(57)【要約】【課題】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炭窒化チタン基サーメット製切削工具を提供する。【解決手段】炭化タングステン：２０〜３０％、炭化タンタル、炭化ニオブおよび炭化バナジウムのうちの１種又は２種以上：５〜１０％、コバルト：１０〜２０％、残部は炭窒化チタンおよび不可避不純物の配合組成、および、有芯構造の主体硬質相と結合相からなる組織構造を有する炭窒化チタン基サーメット製切削工具において、上記結合相は、六方晶構造の炭化タングステン相２〜２０面積％が存在し、あるいはさらに、立方晶構造のタングステンとコバルトの複合炭化物からなる微細析出分散硬化相を１〜２０面積％が存在し、残部はＣｏを主体とする金属結合相からなる。【選択図】    図１
2009248237.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）重量％で、
炭化タングステン：２０〜３０％、  
炭化タンタル、炭化ニオブおよび炭化バナジウムのうちの１種又は２種以上：５〜１０％、
コバルト：１０〜２０％
炭窒化チタンおよび不可避不純物：残部、
の配合組成を有し、
（ｂ）走査型電子顕微鏡による組織観察において、
チタン炭窒化物、チタンを主体とする炭窒化物またはチタンとＭ（ただし、Ｍは、タンタル、ニオブおよびバナジウムのうちの１種又は２種以上を示す）を主体とする炭窒化物からなる芯部と、チタンとタングステンとＭ（ただし、Ｍは、タンタル、ニオブおよびバナジウムのうちの１種又は２種以上を示す）を主体とする炭窒化物からなる周辺部で構成された有芯構造の主体硬質相：７０〜９５面積％、
残部が、結合相：３０〜５面積％からなる組織構造を有し、
（ｃ）上記結合相は、結合相の面積％を１００％とした場合、２〜２０面積％の面積割合の六方晶構造を有する炭化タングステン相と、残部がコバルトを主体とする金属結合相とからなる、
ことを特徴とする炭窒化チタン基サーメット製切削工具。
【請求項２】
請求項１記載の炭窒化チタン基サーメット製切削工具において、
前記（ｃ）の結合相は、結合相の面積％を１００％とした場合、２〜２０面積％の面積割合の六方晶構造を有する炭化タングステン相と、１〜２０面積％の面積割合の立方晶構造を有するタングステンとコバルトの複合炭化物からなる微細析出分散硬質相と、残部がコバルトを主体とする金属結合相とからなる、
ことを特徴とする請求項１記載の炭窒化チタン基サーメット製切削工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば、各種鋼や鋳鉄などの高熱発生を伴う高速切削に用いた場合に、耐熱衝撃性、耐欠損性にすぐれ、長期に亘ってすぐれた耐摩耗性を発揮する炭窒化チタン基（ＴｉＣＮ基）サーメット製切削工具（以下、単にサーメット工具という）に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、サーメット工具として、Ｔｉ炭窒化物、Ｔｉを主体とする炭窒化物、またはＴｉとＭを主体とする炭窒化物（ただし、ＭはＴａ、Ｎｂ、およびＶのうちの１種または２種以上を示す、以下同じ）からなる芯部と、ＴｉとＷとＭを主体とする炭窒化物からなる周辺部で構成された有芯構造の硬質相：７０〜９５面積％、を含有し、残りがＣｏとＷを主体とする結合相および不可避不純物からなる炭窒化チタン基（ＴｉＣＮ基）サーメット（以下、単にサーメットという）で構成されたサーメット工具が知られている。
そして、上記のサーメット工具の耐熱衝撃性を改善するために、１４００〜１６００℃の温度範囲において、所定圧力のＨｅ、Ｎ２、Ａｒ、ＣＯ、ＣＯ２雰囲気中で焼成し、Ｗ６Ｃｏ６Ｃ，Ｗ３Ｃｏ３Ｃ，Ｗ４Ｃｏ２Ｃ，Ｗ９Ｃｏ３Ｃ４等の低級炭化物を含むη相を生成させることが知られている。
また、上記のサーメット工具の耐摩耗性を改善するために、１４００〜１５５０℃の温度範囲かつ２０〜５００ＴｏｒｒのＮ２雰囲気中で保持し急冷した後、１１００〜１２５０℃で加熱し、（Ｗ，Ｃｏ）Ｃからなる微細析出分散硬質相を分散析出させることも知られている。
【特許文献１】特開２０００−１３５６０６号公報
【特許文献２】特開２０００−２３７９０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
近年、切削加工における省力化、省エネ化、高効率化、低コスト化の要請は強く、切削装置の高性能化には目ざましいものがあり、その一方、工作機械の性能向上に伴い、工具にとっての切削条件は益々過酷なものとなってきており、サーメット工具には使用寿命の一段の延命化が望まれている。
サーメット工具は、一般的に、超硬工具に比して、耐熱衝撃性、耐欠損性が不十分であり、特に、耐摩耗性を向上させようとした場合には、耐熱衝撃性、耐欠損性のさらなる劣化が生じやすいことから、サーメット工具の使用寿命の延命化のためには、耐熱衝撃性、耐欠損性を低下させることなしに耐摩耗性の向上を図ることが必要とされるが、上記従来のサーメット工具は、耐熱衝撃性、耐欠損性および耐摩耗性のいずれかが劣るものであり、これらの特性を相兼ね備えたものであるとはいえない。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
そこで、本発明者等は、上述のような観点から、耐熱衝撃性、耐欠損性を低下させることなくすぐれた耐摩耗性を備えるサーメット工具について鋭意研究を行った結果、サーメット工具の組織及びこの組織を生成するための条件等について、以下の知見を得た。
【０００５】
（ａ）上記従来技術（以下、上記特許文献１、２記載の技術を、それぞれ「従来技術１」、「従来技術２」という）によれば、サーメットの焼成温度である１４００〜１６００℃の任意の温度において、Ｈｅ、Ｎ２、Ａｒ、ＣＯ、ＣＯ２の少なくともいずれかのガスを７６０Ｔｏｒｒ以下の圧力で導入し、Ｗ６Ｃｏ６Ｃ，Ｗ３Ｃｏ３Ｃ，Ｗ４Ｃｏ２Ｃ，Ｗ９Ｃｏ３Ｃ４等の低級炭化物を含むη相を生成させることにより、熱衝撃性の改善を図り（従来技術１）、また、１４００〜１５５０℃の温度範囲かつ２０〜５００ＴｏｒｒのＮ２雰囲気中でサーメットを焼成保持後急冷し、１１００〜１２５０℃で加熱し、（Ｗ，Ｃｏ）Ｃからなる微細析出分散硬質相を分散析出させることにより、耐摩耗性の改善を図っている（従来技術２）。
しかし、サーメット原料粉末の焼成に際し、例えば、
（イ）常温から焼結温度（１４８０〜１６００℃）までは、真空雰囲気中で加熱昇温し、
（ロ）該焼結温度で、真空雰囲気中で５〜３０分間加熱保持した後、
（ハ）窒素と炭化水素の混合ガス（例えば、Ｎ２−ＣＨ４混合ガス）を導入し、該窒素と炭化水素の混合ガス雰囲気中（２００〜４００Ｔｏｒｒ）でさらに３０〜６０分間加熱保持し、
（ニ）真空に引いた後、室温まで冷却する、
という条件で焼成を行うと、
芯部と周辺部で構成された有芯構造の主体硬質相（７０〜９５面積％）と、結合相（３０〜５面積％）からなる焼結組織が形成され、
さらに、上記結合相（３０〜５面積％）には、六方晶構造の炭化タングステン（以下、ｈ−ＷＣで示す）相が、主体硬質相間の間隙を充填し、主体硬質相相互を結合するような形態で形成され、あるいはさらに、立方晶構造のタングステンとコバルトの複合炭化物（以下、（Ｗ，Ｃｏ）Ｃで示す）からなる硬質相（前記従来技術１におけるη相、あるいは、前記従来技術２における（Ｗ，Ｃｏ）Ｃからなる微細析出分散硬質相に相当）が微細に析出分散し、残部は、コバルトを主体とする金属結合相からなること。
【０００６】
（ｂ）上記の焼成条件で結合相中に形成されるｈ−ＷＣ相は、前記従来技術１において形成される立方晶構造のη相、あるいは、前記従来技術２において形成される立方晶構造の（Ｗ，Ｃｏ）Ｃからなる微細析出分散硬質相とは全く異なる六方晶結晶構造を有し、強靭な硬質相であり、ｈ−ＷＣ相の形成によってサーメットの靭性が向上すると同時に、ｈ−ＷＣ相が、主体硬質相間の間隙を充填し、主体硬質相相互を結合するような形態で存在することによって、主体硬質相の靭性にすぐれたネットワークが形成され、サーメット全体としての耐塑性変形性が大幅に向上すること。
【０００７】
（ｃ）したがって、芯部と周辺部で構成された有芯構造の主体硬質相と、結合相および該結合相中にあって、主体硬質相間の間隙を充填し、主体硬質相相互を結合するような形態で存在する強靭・硬質なｈ−ＷＣ相からなる組織構造を有するサーメット工具は、各種鋼や鋳鉄などの高熱発生を伴う高速切削に用いた場合にも、耐熱衝撃性、耐欠損性にすぐれるとともに、長期に亘ってすぐれた耐摩耗性を発揮するようになること。
【０００８】
この発明は、上記の知見に基づいてなされたものであって、
「（１）
（ａ）重量％で、
炭化タングステン：２０〜３０％、  
炭化タンタル、炭化ニオブおよび炭化バナジウムのうちの１種又は２種以上：５〜１０％、
コバルト：１０〜２０％
炭窒化チタンおよび不可避不純物：残部、
の配合組成を有し、
（ｂ）走査型電子顕微鏡による組織観察において、
チタン炭窒化物、チタンを主体とする炭窒化物またはチタンとＭ（ただし、Ｍは、タンタル、ニオブおよびバナジウムのうちの１種又は２種以上を示す）を主体とする炭窒化物からなる芯部と、チタンとタングステンとＭ（ただし、Ｍは、タンタル、ニオブおよびバナジウムのうちの１種又は２種以上を示す）を主体とする炭窒化物からなる周辺部で構成された有芯構造の主体硬質相：７０〜９５面積％、
残部が、結合相：３０〜５面積％からなる組織構造を有し、
（ｃ）上記結合相は、結合相の面積％を１００％とした場合、２〜２０面積％の面積割合の六方晶構造を有する炭化タングステン（ｈ−ＷＣ）相と、残部がコバルトを主体とする金属結合相とからなる、
ことを特徴とする炭窒化チタン基サーメット製切削工具。
（２）
前記（１）の炭窒化チタン基サーメット製切削工具において、
前記（ｃ）の結合相は、結合相の面積％を１００％とした場合、２〜２０面積％の面積割合の六方晶構造を有する炭化タングステン（ｈ−ＷＣ）相と、１〜２０面積％の面積割合の立方晶構造を有するタングステンとコバルトの複合炭化物（（Ｗ，Ｃｏ）Ｃ）からなる微細析出分散硬質相と、残部がコバルトを主体とする金属結合相とからなる、
ことを特徴とする前記（１）の炭窒化チタン基サーメット製切削工具。」
に特徴を有するものである。
【０００９】
この発明のサーメット工具において、その配合組成、組織等を上記の通りに限定した理由を以下に説明する。
炭化タングステン（ＷＣ）；
この発明のサーメットでは、ＷＣの配合割合が２０重量％未満ではＣｏを主体とする結合相（結合相）中のＷ含有割合が不足して、所望の高温硬さを保持することができず、一方、その配合割合が３０％を越えると、六方晶構造を有する炭化タングステン（ｈ−ＷＣ）相が、粒子状に形成されるようになり、主体硬質相相互を結合するような形態をとらなくなるため、耐塑性変形性が急激に低下し、これが原因で刃先に塑性変形が発生しやすくなることから、その配合割合を２０〜３０重量％と定めた。
【００１０】
炭化タンタル、炭化ニオブおよび炭化バナジウム（ＴａＣ／ＮｂＣ／ＶＣ）のうちの１種又は２種以上；
ＴａＣ、ＮｂＣおよびＶＣは、その一部が、焼結時に結合相形成成分であるＣｏ成分中に固溶し、また、他の一部は、主体硬質相の周辺部および芯部に固溶含有され、主体硬質相の高温強度を向上させる作用を有するが、その配合割合（ＴａＣ、ＮｂＣおよびＶＣの合計量）が５重量％未満では前記作用に所望の向上効果が得られず、一方、その含有割合が１０％を越えると硬質相中の含有割合が高くなり過ぎ、これが主体硬質相の硬さ低下の原因となることから、その配合割合（ＴａＣ、ＮｂＣおよびＶＣの合計量）を５〜１０重量％と定めた。
【００１１】
コバルト（Ｃｏ）；
Ｃｏには、焼結性を向上させ、Ｃｏを主体とする金属結合相を形成して、サーメットの強度を向上させる作用があるが、その配合割合が１０重量％未満では所望の焼結性を確保することができず、一方、その配合割合が２０重量％を越えると摩耗が急激に進行するようなることから、その配合割合を１０〜２０重量％に定めた。
【００１２】
炭窒化チタン（ＴｉＣＮ）；
ＴｉＣＮには、焼結時に主体硬質相を形成して、サーメット工具の硬さを向上させ、もって耐摩耗性向上に寄与する作用があるが、その配合割合が４０重量％未満では、所望の硬さを確保することができず、一方、その配合割合が６５％を越えると、切削工具の強度が急激に低下し、切削時に欠損、チッピングが発生し易くなることから、その配合割合を４０〜６５重量％とすることが望ましく、また、５０〜５５重量％とすることがさらに望ましい。
【００１３】
主体硬質相；
主体硬質相は、チタン炭窒化物、チタンを主体とする炭窒化物またはチタンとＭ（ただし、Ｍは、タンタル、ニオブおよびバナジウムのうちの１種又は２種以上を示す）を主体とする炭窒化物（以下、これらを総称して、（Ｔｉ，Ｍ）ＣＮで示す）からなる芯部と、チタンとタングステンとＭ（ただし、Ｍは、タンタル、ニオブおよびバナジウムのうちの１種又は２種以上を示す）を主体とする炭窒化物（以下、（Ｔｉ，Ｗ，Ｍ）ＣＮで示す）からなる周辺部で構成される有芯構造の硬質相からなるが、主体硬質相の面積割合が７０面積％未満では、相対的に結合相の割合が多くなりすぎて耐摩耗性が低下してしまい、一方、その面積割合が９５面積％を超えると、反対に結合相の割合が少なくなりすぎて焼結性の低下、強度低下が生じるようになることから、主体硬質相の面積割合を７０〜９５面積％と定めた。
【００１４】
結合相；
結合相の面積割合は、上記主体硬質相の場合と同様な理由、即ち、結合相の面積％が３０面積％を超えると、耐摩耗性が低下し、一方、結合相の面積％が５面積％未満であると焼結性の低下、強度低下が生じることから、結合相の面積割合は３０〜５面積％と定めた。
なお、この発明では、結合相は、サーメットを構成する主体硬質相以外の相をいい、Ｃｏ中にＷ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｖを固溶するＣｏ基固溶体相からなる金属結合相の他、主体硬質相間の間隙を充填し、主体硬質相相互を結合するような形態で存在する六方晶結晶構造のＷＣ（ｈ−ＷＣ）相、あるいはさらに、立方晶結晶構造のＷとＣｏの複合炭化物（（Ｗ，Ｃｏ）Ｃ）からなる微細析出分散硬質相も含めて結合相とよぶ。
【００１５】
ｈ−ＷＣ相；
上記結合相中に存在する六方晶構造のｈ−ＷＣ相は、例えば、サーメットの焼成時、特に、サーメット原料粉末を真空下で焼結温度（１４８０〜１６００℃）まで加熱昇温し、同じく真空雰囲気中で該焼結温度に５〜３０分間加熱保持した後、窒素と炭化水素の混合ガス（例えば、Ｎ２−ＣＨ４混合ガス）を導入し、該窒素と炭化水素の混合ガス雰囲気中（２００〜４００Ｔｏｒｒ）でさらに３０〜６０分間加熱保持し、真空に引いた後、例えば、Ａｒガス等の不活性ガス中で室温まで冷却することによって、溶融金属相中に溶け込んでいたＷが炭化物として析出することによりｈ−ＷＣ相が形成される。しかし、１４８０〜１６００℃の範囲内の温度で、該窒素と炭化水素の混合ガス雰囲気中（２００〜４００Ｔｏｒｒ）でさらに３０〜６０分間の加熱保持が行われないような場合には、従来技術１で示される立方晶構造のη相が形成されるか、従来技術２で示される立方晶構造の（Ｗ，Ｃｏ）Ｃからなる微細析出分散硬質相が形成されるのみであって、この発明における六方晶構造のｈ−ＷＣ相が形成されることはない。なお、上記ｈ−ＷＣ相形成のメカニズムは充分解明されているわけではないが、ｈ−ＷＣ相が六方晶の結晶構造を有することは、透過式電子顕微鏡を用いたエネルギー分散型Ｘ線分析（ＴＥＭ−ＥＤＳ）によって本発明者らは確認している。
そして、上記ｈ−ＷＣ相は、強靭な硬質相であって、しかも、図１に概略図示されるように、主体硬質相間の間隙を充填し、主体硬質相相互を結合するような形態で存在するため、サーメット工具の靭性を向上させると同時に、サーメット工具の耐塑性変形性を大幅に向上させる。ただ、結合相中に占めるｈ−ＷＣ相の面積割合が２面積％未満の場合には、靭性、耐塑性変形性向上効果を期待できず、一方、ｈ−ＷＣ相の面積割合が２０面積％を超える場合には、サーメットの焼結性の低下、強度低下が生じるため、結合相中に占めるｈ−ＷＣ相の面積割合、即ち、結合相の面積％を１００％とした場合に、結合相中に占めるｈ−ＷＣ相の面積割合は２〜２０面積％と定めた。
【００１６】
ＷとＣｏの複合炭化物（（Ｗ，Ｃｏ）Ｃ）からなる微細析出分散硬質相；
サーメットの焼成に際し、前記１５２０〜１６００℃の温度範囲、かつ、窒素と炭化水素の混合ガス雰囲気中での焼結、加熱保持を行った後、冷却すると、溶融金属相中に溶け込んでいたＷが炭化物として析出してｈ−ＷＣ相が主体硬質相間隙に析出形成されるが、Ｃｏが多くＷＣ配合割合が少ない（Ｃｏ１５〜２０かつＷＣ２０〜２５重量％）サーメットの場合には、溶融金属相中に溶け込んでいたＷの一部が、ＷとＣｏの複合炭化物（（Ｗ，Ｃｏ）Ｃ）として結合相中に微細に析出分散するようになる。そして、この（Ｗ，Ｃｏ）Ｃからなる微細析出分散相は立方晶結晶構造を有する硬質相であって、サーメット工具の耐摩耗性を一段と向上させるが、結合相中に占める上記（Ｗ，Ｃｏ）Ｃ微細析出分散硬質相の面積割合が２０面積％を超えると、靭性が急激に低下し、切刃に欠損が発生しやすくなり、一方、結合相中に占める上記（Ｗ，Ｃｏ）Ｃ微細析出分散硬質相の面積割合が１面積％未満では、耐摩耗性向上効果を期待できないことから、結合相に占める立方晶結晶構造を有し（Ｗ，Ｃｏ）Ｃからなる微細析出分散硬質相の面積割合を１〜２０面積％と定めた。
なお、以下の実施例に示す条件等で焼成を行うことにより、ｈ−ＷＣ相が結合相中に２〜２０面積％、あるいはさらに、（Ｗ，Ｃｏ）Ｃからなる微細析出分散硬質相が結合相中に１〜２０面積％存在し、残部がＣｏを主体とする金属結合相からなる結合相の組織構造を得ることができる。
【発明の効果】
【００１７】
この発明のサーメット工具は、その組織を、芯部と周辺部で構成された有芯構造の主体硬質相と、残部結合相で構成し、また、該結合相は、六方晶結晶構造を有するｈ−ＷＣ相を、主体硬質相間の間隙を充填し、主体硬質相相互を結合するような形態で存在させ、あるいはさらに、立方晶結晶構造を有する（Ｗ，Ｃｏ）Ｃからなる微細析出分散硬質相を存在させ、残部は、Ｃｏを主体とする金属結合相から構成することにより、これを、各種鋼や鋳鉄などの高熱発生を伴う高速切削に用いた場合にも、すぐれた耐塑性変形性、耐熱衝撃性、耐欠損性を示し、長期に亘ってすぐれた耐摩耗性を発揮するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
つぎに、この発明のサーメット工具を実施例により具体的に説明する。
【実施例】
【００１９】
原料粉末として、いずれも０．５〜２μｍの平均粒径を有する、ＴｉＣＮ粉末、ＷＣ粉末、ＴａＣ粉末、ＮｂＣ粉末、ＶＣ粉末、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２４時間湿式混合し、乾燥した後、２００ＭＰａの圧力でＴＮＧＡ形状の圧粉体にプレス成形し、この圧粉体を、以下の焼結条件、すなわち、
（１）常温から表２に示す加熱温度まで、真空雰囲気中で加熱昇温し、
（２）真空雰囲気下で該加熱温度に、表２に示される時間（表２では、ガス導入時間（ｍｉｎ）として示す）だけ加熱保持した後、
（３）表２に示す窒素と炭化水素の混合ガスを焼結炉内に導入し、同じく表２に示す窒素−炭化水素混合ガス雰囲気中（表２では、焼結雰囲気圧力（Ｔｏｒｒ）として示す）で、同じく表２に示す時間（表２では、加熱保持時間（ｍｉｎ）として示す）だけ加熱保持を行い、
（４）上記焼結温度から、不活性ガスとしてＡｒガスを用い、表２に示す冷却速度（℃／ｍｉｎ）で室温にまで冷却する、
以上（１）〜（４）の工程からなる条件で焼結し、表３に示されるＩＳＯ規格・ＴＮＧＡ１６０４０８のチップ形状で、切刃部分にＲ：０．０７ｍｍのホーニング加工を施した本発明サーメット工具１〜１０をそれぞれ製造した。
【００２０】
比較の目的で、表１で示される配合組成の圧粉体を、表４に示される種々の条件（例えば、焼結炉内の雰囲気ガスをＮ２雰囲気あるいはＡｒ雰囲気に変更、雰囲気ガス圧力を低下させる、ガス雰囲気中での加熱保持時間を長時間にする、冷却終了後に再加熱する等の条件）で焼結し、表５に示されるＩＳＯ規格・ＴＮＧＡ１６０４０８のチップ形状で、切刃部分にＲ：０．０７ｍｍのホーニング加工を施した比較サーメット工具１〜１０をそれぞれ製造した。
【００２１】
この結果得られた本発明サーメット工具１〜１０および比較サーメット工具１〜１０について、これを構成するサーメットの組織を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察するとともに、また、結合相中に存在する各相の面積割合（但し、結合相の面積％を１００％とした場合の面積割合）、結晶構造、形態を走査型電子顕微鏡を用いた電子線後方散乱回折装置（ＳＥＭ−ＥＢＳＤ）で測定し、その測定結果をそれぞれ表３、５に示した。
【００２２】
つぎに、上記の本発明サーメット工具１〜１０および比較サーメット工具１〜５，６〜１０について、これをいずれも工具鋼製バイトの先端部に固定治具にてネジ止めした状態で、
被削材：ＪＩＳ・Ｓ３５Ｃの丸棒、
切削速度：  ７００  ｍ／ｍｉｎ、
切り込み：  ０．５  ｍｍ、
送り：  ０．０８  ｍｍ／ｒｅｖ、
切削時間：  ２０  分、
の条件（切削条件Ａという）での炭素鋼の湿式連続高速切削試験（通常の切削速度は、３５０ｍ／ｍｉｎ）、
被削材：ＪＩＳ・ＳＳ３３０の丸棒、
切削速度：  ９００  ｍ／ｍｉｎ、
切り込み：  ０．５  ｍｍ、
送り：  ０．１５  ｍｍ／ｒｅｖ、
切削時間：  ２５  分、
の条件（切削条件Ｂという）での軟鋼の湿式連続高速切削試験（通常の切削速度は、４００ｍ／ｍｉｎ）、
被削材：ＪＩＳ・ＦＣ２５０の丸棒、
切削速度：  ８００  ｍ／ｍｉｎ、
切り込み：  ０．５  ｍｍ、
送り：  ０．１２  ｍｍ／ｒｅｖ、
切削時間：  １２  分、
の条件（切削条件Ｃという）での鋳鉄の乾式連続高速切削試験（通常の切削速度は、３５０ｍ／ｍｉｎ）、
を行い、いずれの切削試験でも切刃の逃げ面摩耗幅を測定した。この測定結果を表６に示した。
【００２３】
【表１】
2009248237.tif 000003
【００２４】
【表２】
2009248237.tif 000004
【００２５】
【表３】
2009248237.tif 000005
【００２６】
【表４】
2009248237.tif 000006
【００２７】
【表５】
2009248237.tif 000007
【００２８】
【表６】
2009248237.tif 000008
【００２９】
表３、５、６に示される結果から、本発明サーメット工具１〜１０は、結合相中に、六方晶結晶構造を有する炭化タングステン（ｈ−ＷＣ）相が２〜２０面積％（但し、上記結合相の面積％を１００％とした場合に、結合相中に占める面積割合）存在し、（あるいはさらに、立方晶結晶構造の（Ｗ，Ｃｏ）Ｃからなる微細析出分散硬質相が存在し、）そして、特に、このｈ−ＷＣ相が、強靭な硬質相であって、しかも、ｈ−ＷＣ相が、主体硬質相間の間隙を充填し、主体硬質相相互を結合するような形態で存在するため、サーメット工具の靭性、耐塑性変形性が大幅に改善される結果、各種鋼や鋳鉄などの高熱発生を伴う高速切削に用いた場合にも、すぐれた耐塑性変形性、耐熱衝撃性、耐欠損性を示すとともに、長期に亘ってすぐれた耐摩耗性を発揮するのに対して、比較サーメット工具１〜５においては、立方晶構造のη相のみが析出していることから、耐摩耗性には優れるものの、耐欠損性では劣り、一方、比較サーメット工具６〜１０においては、立方晶構造の（Ｗ，Ｃｏ）Ｃからなる微細析出分散硬質相の存在によって、耐摩耗性には優れるものの、耐熱衝撃性では劣り、いずれにしても、比較サーメット工具１〜１０は、耐熱衝撃性、耐欠損性のいずれをも劣化させることなく耐摩耗性を向上させたものではなく、比較的短時間で使用寿命に至ることが明らかである。
【００３０】
上述のように、この発明のサーメット工具は、各種の鋼や鋳鉄などの通常の条件での切削加工は勿論のこと、高熱発生を伴う厳しい切削条件である高速切削加工でもすぐれた耐塑性変形性、耐熱衝撃性、耐欠損性とともにすぐれた耐摩耗性を発揮し、使用寿命の延命化が実現され、その結果、切削加工の省力化および省エネ化、さらに低コスト化に十分満足に対応できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明サーメット工具１において、ｈ−ＷＣ相が、主体硬質相間の間隙を充填し、主体硬質相相互を結合するような形態で存在することを示す概略説明図である。
【図１】
2009248237.tif 000009