JPH05287504A - 鋼板トリマー用丸刃 - Google Patents
鋼板トリマー用丸刃Info
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- JPH05287504A JPH05287504A JP11421592A JP11421592A JPH05287504A JP H05287504 A JPH05287504 A JP H05287504A JP 11421592 A JP11421592 A JP 11421592A JP 11421592 A JP11421592 A JP 11421592A JP H05287504 A JPH05287504 A JP H05287504A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 工具鋼を母材とする鋼板トリマー用丸刃に高
硬度なＴｉＣ―ＴｉＮ被膜をコーティング処理すること
により、丸刃の長寿命化を図る。 【構成】 被膜がＴｉＣおよびＴｉＮからなり、ＴｉＣ
が２０〜９０重量％からなる鋼板トリマー用丸刃であ
る。 【効果】 耐摩耗性・耐剥離性に優れるので長時間の使
用に耐え、鋼板の剪断面形状を目標の形状に近いものに
出来るので鋼板の品質向上が可能となり、更に、丸刃の
取り替え頻度減少による生産性の向上および作業負荷軽
減を図ることが出来る。
硬度なＴｉＣ―ＴｉＮ被膜をコーティング処理すること
により、丸刃の長寿命化を図る。 【構成】 被膜がＴｉＣおよびＴｉＮからなり、ＴｉＣ
が２０〜９０重量％からなる鋼板トリマー用丸刃であ
る。 【効果】 耐摩耗性・耐剥離性に優れるので長時間の使
用に耐え、鋼板の剪断面形状を目標の形状に近いものに
出来るので鋼板の品質向上が可能となり、更に、丸刃の
取り替え頻度減少による生産性の向上および作業負荷軽
減を図ることが出来る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、鋼板のトリミング、切
断に使用される丸刃に関するものである。
断に使用される丸刃に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】鋼板の切断、トリミングに用いる刃物の
形状は、一対の帯状のものや一対の円盤状のものが、鋼
板の切断目的に応じて、それぞれ一対あるいは複数対で
使用されている。
形状は、一対の帯状のものや一対の円盤状のものが、鋼
板の切断目的に応じて、それぞれ一対あるいは複数対で
使用されている。
【０００３】刃物の材質は金属の中では硬度の高い工具
鋼およびＷＣ―Ｃｏ等の超硬合金が使用されてきた。
鋼およびＷＣ―Ｃｏ等の超硬合金が使用されてきた。
【０００４】しかし、いずれも丸刃エッジの摩耗速度が
早く、短期間で取り替えられてきた。
早く、短期間で取り替えられてきた。
【０００５】一方、工具鋼の表面を窒化チタン膜で被覆
すると、窒化チタン膜によって得られる被覆材料の耐摩
耗性、切削性等の特性が向上し、工具鋼の寿命を延長さ
せることが知られている。
すると、窒化チタン膜によって得られる被覆材料の耐摩
耗性、切削性等の特性が向上し、工具鋼の寿命を延長さ
せることが知られている。
【０００６】例えば、「Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｓｃｉｅ
ｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（１９８６）」
Ｊａｎ，Ｖｏｌ．２，ｐ．５９―６８には、化学蒸着法
（ＣＶＤ法）による０．０８％Ｃ工具鋼へのＴｉＮ膜の
形成が記載されており、「真空（１９８６）」第２９
巻、第３号、第１５２―１５９頁には、マグネトロンス
パッタ法による各種基板上への窒化チタン膜の作製が記
載されている。
ｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（１９８６）」
Ｊａｎ，Ｖｏｌ．２，ｐ．５９―６８には、化学蒸着法
（ＣＶＤ法）による０．０８％Ｃ工具鋼へのＴｉＮ膜の
形成が記載されており、「真空（１９８６）」第２９
巻、第３号、第１５２―１５９頁には、マグネトロンス
パッタ法による各種基板上への窒化チタン膜の作製が記
載されている。
【０００７】また、工具鋼の表面にコーティング処理す
る被膜の密着性を向上させる手段として、特開昭６２―
２９０８６１号公報には、基体表面に、内層として厚
み：０．０５μｍ以上の金属チタン層と、外層として該
金属チタン層に重ねて被成したＴｉＮ，ＴｉＣないしＴ
ｉ（Ｃ，Ｎ）に少なくとも一種よりなるチタン化合物の
被膜層をそなえることを特徴とする、被膜密着性および
耐摩耗性に優れたチタン化合物被覆材が提案されてい
る。
る被膜の密着性を向上させる手段として、特開昭６２―
２９０８６１号公報には、基体表面に、内層として厚
み：０．０５μｍ以上の金属チタン層と、外層として該
金属チタン層に重ねて被成したＴｉＮ，ＴｉＣないしＴ
ｉ（Ｃ，Ｎ）に少なくとも一種よりなるチタン化合物の
被膜層をそなえることを特徴とする、被膜密着性および
耐摩耗性に優れたチタン化合物被覆材が提案されてい
る。
【０００８】更に、特願平２―１０５７６号には、金属
基材表面に内層としてチタンおよびアルミニウムの炭化
物、窒化物、炭窒化物のセラミックス、中間層としてチ
タン、アルミニウム、クロムの少なくとも一種からなる
金属層、さらに外層として、チタンおよびアルミニウム
の炭化物、窒化物、炭窒化物のセラミックスからなる被
覆層であって、全被覆層の厚みが１０ミクロン未満であ
る耐剥離性に優れたセラミックスコーティング皮膜。
基材表面に内層としてチタンおよびアルミニウムの炭化
物、窒化物、炭窒化物のセラミックス、中間層としてチ
タン、アルミニウム、クロムの少なくとも一種からなる
金属層、さらに外層として、チタンおよびアルミニウム
の炭化物、窒化物、炭窒化物のセラミックスからなる被
覆層であって、全被覆層の厚みが１０ミクロン未満であ
る耐剥離性に優れたセラミックスコーティング皮膜。
【０００９】該皮膜において、内層は全膜厚の２０〜７
０％にし、中間層は全膜厚の１〜３３％、外層は全膜厚
の２０〜７０％の膜厚を持ったコーティング皮膜。
０％にし、中間層は全膜厚の１〜３３％、外層は全膜厚
の２０〜７０％の膜厚を持ったコーティング皮膜。
【００１０】該金属表面上に直に被覆するチタンおよび
／またはアルミニウムの炭化物、窒化物、炭窒化物のセ
ラミックス、その表面にチタン、アルミニウム、クロム
の少なくとも一種からなる金属層を被覆し、このセラミ
ックス層と金属層を交互に被覆させ最表面層はセラミッ
クス層であることを特徴とするコーティング皮膜。
／またはアルミニウムの炭化物、窒化物、炭窒化物のセ
ラミックス、その表面にチタン、アルミニウム、クロム
の少なくとも一種からなる金属層を被覆し、このセラミ
ックス層と金属層を交互に被覆させ最表面層はセラミッ
クス層であることを特徴とするコーティング皮膜。
【００１１】さらに前記のセラミックコーティングの成
膜温度が、６００℃以下であることを特徴とする製造手
段が提案されている。
膜温度が、６００℃以下であることを特徴とする製造手
段が提案されている。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た特開昭６２―２９０８６１号公報では、ＴｉＮ層の影
響が強くなりすぎて、ＴｉＮ単層膜と比較しても基材と
被膜の密着性を飛躍的に向上させることは出来なかっ
た。
た特開昭６２―２９０８６１号公報では、ＴｉＮ層の影
響が強くなりすぎて、ＴｉＮ単層膜と比較しても基材と
被膜の密着性を飛躍的に向上させることは出来なかっ
た。
【００１３】その結果、いずれの場合も丸刃の金属基材
単独の場合に比べて長寿命となるものの、それでも摩耗
速度が大きく、更に長寿命化が要望されている。
単独の場合に比べて長寿命となるものの、それでも摩耗
速度が大きく、更に長寿命化が要望されている。
【００１４】また、特願平２―１０５７６号は、通常の
被剪断材料に対しては有効な手段であるが、最近の被剪
断材料への要求の高級化、高品質化に対し、その剪断用
として高硬度な被膜が必要とされる場合には眼界があ
る。
被剪断材料に対しては有効な手段であるが、最近の被剪
断材料への要求の高級化、高品質化に対し、その剪断用
として高硬度な被膜が必要とされる場合には眼界があ
る。
【００１５】その際には、なお一層の高硬度化、高密着
性化による長寿命化が要望されていた。
性化による長寿命化が要望されていた。
【００１６】特に、鋼板トリマー用丸刃は、以下のよう
な問題点があり、丸刃の耐用性向上が要望されていた。
な問題点があり、丸刃の耐用性向上が要望されていた。
【００１７】丸刃を取り付け調整する際には、まず丸刃
を回転軸に取り付け、次に丸刃と丸刃間のクリアランス
を所定の範囲（板厚の１割ないし２割程度）に調整する
ことが必要であり、また、丸刃のサイズは一般に言うス
ローアウェイチップ、工具、刃物等と比較し、外径１０
０ｍｍないし６００ｍｍ、厚さ３ｍｍないし５０ｍｍの
円盤状で大型のものもあり、重量は４０ｋｇ程度と重い
ものもあるため、損耗した刃を新しい刃に取り替える際
の作業負荷が大きい。
を回転軸に取り付け、次に丸刃と丸刃間のクリアランス
を所定の範囲（板厚の１割ないし２割程度）に調整する
ことが必要であり、また、丸刃のサイズは一般に言うス
ローアウェイチップ、工具、刃物等と比較し、外径１０
０ｍｍないし６００ｍｍ、厚さ３ｍｍないし５０ｍｍの
円盤状で大型のものもあり、重量は４０ｋｇ程度と重い
ものもあるため、損耗した刃を新しい刃に取り替える際
の作業負荷が大きい。
【００１８】切断する板厚が薄い場合でも、前記したク
リアランスの公差が０．０５ｍｍないし０．００５ｍｍ
程度と非常に小さくなるため、クリアランス調整に時間
を要し、前記同様に作業負荷が大きい。
リアランスの公差が０．０５ｍｍないし０．００５ｍｍ
程度と非常に小さくなるため、クリアランス調整に時間
を要し、前記同様に作業負荷が大きい。
【００１９】また、丸刃は一旦使用を開始すると、セラ
ミック被膜刃物、スローアウェイチップ等と異なり、１
日ないし数日間連続使用されることが多い。
ミック被膜刃物、スローアウェイチップ等と異なり、１
日ないし数日間連続使用されることが多い。
【００２０】一方、丸刃の取り替え作業中は製造ライン
を休止するため、生産性を阻害する。
を休止するため、生産性を阻害する。
【００２１】本発明の目的は、丸刃の長寿命化による丸
刃取り替え頻度の低減によって、鋼板の生産性向上、丸
刃取り替え作業負荷の軽減および丸刃のコスト低減を実
現できる、コーティング処理時の成膜条件の変更により
被膜の結晶配向性を制御して高硬度化し、被膜密着性を
向上させた被膜をコーティング処理してなる丸刃を提供
することである。
刃取り替え頻度の低減によって、鋼板の生産性向上、丸
刃取り替え作業負荷の軽減および丸刃のコスト低減を実
現できる、コーティング処理時の成膜条件の変更により
被膜の結晶配向性を制御して高硬度化し、被膜密着性を
向上させた被膜をコーティング処理してなる丸刃を提供
することである。
【００２２】
【課題を解決するための手段】本発明は、工具鋼上に被
膜を施した鋼板トリマー用丸刃において、前記の被膜が
ＴｉＣおよびＴｉＮからなり、ＴｉＣが２０〜９０重量
％からなる耐摩耗性・耐剥離性に優れた被膜であること
を特徴とする。
膜を施した鋼板トリマー用丸刃において、前記の被膜が
ＴｉＣおよびＴｉＮからなり、ＴｉＣが２０〜９０重量
％からなる耐摩耗性・耐剥離性に優れた被膜であること
を特徴とする。
【００２３】
【作用】以下、本発明について詳細に説明する。
【００２４】鋼板トリマー用丸刃に要求される機能とし
て摩耗に対しては硬度が重要である。
て摩耗に対しては硬度が重要である。
【００２５】耐摩耗性向上には高硬度である方が良く、
超硬合金の硬度以上としてビッカース硬度約３０００以
上が必要である。
超硬合金の硬度以上としてビッカース硬度約３０００以
上が必要である。
【００２６】一方、使用中の丸刃は鋼板の変形あるいは
溶接部等の異常部が衝突することがあり、その際には、
丸刃のナイフエッジ部に衝撃荷重がかかるので、表面に
被膜をコーティング処理した丸刃を使用する場合には、
動的密着性に優れていることが特性として重要である。
溶接部等の異常部が衝突することがあり、その際には、
丸刃のナイフエッジ部に衝撃荷重がかかるので、表面に
被膜をコーティング処理した丸刃を使用する場合には、
動的密着性に優れていることが特性として重要である。
【００２７】従って、本発明の丸刃の耐用性の向上に
は、これらの耐摩耗性および動的密着性が共に優れてい
ることが最も望ましい。
は、これらの耐摩耗性および動的密着性が共に優れてい
ることが最も望ましい。
【００２８】そこで、本発明者らは、種々の実験を行
い、コーティング処理時の成膜条件の変更により被膜の
結晶配向性を制御して高硬度化し、被膜の密着性を向上
させた被膜を工具鋼からなる基材の表面にコーティング
処理した。
い、コーティング処理時の成膜条件の変更により被膜の
結晶配向性を制御して高硬度化し、被膜の密着性を向上
させた被膜を工具鋼からなる基材の表面にコーティング
処理した。
【００２９】高硬度ＴｉＣ―ＴｉＮ被膜の組成と硬度お
よび動的密着性の関係を調査した。これらの結果を図１
に示す。
よび動的密着性の関係を調査した。これらの結果を図１
に示す。
【００３０】図１において、横軸はＴｉＣとＴｉＮの量
比を重量％で表し、図中の黒塗り四角（■）は被膜の硬
度を表し、白抜き四角（□）は動的密着性指数を表す。
比を重量％で表し、図中の黒塗り四角（■）は被膜の硬
度を表し、白抜き四角（□）は動的密着性指数を表す。
【００３１】ここでいう動的密着性指数は以下の条件で
求めたもので、被膜の耐剥離性、密着性を評価する指標
とした。
求めたもので、被膜の耐剥離性、密着性を評価する指標
とした。
【００３２】試験は、シャルピー衝撃試験機を用いて第
１表に示す条件で行った。
１表に示す条件で行った。
【００３３】
【表１】
【００３４】機械的衝撃の打撃は、３×４×４０ｍｍサ
イズの工具鋼の基材に、組成を変えた膜厚約５μｍの被
膜をそれぞれコーティング処理してなる試験片の３×４
０ｍｍの面に対して加えた。
イズの工具鋼の基材に、組成を変えた膜厚約５μｍの被
膜をそれぞれコーティング処理してなる試験片の３×４
０ｍｍの面に対して加えた。
【００３５】ここで言う動的密着性指数は、試験によっ
て打撃面の被膜に生じたクラックの生成範囲（長さ）の
逆数として表した。
て打撃面の被膜に生じたクラックの生成範囲（長さ）の
逆数として表した。
【００３６】図１から明らかなように、ＴｉＣの増加に
より被膜硬度は増加している。一方、ＴｉＣが増加する
に伴って、クラックの発生は増加し動的密着性指数は減
少する傾向を示す。
より被膜硬度は増加している。一方、ＴｉＣが増加する
に伴って、クラックの発生は増加し動的密着性指数は減
少する傾向を示す。
【００３７】特に、ＴｉＣが９０重量％を越える範囲で
はクラックの発生が多いため、硬度はあるが動的密着性
が低く、試験中に被膜にクラックが生成し、応力下で前
記のクラックが進行することによって、コーティング膜
が短時間で剥離するものと推定される。
はクラックの発生が多いため、硬度はあるが動的密着性
が低く、試験中に被膜にクラックが生成し、応力下で前
記のクラックが進行することによって、コーティング膜
が短時間で剥離するものと推定される。
【００３８】そこで、各種組成の被膜を被覆した丸刃の
摩耗速度について調査した。
摩耗速度について調査した。
【００３９】試験は外径８０ｍｍ、内径２５ｍｍ、厚さ
５ｍｍの工具鋼ＳＫＤ１１の基材の表面にＴｉＣとＴｉ
Ｎの比率を変えた組成のＴｉＣ―ＴｉＮ被膜を膜厚が５
μｍになるようにコーティング処理した丸刃について試
験を実施した。
５ｍｍの工具鋼ＳＫＤ１１の基材の表面にＴｉＣとＴｉ
Ｎの比率を変えた組成のＴｉＣ―ＴｉＮ被膜を膜厚が５
μｍになるようにコーティング処理した丸刃について試
験を実施した。
【００４０】試験は、被摩耗材である鋼片（ＳＫＤ１
１）を丸刃の外周面に対して４５度の角度で上方から押
し当てた状態で丸刃を所定の回転速度で回転した。押し
つけ荷重は５０ｋｇとした。
１）を丸刃の外周面に対して４５度の角度で上方から押
し当てた状態で丸刃を所定の回転速度で回転した。押し
つけ荷重は５０ｋｇとした。
【００４１】試験後丸刃のナイフエッジ部の摩耗寸法か
ら、摩耗速度を算出した。図２に、被膜組成と摩耗速度
指数の関係として表した試験結果を示す。
ら、摩耗速度を算出した。図２に、被膜組成と摩耗速度
指数の関係として表した試験結果を示す。
【００４２】図２において、横軸は被膜組成であるＴｉ
ＣとＴｉＮの量を重量％で表し、縦軸の摩耗速度指数
は、ＴｉＮが１００重量％の被膜をコーティング処理し
た丸刃の摩耗速度を１とし、その他の被膜組成の摩耗速
度の比で表した。
ＣとＴｉＮの量を重量％で表し、縦軸の摩耗速度指数
は、ＴｉＮが１００重量％の被膜をコーティング処理し
た丸刃の摩耗速度を１とし、その他の被膜組成の摩耗速
度の比で表した。
【００４３】同図において、＊は試験結果を示す。図２
から明らかなように、ＴｉＣが４０〜９０重量％で残部
がＴｉＮからなるＴｉＣ―ＴｉＮ被膜は摩耗速度指数が
小さいが、ＴｉＣ量が９０％を越える範囲では、摩耗速
度指数が急激に大きく長寿命化が期待できない。
から明らかなように、ＴｉＣが４０〜９０重量％で残部
がＴｉＮからなるＴｉＣ―ＴｉＮ被膜は摩耗速度指数が
小さいが、ＴｉＣ量が９０％を越える範囲では、摩耗速
度指数が急激に大きく長寿命化が期待できない。
【００４４】一方、ＴｉＣ量が４０％未満の範囲では、
ＴｉＣの減少に伴って摩耗速度指数が徐々に増加し、Ｔ
ｉＣ量が２０重量％未満ではＴｉＮの約２倍程度であ
り、長寿命は期待できない。
ＴｉＣの減少に伴って摩耗速度指数が徐々に増加し、Ｔ
ｉＣ量が２０重量％未満ではＴｉＮの約２倍程度であ
り、長寿命は期待できない。
【００４５】しかし、ＴｉＣ量が２０〜４０重量％では
使用条件、例えば動的密着性が損耗の主要因であるよう
な用途に使用すれば、耐用性向上が達成できる。
使用条件、例えば動的密着性が損耗の主要因であるよう
な用途に使用すれば、耐用性向上が達成できる。
【００４６】また、被膜構成は図３に示すように、基材
の表面にＴｉＣ―ＴｉＮ被膜の層を設けるが、この層
は、炭窒化チタンの固溶体（ＴｉＣＮ）からなる層で
も、ＴｉＣとＴｉＮの混合層のいずれでもよく、炭素源
および窒素源用として被コーティング体が収納されてい
るコーティング処理容器内に導入するガス成分の量比を
所定の比率に保つことによってＴｉＣＮ中の炭素と窒素
の比率を制御でき、炭素源および窒素源用ガス成分の量
比をコーティング処理中に適宜変更することによりＴｉ
ＣとＴｉＮの混合比率の調整が可能である。
の表面にＴｉＣ―ＴｉＮ被膜の層を設けるが、この層
は、炭窒化チタンの固溶体（ＴｉＣＮ）からなる層で
も、ＴｉＣとＴｉＮの混合層のいずれでもよく、炭素源
および窒素源用として被コーティング体が収納されてい
るコーティング処理容器内に導入するガス成分の量比を
所定の比率に保つことによってＴｉＣＮ中の炭素と窒素
の比率を制御でき、炭素源および窒素源用ガス成分の量
比をコーティング処理中に適宜変更することによりＴｉ
ＣとＴｉＮの混合比率の調整が可能である。
【００４７】コーティング処理方法は、イオンプレーテ
ィング法の他、その他のＰＶＤ法およびＣＶＤ法による
ことも可能である。
ィング法の他、その他のＰＶＤ法およびＣＶＤ法による
ことも可能である。
【００４８】なお、本発明でいう工具鋼は、合金工具鋼
（ＪＩＳ Ｇ ４４０４，１９５６）の１種類であるＳ
ＫＤ１１の他、その他の合金工具鋼、例えばＳＫＳ４，
ＳＫＳ３，ＳＫＤ５，ＳＫＤ６１、高速度鋼（ＪＩＳ
Ｇ ４４０３、１９５６）では、例えばＳＫＨ５，１
０，５２，５５，５７等の何れでもよく、丸刃用基材と
して適用可能である。
（ＪＩＳ Ｇ ４４０４，１９５６）の１種類であるＳ
ＫＤ１１の他、その他の合金工具鋼、例えばＳＫＳ４，
ＳＫＳ３，ＳＫＤ５，ＳＫＤ６１、高速度鋼（ＪＩＳ
Ｇ ４４０３、１９５６）では、例えばＳＫＨ５，１
０，５２，５５，５７等の何れでもよく、丸刃用基材と
して適用可能である。
【００４９】
【００５０】
【実施例１】工具鋼ＳＫＤ１１基材で、形状は外径４０
０ｍｍ厚さ３０ｍｍの円盤状で、その軸中心に回転軸へ
の取付用穴を有する丸刃に対し、丸刃の側面と外周面で
つくる稜（ナイフエッジ）および、側面側は前記ナイフ
エッジから２０ｍｍの範囲に、外周面側は前記ナイフエ
ッジから１０ｍｍの範囲に、膜組成としてＴｉＣが２０
重量％で残部がＴｉＮからなるＴｉＣ―ＴｉＮ被膜をイ
オンプレーティング法により膜厚は５μｍになるように
コーティング処理した。
０ｍｍ厚さ３０ｍｍの円盤状で、その軸中心に回転軸へ
の取付用穴を有する丸刃に対し、丸刃の側面と外周面で
つくる稜（ナイフエッジ）および、側面側は前記ナイフ
エッジから２０ｍｍの範囲に、外周面側は前記ナイフエ
ッジから１０ｍｍの範囲に、膜組成としてＴｉＣが２０
重量％で残部がＴｉＮからなるＴｉＣ―ＴｉＮ被膜をイ
オンプレーティング法により膜厚は５μｍになるように
コーティング処理した。
【００５１】この丸刃を熱延鋼板トリマーに組み込み、
約４００ｍ／ｍｉｎの通板速度で厚さ１．２〜６ｍｍの
熱延鋼板側面の剪断に使用した。
約４００ｍ／ｍｉｎの通板速度で厚さ１．２〜６ｍｍの
熱延鋼板側面の剪断に使用した。
【００５２】第２表に本発明の実施例および比較例の使
用条件としての基材材質および膜組成と試験結果である
耐用性指数を示す。
用条件としての基材材質および膜組成と試験結果である
耐用性指数を示す。
【００５３】
【表２】
【００５４】第２表に本発明のその他の実施例として、
膜組成としてのＴｉＣがそれぞれ３５重量％、４０重量
％、６０重量％、８０重量％、９０重量％、で残部がＴ
ｉＮからなるＴｉＣ―ＴｉＮ被膜をそれぞれイオンプレ
ーティング法によりコーティング処理した丸刃について
条件および試験結果を示す。
膜組成としてのＴｉＣがそれぞれ３５重量％、４０重量
％、６０重量％、８０重量％、９０重量％、で残部がＴ
ｉＮからなるＴｉＣ―ＴｉＮ被膜をそれぞれイオンプレ
ーティング法によりコーティング処理した丸刃について
条件および試験結果を示す。
【００５５】また第２表には比較例として、ＴｉＮが１
００％のもの、ＴｉＣが１５重量％、９５重量％で残部
がＴｉＮからなるＴｉＣ―ＴｉＮ被膜を前記と同様イオ
ンプレーティング法によりそれぞれコーティング処理し
た丸刃について、および従来技術であるＳＫＤ１１単独
の丸刃についてもそれぞれ実機で試験した条件およびそ
の結果を示す。
００％のもの、ＴｉＣが１５重量％、９５重量％で残部
がＴｉＮからなるＴｉＣ―ＴｉＮ被膜を前記と同様イオ
ンプレーティング法によりそれぞれコーティング処理し
た丸刃について、および従来技術であるＳＫＤ１１単独
の丸刃についてもそれぞれ実機で試験した条件およびそ
の結果を示す。
【００５６】第２表の記号５の耐用性指数欄を参照すれ
ば明かなように、本発明である膜組成としてのＴｉＣが
８０重量％で残部がＴｉＮからなるＴｉＣ―ＴｉＮ被膜
をイオンプレーティング法によりコーティング処理した
丸刃は、比較例である従来のＳＫＤ１１単独の丸刃に比
べて８倍以上の耐用性を有した。
ば明かなように、本発明である膜組成としてのＴｉＣが
８０重量％で残部がＴｉＮからなるＴｉＣ―ＴｉＮ被膜
をイオンプレーティング法によりコーティング処理した
丸刃は、比較例である従来のＳＫＤ１１単独の丸刃に比
べて８倍以上の耐用性を有した。
【００５７】その他の本発明である第２表の記号１，
２，３，４および６では、比較例である従来のＳＫＤ１
１単独の丸刃に比べて５倍以上の耐用性を有した。
２，３，４および６では、比較例である従来のＳＫＤ１
１単独の丸刃に比べて５倍以上の耐用性を有した。
【００５８】しかし、比較例である第２表の記号７，８
および９の耐用性は、従来のＳＫＤ１１単独の丸刃に比
べて３倍以下の耐用性であり、本発明の要件を満たさな
い場合は本発明の耐用性の１／２〜１／４程度であり劣
っている。
および９の耐用性は、従来のＳＫＤ１１単独の丸刃に比
べて３倍以下の耐用性であり、本発明の要件を満たさな
い場合は本発明の耐用性の１／２〜１／４程度であり劣
っている。
【００５９】本発明の丸刃によって得られた鋼板の剪断
面の形状は、比較例のＳＫＤ１１単独の丸刃によって得
られた鋼板の剪断面の形状に比べて優れている。
面の形状は、比較例のＳＫＤ１１単独の丸刃によって得
られた鋼板の剪断面の形状に比べて優れている。
【００６０】
【実施例２】工具鋼ＳＫＤ１１基材で、形状は外径４０
０ｍｍ厚さ２０ｍｍの円盤状で、その軸中心に回転軸へ
の取付用穴を有する丸刃に対し、丸刃の側面と外周面で
つくる稜（ナイフエッジ）および、側面側は前記ナイフ
エッジから２０ｍｍの範囲に、外周面側は前記ナイフエ
ッジから１０ｍｍの範囲に、膜組成としてＴｉＣが２０
重量％で残部がＴｉＮからなるＴｉＣ―ＴｉＮ被膜をイ
オンプレーティング法によりコーティング処理した。
０ｍｍ厚さ２０ｍｍの円盤状で、その軸中心に回転軸へ
の取付用穴を有する丸刃に対し、丸刃の側面と外周面で
つくる稜（ナイフエッジ）および、側面側は前記ナイフ
エッジから２０ｍｍの範囲に、外周面側は前記ナイフエ
ッジから１０ｍｍの範囲に、膜組成としてＴｉＣが２０
重量％で残部がＴｉＮからなるＴｉＣ―ＴｉＮ被膜をイ
オンプレーティング法によりコーティング処理した。
【００６１】丸刃の外周面、ナイフエッジ、および側面
へ５μｍの膜厚になるようコーティング処理した。
へ５μｍの膜厚になるようコーティング処理した。
【００６２】この丸刃を鋼板トリマーに組み込み、約２
００ｍ／ｍｉｎの通板速度で厚さ０．５〜２ｍｍの鋼板
側面の剪断に使用した。
００ｍ／ｍｉｎの通板速度で厚さ０．５〜２ｍｍの鋼板
側面の剪断に使用した。
【００６３】第３表に本発明の実施例および比較例の使
用条件としての基材材質および膜組成と試験結果である
耐用性指数を示す。
用条件としての基材材質および膜組成と試験結果である
耐用性指数を示す。
【００６４】
【表３】
【００６５】第３表に本発明のその他の実施例として、
膜組成としてのＴｉＣが３５重量％で残部がＴｉＮから
なるＴｉＣ―ＴｉＮ被膜をそれぞれイオンプレーティン
グ法によりコーティング処理した丸刃について条件およ
び試験結果を示す。
膜組成としてのＴｉＣが３５重量％で残部がＴｉＮから
なるＴｉＣ―ＴｉＮ被膜をそれぞれイオンプレーティン
グ法によりコーティング処理した丸刃について条件およ
び試験結果を示す。
【００６６】また第３表には比較例として、ＴｉＮが１
００％のもの、ＴｉＣが１５重量％、９５重量％で残部
がＴｉＮからなるＴｉＣ―ＴｉＮ被膜を前記と同様イオ
ンプレーティング法によりそれぞれコーティング処理し
た丸刃について、および従来技術であるＳＫＤ１１単独
の丸刃についてもそれぞれ実機で試験した条件およびそ
の結果を示す。
００％のもの、ＴｉＣが１５重量％、９５重量％で残部
がＴｉＮからなるＴｉＣ―ＴｉＮ被膜を前記と同様イオ
ンプレーティング法によりそれぞれコーティング処理し
た丸刃について、および従来技術であるＳＫＤ１１単独
の丸刃についてもそれぞれ実機で試験した条件およびそ
の結果を示す。
【００６７】第３表の記号１の耐用性指数欄を参照すれ
ば明かなように、本発明である膜組成としてのＴｉＣが
２０重量％で残部がＴｉＮからなるＴｉＣ―ＴｉＮ被膜
をイオンプレーティング法によりコーティング処理した
丸刃は、比較例である従来のＳＫＤ１１単独の丸刃に比
べて６倍程度の耐用性を有した。
ば明かなように、本発明である膜組成としてのＴｉＣが
２０重量％で残部がＴｉＮからなるＴｉＣ―ＴｉＮ被膜
をイオンプレーティング法によりコーティング処理した
丸刃は、比較例である従来のＳＫＤ１１単独の丸刃に比
べて６倍程度の耐用性を有した。
【００６８】その他の本発明である第３表の記号２で
は、比較例である従来のＳＫＤ１１単独の丸刃に比べて
７倍程度の耐用性を有した。
は、比較例である従来のＳＫＤ１１単独の丸刃に比べて
７倍程度の耐用性を有した。
【００６９】しかし、比較例である第３表の記号４，
５，および６の耐用性は、従来のＳＫＤ１１単独の丸刃
に比べて３倍前後の耐用性であり、本発明の要件を満た
さない場合は本発明の耐用性の１／２〜１／３程度であ
り劣っている。
５，および６の耐用性は、従来のＳＫＤ１１単独の丸刃
に比べて３倍前後の耐用性であり、本発明の要件を満た
さない場合は本発明の耐用性の１／２〜１／３程度であ
り劣っている。
【００７０】本発明の丸刃によって得られた鋼板の剪断
面の形状は、比較例のＳＫＤ１１単独の丸刃によって得
られた鋼板の剪断面の形状に比べて優れている。
面の形状は、比較例のＳＫＤ１１単独の丸刃によって得
られた鋼板の剪断面の形状に比べて優れている。
【００７１】
【発明の効果】以上、本発明によれば、耐摩耗性・耐剥
離性に優れるので長時間の使用に耐え、鋼板の剪断面形
状を目標の形状に近いものに出来るので鋼板の品質向上
が可能となり、更に、丸刃の取り替え頻度減少による生
産性の向上および作業負荷軽減を図ることが出来る等、
極めて有効である。
離性に優れるので長時間の使用に耐え、鋼板の剪断面形
状を目標の形状に近いものに出来るので鋼板の品質向上
が可能となり、更に、丸刃の取り替え頻度減少による生
産性の向上および作業負荷軽減を図ることが出来る等、
極めて有効である。
【図１】ＴｉＣ―ＴｉＮ被膜の組成と硬度の関係を示す
図である。
図である。
【図２】被膜組成と摩耗速度指数の関係を示す図であ
る。
る。
【図３】被膜構成を示す模式図である。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成４年５月２７日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３０】図１において、横軸はＴｉＣとＴｉＮの量
比を重量％で表し、図中の白抜き四角（□）は被膜の硬
度を表し、黒塗り四角（■）は動的密着性指数を表す。
比を重量％で表し、図中の白抜き四角（□）は被膜の硬
度を表し、黒塗り四角（■）は動的密着性指数を表す。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３４】機械的衝撃の打撃は、３×４×４０ｍｍサ
イズの工具鋼の基材に、組成を変えた膜厚約５μｍの被
膜をそれぞれコーティング処理してなる試験片の４×４
０ｍｍの面に対して加えた。
イズの工具鋼の基材に、組成を変えた膜厚約５μｍの被
膜をそれぞれコーティング処理してなる試験片の４×４
０ｍｍの面に対して加えた。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００５０】
【実施例１】工具鋼ＳＫＤ１１基材で、形状は外径４０
０ｍｍ厚さ３０ｍｍの円盤状で、その軸中心に回転軸へ
の取付用孔を有する丸刃に対し、丸刃の側面と外周面で
つくる稜（ナイフエッジ）および、側面側は前記ナイフ
エッジから２０ｍｍの範囲に、外周面側は前記ナイフエ
ッジから１０ｍｍの範囲に、膜組成としてＴｉＣが２０
重量％で残部がＴｉＮからなるＴｉＣ―ＴｉＮ被膜をイ
オンプレーティング法により膜厚は５μｍになるように
コーティング処理した。
０ｍｍ厚さ３０ｍｍの円盤状で、その軸中心に回転軸へ
の取付用孔を有する丸刃に対し、丸刃の側面と外周面で
つくる稜（ナイフエッジ）および、側面側は前記ナイフ
エッジから２０ｍｍの範囲に、外周面側は前記ナイフエ
ッジから１０ｍｍの範囲に、膜組成としてＴｉＣが２０
重量％で残部がＴｉＮからなるＴｉＣ―ＴｉＮ被膜をイ
オンプレーティング法により膜厚は５μｍになるように
コーティング処理した。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５３
【補正方法】変更
【補正内容】
【００５３】
【表２】
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００６０】
【実施例２】工具鋼ＳＫＤ１１基材で、形状は外径４０
０ｍｍ厚さ２０ｍｍの円盤状で、その軸中心に回転軸へ
の取付用孔を有する丸刃に対し、丸刃の側面と外周面で
つくる稜（ナイフエッジ）および、側面側は前記ナイフ
エッジから２０ｍｍの範囲に、外周面側は前記ナイフエ
ッジから１０ｍｍの範囲に、膜組成としてＴｉＣが２０
重量％で残部がＴｉＮからなるＴｉＣ―ＴｉＮ被膜をイ
オンプレーティング法によりコーティング処理した。
０ｍｍ厚さ２０ｍｍの円盤状で、その軸中心に回転軸へ
の取付用孔を有する丸刃に対し、丸刃の側面と外周面で
つくる稜（ナイフエッジ）および、側面側は前記ナイフ
エッジから２０ｍｍの範囲に、外周面側は前記ナイフエ
ッジから１０ｍｍの範囲に、膜組成としてＴｉＣが２０
重量％で残部がＴｉＮからなるＴｉＣ―ＴｉＮ被膜をイ
オンプレーティング法によりコーティング処理した。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６４
【補正方法】変更
【補正内容】
【００６４】
【表３】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西田 耕三 姫路市広畑区富士町１番地 新日本製鐵株 式会社広畑製鐵所内 (72)発明者 安藤 文和 姫路市広畑区富士町１番地 新日本製鐵株 式会社広畑製鐵所内
Claims (1)
- 【請求項１】 工具鋼上に被膜を施した鋼板トリマー用
丸刃において、前記の被膜がＴｉＣおよびＴｉＮからな
り、ＴｉＣが２０〜９０重量％からなる耐摩耗性・耐剥
離性に優れた被膜であることを特徴とする鋼板トリマー
用丸刃。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11421592A JPH05287504A (ja) | 1992-04-08 | 1992-04-08 | 鋼板トリマー用丸刃 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11421592A JPH05287504A (ja) | 1992-04-08 | 1992-04-08 | 鋼板トリマー用丸刃 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05287504A true JPH05287504A (ja) | 1993-11-02 |
Family
ID=14632104
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11421592A Pending JPH05287504A (ja) | 1992-04-08 | 1992-04-08 | 鋼板トリマー用丸刃 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05287504A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008229408A (ja) * | 2007-03-16 | 2008-10-02 | Ngk Insulators Ltd | 液体分離方法及び液体分離システム |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6057964A (ja) * | 1983-09-09 | 1985-04-03 | Matsushita Electronics Corp | 固体光電変換装置およびその製造方法 |
-
1992
- 1992-04-08 JP JP11421592A patent/JPH05287504A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6057964A (ja) * | 1983-09-09 | 1985-04-03 | Matsushita Electronics Corp | 固体光電変換装置およびその製造方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008229408A (ja) * | 2007-03-16 | 2008-10-02 | Ngk Insulators Ltd | 液体分離方法及び液体分離システム |
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