JPH01103205A - 炭素加工用工具 - Google Patents
炭素加工用工具Info
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- JPH01103205A JPH01103205A JP26048287A JP26048287A JPH01103205A JP H01103205 A JPH01103205 A JP H01103205A JP 26048287 A JP26048287 A JP 26048287A JP 26048287 A JP26048287 A JP 26048287A JP H01103205 A JPH01103205 A JP H01103205A
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- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 28
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical class [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 21
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 17
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/71—Ceramic products containing macroscopic reinforcing agents
- C04B35/78—Ceramic products containing macroscopic reinforcing agents containing non-metallic materials
- C04B35/80—Fibres, filaments, whiskers, platelets, or the like
-
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- C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
- C04B35/10—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on aluminium oxide
- C04B35/111—Fine ceramics
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
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- Cutting Tools, Boring Holders, And Turrets (AREA)
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- Ceramic Products (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］
本発明はセラミック複合体からなる炭素加工用工具に係
る。
る。
［従来技術］
従来、炭素加工用工具としては、超硬合金等が使用され
ていたが、炭素は超硬合金等を磨耗さけ易く、超硬合金
等からなる炭素加工用工具は、その寿命が短いという欠
点を有していた。
ていたが、炭素は超硬合金等を磨耗さけ易く、超硬合金
等からなる炭素加工用工具は、その寿命が短いという欠
点を有していた。
［発明が解決しようとする問題点］
本発明の目的は、このような欠点のない炭素加工用工具
を提供することにある。
を提供することにある。
［問題点を解決するための手段］
本発明によれば、前記目的は、直径０．５〜２゜５−１
長さ１０−８０μｍの炭化ケイ素ウィスカーの５〜５０
容積％と粒径０．１−２７ａｌｌのアルミナの５０〜９
５容吊％との均一分散混合物であって、理論密度比９８
％以上の密度を有するセラミック複合体からなる炭素加
工用工具により達成される。
長さ１０−８０μｍの炭化ケイ素ウィスカーの５〜５０
容積％と粒径０．１−２７ａｌｌのアルミナの５０〜９
５容吊％との均一分散混合物であって、理論密度比９８
％以上の密度を有するセラミック複合体からなる炭素加
工用工具により達成される。
°次に、本発明の炭素加工用工具の製造について説明す
る。
る。
所定量の粒径０．１〜２μｍのアルミナにＩ’ｔ４ＱＯ
等の焼結助剤を加え、水又はアセトン等の揮発性媒体を
添加し、湿式で粉砕混合する。この粉砕混合物中に、ボ
ットミル等でｐめ直径０．５〜２．５ｓ１長さ１０〜８
０μｍの粒度まで解砕した炭化ケイ素ウィスカーの所定
量を加え工湿式混合する。この際、集塊の形成及び炭化
ケイ素の凝集体の生成を最小にして、アルミナ中に炭化
ケイ素を均一に分散させる。このようにして得られたス
ラリーから湿式混合に用いた水又は揮発性媒体を除去又
は蒸発させて乾燥した後に造粒を行う。造粒したアルミ
ナ−炭化クイ素ウィスカー混合物をホットプレス等によ
り焼結して所定の大きさのセラミック複合体を形成する
。ホットプレス操作時に加えられる圧力は、ホットプレ
スによって得られるセラミック複合体の理論密度比が９
８％以上になるように選定される。このようにして得ら
れたセラミック複合体をダイヤモンド工具等により炭素
加工用の刃先加工を行なう。
等の焼結助剤を加え、水又はアセトン等の揮発性媒体を
添加し、湿式で粉砕混合する。この粉砕混合物中に、ボ
ットミル等でｐめ直径０．５〜２．５ｓ１長さ１０〜８
０μｍの粒度まで解砕した炭化ケイ素ウィスカーの所定
量を加え工湿式混合する。この際、集塊の形成及び炭化
ケイ素の凝集体の生成を最小にして、アルミナ中に炭化
ケイ素を均一に分散させる。このようにして得られたス
ラリーから湿式混合に用いた水又は揮発性媒体を除去又
は蒸発させて乾燥した後に造粒を行う。造粒したアルミ
ナ−炭化クイ素ウィスカー混合物をホットプレス等によ
り焼結して所定の大きさのセラミック複合体を形成する
。ホットプレス操作時に加えられる圧力は、ホットプレ
スによって得られるセラミック複合体の理論密度比が９
８％以上になるように選定される。このようにして得ら
れたセラミック複合体をダイヤモンド工具等により炭素
加工用の刃先加工を行なう。
上述のようにして＠還された炭素加工用工具の場合、炭
化ケイ素ウィスカーの含有量が５容ｉｔ％未満では、セ
ラミック複合体の破壊靭性が十分に向上せず、刃先が割
れ易い。また炭化ケイ素ウィスカーの含有量が５０容渚
％を越えると、セラミック複合体の密度が低く、比較的
穴が多いために刃先がかけ易い。
化ケイ素ウィスカーの含有量が５容ｉｔ％未満では、セ
ラミック複合体の破壊靭性が十分に向上せず、刃先が割
れ易い。また炭化ケイ素ウィスカーの含有量が５０容渚
％を越えると、セラミック複合体の密度が低く、比較的
穴が多いために刃先がかけ易い。
炭化ケイ県ウィスカーの含有量が５〜５０容（至）％の
場合に、得られるセラミック複合体の破壊靭性が最良の
値を示す。
場合に、得られるセラミック複合体の破壊靭性が最良の
値を示す。
また、本発明においてアルミナマトリックスとして５０
〜９０容量％のアルミナに粒径０．５〜１０μｍのＴｉ
Ｂ 又はＺ、Ｂ２１０〜５０容吊％を添加したちのを
使用してもよい。
〜９０容量％のアルミナに粒径０．５〜１０μｍのＴｉ
Ｂ 又はＺ、Ｂ２１０〜５０容吊％を添加したちのを
使用してもよい。
［実施例］
次に本発明の炭素加工用工具を実施例により更に詳細に
説明する。
説明する。
匿ユＪＪＬ舅
７５．４（Ｊのアルミナマトリックスに対して０．５重
量％のＭａＯを加え、アセトン４５０ａｌ！中に添加し
、この混合物を粉砕混合した。この粉砕混合物中に、ボ
ットミルで予め解砕した炭化ケイ素ウィスカー３．２ｇ
を加えてアルミナ／炭化ケイ素ウィスカーの容量比９５
１５の混合物とし、炭化ケイ素ウィスカーが均一に分散
したスラリー４３９９を得た。このスラリーからアセト
ンを蒸発させて乾燥した後に、造粒を行い、造粒して得
られたアルミナ−炭化ケイ素ウィスカー３１ＳＦを４９
Ｍ Ｐ ａの圧力下１８００℃で０．５時間ホットプレ
スにかけてセラミック複合体を得た。このようにして得
られたセラミック複合体をダイヤモンド工具を用いて刃
先加工を行なって炭素加工用工具を製作した。この炭素
加工用工具と市販の超硬合金製炭素加工用工具とについ
て、硬度１曲げ強度、破壊靭性、及び耐磨耗性試験を行
いＦ表の如き結果を得た。
量％のＭａＯを加え、アセトン４５０ａｌ！中に添加し
、この混合物を粉砕混合した。この粉砕混合物中に、ボ
ットミルで予め解砕した炭化ケイ素ウィスカー３．２ｇ
を加えてアルミナ／炭化ケイ素ウィスカーの容量比９５
１５の混合物とし、炭化ケイ素ウィスカーが均一に分散
したスラリー４３９９を得た。このスラリーからアセト
ンを蒸発させて乾燥した後に、造粒を行い、造粒して得
られたアルミナ−炭化ケイ素ウィスカー３１ＳＦを４９
Ｍ Ｐ ａの圧力下１８００℃で０．５時間ホットプレ
スにかけてセラミック複合体を得た。このようにして得
られたセラミック複合体をダイヤモンド工具を用いて刃
先加工を行なって炭素加工用工具を製作した。この炭素
加工用工具と市販の超硬合金製炭素加工用工具とについ
て、硬度１曲げ強度、破壊靭性、及び耐磨耗性試験を行
いＦ表の如き結果を得た。
１＋乙Ｕ
アルミナ／炭化ケイ素ウィスカーの容量比を７５／２５
とする以外は第１実施例と全く同様にして炭素加工用工
具を製作した。市販の炭素加工用工具との性能比較試験
も第１実施例と同様にして行った。
とする以外は第１実施例と全く同様にして炭素加工用工
具を製作した。市販の炭素加工用工具との性能比較試験
も第１実施例と同様にして行った。
比較試験結果を下表に示す。
匙１災蓋１
アルミナ／炭化ケイ素ウィスカーの容量比を５０１５０
とする以外は第１実施例と全く同様にして炭素加工用工
具を製作した。市販の炭素加工用工具との性能比較試験
も第１実施例と同様にして行った。比較試験結果を下表
に示す。
とする以外は第１実施例と全く同様にして炭素加工用工
具を製作した。市販の炭素加工用工具との性能比較試験
も第１実施例と同様にして行った。比較試験結果を下表
に示す。
［比較例］
アルミナ／炭化ケイ素ウィスカーの容量比を１００１０
及び４０／６０ ｑする以外は第１実施例と全く同様と
し、そのほか窒化ケイ素セラセミックスも加えて３種の
炭素加工用工具を製作した。これら３種の炭素加工用工
具の市販の炭素加工用工具に対する性能比較試験も第１
実施例と同様にして行った。これらの比試験結果を下表
に示す。
及び４０／６０ ｑする以外は第１実施例と全く同様と
し、そのほか窒化ケイ素セラセミックスも加えて３種の
炭素加工用工具を製作した。これら３種の炭素加工用工
具の市販の炭素加工用工具に対する性能比較試験も第１
実施例と同様にして行った。これらの比試験結果を下表
に示す。
比較試験結果
＋）ＳｉＣ−Ｗは炭化ケイ素ウィスカーを表わす。
２）相対的０命は超硬合金製炭素加工用工具のズＰ命を
１とした時の各試料の寿命を表わす数値である。
１とした時の各試料の寿命を表わす数値である。
上記比較試験結果から判るようにアルミナ単味から得ら
れた炭素加工用工具の場合は、破壊靭性が低いために刃
こほれを生じた。また、アルミナに炭化ケイ素ウィスカ
ーを６０容暑％以、ト添加して得られるセラミック複合
体からなる炭素加工用工具は低密度のために、炭化ケイ
素ウィスカーを５〜５０容吊％を含有するセラミック複
合体からなる炭素加工用工具に較べて、耐磨耗性が低下
し、刃先がかけ易く使用寿命が短くなる。
れた炭素加工用工具の場合は、破壊靭性が低いために刃
こほれを生じた。また、アルミナに炭化ケイ素ウィスカ
ーを６０容暑％以、ト添加して得られるセラミック複合
体からなる炭素加工用工具は低密度のために、炭化ケイ
素ウィスカーを５〜５０容吊％を含有するセラミック複
合体からなる炭素加工用工具に較べて、耐磨耗性が低下
し、刃先がかけ易く使用寿命が短くなる。
［発明の効果］
アルミナマトリックス中に５〜５０容崩％の炭化ケイ素
ウィスカーを含有するセラミックス複合体からなる炭素
加工用工具は、超硬含金製炭素加工用工具に較べて耐磨
耗性において優れている。
ウィスカーを含有するセラミックス複合体からなる炭素
加工用工具は、超硬含金製炭素加工用工具に較べて耐磨
耗性において優れている。
代理人ブＣ埋士 船 山 武
Claims (1)
- （１）直径０．５〜２．５μｍ、長さ１０〜８０μｍの
炭化ケイ素ウィスカーの５〜５０容量％と粒径０．１〜
２μｍのアルミナの５０〜９５容量％との均一分散混合
物であつて、理論密度比９８％以上の密度を有するセラ
ミック複合体からなる炭素加工用工具。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26048287A JPH01103205A (ja) | 1987-10-15 | 1987-10-15 | 炭素加工用工具 |
| DE19883834742 DE3834742A1 (de) | 1987-10-15 | 1988-10-12 | Werkzeug zum bearbeiten von kohlenstoffmaterialien und verfahren zum herstellen des werkzeuges |
| GB8824115A GB2211184B (en) | 1987-10-15 | 1988-10-14 | A tool for machining a carbon material and process of producing it |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26048287A JPH01103205A (ja) | 1987-10-15 | 1987-10-15 | 炭素加工用工具 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01103205A true JPH01103205A (ja) | 1989-04-20 |
Family
ID=17348570
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26048287A Pending JPH01103205A (ja) | 1987-10-15 | 1987-10-15 | 炭素加工用工具 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01103205A (ja) |
| DE (1) | DE3834742A1 (ja) |
| GB (1) | GB2211184B (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1990007017A1 (de) * | 1988-12-16 | 1990-06-28 | Krupp Widia Gmbh | Hartmetallverbundkörper und verfahren zu seiner herstellung |
| DE3842439A1 (de) * | 1988-12-16 | 1990-06-21 | Krupp Widia Gmbh | Hartmetallverbundkoerper und verfahren zu seiner herstellung |
| US5002439A (en) * | 1990-02-14 | 1991-03-26 | Advanced Composite Materials Corporation | Method for cutting nonmetallic materials |
| EP0468486B1 (en) * | 1990-07-25 | 1995-03-29 | Kyocera Corporation | A ceramic material, reinforced by the incorporation of alumina fibers and process for production thereof |
| FR2667060B1 (fr) * | 1990-09-20 | 1993-09-10 | Snecma | Outil de fraisage a corps et tete d'usinage realises en des materiaux differents. |
| CN111170755B (zh) * | 2019-12-19 | 2021-11-19 | 西安交通大学 | 一种二硼化钛基纳米复合刀具材料及制备方法 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4543345A (en) * | 1984-02-09 | 1985-09-24 | The United States Of America As Represented By The Department Of Energy | Silicon carbide whisker reinforced ceramic composites and method for making same |
| WO1986005480A1 (en) * | 1985-03-14 | 1986-09-25 | Atlantic Richfield Company | High density reinforced ceramic bodies and method of making same |
| CA1267294A (en) * | 1985-03-14 | 1990-04-03 | James F. Rhodes | Reinforced ceramic cutting tools |
| EP0295228B1 (en) * | 1987-06-09 | 1992-03-25 | Sandvik Aktiebolag | Whisker reinforced ceramic cutting tool |
| US4801510A (en) * | 1987-09-02 | 1989-01-31 | Kennametal Inc. | Alumina coated silcon carbide whisker-alumina composition |
| US4820663A (en) * | 1987-09-02 | 1989-04-11 | Kennametal Inc. | Whisker reinforced ceramic and a method of clad/hot isostatic pressing same |
-
1987
- 1987-10-15 JP JP26048287A patent/JPH01103205A/ja active Pending
-
1988
- 1988-10-12 DE DE19883834742 patent/DE3834742A1/de not_active Ceased
- 1988-10-14 GB GB8824115A patent/GB2211184B/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3834742A1 (de) | 1989-04-27 |
| GB8824115D0 (en) | 1988-11-23 |
| GB2211184A (en) | 1989-06-28 |
| GB2211184B (en) | 1991-10-23 |
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