JP5982606B2 - ダイヤモンド被膜被着部材およびその製造方法 - Google Patents
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Description
図1は、本発明が適用された硬質被膜被覆工具の一例であるエンドミル10を説明する図であって、軸心と直角方向から見た正面図を示している。図2は、図1のエンドミル10の刃部14の表面付近の断面図である。このエンドミル10の工具母材(基材)12は、WCを主成分とする硬質相の平均粒径が1μm以下でCoの含有量が5〜10wt%の超微粒子超硬合金にて構成されており、その基材すなわち工具母材12にはシャンクおよび刃部14が一体に設けられている。刃部14には、切れ刃として外周刃および底刃が設けられているとともに、その刃部14の表面にはシリサイド層18を介してダイヤモンド被膜16がコーティングされている。図1の斜線部はダイヤモンド被膜16を表している。
図4に示す投射装置(表面処理装置)20において、不活性ガス30で置換したチャンバー22内において、鋼材S45C製のペレット状の試験片(15mmφ×4mm厚み)を1000℃に加熱し、それに対して、最大粒径50μmのSi粒子を0.4MPaの圧力で0.1g/secの量で60秒間投射して試験片の表面をシリサイド化し、50〜70μmの厚みの安定したシリサイド層を形成した。次いで、図5に示すマイクロ波プラズマCVD装置70を用いて、その試験片の表面のシリサイド層の上に、12μmの厚みのダイヤモンド被膜を形成した。
図4に示す投射装置(表面処理装置)20において、不活性ガス30で置換したチャンバー22内において、鋼材S45C製のペレット状の試験片(15mmφ×4mm厚み)を1000℃に加熱し、それに対して、最大粒径50μmのSi粒子を0.4MPaの圧力で0.01g/secの量で60秒間投射して試験片の表面をシリサイド化し、1/10程度の厚みのシリサイド層を形成した。次いで、図5に示すマイクロ波プラズマCVD装置70を用いて、その試験片の表面のシリサイド層の上に、12μmの厚みのダイヤモンド被膜を形成した。
図4に示す投射装置(表面処理装置)20において、不活性ガス30で置換したチャンバー22内において、組成が異なるペレット状の試験片(15mmφ×4mm厚み)を異なる加熱温度に加熱した状態で、異なる材質の投射粒子28を異なる粒子供給量で投射し、次いで、図5に示すマイクロ波プラズマCVD装置70を用いて、その試験片の表面のシリサイド層の上に、12μmの厚みのダイヤモンド被膜を形成し、14種類の試験片を作成した。そして、試験片毎に、ダイヤモンド被膜形成前のシリサイド層の厚みを断面拡大写真を用いて測定するとともに、被着されたダイヤモンド被膜の被膜付着力を評価した。この被膜付着力は、#800のSiCを投射メディアとして、圧力5kg/cm2の圧力で噴き付けたときに剥がれが発生するまでの時間を測定して、その時間が15秒を超えるものを合格判定とした。
12:工具母材(母材)
16:ダイヤモンド被膜
18:シリサイド層(金属間化合物層)
Claims (3)
- Si又はGeを含む投射粒子を、鋼材又は超硬合金から成る850〜1200℃に加熱された母材の表面に投射して、該投射粒子に含まれるSi又はGeと該母材に含まれる鉄族元素又は超硬合金に含まれる元素との金属間化合物層を母材表面に形成し、該金属間化合物層の上にダイヤモンド層を成膜することを特徴とするダイヤモンド被膜被着部材の製造方法。
- 前記金属間化合物層は、10μm乃至100μmの膜厚を有することを特徴とする請求項1のダイヤモンド被膜被着部材の製造方法。
- 前記投射粒子は、該母材に、0.05乃至1.0g/secの投射量で投射されることを特徴とする請求項1または2のダイヤモンド被膜被着部材の製造方法。
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