JPS5918157A - 切削工具用酸化アルミニウム系セラミツク - Google Patents
切削工具用酸化アルミニウム系セラミツクInfo
- Publication number
- JPS5918157A JPS5918157A JP57128492A JP12849282A JPS5918157A JP S5918157 A JPS5918157 A JP S5918157A JP 57128492 A JP57128492 A JP 57128492A JP 12849282 A JP12849282 A JP 12849282A JP S5918157 A JPS5918157 A JP S5918157A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cutting
- ceramic
- powder
- aluminum oxide
- toughness
- 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.)
- Granted
Links
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
【発明の詳細な説明】
この発明は、高硬度および高靭性、並びにすぐれた耐摩
耗性および焼結性を有し、特に鋳鉄および鋼の切削にす
ぐれた切削性能を示す酸化アルミニウム(以下Aε20
3で示す)系セラミックに関するものである。
耗性および焼結性を有し、特に鋳鉄および鋼の切削にす
ぐれた切削性能を示す酸化アルミニウム(以下Aε20
3で示す)系セラミックに関するものである。
従来、純Aε203からなるセラミックが切削工具とし
て使用されているが、この純AP、203セラミックは
高硬度をもつものの靭性の劣るものであるため、高靭性
が要求される鋼の切削には使用することができず、もっ
ばら鋳鉄の高速仕上切削にのみ使用されている。
て使用されているが、この純AP、203セラミックは
高硬度をもつものの靭性の劣るものであるため、高靭性
が要求される鋼の切削には使用することができず、もっ
ばら鋳鉄の高速仕上切削にのみ使用されている。
その後、炭化チタン(以下TiCで示す)を20〜30
容量係含有したAA203−TiC系セラミックが提案
され、確かに、このAA203−TiC系セラミックは
、純A9.203セラミックに比して一段と硬さが高く
、かつ高靭性をもつので、鋼の切削や、鋳鉄の高速フラ
イス切削などに使用することが可能になったが、反面T
iC含有量が多いために焼結性が悪く、したがって緻密
な焼結体を得るためには生産性のきわめて低いホットプ
レス法によらなければならず、さらに鋳鉄の高速切削に
おける耐摩耗性は純At! 20 、セラミックよりも
やや劣るものであり、刃先の信頼性も未だ十分とは云え
ないものである。
容量係含有したAA203−TiC系セラミックが提案
され、確かに、このAA203−TiC系セラミックは
、純A9.203セラミックに比して一段と硬さが高く
、かつ高靭性をもつので、鋼の切削や、鋳鉄の高速フラ
イス切削などに使用することが可能になったが、反面T
iC含有量が多いために焼結性が悪く、したがって緻密
な焼結体を得るためには生産性のきわめて低いホットプ
レス法によらなければならず、さらに鋳鉄の高速切削に
おける耐摩耗性は純At! 20 、セラミックよりも
やや劣るものであり、刃先の信頼性も未だ十分とは云え
ないものである。
また、最近、高靭性をもつと云われるAQ203−Zr
O2系セラミックが提案されたが、このAQ203−Z
r02系セラミツクは硬さが低いために、その切削分野
は限られたものにならざるを得す、しかも鋳鉄切削など
における摩耗形態もあまり良好でないのが現状である。
O2系セラミックが提案されたが、このAQ203−Z
r02系セラミツクは硬さが低いために、その切削分野
は限られたものにならざるを得す、しかも鋳鉄切削など
における摩耗形態もあまり良好でないのが現状である。
そこで、本発明者等は、上述のような観点から、高硬度
および高靭性を有し、かつ耐摩耗性および焼結性にすぐ
れ、鋼および鋳鉄のいずれの切削においてもすぐれた切
削性能を発揮する切削工具用材料を得べく研究を行なっ
た結果、 (a) Ae 、、 o 3 にMoおよびWのうち
の1種または2種り」二を添加含有させると、 T 1
1 Z r + およびHfのパ酸化物(以下TiO2
,ZrO,およびHfO,、で示す)のうちの1種また
は2種以上との共存において、焼結性が一段と向上する
ようになり、この結果自身も金属の形で存在し、セラミ
ックは高靭性をもつようになること。
および高靭性を有し、かつ耐摩耗性および焼結性にすぐ
れ、鋼および鋳鉄のいずれの切削においてもすぐれた切
削性能を発揮する切削工具用材料を得べく研究を行なっ
た結果、 (a) Ae 、、 o 3 にMoおよびWのうち
の1種または2種り」二を添加含有させると、 T 1
1 Z r + およびHfのパ酸化物(以下TiO2
,ZrO,およびHfO,、で示す)のうちの1種また
は2種以上との共存において、焼結性が一段と向上する
ようになり、この結果自身も金属の形で存在し、セラミ
ックは高靭性をもつようになること。
(b)さらにTi、 Zr、およびHfの炭化物、窒化
物。
物。
炭窒化物、および炭窒酸化物、並びにこれらの2種以上
の固溶体(以下、これらを総称してTi、 Zr 。
の固溶体(以下、これらを総称してTi、 Zr 。
およびHfの炭・窒・酸化物という)のうちの1種また
は2種以上を比較的少ない量で添加含有させると、焼結
性を低下させることなく、焼結時のAe203の粒成長
が抑制されるようになり、この結果切削時における摩耗
形態が良好となり、鋼の切削も可能となること。
は2種以上を比較的少ない量で添加含有させると、焼結
性を低下させることなく、焼結時のAe203の粒成長
が抑制されるようになり、この結果切削時における摩耗
形態が良好となり、鋼の切削も可能となること。
(C)さらに、加えてMg、 Si、 Y 、 Ni
、 およびCrの酸化物(以下それぞれMgo + S
l、2. Y2O3,Nlo。
、 およびCrの酸化物(以下それぞれMgo + S
l、2. Y2O3,Nlo。
およびCr2O3で示す)のうちの1種または2種以上
を少量添加含有させると、さらに焼結性が向上するよう
になり、この結果普通焼結によって緻密な焼結体が得ら
れるようになシ、当然得られたセラミックは高靭性をも
つようになること。
を少量添加含有させると、さらに焼結性が向上するよう
になり、この結果普通焼結によって緻密な焼結体が得ら
れるようになシ、当然得られたセラミックは高靭性をも
つようになること。
(d)さらに、上記のようKTi02 、 ZrO2,
およびHfO2のうちの1種または2種以上を含有する
と、焼結時にMoおよびWが焼結雰囲気と反応するのが
抑制されるほか、Ae 203の粒成長が抑制されるよ
うになるので、セラミックの靭性劣化が阻止されること
。
およびHfO2のうちの1種または2種以上を含有する
と、焼結時にMoおよびWが焼結雰囲気と反応するのが
抑制されるほか、Ae 203の粒成長が抑制されるよ
うになるので、セラミックの靭性劣化が阻止されること
。
(e)主成分たるAQ、203によってセラミックは高
硬度を保持し、これによってすぐれた耐摩耗性が確保さ
れること。
硬度を保持し、これによってすぐれた耐摩耗性が確保さ
れること。
以h (al〜(elに示される知見を得たのである。
この発明は、上記知見にもとづいてなされたものであっ
て、容量係で、 MoおよびWのうちの1種または2種:01〜2係、 Ti、 Zr、およびHfの炭・窒・酸化物のうちの1
種または2種以」二、1〜10%、 r・Azo、 5i02. Y2O3,NiO、および
Cr2O3のうちの1種または2種以上:0.1〜2%
、T to 2 、 z ro 2 + およびHf
O2のうちの1種または2種以上、1〜lO%、 At! 203および不可避不純物、残り、からなる組
成を有し、かつ高硬度および高靭性、さらにすぐれた耐
摩耗性および焼結性を有し、特に鋼および鋳鉄のいずれ
の切削に用いた場合にもすぐれた切削性能を示すAn
203系セラミツクに特徴を有するものである。
て、容量係で、 MoおよびWのうちの1種または2種:01〜2係、 Ti、 Zr、およびHfの炭・窒・酸化物のうちの1
種または2種以」二、1〜10%、 r・Azo、 5i02. Y2O3,NiO、および
Cr2O3のうちの1種または2種以上:0.1〜2%
、T to 2 、 z ro 2 + およびHf
O2のうちの1種または2種以上、1〜lO%、 At! 203および不可避不純物、残り、からなる組
成を有し、かつ高硬度および高靭性、さらにすぐれた耐
摩耗性および焼結性を有し、特に鋼および鋳鉄のいずれ
の切削に用いた場合にもすぐれた切削性能を示すAn
203系セラミツクに特徴を有するものである。
つぎに、この発明のセラミックにおいて成分組成を上記
の通りに限定した理由を説明する。
の通りに限定した理由を説明する。
(a) MoおよびW
これらの成分には、焼結性を向上させ、かつ自身も金属
、の形で存在してセラミックの靭性を向上させる作用が
あることは上記の通りであるが、その含有量が01%未
満では前記作用に所望の効果が得られず、一方2係を越
えて含有させると、再び焼結性に劣化傾向が見られるよ
うになるばかりでなく、セラミックの硬さが低下するよ
うになることから、その含有量を0.1〜2%と定めた
。
、の形で存在してセラミックの靭性を向上させる作用が
あることは上記の通りであるが、その含有量が01%未
満では前記作用に所望の効果が得られず、一方2係を越
えて含有させると、再び焼結性に劣化傾向が見られるよ
うになるばかりでなく、セラミックの硬さが低下するよ
うになることから、その含有量を0.1〜2%と定めた
。
(b) Ti、Zr、およびHfの炭・窒・酸化物こ
れらの成分には、上記のように焼結時におけるAe20
3の粒成長を抑制し、かつA1!203の粒間結合力を
高め、もって靭性を向上させて切削時におけるマイクロ
チッピングの発生を防止する作用があるが、その含有量
が1%未満では前記作用に所望の効果が得られず、一方
10%を越えて含有させると、焼結性が劣化するように
なることから、その含有量を1〜10%と定めた。
れらの成分には、上記のように焼結時におけるAe20
3の粒成長を抑制し、かつA1!203の粒間結合力を
高め、もって靭性を向上させて切削時におけるマイクロ
チッピングの発生を防止する作用があるが、その含有量
が1%未満では前記作用に所望の効果が得られず、一方
10%を越えて含有させると、焼結性が劣化するように
なることから、その含有量を1〜10%と定めた。
(c) MgO、5102、Y2O3、NIO、およ
びCr2O3これらの成分には、上記の通り焼結性を向
上させ、普通焼結によって緻密な焼結体を製造可能にす
る作用があるが、その含有量が01%未満では前記作用
に所望の効果が得られず、一方2%を越えて含有させる
と、靭性が低下するようになることから、その含有量を
0.1〜2%と定めた。
びCr2O3これらの成分には、上記の通り焼結性を向
上させ、普通焼結によって緻密な焼結体を製造可能にす
る作用があるが、その含有量が01%未満では前記作用
に所望の効果が得られず、一方2%を越えて含有させる
と、靭性が低下するようになることから、その含有量を
0.1〜2%と定めた。
(d) Tie□、 ZrO2、およびHfO2に記の
ように、これらの成分には、焼結雰囲気。
ように、これらの成分には、焼結雰囲気。
特にCOガス含有雰囲気のような炭素を含有する雰囲気
において、セラミック脆化の原因となる炭化物を)・A
OおよびWと反応することにより形成するのを防止す
ると共に、AA 203の粒成長を抑制し、もってセラ
ミックの靭性を高い状態に保持する作用があるが、その
含有量が1%未満では前記作用に所望の効果が得られず
、一方10%を越えて含有させると、焼結性が劣化する
ようになるととがら、その含有量を1〜10チと定めた
。
において、セラミック脆化の原因となる炭化物を)・A
OおよびWと反応することにより形成するのを防止す
ると共に、AA 203の粒成長を抑制し、もってセラ
ミックの靭性を高い状態に保持する作用があるが、その
含有量が1%未満では前記作用に所望の効果が得られず
、一方10%を越えて含有させると、焼結性が劣化する
ようになるととがら、その含有量を1〜10チと定めた
。
つぎに、この発明のセラミックを実施例により具体的に
説明する。
説明する。
実施例
原料粉末として、0.5〜10μmの範囲内の平均粒径
を有するα−At 203粉末、 MgO粉末、および
SiO□粉末、さらにいずれも1.0〜2.0μmの範
囲内の平均粒径を有するMo粉末、W粉末、 TiC粉
末+ ’lrN粉末、 HfCo、5No7(第1表に
はHfCNで示す)粉末、 T1Co4No50o、x
(同じ(TiCNOで示す)粉末、 ZrCo、y
No、a(同ZrCNで示す)粉末、 (Ti、Zr)
CN粉末(TiN / ZrC= 1 / 1 、重量
比) 、Y、、03粉末。
を有するα−At 203粉末、 MgO粉末、および
SiO□粉末、さらにいずれも1.0〜2.0μmの範
囲内の平均粒径を有するMo粉末、W粉末、 TiC粉
末+ ’lrN粉末、 HfCo、5No7(第1表に
はHfCNで示す)粉末、 T1Co4No50o、x
(同じ(TiCNOで示す)粉末、 ZrCo、y
No、a(同ZrCNで示す)粉末、 (Ti、Zr)
CN粉末(TiN / ZrC= 1 / 1 、重量
比) 、Y、、03粉末。
Ni○粉末、 Cr2O3粉末、 TiO2粉末、Zr
O2粉末、およびHfO2粉末を用意し、これら原料粉
末をそれぞれ第1表に示される配合組成に配合し、湿式
ボールミルにて2日間混合し、乾燥した後、1 ton
/fflの圧力にて圧粉体に成形し、ついでとの圧粉体
を、真空中、温度:1650℃に2時間保持の条件で焼
結することによって、実質的に配合組成と同一の成分組
成をもった本発明セラミック1〜15゜および従来セラ
ミック1.2をそれぞれ製造した。
O2粉末、およびHfO2粉末を用意し、これら原料粉
末をそれぞれ第1表に示される配合組成に配合し、湿式
ボールミルにて2日間混合し、乾燥した後、1 ton
/fflの圧力にて圧粉体に成形し、ついでとの圧粉体
を、真空中、温度:1650℃に2時間保持の条件で焼
結することによって、実質的に配合組成と同一の成分組
成をもった本発明セラミック1〜15゜および従来セラ
ミック1.2をそれぞれ製造した。
ついで、この結果得られた本発明セラミックl〜15お
よび従来セラミック1.2について、ロックウェル硬さ
くAスケール)および抗折力を測定すると共に、これよ
り5NG432型の切削チップを切出し、被削材:Fe
12(プリネル硬さ:160)、切削速度: 400
m/mix 、送り:0、3 mrrt/ rev、、
切込み:2朋、切削時間、30分の条件での鋳鉄切削試
験、および被削材:5KD−61(ロックウェル(il
Cスケール:50)、切削速度:100m1min、送
り: 0.12 mm/rev、、切込み:1mm、切
削時間、20分の条件での工具鋼切削試験を行ない、チ
ップ刃先の逃げ面摩耗を測定した。ただし比較セラミッ
ク2については、未焼結のため切削試験を行なわなかっ
た。これらの測定結果を第1表に合せて示した。
よび従来セラミック1.2について、ロックウェル硬さ
くAスケール)および抗折力を測定すると共に、これよ
り5NG432型の切削チップを切出し、被削材:Fe
12(プリネル硬さ:160)、切削速度: 400
m/mix 、送り:0、3 mrrt/ rev、、
切込み:2朋、切削時間、30分の条件での鋳鉄切削試
験、および被削材:5KD−61(ロックウェル(il
Cスケール:50)、切削速度:100m1min、送
り: 0.12 mm/rev、、切込み:1mm、切
削時間、20分の条件での工具鋼切削試験を行ない、チ
ップ刃先の逃げ面摩耗を測定した。ただし比較セラミッ
ク2については、未焼結のため切削試験を行なわなかっ
た。これらの測定結果を第1表に合せて示した。
第1表に示される結果から、本発明セラミック1−15
は、いずれも高硬度および高靭性を有し、しかも鋳鉄お
よび鋼のいずれの切削においても従来セラミック1に比
して一段とすぐれた切削性能を示すことが明らかである
。
は、いずれも高硬度および高靭性を有し、しかも鋳鉄お
よび鋼のいずれの切削においても従来セラミック1に比
して一段とすぐれた切削性能を示すことが明らかである
。
上述のように、この発明のセラミックは、高硬度および
高靭性、並びにすぐれた耐摩耗性をもつので、これらの
特性が要求される鋳鉄および鋼のいずれの切削に用いた
場合にもすぐれた切削性能を発揮し、さらにすぐれた焼
結性を有するので、ホットプレス法などの特殊な焼結法
を必要とすることなく、普通の焼結条件にて製造するこ
とができるなど工業上有用な特性を有するのである。
高靭性、並びにすぐれた耐摩耗性をもつので、これらの
特性が要求される鋳鉄および鋼のいずれの切削に用いた
場合にもすぐれた切削性能を発揮し、さらにすぐれた焼
結性を有するので、ホットプレス法などの特殊な焼結法
を必要とすることなく、普通の焼結条件にて製造するこ
とができるなど工業上有用な特性を有するのである。
出願人 三菱金属株式会社
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 MoおよびWのうちの1種または2種、O1〜2係、 Ti、 Zr、およびHfの炭化物、窒化物、炭窒化物
。 および炭窒酸化物、並びにこれらの2種以上の固溶体の
うちの1種または2種以上:1〜10%、Mg、 Si
、 Y、 Ni、およびCrの酸化物のうちの1種ま
たは2種以上、01〜2チ、 Ti、 Zr、および)Ifの酸化物のうちの1種また
は2種以」二、1〜10%、 酸化アルミニウムおよび不可避不純物:残り、からなる
組成(以上容量%)を有することを特徴とする切削工具
用酸化アルミニウム系セラミック。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57128492A JPS5918157A (ja) | 1982-07-23 | 1982-07-23 | 切削工具用酸化アルミニウム系セラミツク |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57128492A JPS5918157A (ja) | 1982-07-23 | 1982-07-23 | 切削工具用酸化アルミニウム系セラミツク |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5918157A true JPS5918157A (ja) | 1984-01-30 |
| JPS6152102B2 JPS6152102B2 (ja) | 1986-11-12 |
Family
ID=14986086
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57128492A Granted JPS5918157A (ja) | 1982-07-23 | 1982-07-23 | 切削工具用酸化アルミニウム系セラミツク |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5918157A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62277203A (ja) * | 1986-05-23 | 1987-12-02 | Kyocera Corp | 酸化アルミニウム質切削工具 |
| JPS643066A (en) * | 1987-03-27 | 1989-01-06 | Sandvik Ab | Sintered body of ceramic composite material |
| JPS6469563A (en) * | 1987-09-08 | 1989-03-15 | Kobe Steel Ltd | Al2o3 group ceramic material and production thereof |
| JPH01179755A (ja) * | 1988-01-11 | 1989-07-17 | Mitsubishi Metal Corp | 切削工具用セラミックス部材 |
| JPH01179754A (ja) * | 1988-01-11 | 1989-07-17 | Mitsubishi Metal Corp | 切削工具用セラミックス部材 |
| JPH0234557A (ja) * | 1988-07-25 | 1990-02-05 | Toshiba Tungaloy Co Ltd | 易焼結性酸化アルミニウム基セラミックス焼結体 |
| CN108149120A (zh) * | 2017-12-15 | 2018-06-12 | 重庆市大足区赤焰五金制品厂 | 一种适合不同温度的刀具材料的制备方法 |
-
1982
- 1982-07-23 JP JP57128492A patent/JPS5918157A/ja active Granted
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62277203A (ja) * | 1986-05-23 | 1987-12-02 | Kyocera Corp | 酸化アルミニウム質切削工具 |
| JPS643066A (en) * | 1987-03-27 | 1989-01-06 | Sandvik Ab | Sintered body of ceramic composite material |
| JPS6469563A (en) * | 1987-09-08 | 1989-03-15 | Kobe Steel Ltd | Al2o3 group ceramic material and production thereof |
| JPH01179755A (ja) * | 1988-01-11 | 1989-07-17 | Mitsubishi Metal Corp | 切削工具用セラミックス部材 |
| JPH01179754A (ja) * | 1988-01-11 | 1989-07-17 | Mitsubishi Metal Corp | 切削工具用セラミックス部材 |
| JPH0234557A (ja) * | 1988-07-25 | 1990-02-05 | Toshiba Tungaloy Co Ltd | 易焼結性酸化アルミニウム基セラミックス焼結体 |
| CN108149120A (zh) * | 2017-12-15 | 2018-06-12 | 重庆市大足区赤焰五金制品厂 | 一种适合不同温度的刀具材料的制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6152102B2 (ja) | 1986-11-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPS5918157A (ja) | 切削工具用酸化アルミニウム系セラミツク | |
| JP3010774B2 (ja) | アルミナ基セラミックス | |
| JPS6041020B2 (ja) | 高強度および高硬度を有するアルミナ系セラミツク | |
| US5036028A (en) | High density metal boride-based ceramic sintered body | |
| JP2982359B2 (ja) | 耐摩耗性および耐欠損性に優れた超硬合金 | |
| JPS644989B2 (ja) | ||
| JP3227774B2 (ja) | 耐摩耗性のすぐれたTi系炭窒硼酸化物基サーメット製切削工具 | |
| JP2578678B2 (ja) | TiCN基サーメット | |
| JP2578677B2 (ja) | TiCN基サーメット | |
| JP2712737B2 (ja) | 高靱性および高強度を有する窒化けい素基焼結材料 | |
| JPH05208304A (ja) | アルミナー炭窒化チタン系セラミックス切削工具 | |
| JPS59232968A (ja) | 切削工具用複合炭窒化物固溶体系セラミックスおよびその製造法 | |
| JPS6146542B2 (ja) | ||
| JPS6253474B2 (ja) | ||
| JPS6227032B2 (ja) | ||
| JPS6245291B2 (ja) | ||
| JPS6245290B2 (ja) | ||
| JPH01179754A (ja) | 切削工具用セラミックス部材 | |
| JP2674243B2 (ja) | 耐摩耗性に優れた切削工具用高靭性サーメット | |
| JPH1112025A (ja) | 耐摩耗性のすぐれた酸化アルミニウム基焼結材料製切削工具 | |
| JPS59129751A (ja) | 超耐熱焼結合金およびその製造法 | |
| JPH05221724A (ja) | セラミックス | |
| JPS58181844A (ja) | 高温特性のすぐれた切削工具および耐摩耗工具用焼結材料 | |
| JPH05104309A (ja) | 耐摩耗性のすぐれた炭窒化チタン基サーメツト製切削工具 | |
| JPS5973472A (ja) | 切削工具用サイアロン系セラミック材料 |