JPH04322904A - 酸化物系セラミック切削インサート及びその製造方法 - Google Patents

酸化物系セラミック切削インサート及びその製造方法

Info

Publication number
JPH04322904A
JPH04322904A JP4008394A JP839492A JPH04322904A JP H04322904 A JPH04322904 A JP H04322904A JP 4008394 A JP4008394 A JP 4008394A JP 839492 A JP839492 A JP 839492A JP H04322904 A JPH04322904 A JP H04322904A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
silicon carbide
oxide
cutting insert
peak
ceramic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP4008394A
Other languages
English (en)
Inventor
Per G Johansson
ペル　グースタブ　ジョハンソン
Nils Gunnar Brandt
ニルス　グンナー　ブラント
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sandvik AB
Original Assignee
Sandvik AB
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=20381666&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=JPH04322904(A) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Sandvik AB filed Critical Sandvik AB
Publication of JPH04322904A publication Critical patent/JPH04322904A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

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
    • C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/64—Burning or sintering processes
    • C04B35/645—Pressure sintering
    • 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
    • C04B35/01—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
    • C04B35/117—Composites
    • 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
    • C04B35/01—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
    • C04B35/117—Composites
    • C04B35/119—Composites with zirconium oxide
    • 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
    • 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
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3205—Alkaline earth oxides or oxide forming salts thereof, e.g. beryllium oxide
    • C04B2235/3206—Magnesium oxides or oxide-forming salts thereof
    • 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
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3224—Rare earth oxide or oxide forming salts thereof, e.g. scandium oxide
    • C04B2235/3225—Yttrium oxide or oxide-forming salts thereof
    • 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
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/38—Non-oxide ceramic constituents or additives
    • C04B2235/3817—Carbides
    • C04B2235/3826—Silicon carbides
    • 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
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/50—Constituents or additives of the starting mixture chosen for their shape or used because of their shape or their physical appearance
    • C04B2235/52—Constituents or additives characterised by their shapes
    • C04B2235/5208—Fibers
    • C04B2235/5216—Inorganic
    • C04B2235/524—Non-oxidic, e.g. borides, carbides, silicides or nitrides
    • C04B2235/5244—Silicon carbide
    • 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
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/50—Constituents or additives of the starting mixture chosen for their shape or used because of their shape or their physical appearance
    • C04B2235/52—Constituents or additives characterised by their shapes
    • C04B2235/5276—Whiskers, spindles, needles or pins
    • 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
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/50—Constituents or additives of the starting mixture chosen for their shape or used because of their shape or their physical appearance
    • C04B2235/52—Constituents or additives characterised by their shapes
    • C04B2235/5292—Flakes, platelets or plates
    • 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
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/65—Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes
    • C04B2235/656—Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes characterised by specific heating conditions during heat treatment
    • 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
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/65—Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes
    • C04B2235/656—Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes characterised by specific heating conditions during heat treatment
    • C04B2235/6567—Treatment time
    • 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
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
    • C04B2235/74—Physical characteristics
    • C04B2235/77—Density
    • 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
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
    • C04B2235/96—Properties of ceramic products, e.g. mechanical properties such as strength, toughness, wear resistance

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Cutting Tools, Boring Holders, And Turrets (AREA)
  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
  • Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)
  • Ceramic Products (AREA)
  • Compositions Of Oxide Ceramics (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。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、一般的に言えばセラミ
ック切削工具材料に関し、詳しく言えば、単結晶炭化ケ
イ素ホイスカーが酸化物に基づくマトリックス中に均一
に分布しているような材料に関し、またもっと詳しく述
べるならば、炭化ケイ素ホイスカーの結晶構造が焼結を
行う間に六方晶系と立方晶系との比が低いものから高い
ものへと改変されているような複合材料に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】セラミ
ック切削工具は、数十年間にわたり利用可能であったが
、ここ十年ほどに至って初めて、それらはチップフォー
ミング機で使用するためにより実質的に重要なものにな
った。セラミック工具の受け入れが限られていた主な理
由は、工具のインサートが不十分な強度、靱性及び耐熱
衝撃性のために突然、予期せずに破損することであった
。
【０００３】ここ十年の間に、セラミック切削材料の性
質は多くの点に関して改良され、それらは鋳鉄や耐熱合
金の切削でとりわけ相対的な市場占有率を増大させてき
た。
【０００４】酸化アルミニウム系の切削工具は、酸化ア
ルミニウム自体の熱伝導率が比較的低いので、熱による
割れに対して非常に敏感である。この事実の結果として
、熱衝撃に至る条件下、すなわち高い切削端温度の下で
は工具寿命が非常に短くなり、実用時間が短くなり、そ
して切削深さがまちまちになる。
【０００５】熱的性質は、ある程度までは、複合材料の
熱伝導率を向上させる炭化チタン及び／又は窒化チタン
を加えることで改良されている。これらの添加はまた、
複合材料の硬さを増大させる。従って、純粋な酸化アル
ミニウム材料と比べて、硬い被工作材料を切削する際及
び高い耐熱衝撃性を要求する作業において工具寿命が長
くなる。ところが、この種の材料はもっと一般の用途の
ためには靱性が余りにも不十分であって、それゆえに主
として送り量を比較的少なくして使用される。
【０００６】別の、その後の開発に、酸化アルミニウム
のマトリックスに微粒子化された酸化ジルコニウム粒子
を均一に分散させて加えることが含まれる。この種の材
料は、米国特許第４２１８２５３号明細書に記載される
。使用中における「準安定」酸化ジルコニウム粒子の変
態が、強度と靱性の両方を増加させ、そうして工具寿命
をより予測のできるものにする。しかしながら、この材
料の熱的性質は、熱的に引き起こされる割れの開始及び
成長が高い切削端温度を生じさせる切削作業において特
に問題をなおも生じさせるので、純粋な酸化アルミニウ
ム材料のそれよりもさほど良好ではない。
【０００７】もっと最近になって、炭化ケイ素ホイスカ
ーすなわち単結晶の毛状結晶を酸化アルミニウムマトリ
ックスに加えると破壊靱性及び強度がはなはだしく改良
される、ということが示された。この種の材料は、米国
特許第４５４３３４５号明細書に記載される。この概念
に基づくセラミック材料は、耐熱合金、殊にインコネル
７１８の切削において非常に良好な性能であることが証
明されている。
【０００８】酸化ジルコニウム及び炭化ケイ素のホイス
カーも、米国特許第４６５７８７７号明細書に記載のよ
うに組み合わせることができる。
【０００９】上述の添加を行うと、両方の場合とも、一
定の金属切削作業において靱性が実質的に向上した。け
れども、切削工具の性質をもっと改良するための調査は
絶え間なく進行している。
【００１０】炭化ケイ素ホイスカーで強化されたセラミ
ック複合材料の性質は、ホイスカー表面の化学的性質が
ホイスカーとマトリックスとの結合の強さを決定するの
で、処理加工に大いに依存する。強固な化学的結合は、
その場合にはホイスカーの所望される架橋及び転向の性
質が失われるので、避けるべきである。これは、米国特
許第４９１６０９２号明細書に更に記載されている。
【００１１】炭化ケイ素は、多数の種々のポリタイプで
もって存在する（Ｒａｍｓｄｅｌｌ　ＬＳ，Ａｍｅｒ．
Ｍｉｎｅｒ．３２（１９４７）ｐ．６４−８２）　。こ
れらの種々のポリタイプには、種々の安定領域がある　
（Ｚａｎｇｖｉｌ　ａｎｄ　Ｒｕｈ，　Ｊ．Ａｍ．Ｇｅ
ｒ．Ｓｏｃ．７１，　１０（１９８０）ｐ．８８４−９
０）　。立方晶炭化ケイ素から六方晶炭化ケイ素への変
態について可能な機構には、変形と拡散が含まれる　（
Ｋｒａｖｅｔｓ　ＶＡ，　Ｉｚｖｅｓｔｉｙａ　Ａｋａ
ｄｅｍｉｉ　Ｎａｕｋ　ＳＳＳＲ，　Ｎｅｏｒｇａｎｉ
ｃｈｅｓｋｉｅ　Ｍａｔｅｒｉａｌｙ，　２０，　ｎ４
（１９８４）ｐ．６９４−６９６）　。
【００１２】商業的に入手可能な炭化ケイ素ホイスカー
の結晶構造は、立方晶系か、又は立方晶系と六方晶系の
混じったものである。炭化ケイ素ホイスカーで強化され
た酸化アルミニウムを焼結する間に、ホイスカーの初め
の結晶構造を変え、そして立方晶結晶構造を部分的に六
方晶結晶構造に変えることが可能である。この変換には
、高い焼結温度が有利であるが、この変換はまた、ホイ
スカーの化学組成に影響されることもある。
【００１３】
【課題を解決するための手段及び作用効果】図１は、Ｃ
ｕＫα放射を使って本発明に従う材料について得られた
Ｘ線回折図を示し、図２は、従来技術の材料から得られ
たものである。α−ＳｉＣは六方晶炭化ケイ素を指示し
、βは立方晶を指示する。
【００１４】炭化ケイ素ホイスカーの結晶構造はまた、
とりわけ金属の切削作業における性質に影響を及ぼす、
ということが驚くべきことに見いだされた。本発明によ
るセラミック切削材料は、酸化物系の、好ましくは酸化
アルミニウムに基づくマトリックスと、５〜５０体積％
、好ましくは１０〜４０体積％、とりわけ２０〜３０体
積％の、均一に分散した炭化ケイ素のホイスカー及び／
又は小板（ｐｌａｔｅｌｅｔｓ）とを含んでなり、六方
晶炭化ケイ素について次のピーク、すなわち、
【数３】 そして立方晶炭化ケイ素について｛１１１｝ピークの、
当該切削インサートのすくい面からのＸ線回折図におけ
るピーク高さの比として測定された、六方晶と立方晶と
の比率が高く、そしてそれは０．７０より大きく、好ま
しくは０．７５より大きく、最も好ましくは０．７７５
より大きい。この比率は５０未満、好ましくは２５未満
であるべきである。
【００１５】上記のホイスカーは、直径０．２〜１０μ
ｍ及び長さ２．５〜１００μｍの単結晶からなり、それ
らの特徴は直径に対する長さの比が好ましくは５〜３０
であることである。上記の小板は、径が２０μｍより小
さくそして厚さが５μｍより薄い単結晶からなる。
【００１６】酸化物マトリックスの粒子寸法は、１０μ
ｍ未満、好ましくは４μｍ未満であるべきである。酸化
物マトリックスは、本質的にセラミック酸化物から、あ
るいは硬質の炭化物及び／又は窒化物及び／又はホウ化
物と混合されたセラミック酸化物からなるべきである。 好ましくは、セラミックマトリックスは２０体積％未満
の酸化ジルコニウムを含有する。
【００１７】本発明による切削材料は、酸化物系粉末と
ホイスカー及び／又は小板の湿式摩砕と混合によって製
造される。乾燥後、混合物をプレスして所望の幾何学形
状にし、理論密度近くまで焼結する。焼結後には、可能
性のある残留気孔率を熱間静水圧プレスを利用して更に
低下させることができる。加圧しない焼結で最終の多孔
性を得ることが可能でない場合には、材料を適当な黒鉛
の道具で加圧焼結し、あるいは封入してから熱間静水圧
プレスして、所望の密度にすることができる。焼結条件
はホイスカー／小板原料に依存し、そして、材料が理論
密度の９８％を超え、好ましくは９９．５％より高い密
度、１０μｍの最大気孔寸法、及び先に定義された六方
晶／立方晶比に達するように選ばれる。この比は、焼結
温度及びことによっては保持時間と共に増大する。
【００１８】
【実施例】
例１ 立方晶に対する六方晶の比率が０．２０である炭化ケイ
素ホイスカー（Ａｄｖａｎｃｅｄ　Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ
　Ｍａｔｅｒｉａｌｓ　Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎより入
手したＳＣ９炭化ケイ素ホイスカー）１００ｇを、酸化
アルミニウム（Ａｌｃｏａ　社のＡ１６　　ＳＧ）３０
０ｇ、酸化マグネシウム３０ｇ及び酸化イットリウム３
０ｇと混ぜ合わせた。乾燥後、混合物をいろいろな焼結
条件で高温圧縮した。
【００１９】硬さ、密度、破壊靱性、及び六方晶／立方
晶比を明らかにするＸ線回折に関して、焼結した材料の
特性を調べた。
【００２０】
【表１】
【００２１】例２ 例１からの焼結された材料を切断してブランクにし、粉
砕して、２５度の強化ランドで幅が０．２ｍｍの切削工
具インサートＳＮＧＮ　　１２０４１６にした。切削工
具試験を、靱性と耐摩耗性に関して行った。
【００２２】靱性試験はＳＳ　　２２４２鋼でもって行
った。送り量を徐々に増加させて切削を中断しながら縦
方向の施削を行って、試料それぞれ当り２５のエッジを
次の条件下で試験した。
【００２３】 切削速度　　　　　　１００ｍ／ｍｉｎ送り量　　　　
　　　　０．１７ｍｍ／ｒｅｖ　（初期値）切込み量　
　　　　　１．５ｍｍ
【００２４】材料Ｃと比較した相対優位性とｔ値として
表した統計差（スチューデントのｔ−検定）は次の通り
であった。
【００２５】
【表２】
【００２６】この統計分析から、Ａ及びＢの方がＣより
も靱性が実質的に低い（確率＞９９．９９９％及び＞９
９．９９５％）ということ、そしてＤ及びＥはＣよりも
実質的に靱性が良好である（確率＞９９．９９５％及び
＞９９．９９９％）ということが明らかである。
【００２７】耐摩耗性試験をインコネル７１８でもって
次の条件下で行った（老化試験）。
【００２８】 切削速度　　　　　　２００ｍ／ｍｉｎ送り量　　　　
　　　　０．１０ｍｍ／ｒｅｖ切込み量　　　　　　２
．０ｍｍ
【００２９】工具寿命の基準は、切込み点でのノッチ摩
耗であった。切込み点のノッチ摩耗＞２．５ｍｍでの工
具寿命を表３に示す。
【００３０】
【表３】
【００３１】ノッチ摩耗抵抗も、高い六方晶／立方晶比
により改良されるように思える。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による材料のＸ線回折図である。
【図２】従来技術の材料のＸ線回折図である。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】　　セラミック酸化物系のマトリックスと
    、５〜５０体積％の均一に分散した炭化ケイ素のホイス
    カー又は小板（ｐｌａｔｅｌｅｔｓ）とを含んでなる、
    チップフォーミング機のための切削インサートであって
    、ＣｕＫα放射を使用した場合のすくい面からのＸ線回
    折図において炭化ケイ素の六方晶変態からの次のピーク
    、すなわち、 【数１】 の強度が炭化ケイ素の立方晶変態からの｛１１１｝ピー
    クの強度の０．７倍より大きいことを特徴とする酸化物
    系セラミック切削インサート。
  2. 【請求項２】　　気孔容積が２％未満であり、且つ最大
    気孔径が１０μｍであることを特徴とする、請求項１記
    載の切削インサート。
  3. 【請求項３】　　セラミック酸化物系のマトリックスと
    ５〜５０体積％の均一に分散した炭化ケイ素のホイスカ
    ー又は小板とを含んでなるチップフォーミング機のため
    の酸化物系セラミック切削インサートを粉末冶金法によ
    り製造する方法であって、焼結条件が、当該インサート
    の材料が９８％より高い相対密度に達するように、また
    ＣｕＫα放射を使用した場合のすくい面からのＸ線回折
    図において炭化ケイ素の六方晶変態からの次のピーク、
    すなわち、 【数２】 の強度が炭化ケイ素の立方晶変態からの｛１１１｝ピー
    クの強度の０．７倍より大きくなるように選ばれること
    を特徴とする、酸化物系セラミック切削インサートの製
    造方法。
JP4008394A 1991-01-21 1992-01-21 酸化物系セラミック切削インサート及びその製造方法 Pending JPH04322904A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9100176-8 1991-01-21
SE9100176A SE469075B (sv) 1991-01-21 1991-01-21 Whiskerfoerstaerkt oxidbaserat keramiskt skaer

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH04322904A true JPH04322904A (ja) 1992-11-12

Family

ID=20381666

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4008394A Pending JPH04322904A (ja) 1991-01-21 1992-01-21 酸化物系セラミック切削インサート及びその製造方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US5254142A (ja)
EP (1) EP0496712B1 (ja)
JP (1) JPH04322904A (ja)
AT (1) ATE142182T1 (ja)
DE (1) DE69213265T2 (ja)
SE (1) SE469075B (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017131159A1 (ja) * 2016-01-27 2017-08-03 住友大阪セメント株式会社 セラミックス材料、静電チャック装置

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6755924B2 (en) 2001-12-20 2004-06-29 General Electric Company Method of restoration of mechanical properties of a cast nickel-based super alloy for serviced aircraft components
US6905992B2 (en) 2002-07-30 2005-06-14 Kennametal Inc. Ceramic body reinforced with coarse silicon carbide whiskers and method for making the same
ATE337282T1 (de) * 2003-01-28 2006-09-15 Sandvik Intellectual Property Werkzeugeinsatz und zugehöriges herstellungsverfahren
US20050239629A1 (en) * 2004-04-23 2005-10-27 Yeckley Russell L Whisker-reinforced ceramic containing aluminum oxynitride and method of making the same
US7262145B2 (en) 2004-04-23 2007-08-28 Kennametal Inc. Whisker-reinforced ceramic containing aluminum oxynitride and method of making the same
US9803296B2 (en) 2014-02-18 2017-10-31 Advanced Ceramic Fibers, Llc Metal carbide fibers and methods for their manufacture
US10208238B2 (en) 2010-10-08 2019-02-19 Advanced Ceramic Fibers, Llc Boron carbide fiber reinforced articles
US10954167B1 (en) 2010-10-08 2021-03-23 Advanced Ceramic Fibers, Llc Methods for producing metal carbide materials
CN104387101A (zh) * 2014-11-07 2015-03-04 合肥大安印刷有限责任公司 一种切削刀具用碳化硅晶须增强陶瓷及其制备方法
US10793478B2 (en) * 2017-09-11 2020-10-06 Advanced Ceramic Fibers, Llc. Single phase fiber reinforced ceramic matrix composites

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2744700C2 (de) * 1977-10-05 1987-05-27 Feldmühle AG, 4000 Düsseldorf Sinterwerkstoff auf Basis von dichten, nichtmetallischen Hartstoffen wie hochschmelzenden Metallcarbiden, Metallnitriden, Metallboriden und Metalloxiden mit darin eingelagerten Zirkon- und/oder Hafniumoxid
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
US4961757A (en) * 1985-03-14 1990-10-09 Advanced Composite Materials Corporation Reinforced ceramic cutting tools
AU5868386A (en) * 1985-03-14 1986-10-13 Atlantic Richfield Company High density reinforced ceramic bodies and method of making same
US4789277A (en) * 1986-02-18 1988-12-06 Advanced Composite Materials Corporation Method of cutting using silicon carbide whisker reinforced ceramic cutting tools
US4657877A (en) * 1986-05-21 1987-04-14 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Silicon carbide whisker-zirconia reinforced mullite and alumina ceramics
US4981665A (en) * 1986-08-22 1991-01-01 Stemcor Corporation Hexagonal silicon carbide platelets and preforms and methods for making and using same
US5002905A (en) * 1986-08-22 1991-03-26 Stemcor Corporation Hexagonal silicon carbide platelets and preforms and methods for making and using same
US4756895A (en) * 1986-08-22 1988-07-12 Stemcor Corporation Hexagonal silicon carbide platelets and preforms and methods for making and using same
US4774209A (en) * 1987-01-27 1988-09-27 Corning Glass Works Mullite ceramic whisker composite article exhibiting high-temperature strength
SE460665B (sv) * 1987-06-09 1989-11-06 Sandvik Ab Med enkristallskivor foerstaerkt keramiskt skaermaterial
JP2507479B2 (ja) * 1987-09-30 1996-06-12 晧一 新原 ＳｉＣ−Ａｌ▲下２▼Ｏ▲下３▼複合焼結体及びその製造法
US4916092A (en) * 1988-02-04 1990-04-10 Martin Marietta Energy Systems, Inc. Ceramic composites reinforced with modified silicon carbide whiskers
US4994416A (en) * 1988-02-04 1991-02-19 Martin Marietta Energy Systems, Inc. Ceramic composites reinforced with modified silicon carbide whiskers and method for modifying the whiskers
US5006290A (en) * 1988-10-06 1991-04-09 Benchmark Structural Ceramics Corporation Process for making a silicon carbide whisker reinforced alumina ceramic composite precursor
US5053369A (en) * 1988-11-02 1991-10-01 Treibacher Chemische Werke Aktiengesellschaft Sintered microcrystalline ceramic material
US4965231A (en) * 1988-11-03 1990-10-23 Kennametal Inc. Alumina-zirconia-silicon carbide-magnesia compositions and articles made therefrom
US5011799A (en) * 1989-09-19 1991-04-30 Das Chaklander Asoke C In situ production of silicon carbide reinforced ceramic composites

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017131159A1 (ja) * 2016-01-27 2017-08-03 住友大阪セメント株式会社 セラミックス材料、静電チャック装置
JP6237954B1 (ja) * 2016-01-27 2017-11-29 住友大阪セメント株式会社 セラミックス材料、静電チャック装置

Also Published As

Publication number Publication date
US5254142A (en) 1993-10-19
EP0496712A1 (en) 1992-07-29
SE9100176L (sv) 1992-07-22
EP0496712B1 (en) 1996-09-04
SE469075B (sv) 1993-05-10
DE69213265D1 (de) 1996-10-10
ATE142182T1 (de) 1996-09-15
SE9100176D0 (sv) 1991-01-21
DE69213265T2 (de) 1997-01-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0283454B1 (en) Ceramic cutting tool reinforced by whiskers
JP5485999B2 (ja) 立方晶窒化ホウ素セラミック複合体およびその製造方法
WO2018167017A1 (en) Sintered polycrystalline cubic boron nitride material
JP2616827B2 (ja) アルミナージルコニアーカーバイド ホイスカーにより強化された切削工具
EP0476068B1 (en) Alumina-titanium carbide-silicon carbide composition for cutting tools
US4801564A (en) High-toughness ceramic tool materials
JPH04322904A (ja) 酸化物系セラミック切削インサート及びその製造方法
US5418197A (en) SiC whisker and particle reinforced ceramic cutting tool material
JPH0526746B2 (ja)
EP0035777A1 (en) Abrasion resistant silicon nitride based articles
WO1991008992A1 (en) Silicon carbide whisker reinforced ceramic composites and method for making the same
US5326731A (en) Ceramic compositions for wear resistant applications
JP2540662B2 (ja) ウイスカ―強化セラミック切削工具材
US4710425A (en) Abrasion resistant articles and composition utilizing a boron-doped refractory particle
EP0607111A1 (en) Whisker and particle reinforced ceramic cutting tool material
JP2004026555A (ja) 立方晶窒化ホウ素含有焼結体およびその製造方法
JP2576867B2 (ja) 高靭性立方晶窒化硼素基焼結体
JPH0881270A (ja) 立方晶窒化ホウ素含有セラミックス焼結体および切削工具
US5053363A (en) Ceramic cutting material reinforced by whiskers
JPS62187173A (ja) 鉄材料を加工するためのバイトチツプ
JPH0723263B2 (ja) 酸化アルミニウム基セラミックス製切削工具
JPH0911006A (ja) 高速切削ですぐれた耐摩耗性を発揮する立方晶窒化硼素基焼結材料製切削工具
JPH06320305A (ja) 溝入れ旋削加工用セラミック工具
JP2879931B2 (ja) 鋳鉄の高能率切削方法
JPH0764639B2 (ja) 窒化ケイ素焼結体の製造方法