JPS58172262A - 切削用セラミツク工具の製造方法 - Google Patents

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】 本１ｉＩｊｌ杜高ｗ度で靭性Ｏ大自いムｌ５（ｂ　−Ｔ
ｉＣ系セラ擢ツクエ＾材料Ｏ展造法に関する。

ム１ｍへ−ＴｉＣ系セツ電セラ建ツタ工具切削特性に優
れているため、近都鳥達切削において使用されている。

Ｉｌ未ζＯようなセラ建ツタ工具の製造法として一般に
ホットプレス法が用いられるが、これ紘角板または円板
を一度ホットプレスし、そＯ後所望Ｏチップ形状に切断
し、仕上げねばならず製造＝ストが高くな９、またチッ
プ形状が複雑に＆ると調造で自ないという難点がある。

を九威１ｉｉｉｉ一旦、不活性雰囲気中で焼結し冑度な
９ｊ−程度にし、そＯ後熱間静水圧プレスによ）鉤紬す
るＨＩＰ法も提案されているが、不活性雰囲気中で焼結
する際に高温を要しそのため粒成長を伴う丸め、切削工
具とし九場合、耐摩耗性に劣るという欠点がある０粒成
長を抑制するえめにθ、　ＮｉＯ＊どを少量添加する試
みもなされているが、この場合ＨＩＰを行なう丸めに必
要な密度を得るためには１１１０℃以上の＾温が必要で
あシ、Ａｌｘ（ｈの粒成長はどうしてもさけられなかっ
た。

切削工具としての特性を十分に満足させうる丸めには一
次焼結の温鮫を１７１０℃以下とし、Ａ１ｍ０ｍ０粒成
長を防ぐ必要があるのである。

本Ｉｉ明の目的は、これらの問題を解訣し九切削工具用
七う書ツク工具の製造方法を提供するもので、その要旨
は−）Ａ１ｍＯｓ　ｊ　ｊ〜り０重量−と、（ｂ）Ｔｌ
をＪ−／ｊ重量−含むＴｉｃ成分１ｏ−ｐｉ重蓋−とか
ら成る配合物（ａ）　／　ａ　Ｏ重量部に、（ｄ）Ｄ’
１ｓＯｓをＱＯＩ　−２１０重量部添加して混合し成形
後、不活性ガス中で対履論密度が２！−タデ−となるよ
う一次焼結を行ない、次いで熱間静水圧プレスを行ない
対環論密１［−Ｆｌけチ以上とすることを特徴とする切
削工具用セラ建ツク工具の製造方法にある。

以下に本発明の詳細な説明するに、本発明方ン１ 法ではまず、葎）成分４Ｄ　ＡｈＯｓと（ｂ）成分のＴ
ｉＣとの配合物（ｃ）を調製する必要がある。そして（
ｂ）成分のＴＩＣ成分にはＴｉが！−／ｊ）ｌｌ菫−含
まれている。ＴＩはＡｌ５ＯｓとＴＩＣ成分の結合強度
を＾め焼結体の硬さの向上を計るためのものであるが６
）成分中に３重量−以下ではその効果に乏しく／ｊ１重
量部超えるとＡ１ｍＯｓ、Ｏ粒成長が生じ逆に強度の低
下を伴なう九めＪ−／１ｇ１１ｍ優に限定し九。

葎）成分と伽）成分の比率は従来から知られている如く
（ａ）成分７０重量−１伽）成分Ｊｏｌｋ１を−が好ま
しく　、（ａ）成分がり０重量−を超えると６）成分の
効果が小さく靭性に劣ｂ　、（ａ）成分がｘｉ型重量未
満では焼結しに〈＜、空孔の残った焼結体となるため、
いずれも切削工具とじ九場合耐欠損性において不安定と
なる。

（ｄ）成分のＤ）’ｇｏｓを添加すると一次焼結の墓表
を１７１０℃以下に低下し、粒成長を防ぐことができる
。そして（ｄ）成分は配合物（ｃ）　７００重量部に対
し、ａｏｚ−よ０重量部添加されるが、ＤＶｓＯｓがａ
ＯＺ重量部未満の場合はＨＩＰ処理するた部を超過する
と焼結体は得られるが、靭性に劣り工具としての特性に
欠く、゛ （ｄ）成分はＤＦｚ０３のみでも充分効果を発揮するが
、更にＭｇＯｓ　ＹｓＯｓ　＊　ＺｒＯｓ　＋　ＮｉＯ
から選ばれ九Ｉ−−上を配合物（＠）　／　００重量部
に対し０．０ｊ〜１０重量部添加す□ると、より強同な
粒子の結合層が得られるので好ましい。

上述の−）成分と伽）成分を混合して配合物（ｃ）を得
、更に（ｄ）成分を添加して混合し、所定の形状に成形
し丸なら゛ば“窒素ガス、アルゴンガス等の不活性ガス
中で対理論１！度が２ｊ〜タデ−となるように温［／４
００〜／７！Ｏ℃で一′次焼結を行なう。

対場論１！度をこの範囲になるように限定し九のは、り
Ｊ−以下ではＨＩＰ処理で緻密化が生じず、デ？−を超
えると粒成長が始まるためである。ｔた、−次焼結の温
度をこの範囲で行゛なうのは、／１００ｃ以下ではＨＩ
Ｐに必要な一次焼″紬の密にりｊ−とすることができず
　１７１０Ｃを超えると粒成長を起し靭性および耐摩耗
性を害〜ＪＯＯＯＫｇ／ｍｌ、時間１０〜ｉＪｏ分で熱
間静水圧プレスを行ない、対環論９ＩＩｍを１け一以上
とすると切削工具用−細体が尭威し、これをダイヤ篭ン
ド砥石等を用いて切削工＾に仕上ける゛。

以上のような本＠＠方法によって得られるセラ建ツク工
具は耐摩耗性に優れたものとなる。

そｏｗｉｔ由は、ムｌ５（ｈとＴｉＣ０１！ｊｌ１強腹
が＾く、且つＡｌｔｏｓ　ＯＩＩＩ晶粒子粒子−なため
である。

ま九本発＠友法によって得られたセラ電ツク工＾は鋳物
以外Ｏ金属、例えばアル１ニウム。

スチール等中非金属の切削工具としても勿論使用でき、
更には振動が激しくかかる、あるいは高熱のかかる横槍
部品にも使用することかで龜る。

以下に本ＪｉＩｉ明を夾施例によｐＨに詳細に説明する
か、本発＃ＩＡ−抹その賛旨ｔ−超えない限り以Ｆｏｈ
ｍ例によシ限定されるものではない。

夷−例 純度タデデー、平均粒径０．４Ｉμのｍ−Ａｔ寓Ｏｓ　
ｓ炭５ｇ量／宏＃％、平均粒径ｚｌｐｏ’ｒｔｃ粉、　
Ｔｉ　。

Ｄｙ５Ｏｓ　＋　ＭｇＯ＋　ＺｒＯｓ　＊　ＹｚＯｍを
第１表のように各種配合し、ボールン羨にて＃Ｏｂｒ湿
式混合を行なった後乾燥し、混合粉を得た。この混合粉
を７０　ｔｏｎ　／ａ／　Ｏ圧力で焼結後の寸法が／Ｊ
ｘ／Ｊｘｊｓｍになるようプレス成型し、その後／１０
■珈のアルゴン寥囲気中で対環論密度がＦｊ−Ｐ７−に
なるよう−次焼結した。焼結＊ＨＩＰ炉を用いてｉ弘ｏ
ｏ℃で／　ｈｙ　１／１００　Ｑ／ａｌの圧力で焼結し
た。ガスはアルゴンを用いた。得られた焼結体はダイヤ
モンド砥石を用いてｌ１ｉＮＧＮ参ｊＪの形状（ＪＩＳ
）に仕上げえ、チャンファ−は０．０７■ｘＪｊ’とし
た。このものについて次の１，１１０条件にて切削テス
）を行なったところ第１表のような結果が得られ九。

切削テストの条件 Ｉ　被　削　材：　　ＦＣＪ７　　（ＨＢＪＯＱ−ココ
０）切削条件−切削速ｊ［（Ｖ）−ツコＯｓ／ｍｉｎ切
り込み（ｔ）＝　（ｌｊｗ 送Ｊ）ｄｊ［（ｆ）−ａコｊｍ／ｒｅｖ嚢命判定：　／
ＪＯφｘ／ｊｗｔの外周部をｉｏ。

四切削し九稜の摩耗＠　Ｖ）ｌ　（ｍ）を一定 ■被削材：　８ＫＤ／／　（ＨＲＣ４ｊ）切削条件；切
削適度（Ｖ）　＝　１０１１０１ｌ７切り込み（１）−
α３ｗ 送り遮ｆ（ｆ）−α／　ｗ　／　ｒｅｖ冑命判定：　／
ＪＯｗφＯ棒材をコ分間切削し先後の摩耗幅ＶＢ　（■
）を欄定 、ｉ゛　　・・。

１ｍ１表の結果によシ次の（ｌ）〜Ｖ）の場合には、セ
フイック工具の摩耗幅が大きくな〕、場合によっては欠
損することが判つ九。これらよ）耐摩耗性に優れ九工具
を得るには、本発明方法のように（ａ）　、　Ｃｂ）　
、　（ｄ）成分が所定量配合することがどうしても必要
であることが判つ九。

（１）Ａ４１のようにＡｈＯｓが、配合物（ｃ）中にｆ
０重量−よシも多く占める場合３゜ （，２）ＡＩのようにＡｌ５Ｏｓが、配合物（ｃ）中に
１１重量−よ勤も少ない場合。

ρ）ＡＩのようにＴ１がＴｉＣ成分中に３重量−よりも
少なく含まれている場合。

（＃）　ＡデのようにＴ１がＴｉＣ成分中に１１重量−
よりも多く含まれている場合。

（，１）Ａ１０のようにＤｒ冨０１を配合物（ａ）　７
００重量部に対し０．０７重量部よシ少なく添加し丸場
合。

（ｊ）Ｊｉ／ｊのよう、にＤＦｍＯｓを配合物（ｃ）　
７００重１１部に対しよ０重量部よシ多く−１した場合
。

（η　轟／４のように配合物（ａ）にＤＦｍＯｎを全く
添加しなかった場合。

（７）Ａｌ７のようにＴｉＣ成分中にＴＩを全く含有し
ない場合。

ｔえ、ム／１〜コＩよＪ）　ＤｙｎｅｓにＭｇＯ、Ｙｓ
Ｏｓ　−ＺｒＯｓ　ｅ　ＮＩＯ等Ｏ／種以上を添加する
と耐摩耗性が更に向上することが判り九。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　ムＩｓへｓｒ〜りＣ重量−と、ＴｉをＪ−１
   １重量−會むＴｉＣ威分１０〜＃Ｊ重量−とから成る配
   置物ｔｏｏ重量部に、御虐０１をａａｊ−ＪＬｏ重量部
   添加して楓合し成形後、不活性ガス中で＊＃環論書度が
   りＪ−ｆｆｍとなるように一次鉤紬を行ない、次いで熱
   闘静水圧プレスを行な−）　ムｈｏｍ　ｊ　ｊ−デー重
   量多と、ＴＩを１−／１重量−會むＴｉＣ威分１０〜＃
   Ｉ重量−とから成る配合物７００重量１１　Ｋ　、ＤＦ
   ｇＯｓ　ａｏｌ　〜！＃重量部とにｒｏ　ｅ　Ｙ＋ｅＯ
   ｓ　ｅ　ＺｒＯｓ　−ＮｉＯから選ばれた１種以上をａ
   Ｏｊ〜１０重量部添加して混食し威ｓ後、不活性カフｍ
   ４”ｌ”対１１論１！ｆ：＃　９１−ｆｆｍとなるよう
   一次一紬を行ない、１詰で熱闘静水圧プレスを行ない対
   鳳論書度をｔ愼ｊ−以上とすることを特徴とする切削用
   セラ建ツタ工具の製造方法。