JPS58199782A - 高速切削用チツプ - Google Patents
高速切削用チツプInfo
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- JPS58199782A JPS58199782A JP7956082A JP7956082A JPS58199782A JP S58199782 A JPS58199782 A JP S58199782A JP 7956082 A JP7956082 A JP 7956082A JP 7956082 A JP7956082 A JP 7956082A JP S58199782 A JPS58199782 A JP S58199782A
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- JP
- Japan
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- sintered body
- gas
- oxide
- cutting
- intermediate layer
- Prior art date
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
- C04B41/45—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements
- C04B41/52—Multiple coating or impregnating multiple coating or impregnating with the same composition or with compositions only differing in the concentration of the constituents, is classified as single coating or impregnation
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Cutting Tools, Boring Holders, And Turrets (AREA)
- Laminated Bodies (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
【発明の詳細な説明】
本発明は、特に鋼、鋳鉄を高速切削するに適したスロー
アウェイ型切削用チップに関する。
アウェイ型切削用チップに関する。
近年、鋼、鋳鉄の高速切削にＡ１２０ａを主体とした切
削用チップが用いられ２００〜１０００Ｉ／■ｉｎの切
削速度で用いられている。しかしながらＡＪＬｚＯｓを
主体とした高速切削用チップは耐衝撃性に劣るため、切
り込みや送りの大きい切削や断続切削では欠損しやすく
使えない。そこでセラミック材料の中で耐衝撃性に、優
れた５ｉａＮ４を切削用チップに用いる試みが行われて
いるが（特開昭５５−４７２７６＞、Ａ１２０ａに比べ
てＳｉ ａＮａの耐摩耗性は格段に劣るため実用化され
ていない。又、ホットプレスした３ｉ３Ｎａ主体の焼結
体の表面にＡ ｌ ２０ ａ及び／又はＡｌ０Ｎをコー
ティングした切削チップをも提案されておりく特開昭５
５−８５４８１）、これは高速切削でかつ断続切削にも
使用できるが、ホットプレス工程、切断、研磨工程の製
造コストが高く、この基体にＡｕｚＯｓを被覆した切削
用チップは普及、実用に難がある。更にＳｉ ｓＮａと
ＡｊＬｚＯ８の熱膨張係数は前者が３．２Ｘ１０−６／
”Ｃ後者が７．８Ｘ１０−６／’Ｃと大きく異なり切削
条件によっては被覆のハクリを生じる欠点があった。
削用チップが用いられ２００〜１０００Ｉ／■ｉｎの切
削速度で用いられている。しかしながらＡＪＬｚＯｓを
主体とした高速切削用チップは耐衝撃性に劣るため、切
り込みや送りの大きい切削や断続切削では欠損しやすく
使えない。そこでセラミック材料の中で耐衝撃性に、優
れた５ｉａＮ４を切削用チップに用いる試みが行われて
いるが（特開昭５５−４７２７６＞、Ａ１２０ａに比べ
てＳｉ ａＮａの耐摩耗性は格段に劣るため実用化され
ていない。又、ホットプレスした３ｉ３Ｎａ主体の焼結
体の表面にＡ ｌ ２０ ａ及び／又はＡｌ０Ｎをコー
ティングした切削チップをも提案されておりく特開昭５
５−８５４８１）、これは高速切削でかつ断続切削にも
使用できるが、ホットプレス工程、切断、研磨工程の製
造コストが高く、この基体にＡｕｚＯｓを被覆した切削
用チップは普及、実用に難がある。更にＳｉ ｓＮａと
ＡｊＬｚＯ８の熱膨張係数は前者が３．２Ｘ１０−６／
”Ｃ後者が７．８Ｘ１０−６／’Ｃと大きく異なり切削
条件によっては被覆のハクリを生じる欠点があった。
そこで本発明者らはこれらの欠点を解消するために実験
を行い、工業的“に安価に出来かつ被ＮＷＡのへクリを
生じにクク、耐衝撃性に優れた３ｉ ＢＨ３を主体とし
、ＡＪ１２０１１を被覆した切削用チップの開発に成功
したものである。
を行い、工業的“に安価に出来かつ被ＮＷＡのへクリを
生じにクク、耐衝撃性に優れた３ｉ ＢＨ３を主体とし
、ＡＪ１２０１１を被覆した切削用チップの開発に成功
したものである。
即ち、本発明の要旨は、窒化珪素を主成分とする焼結体
の表面に窒化アルミニウム又は酸窒化アルミニウムの中
間層とその上に酸化アルミニウムの外層とを設けた多・
層構造としたことを特徴とする高速切削用チップにある
。
の表面に窒化アルミニウム又は酸窒化アルミニウムの中
間層とその上に酸化アルミニウムの外層とを設けた多・
層構造としたことを特徴とする高速切削用チップにある
。
上記高速切削用チップの構造を概略図で表わしたものを
第１図に示す。ここにおいて、１は本発明の高速切削用
チップ、２は基体である焼結体、３は中間層及び４は外
、胴である。
第１図に示す。ここにおいて、１は本発明の高速切削用
チップ、２は基体である焼結体、３は中間層及び４は外
、胴である。
ここにおいて、焼結体の主成分である窒化珪卑は化学式
３ｉＢＮａ、窒化アルミニウムは化学式ＡＩＮ、酸窒化
アルミニウムは化学式ＡｊｌＯＮ。
３ｉＢＮａ、窒化アルミニウムは化学式ＡＩＮ、酸窒化
アルミニウムは化学式ＡｊｌＯＮ。
酸化アルミニウムは化学式ＡｊｌｚＯｓで与えられる物
質である。
質である。
本発明チップの基体である焼結体は主成分として上記Ｓ
ｉ ｓＮａに１４８時の強度低下防止及び変形防止のた
め必要に応じて窒化チタン（化学式ＴｉＮ）が１〜１０
％（重量％以下同じ）配合される。ＴｉＮが１０％を越
える場合はＳｆ ａＮａの高靭性を低下させ切削時の耐
欠損性が劣化し、１％未満の場合は効果がない。その他
、焼結助剤として必要に応じてＡｕ２０ａ、酸化イツト
リウム（化学式Ｙ２０Ｂ ） 、酸化ランタン（化学式
Ｌａ２０Ｓ）、酸化ジルコニウム（化学式ＺｒＱ２）、
酸化ジスプロシウム（化学式１）ｙｚｏｓ＞、酸化マグ
ネシウム（化学式ｆｖｌｏｏ）及び酸化タンタル（化学
式Ｔａ２’ｓ）の中から選ばれた１種又は２種以トが８
〜３０％配合され、この内のＡｊＬｚＯｓ−Ｙ２０ｓ系
、Ａ文２０Ｂ−ＤＶ’ｚＯｓ系、ＡｉｚＣ）ａ−Ｙ２０
ａ −ＤＶ ２０８’系、ＡｊＬｚＯＢ−Ｔａ２０ｓ系
あるいはｚｒ ０２−Ｙｚ Ｏｓ−ＭＱＯ系等の焼結助
剤の使用が焼結し易さや焼結体の強度の点から好ましい
。
ｉ ｓＮａに１４８時の強度低下防止及び変形防止のた
め必要に応じて窒化チタン（化学式ＴｉＮ）が１〜１０
％（重量％以下同じ）配合される。ＴｉＮが１０％を越
える場合はＳｆ ａＮａの高靭性を低下させ切削時の耐
欠損性が劣化し、１％未満の場合は効果がない。その他
、焼結助剤として必要に応じてＡｕ２０ａ、酸化イツト
リウム（化学式Ｙ２０Ｂ ） 、酸化ランタン（化学式
Ｌａ２０Ｓ）、酸化ジルコニウム（化学式ＺｒＱ２）、
酸化ジスプロシウム（化学式１）ｙｚｏｓ＞、酸化マグ
ネシウム（化学式ｆｖｌｏｏ）及び酸化タンタル（化学
式Ｔａ２’ｓ）の中から選ばれた１種又は２種以トが８
〜３０％配合され、この内のＡｊＬｚＯｓ−Ｙ２０ｓ系
、Ａ文２０Ｂ−ＤＶ’ｚＯｓ系、ＡｉｚＣ）ａ−Ｙ２０
ａ −ＤＶ ２０８’系、ＡｊＬｚＯＢ−Ｔａ２０ｓ系
あるいはｚｒ ０２−Ｙｚ Ｏｓ−ＭＱＯ系等の焼結助
剤の使用が焼結し易さや焼結体の強度の点から好ましい
。
上記の原料は粉末状態で与えられ、これら各種原料を焼
結することにより焼結体が得られる。これらの配合によ
り、例えば、焼結助剤により膨張した結晶格子を有する
β−８ｉｓＮａとＴｉＮを含む粒界相からなる基体とし
て焼結体を得ることができる。この場合、焼結体に含ま
れるＴｉＮ相はβ−３ｉ ＢＮｍの粒子境界に存在し、
切削時切刃部分が＾潟にさらされた場合、β−３ｉ・ｌ
ｌＮ４が変形するのを防ぎ高温における強度低下を防ぐ
効果がある。
結することにより焼結体が得られる。これらの配合によ
り、例えば、焼結助剤により膨張した結晶格子を有する
β−８ｉｓＮａとＴｉＮを含む粒界相からなる基体とし
て焼結体を得ることができる。この場合、焼結体に含ま
れるＴｉＮ相はβ−３ｉ ＢＮｍの粒子境界に存在し、
切削時切刃部分が＾潟にさらされた場合、β−３ｉ・ｌ
ｌＮ４が変形するのを防ぎ高温における強度低下を防ぐ
効果がある。
又、焼結助剤が３０％を越える場合粒界ガラス相が多く
なり高強度、高靭性といった３ｉ＠Ｎｍ本来の特性が失
われ、８％未満の場合緻密化が不十分で、焼結体内部に
気孔が残り、強度が低化するからである。
なり高強度、高靭性といった３ｉ＠Ｎｍ本来の特性が失
われ、８％未満の場合緻密化が不十分で、焼結体内部に
気孔が残り、強度が低化するからである。
上記配合物の焼結方法はホットプレス法、コールドプレ
ス（常圧焼結）法、ＨＩＰ法等の一般的焼結方法が使用
可能であるが、この内コールドプレ文法が製造コストの
点から好ましい。
ス（常圧焼結）法、ＨＩＰ法等の一般的焼結方法が使用
可能であるが、この内コールドプレ文法が製造コストの
点から好ましい。
上記焼結体の表面にＡ立Ｎ、Ａ立ＯＮ、ＡＡｚ０８の被
膜を形成させるには、物理蒸着法（イオンブレーティン
グ法、反応性スパッタリング法）や化学蒸着法等の方法
が使用可能であるが、この内でも化学蒸着法が被膜の成
分元素のコントロールの点から好ましい。
膜を形成させるには、物理蒸着法（イオンブレーティン
グ法、反応性スパッタリング法）や化学蒸着法等の方法
が使用可能であるが、この内でも化学蒸着法が被膜の成
分元素のコントロールの点から好ましい。
この化学蒸着法は反応槽中で、予め加熱しておいた焼結
体の表面に塩化アルミニウム（化学式ＡＩＣＪＬａ）ガ
ス及びＮ２ガスに更にＣＯ２ガス又はＮ２ガスを流して
接触させることにより、焼結体の表向でＡｉＮ、／ＩＯ
Ｎ又はＡｉｚＯｓを反応析出させる方法であり、反応ｍ
度ｔま９００〜１１００℃でなされる。
体の表面に塩化アルミニウム（化学式ＡＩＣＪＬａ）ガ
ス及びＮ２ガスに更にＣＯ２ガス又はＮ２ガスを流して
接触させることにより、焼結体の表向でＡｉＮ、／ＩＯ
Ｎ又はＡｉｚＯｓを反応析出させる方法であり、反応ｍ
度ｔま９００〜１１００℃でなされる。
上記化学蒸着法を用いて、具体的に焼結体の表面にＡ立
Ｎ又はＡ皇ＯＮの中間層とその上にＡ表２０１１の外層
を設けるには次のようになされる。
Ｎ又はＡ皇ＯＮの中間層とその上にＡ表２０１１の外層
を設けるには次のようになされる。
まず、ＡＡＮ又はＡｊｌＯＮの中間層を設けるには、Ａ
ＡＣＡｓガス及びＮ２ガス以外にＮ２ガスを加えたもの
又はＮ２ガス及びＣＯ２ガスを加えたものを加熱した焼
結体の表面に接触させることによりなされ、ＡｕＣ１ｍ
ガス及びＮ２ガスに対してＮ２ガスのみ加えたものを使
用した場合には、ＡｉＮが、Ｎ２ガスの他にＣＯ２ガス
を加えた場合にはＡ１１ＯＮが中間調として析出するこ
とになる。次いで、Ａ９．Ｃ１ａガス及びＮ２ガスに対
しＣＯ２ガスのみを加えたものを、中間層を設けた焼結
体の表面に接触させるとＡｉｚＯｓの外層が析出する。
ＡＣＡｓガス及びＮ２ガス以外にＮ２ガスを加えたもの
又はＮ２ガス及びＣＯ２ガスを加えたものを加熱した焼
結体の表面に接触させることによりなされ、ＡｕＣ１ｍ
ガス及びＮ２ガスに対してＮ２ガスのみ加えたものを使
用した場合には、ＡｉＮが、Ｎ２ガスの他にＣＯ２ガス
を加えた場合にはＡ１１ＯＮが中間調として析出するこ
とになる。次いで、Ａ９．Ｃ１ａガス及びＮ２ガスに対
しＣＯ２ガスのみを加えたものを、中間層を設けた焼結
体の表面に接触させるとＡｉｚＯｓの外層が析出する。
この構成において基体である焼結体のＳｉ ａＮａの熱
膨張係数は３．２Ｘ１０−６／’Ｃ１外層のＡ立２０１
１は７．８Ｘ１０−６／’Ｃと差が大きいが、中間層の
ＡｉＮの熱膨張係数は基体と外層との中間１１５．６Ｘ
１０ ／”Ｃであり、又、ＡＭＯＮを含む層はＡｌ２
０３とＡｊｌＮとの間の任意の値を取ることができ、更
に、基体においても、添加物により、膨張した結晶格子
を有するＳｉ ａＮａを主体とする焼結体の熱１脹係数
は３．８・〜４．２Ｘ１０＝／’Ｃと、よりＡｌ２Ｏ３
に近いので熱歪みを分散あるいは減少できる。
膨張係数は３．２Ｘ１０−６／’Ｃ１外層のＡ立２０１
１は７．８Ｘ１０−６／’Ｃと差が大きいが、中間層の
ＡｉＮの熱膨張係数は基体と外層との中間１１５．６Ｘ
１０ ／”Ｃであり、又、ＡＭＯＮを含む層はＡｌ２
０３とＡｊｌＮとの間の任意の値を取ることができ、更
に、基体においても、添加物により、膨張した結晶格子
を有するＳｉ ａＮａを主体とする焼結体の熱１脹係数
は３．８・〜４．２Ｘ１０＝／’Ｃと、よりＡｌ２Ｏ３
に近いので熱歪みを分散あるいは減少できる。
上記の中ｌ１１１１１、外商の析出方法は、接触させる
ガスの組成を２種類調整し、２度にわけて焼結体の表面
に析出させ不連続に中間層と外層とを設けているが、最
初にＡ１Ｃ１５ガス及びＨ・２ガスに対してＮ２ガスあ
るいはＮ２ガスとＣＯ２ガスとの組み合わせにより焼結
体表面にＡｊｌＮ又はＡＡＯＮを析出させ次いでＮ２ガ
スの割り合いを連続的に減少させると共に、ＣＯ２ガス
の割り合いを増大させることにより、連続的に中間層の
窒素成分が外方向に減少し、それに伴い酸素成分が増加
するように被１Ｉｌｌｌを形成でき、中ｎｕｉと外１と
が連続調となるように設けることも可能である。このよ
うに連続的にその組成が変化している場合には熱ｌｌ！
ｌ検眼の遠いにより発生する熱歪みを震全体で分散して
受けるため、前記のような不連続層に比べて熱歪みによ
る破壊を更に受けにくくなる。
ガスの組成を２種類調整し、２度にわけて焼結体の表面
に析出させ不連続に中間層と外層とを設けているが、最
初にＡ１Ｃ１５ガス及びＨ・２ガスに対してＮ２ガスあ
るいはＮ２ガスとＣＯ２ガスとの組み合わせにより焼結
体表面にＡｊｌＮ又はＡＡＯＮを析出させ次いでＮ２ガ
スの割り合いを連続的に減少させると共に、ＣＯ２ガス
の割り合いを増大させることにより、連続的に中間層の
窒素成分が外方向に減少し、それに伴い酸素成分が増加
するように被１Ｉｌｌｌを形成でき、中ｎｕｉと外１と
が連続調となるように設けることも可能である。このよ
うに連続的にその組成が変化している場合には熱ｌｌ！
ｌ検眼の遠いにより発生する熱歪みを震全体で分散して
受けるため、前記のような不連続層に比べて熱歪みによ
る破壊を更に受けにくくなる。
不連続に層を設ける場合、中間層の厚みは０゜０１〜３
μに設定す−□ｉとが熱歪の緩和の点から好ましく、外
層の厚みは０．５〜２μに設定することが切削時の耐摩
耗性や耐剥離性の点から好ましい。又、連続不連続にか
かわらず、全体としての厚みは０．５〜５μ、その内で
も１〜４μに設定することが切削寿命の点から好ましい
。この中間層及び外層からなる被１ｌｌｌｌの厚みがこ
れらより過大であると熱衝撃により基体である焼結体と
被覆−との間に亀裂が入り易く、切削時刃先欠損の原因
となり、過少の場合は耐摩耗性等の効果が少ない。
μに設定す−□ｉとが熱歪の緩和の点から好ましく、外
層の厚みは０．５〜２μに設定することが切削時の耐摩
耗性や耐剥離性の点から好ましい。又、連続不連続にか
かわらず、全体としての厚みは０．５〜５μ、その内で
も１〜４μに設定することが切削寿命の点から好ましい
。この中間層及び外層からなる被１ｌｌｌｌの厚みがこ
れらより過大であると熱衝撃により基体である焼結体と
被覆−との間に亀裂が入り易く、切削時刃先欠損の原因
となり、過少の場合は耐摩耗性等の効果が少ない。
以上詳述した如く、本発明の高速切削用チップはＳｉ
３Ｎ４を主成分とする焼結体の表面にＡｉＮ又はＡｌ０
Ｎの中間■とその上にＡＡｚＯｓの外層とを設けた多層
構造としたことにより、実質的な刃先がＡｌ２Ｏｍとな
り良好な＾速切削性、耐摩耗性及び耐欠損性を示し、又
基体の焼結体が３ｉ ａＮａであるので良好な耐衝撃性
を示し、更にＡｌ２Ｏ５層と基体の５ｆｓＮａとの間に
各々の熱膨張係数のほぼ中間値の熱膨張係数を有する中
ｗａｌｌＩが形成されていることにより熱膨張の差によ
るクラックの発生を防止でき、長寿命の切削チップとす
ることができる。
３Ｎ４を主成分とする焼結体の表面にＡｉＮ又はＡｌ０
Ｎの中間■とその上にＡＡｚＯｓの外層とを設けた多層
構造としたことにより、実質的な刃先がＡｌ２Ｏｍとな
り良好な＾速切削性、耐摩耗性及び耐欠損性を示し、又
基体の焼結体が３ｉ ａＮａであるので良好な耐衝撃性
を示し、更にＡｌ２Ｏ５層と基体の５ｆｓＮａとの間に
各々の熱膨張係数のほぼ中間値の熱膨張係数を有する中
ｗａｌｌＩが形成されていることにより熱膨張の差によ
るクラックの発生を防止でき、長寿命の切削チップとす
ることができる。
次に、実施例により更に具体的に説明する。
実施例１
Ｓｉ ｓＮａ （純度９６．５％平均粒径０．５μ）８
０％ Ｙ２Ｏ３（純度９９．９％平均粒径１．２μ）１０％ ＡＡｚＯｓ （純度９９．９％平均粒径１．０μ）５％ ＴｉＮ （純度９９．２％平均粒径１．０μ）５％ 以上の成分をＡ１２０ａ製ボール及びエチルアルコール
等のアルコールと共にＡＡｚＯｓ製ボールミルに入れ、
２０ｖｉ闇混合し乾燥した。その後パラフィンを４％添
加し、焼結体１法が１３ｓｓｘ１３１１Ｘ５１−の直方
体となるよう金型にてプレス成形を行った。焼結はＮ２
雰囲気で１７５０℃１時間にて行った。この焼結体から
抗折試験片を切り出し、スパン長さ１０−一で抗折力を
測定したところ９５ ｋｏ／ ｌｌ襲あった。この試験
片を５ＮＧＮ４３３、チャンファ−０，０５ｓ＋ｅｘ２
５−”に加工し、これを基体としてＣＶＤ ＜化学気相
析出法）反応容器に入れ１０５０℃に加熱したのら、温
度を３２０℃に保ったアルミニウムチップ中に８０文を
通過させて発生したＡ文Ｃ立３とＨＣ１混合ガス１７容
蟻％、ＣＯ２ガス５容饅％、ト１２ガス７１容量％及び
Ｎ２ガス７容量％を流し、５時間保持した。Ｎ２ガスは
１時間毎に流量を減じ最終的にはＮ２ガスは停止した。
０％ Ｙ２Ｏ３（純度９９．９％平均粒径１．２μ）１０％ ＡＡｚＯｓ （純度９９．９％平均粒径１．０μ）５％ ＴｉＮ （純度９９．２％平均粒径１．０μ）５％ 以上の成分をＡ１２０ａ製ボール及びエチルアルコール
等のアルコールと共にＡＡｚＯｓ製ボールミルに入れ、
２０ｖｉ闇混合し乾燥した。その後パラフィンを４％添
加し、焼結体１法が１３ｓｓｘ１３１１Ｘ５１−の直方
体となるよう金型にてプレス成形を行った。焼結はＮ２
雰囲気で１７５０℃１時間にて行った。この焼結体から
抗折試験片を切り出し、スパン長さ１０−一で抗折力を
測定したところ９５ ｋｏ／ ｌｌ襲あった。この試験
片を５ＮＧＮ４３３、チャンファ−０，０５ｓ＋ｅｘ２
５−”に加工し、これを基体としてＣＶＤ ＜化学気相
析出法）反応容器に入れ１０５０℃に加熱したのら、温
度を３２０℃に保ったアルミニウムチップ中に８０文を
通過させて発生したＡ文Ｃ立３とＨＣ１混合ガス１７容
蟻％、ＣＯ２ガス５容饅％、ト１２ガス７１容量％及び
Ｎ２ガス７容量％を流し、５時間保持した。Ｎ２ガスは
１時間毎に流量を減じ最終的にはＮ２ガスは停止した。
これにより得られた被覆層の厚みは２．４μであり、第
３図の八で表わされるように窒素成分は内部から外部へ
濃度が段階的に減少していることがＸ線マイクロアナラ
ーイザーによる線分析により確認された。
３図の八で表わされるように窒素成分は内部から外部へ
濃度が段階的に減少していることがＸ線マイクロアナラ
ーイザーによる線分析により確認された。
上記実施例１のチップを用いて極めて難削材とされでい
る高ニッケル合金（インコネル７１８）の切削試験を行
った。切削条件は切削速度２００ｍ ／１ｎ 、切り込
み１．５ＩｌｌＩｌｌ及び送り速度０．１５ ｍｍ／ｒ
ｅｖの条件で刃先が欠損するまで切削した。
る高ニッケル合金（インコネル７１８）の切削試験を行
った。切削条件は切削速度２００ｍ ／１ｎ 、切り込
み１．５ＩｌｌＩｌｌ及び送り速度０．１５ ｍｍ／ｒ
ｅｖの条件で刃先が欠損するまで切削した。
その結果、本発明チップは８６５分間切削可能ぐあった
が、実施例と同様に製造した焼結体で中間層及び外層を
設【ノていない比較例の切削チップは２分、市販のΔ１
２０ｓ系セラミック工具は１分、市販のＡｎｚＯａを被
覆した超硬チップは３０秒でそれぞれ破損した。
が、実施例と同様に製造した焼結体で中間層及び外層を
設【ノていない比較例の切削チップは２分、市販のΔ１
２０ｓ系セラミック工具は１分、市販のＡｎｚＯａを被
覆した超硬チップは３０秒でそれぞれ破損した。
実施例２
実施例１でのチップのｗｉ造方法の内、中間層及び外層
を形成するためのＡｌＣ１ａガスとＨ（ｉｔガスとの混
合ガス、ＣＯ２ガス、Ｎ２ガス、Ｎ ２ガスの焼結体表
面への接触時間のみを変化させ、中間層及び外層の厚み
の異なるチップを得た。被覆層の窒素成分は第３図の８
の如く二層になっていた。
を形成するためのＡｌＣ１ａガスとＨ（ｉｔガスとの混
合ガス、ＣＯ２ガス、Ｎ２ガス、Ｎ ２ガスの焼結体表
面への接触時間のみを変化させ、中間層及び外層の厚み
の異なるチップを得た。被覆層の窒素成分は第３図の８
の如く二層になっていた。
上記チップを前記実施例１のチップに対して行ったと同
じ切削試験を行った。この結果を第２図に示す。縦軸は
欠損に至るまでの切削時間−（分）横軸は中間層と外層
とを一体とした被覆層の厚み（μ）を表わづ。ここにお
いて、被ｔ＋ｉｉの厚みが約２μのところが最も切削時
間が長いことがわかる。又、被ＷＩＮ、の：ないものに
対して約２倍以上の切削時間を示す範囲は被ＨＩＭの厚
み０．５〜５μであり、特に１〜４μは３倍以上であり
より＾い性能である。
じ切削試験を行った。この結果を第２図に示す。縦軸は
欠損に至るまでの切削時間−（分）横軸は中間層と外層
とを一体とした被覆層の厚み（μ）を表わづ。ここにお
いて、被ｔ＋ｉｉの厚みが約２μのところが最も切削時
間が長いことがわかる。又、被ＷＩＮ、の：ないものに
対して約２倍以上の切削時間を示す範囲は被ＨＩＭの厚
み０．５〜５μであり、特に１〜４μは３倍以上であり
より＾い性能である。
実施例３
実施例１と同じ基体をＣＶＤ反応容器に入れ１０５０℃
に加熱したのち温度を３２０℃に保ったアルミニウムチ
ップ中にＨＣＭを通過させて発生したＡ１０文３とＨＣ
文混合ガス：１７容−％及び１１２ガスニア１容量％を
一定とし、残りの１２容鏝％のＣＯ２＋Ｎ２混合ガスを
バルブの連続操作でＣＯ２：６容量％及びＮ２：６容量
％から３時間でＣＯ２：１２容量％及びＮ２：０容量％
まで連続的に変化させた後、最終組成で１時間保持した
。これにより得られた被覆層の厚みは２μであり、第３
図のＣで表わされるように内部から１５μまでの窒素成
分は内部から外部へ連続的濃度勾配があり、外部０．５
μがＡｊｌｚＯａｌｌであることが確認された。
に加熱したのち温度を３２０℃に保ったアルミニウムチ
ップ中にＨＣＭを通過させて発生したＡ１０文３とＨＣ
文混合ガス：１７容−％及び１１２ガスニア１容量％を
一定とし、残りの１２容鏝％のＣＯ２＋Ｎ２混合ガスを
バルブの連続操作でＣＯ２：６容量％及びＮ２：６容量
％から３時間でＣＯ２：１２容量％及びＮ２：０容量％
まで連続的に変化させた後、最終組成で１時間保持した
。これにより得られた被覆層の厚みは２μであり、第３
図のＣで表わされるように内部から１５μまでの窒素成
分は内部から外部へ連続的濃度勾配があり、外部０．５
μがＡｊｌｚＯａｌｌであることが確認された。
上記実施例３のチップを用いて実施例１と同様の切削テ
ストを行った結果、実施例１のチップに較べ１割程度切
削可能時間が長くなった。
ストを行った結果、実施例１のチップに較べ１割程度切
削可能時間が長くなった。
実施例４
実施例１と同様な方法で、Ｙ２Ｏ１１： １０％、Ａｌ
２Ｏ：ｌ：５％及び配合割合を変化させたＴｉＮを、Ｓ
ｉ ａＮａに配合し焼結したものの抗折力を測定した。
２Ｏ：ｌ：５％及び配合割合を変化させたＴｉＮを、Ｓ
ｉ ａＮａに配合し焼結したものの抗折力を測定した。
その結果をＴｉＮの配合割合と共に第１表に示す。
この結果から明らかな如く本配合のチップは十分に高い
抗折力を示したことがわかり、特にＴｉＮの配合が１〜
１０％においては常温抗折力及び１２００℃の抗折力の
両者において抜群の抗折力を示した。
抗折力を示したことがわかり、特にＴｉＮの配合が１〜
１０％においては常温抗折力及び１２００℃の抗折力の
両者において抜群の抗折力を示した。
実施例５
各種焼結助剤を添加した３ｉ３Ｎａ焼結体を５ＮＧＮ４
３３、チャンファ−０，１１１Ｘ２５°にこの結果から
明らかな如く、本配合のチップは十分に高い耐欠損性を
示し、特に焼結助剤の配合が８〜３０％においては抜群
の耐欠損性を示した。
３３、チャンファ−０，１１１Ｘ２５°にこの結果から
明らかな如く、本配合のチップは十分に高い耐欠損性を
示し、特に焼結助剤の配合が８〜３０％においては抜群
の耐欠損性を示した。
第１図は本発明の高速切削用チップを示づ概略断面図、
第２図は被ＩＩＩの厚みと切削時間（切削寿命）の関係
を示すグラフ、第３図は被１１１ｉのＮ（窒素）成分の
割合変化を示す概略グラフを表わ′！Ｉ。 １・・・本発明の高速切削用チップ ２・・・基体（焼結体） ３・・・中間層 ４・・・外層 代理人 弁理士 足立 勉 第１図 第２図 ０１２３４５６ 補１ｊｌ１７２（μ）
第２図は被ＩＩＩの厚みと切削時間（切削寿命）の関係
を示すグラフ、第３図は被１１１ｉのＮ（窒素）成分の
割合変化を示す概略グラフを表わ′！Ｉ。 １・・・本発明の高速切削用チップ ２・・・基体（焼結体） ３・・・中間層 ４・・・外層 代理人 弁理士 足立 勉 第１図 第２図 ０１２３４５６ 補１ｊｌ１７２（μ）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 窒化珪素を主成分とする焼結体の表面に窒化アルミ
ニウム又は酸窒化アルミニウムの中間層とその上に酸化
アルミニウムの外層とを設けた多層構造としたことを特
徴とする高速切削用チップ。 ２ 中間層の窒素成分が外方向に減少し、それに伴い酸
素成分が増加して、中間層と外層とが連続層となってい
る特許請求の範囲第１項記載の高速切削用チップ。 ３ 窒化ｌ素を主成分とする焼結体が、窒化■１素粉末
に窒化チタン１〜１０重量％と酸化アルミニウム、酸化
イツトリウム、酸化ランタン、酸化ジルコニウム、酸化
ジスプロシウム、酸化マグネシウム及び酸化タンタルか
ら選ばれた１種又は２種以上の８〜３０重量％とを添加
した焼結体である特許請求の範囲第１項あるいは第２項
記載の高速切削用チップ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7956082A JPS58199782A (ja) | 1982-05-12 | 1982-05-12 | 高速切削用チツプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7956082A JPS58199782A (ja) | 1982-05-12 | 1982-05-12 | 高速切削用チツプ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58199782A true JPS58199782A (ja) | 1983-11-21 |
| JPS6313831B2 JPS6313831B2 (ja) | 1988-03-28 |
Family
ID=13693388
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7956082A Granted JPS58199782A (ja) | 1982-05-12 | 1982-05-12 | 高速切削用チツプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58199782A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4632910A (en) * | 1984-05-29 | 1986-12-30 | Korea Advanced Institute Of Science And Technology | Sintered material of silicon nitride for cutting tools and process therefor |
-
1982
- 1982-05-12 JP JP7956082A patent/JPS58199782A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4632910A (en) * | 1984-05-29 | 1986-12-30 | Korea Advanced Institute Of Science And Technology | Sintered material of silicon nitride for cutting tools and process therefor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6313831B2 (ja) | 1988-03-28 |
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