JPS6360185A - 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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- JPS6360185A JPS6360185A JP61204998A JP20499886A JPS6360185A JP S6360185 A JPS6360185 A JP S6360185A JP 61204998 A JP61204998 A JP 61204998A JP 20499886 A JP20499886 A JP 20499886A JP S6360185 A JPS6360185 A JP S6360185A
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- ceramic
- cutting tool
- cutting
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- composite ceramic
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Landscapes
- Cutting Tools, Boring Holders, And Turrets (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】
（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ックス切削工具
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、従来は超硬合金等金属
を含有する切削工具材料ではとけてしまい使用に耐７ｔ
ないことから、Ａｌ２Ｏ３を主成分とするいわゆるセラ
ミックス切削工具しか使用に耐えなかった。
上のきわめて高温に達するため、従来は超硬合金等金属
を含有する切削工具材料ではとけてしまい使用に耐７ｔ
ないことから、Ａｌ２Ｏ３を主成分とするいわゆるセラ
ミックス切削工具しか使用に耐えなかった。
しかしながら、セラミッ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てすぎなか
った。そのためいかばセラミッ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、ｋｌア０３にＴ
ｉｃ ５：： ３０重歌チ程度添加したもの、Ａ／、０
３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ＡＩ！２０３セラミックス切削工
具に比べれば大巾洸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、使用領域はきわめて限定された
ものであった。
とからその使用領域はきわめて限られたものてすぎなか
った。そのためいかばセラミッ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、ｋｌア０３にＴ
ｉｃ ５：： ３０重歌チ程度添加したもの、Ａ／、０
３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ＡＩ！２０３セラミックス切削工
具に比べれば大巾洸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、使用領域はきわめて限定された
ものであった。
最近罠なってさらにセラミツクスウイスカー特にＳｉＣ
クイスカーをＡｌ２Ｏ３に添加したいわゆるＦＲＣ（フ
ァイバー レインフォースト セラミックス繊維強化型
セラミックス）が開発されている。
クイスカーをＡｌ２Ｏ３に添加したいわゆるＦＲＣ（フ
ァイバー レインフォースト セラミックス繊維強化型
セラミックス）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Ａ４０３／ ＴｔＣｓ Ａｌ２Ｏ３／ Ｚ
ｒ０，２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 、 Ａｌ２Ｏ５
／ ＺｒＯ２セラミックスかいずれも粒子分散強化効果
によってＡ／２０ｓ単独よりも硬度が上昇し、耐摩耗性
が向上しているのに反し、Ａ／２０３／ＳｉＣクイスカ
ーセラミッ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。
ｒ０，２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 、 Ａｌ２Ｏ５
／ ＺｒＯ２セラミックスかいずれも粒子分散強化効果
によってＡ／２０ｓ単独よりも硬度が上昇し、耐摩耗性
が向上しているのに反し、Ａ／２０３／ＳｉＣクイスカ
ーセラミッ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、Ａｊ、Ｏ，にセラミツクスウ
イスカー、特にＳｉＣクィスカーを添加したいわゆるＦ
ＲＣを基材としその表面にＡ／２０．の薄膜を１〜５０
μ被覆したことによって耐摩耗性の向上を図ったもので
ある。
イスカー、特にＳｉＣクィスカーを添加したいわゆるＦ
ＲＣを基材としその表面にＡ／２０．の薄膜を１〜５０
μ被覆したことによって耐摩耗性の向上を図ったもので
ある。
（作用）
Ａｔ、０３にＳｉＣクイスカーを添加することによって
セラミッ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ＫＡ／２０３の薄膜
を被覆することによって解消しうる。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間頂に
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栄であるためＡｊ、０３の薄膜
を基材表面に被覆することによってその耐摩耗性は飛躍
的に上昇する。
セラミッ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ＫＡ／２０３の薄膜
を被覆することによって解消しうる。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間頂に
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栄であるためＡｊ、０３の薄膜
を基材表面に被覆することによってその耐摩耗性は飛躍
的に上昇する。
なお被覆膜厚は１μ以下では効果が詔められず、５０μ
以上ではＳｉＣクイスカー添加によＳ強靭化が相殺され
好ましくない。
以上ではＳｉＣクイスカー添加によＳ強靭化が相殺され
好ましくない。
なお被覆膜ｌ″ｉＡ／２０．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、Ｓ Ｉ Ｃｔ Ｔ
Ｉ Ｃ＋ Ｔ Ｉ Ｎ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Ａｊ２０．膜
そのものも単層で膜厚を厚くしていくとＡ／２０３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＋ ＴｉＮ、 Ｔｉ（Ｃｏ
）などの物質との交互積層が好ましい。いずれの場合で
も母材に被覆した被覆膜の膜厚総計が５０μをこえると
好ましくない。
の接着強度の向上をはかるために、Ｓ Ｉ Ｃｔ Ｔ
Ｉ Ｃ＋ Ｔ Ｉ Ｎ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Ａｊ２０．膜
そのものも単層で膜厚を厚くしていくとＡ／２０３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＋ ＴｉＮ、 Ｔｉ（Ｃｏ
）などの物質との交互積層が好ましい。いずれの場合で
も母材に被覆した被覆膜の膜厚総計が５０μをこえると
好ましくない。
又Ａ／、Ｏ，に添加するセラミツクスウイスカーはＳｉ
Ｃクイスカーが最も好ましいがＴｉＣクイスカー、Ｔｉ
Ｎクイスカーなどでも効果が認められる。その添加量は
１重量係以下では効果が認められず、５０重量％以上で
はその表面ばいかにＡ／２０ｓ薄膜を被覆しても耐摩耗
性が劣り好ましくない。
Ｃクイスカーが最も好ましいがＴｉＣクイスカー、Ｔｉ
Ｎクイスカーなどでも効果が認められる。その添加量は
１重量係以下では効果が認められず、５０重量％以上で
はその表面ばいかにＡ／２０ｓ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Ａｌ２Ｏ，セラミツクスウイスカー以
外に他の物質例えばＺｒＯ２ＨＴｔ Ｃ＋ ＭｇＯ＋
ＹｚＯｓなどを適宜添加しても良いことはいうまでもな
い。
外に他の物質例えばＺｒＯ２ＨＴｔ Ｃ＋ ＭｇＯ＋
ＹｚＯｓ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ベロ。
実施例１
市販のＡ／２０３７２重量％、ＳｉＣクイスカ−２５重
量係、Ｍｇ０１重清チ、Ｙ２Ｏ３２重量係を混合したの
ち、１８００℃、２００ ＫＬ１／ｃ＋ｄの条件でホッ
トプレスにて焼結を行なった。この試料ｔ・ら５ＮＧ４
６２の切削チップを切り出し念。この試料に通常のＣＶ
Ｄ法にてＡｌ２Ｏ３を５μ被覆した試料を＾被覆処理し
なかったものを８１比較のため市販０） ＡＡ’２０３
／ Ｔｉｃ セラミックス切削工具をＣ％Ａ７，０３／
ＺｒＯ２セラミツクス切削工具をＤとし、以下の条件で
切削試験を行なった。
量係、Ｍｇ０１重清チ、Ｙ２Ｏ３２重量係を混合したの
ち、１８００℃、２００ ＫＬ１／ｃ＋ｄの条件でホッ
トプレスにて焼結を行なった。この試料ｔ・ら５ＮＧ４
６２の切削チップを切り出し念。この試料に通常のＣＶ
Ｄ法にてＡｌ２Ｏ３を５μ被覆した試料を＾被覆処理し
なかったものを８１比較のため市販０） ＡＡ’２０３
／ Ｔｉｃ セラミックス切削工具をＣ％Ａ７，０３／
ＺｒＯ２セラミツクス切削工具をＤとし、以下の条件で
切削試験を行なった。
被削材： ＳＣＭ４３５（ＨＢ＝２４０）、切削速度：
５００ ｙｌＶ′ｍｉｎ 、送り： ０．３６ ｗ／
ｒｅｖ。
５００ ｙｌＶ′ｍｉｎ 、送り： ０．３６ ｗ／
ｒｅｖ。
切り込み：２ｍ、ホルダー： ＦＮＩ Ｉ Ｒ−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０．１２ ｗｎで
あったのに対し、Ｂｉｉ：０．３８ｍ＋、Ｃは２分１６
秒、Ｄは８分３９秒切削時欠損した。
あったのに対し、Ｂｉｉ：０．３８ｍ＋、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（７）ＢＫＣＶＤ法でＡｌ２Ｏ３を０．１μ、
１０μ、１００μ、被覆した試料とをＥ、Ｆ。
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った（１
０分間）。
０分間）。
Ｅはフランク摩耗が０．３６ｍ＋、 Ｆはフランク摩耗
が０．１６ｍ であったのに対し、Ｇは１分１６秒切
削時欠損してしまった。
が０．１６ｍ であったのに対し、Ｇは１分１６秒切
削時欠損してしまった。
実施例３
Ａ／２０．に第１表に示すようなりイスカーを添加した
セラミックスを作成し、それぞれにＣＶＤ法でＡｌ２Ｏ
３を５μ被覆した。それを実施例１の条件で切削試験を
行なった結果をあわせ第１表に示す。
セラミックスを作成し、それぞれにＣＶＤ法でＡｌ２Ｏ
３を５μ被覆した。それを実施例１の条件で切削試験を
行なった結果をあわせ第１表に示す。
※Ｚｒ０．５ｗｔ％、Ｙ、０．１ ｗｔ ％ 、および
第１表記載のクイスカー、Ｂａ／％Ａ／２０３ （発明の効果） 以上説明した様忙、本発明の切削工具は、Ａ／、０゜に
セラミツクスウイスカーを添加したセラミックスを基材
とし、その表面Ｋ Ａｌｔｏｓの薄膜を被覆したことに
よって、靭性、耐摩耗性ともに向上し、鋼の高速切削加
工が可能となった。
第１表記載のクイスカー、Ｂａ／％Ａ／２０３ （発明の効果） 以上説明した様忙、本発明の切削工具は、Ａ／、０゜に
セラミツクスウイスカーを添加したセラミックスを基材
とし、その表面Ｋ Ａｌｔｏｓの薄膜を被覆したことに
よって、靭性、耐摩耗性ともに向上し、鋼の高速切削加
工が可能となった。
Claims (2)
- （１）Ａｌ＿２Ｏ＿３にセラミックスウイスカーを１〜
５０重量％添加したセラミックスを基材とし、その表面
にＡｌ＿２Ｏ＿３の薄膜を１〜５０μ被覆したことを特
徴とする複合セラミックス切削工具。 - （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ックス切削工具。
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 true JPS6360185A (ja) | 1988-03-16 |
| JPH0657626B2 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) |
Cited By (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 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63147884A (ja) * | 1986-05-28 | 1988-06-20 | 日本特殊陶業株式会社 | 被覆セラミック工具 |
-
1986
- 1986-08-30 JP JP61204998A patent/JPH0657626B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63147884A (ja) * | 1986-05-28 | 1988-06-20 | 日本特殊陶業株式会社 | 被覆セラミック工具 |
Cited By (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 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0657626B2 (ja) | 1994-08-03 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |