[發明專利]超高壓燒結體制切削工具

有效

• 申請號: 201310068873.1
• 申請日: 2013-03-05
• 公開（公告）號: CN103302345A
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 發明（設計）人: 大橋忠一;瓦多約·阿罕默迪·埃科;松尾俊彥;松本元基;平野一利
• 申請（專利權）人: 三菱綜合材料株式會社
• 主分類號: B23C5/10
• 分類號: B23C5/10;B23B27/14;B23B51/02
• 代理公司: 北京德琦知識產權代理有限公司 11018
• 代理人: 齊葵;王誠華

技術領域

本發明涉及一種刀尖中具有立方氮化硼（以下稱為cBN）燒結體或多晶金剛石（以下稱為PCD）燒結體等超高壓燒結材料的切削工具，能夠改善刀尖接合強度。

背景技術

近幾年，作為對手機或智能手機等的殼體制造中使用的模具進行加工的工具，提供一種切削工具，其發揮高生產率和高壽命，且將具有與金剛石同等硬度的PCD燒結體或具有次于金剛石的硬度的cBN燒結體使用于切削刃部的刀片或立銑刀。

但是，cBN燒結體或PCD燒結體本身不僅加工困難，價格昂貴，而且燒結體形狀局限于圓板狀而無法自由地形成工具形狀，因此其用途受限。但是，近幾年，伴隨難切削材料使用量的增加，盡管工具加工困難，但cBN燒結體或PCD燒結體的用途增多。作為用于克服價格、加工性的方法，通過釬焊廉價且加工性優異的WC基硬質合金制工具主體和將cBN燒結體或PCD燒結體作為原材料的切削刃部、或者通過擴散接合對WC基硬質合金制工具主體和將cBN燒結體或PCD燒結體作為原材料的切削刃部進行接合，由此提供WC基硬質合金制工具主體和將cBN燒結體或PCD燒結體作為原材料的切削刃部接合的切削工具。

例如，如專利文獻1中公開有如下立銑刀：其具備一體成型有cBN燒結體層與硬質合金層的大致圓柱形的刀片和使刀片與軸線對齊而連接于刀片的后端側的硬質合金層的工具主體，且在刀片的前端部分形成有切削刃，其中，在工具主體的至少前端側形成有安裝軸部，安裝軸部的前端面的外徑為與刀片的后端面的外徑同徑，在刀片的后端面與安裝軸部的前端面之間配置有接合部，接合部例如為包含Ni等金屬元素向刀片及工具主體中的至少一方擴散的擴散層的接合層，從而刀片不會從工具主體脫離、壽命長且穩定，并且能夠輕松調整頭部的長度來調整加工深度。

并且，專利文獻2公開有如下小徑立銑刀：其工具前端的刃部實際上由高硬度燒結體構成，且與該高硬度燒結體一體燒結的硬質合金材料的一部分插入刀柄孔部并將Ni-Cr系釬料、Ag-Cu-Ti系釬料、Ag-Cu-Zn系釬料用作釬料而被釬焊固定，其中，插入該刀柄孔部的硬質合金材料部分的外切圓直徑Dh與刃部的最大直徑Dc之比Dh/Dc為2以上，從而由超高硬度燒結體刀片構成的工具前端部，尤其是從刃部到頭部的部分的橫向的剛性較高，并且頭部的安裝強度較高，具有可實現高精度/高效加工的優異的切削特性。

專利文獻1：日本專利公開2007-268647號公報

專利文獻2：日本專利公開2004-268202號公報

但是，所述專利文獻1及專利文獻2中公開的立銑刀，雖然能夠通過使用Ni系金屬來得到堅固的接合強度，但若Ni過度擴散則硬質合金刀柄及刀尖側的硬質合金基材的力學特性下降，存在成為折損原因的課題。并且，所述專利文獻2中公開的Ag系釬料中，由于Ag的機械強度較低，所以無法得到充分的接合強度。

另外，使用以往釬料的接合中，由于熔點較高而存在接合時cBN燒結體或PCD燒結體劣化的課題。

發明內容

因此，本發明欲解決之技術課題，即，本發明的目的在于，提供一種具有夾著接合合金接合的將cBN燒結體或PCD燒結體作為原材料的切削刃部和WC硬質合金制工具主體的超高壓燒結體制切削工具，其中，具有由接合部開始的折損較少的優異的接合強度，并且cBN燒結體或PCD燒結體不會因接合時的熱而劣化。

因此，本發明人等對于具有夾著接合合金接合的cBN燒結體或PCD燒結體（以下簡稱為燒結體）制切削刃部與WC基硬質合金制工具主體的超高壓燒結體制切削工具，對改善其接合部的接合強度而進行深入研究，結果得到了如下見解。

（1）當對燒結體制切削刃部與WC基硬質合金制工具主體的刀柄前端進行接合時，將構成切削刃部的燒結體預先用WC基硬質合金制支撐片做內襯。并且，在WC基硬質合金制支撐片及WC基硬質合金制工具主體的接合面表面，分別預先涂布Cr之后，在兩者間插入Ni系的接合合金，且以預定條件接合。由此，Cr層成為Ni擴散的屏障，能夠防止過剩的Ni的擴散。并且，Cr通過與WC基硬質合金中所含的W合金化，在WC基硬質合金制支撐片及WC基硬質合金制工具主體與接合合金之間形成堅固的接合層。發現該Cr-W合金在接合結束后無需連續地存在，局部存在也能充分有助于接合強度的改善。