JP2014210293A

JP2014210293A - オーステナイト系耐熱鋳鋼の切削方法

Info

Publication number: JP2014210293A
Application number: JP2013086229A
Authority: JP
Inventors: 佳奈森下; Kana Morishita; 謙一井上; Kenichi Inoue; 進桂木; Susumu Katsuragi; 川畑將秀; Masahide Kawabata; 將秀川畑; 智則作田; Tomonori SAKUTA
Original assignee: Hitachi Metals Ltd; Hitachi Tool Engineering Ltd
Current assignee: Moldino Tool Engineering Ltd; Proterial Ltd
Priority date: 2013-04-17
Filing date: 2013-04-17
Publication date: 2014-11-13

Abstract

【課題】被削性に優れたオーステナイト系耐熱鋳鋼の切削方法を提供する。
【解決手段】質量％で、Ｓ：０．１〜０．２％、Ａｌ：０．０２〜０．１５％、を含有するオーステナイト系耐熱鋳鋼を、ＷＣ基超硬合金でなる母材に、金属（半金属を含む）部分の原子比率でＡｌが５０％よりも多いＡｌＴｉの窒化物皮膜を被覆した被覆切削工具を用いて切削するオーステナイト系耐熱鋳鋼の切削方法。
前記オーステナイト系耐熱鋳鋼は、質量％で、Ｃ：０．４０〜０．５５％、Ｃｒ：１８〜２７％、Ｎｉ：８〜２２％、Ｍｎ：０．５〜１．５％、Ｎｂ：１．５〜２．５％、を含有することが好ましい。前記母材の硬度が９０．０〜９２．０ＨＲＡであることが好ましい。更には前記母材の硬度が９０．５ＨＲＡ以上であることが好ましい。更には、切削速度が１２０ｍ／ｍｉｎ超であることが好ましい。
【選択図】なし

Description

本発明は、オーステナイト系耐熱鋳鋼の切削方法に関する。

耐熱鋳鉄やフェライト系耐熱鋳鋼よりも高温に耐える材料として、オーステナイト系耐熱鋳鋼が知られている。オーステナイト系耐熱鋳鋼は、高温耐力、耐酸化性及び室温伸びが何れも優れるものである。更に、１０００℃以上と高温の排ガスに曝されたときの熱疲労寿命にも優れるため自動車用エンジンの排気系部品等に適用されている。

排気系部品は、鋳造により鋳物の素材品を得た後、エンジンや周辺部品との取付け面、取付け孔などの連結部位や、高精度の形状、寸法等が必要な部位などに切削などの機械加工を施して完成品とした後、自動車に組み付け使用されている。しかしながら、排気系部品に用いられる耐熱鋳鋼は、耐熱性に優れるものの一般的に機械加工の観点からは被削性の悪い難削材料である。特にオーステナイト系耐熱鋳鋼は、Ｃｒ、Ｎｉを多く含有して高強度を有することから被削性の劣る材料である。このため、オーステナイト系耐熱鋳鋼からなる排気系部品を切削する場合、高い硬度や強度を有する比較的高価な切削工具が必要で、しかもその工具寿命が短いため工具交換の頻度が多く加工コストが上昇し、さらに低い切削速度での切削を余儀なくされ、切削に長時間を要するため加工能率が低い。このようにオーステナイト系耐熱鋳鋼からなる排気系部品の機械加工は、生産性や経済性が低いという問題点がある。
一方、オーステナイト系耐熱鋳鋼の被削性を改善するため、被削性改善元素を添加する手法が知られている。例えば、特許文献１のようにオーステナイト系耐熱鋳鋼にＳを添加することで、潤滑特性の優れる球状又は塊状の硫化物が形成されて被削性が改善される。

国際公開番号ＷＯ２００９−１０４７９２

本発明者等の検討によると、被削材であるオーステナイト系耐熱鋳鋼にＳを添加して、切削加工中の工具刃先に硫化物を形成しただけでは工具寿命の改善は十分ではなく、オーステナイト系耐熱鋳鋼の耐熱性を確保しつつ、機械加工における生産性や経済性を向上するために被削性を改善する見地からの検討は十分でなかった。
本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので有り、被削性に優れるオーステナイト系耐熱鋳鋼の切削方法を提供することにある。

本発明者は、オーステナイト系耐熱鋳鋼の被削性を向上する手法を鋭意研究した。その結果、被削材であるオーステナイト系耐熱鋳鋼に添加元素であるＳとＡｌを積極的に導入して、高融点酸化物であるＡｌ_２Ｏ_３と、高延性介在物であるＭｎＳからなる複合潤滑保護皮膜を切削加工時の熱により切削工具の表面に形成させる手法を見いだした。そして、切削加工時に上記の複合潤滑保護皮膜を形成するには、最適なオーステナイト系耐熱鋳鋼の成分範囲と切削加工条件の組合せがあることを知見し、そのような最適な組み合わせを特定できたことで、本発明に到達した。
すなわち、本発明は、
質量％で、
Ｓ：０．１〜０．２％、
Ａｌ：０．０２〜０．１５％、
を含有するオーステナイト系耐熱鋳鋼を、
ＷＣ基超硬合金でなる母材に、金属（半金属を含む）部分の原子比率でＡｌが５０％よりも多いＡｌＴｉの窒化物皮膜を被覆した被覆切削工具を用いて切削するオーステナイト系耐熱鋳鋼の切削方法である。
オーステナイト系耐熱鋳鋼は、質量％で、Ｃ：０．４０〜０．５５％、Ｃｒ：１８〜２７％、Ｎｉ：８〜２２％、Ｍｎ：０．５〜１．５％、Ｎｂ：１．５〜２．５％、を含有することが好ましい。

好ましくは母材の硬度が９０．０〜９２．０ＨＲＡである。更に好ましくは９０．５ＨＲＡ以上である。更に、切削速度が１２０ｍ／ｍｉｎ超であることが好ましい。

本発明のオーステナイト系耐熱鋳鋼の加工方法を適用すれば、オーステナイト系耐熱鋳鋼の加工において工具寿命の延長や切削速度の増加が可能となり、機械加工における生産性や経済性を向上することができる。

本発明の特徴は、切削工具の摩耗を抑制するために、切削加工時に高融点酸化物であるＡｌ_２Ｏ_３と高延性介在物であるＭｎＳの複合潤滑保護皮膜が切削工具の表面に形成されるように、オーステナイト系耐熱鋳鋼の成分設計したことである。そして、切削工具には、Ａｌが主体のＡｌＴｉの窒化物を被覆した被覆切削工具を適用したことである。

まず、被削材であるオーステナイト系耐熱鋳鋼の見地に立って述べる。本発明者は、オーステナイト系耐熱鋳鋼の成分組成に広く対応し得る被削性の向上手段を検討した。その結果、自己潤滑性の有効性に注目した。そして、高融点酸化物であるＡｌ_２Ｏ_３の原料となるＡｌをオーステナイト系耐熱鋳鋼の組成成分に積極的に導入して、これと高延性介在物であるＭｎＳからなる複合潤滑保護皮膜を切削加工時の熱により切削工具の表面に形成させる手法を見いだした。この複合潤滑保護皮膜は、広範囲の切削温度に対応して効果が変動せず、しかも被削材にＷ、Ｎｂ等の強化元素が添加された場合でも良好な被削性を確保できる。そして、この複合潤滑保護皮膜を形成することが可能な最適な成分範囲があり、これを特定できたことで、本発明に係るオーステナイト系耐熱鋳鋼に到達した。以下、本発明に係るオーステナイト系耐熱鋳鋼の成分組成について説明する。

・Ｓ（硫黄）：０．１０〜０．２％
Ｓは、被削材であるオーステナイト系耐熱鋳鋼において被削性を改善する重要な元素である。Ｓは、ＭｎやＣｒと結合してＭｎＳ、（Ｃｒ・Ｍｎ）Ｓなどの硫化物を形成することで、被削性を向上させる。従来、Ｓより形成された球状又は塊状の硫化物が、切削時に潤滑作用を有したり切粉を分断する作用により被削性が向上することが知られている。しかし、本発明においてはこの従来知られたＳ単独での被削性向上効果にとどまらず、Ａｌとの併用により、Ｓ単独の場合に比較して大幅に被削性が改善することを見出したものである。この効果を得るには、Ｓは０．１％以上必要である。しかし、Ｓが０．２％を超えて含有すると、高温強度や延性の劣化傾向が高まる。そのため、Ｓの含有量は０．１〜０．２％とし、好ましくは０．１２〜０．１８％とする。

・Ａｌ（アルミニウム）：０．０２〜０．１５％
Ａｌは、本発明に係る被削材であるオーステナイト系耐熱鋳鋼において被削性を改善する重要な元素である。Ａｌは、基地中へ固溶し、この固溶したＡｌが切削加工で発生する熱によって、大気中などの酸素と反応して高融点酸化物であるＡｌ₂Ｏ₃を切削工具の表面に形成する。Ａｌ₂Ｏ₃は、工具の保護被膜として機能し、被削性を改善して工具寿命を延長する。Ａｌ含有により保護被膜を形成して被削性の向上効果を発揮するには、Ａｌは０．０２％以上必要である。このＡｌにおいては、後述するコーティング膜との複合効果でさらに切削性を向上させる効果がある。一方で、Ａｌは、０．１５％を超えて含有すると、鋼を溶製する際にＡｌ₂Ｏ₃やＡｌＮを生成しやすくなり、これらのＡｌ系の酸化物や窒化物が介在物として耐熱鋳鋼中に残留する。Ａｌ₂Ｏ₃などの酸化物は、スラグやノロといった鋳造欠陥を助長して鋳造歩留りを悪化させる。またこれらの酸化物や窒化物は、いずれも亀裂や割れの起点となり被削材の高温強度や延性を低下させる。そのため、Ａｌの含有量は０．０２〜０．１５％とし、好ましくは０．０４〜０．１０％とする。

本発明に係るオーステナイト系耐熱鋳鋼に含まれる十分量のＡｌは、切削加工時に発生する熱によって高融点酸化物であるＡｌ_２Ｏ_３を切削工具の表面に形成する。Ａｌ_２Ｏ_３の融点は約２０５０℃であり、これは切削温度よりも遥かに高いため、Ａｌ_２Ｏ_３は切削工具の保護皮膜として機能する。さらに、本発明に係るオーステナイト系耐熱鋳鋼に含まれる十分量のＳは、ＭｎＳを形成する。ＭｎＳは延性に富むことに加え、Ａｌ_２Ｏ_３との馴染みが良いため、上記のＡｌ_２Ｏ_３保護皮膜上に堆積して、これらが良好な複合潤滑保護皮膜としての役割を果たす。

・Ｃ（炭素）：０．４０〜０．５５％
Ｃは、（ａ）溶湯の流動性、すなわち鋳造性を良くする作用、（ｂ）一部基地に固溶して固溶強化する作用、（ｃ）Ｃｒの晶出炭化物や析出炭化物を形成し、高温強度を高める作用、及び（ｄ）Ｎｂと共晶炭化物を形成し、鋳造性を高めるとともに高温強度を向上させる作用がある。このような作用を有効に発揮するために、Ｃの含有量は０．４０％以上とすることが好ましい。しかし、Ｃが０．５５％を超えると晶出炭化物や析出炭化物が多くなり過ぎて脆化し、延性が低下するとともに被削性が劣化する。従って、Ｃの含有量は０．４０〜０．５５％とすることが好ましい。より好ましくは、Ｃの含有量は、０．４２〜０．５２％である。

・Ｃｒ（クロム）：１８〜２７％
Ｃｒは、後述のＮｉとともに耐熱鋳鋼の高温強度や耐酸化性を高め、晶出炭化物や析出炭化物を形成して高温強度を高めるなど耐熱性を向上させるほか、Ｍｎ及びＳと複合硫化物の（Ｃｒ・Ｍｎ）Ｓを形成することにより被削性を向上させる元素である。特に１０００℃付近の高温域での耐熱性を付与して、かつ被削性を改善する効果を発揮させるためには、Ｃｒは１８％以上含有することが好ましい。しかし、Ｃｒは、２７％を超えて含有すると晶出炭化物が多くなり過ぎて、被削性を著しく悪化させまた脆化して延性や靭性を低下させる。また、Ｃｒは過剰に含有すると、組織中にフェライトが晶出して高温強度が低下してしまう。このため、Ｃｒ含有量は１８〜２７％とすることが好ましい。被削性の観点から、より好ましいＣｒの含有量は１８〜２２％である。

・Ｎｉ（ニッケル）：８〜２２％
Ｎｉは、オーステナイト生成元素であり、耐熱鋳鋼をオーステナイト組織とし、その組織を安定にするとともに、前述のＣｒとともに耐熱鋳鋼の高温強度や耐酸化性を高めるほか、一般に薄肉で複雑形状である排気系部品の鋳造性を高める元素である。このような作用を発揮するためには、Ｎｉは８％以上含有することが好ましい。しかし、Ｎｉは、２２％を超えて過剰に含有すると、基地中へのＮｉの固溶量が増加して、合金を硬化させて被削性を悪化させる。このため、Ｎｉ含有量は８〜２２％に規定することが好ましい。被削性の観点からＮｉのより好ましい含有量は８〜１２％である。

・Ｍｎ（マンガン）：０．５〜１．５％
Ｍｎは、Ｓと結びついて硫化物のＭｎＳを形成することにより、被削性を改善する効果がある。この効果を発揮させるためにはＭｎの含有量は０．５％以上とすることが好ましい。しかし、Ｍｎは過剰に含有すると耐酸化性が劣化するので、Ｍｎの含有量は１．５％以下とすることが好ましい。このため、Ｍｎの含有量は０．５〜１．５％に規定することが好ましい。

・Ｎｂ（ニオブ）：１．５〜２．５％
Ｎｂは、被削性の向上に寄与する元素である。Ｎｂは、Ｃｒの晶出炭化物の形成を抑制することによって間接的に耐酸化性と被削性を向上させる。また、ＮｂはＣと結合して微細な炭化物を形成し、耐熱鋳鋼の高温強度と熱疲労寿命を向上させる。さらに、Ｎｂは共晶炭化物を形成するため、排気系部品のような薄肉で複雑形状の鋳物を製造する際に重要な鋳造性を向上させる。このような目的でＮｂの含有量は１．５％以上必要であることが好ましい。しかし、Ｎｂが多量に含有すると、結晶粒界に生成する硬質の共晶炭化物が多くなってかえって被削性が悪化し、また脆化して強度と延性が著しく低下する。従って、Ｎｂの含有量は、１．５〜２．５％とすることが好ましい。

・Ｓｉ（ケイ素）：１〜２％
Ｓｉは、溶湯の脱酸剤としての役割を有するほか、耐酸化性の向上と、これに起因する熱疲労寿命の改善に有効である。このような目的でＳｉの含有量は、１％以上とすることが好ましい。しかし、Ｓｉは過剰に含有するとオーステナイト組織が不安定になり、また鋳造性の劣化を招き、さらに材料が硬化して被削性が悪化するため、Ｓｉの含有量は２％以下とすることが好ましい。このため、Ｓｉの含有量は１〜２％に規定することが好ましい。より好ましいＳｉの含有量は、１．２５〜１．８％であり、更に好ましくは１．３〜１．６％である。

・Ｎ（窒素）：０．０１〜０．３％
Ｎは、強力なオーステナイト生成元素であり、耐熱鋳鋼のオーステナイト基地を安定にして高温強度を向上させる。また結晶粒微細化に有効な元素であり、鍛造、圧延等の加工による結晶粒微細化が不可能な複雑形状の鋳造部材の結晶粒を微細化させるのに有効である。結晶粒微細化により延性と被削性を向上する。またＮはＣの拡散速度を遅らせるので、析出炭化物の凝集を遅らせて炭化物の粗大化を抑制して脆化防止にも有効である。このような効果を得るためには、Ｎの含有量は０．０１％以上とすることが好ましい。しかし、Ｎは、０．３％を超えて多量に含有すると、基地中へのＮの固溶量が増加して合金を硬化させるとともに、ＮがＣｒやＡｌと結合して生成するＣｒ₂Ｎ、ＡｌＮ等の硬くて脆い窒化物の析出量が増加して、かえって被削性を低下させる。またこれらの窒化物は、亀裂や割れの起点となり強度や延性を悪化させる。さらに、過剰なＮは、鋳造時にピンホールやブローホール等のガス欠陥の発生を助長して鋳造歩留りを悪化させる。そのため、Ｎの含有量は０．０１〜０．３％とすることが好ましい。更に、好ましくは０．０６〜０．２５％とする。

・Ｗ（タングステン）及びＭｏ（モリブデン）の少なくとも１種を（Ｗ＋２Ｍｏ）：０．５〜４％
Ｗ及びＭｏは、いずれも耐熱鋳鋼の高温強度を改善する元素である。本発明に係るオーステナイト系耐熱鋳鋼において、さらに高温強度を向上させたい場合には、Ｗ及びＭｏを付加的に含有させることができる。高温強度の改善効果は、Ｗ及びＭｏの少なくとも一方（１種）又は両者を複合して含有させることにより得られるが、両者とも多量に含有すると耐酸化性と被削性を劣化させる。Ｗ及びＭｏのいずれも所望する高温強度に応じて含有量を決定すればよいが、Ｗを単独で含有する場合、Ｗの含有量は０．５〜４％とする。Ｍｏは、質量比でＷ＝２Ｍｏの割合でＷとほぼ同様の効果を発揮するので、Ｗの一部又は全量をＭｏに置換することも可能である。Ｍｏを単独で含有する場合、Ｍｏの含有量は０．２５〜２％とする。両者を複合して含有する場合には、（Ｗ＋２Ｍｏ）で０．５〜４％とする。

本発明に係るオーステナイト系耐熱鋳鋼は、上述した元素以外の残部としてＦｅ及び不可避的不純物を含有する。本発明に係るオーステナイト系耐熱鋳鋼に含有される不可避的不純物の主なものは、原材料から混入するＰである。Ｐは結晶粒界に偏析して靭性を著しく低下させるので少ないほど好ましく、０．０４％以下とするのが望ましい。

続いて、切削工具について述べる。
・本発明に係るオーステナイト系耐熱鋳鋼を切削する切削工具は、金属（半金属を含む）部分の原子比率でＡｌが５０％よりも多いＡｌＴｉの窒化物皮膜を被覆した被覆切削工具である。
本発明の利用する上記の複合潤滑保護皮膜は、切削加工時の昇温熱によって切削工具の表面に形成させることから、切削速度を上げることが有効である。そこで、切削工具の表面は、優れた耐熱性を有して、かつ、切削加工中における被加工材との間で摩擦係数を低めることができれば、切削速度を上げることができる。そして、Ａｌの含有量が多いＡｌＴｉの窒化物皮膜では、その皮膜自体の耐熱性が優れ、更には、切削加工中における被削材との摩擦係数が低下する傾向にあることを知見した。具体的には、前記窒化物皮膜の金属（半金属を含む）部分において、Ａｌの含有量が５０原子％以上である。好ましくは６０原子％以上、更には６５原子％以上である。
上記のＡｌＴｉの窒化物皮膜は、ＸＲＤ（Ｘ線回折）で特定される結晶構造が立方晶構造であることが好ましい。あるいはさらに、Ａｌの含有量が多くなると脆弱な六方晶構造のＡｌＮが多く形成されるため、上記のＡｌの含有量は７５原子％以下であることが好ましい。

ＡｌＴｉの窒化物皮膜は、膜厚が１〜７μｍであることが好ましい。これよりも膜厚が薄ければ耐摩耗性が低下する。また、これよりも膜厚が厚くなれば剥離し易くなる。より好ましくは２μ〜５μｍである。また、ＡｌＴｉの窒化物皮膜は、基材と硬質皮膜の間に密着性を改善するための中間皮膜を設けてもよい。

・母材の硬度を９０．０〜９２．０ＨＲＡとすることが好ましい。
本発明の切削方法では、切削加工時の昇温熱によって上記の複合潤滑保護皮膜を切削工具の表面に形成させることから、母材である超硬合金への熱影響が大きく、ヒートクラックの発生によって工具寿命となる場合がある。ヒートクラックを抑制するには、母材であるＷＣ基超硬合金に一定以上の靱性を付与すること有効である。
ＷＣ基超硬合金の硬度と靭性はトレードオフの関係であり、硬度が高くなれば靱性が低くなり、靱性が高くなれば硬度が低くなる傾向にある。本発明者等の検討では、本発明の切削方法においては、母材硬度が９０．０〜９２．０ＨＲＡのＷＣ基超硬合金を適用することでヒートクラック及び耐摩耗性がバランス良く優れるため、工具寿命が安定し易く好ましいことを見出した。
母材硬度が９０．０ＨＲＡ未満では、工具の耐摩耗性が十分でなく工具寿命に到達する傾向にある。また、母材硬度が９２．０ＨＲＡより大きいと、靱性が低下するためヒートクラックが発生し易い傾向になる。より好ましくは９０．５ＨＲＡ以上である。更には９１．０ＨＲＡ以上である。更に好ましくは９１．５以下である。

・切削加工時の切削速度は１２０ｍ／ｍｉｎ超の高速切削とすることが好ましい。
本発明の切削方法では、Ａｌが主体のＡｌＴｉの窒化物を被覆した被覆切削工具を適用することで、切削速度が１２０ｍ／ｍｉｎ超の高速切削加工が可能であり好ましい。より好ましくは１５０ｍ／ｍｉｎ以上である。これにより、切削加工中の切削温度が上昇して、複合潤滑保護皮膜が切削工具の表面に形成されるように成分設計した本発明に係るオーステナイト系耐熱鋳鋼の効果が、より有効に発揮される。また、切削速度を上げることは、切削に要する時間の短縮にも繋がる。
このときの切削速度とは、作業面（刃先）の速度である。つまり、刃先交換式工具であれば、インサートチップをセットしたときのインサート最外刃部の速度、ドリルやエンドミルなどの旋回工具であれば、その外周刃部の速度である。

本発明の切削方法は、加工中に酸素が提供されて酸化保護皮膜が形成され易い断続切削であるミーリング加工に適用することが好ましい。
また、酸化に必要な酸素の供給源は、主に切削中の大気雰囲気であるため、潤滑油の使用（乾式、湿式）に制限はない。しかし、酸化保護皮膜を形成するには、切削温度が上昇しやすい乾式であることが好ましく、これは昨今要求されている切削油フリー化に適した手法となる。

表１に示す組成のオーステナイト系耐熱鋳鋼を大気雰囲気中で溶解し、円筒試験片（外径９６ｍｍ、内径６５ｍｍ及び高さ１２０ｍｍ）に鋳造して切削試験用の被削材を準備した。

基材となる超硬合金製の基材を準備し、通常のアークイオンプレーティング装置を用いて、約３μｍの硬質皮膜を被覆した。硬質皮膜の被覆前にはＴｉボンバードを実施して基材表面をクリーニングした。表２に超硬合金の母材および硬質皮膜の特性について示す。
皮膜組成はＥＰＭＡを用いて工具表面から測定した。皮膜硬度は、株式会社エリオニクス製のナノインデンテーション装置を用いて測定した。母材のロックウェル硬度（ＨＲＡ）は、超硬工具協会規格ＣＩＳ０２７Ｂ−２００７に基づいて測定した。

切削速度を１５０ｍ／ｍｉｎとして、逃げ面摩耗が０．２ｍｍ超、またはチッピングが生じるまでの切削時間（ｍｉｎ）を測定して工具寿命とした。以下に使用工具、カッタと切削条件を示す。表２に切削試験の結果を示す。
（工具）
型番：ＳＥＥ４２ＴＮ−G９Ｙ（日立ツール株式会社製）
（カッタ）
型番：Ａ４５−４１２５Ｒ（日立ツール株式会社製）
径：φ１２５mm
使用刃数：１枚
（切削条件）
刃当り送り：０．２ｍｍ／刃
切込み量：１．０ｍｍ
送り速度：３８１ｍ／ｍｉｎ
回転数：７６ｒｐｍ
切削液：なし（乾式）

ＳとＡｌを適量含有したオーステナイト系耐熱鋳鋼をＡｌ主体のＡｌＴｉＮで切削した本発明例は、工具刃先に十分な量の複合潤滑保護皮膜が形成されたため長寿命となった。特に、好ましい母材を用いて切削した本発明例１、３は、極めて優れた工具寿命になった。
比較例１〜４は、Ａｌ主体のＡｌＴｉＮを被覆した被覆切削工具を用いても、オーステナイト系耐熱鋳鋼に適量のＡｌを含有しておらず、工具寿命は短くなった。
比較例５〜８は、ＳとＡｌが適量含有されたオーステナイト系耐熱鋳鋼であっても、適用する被覆切削工具の硬質皮膜がＡｌ主体のＡｌＴｉＮでないため、硬質皮膜の硬度が高くても工具寿命が短くなった。
従来例１〜４は、オーステナイト系耐熱鋳鋼が適切なＡｌを含有しておらず、かつ、適用する被覆切削工具の硬質皮膜がＡｌ主体のＡｌＴｉＮでないため、工具寿命が極めて短くなった。

Claims

質量％で、
Ｓ：０．１〜０．２％、
Ａｌ：０．０２〜０．１５％、
を含有するオーステナイト系耐熱鋳鋼を、
ＷＣ基超硬合金でなる母材に、金属（半金属を含む）部分の原子比率でＡｌが５０％よりも多いＡｌＴｉの窒化物皮膜を被覆した被覆切削工具を用いて切削することを特徴とするオーステナイト系耐熱鋳鋼の切削方法。
前記オーステナイト系耐熱鋳鋼は、質量％で、
Ｃ：０．４０〜０．５５％、
Ｃｒ：１８〜２７％、
Ｎｉ：８〜２２％、
Ｍｎ：０．５〜１．５％、
Ｎｂ：１．５〜２．５％、
を含有することを特徴とする請求項１に記載のオーステナイト系耐熱鋳鋼の切削方法。
前記母材の硬度が９０．０〜９２．０ＨＲＡであることを特徴とする請求項１または２に記載のオーステナイト系耐熱鋳鋼の切削方法。
前記母材の硬度が９０．５ＨＲＡ以上であることを特徴とする請求項３に記載のオーステナイト系耐熱鋳鋼の切削方法。
切削速度が１２０ｍ／ｍｉｎ超であることを特徴とする請求項１ないし４の何れかに記載のオーステナイト系耐熱鋳鋼の切削方法。