JPS59102865A - 切削用セラミツク工具の製造方法 - Google Patents
切削用セラミツク工具の製造方法Info
- Publication number
- JPS59102865A JPS59102865A JP57213234A JP21323482A JPS59102865A JP S59102865 A JPS59102865 A JP S59102865A JP 57213234 A JP57213234 A JP 57213234A JP 21323482 A JP21323482 A JP 21323482A JP S59102865 A JPS59102865 A JP S59102865A
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- Japan
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- weight
- parts
- component
- cutting
- cutting tool
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- 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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は高密度で靭１生の大きいＡＩ、０３ Ｔ
ｉ Ｃ系セラミソク工具材料の製造法に関する。
ｉ Ｃ系セラミソク工具材料の製造法に関する。
Ａｌ２０ａ Ｔ ｉ Ｃ系セラミソク工具は高速切削
特性に優れているため、近年高速切削において使用され
ている。従来このようなセラミソク工具の製造法として
一般にホントプレス法が用いられるが、これは角板又は
円板を一度ホットプレスし、その後所望のチップ形状に
切断し、仕上げねばならず製造コストが高くなり、又チ
ップ形状が複雑になると製造できないという娃点がある
。又成形後一旦、不活性雰囲気中で焼結し密度を９５％
程度にし、その後熱間静水圧プレスにより焼結するＨＩ
Ｐ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ため、切削工具とし
た場合、耐摩耗性に劣るという欠点がある。粒成長を抑
制するためＭｇ Ｏ。
特性に優れているため、近年高速切削において使用され
ている。従来このようなセラミソク工具の製造法として
一般にホントプレス法が用いられるが、これは角板又は
円板を一度ホットプレスし、その後所望のチップ形状に
切断し、仕上げねばならず製造コストが高くなり、又チ
ップ形状が複雑になると製造できないという娃点がある
。又成形後一旦、不活性雰囲気中で焼結し密度を９５％
程度にし、その後熱間静水圧プレスにより焼結するＨＩ
Ｐ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ため、切削工具とし
た場合、耐摩耗性に劣るという欠点がある。粒成長を抑
制するためＭｇ Ｏ。
ＮｉＯなどを少量添加する試みもなされているが、この
場合ＨＩＰを行うために必要な密度を得るためには１８
５０℃以上の高温が必要であり、Ａ１□０３ の粒成長
はどうしてもさけられなかった。
場合ＨＩＰを行うために必要な密度を得るためには１８
５０℃以上の高温が必要であり、Ａ１□０３ 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ためには一
次焼結の温度を１７５０°Ｃ以下とし、Ａ １２０３の
粒成長を防く必要があるのである。
次焼結の温度を１７５０°Ｃ以下とし、Ａ １２０３の
粒成長を防く必要があるのである。
本発明の目的は、これらの問題を解決した切削工具用セ
ラミソク工具の製造方法を提供するもので、その要旨は
（ａ ） Ａ Ｉｚ０３５５〜９０重量％と、 （ｂ
）Ｔｉを３〜２５重量％含むＴｉＣ成分１０〜４５重量
％とから成る配合物（Ｃ）１００重量部に、（ｄ）Ｔｂ
を０７． ＨＯ２０，。
ラミソク工具の製造方法を提供するもので、その要旨は
（ａ ） Ａ Ｉｚ０３５５〜９０重量％と、 （ｂ
）Ｔｉを３〜２５重量％含むＴｉＣ成分１０〜４５重量
％とから成る配合物（Ｃ）１００重量部に、（ｄ）Ｔｂ
を０７． ＨＯ２０，。
Ｅｒ２Ｏ３及びＧｄ、Ｌ０３から選ばれた一種以上を０
．０５〜３．０重量部添加して混合し成形後、不活性ガ
ス中で対理論密度が９５〜９９％となるよう一次焼結１
行い、次いで熱間静水圧プレスを行い対理論密度を９９
，５％以上とすることを特徴とする切削工具用セラミノ
ク工具の製造方法にある。
．０５〜３．０重量部添加して混合し成形後、不活性ガ
ス中で対理論密度が９５〜９９％となるよう一次焼結１
行い、次いで熱間静水圧プレスを行い対理論密度を９９
，５％以上とすることを特徴とする切削工具用セラミノ
ク工具の製造方法にある。
更に第二の発明として、上記組成物中の（Ｃ）成分１０
０重量部に対し、Ｍｇ Ｏ，Ｙ、 ｏ、、 Ｚ ｒ Ｏ
，、。
０重量部に対し、Ｍｇ Ｏ，Ｙ、 ｏ、、 Ｚ ｒ Ｏ
，、。
ＮｉＯ及びＤｙ２０．から選ばれた一種以上を０．０５
〜３．０重量部加えたものも同様に利用できる。
〜３．０重量部加えたものも同様に利用できる。
以下に本発明の詳細な説明するに、本発明方法ではまず
、（ａ）成分のＡｌ２Ｏ３と（ｂ）成分のＴｉＣとの配
合物（ｃ）を調製する必要がある。
、（ａ）成分のＡｌ２Ｏ３と（ｂ）成分のＴｉＣとの配
合物（ｃ）を調製する必要がある。
そして（ｂ）成分のＴ ｉ Ｃ成分にはＴｉが３〜２５
重量％含まれている。Ｔ１はＡ１．０３とＴｉＣ成分の
結合強度を高め焼結体の硬さの向上を計るためのもので
あるが、（ｂ）成分中に３重量％以下ではその効果に乏
しく、２５重量％を超えるとＡｌ２Ｏ３の粒成長が生じ
逆に強度の低下を伴うため３〜２５重量％に限定した。
重量％含まれている。Ｔ１はＡ１．０３とＴｉＣ成分の
結合強度を高め焼結体の硬さの向上を計るためのもので
あるが、（ｂ）成分中に３重量％以下ではその効果に乏
しく、２５重量％を超えるとＡｌ２Ｏ３の粒成長が生じ
逆に強度の低下を伴うため３〜２５重量％に限定した。
（ａ）成分と（ｂ）成分の比率は従来から知られている
如く （ａ）成分７０重量％、（ｂ）成分３０重量％が
好ましく、（ａ）成分が９０重量％を超えると（ｂ）成
分の効果が小さく靭性に劣り、（ａ）成分が５５重量％
未満では焼結しにくく、空孔の残った焼結体となるため
、いずれも切削工具とした場合耐欠損性において不安定
となる。
如く （ａ）成分７０重量％、（ｂ）成分３０重量％が
好ましく、（ａ）成分が９０重量％を超えると（ｂ）成
分の効果が小さく靭性に劣り、（ａ）成分が５５重量％
未満では焼結しにくく、空孔の残った焼結体となるため
、いずれも切削工具とした場合耐欠損性において不安定
となる。
（ｄ）成分のＴ ｂ４ＬＯ７、Ｈｏｚ Ｏ−！、 、
Ｅ ｒｚＯＢ及びＧａ２Ｏ３から選ばれた一種以上（以
下「第一添加物」と略称する）を添加すると一次焼結の
温度を１７５０°Ｃ以下に低下し、粒成長を防くことが
できる。
Ｅ ｒｚＯＢ及びＧａ２Ｏ３から選ばれた一種以上（以
下「第一添加物」と略称する）を添加すると一次焼結の
温度を１７５０°Ｃ以下に低下し、粒成長を防くことが
できる。
（ｄ）成分は第一添加物のみでも充分効果を発揮するが
、更にＭ ｇ Ｏ、Ｙ２０３ 、 Ｚ ｒ ０２ 。
、更にＭ ｇ Ｏ、Ｙ２０３ 、 Ｚ ｒ ０２ 。
Ｎ１０及びＤｙ１ｏ３から選ばれた一種以上（以下「第
二添加物」と略称する）を配合物（Ｃ）１００重量部に
対し０．０５〜３．０重量部添加すると、より強固な粒
子の結合層が得られるので好ましい。そして（ｄ）成分
は配合物（Ｃ）１００重量部に対し、０．０５〜３．０
重量部添加されるが、（ｄ）成分が０．０５重量部未満
の場合はＨＩ Ｐ処理するだめの一次焼結体が１７５０
°Ｃでは得られず、３重量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。
二添加物」と略称する）を配合物（Ｃ）１００重量部に
対し０．０５〜３．０重量部添加すると、より強固な粒
子の結合層が得られるので好ましい。そして（ｄ）成分
は配合物（Ｃ）１００重量部に対し、０．０５〜３．０
重量部添加されるが、（ｄ）成分が０．０５重量部未満
の場合はＨＩ Ｐ処理するだめの一次焼結体が１７５０
°Ｃでは得られず、３重量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。
上述の（ａ）成分と（ｂ）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
成形したならば窒素ガス、アルゴンガス等の不活性ガス
中で対理論密度が９５〜９９％となるように温度１６０
０〜１７５０℃で一次焼結を行う。対論理密度をこの範
囲になるように限定したのは、９．５％以下ではＨＩＰ
処理で緻密化が生じす、９９％を超えると粒成長が始ま
るためである。又−次焼結の温度をこの範囲で行うのは
、１６００℃以下ではＨＩＰに必要な一次焼結の密度９
５％とすることができず、１７５０°Ｃを超えると粒成
長を起こし靭性及び耐摩耗性を書するためである。
を得、更に（ｄ）成分を添加して混合し、所定の形状に
成形したならば窒素ガス、アルゴンガス等の不活性ガス
中で対理論密度が９５〜９９％となるように温度１６０
０〜１７５０℃で一次焼結を行う。対論理密度をこの範
囲になるように限定したのは、９．５％以下ではＨＩＰ
処理で緻密化が生じす、９９％を超えると粒成長が始ま
るためである。又−次焼結の温度をこの範囲で行うのは
、１６００℃以下ではＨＩＰに必要な一次焼結の密度９
５％とすることができず、１７５０°Ｃを超えると粒成
長を起こし靭性及び耐摩耗性を書するためである。
一次焼結後、温度１３５０〜１４５０°Ｃ１圧力１００
０〜２０００ ｋｇ／ｃＡ、時間１０〜１２０分で熱間
静水圧プレスを行い、対理論密度を９９．５％以上とす
ると切削工具用焼結体が完成し、これをダイヤモンド砥
石等を用いて切削工具に仕上げる。
０〜２０００ ｋｇ／ｃＡ、時間１０〜１２０分で熱間
静水圧プレスを行い、対理論密度を９９．５％以上とす
ると切削工具用焼結体が完成し、これをダイヤモンド砥
石等を用いて切削工具に仕上げる。
以上のような本発明方法によって得られるセラミノク工
具は耐摩耗性に優れたものとなる。その理由はＡｌ２Ｏ
３とＴｉ Ｃの接着強度が高く、かつＡＩＬ０３の結晶
粒子が微細なためである。
具は耐摩耗性に優れたものとなる。その理由はＡｌ２Ｏ
３とＴｉ Ｃの接着強度が高く、かつＡＩＬ０３の結晶
粒子が微細なためである。
又本発明方法によって得られたセラミノク工具は鋳物以
外の金属、例えばアルミニウム、スチール等や非金属の
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、あるいは同熱のかかる機械部品にも使用すること
ができる。
外の金属、例えばアルミニウム、スチール等や非金属の
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、あるいは同熱のかかる機械部品にも使用すること
ができる。
以下に本発明を実施例により更に詳細に説明するが、本
発明はその要旨を超えない限り以下の実施例により限定
されるものではない。
発明はその要旨を超えない限り以下の実施例により限定
されるものではない。
実施例
純度９９．９％、平均粒子条０．４ｕｍのα−Ａｌ１Ｏ
０、炭素量１９．９８％、平均粒ｊイ１．１１！ｍのｉ
’ｉｃ粉、Ｔｉ 、第一添加物、第二添加物を第１表又
は第２表のように各種配合し、ホールミルにて４０：＋
ｒ湿式混合を行った後乾燥し、混合第５〕を得た。この
混合粉を１． ＯＬｏｎ／ｃ１１！の圧力で焼結後の
寸法が１３Ｘ１３Ｘ５ｍｍになるようにプレス成型し、
その後１５０ｍｍＨｇのアルゴン雰囲気中で対理論密度
が９５〜９７％になるよう第２表に示す温度で一次焼結
した。焼結７１１（ＩＰ炉を用いて１４００°ＣでＬｈ
ｒ、１５００ ｋｇ／ｃｆｆｌ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５ＮＧＮ４３２の形状（ＪＩＳ）に仕上げた
。チャンファ−は ０．０７璽ｍｘ２５°とした。この
ものについて次のＩ、Ｉｔの条件にて切削テストを行っ
たところ第１表のような結果が得られた。
０、炭素量１９．９８％、平均粒ｊイ１．１１！ｍのｉ
’ｉｃ粉、Ｔｉ 、第一添加物、第二添加物を第１表又
は第２表のように各種配合し、ホールミルにて４０：＋
ｒ湿式混合を行った後乾燥し、混合第５〕を得た。この
混合粉を１． ＯＬｏｎ／ｃ１１！の圧力で焼結後の
寸法が１３Ｘ１３Ｘ５ｍｍになるようにプレス成型し、
その後１５０ｍｍＨｇのアルゴン雰囲気中で対理論密度
が９５〜９７％になるよう第２表に示す温度で一次焼結
した。焼結７１１（ＩＰ炉を用いて１４００°ＣでＬｈ
ｒ、１５００ ｋｇ／ｃｆｆｌ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５ＮＧＮ４３２の形状（ＪＩＳ）に仕上げた
。チャンファ−は ０．０７璽ｍｘ２５°とした。この
ものについて次のＩ、Ｉｔの条件にて切削テストを行っ
たところ第１表のような結果が得られた。
切削テストの条件
ｒ 被削材 ： Ｆｅ２０ （ＨＢ ２００〜２２０）
切削条件：切削速度（Ｖ） −９２０ｍ ／ｍｉｎ。
切削条件：切削速度（Ｖ） −９２０ｍ ／ｍｉｎ。
切り込み（ｔ ） ＝０． ５ｍｓ。
送り速度（ｆ ） −０、２５ａｍ／ｒｅｖ寿命判定：
φ１２０Ｘ１５關βの外周部を１００回切削した後の摩
耗幅■８ （ｆ八）を測定 ■ 被削材 ：５ＫＤ１１ （ＨＲＣ６２）切削条件
：切削速度（Ｖ） −１００ｍ ／ｍｉｎ。
φ１２０Ｘ１５關βの外周部を１００回切削した後の摩
耗幅■８ （ｆ八）を測定 ■ 被削材 ：５ＫＤ１１ （ＨＲＣ６２）切削条件
：切削速度（Ｖ） −１００ｍ ／ｍｉｎ。
切り込み（ｔ）−０，５龍。
送り速度（ｆ ） ＝ ０ 、 １ ｍ／ｒｅｖ判定寿
命：１２０ｕφの棒材を１５分間切削した後の摩耗幅Ｖ
Ｂ （１ｍ）を測定手続補正書（自発） 昭和５８年１月１８日 特許庁長官 若杉和夫殿 １、事件の表示 昭和５７年 特許願 第２１３２３＋号２、発明の名称 切削用セラミノク工具の製造方法 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所 郵便番号 ４６７−９１ 名古屋市瑞穂区高辻町１４番１８号 ４、補正のり１象 明細書中、発明の８（：柵な説明の濶。
命：１２０ｕφの棒材を１５分間切削した後の摩耗幅Ｖ
Ｂ （１ｍ）を測定手続補正書（自発） 昭和５８年１月１８日 特許庁長官 若杉和夫殿 １、事件の表示 昭和５７年 特許願 第２１３２３＋号２、発明の名称 切削用セラミノク工具の製造方法 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所 郵便番号 ４６７−９１ 名古屋市瑞穂区高辻町１４番１８号 ４、補正のり１象 明細書中、発明の８（：柵な説明の濶。
１、明細書第３頁下から第６行目中のｒ （ｄ） Ｊを
削除します。
削除します。
２、同第４頁上から第３行目から７行目までを下記に訂
正します。
正します。
「更に第二の発明として、上記組成物中の（Ｃ）成分１
００重量部に対し、Ｔｂ４Ｏ７，Ｈｏλ○、。
００重量部に対し、Ｔｂ４Ｏ７，Ｈｏλ○、。
Ｅ ｒ ｚ ０３及びＧｄ２Ｏ３から選ばれた一種以上
を０．０５〜３．０重量部と、ＭｇＯ，Ｙ２Ｏ，。
を０．０５〜３．０重量部と、ＭｇＯ，Ｙ２Ｏ，。
ＺｒＯ２、Ｎ ｉＯ及びＤｙ２Ｏ３から選ばれた一種以
上を０．０５〜３．０重量部添加したものも同様に利用
できる。」 ３、同第５頁上から第５行目中の「（ｄ）成分の」を削
除します。
上を０．０５〜３．０重量部添加したものも同様に利用
できる。」 ３、同第５頁上から第５行目中の「（ｄ）成分の」を削
除します。
４、同第５頁上から第１０行目中、
「（ｄ）成分は」を［添加物（以下「（ｄ）成分」と総
称する）は」に訂正する。
称する）は」に訂正する。
５、同第５頁下から第５行目から最終行までを下記に訂
正します。
正します。
「好ましい。そして（ｄ）成分は第一添加物、第二添加
物共に配合物（Ｃ）１００重量部に対し、０．０５〜３
．０重量部添加されるが、第一添加物が０．０５重量部
未満の場合はＨＩＰ処理するための一次焼結体が１７５
０°Ｃでは得られず、第−添加物及び第二添加物の少な
くとも一種が３重量部を超過すると」 以上
物共に配合物（Ｃ）１００重量部に対し、０．０５〜３
．０重量部添加されるが、第一添加物が０．０５重量部
未満の場合はＨＩＰ処理するための一次焼結体が１７５
０°Ｃでは得られず、第−添加物及び第二添加物の少な
くとも一種が３重量部を超過すると」 以上
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ ） Ａ１２０３５５〜９０重量％と、Ｔ ｉ 、
を３〜２５重量％含むＴｉＣ成分１０〜４５重量％と
から成る配合物１００重量部に、Ｔ ｂ４０７ 、Ｈｏ
２０３−Ｂｒｚ０３ 及びＧｄ２ｏ３から選ばれた一種
以上を０．０５〜３．０重量部添加して混合し成形後、
不活性ガス中で対理論密度が９５〜９９％となるように
一次焼結を行い、次いで熱間静水圧プレスを行い対理論
密度を９９．５％以上とすることを特徴とする切削用セ
ラミノク工具の製造方法。 ２）Ａ１ユＯ３５５〜９０重量％と、Ｔｉ を３〜２
５重量％含むＴｉＣ成分１０〜４５重量％とから成る配
合物１００重量部に、Ｔ ｂ、 ０７ 、 Ｈｏｚ０３
。 Ｅｒ２Ｏ３及びＧｄ２Ｏ２から選ばれた一種以上０．０
５〜３．０重量部とＭｇＯ，Ｙ２Ｏ３゜Ｚｒ ０２ 、
Ｎｉ Ｏ及びＤ ｙ、０３から選ばれた１種以上を０
．０５〜３．０重量部添加して混合し成形後、不活性ガ
ス中で対理論密度が９５〜９９％となるように一次焼結
を行い、次いで熱間静水圧プレスを行い対理論密度を９
９．５％以上とすることを特徴とする切削用セラミノク
工具の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57213234A JPS59102865A (ja) | 1982-12-03 | 1982-12-03 | 切削用セラミツク工具の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57213234A JPS59102865A (ja) | 1982-12-03 | 1982-12-03 | 切削用セラミツク工具の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59102865A true JPS59102865A (ja) | 1984-06-14 |
| JPS6335589B2 JPS6335589B2 (ja) | 1988-07-15 |
Family
ID=16635745
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57213234A Granted JPS59102865A (ja) | 1982-12-03 | 1982-12-03 | 切削用セラミツク工具の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59102865A (ja) |
Cited By (11)
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-
1982
- 1982-12-03 JP JP57213234A patent/JPS59102865A/ja active Granted
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