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JPS5858273A - 被覆超硬合金 - Google Patents

被覆超硬合金

Info

Publication number
JPS5858273A
JPS5858273A JP56157129A JP15712981A JPS5858273A JP S5858273 A JPS5858273 A JP S5858273A JP 56157129 A JP56157129 A JP 56157129A JP 15712981 A JP15712981 A JP 15712981A JP S5858273 A JPS5858273 A JP S5858273A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
coated
layer
hard alloy
sintered hard
amorphous alumina
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP56157129A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS6142789B2 (ja
Inventor
Naoharu Fujimori
直治 藤森
Akira Doi
陽 土居
Yasuhiro Shimizu
靖弘 清水
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.)
Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Electric Industries Ltd filed Critical Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority to JP56157129A priority Critical patent/JPS5858273A/ja
Priority to US06/419,498 priority patent/US4474849A/en
Priority to DE19823234943 priority patent/DE3234943A1/de
Priority to FR8216486A priority patent/FR2516551B1/fr
Priority to GB08227891A priority patent/GB2109415B/en
Publication of JPS5858273A publication Critical patent/JPS5858273A/ja
Publication of JPS6142789B2 publication Critical patent/JPS6142789B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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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
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C30/00—Coating with metallic material characterised only by the composition of the metallic material, i.e. not characterised by the coating process
    • C23C30/005—Coating with metallic material characterised only by the composition of the metallic material, i.e. not characterised by the coating process on hard metal substrates
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/26—Web or sheet containing structurally defined element or component, the element or component having a specified physical dimension

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)
  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は特に優れた切削性能を示すいわゆるアルミナ被
覆−［具の改良に関する。
現在、１種又は２種以上の炭化物、窒化物、炭窒化物及
び炭酸窒化物を鉄族金属で結合した超硬合金に、炭化物
、窒化物等の硬質層を被覆した被覆超硬合金は切削工具
として優れた耐摩耗性と靭性を有し機械加工分野で多址
に用いられている。
更に、上記超硬合金にＡ７１１！２０ａを肢覆部の一部
として用いたアルミナコーチング工具は、セラミックと
してのＭ２Ｏ３の持つ耐摩耗性が生かされ、前述の被覆
超硬工具に較べて更に高い切削性能を有することも知ら
れている。
この後者のＭ２Ｏ３層に関しては従来、α型結晶やＫ（
カッパー）型結晶にすることが提案されている。そして
このｌ’−１３２０ｇ結晶被覆はいずパも化学蒸着法（
ＣＶＤ法）を念頭においてなされたものである。公知の
ようにα型ｈｅ　２０　ｇは１０００’Ｃ以上の高温安
定相であり、Ｋ型ＡＪ２０　ａはそれ以下の温度域で生
成されるが反応速度との関係で８ＱＯ〜１００’ＣがＫ
　　ＡＪｈＯａの生成域と見られる。
一般に七ラミックは結晶粒の粒子径に反比例して強度が
決る為により結晶粒を小さくすることが重要とされてい
る。結晶粒を小さくする為には低温での生成のみならず
母材表面の平滑度が大きな問題となる。
発明者らはこれ等Ａ＃　２０３結晶膜の生成機構とその
性質について種々検討した結果本発明に至ったものであ
る。即ち本発明はＭ２Ｏ３を非晶質のものとすることに
より従来のアルミナコーチングに較べて靭性及び耐摩耗
性の優れた被覆超硬合金を提供するものである。
非晶質アルミナは粒界を持っていないので下地の状態に
拘らず生成した膜は一定以上の強度ともっていて靭性も
優れていることを見出したのである。又更に工具として
使用するとき摩耗する場合でも従来のように結晶粒子単
位で離脱するような現象も皆無であり耐摩耗性のすぐれ
ていることを見出した。
この非晶質Ｍ２０ａの被覆厚は切削工具用の場合、０、
５４以Ｆでは耐摩耗性の点でＭ２Ｏ３の効果がなく、１
０μ以上になると工具としての靭性が満足されない。
この非晶質アルミナは直接超硬合金に被覆しても効果と
発揮するが、公知の’ｒ’ｉｃ、ＴｉＮ等の硬質化合物
を超硬合金に被覆し、その」−に非晶質アルミナを被覆
した方が更に切、削特性が改善される。
しかし、被覆層全体の厚みは総和で２０μ以丁であるこ
とが工具の靭性Ｉ−好ましい。
さてこの非晶質Ｍ２Ｏ３を生成する方法としてはイオン
スパッタリング等の物理蒸着法（ＰＶＤ　）や通常のＣ
ＶＤ法、プラズマＣＶ　Ｉ）等いずれの場合でも本発明
の効果は同じである。
以下実施例によって説明する。
実施例Ｉ ＩＳＯＭＩＱ超硬合金（形状５ＮＣ３４３２）の表面に
公知ＣＶＤ法にて２μのα型ＡＪ３２０　ｓを被覆した
従来品と、イオンプレー１テイング法にて非晶質Ｍ２Ｏ
３を２μ被覆した本発明品をＦ記条件で切削テスト分行
った。
条件；被削材　１＝”　ＣＤ〜４．０ 切削速度　　２０９ｍ／ｍｉｎ 切り込み　　２ｍｎ 送　　　　　　　リ　　　　　　　　Ｑ、２　５　ｗ＋
／　ｒｃｖその結果、従来品は８分切削でＶＢ摩耗が０
．３に達し寿命と判定されたのに対し、本発明品は３０
分切削後もＶＢは０．２５　ｔａｎであった。
実施例２ ＩＳＯＩ”３０超硬合金（形状ＳＮＧ＋　３２　）の表
に公知ＣＶＤ法でＴｉＣを被覆し、その上にグラマＣＶ
Ｄ法で非晶質ノ■２０３を被覆した。各被覆は第１表に
示す通りである。
これ等の試料でド記２種の切削テス）Ｔｈ行っその結果
を第１表に示す。
テスト２　　　　　　　テスト３ 被　削　材　；　　５４５Ｃ鋼材　　　ＳＣＭ−３溝付
鋼材速　　　度　；　　２５０　ｎＶｔｎ１ｎ　　　　
ｌ　５　Ｑ　＋ｎ／ｍｉｎ切り込み　ｉ２ｍ＋ｎ　　　
　　　１．５ｍ＋送　　　　　　　リ　　　；　　　　
　０．３５　ＷＭ／ｒｅｖ　　　　　　　Ｑ、１５”’
（１，２５＋＋ｏ＊／ｒｅＶ判　　　定　：　　ＶＢ＝
　０．３　ｒａで　　　１０分切刃切削した０６と判定
（分）　　時の欠損率体） 表でわかる如く非晶質Ａｆｆ１２０３　ｏ、　５μ以上
で耐。
純性が向上し寿命が長くなる。しかし被覆層の体厚が２
０μを越すと切削寿命は長いが欠損率１１　　　急に高
べなり工具の靭性が低１ζすることがわかる。
以上実施例では非晶質ｌ■２０Ｊ　ｆ　１層被覆した場
合、ＴｉＣ層の上に非晶質ｌ■２０３を被覆した例を示
したが、超硬合金上にＴｉＣを被覆し、その上に弁面　
　　品質ｕ２０３を被覆し、更にその上にｒｉＮを被覆
しズ　　　た３層被覆した場合も上述実施例２に示しｋ
よう厚　　　を本発明の効果は同じであった。
第　　１　　表 ｋ。
摩 全 が 丁　　続　　補　　正　　書 昭和５６年１２月Ｚ日 特許庁長官　島田春樹　殿 ■、事件の表示 ２、発明考案の名称 被覆超硬合金 ３、補正をする者 事件との関係　　　　特許出願人 住　所　　　　　大阪市東区北浜５丁目１５番地名称（
２１３）　　住友電気工業株式会社代表者　社長　亀　
井　正　夫 生代理人 住　所　　　　　　大阪市此花区島屋１丁目１番３号住
友電気工業株式会社内 ５、補正命令の日付 自　　発　　補　　正 明細書中発明の詳細な説明の欄 ７、補正の内容 （１）明細書筒２頁１７行目 「〜１００°ＣＪヲｒ、１．ｏ　ＯＯ’ＬＪ　Ｋ訂正す
る。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 （１）超硬合金を母材とし、１層または２層以上の被覆
    層を有する被覆超硬合金において、その被覆層の少くと
    も１層が非晶質アルミナであることを特徴とする被覆超
    硬合金。 （２、特許請求の範囲第（１）項において最外層が非晶
    質アルミナであることを特徴とする被覆超硬合金。 （３）特許請求の範囲第（１）項、第（２）項において
    、非晶質アルミナの被覆層の厚みが０．５〜ｌ　ＯＩｔ
    であることを特徴とする被覆超硬合金。 （４）特許請求の範囲第（１）項乃至第（３）項におい
    て、被覆層厚みの総和が０．５〜２０μであることを特
    徴とする被覆超硬合金。
JP56157129A 1981-10-01 1981-10-01 被覆超硬合金 Granted JPS5858273A (ja)

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JP56157129A JPS5858273A (ja) 1981-10-01 1981-10-01 被覆超硬合金
US06/419,498 US4474849A (en) 1981-10-01 1982-09-17 Coated hard alloys
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GB08227891A GB2109415B (en) 1981-10-01 1982-09-30 Wear resistant amorphous alumina coating for hard alloys

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JP56157129A JPS5858273A (ja) 1981-10-01 1981-10-01 被覆超硬合金

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JPS5858273A true JPS5858273A (ja) 1983-04-06
JPS6142789B2 JPS6142789B2 (ja) 1986-09-24

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DE (1) DE3234943A1 (ja)
FR (1) FR2516551B1 (ja)
GB (1) GB2109415B (ja)

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