JP2948945B2 - Particle-dispersed ceramics and cutting tools using the same - Google Patents

Particle-dispersed ceramics and cutting tools using the same

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JP2948945B2
JP2948945B2 JP3156829A JP15682991A JP2948945B2 JP 2948945 B2 JP2948945 B2 JP 2948945B2 JP 3156829 A JP3156829 A JP 3156829A JP 15682991 A JP15682991 A JP 15682991A JP 2948945 B2 JP2948945 B2 JP 2948945B2
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  • Cutting Tools, Boring Holders, And Turrets (AREA)
  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、例えば鉄、ニッケル、
コバルト等の合金あるいは各種材料の切削加工に有用な
材料およびそれを用いた切削工具に関する。
The present invention relates to, for example, iron, nickel,
The present invention relates to a material useful for cutting an alloy such as cobalt or various materials, and a cutting tool using the same.

【0002】[0002]

【従来技術】従来から、セラミック工具としては酸化ア
ルミニウム(Al23 )が主流であるが、Al2 3
はそれ自体耐摩耗性には優れるものの強度や靱性に劣る
ことからこれらの欠点を解消するために各種の改善が行
われてきた。その代表的な材料としては、Al2 3
らなるマトリックス中に酸化ジルコニウム(Zr
2)、炭化珪素(SiC)あるいは炭化チタン(Ti
C)等の硬質粒子を分散することにより材料自体の強靱
化が図られてきたが、工具としての切削条件等がさらに
厳しくなり、工具用材料としてもさらに高強度、高靱性
化、耐摩耗性が要求されている。
2. Description Related Art Conventionally, aluminum oxide ceramic tool (Al 2 O 3) is a mainstream, Al 2 O 3
Although itself is excellent in abrasion resistance, it is inferior in strength and toughness, and various improvements have been made to eliminate these drawbacks. A typical material is zirconium oxide (Zr) in a matrix composed of Al 2 O 3.
O 2 ), silicon carbide (SiC) or titanium carbide (Ti
The material itself has been toughened by dispersing hard particles such as C), but the cutting conditions and the like as tools have become more severe, and the materials for tools have higher strength, higher toughness, and higher wear resistance. Is required.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする問題点】しかしながら、これ
らの硬質粒子分散系材料を用いた場合でも難削材料の切
削加工では、他の材料を切削する場合に比べて工具寿命
が著しく短く、場合によっては破壊的な摩耗を生じるこ
とがあり、工具性能として耐摩耗性および耐欠損性に対
し更に一層の改善が求められている。特に、前記硬質粒
子分散系においては、硬質粒子自体の凝集部が存在する
とそれが破壊の起点となり強度が低下するという考えか
ら、硬質粒子自体をマトリックス中にいかに均一に分散
させるかが技術的なポイントとなっており、各種の均一
分散法も提案されているが特性の改善には至っていない
のが現状である。さらに焼結性を向上させたり、特性を
向上することのできる第3添加物の探究もなされている
が決定的な対策とはなっていない。
However, even when these hard particle dispersion materials are used, the cutting life of difficult-to-cut materials has a significantly shorter tool life than the case of cutting other materials. May cause destructive wear, and there is a demand for further improvement in wear resistance and fracture resistance as tool performance. In particular, in the hard particle dispersion system, from the viewpoint that the presence of the agglomerated portion of the hard particles themselves is a starting point of destruction and the strength is reduced, it is technically necessary to uniformly disperse the hard particles themselves in the matrix. The point is that various uniform dispersion methods have been proposed, but at present the characteristics have not been improved. Further, a third additive capable of improving the sinterability and the properties has been searched for, but is not a definitive measure.

【0004】よって、本発明は、硬度および靱性等の特
性が向上した硬質粒子分散系セラミックスを提供すると
ともに、これを用いることにより難削材料の切削におい
て耐摩耗性および耐欠損性に優れた工具を提供すること
を目的とするものである。
Accordingly, the present invention provides a hard particle-dispersed ceramic having improved properties such as hardness and toughness, and by using the same, a tool having excellent wear resistance and chipping resistance in cutting hard-to-cut materials. The purpose is to provide.

【0005】[0005]

【問題点を解決するための手段】本発明者等は、硬質粒
子強化材料の強化メカニズムについて調査し、各種の特
性をさらに向上させるための方法について検討を重ねた
結果、まず硬質粒子自体のマトリックス中での配置が強
度及び靱性を左右するという見地から詳細に検討を行っ
たところ、これまでの硬質粒子をマトリックス中に均一
に分散させるという考え方に反し、マトリックス中に硬
質粒子が密に存在する領域を点在させたところ、ある程
度の強度を維持しつつ硬度及び靱性が顕著に向上し、こ
の焼結体を用いて難削材を切削したところ、破壊的な摩
耗を防止し優れた切削性能が発揮できることを見出し
た。
[Means for Solving the Problems] The present inventors have investigated the strengthening mechanism of the hard particle reinforced material, and have repeatedly studied methods for further improving various properties. In-depth examination from the viewpoint that the arrangement in the steel affects the strength and toughness, contrary to the conventional idea of dispersing the hard particles uniformly in the matrix, the hard particles are densely present in the matrix When the areas are scattered, the hardness and toughness are remarkably improved while maintaining a certain level of strength, and when cutting difficult-to-cut materials using this sintered body, destructive wear is prevented and excellent cutting performance Was found to be able to demonstrate.

【0006】即ち、本発明の粒子分散セラミックスは、
マトリックス中にセラミックス硬質粒子を分散含有して
なるもので、前記硬質粒子が局所的に密に存在する領域
が複数存在し、これらの領域がマトリックス中に均一に
点在してなることを特徴とするものであって、特に、マ
トリックス成分が酸化アルミニウムを主体とし、セラミ
ックス硬質粒子が珪素、チタンのいずれかの炭化物,窒
化物及び炭窒化物、あるいはジルコニウムの酸化物から
選ばれる少なくとも1種であり、さらに前記硬質粒子が
密に存在する領域が20μm 〜150μm の大きさの領
域として存在するとともに、該領域が0.5μm 〜40
μm の間隔をもって点在していることを特徴とするもの
である。
That is, the particle-dispersed ceramics of the present invention comprises:
A matrix comprising ceramic hard particles dispersedly contained in a matrix, wherein there are a plurality of regions where the hard particles are locally densely present, and these regions are uniformly scattered throughout the matrix. In particular, the matrix component is mainly aluminum oxide, and the ceramic hard particles are at least one selected from carbides, nitrides and carbonitrides of any of silicon and titanium, or oxides of zirconium. Further, a region where the hard particles are densely present exists as a region having a size of 20 μm to 150 μm, and the region has a size of 0.5 μm to 40 μm.
It is characterized by being scattered at intervals of μm.

【0007】以下、本発明を詳述する。本発明の粒子分
散セラミックスは、組成的にはマトリックス成分と硬質
粒子成分とに大別される。この硬質粒子はマトリックス
中に10〜50体積%、特に15〜40体積%の割合で
分散含有することにより、効果的に硬度、靱性を向上さ
せることができ、硬質粒子の添加量が50体積%より多
くなると系全体の焼結性が低下し、所望の特性を得るこ
とができず、10体積%より少ないと硬質粒子添加によ
り強化作用が小さくなり特性の向上が見られなくなる。
Hereinafter, the present invention will be described in detail. The particle-dispersed ceramic of the present invention is roughly classified into a matrix component and a hard particle component in terms of composition. When the hard particles are dispersed and contained in the matrix at a ratio of 10 to 50% by volume, particularly 15 to 40% by volume, the hardness and the toughness can be effectively improved. If the content is more than the above, the sinterability of the entire system is reduced, and desired characteristics cannot be obtained. If the content is less than 10% by volume, the strengthening action is reduced due to the addition of the hard particles, and no improvement in the characteristics is observed.

【0008】かかるマトリックス−セラミック硬質粒子
分散系において、硬質粒子無添加系に比較して靱性や強
度が向上するのは、クラックの進展に対して硬質粒子が
クラックの進展を偏向させるとともにマトリックス粒子
間に内部応力が発生しこれによりクラックの進展を抑制
するためと考えられており、あらゆる方向からのクラッ
クの進展に対して前記効果を発揮させるために、図2に
示すように硬質粒子をマトリックス中に均一に且つラン
ダムな方向に分散させることが重要であるとされてい
る。
[0008] In such a matrix-ceramic hard particle dispersion system, the toughness and strength are improved as compared with the hard particle-free system because hard particles deflect the crack progression with respect to the crack progression, and the matrix particle It is considered that internal stress is generated in the matrix, thereby suppressing the growth of cracks. In order to exert the above-described effect on the growth of cracks from all directions, hard particles are added to the matrix as shown in FIG. It is important to disperse the particles uniformly and randomly.

【0009】これに対し、本発明は、意図的に硬質粒子
をマトリッスク中に不均一に分散させるもので、具体的
には、図1の本発明の粒子分散セラミックスの組織の模
式図に示すように、マトリックス中に硬質粒子が局所的
に密に存在する領域Aを形成させるとともに、かかる領
域をマトリックス中に点在させたものである。セラミッ
クス硬質粒子が密に存在する領域Aはその平均直径が2
0μm 〜150μm 、特に40〜100μm であること
が望ましい。また、領域Aは、マトリックス中に均一に
点在するものであり、また、該領域A間には厚さが0.
5μm 〜40μm 、特に2〜30μm となる程度のウィ
スカーが疎に存在する層Bが存在するように配置させ
る。これにより、従来よりもチッピングが少なく耐摩耗
性に優れる粒子分散セラミック工具が得られる。
On the other hand, the present invention intentionally disperses hard particles unevenly in a matrix, and more specifically, as shown in the schematic diagram of the structure of the particle-dispersed ceramic of the present invention in FIG. In addition, a region A where hard particles are locally and densely present in the matrix is formed, and such regions are scattered in the matrix. The area A where the ceramic hard particles are densely present has an average diameter of 2
It is preferably from 0 μm to 150 μm, particularly preferably from 40 to 100 μm. The areas A are uniformly scattered in the matrix, and the thickness between the areas A is 0.1 mm.
The layers B are arranged so that there is a layer B in which whiskers are sparsely present in an amount of 5 μm to 40 μm, particularly 2 to 30 μm. As a result, a particle-dispersed ceramic tool having less chipping than conventional and having excellent wear resistance can be obtained.

【0010】また、本発明の粒子分散セラミックスにお
けるマトリックス成分としては、酸化アルミニウム、窒
化珪素、炭化珪素、酸化ジルコニウム等のセラミックス
の他、合金等も使用できるが、工具用材料としての観点
からはセラミックス材料、特に酸化アルミニウムがよ
い。この場合、酸化アルミニウムは平均結晶粒径が0.
2〜10μm の粒子としてマトリックスを構成すること
が強度および耐摩耗性を高める点で望ましい。一方、硬
質粒子成分としては、SiやTiの炭化物、窒化物、炭
窒化物、あるいはZrの酸化物から選ばれる少なくとも
1種であることがよく、この硬質粒子は、平均粒径0.
2〜5.0μm の粒子として分散されることが望まし
い。
As the matrix component in the particle-dispersed ceramics of the present invention, besides ceramics such as aluminum oxide, silicon nitride, silicon carbide and zirconium oxide, alloys and the like can be used, but from the viewpoint of tool materials, ceramics can be used. Materials are preferred, especially aluminum oxide. In this case, the aluminum oxide has an average crystal grain size of 0.1.
It is desirable to form the matrix as particles having a size of 2 to 10 μm from the viewpoint of enhancing strength and abrasion resistance. On the other hand, the hard particle component is preferably at least one selected from carbides, nitrides, carbonitrides, and oxides of Zr, such as Si and Ti.
It is desirable that the particles are dispersed as particles of 2 to 5.0 μm.

【0011】また、本発明の粒子分散セラミックスによ
れば、かかる系に対してY、Yb、Er、Dy、Scお
よびCe等の周期律表第3a族元素の酸化物、炭化物、
窒化物、硼化物の他にMgO、CaO、SiO2 、Ti
2 、Al184 33等の酸化物を添加することにより
系の焼結性を改善することができ、さらにB4 Cや周期
律表第4a、5a、6a族元素の炭化物、窒化物、炭窒
化物、硼化物等を添加することにより、強度や靱性など
の特性の改善を行うことも当然できる。なお、これらの
添加物は全量に対して、5〜30重量%の割合で添加す
ることが望ましい。
Further, according to the particle-dispersed ceramics of the present invention, oxides, carbides, and the like of the elements of Group 3a of the periodic table such as Y, Yb, Er, Dy, Sc, and Ce for such a system.
In addition to nitrides and borides, MgO, CaO, SiO 2 , Ti
By adding an oxide such as O 2 or Al 18 B 4 O 33, the sinterability of the system can be improved, and B 4 C, carbides of elements of groups 4a, 5a and 6a of the periodic table, and nitrides can be improved. It is of course possible to improve properties such as strength and toughness by adding materials, carbonitrides, borides and the like. It is desirable that these additives be added at a ratio of 5 to 30% by weight based on the total amount.

【0012】本発明の粒子分散セラミックスを作製する
方法としては、従来法によれば、Al2 3 等のマトリ
ックス原料と硬質粒子を液体中で充分に混合した後、乾
燥し、ホットプレス法等により焼成し、相対密度95%
以上の高密度体を得る方法が採用される。これに対し
て、本発明の方法によれば、Al2 3 原料および硬質
粒子原料および必要に応じその他の添加物を所望の配合
比で調合し、これを溶媒とともに公知の方法で充分に混
合してスラリーを調製した後、スプレードライにより乾
燥し、平均粒径が20〜150μm 程度の粉体を作成す
る。
According to a conventional method, a matrix material such as Al 2 O 3 and hard particles are thoroughly mixed in a liquid, dried, and then hot-pressed. Baking, relative density 95%
The above-described method for obtaining a high-density body is employed. On the other hand, according to the method of the present invention, the raw material of Al 2 O 3 and the raw material of hard particles, and other additives as necessary, are prepared at a desired mixing ratio, and this is thoroughly mixed with a solvent by a known method. After preparing the slurry, the slurry is dried by spray drying to prepare a powder having an average particle size of about 20 to 150 μm.

【0013】本発明によれば、このスプレードライにお
ける諸条件を制御することによって、その粉体中心部に
硬質粒子が密に存在する凝集部が形成され、その凝集部
の回りに硬質粒子が疎に存在しマトリックス成分が多量
に存在する表層部が形成された粉体を作成する。
According to the present invention, by controlling various conditions in the spray drying, an agglomerated portion in which hard particles are densely formed is formed at the center of the powder, and the hard particles are sparsely formed around the agglomerated portion. To form a powder having a surface layer portion in which a large amount of matrix components are present.

【0014】具体的には、調合後のスラリ−粘度を1.
0ポイズ以下、特に0.8ポイズ以下に制御することが
必要で、1.0ポイズより高いと硬質粒子が密に存在す
る凝集部と硬質粒子が疎に存在する表層部の形成が難し
くなる。また、スプレ−ドライ内の温風温度は80℃〜
200℃であるが、望ましくは100℃〜180℃がよ
い。この場合、入口温度が出口温度より高いと、前述し
た望ましい組織に成りやすい。アトマイザ−回転数は5
000rpm〜15000rpmで行うが、望ましくは
8000rpm〜10000rpmで凝集部の直径が2
0μm 〜150μm に成りやすい。5000rpmより
遅いと凝集部の径が大きく、又15000rpmより早
いと径が小さくなる傾向にある。このように凝集部の径
や表層部の厚みは組成、硬質粒子量、スラリ−濃度、ス
プレ−ドライの条件によりコントロ−ルできる。
Specifically, the slurry viscosity after blending is set to 1.
It is necessary to control the pressure to 0 poise or less, particularly 0.8 poise or less. If it is higher than 1.0 poise, it becomes difficult to form an agglomerated portion where hard particles are densely present and a surface layer portion where hard particles are sparsely present. The hot air temperature in the spray-dry is 80 ° C ~
The temperature is 200 ° C., preferably 100 ° C. to 180 ° C. In this case, if the inlet temperature is higher than the outlet temperature, the above-described desirable structure is likely to be formed. Atomizer-rotation speed is 5
5,000 rpm to 15,000 rpm, preferably 8,000 rpm to 10,000 rpm, and the diameter of the aggregated portion is 2
It tends to be 0 μm to 150 μm. If it is lower than 5000 rpm, the diameter of the aggregated portion tends to be large, and if it is higher than 15000 rpm, the diameter tends to be small. As described above, the diameter of the agglomerated portion and the thickness of the surface portion can be controlled by the conditions of the composition, the amount of the hard particles, the slurry concentration, and the spray-dry condition.

【0015】次に、上記のようにして得られた粉体より
粗大粒をメッシュパスにて除外した後、該粉体を直接ホ
ットプレスを行うか、または公知の成形方法によって所
定の形状に成形した後、ホットプレス焼成する。焼成
は、真空、ArあるいはN2 等の不活性ガスあるいはカ
ーボン等を含有する還元雰囲気中で350kg/cm2
以上の圧力を付与し1400℃〜1800℃の温度で
0.5〜12時間程度焼成することにより相対密度99
%以上に緻密化することができる。また、他の焼成方法
として、上記の真空もしくは不活性ガスもしくは還元性
雰囲気等で1400℃〜1800℃の温度で相対密度9
5%以上に焼成した後、不活性雰囲気中で1350℃〜
1750℃で熱間静水圧焼成することによりさらに高密
度化を図ることができる。
Next, after removing coarse particles from the powder obtained as described above by a mesh pass, the powder is directly hot-pressed or formed into a predetermined shape by a known molding method. Then, hot press firing is performed. The firing is performed at 350 kg / cm 2 in a reducing atmosphere containing vacuum, an inert gas such as Ar or N 2, or carbon.
By applying the above pressure and firing at a temperature of 1400 ° C. to 1800 ° C. for about 0.5 to 12 hours, a relative density of 99 is obtained.
% Or more. As another firing method, a relative density of 9 to 1400 ° C. to 1800 ° C. in the above vacuum or inert gas or a reducing atmosphere is used.
After firing to 5% or more, 1350 ° C in an inert atmosphere
Hot densification at 1750 ° C. can further increase the density.

【0016】[0016]

【作用】従来の粒子分散セラミックスによれば、クラッ
クの先端がマトリックス中の均一に分散した硬質粒子に
達するとクラックが偏向され、その繰り返しにより徐々
にクラックのエネルギーが消失し、クラックの進展が止
まり、また粒子間の圧縮応力によってもエネルギーの進
展が抑制されるという強化機構からなるが、本発明のセ
ラミックスによれば、上記のような均一分散型に対し
て、硬質粒子を不均一に分散させセラミックス中に硬質
粒子が密に存在する領域をマトリックス中に点在させた
組織により、飛躍的に強度および靱性を高めることがで
きる。
According to the conventional particle-dispersed ceramics, when the tip of the crack reaches hard particles uniformly dispersed in the matrix, the crack is deflected, and the energy of the crack gradually disappears due to the repetition, so that the progress of the crack is stopped. In addition, according to the ceramics of the present invention, the hard particles are non-uniformly dispersed with respect to the uniform dispersion type as described above. The structure in which regions where hard particles are densely present in the ceramics are scattered in the matrix can dramatically increase strength and toughness.

【0017】この理由について考察するに、クラックの
先端がマトリックス中では進行しやすいが、マトリック
ス中に分散された硬質粒子が密に存在する領域に到達す
るとクラックは密度の高い硬質粒子の作用により従来の
均一分散型に比較してクラックのエネルギーを急激に消
失させることができ、それによりクラックは領域A内で
それ以上進展できなくなるためと考えられる。
Considering the reason for this, the crack tip easily progresses in the matrix, but when it reaches a region where the hard particles dispersed in the matrix are densely located, the crack is hardly affected by the action of the high-density hard particles. It can be considered that the energy of the cracks can be abruptly eliminated as compared with the uniform dispersion type, so that the cracks cannot further develop in the region A.

【0018】それにより、例えば本発明のセラミックス
を切削工具として用いた場合、難削材切削において破壊
的な摩耗およびクラックの進展に伴うチッピングを効果
的に防止することができる。
Thus, for example, when the ceramic of the present invention is used as a cutting tool, it is possible to effectively prevent destructive wear and chipping accompanying crack propagation in cutting of difficult-to-cut materials.

【0019】[0019]

【実施例】Al2 3 粉末(平均粒径0.2μm )と、
SiC,TiCN,TiN、TiC、ZrO2 の各硬質
粒子(平均粒径0.3〜1.0μm)とを表1に示す割
合に秤量し溶媒として水を用いてナイロンボ−ルにて充
分に混合しスラリーを作製した。次にこのスラリーを粘
度1.0ポイズ以下の濃度に調整し、入口温度150
℃、出口温度120℃及びアトマイザ−回転数1000
0rpmにてスプレ−ドライを行い平均粒径60μm の
造粒粉体を作製した。
EXAMPLE An Al 2 O 3 powder (average particle size 0.2 μm),
Hard particles (average particle size: 0.3 to 1.0 μm) of SiC, TiCN, TiN, TiC, and ZrO 2 were weighed in the proportions shown in Table 1, and thoroughly mixed with a nylon ball using water as a solvent. A slurry was prepared. Next, the slurry was adjusted to have a viscosity of 1.0 poise or less, and the inlet temperature was adjusted to 150 poise.
° C, outlet temperature 120 ° C and atomizer rotation speed 1000
Spray-drying was performed at 0 rpm to produce a granulated powder having an average particle size of 60 μm.

【0020】その後、工具形状RNGN120416に
プレス成形し得られた成形体を350kg/cm2 の加
圧下で1400〜1800℃でホットプレス焼成し、相
対密度99%以上の焼結体を作製した。また、比較例と
して、同一を組成系において混合物をボールミルにて均
一に混合したものを同様な方法でプレス成形、圧力35
0kg/cm2 で1400〜1800℃で1時間焼成し
焼成し比較用焼結体を作成した。
Thereafter, the compact obtained by press-molding into a tool shape RNGN120416 was hot-pressed at 1400 to 1800 ° C. under a pressure of 350 kg / cm 2 to produce a sintered body having a relative density of 99% or more. Further, as a comparative example, a mixture obtained by uniformly mixing a mixture in a ball mill with the same composition system was press-molded in the same manner, and a pressure of 35%.
It was baked at 1400-1800 ° C. for 1 hour at 0 kg / cm 2 and baked to prepare a comparative sintered body.

【0021】得られた各焼結体に対して、電子顕微鏡写
真により硬質粒子凝集領域の大きさおよび硬質粒子が疎
の層の厚みを数点測定し平均値を求めた。さらに焼結体
に対してJISR1601に基づき抗折強度、IF法に
より靱性値をそれぞれ測定し、またビッカース硬度を測
定した。さらに、被削材としてインコネル718を用
い、切削速度300m/min、切り込み1.0mm/
rev、送り0.1mmの切削条件で切削テストを行
い、工具がチッピングを生じるまでの時間および2分切
削後のフランク摩耗量を測定した。結果は表2に示し
た。
With respect to each of the obtained sintered bodies, the size of the hard particle aggregation region and the thickness of the layer where the hard particles were sparse were measured at several points by an electron microscope photograph, and the average value was obtained. Further, the sintered body was measured for flexural strength and toughness by the IF method based on JISR1601, respectively, and Vickers hardness was measured. Furthermore, using Inconel 718 as a work material, a cutting speed of 300 m / min, and a cutting depth of 1.0 mm /
A cutting test was performed under cutting conditions of rev and feed of 0.1 mm, and the time until chipping of the tool and the amount of flank wear after cutting for 2 minutes were measured. The results are shown in Table 2.

【0022】[0022]

【表1】 [Table 1]

【0023】[0023]

【表2】 [Table 2]

【0024】表1および表2の結果から明らかなよう
に、硬質粒子をマトリックス中に均一に分散した試料N
o,9〜16に対して、硬質粒子を部分的に凝集させた試
料No,1〜8は、いずれも硬度および靱性の向上が確認
され、工具としての難削材の切削加工において、本発明
品は従来品に比較して長寿命を示した。
As apparent from the results in Tables 1 and 2, Sample N in which hard particles were uniformly dispersed in a matrix was used.
In contrast to o, 9 to 16, samples No. 1 to 8 in which hard particles were partially agglomerated showed improved hardness and toughness, and the present invention was applied to the cutting of difficult-to-cut materials as tools. The product has a longer life than the conventional product.

【0025】[0025]

【発明の効果】以上詳述した通り、本発明の粒子分散セ
ラミックスは、高硬度および高靱性を有し、インコネル
等の難削材の切削加工においても切削時のチッピングを
防止することができる。よって、工具寿命に対する切削
安定性を付与できるとともに工具の長寿命化を図ること
ができる。
As described in detail above, the particle-dispersed ceramic of the present invention has high hardness and high toughness, and can prevent chipping during cutting even in difficult-to-cut materials such as Inconel. Therefore, cutting stability with respect to the tool life can be provided, and the tool life can be extended.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の粒子分散セラミックスの組織構造を示
す模式図である。
FIG. 1 is a schematic view showing the structure of a particle-dispersed ceramic of the present invention.

【図2】従来の粒子分散セラミックスの組成構造を示す
模式図である。
FIG. 2 is a schematic view showing a composition structure of a conventional particle-dispersed ceramic.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

A 粒子が密に存在する領域 B 粒子が疎に存在する領域 A Region where particles are densely present B Region where particles are sparsely present

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 マトリックス中にセラミック硬質粒子を
分散含有してなる粒子分散セラミックスにおいて、前記
硬質粒子が密に存在する凝集領域が前記マトリックス中
に点在してなることを特徴とする粒子分散セラミック
ス。
1. A particle-dispersed ceramic in which ceramic hard particles are dispersed and contained in a matrix, wherein an agglomerated region in which the hard particles are densely present is scattered in the matrix. .
【請求項2】 マトリックス成分が酸化アルミニウムを
主体とし、セラミックス硬質粒子がSi、Tiの炭化
物,窒化物、炭窒化物およびZrの酸化物から選ばれる
少なくとも1種である請求項1記載の粒子分散セラミッ
クス。
2. The particle dispersion according to claim 1, wherein the matrix component is mainly composed of aluminum oxide, and the ceramic hard particles are at least one selected from carbides, nitrides, carbonitrides and oxides of Zr and Ti. Ceramics.
【請求項3】 前記凝集領域が前記マトリックス中に2
0μm 〜150μm の大きさで存在する請求項1記載の
粒子分散セラミックス。
3. The method according to claim 2, wherein the aggregation region is in the matrix.
The particle-dispersed ceramic according to claim 1, which is present in a size of 0 µm to 150 µm.
【請求項4】 該凝集領域が、厚さ0.5μm 〜40μ
m の間隔をもってマトリックス中に点在する請求項1記
載の粒子分散セラミックス。
4. The method according to claim 1, wherein the aggregation region has a thickness of 0.5 μm to 40 μm.
The particle-dispersed ceramic according to claim 1, which is scattered in the matrix at intervals of m.
【請求項5】 マトリックス中にセラミックス硬質粒子
を分散含有してなる粒子分散セラミックスからなり、前
記硬質粒子が密に存在する領域がマトリックス中に点在
してなることを特徴とする切削工具。
5. A cutting tool comprising a particle-dispersed ceramic in which ceramic hard particles are dispersedly contained in a matrix, wherein regions in which the hard particles are densely scattered are scattered in the matrix.
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