JPH04362180A - 表面処理用工具材及び表面処理工具 - Google Patents
表面処理用工具材及び表面処理工具Info
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- JPH04362180A JPH04362180A JP16114391A JP16114391A JPH04362180A JP H04362180 A JPH04362180 A JP H04362180A JP 16114391 A JP16114391 A JP 16114391A JP 16114391 A JP16114391 A JP 16114391A JP H04362180 A JPH04362180 A JP H04362180A
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- Japan
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- young
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Landscapes
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
- Powder Metallurgy (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
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は表面処理用工具材及び
表面処理工具に関し、詳しくは表面にヤング率２４００
０ｋｇｆ／ｍｍ２以上の被覆層が形成されて使用される
工具用の材料及び工具に関する。
表面処理工具に関し、詳しくは表面にヤング率２４００
０ｋｇｆ／ｍｍ２以上の被覆層が形成されて使用される
工具用の材料及び工具に関する。
【０００２】［従来の技術及び発明が解決しようとする
課題］冷間打抜きパンチ・ダイ、冷間鍛造用パンチ・ダ
イ等において、寿命向上のために表面にＴｉＮ，ＴｉＣ
等の被覆層をＰＶＤ，ＣＶＤ等の手法によって形成する
ことが行われている。
課題］冷間打抜きパンチ・ダイ、冷間鍛造用パンチ・ダ
イ等において、寿命向上のために表面にＴｉＮ，ＴｉＣ
等の被覆層をＰＶＤ，ＣＶＤ等の手法によって形成する
ことが行われている。
【０００３】このように表面に硬質の被覆層、例えばＴ
ｉＮの被覆層を形成した場合、かかるＴｉＮが鋼材と親
和性が少なく且つ硬いために加工時の焼付きが防止され
、またＴｉＮの優れた耐摩耗性によって加工を円滑・良
好に行うことができるとともに工具の寿命を延ばすこと
ができる。
ｉＮの被覆層を形成した場合、かかるＴｉＮが鋼材と親
和性が少なく且つ硬いために加工時の焼付きが防止され
、またＴｉＮの優れた耐摩耗性によって加工を円滑・良
好に行うことができるとともに工具の寿命を延ばすこと
ができる。
【０００４】ところでこのような被覆層を表面に形成し
た工具を用いて打抜き等の加工を行った場合、加工の際
に母材が変形を受ける。そしてその母材の変形によって
被覆層が歪みを受け、その歪みに起因して被覆層が母材
表面から剥離したり被覆層に亀裂が発生し、この亀裂が
起点となって母材の破壊が惹起されるなどの問題のある
ことが判明した。
た工具を用いて打抜き等の加工を行った場合、加工の際
に母材が変形を受ける。そしてその母材の変形によって
被覆層が歪みを受け、その歪みに起因して被覆層が母材
表面から剥離したり被覆層に亀裂が発生し、この亀裂が
起点となって母材の破壊が惹起されるなどの問題のある
ことが判明した。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明はこのような事情
を背景としてなされたもので、その要旨は、表面にヤン
グ率２４０００ｋｇｆ／ｍｍ２以上の被覆層が施されて
使用される工具の母材用材料として、炭素鋼ないし合金
鋼中にヤング率２４０００ｋｇｆ／ｍｍ２以上の硬質粒
子を５〜７０体積％含有させたものを用いることにある
。
を背景としてなされたもので、その要旨は、表面にヤン
グ率２４０００ｋｇｆ／ｍｍ２以上の被覆層が施されて
使用される工具の母材用材料として、炭素鋼ないし合金
鋼中にヤング率２４０００ｋｇｆ／ｍｍ２以上の硬質粒
子を５〜７０体積％含有させたものを用いることにある
。
【０００６】ＴｉＮ，ＴｉＣ等の被覆層の剥離・亀裂に
対する対策として、被覆層の厚みの適正化，被覆層を施
す前の母材表面の粗さの適正化等が考えられる中で、本
発明は母材のヤング率に着目し、これを高めることで問
題の解決を図ったものである。
対する対策として、被覆層の厚みの適正化，被覆層を施
す前の母材表面の粗さの適正化等が考えられる中で、本
発明は母材のヤング率に着目し、これを高めることで問
題の解決を図ったものである。
【０００７】即ち従来、硬質の被覆層が剥離したり亀裂
発生したりするのは加工時に母材が大きく変形し且つ母
材と被覆層との間のヤング率が大きく相違していること
から生じるものであり、そこで本発明では母材のヤング
率を高めるようにし、そしてその手段として母材中に被
覆層と同等以上のヤング率を有する硬質粒子を所定量分
散・含有させるようにした。
発生したりするのは加工時に母材が大きく変形し且つ母
材と被覆層との間のヤング率が大きく相違していること
から生じるものであり、そこで本発明では母材のヤング
率を高めるようにし、そしてその手段として母材中に被
覆層と同等以上のヤング率を有する硬質粒子を所定量分
散・含有させるようにした。
【０００８】本発明者等によれば、炭素鋼ないし合金鋼
を母材とする工具の分野においてこれら炭素鋼ないし合
金鋼のマトリックス中に硬質粒子を分散させると母材の
ヤング率が増大し、また硬質粒子の含有量が増すにつれ
て母材のヤング率が高まることが確認され、また併せて
母材のヤング率を高めることで加工時の母材の変形を抑
制でき、母材の変形に起因する被覆層の剥離・亀裂が抑
制されて工具寿命が向上することが確認された。
を母材とする工具の分野においてこれら炭素鋼ないし合
金鋼のマトリックス中に硬質粒子を分散させると母材の
ヤング率が増大し、また硬質粒子の含有量が増すにつれ
て母材のヤング率が高まることが確認され、また併せて
母材のヤング率を高めることで加工時の母材の変形を抑
制でき、母材の変形に起因する被覆層の剥離・亀裂が抑
制されて工具寿命が向上することが確認された。
【０００９】尚本発明において被覆層のヤング率を２４
０００ｋｇｆ／ｍｍ２以上と限定しているのは、このよ
うな高ヤング率の被覆層が施された工具において前述し
たような問題が特に生じ易いことによる。
０００ｋｇｆ／ｍｍ２以上と限定しているのは、このよ
うな高ヤング率の被覆層が施された工具において前述し
たような問題が特に生じ易いことによる。
【００１０】本発明においては工具材を溶製材とするこ
とが可能であり、また炭素鋼ないし合金鋼を粉末化して
おき、これを焼結して工具材と成すことも可能である。
とが可能であり、また炭素鋼ないし合金鋼を粉末化して
おき、これを焼結して工具材と成すことも可能である。
【００１１】前者の場合には製造上の制限があって硬質
粒子を高含量とすることが難しいが、後者の場合、硬質
粒子を母材中に高い率で容易に含有させることができる
利点がある。
粒子を高含量とすることが難しいが、後者の場合、硬質
粒子を母材中に高い率で容易に含有させることができる
利点がある。
【００１２】本発明においては、更に、予め硬質粒子を
含有させてある粉末を焼結して工具材を構成することも
可能である。
含有させてある粉末を焼結して工具材を構成することも
可能である。
【００１３】上記工具材料を母材としてその表面にヤン
グ率２４０００ｋｇｆ／ｍｍ２以上の被覆層を施して成
る工具は、耐久性が良好であって加工時に焼付きも少な
く、しかも耐摩耗性に優れており、高精度の加工が容易
であって、特に使用条件が過酷な冷間加工工具・切削工
具として好適に用いることができる。
グ率２４０００ｋｇｆ／ｍｍ２以上の被覆層を施して成
る工具は、耐久性が良好であって加工時に焼付きも少な
く、しかも耐摩耗性に優れており、高精度の加工が容易
であって、特に使用条件が過酷な冷間加工工具・切削工
具として好適に用いることができる。
【００１４】
【実施例】次に本発明の特徴を更に明確にすべく、以下
にその実施例を詳述する。表１に示す各種化学成分を有
し且つ表２に示す割合で硬質粒子を含有させた母材を表
面処理してＴｉＮの被覆層を形成し、冷鍛パンチを製造
した。この冷鍛パンチを用いてボルト頭部を圧造加工し
たときの工具寿命を母材特性等とともに表２に併せて示
してある。
にその実施例を詳述する。表１に示す各種化学成分を有
し且つ表２に示す割合で硬質粒子を含有させた母材を表
面処理してＴｉＮの被覆層を形成し、冷鍛パンチを製造
した。この冷鍛パンチを用いてボルト頭部を圧造加工し
たときの工具寿命を母材特性等とともに表２に併せて示
してある。
【００１５】
【表１】
【００１６】
【表２】
【００１７】尚これら表においてＮｏ．１，Ｎｏ．２は
硬質粒子の量が５％に満たないものであり、またＮｏ．
８，Ｎｏ．９は母材としてＷＣ粉末の焼結体を用いたも
の（超硬工具）である。
硬質粒子の量が５％に満たないものであり、またＮｏ．
８，Ｎｏ．９は母材としてＷＣ粉末の焼結体を用いたも
の（超硬工具）である。
【００１８】この結果から、ヤング率２４０００ｋｇｆ
／ｍｍ２以上の硬質粒子を５〜７０％の範囲で含有させ
たものを母材とした工具の場合、工具寿命が大幅に向上
していることが分かる。
／ｍｍ２以上の硬質粒子を５〜７０％の範囲で含有させ
たものを母材とした工具の場合、工具寿命が大幅に向上
していることが分かる。
【００１９】尚超硬工具としてのＮｏ．８，Ｎｏ．９は
当然ながら工具寿命は良好であるが、加工硬さが５０以
上で通常の塑性加工，切削加工等のできないものである
。
当然ながら工具寿命は良好であるが、加工硬さが５０以
上で通常の塑性加工，切削加工等のできないものである
。
【００２０】以上本発明の実施例を詳述したがこれはあ
くまで一例示であり、本発明はその主旨を逸脱しない範
囲において、当業者の知識に基づき様々な変更を加えた
形態・態様で構成・実施可能である。
くまで一例示であり、本発明はその主旨を逸脱しない範
囲において、当業者の知識に基づき様々な変更を加えた
形態・態様で構成・実施可能である。
Claims (5)
- 【請求項１】 表面にヤング率２４０００ｋｇｆ／ｍ
ｍ２以上の被覆層が施されて使用される工具の母材用材
料であって、炭素鋼ないし合金鋼中にヤング率２４００
０ｋｇｆ／ｍｍ２以上の硬質粒子が５〜７０体積％含有
されていることを特徴とする表面処理用工具材。 - 【請求項２】 前記工具材が溶製材から成ることを特
徴とする請求項１に記載の表面処理用工具材。 - 【請求項３】 前記炭素鋼ないし合金鋼が予め粉末化
され、前記工具材が該粉末の焼結体から成ることを特徴
とする請求項１又は２に記載の表面処理用工具材。 - 【請求項４】 前記工具材が炭素鋼ないし合金鋼中に
前記硬質粒子を含有させた粉末の焼結体から成ることを
特徴とする請求項１，２又は３に記載の表面処理用工具
材。 - 【請求項５】 請求項１，２，３又は４の工具材から
成る母材の表面にヤング率２４０００ｋｇｆ／ｍｍ２以
上の硬質被覆層が施されている表面処理工具。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16114391A JP2970078B2 (ja) | 1991-06-05 | 1991-06-05 | 表面処理用工具材及び表面処理工具 |
| KR1019920006624A KR920019961A (ko) | 1991-04-26 | 1992-04-21 | 고영율재료 및 이것을 이용한 표면피복공구 부재 |
| TW081103151A TW205573B (ja) | 1991-04-26 | 1992-04-22 | |
| EP92303665A EP0510977A1 (en) | 1991-04-26 | 1992-04-23 | High Young's modulus materials and surface-coated tool members using the same |
| US07/873,167 US5306568A (en) | 1991-04-26 | 1992-04-24 | High Young's modulus materials and surface-coated tool members using the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16114391A JP2970078B2 (ja) | 1991-06-05 | 1991-06-05 | 表面処理用工具材及び表面処理工具 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04362180A true JPH04362180A (ja) | 1992-12-15 |
| JP2970078B2 JP2970078B2 (ja) | 1999-11-02 |
Family
ID=15729411
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16114391A Expired - Fee Related JP2970078B2 (ja) | 1991-04-26 | 1991-06-05 | 表面処理用工具材及び表面処理工具 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2970078B2 (ja) |
-
1991
- 1991-06-05 JP JP16114391A patent/JP2970078B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2970078B2 (ja) | 1999-11-02 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |