting tools |
| DE1991610143 DE69110143T2 (de) | 1990-01-31 | 1991-01-29 | Verfahren zum Herstellen einer beschichteten Klinge für Schneidwerkzeuge. |
| 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 |
|---|---|---|---|
| JP2021048A JP2775955B2 (ja) | 1990-01-31 | 1990-01-31 | 耐摩耗性に優れたコーティングサーメットの製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03226576A true JPH03226576A (ja) | 1991-10-07 |
| JP2775955B2 JP2775955B2 (ja) | 1998-07-16 |
Family
ID=12044039
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2021048A Expired - Lifetime JP2775955B2 (ja) | 1990-01-31 | 1990-01-31 | 耐摩耗性に優れたコーティングサーメットの製造法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0440157B1 (ja) |
| JP (1) | JP2775955B2 (ja) |
| DE (1) | DE69110143T2 (ja) |
| ES (1) | ES2075227T3 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5460893A (en) * | 1993-03-08 | 1995-10-24 | Mitsubishi Materials Corporation | Wear resistant titanium carbonitride-based cermet cutting insert |
| US8211358B2 (en) | 2003-10-23 | 2012-07-03 | Sandvik Intellectual Property Ab | Cemented carbide and method of making the same |
| CN106029271A (zh) * | 2014-02-26 | 2016-10-12 | 三菱综合材料株式会社 | 耐崩刀性优异的表面包覆碳氮化钛基金属陶瓷制切削工具 |
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| DE4239234A1 (de) * | 1992-11-21 | 1994-06-09 | Krupp Widia Gmbh | Werkzeug und Verfahren zur Beschichtung eines Werkzeuggrundkörpers |
| EP0653499B1 (en) * | 1993-05-31 | 2002-07-24 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Coated cutting tool and method for producing the same |
| US6413628B1 (en) | 1994-05-12 | 2002-07-02 | Valenite Inc. | Titanium carbonitride coated cemented carbide and cutting inserts made from the same |
| SE514181C2 (sv) * | 1995-04-05 | 2001-01-15 | Sandvik Ab | Belagt hårmetallskär för fräsning av gjutjärn |
| SE9502687D0 (sv) * | 1995-07-24 | 1995-07-24 | Sandvik Ab | CVD coated titanium based carbonitride cutting tool insert |
| DE19646333C2 (de) * | 1996-11-09 | 1999-01-14 | Fraunhofer Ges Forschung | Verfahren zur Herstellung von sauerstoffhaltigen Hartstoffen und deren Verwendung |
| DE60006017T2 (de) * | 1999-04-05 | 2004-07-15 | Mitsubishi Materials Corp. | Schneideinsatz aus Cermet |
| JP4466841B2 (ja) † | 2004-06-30 | 2010-05-26 | 三菱マテリアル株式会社 | 高速断続切削加工で硬質被覆層がすぐれた耐チッピング性を発揮する表面被覆サーメット製切削工具 |
| DE102005049393B4 (de) | 2005-10-15 | 2019-08-08 | Kennametal Widia Produktions Gmbh & Co. Kg | Verfahren zur Herstellung eines beschichteten Substratkörpers, Substratkörper mit einer Beschichtung und Verwendung des beschichteten Substratkörpers |
| AT503050B1 (de) * | 2005-11-17 | 2007-09-15 | Boehlerit Gmbh & Co Kg | Metallcarbonitridschicht |
| CA2640777A1 (en) | 2005-11-17 | 2007-05-24 | Boehlerit Gmbh & Co. Kg. | Metal carbonitride layer and method for the production of a metal carbonitride layer |
| KR20220012855A (ko) * | 2019-05-27 | 2022-02-04 | 에이비 산드빅 코로만트 | 피복 절삭 공구 |
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-
1990
- 1990-01-31 JP JP2021048A patent/JP2775955B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1991
- 1991-01-29 ES ES91101128T patent/ES2075227T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1991-01-29 DE DE1991610143 patent/DE69110143T2/de not_active Revoked
- 1991-01-29 EP EP19910101128 patent/EP0440157B1/en not_active Revoked
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|---|---|
| ES2075227T3 (es) | 1995-10-01 |
| DE69110143T2 (de) | 1995-12-14 |
| JP2775955B2 (ja) | 1998-07-16 |
| DE69110143D1 (de) | 1995-07-13 |
| EP0440157A1 (en) | 1991-08-07 |
| EP0440157B1 (en) | 1995-06-07 |
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