JPH04304903A - セラミックス切削工具 - Google Patents
セラミックス切削工具Info
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- JPH04304903A JPH04304903A JP3054123A JP5412391A JPH04304903A JP H04304903 A JPH04304903 A JP H04304903A JP 3054123 A JP3054123 A JP 3054123A JP 5412391 A JP5412391 A JP 5412391A JP H04304903 A JPH04304903 A JP H04304903A
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Landscapes
- Cutting Tools, Boring Holders, And Turrets (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高硬度材料を高能率で
切削できるアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）系セラミックス切削
工具に関する。
切削できるアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）系セラミックス切削
工具に関する。
【０００２】
【従来の技術】合金工具鋼等の高硬度材料、特にロック
ェルＣ硬度（ＨＲＣ）で５０以上又はビッカース硬度（
ＨＶ）で５００ｋｇｆ／ｍｍ２以上の高硬度材料は、機
械加工が極めて難しく、特に通常の超硬合金等の切削工
具では殆ど切削できないほど切削加工が困難である。従
来、かかる高硬度材料は、立方晶窒化ホウ素（ＣＢＮ）
焼結体からなる切削工具、又は黒セラと称されるＡｌ２
Ｏ３−ＴｉＣ系セラミックス焼結体からなる切削工具で
しか切削出来なかった。
ェルＣ硬度（ＨＲＣ）で５０以上又はビッカース硬度（
ＨＶ）で５００ｋｇｆ／ｍｍ２以上の高硬度材料は、機
械加工が極めて難しく、特に通常の超硬合金等の切削工
具では殆ど切削できないほど切削加工が困難である。従
来、かかる高硬度材料は、立方晶窒化ホウ素（ＣＢＮ）
焼結体からなる切削工具、又は黒セラと称されるＡｌ２
Ｏ３−ＴｉＣ系セラミックス焼結体からなる切削工具で
しか切削出来なかった。
【０００３】しかし、ＣＢＮ焼結体切削工具は、その製
造プロセスに超高圧超高温を必要とすることから、超硬
合金切削工具に比べて価格が極めて高価であり、又製造
できる工具の形状にも大幅な制限が加わる等の欠点があ
つた。一方、黒セラ切削工具は安価であり工具形状にも
かなりの自由度があるものの、実際に高硬度材料を切削
すると靭性の不足が目立ち安定した切削を行うことが難
しいので、ごく単純な外径や内径の旋削加工以外には実
用し難いという欠点があつた。
造プロセスに超高圧超高温を必要とすることから、超硬
合金切削工具に比べて価格が極めて高価であり、又製造
できる工具の形状にも大幅な制限が加わる等の欠点があ
つた。一方、黒セラ切削工具は安価であり工具形状にも
かなりの自由度があるものの、実際に高硬度材料を切削
すると靭性の不足が目立ち安定した切削を行うことが難
しいので、ごく単純な外径や内径の旋削加工以外には実
用し難いという欠点があつた。
【０００４】また、切削工具に必要な特性の一つは被削
材よりも硬いことであり、ＨＶで表示して好ましくは被
削材の５倍以上、少なくとも４倍以上の硬度が必要であ
る。従って、ＨＶが５００ｋｇｆ／ｍｍ２以上の高硬度
材料を切削するには、ＨＶで２０００ｋｇｆ／ｍｍ２以
上の硬度を有する切削工具材料が必要であり、この点か
らＨＶ約５０００ｋｇｆ／ｍｍ２以上のＣＢＮ焼結体及
びＨＶ約２０００ｋｇｆ／ｍｍ２の黒セラが用いられて
きた。しかし黒セラについては、ＨＶが５００ｋｇｆ／
ｍｍ２以上の高硬度材料を切削するにやや硬度が不足ぎ
みであるため、前記のとおり安定した切削が困難であっ
た。
材よりも硬いことであり、ＨＶで表示して好ましくは被
削材の５倍以上、少なくとも４倍以上の硬度が必要であ
る。従って、ＨＶが５００ｋｇｆ／ｍｍ２以上の高硬度
材料を切削するには、ＨＶで２０００ｋｇｆ／ｍｍ２以
上の硬度を有する切削工具材料が必要であり、この点か
らＨＶ約５０００ｋｇｆ／ｍｍ２以上のＣＢＮ焼結体及
びＨＶ約２０００ｋｇｆ／ｍｍ２の黒セラが用いられて
きた。しかし黒セラについては、ＨＶが５００ｋｇｆ／
ｍｍ２以上の高硬度材料を切削するにやや硬度が不足ぎ
みであるため、前記のとおり安定した切削が困難であっ
た。
【０００５】そこで、安価で工具形状にも自由度の大き
いアルミナ系セラミックス切削工具で高硬度材料を安定
して切削する為には、靭性を向上させて耐欠損性を改善
することと、硬度をＨＶで２０００ｋｇｆ／ｍｍ２以上
に十分高めることが必要と考えられる。靭性の向上に関
しては、例えば、ＺｒＯ２を添加する方法（西独公開公
報第２５４９６５２号、同第２７４４７００号）、Ｔｉ
Ｃ或はＳｉＣウイスカーを添加する方法（特公昭６２−
１９３９１号公報）等があり、それなりの効果を上げて
いる。しかし、高硬度材料の切削工具として用いるには
、まだ靭性が不十分であり、一部ＴｉＣを添加した黒セ
ラが前記のごとく単純な旋削に使用されているに過ぎな
い。
いアルミナ系セラミックス切削工具で高硬度材料を安定
して切削する為には、靭性を向上させて耐欠損性を改善
することと、硬度をＨＶで２０００ｋｇｆ／ｍｍ２以上
に十分高めることが必要と考えられる。靭性の向上に関
しては、例えば、ＺｒＯ２を添加する方法（西独公開公
報第２５４９６５２号、同第２７４４７００号）、Ｔｉ
Ｃ或はＳｉＣウイスカーを添加する方法（特公昭６２−
１９３９１号公報）等があり、それなりの効果を上げて
いる。しかし、高硬度材料の切削工具として用いるには
、まだ靭性が不十分であり、一部ＴｉＣを添加した黒セ
ラが前記のごとく単純な旋削に使用されているに過ぎな
い。
【０００６】一方、硬度を高める方法としては、高硬度
物質であるホウ化物をマトリックスとする提案（特公平
１−２２２３３号公報）があるが、その靭性が相当低く
、更に致命的な問題として鉄に対する化学的安定性が低
いため摩耗が進展しやすい欠点があった。又、Ａｌ２Ｏ
３マトリックス中にホウ化物を分散させた焼結体（特開
昭５５−１２６５８９号公報、特開昭５５−１２６５７
３号公報、特開昭５８−２１７４６３号公報、特開昭６
３−２８２１５８号公報）も提案されている。 しかし、これらの焼結体は靭性が十分でないうえ、やは
りホウ化物が鉄と反応しやすいため耐摩耗性に劣る欠点
があった。
物質であるホウ化物をマトリックスとする提案（特公平
１−２２２３３号公報）があるが、その靭性が相当低く
、更に致命的な問題として鉄に対する化学的安定性が低
いため摩耗が進展しやすい欠点があった。又、Ａｌ２Ｏ
３マトリックス中にホウ化物を分散させた焼結体（特開
昭５５−１２６５８９号公報、特開昭５５−１２６５７
３号公報、特開昭５８−２１７４６３号公報、特開昭６
３−２８２１５８号公報）も提案されている。 しかし、これらの焼結体は靭性が十分でないうえ、やは
りホウ化物が鉄と反応しやすいため耐摩耗性に劣る欠点
があった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明はかかる従来の
事情に鑑み、低価格のアルミナ系セラミックス焼結体か
らなり、十分な靭性と硬度を備え、ＨＲＣで５０以上又
はＨＶで５００ｋｇｆ／ｍｍ２以上の高硬度材料を高能
率で且つ長寿命で切削することの出来るセラミックス切
削工具を提供することを目的とする。
事情に鑑み、低価格のアルミナ系セラミックス焼結体か
らなり、十分な靭性と硬度を備え、ＨＲＣで５０以上又
はＨＶで５００ｋｇｆ／ｍｍ２以上の高硬度材料を高能
率で且つ長寿命で切削することの出来るセラミックス切
削工具を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
、本発明のセラミックス切削工具では、Ａｌ２Ｏ３のマ
トリックス中に１〜３０重量％のＴｉＢ２、ＺｒＢ２、
ＨｆＢ２、Ｂ４Ｃ、ＡｌＢ２、ＶＢ２、ＮｂＢ２及びＴ
ａＢ２から選ばれた少なくとも１種のホウ素化合物を含
み、上記ホウ素化合物がＡｌ２Ｏ３結晶粒内に分散して
いることを特徴とする。
、本発明のセラミックス切削工具では、Ａｌ２Ｏ３のマ
トリックス中に１〜３０重量％のＴｉＢ２、ＺｒＢ２、
ＨｆＢ２、Ｂ４Ｃ、ＡｌＢ２、ＶＢ２、ＮｂＢ２及びＴ
ａＢ２から選ばれた少なくとも１種のホウ素化合物を含
み、上記ホウ素化合物がＡｌ２Ｏ３結晶粒内に分散して
いることを特徴とする。
【０００９】
【作用】本発明では、高硬度物質として知られるＴｉＢ
２、ＺｒＢ２、ＨｆＢ２、Ｂ４Ｃ、ＡｌＢ２、ＶＢ２、
ＮｂＢ２又はＴａＢ２のホウ素化合物を添加してＡｌ２
Ｏ３焼結体の硬度を高めると同時に、これらホウ素化合
物の大部分をＡｌ２Ｏ３結晶粒内に取り込むことによっ
て、従来問題となっていたホウ素化合物と鉄の化学反応
を抑制して耐摩耗性を改善することができ、又靭性を向
上させることが出来た。その結果、本発明のセラミック
ス切削工具は高硬度材料切削用としてビッカース硬度２
０００ｋｇｆ／ｍｍ２以上となり、靭性及び耐摩耗性に
優れ、従来のＡｌ２Ｏ３−ＴｉＣ系焼結体等からなるセ
ラミックス切削工具に比べ数倍の寿命で、能率的に安定
した切削を行うことが出来る。
２、ＺｒＢ２、ＨｆＢ２、Ｂ４Ｃ、ＡｌＢ２、ＶＢ２、
ＮｂＢ２又はＴａＢ２のホウ素化合物を添加してＡｌ２
Ｏ３焼結体の硬度を高めると同時に、これらホウ素化合
物の大部分をＡｌ２Ｏ３結晶粒内に取り込むことによっ
て、従来問題となっていたホウ素化合物と鉄の化学反応
を抑制して耐摩耗性を改善することができ、又靭性を向
上させることが出来た。その結果、本発明のセラミック
ス切削工具は高硬度材料切削用としてビッカース硬度２
０００ｋｇｆ／ｍｍ２以上となり、靭性及び耐摩耗性に
優れ、従来のＡｌ２Ｏ３−ＴｉＣ系焼結体等からなるセ
ラミックス切削工具に比べ数倍の寿命で、能率的に安定
した切削を行うことが出来る。
【００１０】本発明における靭性の向上はナノ強化の機
構による、即ち上記ホウ素化合物をＡｌ２Ｏ３結晶粒内
に分散含有させることによって、Ａｌ２Ｏ３とホウ素化
合物の熱膨張係数の差による残留応力を発生させ、且つ
隣接する粒子との粒界に応力場を生じさせ、これらによ
り進行しようとするクラック先端をトラップしたりデフ
レクションさせ、クラックの進行を阻止して靭性を向上
させるとの考え方による。かかるナノ強化の機構につい
ては、新原らが「粉末および粉末冶金」３６巻（１９８
９）１１６頁でＡｌ２Ｏ３−ＳｉＣ−ＺｒＯ２系焼結体
について詳しく述べているので、ここに改めて記述する
ことは省略する。
構による、即ち上記ホウ素化合物をＡｌ２Ｏ３結晶粒内
に分散含有させることによって、Ａｌ２Ｏ３とホウ素化
合物の熱膨張係数の差による残留応力を発生させ、且つ
隣接する粒子との粒界に応力場を生じさせ、これらによ
り進行しようとするクラック先端をトラップしたりデフ
レクションさせ、クラックの進行を阻止して靭性を向上
させるとの考え方による。かかるナノ強化の機構につい
ては、新原らが「粉末および粉末冶金」３６巻（１９８
９）１１６頁でＡｌ２Ｏ３−ＳｉＣ−ＺｒＯ２系焼結体
について詳しく述べているので、ここに改めて記述する
ことは省略する。
【００１１】上記Ａｌ２Ｏ３焼結体に含まれるホウ素化
合物を１〜３０重量％の範囲とする理由は、１重量％未
満ではホウ素化合物を添加した効果がなく、又３０重量
％を越えるとＡｌ２Ｏ３結晶の粒界に析出する量が増え
、焼結体の耐摩耗性を低下させるからである。又、焼結
体内のホウ素化合物の平均粒径が０．５μｍを越えると
Ａｌ２Ｏ３結晶内に取り込まれにくくなり、粒界に分散
する量が多くなって耐摩耗性の低下を招くので、０．５
μｍ以下の平均粒径が好ましい。一方、Ａｌ２Ｏ３結晶
の平均粒径は焼結体強度の観点から０．５〜５μｍの範
囲が好ましい。
合物を１〜３０重量％の範囲とする理由は、１重量％未
満ではホウ素化合物を添加した効果がなく、又３０重量
％を越えるとＡｌ２Ｏ３結晶の粒界に析出する量が増え
、焼結体の耐摩耗性を低下させるからである。又、焼結
体内のホウ素化合物の平均粒径が０．５μｍを越えると
Ａｌ２Ｏ３結晶内に取り込まれにくくなり、粒界に分散
する量が多くなって耐摩耗性の低下を招くので、０．５
μｍ以下の平均粒径が好ましい。一方、Ａｌ２Ｏ３結晶
の平均粒径は焼結体強度の観点から０．５〜５μｍの範
囲が好ましい。
【００１２】この様に、ホウ素化合物をＡｌ２Ｏ３結晶
内に取り込むためには、焼結体中の両者の粒子径が上記
所望の範囲内となるように製造工程を管理する必要があ
るが、特に原料となるＡｌ２Ｏ３粉末及びホウ素化合物
粉末の粒径を小さな範囲に管理することが必要である。 例えば、粒径が０．２〜０．５μｍ程度のＡｌ２Ｏ３粉
末を用いると、通常の焼結条件下ではＡｌ２Ｏ３結晶が
０．５〜５μｍの粒子径に粒成長する。従って、Ａｌ２
Ｏ３粉末及びホウ素化合物粉末として共に０．５μｍ以
下の超微粉を用いることにより、Ａｌ２Ｏ３の粒成長の
過程でＡｌ２Ｏ３結晶内部にホウ素化合物を容易に取り
込むことが出来る。尚、本発明にかかわるＡｌ２Ｏ３焼
結体の製造方法としては、上記のごとく粒径を管理した
原料粉末を所定割合に混合し、この粉末組成物を真空中
又は不活性ガスか水素ガスの雰囲気中において１４００
〜１９００℃の温度で焼結すればよい。焼結法としては
ホットプレス法が好ましいが、普通焼結法やＨＩＰ法を
採用することも出来る。又、焼結に際しては、添加物と
してＮｉＯ、Ｙ２Ｏ３、ＭｇＯ等の公知の焼結助剤を用
いて良いことは当然である。
内に取り込むためには、焼結体中の両者の粒子径が上記
所望の範囲内となるように製造工程を管理する必要があ
るが、特に原料となるＡｌ２Ｏ３粉末及びホウ素化合物
粉末の粒径を小さな範囲に管理することが必要である。 例えば、粒径が０．２〜０．５μｍ程度のＡｌ２Ｏ３粉
末を用いると、通常の焼結条件下ではＡｌ２Ｏ３結晶が
０．５〜５μｍの粒子径に粒成長する。従って、Ａｌ２
Ｏ３粉末及びホウ素化合物粉末として共に０．５μｍ以
下の超微粉を用いることにより、Ａｌ２Ｏ３の粒成長の
過程でＡｌ２Ｏ３結晶内部にホウ素化合物を容易に取り
込むことが出来る。尚、本発明にかかわるＡｌ２Ｏ３焼
結体の製造方法としては、上記のごとく粒径を管理した
原料粉末を所定割合に混合し、この粉末組成物を真空中
又は不活性ガスか水素ガスの雰囲気中において１４００
〜１９００℃の温度で焼結すればよい。焼結法としては
ホットプレス法が好ましいが、普通焼結法やＨＩＰ法を
採用することも出来る。又、焼結に際しては、添加物と
してＮｉＯ、Ｙ２Ｏ３、ＭｇＯ等の公知の焼結助剤を用
いて良いことは当然である。
【００１３】更に、本発明にかかわるＡｌ２Ｏ３焼結体
は、ホウ素化合物の外に、分散強化材としてＴｉＣ、Ｔ
ｉＣＯ、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２又はＳｉＣウイスカーを３
〜５０重量％添加含有することが出来る。これらの分散
強化材の添加によって、Ａｌ２Ｏ３結晶粒成長の抑制、
応力誘起変態やウイスカー強化等のメカニズムによるマ
トリックスの強靭化が期待出来る。又、これら分散強化
材の添加量を３〜５０重量％とするのは、３重量％未満
では強靭化の効果が得られず、５０重量％を越えるとＡ
ｌ２Ｏ３マトリックスの耐摩耗性が低下するからである
。尚、上記分散強化材がＳｉＣウイスカーの場合、短軸
径が２μｍ以下及び長軸径が３〜２００μｍのものが好
ましく、又ウイスカー以外の粉末の場合には粒径が３μ
ｍ以下のものが好ましい。
は、ホウ素化合物の外に、分散強化材としてＴｉＣ、Ｔ
ｉＣＯ、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２又はＳｉＣウイスカーを３
〜５０重量％添加含有することが出来る。これらの分散
強化材の添加によって、Ａｌ２Ｏ３結晶粒成長の抑制、
応力誘起変態やウイスカー強化等のメカニズムによるマ
トリックスの強靭化が期待出来る。又、これら分散強化
材の添加量を３〜５０重量％とするのは、３重量％未満
では強靭化の効果が得られず、５０重量％を越えるとＡ
ｌ２Ｏ３マトリックスの耐摩耗性が低下するからである
。尚、上記分散強化材がＳｉＣウイスカーの場合、短軸
径が２μｍ以下及び長軸径が３〜２００μｍのものが好
ましく、又ウイスカー以外の粉末の場合には粒径が３μ
ｍ以下のものが好ましい。
【００１４】
【実施例】下記表１に示す原料粉末の混合組成となるよ
うに、平均粒径０．３μｍのＡｌ２Ｏ３粉末と平均粒径
０．１μｍのホウ素化合物粉末、更に分散強化材粉末を
添加混合した。この混合粉末を黒鉛ダイスに充填した後
、Ａｒガス中において３０ＭＰａの圧力下に１６００℃
で１時間ホットプレス焼結して、それぞれＡｌ２Ｏ３焼
結体からなる型番ＳＮＧＮ１２０４０８の切削チップＡ
〜Ｇを作製した。又、比較例として、ホウ素化合物や分
散強化材の添加量を変え、本発明の範囲外の切削チップ
Ｈ〜Ｋも作製した。
うに、平均粒径０．３μｍのＡｌ２Ｏ３粉末と平均粒径
０．１μｍのホウ素化合物粉末、更に分散強化材粉末を
添加混合した。この混合粉末を黒鉛ダイスに充填した後
、Ａｒガス中において３０ＭＰａの圧力下に１６００℃
で１時間ホットプレス焼結して、それぞれＡｌ２Ｏ３焼
結体からなる型番ＳＮＧＮ１２０４０８の切削チップＡ
〜Ｇを作製した。又、比較例として、ホウ素化合物や分
散強化材の添加量を変え、本発明の範囲外の切削チップ
Ｈ〜Ｋも作製した。
【００１５】
【表１】
切削チップ：原料粉末混合組成（重量％）
Ａ ： ８０Ａｌ２Ｏ３−２０Ｂ４Ｃ Ｂ
： ４５Ａｌ２Ｏ３−１５ＨｆＢ２−３０Ｔｉ
Ｃ−１０ＳｉＣウイスカー Ｃ ： ７０
Ａｌ２Ｏ３−１０ＴｉＢ２−２０ＴｉＣ Ｄ
： ６５Ａｌ２Ｏ３−２５ＺｒＢ２−１０ＴｉＣ
Ｅ ： ６０Ａｌ２Ｏ３−５Ｂ４Ｃ−５Ｚ
ｒＯ２−３０ＳｉＣウイスカー Ｆ ：
２０Ａｌ２Ｏ３−２０ＴｉＢ２−１０Ｂ４Ｃ−５０Ｔｉ
Ｃ Ｇ ： ６７Ａｌ２Ｏ３−３ＡｌＢ２
−２５ＴｉＣ−５ＴｉＣＯ Ｈ ： ３０
Ａｌ２Ｏ３−１０ＴｉＢ２−３０ＴｉＣ−１０ＺｒＯ２
−２０ＳｉＣウイスカー Ｉ ： ６０Ａ
ｌ２Ｏ３−４０Ｂ４Ｃ Ｊ ： ９９．５
Ａｌ２Ｏ３−０．５ＴｉＢ２ Ｋ ： ７
０Ａｌ２Ｏ３−３０ＴｉＣ （註）切削チップのＨ〜
Ｋは比較例である。
Ａ ： ８０Ａｌ２Ｏ３−２０Ｂ４Ｃ Ｂ
： ４５Ａｌ２Ｏ３−１５ＨｆＢ２−３０Ｔｉ
Ｃ−１０ＳｉＣウイスカー Ｃ ： ７０
Ａｌ２Ｏ３−１０ＴｉＢ２−２０ＴｉＣ Ｄ
： ６５Ａｌ２Ｏ３−２５ＺｒＢ２−１０ＴｉＣ
Ｅ ： ６０Ａｌ２Ｏ３−５Ｂ４Ｃ−５Ｚ
ｒＯ２−３０ＳｉＣウイスカー Ｆ ：
２０Ａｌ２Ｏ３−２０ＴｉＢ２−１０Ｂ４Ｃ−５０Ｔｉ
Ｃ Ｇ ： ６７Ａｌ２Ｏ３−３ＡｌＢ２
−２５ＴｉＣ−５ＴｉＣＯ Ｈ ： ３０
Ａｌ２Ｏ３−１０ＴｉＢ２−３０ＴｉＣ−１０ＺｒＯ２
−２０ＳｉＣウイスカー Ｉ ： ６０Ａ
ｌ２Ｏ３−４０Ｂ４Ｃ Ｊ ： ９９．５
Ａｌ２Ｏ３−０．５ＴｉＢ２ Ｋ ： ７
０Ａｌ２Ｏ３−３０ＴｉＣ （註）切削チップのＨ〜
Ｋは比較例である。
【００１６】次に、得られた各切削チップＡ〜Ｋを用い
て下記条件での切削試験を行い、試験後の各切削チップ
についてフランク摩耗幅を測定するか又は欠損までの切
削時間を測定し、表２に切削試験結果として各切削チッ
プの硬度（ＨＶ）と併せて記載した。 切削条件：被 削 材…ＳＫＤ１１（ＨＲＣ ６０）切
削速度…１００ｍ／ｍｉｎ． 送 り…０．１ｍｍ／ｒｅｖ． 切り込み…１．０ｍｍ ホルダー…ＦＮ１１Ｒ４４Ａ 切 削 油…乾式 切削時間…１０ｍｉｎ．
て下記条件での切削試験を行い、試験後の各切削チップ
についてフランク摩耗幅を測定するか又は欠損までの切
削時間を測定し、表２に切削試験結果として各切削チッ
プの硬度（ＨＶ）と併せて記載した。 切削条件：被 削 材…ＳＫＤ１１（ＨＲＣ ６０）切
削速度…１００ｍ／ｍｉｎ． 送 り…０．１ｍｍ／ｒｅｖ． 切り込み…１．０ｍｍ ホルダー…ＦＮ１１Ｒ４４Ａ 切 削 油…乾式 切削時間…１０ｍｉｎ．
【００１７】
【表２】
切削チップ ＨＶ（ｋｇｆ／ｍｍ２） 切 削
試 験 結 果 Ａ ２
１５０ フランク摩耗幅０．１５ｍ
ｍ Ｂ ２４００
同 ０．０８ｍｍＣ
２２００
同 ０．１３ｍｍＤ ２
３００ 同
０．１０ｍｍＥ ２１５０
同 ０．１９ｍ
ｍＦ ２５００
同０．０６ｍｍＧ
２１００ 同０．１９
ｍｍＨ １７００
１分で欠損Ｉ ２３０
０ ３５秒で欠損Ｊ
２０００
２０秒で欠損Ｋ ２０００
５分で欠損（註）切削チップのＨ
〜Ｋは比較例である。 上記表２の結果から、本発明の切削チップは高硬度材料
に対して非常に優れた切削性能を示すことが判る。
試 験 結 果 Ａ ２
１５０ フランク摩耗幅０．１５ｍ
ｍ Ｂ ２４００
同 ０．０８ｍｍＣ
２２００
同 ０．１３ｍｍＤ ２
３００ 同
０．１０ｍｍＥ ２１５０
同 ０．１９ｍ
ｍＦ ２５００
同０．０６ｍｍＧ
２１００ 同０．１９
ｍｍＨ １７００
１分で欠損Ｉ ２３０
０ ３５秒で欠損Ｊ
２０００
２０秒で欠損Ｋ ２０００
５分で欠損（註）切削チップのＨ
〜Ｋは比較例である。 上記表２の結果から、本発明の切削チップは高硬度材料
に対して非常に優れた切削性能を示すことが判る。
【００１８】
【発明の効果】本発明によれば、高硬度且つ高靭性で耐
摩耗性に優れた低価格のＡｌ２Ｏ３系セラミックス切削
工具を提供でき、これにより従来は高価なＣＢＮ焼結体
性能工具でしか安定した切削が出来なかったＨＲＣで５
０以上又はＨＶで５００ｋｇｆ／ｍｍ２以上の高硬度材
料を、安定して高能率且つ長寿命にて切削できる。
摩耗性に優れた低価格のＡｌ２Ｏ３系セラミックス切削
工具を提供でき、これにより従来は高価なＣＢＮ焼結体
性能工具でしか安定した切削が出来なかったＨＲＣで５
０以上又はＨＶで５００ｋｇｆ／ｍｍ２以上の高硬度材
料を、安定して高能率且つ長寿命にて切削できる。
Claims (4)
- 【請求項１】 Ａｌ２Ｏ３のマトリックス中に１〜３
０重量％のＴｉＢ２、ＺｒＢ２、ＨｆＢ２、Ｂ４Ｃ、Ａ
ｌＢ２、ＶＢ２、ＮｂＢ２及びＴａＢ２から選ばれた少
なくとも１種のホウ素化合物を含み、上記ホウ素化合物
がＡｌ２Ｏ３結晶粒内に分散していることを特徴とする
セラミックス切削工具。 - 【請求項２】 Ａｌ２Ｏ３の平均粒径が０．５〜５μ
ｍ及びホウ素化合物の平均粒径が０．５μｍ以下である
ことを特徴とする、請求項１記載のセラミックス切削工
具。 - 【請求項３】 ビッカース硬度が２０００ｋｇｆ／ｍ
ｍ２以上であることを特徴とする、請求項１記載のセラ
ミックス切削工具。 - 【請求項４】 ３〜５０重量％のＴｉＣ、ＴｉＣＯ、
ＴｉＯ２、ＺｒＯ２及びＳｉＣウイスカーから選ばれた
少なくとも１種の分散強化材を含むことを特徴とする、
請求項１記載のセラミックス切削工具。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05412391A JP3259281B2 (ja) | 1991-02-26 | 1991-02-26 | セラミックス切削工具 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05412391A JP3259281B2 (ja) | 1991-02-26 | 1991-02-26 | セラミックス切削工具 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04304903A true JPH04304903A (ja) | 1992-10-28 |
| JP3259281B2 JP3259281B2 (ja) | 2002-02-25 |
Family
ID=12961826
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05412391A Expired - Fee Related JP3259281B2 (ja) | 1991-02-26 | 1991-02-26 | セラミックス切削工具 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3259281B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2879475B2 (ja) * | 1993-05-10 | 1999-04-05 | ケンナメタル インコーポレイテッド | 第ｉｖｂ族ホウ化物をベースとする物品，切削工具，製造法，および第ｉｖｂ族をベースとする材料の加工法 |
| JP2008537703A (ja) * | 2005-02-23 | 2008-09-25 | ケンナメタル インコーポレイテッド | アルミナ−炭化ホウ素セラミックおよびその製造法および使用法 |
| CN117088683A (zh) * | 2023-09-01 | 2023-11-21 | 河北工程大学 | 一种含有核壳结构复合增韧相的氧化铝复合陶瓷及其制备方法 |
-
1991
- 1991-02-26 JP JP05412391A patent/JP3259281B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2879475B2 (ja) * | 1993-05-10 | 1999-04-05 | ケンナメタル インコーポレイテッド | 第ｉｖｂ族ホウ化物をベースとする物品，切削工具，製造法，および第ｉｖｂ族をベースとする材料の加工法 |
| JP2008537703A (ja) * | 2005-02-23 | 2008-09-25 | ケンナメタル インコーポレイテッド | アルミナ−炭化ホウ素セラミックおよびその製造法および使用法 |
| CN117088683A (zh) * | 2023-09-01 | 2023-11-21 | 河北工程大学 | 一种含有核壳结构复合增韧相的氧化铝复合陶瓷及其制备方法 |
| CN117088683B (zh) * | 2023-09-01 | 2025-05-23 | 河北工程大学 | 一种含有核壳结构复合增韧相的氧化铝复合陶瓷及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3259281B2 (ja) | 2002-02-25 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |