一种ＴｉＣＮ基金属陶瓷，以５～３０质量％的由Ｃｏ和／或Ｎｉ的结合金属构成的结合相来结合硬质粒子而成，所述硬质粒子的一部分由含有ＴｉＣＮ的芯部和周边部所构成的有芯结构粒子构成，所述有芯结构粒子含有第一有芯结构粒子和第二有芯结构粒子，该第一有芯结构粒子其周边部含有所述结合金属，该第二有芯结构粒子其芯部和周边部含有所述结合金属，据此，ＴｉＣＮ基金属陶瓷耐热冲击性和耐欠损性优异。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及适合切削工具构件和耐磨耗性工具构件等的具有韧性和 硬度的TiCN基金属陶瓷、使用了该TiCN基金属陶瓷的切削工具，以及 由该切削工具加工的被切削物的制造方法。
技术介绍
作为切削工具构件和耐磨耗性工具构件用的合金有超硬合金(WC基 烧结合金)，但是在钢铁切削中容易发生月牙洼磨损(cmterwear)，为了 对其加以改善而开发了金属陶瓷合金。作为金属陶瓷，虽然开发有以TiC 为主成分的TiC基金属陶瓷，但是其韧性不充分，而添加了 TiN的TiCN 基金属陶瓷大多被实用化。作为TiCN基金属陶瓷，已知是将对其机械的特性最有影响的硬质粒 子作为由芯部和周边部构成的2重或3重的有芯结构粒子，由此能够提高 硬度和韧性(例如，参照专利文献l、 2)。另外，在专利文献3中记述为，作为硬质粒子其芯部和周边部由周期 表4b、 5b和6b族金属(硬质金属)的碳氮化物等构成，且所述硬质金 属的组成在芯部和/或周边部包含不同的多种有芯结构粒子，由此不会使耐 磨耗性(切削阻抗)降低而能够提高耐欠损性(toughness)。在专利文献4中记载有，通过使有芯结构粒子的硬质粒子内分散分布 由Co和/或Ni的结合金属构成的超微粒合金粒子，由此烧结性得到改善， 即使是结合相的含量很少的金属陶瓷也能够致密化。然而，如上述专利文献1、 2所述，现有的由有芯结构粒子构成的硬 质粒子在机械的特性和切削性能的改良上存在局限，特别期望与表面具有 硬质涂膜的WC基烧结合金相匹敌的耐热冲击性和耐久损性的提高。另外，如专利文献3，即使存在芯部/周边部的组成不同的多种有芯结构粒子的情况下，因为作为有芯结构粒子的硬质粒子只由硬质金属的碳氮 化物等构成，所以金属陶瓷的热传导差，不能高效率地释放因切削而在刃 口上产生的热，其结果是刃口的温度上升，有耐热冲击性和耐欠损性降低 这样的问题。此外，如专利文献4，在使硬质粒子中分散分布结合金属的超微粒合 金粒子的方法中，虽然金属陶瓷的烧结性得到改善，但是硬度低的结合金 属作为粒子存在，加上本来结合相的含有比率就少而结合力低，因此烧结 体的强度降低，另外，结合金属粒子有可能成为引起欠损和巻刃(chipping) 的要因。专利文献1:特开平2-254131号公报 专利文献2:特开平10-287946号公报 专利文献3:特开平3-170637号公报 专利文献4:特开平11-229086号公报
技术实现思路
本专利技术的课题是，提供一种耐热冲击性、耐欠损性和耐磨耗性优异的 TiCN基金属陶瓷、使用了该TiCN基金属陶瓷的切削工具以及使用了它的 被切削物的制造方法。本专利技术者为了解决上述课题而反复锐意研究，其结果是发现如下这样 的全新结论，从而完成本专利技术，BP:在通过由Co和/或Ni的结合金属构 成的结合相来结合硬质粒子，所述硬质粒子的一部分由含有TiCN的芯部 和周边部所构成的有芯结构粒子构成的TiCN基金属陶瓷中，所述有芯结 构粒子含有第一有芯结构粒子和第二有芯结构粒子时，既能够将金属陶瓷 的硬度和韧性维持得很高，且能够使耐热冲击性和耐欠损性提高，该第一 有芯结构粒子其周边部含有所述结合金属，该第二有芯结构粒子其芯部和 周边部含有所述结合金属。艮P，本专利技术的TiCN基金属陶瓷，是以5 30质量。/。的由Co和/或Ni 的结合金属构成的结合相结合硬质粒子而成，所述硬质粒子的一部分由含 有TiCN的芯部和周边部所构成的有芯结构粒子构成，所述有芯结构粒子 含有第一有芯结构粒子和第二有芯结构粒子，该第一有芯结构粒子其周边部含有所述结合金属，该第二有芯结构粒子其芯部和周边部含有所述结合 金属。根据本专利技术的TiCN基金属陶瓷，硬质粒子的一部分由含有TiCN的 芯部和周边部所构成的有芯结构粒子构成，因为该有芯结构粒子是使只在 周边部含有结合金属的第一有芯结构粒子和使芯部及周边部都含有结合 金属的第二有芯结构粒子这两种有芯结构粒子共存，所以既能够高度维持 硬质粒子的硬度和韧性，且能够提高提高热传导效率，其结果是能够很快 散发局部发生的热量，具有能够使陶瓷金属的耐冲击性和耐欠损性提高这 样效果。附图说明图1 (a)是显示本专利技术的一实施方式的TiCN基陶瓷金属的剖面组织 的透射型电子显微镜(TEM)的放大图像，(b)是显示在(a)中的第一 有芯结构粒子的放大图像。图2是表示本专利技术的一实施方式的切削工具的概略说明图。具体实施方式以下，参照附图对于本专利技术的一实施方式的TiCN基金属陶瓷(以下 仅简称为金属陶瓷)进行详细地说明。图1 (a)是显示本实施方式的金属 陶瓷任意处所下的剖面组织的透射型电子显微镜(TEM)的放大图像，(b) 是显示(a)中的第一有芯结构粒子的放大图像。如图1 (a)所示，本实施方式的金属陶瓷1由结合相2结合硬质粒子 3而成。结合相2由Co和/或Ni的结合金属构成，相对于金属陶瓷1总量 以5 30质量％结合有硬质粒子3。相对于此，若结合相2的含量比5质 量％少，则韧性显著降低，因此耐欠损性降低，若超过30质量％比，则金 属陶瓷1的耐磨耗性和耐塑性变形性降低。另外，用显微镜进行剖面组织观察时，即如图1 (a)所示，硬质粒子 3的一部分由含有TiCN的芯部4和周边部5所构成的有芯结构粒子6构 成。作为这样的有芯结构粒子6的硬质粒子3具有粒成长控制效果，因此 金属陶瓷1成为微细均一的组织。另外，因为与结合相2的润湿性也优异，所以有助于金属陶瓷1的高强度化。这里，如图1 (a)、 (b)所示，有芯结构粒子6包含第一有芯结构粒 子6a和第二有芯结构粒子6b，该第一有芯结构粒子6a其周边部5a含有 所述结合金属(Co和/或Ni)，该第二有芯结构粒子6b其芯部4b和周边 部5b含有所述结合金属。若有芯结构粒子6包含这样两种有芯结构粒子 6a、 6b，则既能够高度维持硬质粒子3的硬度和韧性，且能够提高热传导 效率，因此能够快速释放局部发生的热量，其结果是金属陶瓷1的耐热冲 击性和耐欠损性提高。另一方面，若有芯结构粒子6不含规定的有芯结构粒子6a、 6b双方，则不能够快速释放局部发生的所述热量，同时金属陶瓷l的韧性不充分， 或者金属陶瓷1的硬度降低，因此不能提高金属陶瓷1的耐热冲击性、耐 欠损性和耐磨耗性提高。因此，将金属陶瓷1应用于例如后述的切削工具 时，工具寿命变短。所谓有芯结构粒子6包含第一有芯结构粒子6a和第二有芯结构粒子 6b，意思是在有芯结构粒子6中，这两种有芯结构粒子6a、 6b各自独立 存在(共存)。关于有芯结构粒子6a、 6b是否存在及其组成，例如后述， 能够利用透射型电子显微镜(TEM)进行剖面组织观察，通过能量分散型 X射线光谱分析(EDS)进行测定。特别优选的是，第一有芯结构粒子6a由TiCN构成的芯部4a和周边 部5a构成，该周边部5a是由Ti和从Ta、 Nb、 W、 Zr及Mo中选择的至 少1种的复合碳氮化物以及所述结合金属构成，第二有芯结构粒子6b由 TiCN和所述结合金属所构成的芯部4b和周边部5b构成，该周边部5b是 由Ti和从Ta、 Nb、 W、 Zr及Mo中选择的至少l种的复合碳氮化物以及 所述结合金属构成。若有芯结构粒子6a、 6b如此构成，则金属陶瓷1的 耐热冲击性、耐欠损性和耐磨耗性进一本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种ＴｉＣＮ基金属陶瓷，其以５～３０质量％的由Ｃｏ和／或Ｎｉ的结合金属构成的结合相结合硬质粒子而成，所述硬质粒子的一部分由有芯结构粒子构成，该有芯结构粒子由含有ＴｉＣＮ的芯部和周边部构成，其中，所述有芯结构粒子包括：第一有芯结构粒子，其周边部含有所述结合金属；第二有芯结构粒子，其芯部和周边部含有所述结合金属。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：德永隆司，
申请(专利权)人：京瓷株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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