JPH038785A - 強度および靭性に優れた窒化珪素系切削工具 - Google Patents
強度および靭性に優れた窒化珪素系切削工具Info
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- JPH038785A JPH038785A JP1143504A JP14350489A JPH038785A JP H038785 A JPH038785 A JP H038785A JP 1143504 A JP1143504 A JP 1143504A JP 14350489 A JP14350489 A JP 14350489A JP H038785 A JPH038785 A JP H038785A
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Landscapes
- 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〕
この発明は、強度および靭性に優れた窒化珪素系切削工
具に関するものであり、特に、鋳肌表面に凹凸がある鋳
鉄の黒皮切削やフライス切削等のような激しい機械的衝
撃や熱的衝撃を伴う高速切削に用いても優れた強度およ
び靭性を示す窒化珪素系切削工具に関するものである。
具に関するものであり、特に、鋳肌表面に凹凸がある鋳
鉄の黒皮切削やフライス切削等のような激しい機械的衝
撃や熱的衝撃を伴う高速切削に用いても優れた強度およ
び靭性を示す窒化珪素系切削工具に関するものである。
従来、鋳鉄の裔速切削工具として、超硬合金にセラミッ
クを被覆したコーティング工具やアルミナ系工具が用い
られていた。上記コーティング工具は、低速での切削や
湿式切削では優れた性能を有するが、母材である超硬合
金の耐熱性に問題があるために高速切削では用いること
ができない。
クを被覆したコーティング工具やアルミナ系工具が用い
られていた。上記コーティング工具は、低速での切削や
湿式切削では優れた性能を有するが、母材である超硬合
金の耐熱性に問題があるために高速切削では用いること
ができない。
一方、アルミナ系工具は、鉄との安定性から耐摩耗性に
優れ、連続の仕上げ切削において優れた性能を有するが
、靭性および耐熱衝撃性に劣り、粗切削やフライス切削
に用いることは困難である。
優れ、連続の仕上げ切削において優れた性能を有するが
、靭性および耐熱衝撃性に劣り、粗切削やフライス切削
に用いることは困難である。
これに対して、最近、窒化珪素がアルミナ系材料よりも
耐衝撃性、耐熱衝撃性および靭性に優れていることから
、窒化珪素系切削工具が鋳鉄の粗切削やフライス切削に
用いられるようになってきた(必要ならば、特公昭60
−18388号公報参照)。
耐衝撃性、耐熱衝撃性および靭性に優れていることから
、窒化珪素系切削工具が鋳鉄の粗切削やフライス切削に
用いられるようになってきた(必要ならば、特公昭60
−18388号公報参照)。
この窒化珪素系切削工具は、主原料である窒化珪素が難
填結性であるために、焼結助剤としてMgO粉末および
ZrO3粉末を配合し混合し、ついて常圧焼結、ホット
プレス、ガス圧焼結などを施すことにより製造されてお
り、原料の配合組成および焼結条件などにより性能が太
き(変化することも知られている。
填結性であるために、焼結助剤としてMgO粉末および
ZrO3粉末を配合し混合し、ついて常圧焼結、ホット
プレス、ガス圧焼結などを施すことにより製造されてお
り、原料の配合組成および焼結条件などにより性能が太
き(変化することも知られている。
しかしながら、上記従来公知の窒化珪素系切削工具は、
鋳鉄の黒皮切削やフライス切削のような激しい機械的衝
撃や熱的衝撃を伴う切削を高速で行うと、強度および靭
性が不足するために使用中に割れまたは欠けが発生し、
切削工具として十分な寿命が得られず、従って頻繁に切
削工具を交換しなければならず、十分な作業効率が得ら
れないという問題点があった。
鋳鉄の黒皮切削やフライス切削のような激しい機械的衝
撃や熱的衝撃を伴う切削を高速で行うと、強度および靭
性が不足するために使用中に割れまたは欠けが発生し、
切削工具として十分な寿命が得られず、従って頻繁に切
削工具を交換しなければならず、十分な作業効率が得ら
れないという問題点があった。
そこで、本発明者等は、さらに激しい機械的衝撃や熱的
衝撃を伴う一層過酷な高速切削に対しても十分な寿命を
有する窒化珪素系切削工具を開発すべく研究を行った結
果、 酸化ジルコニウム=1〜20%、 窒化ジルコニウム:1〜10%、 Mg −Si −0−N系結合材: 1〜1096、
を含有し、残部コβ−Si3N4からなる組成(以上容
量%)からなり、かつ上記β−Si3N4は、長軸の長
さ:31m以上の長柱状β−Si3N4粒子が30容量
%以上含まれている組織を有する焼結体と、 上記焼結体の表面に形成される表面層であって、その表
面層の内部から外部に向って連続的に酸化ジルコニウム
含有率が増加し逆に窒化ジルコニウムが減少する濃度変
化を有し、上記内部の組成は上記焼結体の組成と同一で
あり、上記外部の最表面の組成は、 酸化ジルコニウム=2〜27%、 窒化ジルコニウム二〇〜3%(0も含む)、Mg −S
i −0−N系結合材:1〜10%、を含有し、残部
:β−513N4からなる組成(以上容量%)からなり
、かつ厚さ:10〜io00mを有する表面層と、 からなる窒化珪素系切削工具は、優れた強度および靭性
を有し、したがって長寿命を有するという知見を得たの
である。
衝撃を伴う一層過酷な高速切削に対しても十分な寿命を
有する窒化珪素系切削工具を開発すべく研究を行った結
果、 酸化ジルコニウム=1〜20%、 窒化ジルコニウム:1〜10%、 Mg −Si −0−N系結合材: 1〜1096、
を含有し、残部コβ−Si3N4からなる組成(以上容
量%)からなり、かつ上記β−Si3N4は、長軸の長
さ:31m以上の長柱状β−Si3N4粒子が30容量
%以上含まれている組織を有する焼結体と、 上記焼結体の表面に形成される表面層であって、その表
面層の内部から外部に向って連続的に酸化ジルコニウム
含有率が増加し逆に窒化ジルコニウムが減少する濃度変
化を有し、上記内部の組成は上記焼結体の組成と同一で
あり、上記外部の最表面の組成は、 酸化ジルコニウム=2〜27%、 窒化ジルコニウム二〇〜3%(0も含む)、Mg −S
i −0−N系結合材:1〜10%、を含有し、残部
:β−513N4からなる組成(以上容量%)からなり
、かつ厚さ:10〜io00mを有する表面層と、 からなる窒化珪素系切削工具は、優れた強度および靭性
を有し、したがって長寿命を有するという知見を得たの
である。
この発明は、かかる知見にもとづいてなされたものであ
り、この発明において、表面層の内部とは、上記表面層
が焼結体と接する面を言い、最表面とは表面層の外部に
露出する面を言う。
り、この発明において、表面層の内部とは、上記表面層
が焼結体と接する面を言い、最表面とは表面層の外部に
露出する面を言う。
この発明の窒化珪素系切削工具を製造するには、市販の
St N 粉末、Z「02粉末および4 Mg0粉末を用意し、これら粉末を所定量配合し、混合
し、プレス成形して圧粉体とし、この圧粉体を窒素ガス
雰囲気中で二段焼結することにより得られるものである
。上記窒素ガス雰囲気中の二段焼結は、温度: 180
0〜1900℃において、窒素ガス圧:1〜1oOaL
I11で焼結する工程(以下、低窒素ガス圧焼結という
)および窒素ガス圧:100超〜2000atmで焼結
する工程(以下、高窒素ガス圧焼結という)からなる窒
素ガス圧の異なった二段焼結工程を含むものである。こ
の二段焼結工程は同じ焼結炉において低窒素ガス圧焼結
と高窒素ガス圧焼結を実施してもよく、また、低窒素ガ
ス圧焼結を行ったのち、炉から出して別の焼結炉を用い
て高窒素ガス圧焼結を行ってもよい。
St N 粉末、Z「02粉末および4 Mg0粉末を用意し、これら粉末を所定量配合し、混合
し、プレス成形して圧粉体とし、この圧粉体を窒素ガス
雰囲気中で二段焼結することにより得られるものである
。上記窒素ガス雰囲気中の二段焼結は、温度: 180
0〜1900℃において、窒素ガス圧:1〜1oOaL
I11で焼結する工程(以下、低窒素ガス圧焼結という
)および窒素ガス圧:100超〜2000atmで焼結
する工程(以下、高窒素ガス圧焼結という)からなる窒
素ガス圧の異なった二段焼結工程を含むものである。こ
の二段焼結工程は同じ焼結炉において低窒素ガス圧焼結
と高窒素ガス圧焼結を実施してもよく、また、低窒素ガ
ス圧焼結を行ったのち、炉から出して別の焼結炉を用い
て高窒素ガス圧焼結を行ってもよい。
上記窒素ガス雰囲気焼結において、ZrNは下記の反応
により生成される。
により生成される。
ZrO2+513N4 →
ZrN+Si02+N2 ・・・・・・・・・(1)
ZrO2+513N4 → ZrN+SiO(g)十N2−=・・−・−(2)Z
r O+ I 1quid(a) + S i3 N4
→ZrN+IIquld(b)+N2・・・・・・
・・・(3)但し、上記反応式で、S i O(g)
、 1iquid(a)jquid(b)は、それぞれ
SiOガス、液体(a)、液体(b)で特に液体(a)
と液体(b)は組成が違う。
ZrO2+513N4 → ZrN+SiO(g)十N2−=・・−・−(2)Z
r O+ I 1quid(a) + S i3 N4
→ZrN+IIquld(b)+N2・・・・・・
・・・(3)但し、上記反応式で、S i O(g)
、 1iquid(a)jquid(b)は、それぞれ
SiOガス、液体(a)、液体(b)で特に液体(a)
と液体(b)は組成が違う。
上記窒素ガス圧力の異なった二段焼結において、第一段
の低窒素ガス圧焼結では、上記反応式(1)〜(3)の
右側がいずれも安定領域であるために、反応は右方向に
進行し、ZrNが生成され、理論密度:95%以上にな
るまで焼結を進行せしめると同時に、長柱状β−Si
3N 4粒子も発生する。上記低窒素ガス圧焼結−にお
いて、窒素ガスの発生がなくなった状態に達した後、窒
素ガス圧力を切り換えて高窒素ガス圧焼結に移行すると
、反応式(1〉〜(3)の平衡は左に移行し、窒素ガス
が最も多く存在する表面付近が最も反応が左に進行する
。そのため上記低窒素ガス圧焼結工程で得られた焼結体
表面のZrN含有量が最も少なくなり、逆に焼結体表面
のZrO3含有量が最も多くなり、表面から内部に向っ
てZrNは増加し、Z r O2は減少する濃度変化の
ある表面層が形成される。
の低窒素ガス圧焼結では、上記反応式(1)〜(3)の
右側がいずれも安定領域であるために、反応は右方向に
進行し、ZrNが生成され、理論密度:95%以上にな
るまで焼結を進行せしめると同時に、長柱状β−Si
3N 4粒子も発生する。上記低窒素ガス圧焼結−にお
いて、窒素ガスの発生がなくなった状態に達した後、窒
素ガス圧力を切り換えて高窒素ガス圧焼結に移行すると
、反応式(1〉〜(3)の平衡は左に移行し、窒素ガス
が最も多く存在する表面付近が最も反応が左に進行する
。そのため上記低窒素ガス圧焼結工程で得られた焼結体
表面のZrN含有量が最も少なくなり、逆に焼結体表面
のZrO3含有量が最も多くなり、表面から内部に向っ
てZrNは増加し、Z r O2は減少する濃度変化の
ある表面層が形成される。
さらに、上記低窒素ガス圧焼結工程において発生した長
柱状β−Si3N4粒子は、次の高窒素ガス圧燈結工程
においてさらに成長し、長軸の長さ二3μm以上のβ−
Si3N4粒子が30容量%以上含まれるような窒化珪
素系焼結体が得られるようになる。
柱状β−Si3N4粒子は、次の高窒素ガス圧燈結工程
においてさらに成長し、長軸の長さ二3μm以上のβ−
Si3N4粒子が30容量%以上含まれるような窒化珪
素系焼結体が得られるようになる。
つぎに、この発明の窒化珪素系切削工具を構成する成分
組成および組織を上記の如く限定した理由について説明
する。
組成および組織を上記の如く限定した理由について説明
する。
(1)焼結体の成分組成および組織
(a) Z r 02
Z r 02は、クラックが進展して来た時にマルテン
サイト変態により破壊エネルギーを吸収し、靭性を向上
させる作用があるが、その含有量が1容量%未満では靭
性向上効果は少なく、一方20容量%を越えて含有して
も硬度が低下してしまうので、その含有量を1〜20容
量%に定めた。
サイト変態により破壊エネルギーを吸収し、靭性を向上
させる作用があるが、その含有量が1容量%未満では靭
性向上効果は少なく、一方20容量%を越えて含有して
も硬度が低下してしまうので、その含有量を1〜20容
量%に定めた。
なお、このZ r O2は安定化されていない単斜晶よ
りもMgあるいは窒素を固溶して安定化した正方晶ある
いは立方晶の結晶構想をとる方が好ましい。
りもMgあるいは窒素を固溶して安定化した正方晶ある
いは立方晶の結晶構想をとる方が好ましい。
(b)ZrN
ZrNは熱伝導率が高く、耐熱衝撃性を向上させ、高硬
度を有し、さらに耐摩耗性を向上させる作用があるが、
その含有量が1容量%未満ては耐熱衝撃性や耐摩耗性の
向上効果がなく、一方、[0容量%を越えて含有すると
焼結体の靭性を低下せしめるので好ましくない。したが
って、焼結体中のZrNは1〜10容量%に定めた。
度を有し、さらに耐摩耗性を向上させる作用があるが、
その含有量が1容量%未満ては耐熱衝撃性や耐摩耗性の
向上効果がなく、一方、[0容量%を越えて含有すると
焼結体の靭性を低下せしめるので好ましくない。したが
って、焼結体中のZrNは1〜10容量%に定めた。
ZrNは、焼結中に酸素が固溶し、Zr0xN1−X(
0<X<0.5)となっても同様の性能を発揮し、ある
いは、ZrNとZ rox Nt−x (0<X<0.
5)の混合相となってもかまわない。
0<X<0.5)となっても同様の性能を発揮し、ある
いは、ZrNとZ rox Nt−x (0<X<0.
5)の混合相となってもかまわない。
(e)Mg −8t −0−N系結合材Mg−5t−
0−N系結合材は、ガラス相、フォルテライト、エンテ
タイト、あるいはそれらの混合相からなるものであるが
、その含有量が1容量%未満では焼結性が不十分となり
機械的強度が得られず、一方、10容量%を越えて含有
すると耐熱性が低下する。したがって、Mg−310−
N結合材の含有量は1〜10容二96に定めた。
0−N系結合材は、ガラス相、フォルテライト、エンテ
タイト、あるいはそれらの混合相からなるものであるが
、その含有量が1容量%未満では焼結性が不十分となり
機械的強度が得られず、一方、10容量%を越えて含有
すると耐熱性が低下する。したがって、Mg−310−
N結合材の含有量は1〜10容二96に定めた。
(d) 長柱状β−Si3N4
β−Si N は、Si3N4原料粉末に含ま4
れるS iO2と添加した焼結助剤が焼結中に液相を生
成し、Si3N4の溶解−析出により長柱状粒子となる
。
成し、Si3N4の溶解−析出により長柱状粒子となる
。
この発明の窒化珪素系焼結体を製造する工程において、
低窒素ガス圧焼結では、上記反応式(1)および(2)
に示されるように、S L O2が多くなることによっ
て液相量が増加し、Si3N4の溶解−析出が促進され
、β−Si3N4は短軸と長軸の比の大きな長柱状β−
8’i3N4粒子となる。
低窒素ガス圧焼結では、上記反応式(1)および(2)
に示されるように、S L O2が多くなることによっ
て液相量が増加し、Si3N4の溶解−析出が促進され
、β−Si3N4は短軸と長軸の比の大きな長柱状β−
8’i3N4粒子となる。
その後、高窒素ガス圧焼結に移行すると、戚相二が減少
すると同時に液相中に含まれるS 102からSI
N が生成し、β−Si a N、i粒子の表4 面で選択的に析出し、長柱状化が更に促進されるが、長
軸の長さ=33重上の長柱状β−Si3N4粒子の含有
量が焼結体全体の30容量%未満ては十分な靭性が得ら
れない。したがって、長袖の長さ=3JZl1以上の長
柱状β−S I s 84粒子は30容ff19b以上
含有することが必要であり、可能な限り多い方が優れた
靭性を示すので長袖の長さ:33重上の長柱状β−5I
3N 4の含有量は30容ff15’6以上に定めた
。
すると同時に液相中に含まれるS 102からSI
N が生成し、β−Si a N、i粒子の表4 面で選択的に析出し、長柱状化が更に促進されるが、長
軸の長さ=33重上の長柱状β−Si3N4粒子の含有
量が焼結体全体の30容量%未満ては十分な靭性が得ら
れない。したがって、長袖の長さ=3JZl1以上の長
柱状β−S I s 84粒子は30容ff19b以上
含有することが必要であり、可能な限り多い方が優れた
靭性を示すので長袖の長さ:33重上の長柱状β−5I
3N 4の含有量は30容ff15’6以上に定めた
。
(II)表面層の成分組成および厚さ
(e) 表面層最外面のZ r 02表面層の最外面
のZrOは、Z r O2重体が熱膨張係数の大きい化
合物であるので、冷却時に表面圧縮応力を発生せしめ、
表面の機械的強度特に靭性を向上せしめる作用を有する
が、表j[0層最外面のz「02含有量が2容量%未満
では十分な機械的強度が得られず、−力、27容量%を
越えて含有しても靭性の向上はほとんどな(、硬さを低
下させてしまい、好ましくない。
のZrOは、Z r O2重体が熱膨張係数の大きい化
合物であるので、冷却時に表面圧縮応力を発生せしめ、
表面の機械的強度特に靭性を向上せしめる作用を有する
が、表j[0層最外面のz「02含有量が2容量%未満
では十分な機械的強度が得られず、−力、27容量%を
越えて含有しても靭性の向上はほとんどな(、硬さを低
下させてしまい、好ましくない。
したかって、表面層の最外面のZ r O2含有量は2
〜27容量%に定めた。
〜27容量%に定めた。
(I゛)表面層最外面のZrN
ZrNは、熱伝導率が高く高硬度を有するがZ「02の
靭性を阻害する作用があるので、表面層最外面のZ’r
Nは可能な限り少ない方かよく(0でも可)、含有され
ているとしても3容量%を越えて含有されると十分な靭
性が得られない。
靭性を阻害する作用があるので、表面層最外面のZ’r
Nは可能な限り少ない方かよく(0でも可)、含有され
ているとしても3容量%を越えて含有されると十分な靭
性が得られない。
したがって、最外面のZrN含有二は38二%以下(0
容量%も含む)と定めた。
容量%も含む)と定めた。
(g) 表面層の厚さ
表面層は、焼結体を高窒素ガス圧焼結することにより焼
結体表面に形成される層で、層の厚さ方向にZ「02お
よびZrNの含有量の勾配を有する層であるが、その厚
さが10μm未満では十分な靭性が得られず、一方、そ
の厚さか1000μmを越えてもその焼結体を切削工具
として使用した場合に硬度が不足し、切削性か低下する
。従って、表面層の厚さは10〜1000μsに定めた
。
結体表面に形成される層で、層の厚さ方向にZ「02お
よびZrNの含有量の勾配を有する層であるが、その厚
さが10μm未満では十分な靭性が得られず、一方、そ
の厚さか1000μmを越えてもその焼結体を切削工具
として使用した場合に硬度が不足し、切削性か低下する
。従って、表面層の厚さは10〜1000μsに定めた
。
なお、表面層のMg−5t−0〜N系結合材の含有量は
焼結体の結合材の含有量とほとんど変らない。
焼結体の結合材の含有量とほとんど変らない。
つぎに、この発明を実施例にもとづいて具体的に説明す
る。
る。
平均粒径:0.2を卯のα−Si3N4:97重出量と
β−Si3N4 : 3重−%よりなる市販のSi3N
4粉末、 平均粒径:0.4−のZ「02粉末、 平均粒径:0.1−のMgO粉末、 を用意し、これら粉末を第1表に示される割合に配合し
、ボールミルにより湿式混合粉砕したのち乾燥し、平均
粒径;QJzの混合粉末を作製した。
β−Si3N4 : 3重−%よりなる市販のSi3N
4粉末、 平均粒径:0.4−のZ「02粉末、 平均粒径:0.1−のMgO粉末、 を用意し、これら粉末を第1表に示される割合に配合し
、ボールミルにより湿式混合粉砕したのち乾燥し、平均
粒径;QJzの混合粉末を作製した。
この混合粉末をプレス成形して、たて:30m+sx横
;30市×厚さ二10mmの寸法を有する圧粉体を作製
し、これら圧粉体を第1表に示される条件にて低窒素ガ
ス圧焼結することにより焼結体を作製し、さらに上記焼
結体を第1表に示される条件にて高窒素ガス圧焼結する
ことにより表面層を形成し、本発明切削工具1〜2Gお
よび比較切削工具1〜6を作製した。さらに、高窒素ガ
ス圧焼結を施さない表面層のない焼結体からなる従来切
削工具1〜3も作製した。
;30市×厚さ二10mmの寸法を有する圧粉体を作製
し、これら圧粉体を第1表に示される条件にて低窒素ガ
ス圧焼結することにより焼結体を作製し、さらに上記焼
結体を第1表に示される条件にて高窒素ガス圧焼結する
ことにより表面層を形成し、本発明切削工具1〜2Gお
よび比較切削工具1〜6を作製した。さらに、高窒素ガ
ス圧焼結を施さない表面層のない焼結体からなる従来切
削工具1〜3も作製した。
これら本発明切削工具1〜26、比較切削工具1〜6、
および従来切削工具1〜3の焼結体の成分組成をX線回
折により71111定するとともに、上記焼結体表面に
形成された表面層の最表面のZ「02およびZrNの含
有量をX線回折により求め、それらの結果を第2表に示
した。
および従来切削工具1〜3の焼結体の成分組成をX線回
折により71111定するとともに、上記焼結体表面に
形成された表面層の最表面のZ「02およびZrNの含
有量をX線回折により求め、それらの結果を第2表に示
した。
さらに、上記本発明切削工具1〜26、比較切削工具1
〜6および従来切削工具1〜3の破面を鏡面研磨し、焼
結体組織をSEM観察することにより、長軸の長さが3
−以上ある長柱状β−Si3 N4粒子の占める割合を
測定するとともに、本発明切削工具1〜26および比較
切削工具1〜6の表面層の厚さも測定して、これらの値
を第2表に示した。
〜6および従来切削工具1〜3の破面を鏡面研磨し、焼
結体組織をSEM観察することにより、長軸の長さが3
−以上ある長柱状β−Si3 N4粒子の占める割合を
測定するとともに、本発明切削工具1〜26および比較
切削工具1〜6の表面層の厚さも測定して、これらの値
を第2表に示した。
これら、本発明切削工具1〜26、比較切削工具1〜6
、および従来切削工具1〜3を用いて、Fe12(鋳鉄
)からなり、幅:150m1X長さ:300m+*の寸
法を有する鋳鉄製穴開き材を被削材とし、縦型フライス
盤を用いて、下記の一条件にて湿式の切削試験を実施し
、上記切削工具の刃先が欠損に至るまでの切削回数を測
定し、それらの結果を第2表に示した。
、および従来切削工具1〜3を用いて、Fe12(鋳鉄
)からなり、幅:150m1X長さ:300m+*の寸
法を有する鋳鉄製穴開き材を被削材とし、縦型フライス
盤を用いて、下記の一条件にて湿式の切削試験を実施し
、上記切削工具の刃先が欠損に至るまでの切削回数を測
定し、それらの結果を第2表に示した。
切削条件:
切削速度: 200 m10in %
切込み:2m1M、
送 リ;0.2 關/rQV、、
刃先処理二0.2關X−25゜
第2表の結果から、この発明の条件をみたす表面層を有
する本発明切削工具1〜26は、いずれも欠損に至るま
での切削回数が多く、長寿命を有するに対し、この発明
の条件から外れた値(第2表において※印を付して示し
た)を有する比較切削工具1〜6および表面層のない従
来切削工具1〜3は、いずれも十分な工具寿命を有しな
いことがわかる。
する本発明切削工具1〜26は、いずれも欠損に至るま
での切削回数が多く、長寿命を有するに対し、この発明
の条件から外れた値(第2表において※印を付して示し
た)を有する比較切削工具1〜6および表面層のない従
来切削工具1〜3は、いずれも十分な工具寿命を有しな
いことがわかる。
なお、この実施例では、鋳鉄(F C25)のみを被削
材としたが、この発明の切削工具は鋳鉄以外の金属、例
えばアルミニウム、鋳鋼、銅合金などのフライス切削に
適用することもでき、鋳鉄を被削材とする切削に限定さ
れるものではない。
材としたが、この発明の切削工具は鋳鉄以外の金属、例
えばアルミニウム、鋳鋼、銅合金などのフライス切削に
適用することもでき、鋳鉄を被削材とする切削に限定さ
れるものではない。
この発明の窒化珪素系切削工具は、表面凹凸のある被削
材をフライス切削しても割れや欠けか発生するまでの寿
命が長く、切削機械の工具交換の回数が少なく、従って
、切削作業効率は向上し、産業の発展に大いに貢献する
ことができる。
材をフライス切削しても割れや欠けか発生するまでの寿
命が長く、切削機械の工具交換の回数が少なく、従って
、切削作業効率は向上し、産業の発展に大いに貢献する
ことができる。
Claims (2)
- (1)酸化ジルコニウム:1〜20%、 窒化ジルコニウム:1〜10%、 Mg−Si−O−N系結合材:1〜10%、を含有し、
残部:β−Si_3N_4からなる組成(以上、容量%
)からなり、かつ上記β−Si_3N_4は、長軸の長
さ:3μm以上の長柱状β−Si_3N_4粒子が30
容量%以上含まれている組織を有する焼結体と、 上記焼結体の表面に形成され、内部から外部に向かって
連続的に酸化ジルコニウム含有率が増加し逆に窒化ジル
コニウム含有率が減少する濃度変化を有する厚さ:10
〜1000μmの表面層と、からなることを特徴とする
強度および靭性に優れた窒化珪素系切削工具。 - (2)上記表面層の内部は、上記焼結体と同一の組成を
有し、表面層外部の最表面は、 酸化ジルコニウム:2〜27%、 窒化ジルコニウム:0〜3%(0も含む)、Mg−Si
−O−N系結合材:1〜10%、を含有し、残部:β−
Si_3N_4からなる組成(以上、容量%)からなる
ことを特徴とする請求項1記載の強度および靭性に優れ
た窒化珪素系切削工具。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1143504A JP2591163B2 (ja) | 1989-06-06 | 1989-06-06 | 強度および靭性に優れた窒化珪素系切削工具 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1143504A JP2591163B2 (ja) | 1989-06-06 | 1989-06-06 | 強度および靭性に優れた窒化珪素系切削工具 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH038785A true JPH038785A (ja) | 1991-01-16 |
JP2591163B2 JP2591163B2 (ja) | 1997-03-19 |
Family
ID=15340266
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1143504A Expired - Lifetime JP2591163B2 (ja) | 1989-06-06 | 1989-06-06 | 強度および靭性に優れた窒化珪素系切削工具 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2591163B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1998040326A1 (en) * | 1997-03-14 | 1998-09-17 | Massachusetts Institute Of Technology | Functionally-graded materials |
JP2009220241A (ja) * | 2008-03-18 | 2009-10-01 | Hitachi Tool Engineering Ltd | 被覆工具 |
-
1989
- 1989-06-06 JP JP1143504A patent/JP2591163B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1998040326A1 (en) * | 1997-03-14 | 1998-09-17 | Massachusetts Institute Of Technology | Functionally-graded materials |
JP2009220241A (ja) * | 2008-03-18 | 2009-10-01 | Hitachi Tool Engineering Ltd | 被覆工具 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2591163B2 (ja) | 1997-03-19 |
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