JPH0657626B2 - 複合セラミツクス切削工具 - Google Patents
複合セラミツクス切削工具Info
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- JPH0657626B2 JPH0657626B2 JP61204998A JP20499886A JPH0657626B2 JP H0657626 B2 JPH0657626 B2 JP H0657626B2 JP 61204998 A JP61204998 A JP 61204998A JP 20499886 A JP20499886 A JP 20499886A JP H0657626 B2 JPH0657626 B2 JP H0657626B2
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- cutting
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Landscapes
- Cutting Tools, Boring Holders, And Turrets (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は鋼を高速で切削加工するセラミツクス切削工具
に関する。
に関する。
（従来技術） 鋼を高速切削すると、工具の刃先温度は１０００℃以上
のきわめて高温に達するため、従来の超硬合金等金属を
含有する切削工具材料ではとけてしまい使用に耐えない
ことから、Al2O3を主成分とするいわゆるセラミツクス
切削工具しか使用に耐えなかつた。
のきわめて高温に達するため、従来の超硬合金等金属を
含有する切削工具材料ではとけてしまい使用に耐えない
ことから、Al2O3を主成分とするいわゆるセラミツクス
切削工具しか使用に耐えなかつた。
しかしながら、セラミツクス切削工具はきわめて脆いこ
とからその使用領域はきわめて限られたものにすぎなか
つた。そのためいかにセラミツクス切削工具を強靭化す
るか長年にわたり研究、開発がなされ、Al2O3にTiCを３
０重量％程度添加したもの、Al2O3にＺｒＯ２を同じく
添加したもの等が開発されているが、これ等はたしかに
Al2O3セラミツクス切削工具に比べれば大巾に強靭化さ
れているものの、実際の切削環境下では未だ脆く、使用
領域はきわめと限定されたものであつた。
とからその使用領域はきわめて限られたものにすぎなか
つた。そのためいかにセラミツクス切削工具を強靭化す
るか長年にわたり研究、開発がなされ、Al2O3にTiCを３
０重量％程度添加したもの、Al2O3にＺｒＯ２を同じく
添加したもの等が開発されているが、これ等はたしかに
Al2O3セラミツクス切削工具に比べれば大巾に強靭化さ
れているものの、実際の切削環境下では未だ脆く、使用
領域はきわめと限定されたものであつた。
最近になつてさらにセラミツクスウイスカー特にSiCウ
イスカーをAl2O3に添加したいわゆるＦＲＣ（フアイバ
ー レインフオースド セラミツクス、繊維強化型セラ
ミツクス）が開発されている。
イスカーをAl2O3に添加したいわゆるＦＲＣ（フアイバ
ー レインフオースド セラミツクス、繊維強化型セラ
ミツクス）が開発されている。
（発明が解決しようとする問題点） これは従来のAl2O3／ＴｉＣ、Al2O3／ZrO2セラミツクス
等に比べれば大巾に靭性が向上しているものの、Al2O3
／TiC、Al2O3／ZrO2セラミツクスがいずれも粒子分散強
化効果によつてAl2O3単独よりもも硬度が上昇し、耐摩
耗性が向上しているのに反し、Al2O3／ＳｉＣウイスカ
ーセラミツクスはそのような効果が認められず、ＳｉＣ
の添加に対応し靭性は向上するものの、耐摩耗性が劣化
するという大きな欠点を有していた。
等に比べれば大巾に靭性が向上しているものの、Al2O3
／TiC、Al2O3／ZrO2セラミツクスがいずれも粒子分散強
化効果によつてAl2O3単独よりもも硬度が上昇し、耐摩
耗性が向上しているのに反し、Al2O3／ＳｉＣウイスカ
ーセラミツクスはそのような効果が認められず、ＳｉＣ
の添加に対応し靭性は向上するものの、耐摩耗性が劣化
するという大きな欠点を有していた。
上記に鑑み本発明はこの様な問題点を解消するため開発
されたものである。
されたものである。
（問題点を解決するための手段） 即ち本発明の切削工具は、Al2O3にセラミツクスウイス
カー、特にＳｉＣウイスカーを添加したいわゆるＦＲＣ
を基材としその表面にAl2O3の薄膜を１〜５０μ被覆し
たことによつて耐摩耗性の向上を図つたものである。
カー、特にＳｉＣウイスカーを添加したいわゆるＦＲＣ
を基材としその表面にAl2O3の薄膜を１〜５０μ被覆し
たことによつて耐摩耗性の向上を図つたものである。
（作用） Al2O3にＳｉＣウイスカーを添加することによつてセラ
ミツクスとしては著しく強靭化するものの、耐摩耗性が
劣化するという欠点はその表面にAl2O3の薄膜を被覆す
ることによつて解消しうる。又、被覆膜は１〜５０μと
きわめて薄いため靭性の低下はほとんど問題にならな
い。一方、耐摩耗性という見地からみると切削という現
象はあくまでも被削材と工具材料の表面との化学的な反
応性が支配する現象であるためAl2O3の薄膜を基材表面
に被覆することによつてその耐摩耗性は飛躍的に上昇す
る。
ミツクスとしては著しく強靭化するものの、耐摩耗性が
劣化するという欠点はその表面にAl2O3の薄膜を被覆す
ることによつて解消しうる。又、被覆膜は１〜５０μと
きわめて薄いため靭性の低下はほとんど問題にならな
い。一方、耐摩耗性という見地からみると切削という現
象はあくまでも被削材と工具材料の表面との化学的な反
応性が支配する現象であるためAl2O3の薄膜を基材表面
に被覆することによつてその耐摩耗性は飛躍的に上昇す
る。
なお被覆膜厚は１μ以下では効果が認められず、５０μ
以上ではＳｉウイスカー添加による強靭化が相殺され好
ましくない。
以上ではＳｉウイスカー添加による強靭化が相殺され好
ましくない。
なお被覆膜はAl2O3単層以外に母材と被覆膜との接着強
度の向上をはかるために、ＳｉＣ，ＴｉＣ，ＴｉＮなど
の中間層を用いても本発明の効果に差が無いことはいう
までもない。又Al2O3膜そのものも単層で膜厚を厚くし
ていくとAl2O3析出粒子が強大化するため２μ以下の薄
膜の交互積層を用いてもよい。その場合はＴｉＣ，Ｔｉ
Ｎ，Ｔｉ（Ｃｏ）などの物質との交互積層が好ましく。
いずれの場合でも母材に被覆した被覆膜の膜厚総計が５
０μをこえると好ましくない。
度の向上をはかるために、ＳｉＣ，ＴｉＣ，ＴｉＮなど
の中間層を用いても本発明の効果に差が無いことはいう
までもない。又Al2O3膜そのものも単層で膜厚を厚くし
ていくとAl2O3析出粒子が強大化するため２μ以下の薄
膜の交互積層を用いてもよい。その場合はＴｉＣ，Ｔｉ
Ｎ，Ｔｉ（Ｃｏ）などの物質との交互積層が好ましく。
いずれの場合でも母材に被覆した被覆膜の膜厚総計が５
０μをこえると好ましくない。
又Al2O3に添加するセラミツクスウイスカーはＳｉＣウ
イスカーが最も好ましいがＴｉＣウイスカー、ＴｉＮウ
イスカーなどでも効果が認められる。その添加量は１重
量％以下では効果が認められず、５０重量％以上ではそ
の表面にいかにAl2O3薄膜を被覆しても耐摩耗性が劣り
好ましくない。
イスカーが最も好ましいがＴｉＣウイスカー、ＴｉＮウ
イスカーなどでも効果が認められる。その添加量は１重
量％以下では効果が認められず、５０重量％以上ではそ
の表面にいかにAl2O3薄膜を被覆しても耐摩耗性が劣り
好ましくない。
なお基材としてはAl2O3セラミツクスウイスカー以外に
他の物質例えばＺｒＯ２，ＴｉＣ，ＭｇＯ，Y2O3などを
適宜添加しても良いことはいうまでもない。
他の物質例えばＺｒＯ２，ＴｉＣ，ＭｇＯ，Y2O3などを
適宜添加しても良いことはいうまでもない。
（実施例） 以下に本発明の実施例を述べる。
実施例１ 市販のAl2O3７２重量％、ＳｉＣウイスカー２５重量
％、ＭｇＯ１重量％、Y2O3２重量％を混合したのち、１
８００℃、２００Kg/cm2の条件でホツトプレスにて焼結
を行なつた。この試料からＳＮＧ４３２の切削チツプを
切り出した。この試料に通常のＣＶＤ法にてAl2O3を５
μ被覆した試料をＡ、被覆処理しなかつたものをＢ、比
較のため市販のAl2O3／ＴｉＣセラミツクス切削工具を
Ｃ、Al2O3／ＺｒＯ２セラミツクス切削工具をＤとし、
以下の条件で切削試験を行なつた。
％、ＭｇＯ１重量％、Y2O3２重量％を混合したのち、１
８００℃、２００Kg/cm2の条件でホツトプレスにて焼結
を行なつた。この試料からＳＮＧ４３２の切削チツプを
切り出した。この試料に通常のＣＶＤ法にてAl2O3を５
μ被覆した試料をＡ、被覆処理しなかつたものをＢ、比
較のため市販のAl2O3／ＴｉＣセラミツクス切削工具を
Ｃ、Al2O3／ＺｒＯ２セラミツクス切削工具をＤとし、
以下の条件で切削試験を行なつた。
被削材：ＳＣＭ４３５（ＨＢ＝２４０）、 切削速度：５００ｍ／ｍｉｎ、送り：０．３６mm／ｒｅ
ｖ、 切り込み：２mm、ホルダー：ＦＮ１１Ｒ−４４Ａ、 水溶性切削剤使用 Ａは１０分間切削してフランク摩耗が０．１２mmであつ
たのに対し、Ｂは０．３８mm、Ｃは２分１６秒、Ｄは８
分３９秒切削時欠損した。
ｖ、 切り込み：２mm、ホルダー：ＦＮ１１Ｒ−４４Ａ、 水溶性切削剤使用 Ａは１０分間切削してフランク摩耗が０．１２mmであつ
たのに対し、Ｂは０．３８mm、Ｃは２分１６秒、Ｄは８
分３９秒切削時欠損した。
実施例２ 実施例１のＢにＣＶＤ法でAl2O3を０．１μ、１０μ、
１００μ、被覆した試料とをＥ、Ｆ、Ｇとし、実施例１
と同じ条件で切削試験を行なつた（１０分間）。
１００μ、被覆した試料とをＥ、Ｆ、Ｇとし、実施例１
と同じ条件で切削試験を行なつた（１０分間）。
Ｅはフランク摩耗が０．３６mm、Ｆはフランク摩耗が
０．１６mmであつたのに対し、Ｇは１分１６秒切削時欠
損してしまつた。
０．１６mmであつたのに対し、Ｇは１分１６秒切削時欠
損してしまつた。
実施例３ Al2O3に第１表に示すようなウイスカーを添加したセラ
ミツクスを作成し、それぞれにＣＶＤ法でAl2O3を５μ
被覆した。それを実施例１の条件で切削試験を行なつた
結果をあわせ第１表に示す。
ミツクスを作成し、それぞれにＣＶＤ法でAl2O3を５μ
被覆した。それを実施例１の条件で切削試験を行なつた
結果をあわせ第１表に示す。
（発明の効果） 以上説明した様に、本発明の切削工具は、Al2O3にセラ
ミツクスウイスカーを添加したセラミツクスを基材と
し、その表面にAl2O3の薄膜を被覆したことによつて、
靭性、耐摩耗性ともに向上し、鋼の高速切削加工が可能
となつた。
ミツクスウイスカーを添加したセラミツクスを基材と
し、その表面にAl2O3の薄膜を被覆したことによつて、
靭性、耐摩耗性ともに向上し、鋼の高速切削加工が可能
となつた。
Claims (2)
- 【請求項１】Al2O3にセラミツクスウイスカーを１〜５
０重量％添加したセラミツクスを基材とし、その表面に
Al2O3の薄膜を１〜５０μ被覆したことを特徴とする複
合セラミツクス切削工具。 - 【請求項２】セラミツクスウイスカーがSiCである特許
請求の範囲第(1)項記載の複合セラミツクス切削工具。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61204998A JPH0657626B2 (ja) | 1986-08-30 | 1986-08-30 | 複合セラミツクス切削工具 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61204998A JPH0657626B2 (ja) | 1986-08-30 | 1986-08-30 | 複合セラミツクス切削工具 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6360185A JPS6360185A (ja) | 1988-03-16 |
| JPH0657626B2 true JPH0657626B2 (ja) | 1994-08-03 |
Family
ID=16499762
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61204998A Expired - Fee Related JPH0657626B2 (ja) | 1986-08-30 | 1986-08-30 | 複合セラミツクス切削工具 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0657626B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH068559U (ja) * | 1992-07-03 | 1994-02-04 | 両毛防水工業株式会社 | 強化アスファルト防水層構造 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2604155B2 (ja) * | 1986-05-28 | 1997-04-30 | 日本特殊陶業株式会社 | 被覆層を有するセラミックス工具 |
-
1986
- 1986-08-30 JP JP61204998A patent/JPH0657626B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6360185A (ja) | 1988-03-16 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |