JPH05239618A - 機械加工用工具 - Google Patents
機械加工用工具Info
- Publication number
- JPH05239618A JPH05239618A JP4295508A JP29550892A JPH05239618A JP H05239618 A JPH05239618 A JP H05239618A JP 4295508 A JP4295508 A JP 4295508A JP 29550892 A JP29550892 A JP 29550892A JP H05239618 A JPH05239618 A JP H05239618A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tool
- coating
- compound
- periodic table
- surface coating
- 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.)
- Pending
Links
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
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
- B23P15/00—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass
-
- 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
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/06—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
- C23C14/0623—Sulfides, selenides or tellurides
-
- 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
- Y10T428/263—Coating layer not in excess of 5 mils thick or equivalent
- Y10T428/264—Up to 3 mils
- Y10T428/265—1 mil or less
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Cutting Tools, Boring Holders, And Turrets (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Lubricants (AREA)
- Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
- Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
- Turning (AREA)
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 廉価かつ製造容易な、機械加工用工具の提
供。 【構成】 この工具は、一方が、周期律表第ＶＩ主族
の、少なくとも一元素の、他方が、周期律表第Ｖおよび
ＶＩ副族の少なくとも一元素の、少なくとも一つの化合
物を含む表面コーテイングを有している。このコーテイ
ングは、例えば二硫化モリブデンより成るものである。 【効果】 このような工具は、種々の点で、在来の硬い
固体で被覆された工具より優れていることが見出され
た。例えば、ミリングカッタのような工具は、従来品の
６倍以上長い程優れた刃先寿命を有する。さらに、機械
加工された表面は大幅に低い表面粗さを有する。また、
この工具は、明らかにより高い送りでの作業を可能とす
る。
供。 【構成】 この工具は、一方が、周期律表第ＶＩ主族
の、少なくとも一元素の、他方が、周期律表第Ｖおよび
ＶＩ副族の少なくとも一元素の、少なくとも一つの化合
物を含む表面コーテイングを有している。このコーテイ
ングは、例えば二硫化モリブデンより成るものである。 【効果】 このような工具は、種々の点で、在来の硬い
固体で被覆された工具より優れていることが見出され
た。例えば、ミリングカッタのような工具は、従来品の
６倍以上長い程優れた刃先寿命を有する。さらに、機械
加工された表面は大幅に低い表面粗さを有する。また、
この工具は、明らかにより高い送りでの作業を可能とす
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、材料の機械加工用の工
具およびその工具の製造方法に係る。
具およびその工具の製造方法に係る。
【０００２】
【従来の技術】周期律表第ＩＩＩ〜ＶＩＩＩ族元素の炭
化物、窒化物、炭窒化物、ほう化物、珪化物または酸化
物に基づく硬い層が、耐磨耗性を有することは現在一般
に知られている。このような層またはケース（硬い外層
部分）は、１，５００ＨＶから４，０００ＨＶの範囲お
よびそれ以上の非常に高い硬度係数を有している。
化物、窒化物、炭窒化物、ほう化物、珪化物または酸化
物に基づく硬い層が、耐磨耗性を有することは現在一般
に知られている。このような層またはケース（硬い外層
部分）は、１，５００ＨＶから４，０００ＨＶの範囲お
よびそれ以上の非常に高い硬度係数を有している。
【０００３】世界的に最も良く知られている応用分野の
一つは、硬い金属、高速度鋼および硬い固体、例えばＴ
ｉＣ、ＴｉＮ、ＴｉＮＣ等を有する工具鋼の切削工具の
コーテイングであり、それにより、刃の寿命における大
幅な改善が達成される。このような切削工具の例は、両
面式のカーバイド・チップ、ミリングカッタ、リーマ、
ドリル等である。これらのコーテイングあるいはその組
合せの厚みは、好ましくは、２から５ミクロンの間であ
る。それは、コーテイングの延性および基板材料に対す
る接着強度により制限される。コーテイングの作用は、
硬度および耐磨耗性の高い度合いによるもので、高い圧
力での、そしてしばしば高い温度での機械加工の間、金
属対金属の接触が避けられ、それゆえ局部的な溶接が起
こらないことにあるのである。
一つは、硬い金属、高速度鋼および硬い固体、例えばＴ
ｉＣ、ＴｉＮ、ＴｉＮＣ等を有する工具鋼の切削工具の
コーテイングであり、それにより、刃の寿命における大
幅な改善が達成される。このような切削工具の例は、両
面式のカーバイド・チップ、ミリングカッタ、リーマ、
ドリル等である。これらのコーテイングあるいはその組
合せの厚みは、好ましくは、２から５ミクロンの間であ
る。それは、コーテイングの延性および基板材料に対す
る接着強度により制限される。コーテイングの作用は、
硬度および耐磨耗性の高い度合いによるもので、高い圧
力での、そしてしばしば高い温度での機械加工の間、金
属対金属の接触が避けられ、それゆえ局部的な溶接が起
こらないことにあるのである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】実際、或る合金および
或る種の鋼の場合、硬い固体でコーテイングされた工具
が、期待された切削性能をもたらさないことが知られて
いる。機械加工されるべきかような合金は、例えばアル
ミニウム合金、チタン合金、ニッケル合金である。この
理由から、コーテイングしていない工具または硬い金属
の工具が、現在は前述の材料の機械加工のために、しば
しば利用されている。本発明の目的は、前述の先行技術
の工具に対する代替物を提供し、上に指摘した欠点が無
く加えて廉価かつ製造容易な機械加工用工具を提供する
ことにある。二硫化モリブデン等のような潤滑剤および
減磨剤として知られている無機化合物による機械加工用
工具のコーテイングが、硬い固体でコーテイングされた
工具と対等であるばかりでなく、しばしばそれより優れ
た工具をもたらすことが、思いがけなく見出された。
或る種の鋼の場合、硬い固体でコーテイングされた工具
が、期待された切削性能をもたらさないことが知られて
いる。機械加工されるべきかような合金は、例えばアル
ミニウム合金、チタン合金、ニッケル合金である。この
理由から、コーテイングしていない工具または硬い金属
の工具が、現在は前述の材料の機械加工のために、しば
しば利用されている。本発明の目的は、前述の先行技術
の工具に対する代替物を提供し、上に指摘した欠点が無
く加えて廉価かつ製造容易な機械加工用工具を提供する
ことにある。二硫化モリブデン等のような潤滑剤および
減磨剤として知られている無機化合物による機械加工用
工具のコーテイングが、硬い固体でコーテイングされた
工具と対等であるばかりでなく、しばしばそれより優れ
た工具をもたらすことが、思いがけなく見出された。
【０００５】ボールベアリング等のような機械部品は、
潤滑目的で二硫化モリブデンでコーテイングされてい
る。現在かようなコーテイングは、主にＰＶＤ（物理蒸
着）により行われている。主な応用分野は、現在潤滑剤
および減磨剤が有用である全ての分野にわたっている
が、応用はさらに高温、真空または高真空のような外部
条件のため在来のオイルまたはグリース系の潤滑剤が使
えない分野にも拡がっている。またソ連邦特許第７１
５，６３１号は、エッチングにより前処理し二硫化モリ
ブデンを表面に拡散させたことによって耐磨耗性を高め
た鋼の工具を記述している。その工具はそれから洗浄、
乾燥および深冷凍される。しかしながら、切削その他の
材料除去の機械加工用のための工具は、より簡単なコー
テイング方法により得られることが見出された。これま
で、このような工具は硬い固体でコーテイングすること
によってのみ得られるとされて来た。４００より低いビ
ッカース硬度を有するコーテイングにより、１，５００
以上のビッカース硬度を有するコーテイングを施した在
来の工具より優れた工具が製造出来ることは、非常に予
想外のことであった。
潤滑目的で二硫化モリブデンでコーテイングされてい
る。現在かようなコーテイングは、主にＰＶＤ（物理蒸
着）により行われている。主な応用分野は、現在潤滑剤
および減磨剤が有用である全ての分野にわたっている
が、応用はさらに高温、真空または高真空のような外部
条件のため在来のオイルまたはグリース系の潤滑剤が使
えない分野にも拡がっている。またソ連邦特許第７１
５，６３１号は、エッチングにより前処理し二硫化モリ
ブデンを表面に拡散させたことによって耐磨耗性を高め
た鋼の工具を記述している。その工具はそれから洗浄、
乾燥および深冷凍される。しかしながら、切削その他の
材料除去の機械加工用のための工具は、より簡単なコー
テイング方法により得られることが見出された。これま
で、このような工具は硬い固体でコーテイングすること
によってのみ得られるとされて来た。４００より低いビ
ッカース硬度を有するコーテイングにより、１，５００
以上のビッカース硬度を有するコーテイングを施した在
来の工具より優れた工具が製造出来ることは、非常に予
想外のことであった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明による機械加工用
工具は一方が周期律表第ＶＩ主族の少なくとも一元素
で、他方が周期律表第ＶおよびＶＩ副族の少なくとも一
元素である、少なくとも一つの化合物を含む純粋な表面
コーテイングによって、コーテイングされている。この
ような工具の製造方法は、工具を、物理蒸着によりコー
テイングする工程を含んでいる。考慮に入れられる周期
律表第ＶＩ族の主な元素は、酸素、硫黄、セレン、およ
びテルルである。周期律表第ＶおよびＶＩ副族の元素と
して、考慮に入れられるものは、バナジュウム、ニオ
ブ、タンタル、クロム、モリブデン、およびタングステ
ンである。コーテイングに適した化合物の典型的代表
は、ＭｏＳ２、ＮｂＳ２、ＴａＳ２、ＷＳ２、ＭｏＳｅ
２、ＮｂＳｅ２、ＴａＳｅ２、ＷＳｅ２、ＭｏＴｅ２、
ＮｂＴｅ２、ＴａＴｅ２、およびＷＴｅ２、またはこれ
らの混合化合物である。
工具は一方が周期律表第ＶＩ主族の少なくとも一元素
で、他方が周期律表第ＶおよびＶＩ副族の少なくとも一
元素である、少なくとも一つの化合物を含む純粋な表面
コーテイングによって、コーテイングされている。この
ような工具の製造方法は、工具を、物理蒸着によりコー
テイングする工程を含んでいる。考慮に入れられる周期
律表第ＶＩ族の主な元素は、酸素、硫黄、セレン、およ
びテルルである。周期律表第ＶおよびＶＩ副族の元素と
して、考慮に入れられるものは、バナジュウム、ニオ
ブ、タンタル、クロム、モリブデン、およびタングステ
ンである。コーテイングに適した化合物の典型的代表
は、ＭｏＳ２、ＮｂＳ２、ＴａＳ２、ＷＳ２、ＭｏＳｅ
２、ＮｂＳｅ２、ＴａＳｅ２、ＷＳｅ２、ＭｏＴｅ２、
ＮｂＴｅ２、ＴａＴｅ２、およびＷＴｅ２、またはこれ
らの混合化合物である。
【０００７】
【作用】工具、とりわけ両面式のカーバイドチップ、ミ
リングカッタ、リーマ、ドリルのコーテイングに好まし
く利用されるものは、潤滑剤および減磨剤として知られ
ている二硫化モリブデンである。二硫化モリブデンは、
１〜２のモース硬度の非常に軟らかい物質で、周囲条件
に依存する非常に低い摩擦係数：つまり真空中で０．０
１〜０．０４、乾燥空気中で０．０１〜０．０４、湿っ
た空気（相対湿度５０％）中で０．２〜０．３の摩擦係
数を有している。硬い固体のコーテイングと異なり、機
能的コーテイング厚みは、非常に薄く０．１〜１ミクロ
ンの範囲にある。多くの応用に関して、本発明の機械加
工用工具の寿命は、予想外に、硬質金属あるいは硬い固
体のコーテイングを施された先行技術の工具の寿命の数
倍もある。それゆえ、本発明は、材料の消費を減少させ
るばかりでなく、自動的に制御された機械加工作業にお
ける、磨耗した工具交換のための中断を切り詰め、それ
ゆえ生産性を増大させることが出来る。
リングカッタ、リーマ、ドリルのコーテイングに好まし
く利用されるものは、潤滑剤および減磨剤として知られ
ている二硫化モリブデンである。二硫化モリブデンは、
１〜２のモース硬度の非常に軟らかい物質で、周囲条件
に依存する非常に低い摩擦係数：つまり真空中で０．０
１〜０．０４、乾燥空気中で０．０１〜０．０４、湿っ
た空気（相対湿度５０％）中で０．２〜０．３の摩擦係
数を有している。硬い固体のコーテイングと異なり、機
能的コーテイング厚みは、非常に薄く０．１〜１ミクロ
ンの範囲にある。多くの応用に関して、本発明の機械加
工用工具の寿命は、予想外に、硬質金属あるいは硬い固
体のコーテイングを施された先行技術の工具の寿命の数
倍もある。それゆえ、本発明は、材料の消費を減少させ
るばかりでなく、自動的に制御された機械加工作業にお
ける、磨耗した工具交換のための中断を切り詰め、それ
ゆえ生産性を増大させることが出来る。
【０００８】本発明の機械加工用工具の製造について
は、それらは普通、鋼、例えばＨＳＳ鋼で作られ、次い
でＰＶＤ法によりＭｏＳ２でコーテイングを施される。
この方法では、薄い層が、５５０℃より低い比較的低い
処理温度での、カソードスパッタリングで施される。こ
の方法は、工具の何らの変形を生じることが無く、従っ
て何らの後処理も必要無い。本発明の工具の製造におい
て、閉鎖フイールド非平衡型（ｃｌｏｓｅｄ ｆｉｅｌ
ｄ ｕｎｂａｌａｎｃｅｄ）マグネトロンの装備が、Ｍ
ｏＳ２コーテイング等の蒸着のため、とりわけ有利であ
ることが判った。それにより、低いガス圧力で高い程度
のイオン化が達成され、良い接着の充実したコーテイン
グの形成が行われる。このコーテイング組成は、マルチ
プルマグネット・システムにより最適に制御され監視さ
れ得る。以下、非限定的な実施例により、本発明の好ま
しい具体例を詳細に説明する。本発明の工具と、硬質金
属の同類の工具との比較は、本発明の工具の予想外の優
位性を示す。
は、それらは普通、鋼、例えばＨＳＳ鋼で作られ、次い
でＰＶＤ法によりＭｏＳ２でコーテイングを施される。
この方法では、薄い層が、５５０℃より低い比較的低い
処理温度での、カソードスパッタリングで施される。こ
の方法は、工具の何らの変形を生じることが無く、従っ
て何らの後処理も必要無い。本発明の工具の製造におい
て、閉鎖フイールド非平衡型（ｃｌｏｓｅｄ ｆｉｅｌ
ｄ ｕｎｂａｌａｎｃｅｄ）マグネトロンの装備が、Ｍ
ｏＳ２コーテイング等の蒸着のため、とりわけ有利であ
ることが判った。それにより、低いガス圧力で高い程度
のイオン化が達成され、良い接着の充実したコーテイン
グの形成が行われる。このコーテイング組成は、マルチ
プルマグネット・システムにより最適に制御され監視さ
れ得る。以下、非限定的な実施例により、本発明の好ま
しい具体例を詳細に説明する。本発明の工具と、硬質金
属の同類の工具との比較は、本発明の工具の予想外の優
位性を示す。
【０００９】
【実施例】以下の実施例１および２の各々において、可
鍛アルミニウム合金の工作物が、本発明によってＭｏＳ
２コーテイングを施されたミリングカッタを用いて機械
加工された。比較のため、在来の硬質金属の工具を用い
ても、同様な作業が繰返された。
鍛アルミニウム合金の工作物が、本発明によってＭｏＳ
２コーテイングを施されたミリングカッタを用いて機械
加工された。比較のため、在来の硬質金属の工具を用い
ても、同様な作業が繰返された。
【００１０】 カッタ直径： ８ｍｍ スロット寸法：幅 ＝
２ｍｍ 深さ ＝ ８ｍｍ
２ｍｍ 深さ ＝ ８ｍｍ
【００１１】実施例３ 可鍛アルミニウム合金、アンチコロダル１１２の工作物
が本発明によるＭｏＳ２コーテッドＨＳＳミリングカッ
タを用いて機械加工された。比較のため、同様な作業が
一回はコーテイング無しで、もう一回はＴｉＮでコーテ
イングされた同類の工具を用いて、繰返された。その結
果、ＭｏＳ２コーテッド・カッタを用いて機械加工され
た工作物が、最小の表面粗さを有するものであることが
示された。 合金：アンチコロダル１１２ 材料番号 第３，２３１５号 作業条件： ＨＳＳ工具 送り： １，０７５ｍｍ／分 回転速度： ４，０００ｒｐｍ スロット寸法： 幅 ＝ ６ｍｍ、深さ ＝ １６ｍｍ カッタ直径： １０ｍｍ １５ｍのカッタ進行経過後の粗さ： ＭｏＳ２なしのＨＳＳ： Ｒａ ＝ ５〜６ミクロン ＴｉＮ ありのＨＳＳ： Ｒａ ＝ ４〜６ミクロン ＭｏＳ２ありのＨＳＳ： Ｒａ ＜ ２ミクロン 前述の実施例から、本発明の工具によって効率の増大が
もたらされたことは明らかである。このことは、この種
の工具にとっての効率の増大が、過去においては常によ
り硬いコーテイングを施すことによって得られて来たの
で、当該技術に熟達したものにとって予想外のことであ
る。
が本発明によるＭｏＳ２コーテッドＨＳＳミリングカッ
タを用いて機械加工された。比較のため、同様な作業が
一回はコーテイング無しで、もう一回はＴｉＮでコーテ
イングされた同類の工具を用いて、繰返された。その結
果、ＭｏＳ２コーテッド・カッタを用いて機械加工され
た工作物が、最小の表面粗さを有するものであることが
示された。 合金：アンチコロダル１１２ 材料番号 第３，２３１５号 作業条件： ＨＳＳ工具 送り： １，０７５ｍｍ／分 回転速度： ４，０００ｒｐｍ スロット寸法： 幅 ＝ ６ｍｍ、深さ ＝ １６ｍｍ カッタ直径： １０ｍｍ １５ｍのカッタ進行経過後の粗さ： ＭｏＳ２なしのＨＳＳ： Ｒａ ＝ ５〜６ミクロン ＴｉＮ ありのＨＳＳ： Ｒａ ＝ ４〜６ミクロン ＭｏＳ２ありのＨＳＳ： Ｒａ ＜ ２ミクロン 前述の実施例から、本発明の工具によって効率の増大が
もたらされたことは明らかである。このことは、この種
の工具にとっての効率の増大が、過去においては常によ
り硬いコーテイングを施すことによって得られて来たの
で、当該技術に熟達したものにとって予想外のことであ
る。
【００１２】実施例４ ＨＳＳ鋼工具は、ＰＶＤ法によりＭｏＳ２でコーテイン
グを施され、こうして得られた工具が、前述の実施例に
おいて利用された。この目的のために、２５０Ｌの内容
積の対称垂直４−マグネトロンリアクタ（ｓｙｍｍｅｔ
ｒｉｃａｌ ｖｅｒｔｉｃａｌ４−ｍａｇｎｅｔｒｏｎ
ｒｅａｃｔｏｒ）を有する閉鎖フイールド非平衡（ｃ
ｌｏｓｅｄ ｆｉｅｌｄ ｕｎｂａｌａｎｃｅｄ）マグ
ネトロン装備が使用された。処理ガスとして０．２７Ｐ
ａ（２・１０−３ Ｔｏｒｒ）の圧力のアルゴンが使用
された。マグネトロンの合計出力は４Ｋｗであった。純
ＭｏＳ２がターゲットとして使用された。基板温度は、
＜２５０℃、基板バイアス電圧は、＜５０Ｖ ＤＣであ
った。
グを施され、こうして得られた工具が、前述の実施例に
おいて利用された。この目的のために、２５０Ｌの内容
積の対称垂直４−マグネトロンリアクタ（ｓｙｍｍｅｔ
ｒｉｃａｌ ｖｅｒｔｉｃａｌ４−ｍａｇｎｅｔｒｏｎ
ｒｅａｃｔｏｒ）を有する閉鎖フイールド非平衡（ｃ
ｌｏｓｅｄ ｆｉｅｌｄ ｕｎｂａｌａｎｃｅｄ）マグ
ネトロン装備が使用された。処理ガスとして０．２７Ｐ
ａ（２・１０−３ Ｔｏｒｒ）の圧力のアルゴンが使用
された。マグネトロンの合計出力は４Ｋｗであった。純
ＭｏＳ２がターゲットとして使用された。基板温度は、
＜２５０℃、基板バイアス電圧は、＜５０Ｖ ＤＣであ
った。
【００１３】
【発明の効果】先行技術の硬い固体のコーテイングと比
べて、二硫化モリブデンのコーテイングは、次の異なる
特性を示す： ＭｏＳ２ 硬い固体の層 硬度 １〜２モース ＞１５００ビッカース 厚み ０．１〜１ミクロン ３〜５ミクロン 一方、５０％の相対湿度における摩擦係数は、ほぼ同
様、つまりＭｏＳ２：０．２〜０．３で硬い固体の層
（ＴｉＣ）：０．２５：であった。プラチナ合金の機械
加工における切削工具の比較もまた、顕著な結果を生じ
た。従来技術の硬い固体の層を有する工具による機械加
工の間、３０ｍ／分の切削速度および１４４ｍｍ／分の
送りが達成された。この工具は、３回の作業後に再研磨
しなければならなかった。本発明による二硫化モリブデ
ンのコーテイングを有する工具を使用したとき、９４ｍ
／分の切削レートおよび１，０００ｍｍ／分の送りが達
成されしかもその工具は１０回の作業後でさえもまだそ
のまま使用可能であった。次の表は、本発明の工具の典
型的代表例、つまり、スイス国バロルベＣＨ−１３３７
のユージネス・メタラジーク・ド・バロルベ社（Ｕｓｉ
ｎｅｓ Ｍｅｔａｌｌｕｒｇｉｑｕｅｓｄｅ Ｖａｌｌ
ｏｒｂｅ）により製造された種々のカッタ直径Ｄのスロ
ット・カッタ．Ｆ１３３２によるアルミニウム合金（低
シリコン含有量）の円周ミリング（冷却下）の性能デー
タを与えるものである。意図した切削深さは Ｄ×０．
２５Ｄであった。
べて、二硫化モリブデンのコーテイングは、次の異なる
特性を示す： ＭｏＳ２ 硬い固体の層 硬度 １〜２モース ＞１５００ビッカース 厚み ０．１〜１ミクロン ３〜５ミクロン 一方、５０％の相対湿度における摩擦係数は、ほぼ同
様、つまりＭｏＳ２：０．２〜０．３で硬い固体の層
（ＴｉＣ）：０．２５：であった。プラチナ合金の機械
加工における切削工具の比較もまた、顕著な結果を生じ
た。従来技術の硬い固体の層を有する工具による機械加
工の間、３０ｍ／分の切削速度および１４４ｍｍ／分の
送りが達成された。この工具は、３回の作業後に再研磨
しなければならなかった。本発明による二硫化モリブデ
ンのコーテイングを有する工具を使用したとき、９４ｍ
／分の切削レートおよび１，０００ｍｍ／分の送りが達
成されしかもその工具は１０回の作業後でさえもまだそ
のまま使用可能であった。次の表は、本発明の工具の典
型的代表例、つまり、スイス国バロルベＣＨ−１３３７
のユージネス・メタラジーク・ド・バロルベ社（Ｕｓｉ
ｎｅｓ Ｍｅｔａｌｌｕｒｇｉｑｕｅｓｄｅ Ｖａｌｌ
ｏｒｂｅ）により製造された種々のカッタ直径Ｄのスロ
ット・カッタ．Ｆ１３３２によるアルミニウム合金（低
シリコン含有量）の円周ミリング（冷却下）の性能デー
タを与えるものである。意図した切削深さは Ｄ×０．
２５Ｄであった。
【００１４】
【表１】
Claims (15)
- 【請求項１】 一方が周期律表第ＶＩ主族の少なくとも
一つの元素で、他方が周期律表第ＶおよびＶＩ副族の少
なくとも一つの元素である、少なくとも一つの化合物を
具える表面コーテイングによって特徴ずけられた、諸材
料の金属切削加工のための機械加工用工具。 - 【請求項２】 前記化合物は、一方が、酸素、硫黄、セ
レン、およびテルルより成る群の少なくとも一元素、他
方が、バナジュウム、ニオブ、タンタル、クロム、モリ
ブデン、およびタングステンより成る群の少なくとも一
元素、を含むことを特徴とする請求項１に記載の工具。 - 【請求項３】 前記表面コーテイングが、化学量論的ま
たは非化学量論的組成の二硫化モリブデンを含むことを
特徴とする請求項１または２に記載の工具。 - 【請求項４】 前記コーテイングが、ＭｏＳｅ２、Ｎｂ
Ｓｅ２、ＴａＳｅ２、ＷＳｅ２、ＮｂＳ２、ＴａＳ２、
ＷＳ２、ＭｏＴｅ２、ＮｂＴｅ２、ＴａＴｅ２、および
ＷＴｅ２より成る群の少なくとも一化合物を含むことを
特徴とする請求項１または２に記載の工具。 - 【請求項５】 前記表面コーテイングが、前記請求項で
定義された一以上の純化合物より成り、何らの有機また
は無機結合剤を含まないことを特徴とする請求項１に記
載の工具。 - 【請求項６】 前記表面コーテイングが、０．１から１
０ミクロン、好ましくは１ミクロンの厚さを有すること
を特徴とする請求項１から請求項５までの一つに記載の
工具。 - 【請求項７】 前記表面コーテイングの下に、それらが
好ましくは炭化物、窒化物、炭窒化物、または酸化物の
如き硬い固体を含む機能層を有することを特徴とする請
求項１から請求項６までの一つに記載の工具。 - 【請求項８】 前記表面コーテイングの上に、油性の防
錆剤、潤滑剤、および／または減磨剤が施されているこ
とを特徴とする請求項１から請求項６までの一つに記載
の工具。 - 【請求項９】 請求項１から請求項８までの一つに記載
の工具の製造方法であって、硬い固体の層を有すること
のある工具を、一方が周期律表第ＶＩ主族の少なくとも
一元素で、他方が周期律表第ＶおよびＶＩ副属の少なく
とも一元素である、少なくとも一つの化合物を用い、物
理蒸着の手段でコーテイングすることを特徴とする機械
加工用工具の製造方法。 - 【請求項１０】 二硫化モリブデンのコーテイングが施
されることを特徴とする請求項９に記載の方法。 - 【請求項１１】 ＭｏＳｅ２、ＮｂＳｅ２、ＴａＳ
ｅ２、ＷＳｅ２、ＮｂＳ２、ＴａＳ２、ＷＳ２、ＭｏＴ
ｅ２、ＮｂＴｅ２、ＴａＴｅ２、およびＷＴｅ２より成
る群の少なくとも一つの化合物のコーテイングが施され
ることを特徴とする請求項９に記載の方法。 - 【請求項１２】 一方が、周期律表第ＶＩ主族の少なく
とも一元素で、他方が周期律表第ＶおよびＶＩ副族の少
なくとも一元素である、少なくとも一つの化合物を含む
表面コーテイングを有する工具を使用することを特徴と
する材料の金属切削加工の方法。 - 【請求項１３】 アルミニウム合金、チタニウム合金、
プラチナまたはその合金および銅合金より成る群の材料
が機械加工されることを特徴とする請求項１２に記載の
方法。 - 【請求項１４】 二硫化モリブデンのコーテイングが施
された工具を使用することを特徴とする請求項１２また
は１３に記載の方法。 - 【請求項１５】 工具に、ＭｏＳｅ２、ＮｂＳｅ２、Ｔ
ａＳｅ２、ＷＳｅ２、ＮｂＳ２、ＴａＳ２、ＷＳ２、Ｍ
ｏＴｅ２、ＮｂＴｅ２、ＴａＴｅ２、およびＷＴｅ２よ
り成る群の少なくとも一つの化合物の表面コーテイング
が施されていることを特徴とする請求項１２または１３
に記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CH289391 | 1991-09-23 | ||
| CH02893/91-1 | 1991-09-23 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05239618A true JPH05239618A (ja) | 1993-09-17 |
Family
ID=4243968
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4295508A Pending JPH05239618A (ja) | 1991-09-23 | 1992-09-22 | 機械加工用工具 |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5965253A (ja) |
| EP (1) | EP0534905B1 (ja) |
| JP (1) | JPH05239618A (ja) |
| KR (1) | KR930005718A (ja) |
| AT (1) | ATE136948T1 (ja) |
| CA (1) | CA2078245A1 (ja) |
| DE (1) | DE59206017D1 (ja) |
| ES (1) | ES2086714T3 (ja) |
| IL (1) | IL103194A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007204784A (ja) * | 2006-01-31 | 2007-08-16 | Bridgestone Corp | 粒子コーティング方法及び粒子コーティング装置 |
| US7368182B2 (en) | 2004-02-12 | 2008-05-06 | Hitachi Tool Engineering, Ltd. | Hard coating and its formation method, and hard-coated tool |
Families Citing this family (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6423419B1 (en) | 1995-07-19 | 2002-07-23 | Teer Coatings Limited | Molybdenum-sulphur coatings |
| GB9514773D0 (en) * | 1995-07-19 | 1995-09-20 | Teer Coatings Ltd | Methods for improving the sputter deposition of metal-sulphur coatings e.g.molybdenum disulphide(MoS2) coatings |
| DE19708880A1 (de) * | 1997-03-05 | 1998-09-10 | Widia Gmbh | Schneideinsatz zum Zerspanen |
| DE19825572A1 (de) * | 1998-06-08 | 1999-12-09 | Widia Gmbh | Werkzeug aus einem Grundkörper und mindestens einer hierauf abgeschiedenen Schicht sowie Verfahren zur Herstellung einer Molybdänsulfidschicht auf einem Substratkörper |
| WO2000052222A1 (de) * | 1999-03-03 | 2000-09-08 | Widia Gmbh | Werkzeug mit einer molybdänsulfidschicht und verfahren zu dessen herstellung |
| DE10031327A1 (de) * | 2000-07-03 | 2002-01-17 | Widia Gmbh | Schneideinsatz zum Zerspanen und Verfahren zu seiner Herstellung |
| US7033682B1 (en) * | 2001-12-28 | 2006-04-25 | Ues, Inc. | Coating solutions for titanium and titanium alloy machining |
| US6858333B2 (en) | 2002-10-09 | 2005-02-22 | Kennametal Inc. | Tool with wear resistant low friction coating and method of making the same |
| AT6792U1 (de) | 2002-10-14 | 2004-04-26 | Plansee Tizit Ag | Werkzeug oder bauteil mit niedrigem reibwert |
| US6948893B2 (en) * | 2002-12-23 | 2005-09-27 | Dr. Joerg Guehring | Clamping system coated with solid lubricant for machine tools |
| US7147939B2 (en) * | 2003-02-27 | 2006-12-12 | Kennametal Inc. | Coated carbide tap |
| US7087862B1 (en) * | 2005-03-16 | 2006-08-08 | General Electric Company | Methods and apparatus for assembling cooking appliances |
| JP4771202B2 (ja) * | 2005-04-13 | 2011-09-14 | 日立金属株式会社 | 密着性と摺動特性に優れた複合皮膜およびその製造方法 |
| CH705029A1 (de) * | 2011-05-27 | 2012-11-30 | Bloesch W Ag | Beschichtetes Holzbearbeitungswerkzeug. |
| CN103522652B (zh) * | 2013-09-30 | 2015-06-03 | 山东大学 | 一种激光熔覆软硬复合涂层自润滑刀具的制备方法 |
| CN104029435B (zh) * | 2014-06-10 | 2016-04-27 | 上海理工大学 | 一种具有高硬度和低摩擦系数的NbN/WS2多层涂层及其制备方法 |
| GB201507524D0 (en) * | 2015-05-01 | 2015-06-17 | Teer Coatings Ltd | Improvements to molybdenum containing coatings |
| CN107829068B (zh) * | 2017-11-07 | 2020-02-18 | 东南大学 | Mo-Se-Ta+TiAlTaN软硬复合涂层刀具及其制备方法 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2415255C3 (de) * | 1974-03-29 | 1978-07-27 | Deutsche Forschungs- Und Versuchsanstalt Fuer Luft- Und Raumfahrt E.V., 5300 Bonn | Verfahren zur Herstellung von"**5·1™11 Feststoff-Trockenschmierfilmen |
| ATE2443T1 (de) * | 1978-10-09 | 1983-03-15 | Asu Composants S.A. | Verfahren zum absetzen einer selbstschmierenden, aus metallischen chalkogeniden bestehenden schicht auf unterlagen durch kathodenzerstaeubung. |
| SU715631A1 (ru) * | 1978-10-27 | 1980-02-15 | Предприятие П/Я Х-5827 | Способ обработки стальных изделий |
| WO1987006273A2 (en) * | 1986-04-10 | 1987-10-22 | MTU MOTOREN- UND TURBINEN-UNION MüNCHEN GMBH | Coating to protect against wear and fretting corrosion of, in particular, metal mechanical components held together by frictional adherence |
| US4820591A (en) * | 1987-05-11 | 1989-04-11 | Exxon Research And Engineering Company | Corrosion resistant article and method of manufacture |
| US5002798A (en) * | 1989-04-10 | 1991-03-26 | University Of Dayton | Method for forming thin solid lubricious films and film articles made thereby |
| CH680369A5 (ja) * | 1989-11-22 | 1992-08-14 | Balzers Hochvakuum | |
| JPH0689350B2 (ja) * | 1990-05-10 | 1994-11-09 | 工業技術院長 | 室温／高温用酸化物系固体潤滑剤 |
-
1992
- 1992-09-15 CA CA002078245A patent/CA2078245A1/en not_active Abandoned
- 1992-09-16 IL IL10319492A patent/IL103194A/en not_active IP Right Cessation
- 1992-09-18 US US07/946,642 patent/US5965253A/en not_active Expired - Fee Related
- 1992-09-21 ES ES92810721T patent/ES2086714T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1992-09-21 EP EP92810721A patent/EP0534905B1/de not_active Revoked
- 1992-09-21 DE DE59206017T patent/DE59206017D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1992-09-21 AT AT92810721T patent/ATE136948T1/de not_active IP Right Cessation
- 1992-09-22 KR KR1019920017240A patent/KR930005718A/ko not_active Ceased
- 1992-09-22 JP JP4295508A patent/JPH05239618A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7368182B2 (en) | 2004-02-12 | 2008-05-06 | Hitachi Tool Engineering, Ltd. | Hard coating and its formation method, and hard-coated tool |
| JP2007204784A (ja) * | 2006-01-31 | 2007-08-16 | Bridgestone Corp | 粒子コーティング方法及び粒子コーティング装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR930005718A (ko) | 1993-04-20 |
| IL103194A0 (en) | 1993-02-21 |
| EP0534905B1 (de) | 1996-04-17 |
| ES2086714T3 (es) | 1996-07-01 |
| ATE136948T1 (de) | 1996-05-15 |
| US5965253A (en) | 1999-10-12 |
| IL103194A (en) | 1994-12-29 |
| CA2078245A1 (en) | 1993-03-24 |
| EP0534905A2 (de) | 1993-03-31 |
| DE59206017D1 (de) | 1996-05-23 |
| EP0534905A3 (en) | 1993-06-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5965253A (en) | Machining tools | |
| JP2793773B2 (ja) | 耐摩耗性に優れた硬質皮膜、硬質皮膜被覆工具及び硬質皮膜被覆部材 | |
| US5981049A (en) | Coated tool and method of manufacturing the same | |
| JP6383333B2 (ja) | 工作物およびその加工方法 | |
| EP0075316B1 (en) | Coating composition and method | |
| JPH07164211A (ja) | 長い有効寿命を有するコーティング工具 | |
| JP2003305601A (ja) | 硬質皮膜被覆工具およびその製造方法 | |
| WO2009110829A1 (en) | Thermally stabilized (ti, si)n layer for cutting tool insert | |
| JP3394021B2 (ja) | 被覆切削工具 | |
| EP3661685B1 (en) | Tap drill with enhanced performance | |
| JP4393650B2 (ja) | 耐摩耗皮膜被覆工具 | |
| JP5315527B2 (ja) | 表面被覆切削工具 | |
| JP5315526B2 (ja) | 表面被覆切削工具 | |
| JP2840541B2 (ja) | 耐摩耗性に優れた硬質皮膜、硬質皮膜被覆工具及び硬質皮膜被覆部材 | |
| JP3891520B2 (ja) | 固体潤滑性および非親和性を有する複合耐摩耗性硬質皮膜、並びに皮膜付き物品 | |
| JPH11291103A (ja) | 被覆切削工具 | |
| JP2007084899A (ja) | 被覆部材、被覆部材の被覆方法 | |
| JP2010076082A (ja) | 表面被覆切削工具 | |
| JP4217027B2 (ja) | 被覆部材 | |
| JP3836640B2 (ja) | 耐摩耗性に優れた硬質皮膜および硬質皮膜被覆部材 | |
| JP5155586B2 (ja) | 硬質被膜被覆工具 | |
| JPH11254241A (ja) | 耐酸化・耐摩耗被膜付き工具 | |
| JP3447052B2 (ja) | 耐摩耗皮膜被覆工具 | |
| JP2584553B2 (ja) | チタン材の切削加工方法 | |
| JP4704580B2 (ja) | Ｍｇ系アルミニウム合金材の乾式切削加工方法 |