JPWO2007039955A1 - 高品位表面性状加工用cBN焼結体及びcBN焼結体切削工具 - Google Patents
高品位表面性状加工用cBN焼結体及びcBN焼結体切削工具 Download PDFInfo
- Publication number
- JPWO2007039955A1 JPWO2007039955A1 JP2006551664A JP2006551664A JPWO2007039955A1 JP WO2007039955 A1 JPWO2007039955 A1 JP WO2007039955A1 JP 2006551664 A JP2006551664 A JP 2006551664A JP 2006551664 A JP2006551664 A JP 2006551664A JP WO2007039955 A1 JPWO2007039955 A1 JP WO2007039955A1
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cbn
- sintered body
- cutting
- cbn sintered
- thermal conductivity
- 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.)
- Granted
Links
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 title claims abstract description 278
- 238000003754 machining Methods 0.000 title description 28
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 126
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 31
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 19
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 15
- 238000005219 brazing Methods 0.000 claims description 81
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 49
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 32
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 30
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 26
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 25
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 24
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims description 18
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 15
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 14
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims description 10
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000011195 cermet Substances 0.000 claims description 6
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000010432 diamond Substances 0.000 claims description 6
- 238000005245 sintering Methods 0.000 claims description 6
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 claims description 5
- 150000001247 metal acetylides Chemical class 0.000 claims description 4
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 abstract description 3
- 238000007906 compression Methods 0.000 abstract description 3
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 31
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 30
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 30
- 229910000760 Hardened steel Inorganic materials 0.000 description 23
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 23
- 238000000034 method Methods 0.000 description 19
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 18
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 15
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 15
- 229910010037 TiAlN Inorganic materials 0.000 description 13
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 12
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 11
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 238000007733 ion plating Methods 0.000 description 10
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 10
- 238000005240 physical vapour deposition Methods 0.000 description 10
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 9
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 9
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 8
- 238000011161 development Methods 0.000 description 7
- 239000003595 mist Substances 0.000 description 7
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 6
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 6
- 239000011812 mixed powder Substances 0.000 description 6
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 6
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 6
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 6
- 229910052724 xenon Inorganic materials 0.000 description 6
- FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N xenon atom Chemical compound [Xe] FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 5
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 5
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 5
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 5
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 5
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 5
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 4
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 4
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 4
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 4
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 4
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 4
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 3
- 229910001566 austenite Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002775 capsule Substances 0.000 description 3
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 3
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 3
- 229910000734 martensite Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 3
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920000877 Melamine resin Polymers 0.000 description 2
- 239000004640 Melamine resin Substances 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 2
- 230000001050 lubricating effect Effects 0.000 description 2
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 2
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 2
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910001060 Gray iron Inorganic materials 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 229910001563 bainite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010953 base metal Substances 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000005255 carburizing Methods 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 238000007730 finishing process Methods 0.000 description 1
- 229910001337 iron nitride Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000013011 mating Effects 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 238000011002 quantification Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 102220259718 rs34120878 Human genes 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 238000010008 shearing Methods 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 239000011343 solid material Substances 0.000 description 1
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 239000011800 void material Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
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
- C04B35/515—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics
- C04B35/58—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on borides, nitrides, i.e. nitrides, oxynitrides, carbonitrides or oxycarbonitrides or silicides
- C04B35/583—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on borides, nitrides, i.e. nitrides, oxynitrides, carbonitrides or oxycarbonitrides or silicides based on boron nitride
-
- 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
- C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
- C04B41/80—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone of only ceramics
- C04B41/81—Coating or impregnation
- C04B41/85—Coating or impregnation with inorganic materials
- C04B41/87—Ceramics
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23B—TURNING; BORING
- B23B27/00—Tools for turning or boring machines; Tools of a similar kind in general; Accessories therefor
- B23B27/14—Cutting tools of which the bits or tips or cutting inserts are of special material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23B—TURNING; BORING
- B23B27/00—Tools for turning or boring machines; Tools of a similar kind in general; Accessories therefor
- B23B27/14—Cutting tools of which the bits or tips or cutting inserts are of special material
- B23B27/141—Specially shaped plate-like cutting inserts, i.e. length greater or equal to width, width greater than or equal to thickness
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23B—TURNING; BORING
- B23B27/00—Tools for turning or boring machines; Tools of a similar kind in general; Accessories therefor
- B23B27/14—Cutting tools of which the bits or tips or cutting inserts are of special material
- B23B27/141—Specially shaped plate-like cutting inserts, i.e. length greater or equal to width, width greater than or equal to thickness
- B23B27/145—Specially shaped plate-like cutting inserts, i.e. length greater or equal to width, width greater than or equal to thickness characterised by having a special shape
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23B—TURNING; BORING
- B23B27/00—Tools for turning or boring machines; Tools of a similar kind in general; Accessories therefor
- B23B27/14—Cutting tools of which the bits or tips or cutting inserts are of special material
- B23B27/18—Cutting tools of which the bits or tips or cutting inserts are of special material with cutting bits or tips or cutting inserts rigidly mounted, e.g. by brazing
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23B—TURNING; BORING
- B23B27/00—Tools for turning or boring machines; Tools of a similar kind in general; Accessories therefor
- B23B27/14—Cutting tools of which the bits or tips or cutting inserts are of special material
- B23B27/18—Cutting tools of which the bits or tips or cutting inserts are of special material with cutting bits or tips or cutting inserts rigidly mounted, e.g. by brazing
- B23B27/20—Cutting tools of which the bits or tips or cutting inserts are of special material with cutting bits or tips or cutting inserts rigidly mounted, e.g. by brazing with diamond bits or cutting inserts
-
- 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
- C04B35/515—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics
- C04B35/58—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on borides, nitrides, i.e. nitrides, oxynitrides, carbonitrides or oxycarbonitrides or silicides
- C04B35/58007—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on borides, nitrides, i.e. nitrides, oxynitrides, carbonitrides or oxycarbonitrides or silicides based on refractory metal nitrides
-
- 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
- C04B35/515—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics
- C04B35/58—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on borides, nitrides, i.e. nitrides, oxynitrides, carbonitrides or oxycarbonitrides or silicides
- C04B35/58007—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on borides, nitrides, i.e. nitrides, oxynitrides, carbonitrides or oxycarbonitrides or silicides based on refractory metal nitrides
- C04B35/58014—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on borides, nitrides, i.e. nitrides, oxynitrides, carbonitrides or oxycarbonitrides or silicides based on refractory metal nitrides based on titanium nitrides, e.g. TiAlON
-
- 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
- C04B35/515—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics
- C04B35/58—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on borides, nitrides, i.e. nitrides, oxynitrides, carbonitrides or oxycarbonitrides or silicides
- C04B35/58007—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on borides, nitrides, i.e. nitrides, oxynitrides, carbonitrides or oxycarbonitrides or silicides based on refractory metal nitrides
- C04B35/58014—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on borides, nitrides, i.e. nitrides, oxynitrides, carbonitrides or oxycarbonitrides or silicides based on refractory metal nitrides based on titanium nitrides, e.g. TiAlON
- C04B35/58021—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on borides, nitrides, i.e. nitrides, oxynitrides, carbonitrides or oxycarbonitrides or silicides based on refractory metal nitrides based on titanium nitrides, e.g. TiAlON based on titanium carbonitrides
-
- 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
- C04B35/515—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics
- C04B35/58—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on borides, nitrides, i.e. nitrides, oxynitrides, carbonitrides or oxycarbonitrides or silicides
- C04B35/58007—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on borides, nitrides, i.e. nitrides, oxynitrides, carbonitrides or oxycarbonitrides or silicides based on refractory metal nitrides
- C04B35/58028—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on borides, nitrides, i.e. nitrides, oxynitrides, carbonitrides or oxycarbonitrides or silicides based on refractory metal nitrides based on zirconium or hafnium nitrides
-
- 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
- C04B35/515—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics
- C04B35/58—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on borides, nitrides, i.e. nitrides, oxynitrides, carbonitrides or oxycarbonitrides or silicides
- C04B35/581—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on borides, nitrides, i.e. nitrides, oxynitrides, carbonitrides or oxycarbonitrides or silicides based on aluminium nitride
-
- 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
- C04B35/515—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics
- C04B35/58—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on borides, nitrides, i.e. nitrides, oxynitrides, carbonitrides or oxycarbonitrides or silicides
- C04B35/583—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on borides, nitrides, i.e. nitrides, oxynitrides, carbonitrides or oxycarbonitrides or silicides based on boron nitride
- C04B35/5831—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on borides, nitrides, i.e. nitrides, oxynitrides, carbonitrides or oxycarbonitrides or silicides based on boron nitride based on cubic boron nitrides or Wurtzitic boron nitrides, including crystal structure transformation of powder
-
- 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
- C04B35/626—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
- C04B35/63—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B using additives specially adapted for forming the products, e.g.. binder binders
- C04B35/632—Organic additives
- C04B35/634—Polymers
- C04B35/63448—Polymers obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
- C04B35/63472—Condensation polymers of aldehydes or ketones
- C04B35/6348—Melamine-formaldehyde condensation polymers
-
- 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
- C04B37/00—Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating
- C04B37/003—Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating by means of an interlayer consisting of a combination of materials selected from glass, or ceramic material with metals, metal oxides or metal salts
- C04B37/005—Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating by means of an interlayer consisting of a combination of materials selected from glass, or ceramic material with metals, metal oxides or metal salts consisting of glass or ceramic material
-
- 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
- C04B37/00—Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating
- C04B37/003—Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating by means of an interlayer consisting of a combination of materials selected from glass, or ceramic material with metals, metal oxides or metal salts
- C04B37/006—Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating by means of an interlayer consisting of a combination of materials selected from glass, or ceramic material with metals, metal oxides or metal salts consisting of metals or metal salts
-
- 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
- C04B37/00—Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating
- C04B37/02—Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating with metallic articles
- C04B37/023—Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating with metallic articles characterised by the interlayer used
- C04B37/026—Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating with metallic articles characterised by the interlayer used consisting of metals or metal salts
-
- 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
- C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
- C04B41/009—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone characterised by the material treated
-
- 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
- C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
- C04B41/45—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements
- C04B41/4505—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements characterised by the method of application
- C04B41/4529—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements characterised by the method of application applied from the gas phase
-
- 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
- C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
- C04B41/45—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements
- C04B41/50—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with inorganic materials
- C04B41/5053—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with inorganic materials non-oxide ceramics
- C04B41/5062—Borides, Nitrides or Silicides
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23B—TURNING; BORING
- B23B2200/00—Details of cutting inserts
- B23B2200/24—Cross section of the cutting edge
- B23B2200/242—Cross section of the cutting edge bevelled or chamfered
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23B—TURNING; BORING
- B23B2224/00—Materials of tools or workpieces composed of a compound including a metal
- B23B2224/04—Aluminium oxide
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23B—TURNING; BORING
- B23B2224/00—Materials of tools or workpieces composed of a compound including a metal
- B23B2224/24—Titanium aluminium nitride
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23B—TURNING; BORING
- B23B2224/00—Materials of tools or workpieces composed of a compound including a metal
- B23B2224/32—Titanium carbide nitride (TiCN)
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23B—TURNING; BORING
- B23B2224/00—Materials of tools or workpieces composed of a compound including a metal
- B23B2224/36—Titanium nitride
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23B—TURNING; BORING
- B23B2226/00—Materials of tools or workpieces not comprising a metal
- B23B2226/12—Boron nitride
- B23B2226/125—Boron nitride cubic [CBN]
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23B—TURNING; BORING
- B23B2226/00—Materials of tools or workpieces not comprising a metal
- B23B2226/18—Ceramic
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23B—TURNING; BORING
- B23B2228/00—Properties of materials of tools or workpieces, materials of tools or workpieces applied in a specific manner
- B23B2228/10—Coatings
-
- 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
- C04B2235/3217—Aluminum oxide or oxide forming salts thereof, e.g. bauxite, alpha-alumina
-
- 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
- C04B2235/3804—Borides
-
- 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
- C04B2235/3804—Borides
- C04B2235/3813—Refractory metal borides
-
- 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
- C04B2235/3839—Refractory metal 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
- C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
- C04B2235/38—Non-oxide ceramic constituents or additives
- C04B2235/3817—Carbides
- C04B2235/3839—Refractory metal carbides
- C04B2235/3843—Titanium 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
- C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
- C04B2235/38—Non-oxide ceramic constituents or additives
- C04B2235/3852—Nitrides, e.g. oxynitrides, carbonitrides, oxycarbonitrides, lithium nitride, magnesium nitride
-
- 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
- C04B2235/3852—Nitrides, e.g. oxynitrides, carbonitrides, oxycarbonitrides, lithium nitride, magnesium nitride
- C04B2235/386—Boron nitrides
-
- 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
- C04B2235/3852—Nitrides, e.g. oxynitrides, carbonitrides, oxycarbonitrides, lithium nitride, magnesium nitride
- C04B2235/3865—Aluminium nitrides
-
- 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
- C04B2235/3852—Nitrides, e.g. oxynitrides, carbonitrides, oxycarbonitrides, lithium nitride, magnesium nitride
- C04B2235/3873—Silicon nitrides, e.g. silicon carbonitride, silicon oxynitride
-
- 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
- C04B2235/3852—Nitrides, e.g. oxynitrides, carbonitrides, oxycarbonitrides, lithium nitride, magnesium nitride
- C04B2235/3886—Refractory metal nitrides, e.g. vanadium nitride, tungsten nitride
-
- 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
- C04B2235/3895—Non-oxides with a defined oxygen content, e.g. SiOC, TiON
-
- 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
- C04B2235/40—Metallic constituents or additives not added as binding phase
- C04B2235/402—Aluminium
-
- 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
- C04B2235/54—Particle size related information
- C04B2235/5418—Particle size related information expressed by the size of the particles or aggregates thereof
- C04B2235/5436—Particle size related information expressed by the size of the particles or aggregates thereof micrometer sized, i.e. from 1 to 100 micron
-
- 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
- C04B2235/66—Specific sintering techniques, e.g. centrifugal sintering
- C04B2235/661—Multi-step 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
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
- C04B2235/72—Products characterised by the absence or the low content of specific components, e.g. alkali metal free alumina ceramics
-
- 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
- C04B2235/72—Products characterised by the absence or the low content of specific components, e.g. alkali metal free alumina ceramics
- C04B2235/721—Carbon content
-
- 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
- C04B2235/72—Products characterised by the absence or the low content of specific components, e.g. alkali metal free alumina ceramics
- C04B2235/723—Oxygen content
-
- 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
- C04B2235/78—Grain sizes and shapes, product microstructures, e.g. acicular grains, equiaxed grains, platelet-structures
- C04B2235/786—Micrometer sized grains, i.e. from 1 to 100 micron
-
- 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
- C04B2235/79—Non-stoichiometric products, e.g. perovskites (ABO3) with an A/B-ratio other than 1
-
- 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
- C04B2235/80—Phases present in the sintered or melt-cast ceramic products other than the main phase
-
- 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
- C04B2235/9607—Thermal properties, e.g. thermal expansion coefficient
-
- 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
- C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
- C04B2237/02—Aspects relating to interlayers, e.g. used to join ceramic articles with other articles by heating
- C04B2237/12—Metallic interlayers
- C04B2237/124—Metallic interlayers based on copper
-
- 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
- C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
- C04B2237/02—Aspects relating to interlayers, e.g. used to join ceramic articles with other articles by heating
- C04B2237/12—Metallic interlayers
- C04B2237/125—Metallic interlayers based on noble metals, e.g. silver
-
- 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
- C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
- C04B2237/30—Composition of layers of ceramic laminates or of ceramic or metallic articles to be joined by heating, e.g. Si substrates
- C04B2237/32—Ceramic
- C04B2237/36—Non-oxidic
-
- 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
- C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
- C04B2237/30—Composition of layers of ceramic laminates or of ceramic or metallic articles to be joined by heating, e.g. Si substrates
- C04B2237/32—Ceramic
- C04B2237/36—Non-oxidic
- C04B2237/361—Boron nitride
-
- 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
- C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
- C04B2237/30—Composition of layers of ceramic laminates or of ceramic or metallic articles to be joined by heating, e.g. Si substrates
- C04B2237/32—Ceramic
- C04B2237/36—Non-oxidic
- C04B2237/368—Silicon nitride
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/26—Web or sheet containing structurally defined element or component, the element or component having a specified physical dimension
- Y10T428/263—Coating layer not in excess of 5 mils thick or equivalent
- Y10T428/264—Up to 3 mils
- Y10T428/265—1 mil or less
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Ceramic Products (AREA)
- Cutting Tools, Boring Holders, And Turrets (AREA)
Abstract
Description
cBN焼結体材種は、2つに分類され、1つは特許文献1に記載されているようにcBN含有率が高く、cBN同士が結合し、残部がCoやAlを主成分とする結合材からなるものや、特許文献2に記載されているのような、極力cBN以外の成分を含有しない焼結体(以降、高cBN含有率焼結体と略す)であり、もう1つは、特許文献3に記載されているようにcBN含有率が比較的低く、cBN同士の接触率が低く、鉄との親和性の低いTiの窒化物(TiN)や炭化物(TiC)からなるセラミックスを介して結合されているもの(以降、「低cBN含有率焼結体」と略す)である。
しかしながら、連続した切り屑により発生する多量のせん断熱により刃先が高温に曝される鋼や焼入れ鋼などの加工では、cBN成分が鉄との熱的な摩耗により、従来の超硬工具やセラミックス工具よりも急速に摩耗が発達するため短寿命となる。
一方、後者の低cBN含有率焼結体は、cBNよりも、高温下での鉄との親和性の低いTiNやTiCからなるセラミックス結合材の働きにより、優れた耐摩耗性を発揮し、特に、従来の超硬工具やセラミックス工具では実用加工ができなかった焼入れ鋼加工において、従来工具の10倍〜数十倍の工具寿命を達成できる切削工具として、研削加工を積極的に置換してきた。
更に最近では、Rz0.4μm〜3.2μmの高精度の表面粗さが必要とされる摺動面や転動面などでは、加工部位に十分な疲労強度を有する高品位表面が必要とされる最終仕上げ工程や、もしくはその後の研削加工と比べて加工代の少ないホーニング加工などの5〜10μm以下の極微小の加工代での仕上げ加工のみで高品位表面が得られる中仕上げ加工用途においても、加工能率やフレキシビリティーの観点で制約のある研削加工にとって代わり、低cBN含有率焼結体からなる切削工具の適用が検討され始めている。
具体的には、コロやボールの転道面となる、ユニバーサルジョイントやベアリングのレース面の切削加工用途では、前記加工変質層が数μm程度まであれば、この加工変質層が焼入れされた硬度以上の高硬度保護膜として作用することもあるが、高応力が付加される用途向けのベアリングのレース面での加工変質層が10μmを超えるような場合には、嵌めあわせ面の摩耗やフレーキングやピーリングなどの損傷を加速し、疲労寿命を低下させることが懸念されるために、工業的には数十μmの加工代を、別工程の研削加工で時間をかけて除去する加工工程が適用されている。
そこで、焼入れ鋼切削において、市販のcBN焼結体工具を用いた種々の切削条件評価を行い、加工変質層の生成調査と分析を行ったところ、焼入れ鋼切削における加工変質層は、マルテンサイトを主成分とし、残留オーステナイト、ベイナイトや酸化鉄、及び極少量の窒化鉄などの混相からなり、Hv9GPa〜10GPa程度の高硬度と、本来圧縮応力が残留しているはずの焼入れ鋼表面の残留応力と異なり引張り応力を有する傾向があり、加工変質層が5μmを超えると、終にはほとんどの場合加工面に引張り応力が残留することが分かった。
前記の残留応力生成のメカニズムに関する仮説から、cBN焼結体工具の方が切削時の刃先温度が低くなっている影響であることが推定されたが、より明確にするため、逃げ面摩耗量に差異のない、切削初期の段階で、工具材料や、工具表面の状態の影響を受けずに、微小領域の温度測定の可能である、2色温度計を用いて、切削時の工具刃先の温度を測定したところ、cBN焼結体工具では、セラミックス工具の50%〜80%の切削温度であることが判明し、cBN焼結体工具を用いた焼入れ鋼切削における加工変質層発生メカニズムに関する前記仮説を支持する結果が得られた。
そこで、cBN焼結体工具を用いた焼入れ鋼切削における一般的な加工能率である、cBN焼結体チップ1個の単位時間当たりの切り屑除去体積量Wが1,200mm3/min以上の加工能率を維持した上で、引張り応力の残留を抑える方法を開発する必要があった。
前記のTiC−Al2O3セラミックス工具と、cBN焼結体工具において、切削条件が同じでも、刃先温度が異なることに着目し、種々の分析の結果、cBN焼結体工具では、工具の熱伝導率が向上していること、及び切削時の高温下でcBN中のB原子が酸素と反応して、潤滑性に優れるB2O3相が刃先表面部に形成されていることが確認され、切り屑や加工部品との摩擦熱が低減され工具刃先での発熱が低減されていることが示唆される結果を得た。
前記i)の具体的な方策として、まずはcBN焼結体自体の熱伝導率を向上させるために、高々数十W/m・K程度の熱伝導率であるTiN、TiCやW化合物、Co化合物、Al化合物などの結合材よりも、地球上でダイヤモンドに次ぐ1,000W/m・K以上の熱伝導率を有するcBN粉末の含有率を高め、残部の結合材についても、結合材での熱抵抗を極力減少させるために、本発明において以下の構成が採用された。
(2)体積%で、72%以上95%以下のcBN成分を有するcBN焼結体であって、該cBN焼結体の熱伝導率が80W/m・K以上であり、結合材成分として4a,5a,6a族元素の窒化物、炭化物、炭窒化物から選択される少なくとも1種と、前記結合材中の割合が重量%で20%以下のAl化合物を有し、前記cBN成分以外の成分においてCとNのモル数の和に対する4a,5a,6a族元素のモル数の和Mとの比が1.3以上1.6以下のcBN焼結体の最表面が、4a,5a,6a族元素、及びAlの中から選択される少なくとも1種以上の元素と、C,N,Oの中から選択される少なくとも1種以上の元素の化合物からなる0.5μm〜12μmの厚みを有する耐熱膜で被覆されていることを特徴とするcBN焼結体である。
(4)前記cBN焼結体を構成しているcBN成分中のNに対するBのモル比が1.15以上1.20以下であることを特徴とする上記(1)〜(3)のいずれか一に記載のcBN焼結体である。
(5)前記耐熱膜が30W/m・K以上45W/m・K以下の熱伝導率を有することを特徴とする上記(1)〜(4)のいずれか一に記載のcBN焼結体である。
(7)前記ロー材部が、TiとZrから選択される少なくとも1種以上と、Ag,Cuの中から選択される1種以上とを含有し、220W/m・K以上の熱伝導率を有するロー材で構成され、ロー材部の厚みが0.02mm以上0.20mm以下であり、かつロー材内に0.5μmを超える長径を有する空孔を含まないことを特徴とする上記(6)に記載のcBN焼結体切削工具である。
(9)前記cBN焼結体切削工具の切削に関与する部位において、ノーズR、切り込みd、送り量f、横すくい角αb、切れ刃傾き角αsとしたときに、
Q={R2・tan−1[f/sqr(4R2−f2)]+0.25f・sqr(4R2−f2)+f(d−R)}/(cosαs・cosαb)
で定義される切削断面積Qに対する10%以上80%以下の面積を有する領域の前記耐熱膜が除去され、切削時に被削材とcBN焼結体が直接接触していることを特徴とする上記(6)〜(8)のいずれか一に記載のcBN焼結体切削工具である。
(10)前記cBN焼結体切削工具の工具逃げ面の切削に関与する部位において、前記切削断面積Qに対する10%以上80%以下の面積を有する領域の耐熱膜が除去され、切削時に被削材とcBN焼結体とが直接接触していることを特徴とする上記(6)〜(9)のいずれか一に記載のcBN焼結体切削工具である。
Rz0.4μm〜3.2μmの要求精度を必要とする、焼入れ鋼の切削加工用途においては、a)工具逃げ面に筋状の摩耗が発生することによる加工物表面に転写される送りマークの山谷の段差と、b)工具の逃げ面摩耗量の増加に起因するうねり成分の発達により、加工面の表面粗さが悪化する。
実際に、従来の技術では、前記a)の送りマークの山谷の段差の低減のためにV=150m/min以上の高速条件で、刃先での発熱量を増加させ、加工物や切り屑を軟化させながら加工することにより、前記の面粗度の悪化を抑制することがしばしば行われている。その際には、高速条件化の際の発熱による熱的な要因に起因する逃げ面摩耗が発生しやすくなるデメリットを、cBN含有率を体積で40%以上65%未満とし、cBNよりも、高温下での鉄との親和性の低いTiNやTiCセラミックスからなる結合材の割合が多いため熱的な摩耗に対して強い、熱伝導率特性としては高々50W/m・K程度のcBN焼結体材料を適用するのが工業上の常識であった。すなわち、高速条件化による面粗度の改善方法では、本発明の課題である工具刃先部での発熱の抑制による引張り応力の残留防止は原理的に困難であった。
また、加工面の面粗度を考慮せずに、切削温度の低温化による加工変質層の抑制と圧縮応力の残留を狙って、V=70m/min未満の低速条件で用いて焼入れ鋼切削を行った場合でも、前記の従来の、cBN焼結体、もしくはTiAlN膜を被覆したcBN焼結体工具では、切削を開始してから数分の切削初期で、材料強度不足に起因する欠損により、切削不可能となった。
本発明では、従来の構成では、刃先温度の上昇により、cBN焼結体の熱的な摩耗が不可避であった、体積で、60%以上95%以下のcBN成分を有するcBN焼結体でも、前記のように高熱伝導率、高潤滑性を有するcBN焼結体を、高熱伝導性支持体で保持することによって、刃先の温度上昇を低下させることができる。また、従来のcBN焼結体工具では、良好な面粗度の得られにくかった低速条件でも、高cBN含有率に起因する高強度特性を生かして、単位時間当たりの切り屑除去体積量Wが1,200mm3/min以上の加工能率でのRz0.4μm〜3.2μmの要求精度を必要とする、焼入れ鋼の切削加工用途においても、引張り応力の残留を防止しながら、従来の焼入れ鋼切削用cBN焼結体工具を高速条件化で適用した場合と同等の寿命を達成することができる。
しかしながら、cBNの含有率が体積%で95%を超えるcBN焼結体は、半導体であるcBN粒子に対して、電気伝導体である結合材の割合が少ないため、アークイオンプレーティングPVDで成膜される耐熱膜との密着力が焼き後切削に耐え得るほど十分ではなく、適切ではない。
また、本発明のcBN焼結体切削工具10は、前記cBN焼結体1がロー材部4を介して超硬合金、サーメット、セラミックス、もしくは鉄系材料からなる支持体3に接合される構造を有する。
より望ましい形態としては、図2に示す工具の切削に関与する部位において、ノーズR、切り込みd、送り量f[図2(e)参照]、横すくい角αb[図2(d)参照]、切れ刃傾き角αs[図2(c)参照]、としたときに、
Q={R2・tan−1[f/sqr(4R2−f2)]+0.25f・sqr(4R2−f2)+f(d−R)}/(cosαs・cosαb)
で定義される切削断面積Qに対する10%以上80%以下の面積を有する領域の前記耐熱膜が除去され、切削時に被削材とcBN焼結体が直接接触している工具は、刃先の放熱性に優れ、かつ耐熱膜に工具摩耗の進展も抑制されるので、特に優れた表面性状を切削初期から維持したままで、長寿命を達成できる。
更に、各種cBN焼結体を切削に関与する表面に有する、ISO型番でCNGA120408に分類されるチップ形状の工具を用意し、下記の条件にて切削評価を行った。
その際いずれのチップも、超硬バックメタルを有しないソリッドcBN焼結体素材を超硬合金、サーメット、セラミックス、及び鉄系焼結材よりなる基材にロー付け接合した後、研削加工により、cBN焼結体すくい面とノーズR部の加工を実施し、その後前記の各種刃先形状を加工したが、前記刃先形状加工後のcBN焼結体の厚みは、いずれのチップも0.8mmであり、0.8RのノーズRを有するチップのcBN焼結体素材底面部のロー付け面積は、3.2mm2であった。ロー付けは、Ag:76wt%,Cu:21wt%,Zr:1wt%,Ti:2wt%の組成であり、850℃で接合を行った。いずれの試料も0.05mmであり、ロー材内に空孔(ロー隙)を有するものはなかった。
被削材:JIS型番:SCR415外周加工(DIN型番:15Cr3),連続加工
被削材硬度:HRc60
切削速度:V=100m/min.
切り込み:d=0.15mm
送り量:f=0.08mm/rev.
切削時間:120min
クーラント:エマルジョン(製造元:日本フルードシステム、商品名:システムカット96)20倍希釈
試料1は市販の焼入れ鋼仕上げ切削用のCNGA120408形状のAl2O3−TiC(黒セラミックス)チップで、他のサンプルと同じ刃先処理のものを使用した。
試料2は、試料1と同じ市販の焼入れ鋼仕上げ切削用のCNMA120408形状のAl2O3−TiC(黒セラミックス)チップから、他のcBN焼結体素材と同じサイズのAl2O3−TiC(黒セラミックス)ソリッド素材をワイヤーカットで切り出し、他の試料と同様に、超硬基材へのロー付け、刃先処理、およびTiAlNコーティングを行い、切削評価を行った。
試料3〜10は、cBN粉末と、TiNとAlからなる結合材粉末を出発原料として、5GPa、温度1,500℃で60分間焼結した、市販の焼入れ鋼仕上げ切削用のロー付けタイプのcBN焼結体工具である。他の試料と同じ刃先処理を行い、更に試料8以外の試料についてはTiAlNコーティングを実施後、切削評価を行った。cBN層の厚みは、他の試料と同じであり、組織観察、XRD分析、及びICP分析により調査したcBN含有率、粒径と、組成を表1に記載した。このcBN粉末について、cBN以外の成分についての定量を高周波誘導プラズマ発行分析法(ICP分析)によって実施したところ、Li,Si,Al,Ca,Mg,炭素を合計で、0.35%と、酸素を0.18%の重量割合で含有していた。この結合材とcBN粉末とを、超硬合金製ポット及びボールを用いて混合した。この際準備したTiNは、TiとNのモル比が1.7であった。
※2
基材で使用した材料を表記している。超硬は、WC−8wt%Coの組成からなる超硬合金、サーメットは、TiC−5wt%Ni−8wt%Coからなるサーメット、セラミックスは、Si3N4製セラミックス、P/Mは、JIS SMF4045相当の鉄系焼結部品を使用した。
※3
耐熱膜で使用した材料の組成を表記している。TiAlNは、Tiに対するAlの原子比Al/Tiが1のTiAlNであり、CrAlNは、Al/Cr=0.7のCrAlNであり、TiCNは、C/N=1のTiCNである。
※4
切削時間120min後のVB摩耗量の測定値を表記した。
※5
切削時間120分後の加工面の断面を、ラッピング後、ナイタール(エタノール+5wt%硝酸)でエッチングした後に、加工変質層の厚みを測定した。
cBN焼結体切削工具の中でも、本発明の熱伝導率に優れる、試料11,13〜16,18〜27は、加工変質層の生成量が8μm以下であり、特に73W/m・K以上の熱伝導率を有する試料13〜16,18〜27は、高品位な表面性状を有する加工面を達成できる。
試料12は、73W/m・K以上の熱伝導率を有するが、耐熱膜が0.2μmと薄いために、cBN焼結体の耐摩耗性を向上させる効果が少なく、VB=160μmと発達した逃げ面摩耗部と加工面の摩擦熱により、加工変質層の生成量が11μmと本発明のcBN焼結体切削工具よりも厚くなっている。
試料17は、73W/m・K以上の熱伝導率を有し、耐熱膜が15μmと厚いために逃げ面摩耗量がVB=90μmと極めて抑制されるが、逆に加工変質層は、15μmと本発明のcBN焼結体切削工具よりも厚くなっている。これは、cBN焼結体と比較し、熱伝導率に劣る耐熱膜の厚みが厚いため、工具逃げ面と加工面での摩擦熱が、cBN焼結体内部へと放熱されにくくなり、本発明のcBN焼結体切削工具よりも、刃先温度が上昇したため、加工変質層が生成しやすくなったためと推定される。
この混合粉末にメラミン樹脂を2wt%添加し、各種の超硬合金製容器に充填し、圧力4.5GPa、温度1,900℃で60分間焼結し、体積含有率で、70%のcBNと、残部の結合材がTiN、TiB2、AlB2、AlN、Al2O3からなり、72W/m・Kの熱伝導率を有する焼結体を得た。
前記cBN焼結体を切削に関与する表面に有する、ISO型番でCNGA120408に分類されるチップ形状の工具を用意し、下記の条件にて切削評価を行った。
その際、いずれのチップも、超硬バックメタルを有するcBN焼結体素材を超硬合金、よりなる基材に各種ロー材を用いて付け接合した後、研削加工により、cBN焼結体からなる工具刃先部のすくい面とノーズR部の加工を実施し、その後前記の各種刃先形状を加工したが、前記刃先形状加工後のcBN焼結体、及び超硬バックメタルの厚みは、いずれのチップも0.8mmであり、0.8RのノーズRを有するチップのcBN焼結体素材底面部のロー付け面積は、3.2mm2であった。ロー付けについては、各種ロー材を使用し、真空雰囲気中で、870℃で接合を行った。ロー材のロー層の厚みは、いずれの試料も0.05mmであり、ロー材部に空孔(ロー隙)を有するものはなかった。
いずれのチップもcBN焼結体を前記のように各種チップ基材にロー付け接合した後、研削加工により、cBN焼結体すくい面とノーズR部の加工を実施したが、その後、更に研削加工により、前記のいずれのチップも刃先処理を−25°の角度で、幅0.13mmのチャンファー形状とし、チップをホルダーに取り付けた際の切刃傾き角,横すくい角,前逃げ角,横逃げ角,前切刃角,横切刃角が、それぞれ、−5°,−5°,5°,5°,5°,−5°となるようにした。そして最後に、前記の刃先形状の加工後、アークイオンプレーティング式のPVDにより、膜厚1μmのTiに対するAlの原子比Al/Tiが1であるTiAlNの耐熱膜を被覆した。
被削材:JIS型番:SCR415外周加工(DIN型番:15Cr3),連続加工
被削材硬度:HRc58
切削速度:V=100m/min.
切り込み:d=0.2mm
送り量:f=0.08mm/rev.
切削時間:150min
クーラント:エマルジョン(製造元:日本フルードシステム、商品名:システムカット96)20倍希釈
切削時間150min後のVB摩耗量の測定値を表記した。
※2
切削時間150分後の加工面の断面を、ラッピング後、ナイタール(エタノール+5wt%硝酸)でエッチングした後に、加工変質層の厚みを測定した。
※3
切削時間150分後の加工面を、微小部X線応力測定装置によるsin2Ψ法(並傾法)により、残留応力を測定した。表中のマイナス表記は圧縮応力が付加されていることを示す。
試料34〜36に示したように、異なる組成の超硬合金製バックメタルを有するcBN焼結体素材を、同じ組成のロー材を用いて作製した本発明のcBN焼結体切削工具の中でも、特に、80W/m・K以上の熱伝導率を有する超硬合金製バックメタルを使用した工具が、加工変質層の生成が少なく、残留する圧縮応力の値も高い。
これは、切削時の発熱が、本発明の熱伝導率に優れるcBN焼結体内部から、本発明の熱伝導率に優れる超硬バックメタルやロー材へと、伝熱するため、刃先温度の上昇が抑制され、切削時の発熱が加工面に流れ込む割合が少なくなったためと推定される。
各種cBN焼結体の組成については、X線回折分析により生成物を同定し、cBN含有率については、ICP分析で定量した。
前記cBN焼結体のcBN成分以外の成分においての、CとNのモル数の和に対する、4a,5a,6a族元素のモル数の和Mと比、Al化合物の割合の定量については、高周波誘導プラズマ発光分析法(ICP分析)によって実施し、熱伝導率については、キセノンフラッシュ式の熱伝導率測定装置により熱伝導率を測定した。
本cBN焼結体を切削に関与する表面に有する、ISO型番でCNGA120408に分類されるチップ形状の工具を用意し、下記の条件にて切削評価を行った。
いずれのチップもcBN焼結体を前記のように各種チップ基材にロー付け接合した後、研削加工により、cBN焼結体すくい面とノーズR部の加工を実施したが、その後、更に研削加工により、前記のいずれのチップも刃先処理を−25°の角度で、幅0.13mmのチャンファー形状とし、チップをホルダーに取り付けた際の切刃傾き角,横すくい角,前逃げ角,横逃げ角,前切刃角,横切刃角が、それぞれ、−5°,−5°,5°,5°,5°,−5°となるようにした。そして最後に、前記の刃先形状の加工後、アークイオンプレーティング式のPVDにより、膜厚1μmのTiに対するAlの原子比Al/Tiが1の耐熱膜を被覆した。
被削材:JIS型番:SUJ2外周加工(DIN型番:100Cr6),連続加工
被削材硬度:HRc62
切削速度:V=120m/min.
切り込み:d=0.15mm
送り量:f=0.08mm/rev.
切削時間:80min
クーラント:エマルジョン(製造元:日本フルードシステム、商品名:システムカット96)20倍希釈
試料番号37は、実施例1の試料番号9で使用した市販のチップである。
※2
切削時間80min後のVB摩耗量の測定値を表記した。
※3
試料52のみTiAlN耐熱膜の剥離により、切削時間10minで、VB摩耗量が300μmまで、発達したため、切削を中止し、加工変質層厚みと、残留応力を測定した。
他の試料については、切削時間80minの時点での、VB摩耗量を測定し、その際の加工変質層厚み、及び残留応力を測定した。
※4
試料番号52の試料を除き、切削時間80分後の加工面の断面を、ラッピング後、ナイタール(エタノール+5wt%硝酸)でエッチングした後に、加工変質層の厚みを測定した。
※5
試料番号52の試料を除き、切削時間80分後の加工面を、微小部X線応力測定装置によるsin2Ψ法(並傾法)により、残留応力を測定した。表中のマイナス表記は圧縮応力が、プラス表記は引張りが付加されていることを示す。
特に、4a,5a,6a族元素の窒化物、炭化物、炭窒化物から選択される少なくとも1種と、Al化合物を有するcBN焼結体中の結合材成分において、CとNのモル数の和に対する、4a,5a,6a族元素のモル数の和Mとの比であるM/(C+M)が、1.3以上1.6以下で、Al化合物の割合が20%以下であり、80W/m・K以上の熱伝導率を有することを特徴とする試料番号40〜43,47〜51のcBN焼結体切削工具では、より高品位な表面性状を達成できていることがわかる。
M/(C+N)が、1.3未満の場合には、cBN粒子間、結合材間の結合力が不十分で、粒界部に微小欠陥が生じやすく、その欠陥部が熱障壁となり、熱伝導率が低下する。また1.6を超えた場合でも、熱伝導率が低下しているが、これは結合材中に微細な析出物や、固溶物の影響により、結合材を構成している結晶格子中の調和振動が崩れるため、フォノン伝導性が低下するためと推定される。
Li,Ca,Al,Si,MgのcBN成分への混入量のコントロールについては、微量のAl,Siを含むLiCaBN、MgBN金属触媒量の添加量で、また、炭素の混入量については、前記hBN出発原料の高周波炉を用いた水素ガス雰囲気での前処理温度を1,100℃〜1,500℃と調整することによって実施した。
この結合材粉末は、82重量%のTiN、8重量%のAlを混ぜ合わせて作製した。この高純度cBN粉末と結合材を、超硬合金製のポット及びボールを用いて混合した。
この混合粉末を超硬合金製容器に充填し、圧力8.0GPa、温度1,700℃で30分間焼結した。この焼結体についてX線回折分析を行ったところ、いずれの試料からもcBN以外に、TiN,TiB2,AlN,Al2O3などが同定された。このcBN焼結体のICP分析の結果、試料番号54を除く試料のいずれも、体積で、72%のcBNの含有率であり、TiNは、TiとNのモル比が1.4であった。cBN含有率、及びTiとNのモル比については、ICP分析で定量し、cBN焼結体の熱伝導率については、キセノンフラッシュ式の熱伝導率測定装置により測定した。
次に得られた焼結体について、表4の53〜67に示す組成の異なるcBN焼結体を切削に関与する表面に有する、ISO型番でCNGA120412に分類されるチップ形状の工具を用意し、下記の条件にて切削評価を行った。
いずれのチップもcBN焼結体を前記のように各種チップ基材にロー付け接合した後、研削加工により、cBN焼結体すくい面とノーズR部の加工を実施したが、その後、更に研削加工により、前記のいずれのチップも刃先処理を−25°の角度で、幅0.13mmのチャンファー形状とし、チップをホルダーに取り付けた際の切刃傾き角,横すくい角,前逃げ角,横逃げ角,前切刃角,横切刃角が、それぞれ、−5°,−5°,5°,5°,5°,−5°となるようにした。そして最後に、前記の刃先形状の加工後、アークイオンプレーティング式のPVDにより、膜厚1μmのTiに対するAlの原子比Al/Tiが1であるTiAlNの耐熱膜を被覆した。
被削材:JIS型番:SCR415外周加工(DIN型番:15Cr3),連続加工
被削材硬度:HRc58
切削速度:V=120m/min.
切り込み:d=0.15mm
送り量:f=0.08mm/rev.
切削時間:60min
クーラント:なし
試料番号53の試料は、市販のcBN粉末を出発原料とする実施例1の試料番号9で使用した市販のチップである。
試料番号54の試料は、市販のcBN粉末原料を出発原料とする実施例1の試料番号24で使用した本発明のcBN焼結体である。
試料番号55〜67の試料は、hBN粉末から合成したcBN粉末を使用した本発明のcBN焼結体である。
※2
この焼結体中のcBN成分が内包する、Li,Ca,Al,Si,Mg,炭素など、酸素を除く元素の総和をcBN成分に占める割合として重量%で表記した。
※3
切削時間60min後のVB摩耗量の測定値を表記した。
※4
面粗度Rzについては、JIS B0601に準拠した十点平均粗さで、カットオフ0.8μm、基準長さl=4mmの条件で被削材の軸方向で測定した。
※5
切削時間60min後の加工面の断面を、ラッピング後、ナイタール(エタノール+5wt%硝酸)でエッチングした後に、加工変質層の厚みを測定した。
本発明の中でも、試料番号56〜58、60、62〜64、66の試料は、cBN焼結体を構成しているcBN粒子の平均粒径が2μm以上4μm以下であり、cBN成分中にLi,Si、Al,Ca,Mgの中から選択される少なくとも1種以上の元素、炭素及び酸素が含有され、cBN成分に対する前記Li,Si,Al,Ca,Mg,炭素の和が、重量%で0.02%以上0.2%以下であり、cBN成分に対する酸素量が重量%で0.17%以下である高純度cBN成分からなり本発明のcBN焼結体切削工具の中でも、熱伝導率が優れ、加工変質層の生成量が3.5μm以下に抑制されている。これは、cBN結晶格子の調和振動を阻害する、cBN粒子中のLi,Si,Al,Ca,Mg,及び炭素成分が少なくなったため、フォノン伝導性が向上したためと推定される。
本発明の中でもcBN粒子中のLi,Si,Al,Ca,Mg及び炭素成分が0.2%を超えている試料番号53、54及び65では、前記の調和振動が阻害されるために熱伝導率が低下しているものと推定される。
試料番号59の試料も熱伝導率が低下しているが、cBN粒径が細かく、これも熱障壁となるcBN粒子の粒界面積の増加によると推定される。
一方試料番号67の試料は、cBN粒子径が大きいため、熱障壁となる粒界面積が減少し熱伝導率が向上し、加工変質層の生成量も小さくなったと思われるが、他の試料がRz2.4μm以下の良好な面粗度を達成しているのに対し、Rz4.0μmと悪化している。これは、評価済みチップの刃先を観察したところ、何れの試料でも工具前切れ刃部にcBN粒子の脱落が観察されたが、この脱落粒子の脱落痕が、加工面に転写され、面粗度が決定されることによる。
この焼結体についてX線回折分析を行ったところ、いずれの試料からもcBN以外に、TiN,TiB2,AlN,Al2O3などが同定された。このcBN焼結体のICP分析の結果、試料番号2を除く試料のいずれも、体積で、72%のcBNの含有率であり、TiNは、TiとNのモル比が1.4であった。
次に得られた焼結体について、表5の68〜75に示す組成の異なるcBN焼結体を切削に関与する、ISO型番でCNGA120412に分類されるチップ形状の工具を用意し、実施例4と同条件にて切削評価を行った。
その際いずれのチップも、超硬バックメタルを有しないソリッドcBN焼結体素材を超硬合金よりなる基材にロー付け接合した後、研削加工により、cBN焼結体すくい面とノーズR部の加工を実施し、その後前記の各種刃先形状を加工したが、前記刃先形状加工後のcBN焼結体の厚みは、いずれのチップも0.8mmであり、1.2RのノーズRを有するチップのcBN焼結体素材底面部のロー付け面積は、2.9mm2であった。ロー付けは、Ag:76wt%,Cu:21wt%,Zr:1wt%,Ti:2wt%の組成であり、850℃で接合を行った。ロー材のロー層の厚みは、いずれの試料も0.05mmであり、ロー材内に空孔(ロー隙)を有するものはなかった。
切削時間60min後のVB摩耗量の測定値を表記した。
※2
切削時間60min後の加工面の断面を、ラッピング後、ナイタール(エタノール+5wt%硝酸)でエッチングした後に、加工変質層の厚みを測定した。
※3
切削5min後の加工面を、微小部X線応力測定装置によるsin2Ψ法(並傾法)により、残留応力を測定した。表中のマイナス表記は圧縮応力が付加されていることを示す。
試料番号68〜75の試料では、B/N比が増加するにつれて、熱伝導率が若干低下しているにもかかわらず、高品位な表面性状が得られているが、これは、cBN成分におけるBとNのストイキオメトリーが、Bが過剰な組成にずれたために、加工物との擦過部で、潤滑性に優れるB2O3が生成し、摩擦熱を低下させたためと推定している。
一方、cBN成分中のNに対するBのモル比が、1.25と1.20を超えている試料番号75の試料は、加工変質層の生成量、及び残留応力特性についても、逆に低下しているが、これは、cBN格子間の原子結合に関与しない余剰な、B成分の存在により、耐摩耗性が低下したこと、および調和振動が乱されたためと推定される。
試料番号76〜93の試料は、重量でAg:76%,Cu:23%,Ti:1%の組成からなるロー材、或いは、このロー材に平均粒径で5〜200μmのcBN、ダイヤモンド、ないしはWC、Wを分散させたものである。試料番号94の試料は、重量でAg:70%,Cu:29%,Ti:1%の組成のロー材を、試料番号95の試料は、重量でAg:65%,Cu:32%,Ti:2%,Zr:1%の組成のロー材を使用した。
そして、実施例2と同じく、前記の工具の刃先処理の加工後、アークイオンプレーティング式のPVDにより、膜厚1μmのTiに対するAlの原子比Al/Tiが1であるTiAlNの耐熱膜を被覆し、実施例2と同じ、切削条件での加工変質層の生成評価を行った。
切削時間150min後のVB摩耗量の測定値を表記した。
※2
切削時間150分後の加工面の断面を、ラッピング後、ナイタール(エタノール+5wt%硝酸)でエッチングした後に、加工変質層の厚みを測定した。
※3
切削時間150分後の加工面を、微小部X線応力測定装置によるsin2Ψ法(並傾法)により、残留応力を測定した。表中のマイナス表記は圧縮応力が付加されていることを示す。
更に、ロー付け層の内部に、平均粒径5〜150μm以下のcBNないしはダイヤモンド粒子を体積で5%〜40%含有し、280W/m・K以上の熱伝導率を有する、試料番号84〜87、及び91の本発明のcBN焼結体切削工具は、加工変質層の生成が少なく、残留する圧縮応力の値も高い。
一方試料番号82の試料では、ロー材が十分に溶融したが、過度に高温すぎる条件であったため、溶融したロー材の粘性が低下し、cBN焼結体素材と超硬基材界面から流出してしまい、0.8mmの大きな空孔が形成されてしまったと推定される。
試料番号83〜92の試料では、ロー材部に、熱伝導率とヤング率に優れる硬質粒子を分散させ、切削時のcBN焼結体部の刃先温度を低下させることを目的としている。しかし、試料番号88〜90の試料のように、添加材の粒径が大き過ぎたり、ロー材への添加量が多すぎると、ロー材の回り込みが不十分となり、逆に空孔欠陥を生じ、加工面の表面性状は改善されない。
また、硬質粒子の種類も、ロー材との濡れ性に影響を与え、ダイヤモンド粒子よりも、硬質粒子単体としては、熱伝導率に劣るcBN粒子の方が、ロー材との濡れ性に優れているものと思われ、cBN粒子をロー材分散させた試料番号91の試料が、特に優れる。
その際、いずれのチップも、実施例2と同様に、超硬バックメタルを有するcBN焼結体素材を超硬合金よりなる基材に各種ロー材を用いて付け接合した後、研削加工により、cBN焼結体すくい面とノーズR部の加工を実施し、その後前記の各種刃先形状を加工したが、前記刃先形状加工前のcBN焼結体、及び超硬基材の厚みは、いずれの工具も0.8mmであり、0.8RのノーズRを有する工具のcBN焼結体素材底面部のロー付け面積は、3.2mm2であった。ロー付けについては、重量でAg:76%,Cu:23%,Ti:1%の組成からなるロー材を使用し、真空雰囲気中で、850℃で接合を行った。ロー材のロー層の厚みは、いずれの試料も0.05mmであり、ロー材部に空孔(ロー隙)を有するものはなかった。
耐熱膜の熱伝導率については、SUS304板上に、厚さ15μmの耐熱膜を成膜し、キセノンフラッシュ式の熱伝導率測定装置により測定した。
切削評価は、下記の条件で行った。
被削材:JIS型番:S55C外周加工(DIN型番:C55)、連続加工
被削材硬度:HRc45
切削速度:V=150m/min.
切り込み:d=0.2mm
送り量:f=0.1mm/rev.
切削時間:150min
クーラント:なし
切削時間100min後のVB摩耗量の測定値を表記した。
※2
切削時間100min後のKT摩耗量の測定値を表記した。
※3
切削時間150分後の加工面の断面を、ラッピング後、ナイタール(エタノール+5wt%硝酸)でエッチングした後に、加工変質層の厚みを測定した。
表7に示すように、試料番号96〜115に示した試料は、本発明のcBN焼結体切削工具であるが、特に、試料番号100、104〜110、及び113〜115に示したように、30W/m・K以上45W/m・Kの熱伝導率を有する耐熱膜を有する本発明のcBN焼結体切削工具は、加工変質層の生成が8μm以下と少なく、かつ長寿命であった。試料番号96〜99,101の試料は、耐熱膜の熱伝導率が29W/m・K以下であり、加工面で発生した切削熱が、本発明のcBN焼結体切削工具へと流入するのを妨げるため、加工変質層の生成量が11μm以上となっている。
一方、熱伝導率が47W/m・K以上である試料番号102,103,111,112では、加工面で発生した切削熱が、本発明のcBN焼結体切削工具内部へと積極的に流入するため、クレーター摩耗の発達により欠損に至っている。
その際いずれのチップも、超硬バックメタルを有しないソリッドcBN焼結体素材を超硬合金よりなる基材にロー付け接合した後、研削加工により、cBN焼結体すくい面とノーズR部の加工実施し、その後前記の各種刃先形状を加工したが、前記刃先形状加工後のcBN焼結体の厚みは、いずれのチップも0.8mmであり、0.8RのノーズRを有するチップのcBN焼結体素材底面部のロー付け面積は、3.2mm2であった。ロー付けは、Ag:76wt%,Cu:21wt%,Zr:1wt%,Ti:2wt%の組成であり、850℃で接合を行った。ロー材のロー層の厚みは、いずれの試料も0.05mmであり、ロー材内に空孔(ロー隙)を有するものはなかった。
いずれのチップもcBN基焼結体を前記のように各種チップ基材にロー付け接合した後、研削加工により、cBN基焼結体すくい面とノーズR部の加工を実施したが、その後、更に研削加工により、前記のいずれのチップも刃先処理を−25°の角度で、幅0.13mmのチャンファー形状とし、チップをホルダーに取り付けた際の切刃傾き角,横すくい角,前逃げ角,横逃げ角,前切刃角,横切刃角が、それぞれ、−5°,−5°,5°,5°,5°,−5°となるようにした。
最後に研削により、切削に関与する部位において、ノーズR、切り込みd、送り量f、横すくい角αb、切れ刃傾き角αs、としたときに、
Q={R2・tan−1[f/sqr(4R2−f2)]+0.25f・sqr(4R2−f2)+f(d−R)}/(cosαs・cosαb)
で定義される切削断面積Qに対する0%以上80%以下の面積を有する領域の耐熱膜を除去した、表8に示す18種類の試料を作製した。
これらのサンプルを、各種クーラントを使用して、下記の条件にて切削評価を行った。
被削材:JIS型番:SCM420外周加工(DIN型番:25CrMo4)、連続加工
被削材硬度:HRc58
切削速度:V=120m/min.
切り込み:d=0.2mm
送り量:f=0.1mm/rev.
切削時間:80min
クーラント:
(1)エマルジョン(製造元:日本フルードシステム、商品名:システムカット96)
(2)オイルミスト(製造元:フジBC技研、商品名:ブルーベLB−1)
切削時間60min後のVB摩耗量の測定値を表記した。
※2
切削時間60min後のKT摩耗量の測定値を表記した。
※3
切削時間80分後の加工面の断面を、ラッピング後、ナイタール(エタノール+5wt%硝酸)でエッチングした後に、加工変質層の厚みを測定した。
※4
切削時間80分後の加工面を、微小部X線応力測定装置によるsin2Ψ法(並傾法)により、残留応力を測定した。表中のマイナス表記は圧縮応力が付加されていることを示す。
Q={R2・tan−1[f/sqr(4R2−f2)]+0.25f・sqr(4R2−f2)+f(d−R)}/(cosαs・cosαb)
で定義される切削断面積Qに対する0%以上80%以下の面積を除去した、試料番号118〜121、123〜126及び128〜134の試料は、いずれも、耐熱膜を除去していない本発明のcBN焼結体切削工具と比較して、加工変質層の生成量が少なく、残留応力も高圧縮応力が付加されていた。これは、加工面で発生した切削熱が、耐熱膜よりも、大幅に熱伝導率に優れる本発明のcBN焼結体素材と直接擦過するため、切削熱が効率的に放熱されたためと推定される。
耐熱膜の一部を除去した前記の本発明のcBN焼結体切削工具の中でも、特に逃げ面の耐熱膜の一部を除去した本発明のcBN焼結体切削工具は、すくい面の耐熱膜を除去した本発明のcBN焼結体切削工具と比較し、長寿命であった。
オイルミスト量の吐出量が1cc〜300cc/時間の試料131〜133では、クーラントを使用していない試料128と同じVB摩耗量であるにもかかわらず、加工変質層の生成が少なく、残留する圧縮応力の値も高い。
2 耐熱膜
3 支持体
4 ロー材部
10 cBN焼結体切削工具
Claims (10)
- 体積%で、60%以上95%以下のcBN成分を有し、かつ熱伝導率が70W/m・K以上のcBN焼結体の最表面が、4a,5a,6a族元素、及びAlの中から選択される少なくとも1種以上の元素と、C,N,Oの中から選択される少なくとも1種以上の元素の化合物からなる0.5μm〜12μmの厚みを有する耐熱膜で被覆されていることを特徴とする高品位表面性状加工用cBN焼結体。
- 体積%で、72%以上95%以下のcBN成分を有するcBN焼結体であって、該cBN焼結体の熱伝導率が80W/m・K以上であり、結合材成分として4a,5a,6a族元素の窒化物、炭化物、炭窒化物から選択される少なくとも1種と、前記結合材中の割合が重量%で20%以下のAl化合物を有し、前記cBN成分以外の成分においてCとNのモル数の和に対する4a,5a,6a族元素のモル数の和Mとの比が1.3以上1.6以下のcBN焼結体の最表面が、4a,5a,6a族元素、及びAlの中から選択される少なくとも1種以上の元素と、C,N,Oの中から選択される少なくとも1種以上の元素の化合物からなる0.5μm〜12μmの厚みを有する耐熱膜で被覆されていることを特徴とするcBN焼結体。
- 前記cBN焼結体を構成しているcBN粒子の平均粒径が2μm以上4μm以下であり、該cBN成分中にLi,Si,Al,Ca,Mgの中から選択される少なくとも1種以上の元素、炭素及び酸素が含有され、該cBN成分に対する含有されている前記Li,Si,Al,Ca,Mgの中から選択される少なくとも1種以上の元素及び炭素の和が、重量%で0.02%以上0.2%以下であり、該cBN成分に対する酸素量が重量%で0.17%以下である高純度cBN成分からなり、かつ85W/m・K以上の熱伝導率を有することを特徴とする請求項1又は2に記載のcBN焼結体。
- 前記cBN焼結体を構成しているcBN成分中のNに対するBのモル比が1.15以上1.20以下であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一に記載のcBN焼結体。
- 前記耐熱膜が30W/m・K以上45W/m・K以下の熱伝導率を有することを特徴とする請求項1〜4のいずれか一に記載のcBN焼結体。
- 前記請求項1〜5のいずれか一に記載のcBN焼結体が一体焼結もしくはロー材を介して超硬合金、サーメット、セラミックス、もしくは鉄系材料からなる支持体に接合されているcBN焼結体切削工具であって、cBN焼結体部及びロー材部が80W/m・K以上の熱伝導率を有することを特徴とする高品位表面性状加工用cBN焼結体切削工具。
- 前記ロー材部が、TiとZrから選択される少なくとも1種以上と、Ag,Cuの中から選択される1種以上とを含有し、220W/m・K以上の熱伝導率を有するロー材で構成され、ロー材部の厚みが0.02mm以上0.20mm以下であり、かつロー材内に0.5mmを超える長径を有する空孔を含まないことを特徴とする請求項6に記載のcBN焼結体切削工具。
- 前記ロー材部の内部に、平均粒径5以上150μm以下のcBN粒子ないしはダイヤモンド粒子を体積で5%〜40%含有し、280W/m・K以上の熱伝導率を有することを特徴とする請求項6又は7に記載のcBN焼結体切削工具。
- 前記cBN焼結体切削工具の切削に関与する部位において、ノーズR、切り込みd、送り量f、横すくい角αb、切れ刃傾き角αsとしたときに、
Q={R2・tan−1[f/sqr(4R2−f2)]+0.25f・sqr(4R2−f2)+f(d−R)}/(cosαs・cosαb)
で定義される切削断面積Qに対する10%以上80%以下の面積を有する領域の前記耐熱膜が除去され、切削時に被削材とcBN焼結体が直接接触していることを特徴とする請求項6〜8のいずれか一に記載のcBN焼結体切削工具。 - 前記cBN焼結体切削工具の工具逃げ面の切削に関与する部位において、前記切削断面積Qに対する10%以上80%以下の面積を有する領域の耐熱膜が除去され、切削時に被削材とcBN焼結体とが直接接触していることを特徴とする請求項6〜9のいずれか一に記載のcBN焼結体切削工具。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006551664A JP4704360B2 (ja) | 2005-10-04 | 2006-05-30 | 高品位表面性状加工用cBN焼結体及びcBN焼結体切削工具 |
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005291250 | 2005-10-04 | ||
JP2005291250 | 2005-10-04 | ||
JP2006551664A JP4704360B2 (ja) | 2005-10-04 | 2006-05-30 | 高品位表面性状加工用cBN焼結体及びcBN焼結体切削工具 |
PCT/JP2006/310756 WO2007039955A1 (ja) | 2005-10-04 | 2006-05-30 | 高品位表面性状加工用cBN焼結体及びcBN焼結体切削工具 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2007039955A1 true JPWO2007039955A1 (ja) | 2009-04-16 |
JP4704360B2 JP4704360B2 (ja) | 2011-06-15 |
Family
ID=37906001
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006551664A Active JP4704360B2 (ja) | 2005-10-04 | 2006-05-30 | 高品位表面性状加工用cBN焼結体及びcBN焼結体切削工具 |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US7758976B2 (ja) |
EP (1) | EP1932816B1 (ja) |
JP (1) | JP4704360B2 (ja) |
KR (1) | KR101172925B1 (ja) |
CN (1) | CN100509701C (ja) |
CA (1) | CA2577615C (ja) |
WO (1) | WO2007039955A1 (ja) |
Families Citing this family (46)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7771847B2 (en) * | 2005-11-18 | 2010-08-10 | Sumitomo Electric Hardmetal Corp. | cBN sintered body for high surface integrity machining, cBN sintered body cutting tool, and cutting method using the same |
EP2015881B1 (en) * | 2006-04-21 | 2017-05-31 | Element Six Abrasives S.A. | cBN COMPOSITE MATERIAL AND TOOL |
US20110117368A1 (en) * | 2008-07-16 | 2011-05-19 | Hideaki Matsubara | Hard Powder, Process for Preparing Hard Powder and Sintered Hard Alloy |
US8652638B2 (en) | 2009-03-03 | 2014-02-18 | Diamond Innovations, Inc. | Thick thermal barrier coating for superabrasive tool |
JP2013521134A (ja) * | 2009-03-03 | 2013-06-10 | ダイヤモンド イノベイションズ インコーポレーテッド | 超研磨工具用の厚い断熱層コーティング |
JP5559575B2 (ja) | 2009-03-10 | 2014-07-23 | 株式会社タンガロイ | サーメットおよび被覆サーメット |
JP4647016B2 (ja) * | 2009-05-27 | 2011-03-09 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | 接合体 |
WO2010150335A1 (ja) | 2009-06-22 | 2010-12-29 | 株式会社タンガロイ | 被覆立方晶窒化硼素焼結体工具 |
JP5409199B2 (ja) * | 2009-08-27 | 2014-02-05 | 京セラ株式会社 | 切削工具 |
WO2011052682A1 (ja) * | 2009-11-02 | 2011-05-05 | 住友電工ハードメタル株式会社 | 難削鋳鉄の加工方法 |
IN2012DN03421A (ja) | 2009-11-11 | 2015-10-23 | Tungaloy Corp | |
IN2012DN04874A (ja) | 2010-03-12 | 2015-09-25 | Sumitomo Elec Hardmetal Corp | |
JPWO2011129422A1 (ja) * | 2010-04-16 | 2013-07-18 | 株式会社タンガロイ | 被覆cBN焼結体 |
US8673435B2 (en) | 2010-07-06 | 2014-03-18 | Tungaloy Corporation | Coated cBN sintered body tool |
JP5663807B2 (ja) * | 2010-10-29 | 2015-02-04 | 住友電工ハードメタル株式会社 | 立方晶窒化硼素焼結体工具 |
JP5663377B2 (ja) * | 2011-04-05 | 2015-02-04 | 株式会社アライドマテリアル | 加工物の製造方法 |
JP5743272B2 (ja) * | 2011-08-30 | 2015-07-01 | 住友電工ハードメタル株式会社 | 逃げ面内部給油孔付き超高圧焼結体工具 |
JP5126702B1 (ja) * | 2011-09-12 | 2013-01-23 | 三菱マテリアル株式会社 | 立方晶窒化ほう素基焼結材料製切削工具 |
US9327352B2 (en) * | 2011-11-07 | 2016-05-03 | Tungaloy Corporation | Cubic boron nitride sintered body |
US20150072135A1 (en) * | 2012-04-02 | 2015-03-12 | Osg Corporation | Hard coating film for cutting tool and cutting tool coated with hard coating film |
US8999511B2 (en) | 2012-04-03 | 2015-04-07 | Sumitomo Electric Hardmetal Corp. | Cubic boron nitride sintered body tool |
KR101626239B1 (ko) | 2012-04-09 | 2016-05-31 | 오에스지 가부시키가이샤 | 절삭 공구용 경질 피막 및 경질 피막 피복 절삭 공구 |
IN2015DN00581A (ja) * | 2013-03-29 | 2015-06-26 | Sumitomo Elec Hardmetal Corp | |
GB201307804D0 (en) * | 2013-04-30 | 2013-06-12 | Element Six Ltd | Composite material, articles comprising same and method for making same |
JP5740673B2 (ja) * | 2013-05-10 | 2015-06-24 | 住友電工ハードメタル株式会社 | cBN切削工具 |
USD787578S1 (en) * | 2014-01-22 | 2017-05-23 | Sumitomo Electric Hardmetal Corp. | Throw-away tip for metal cutting tool |
JP6650106B2 (ja) * | 2014-11-27 | 2020-02-19 | 三菱マテリアル株式会社 | 立方晶窒化ほう素基焼結体および立方晶窒化ほう素基焼結体製切削工具 |
JP6048521B2 (ja) * | 2015-02-26 | 2016-12-21 | 住友電気工業株式会社 | 焼結体および切削工具 |
JP6048522B2 (ja) | 2015-02-26 | 2016-12-21 | 住友電気工業株式会社 | 焼結体および切削工具 |
JP5950240B2 (ja) * | 2015-04-23 | 2016-07-13 | 住友電工ハードメタル株式会社 | 逃げ面内部給油孔付き超高圧焼結体工具 |
JP1558993S (ja) * | 2015-11-17 | 2019-09-02 | ||
WO2018074275A1 (ja) | 2016-10-21 | 2018-04-26 | 住友電気工業株式会社 | 複合焼結体 |
JP7064438B2 (ja) * | 2017-04-25 | 2022-05-10 | 住友電気工業株式会社 | 切削工具およびその製造方法 |
KR101939729B1 (ko) | 2017-08-02 | 2019-01-17 | 주식회사 윈텍오토메이션 | 인서트 팁 실장장치 및 그 실장방법 |
EP3674429A4 (en) | 2017-08-24 | 2021-05-12 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | COMPOSITE SINTER BODY |
CN110573475B (zh) * | 2017-10-30 | 2022-04-12 | 住友电气工业株式会社 | 烧结体以及包含该烧结体的切削工具 |
CN112055757B (zh) | 2018-04-24 | 2022-09-30 | 住友电气工业株式会社 | 复合烧结体 |
KR102087037B1 (ko) | 2018-06-25 | 2020-03-10 | 주식회사 윈텍오토메이션 | 미러 및 비전시스템을 이용한 물체의 선단부 위치정렬장치 및 그 방법 |
CN110788561A (zh) * | 2018-08-03 | 2020-02-14 | 上海必攀金属切削技术有限公司 | Cbn刀片断屑器的制造方法 |
CN114206537A (zh) * | 2019-08-01 | 2022-03-18 | 住友电工硬质合金株式会社 | 切削工具的制造方法以及切削工具 |
CN114269711B (zh) * | 2019-12-16 | 2023-05-05 | 住友电工硬质合金株式会社 | 立方晶氮化硼烧结体 |
US11767268B2 (en) | 2019-12-16 | 2023-09-26 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Cubic boron nitride sintered material |
CN114867700B (zh) * | 2019-12-16 | 2023-06-27 | 住友电工硬质合金株式会社 | 立方晶氮化硼烧结体 |
JP6990339B2 (ja) | 2019-12-16 | 2022-02-03 | 住友電気工業株式会社 | 立方晶窒化硼素焼結体 |
JP6990338B2 (ja) * | 2019-12-16 | 2022-01-12 | 住友電気工業株式会社 | 立方晶窒化硼素焼結体 |
RU2750448C1 (ru) * | 2020-07-31 | 2021-06-28 | Общество с ограниченной ответственностью «Микробор Композит» | Сырьевая смесь для изготовления крупноразмерной заготовки сверхтвердого композитного материала, крупноразмерная заготовка сверхтвердого композитного материала и способ ее получения |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001179506A (ja) * | 1999-12-24 | 2001-07-03 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 複合高硬度工具 |
JP2001322884A (ja) * | 2000-03-08 | 2001-11-20 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 被覆立方晶窒化ホウ素焼結体 |
JP2005187260A (ja) * | 2003-12-25 | 2005-07-14 | Sumitomo Electric Hardmetal Corp | 高強度高熱伝導性立方晶窒化硼素焼結体 |
WO2005066381A1 (ja) * | 2004-01-08 | 2005-07-21 | Sumitomo Electric Hardmetal Corp. | 立方晶型窒化硼素焼結体 |
Family Cites Families (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5243486A (en) | 1975-10-01 | 1977-04-05 | American Can Co | Method and device for detecting flaw of almost cylindrical test piece |
JPS5377811A (en) | 1976-12-21 | 1978-07-10 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Sintered material for tools of high hardness and its preparation |
JPS55150941A (en) * | 1979-05-09 | 1980-11-25 | Mitsubishi Metal Corp | Cutting tool of coated sintered hard alloy |
GB2272703B (en) * | 1992-11-20 | 1996-11-06 | Suisse Electronique Microtech | Abrasive tool having film-covered CBN grits bonded by brazing to a substrate |
JPH0891936A (ja) * | 1994-09-29 | 1996-04-09 | Kyocera Corp | 立方晶窒化硼素質焼結体 |
JP3866305B2 (ja) * | 1994-10-27 | 2007-01-10 | 住友電工ハードメタル株式会社 | 工具用複合高硬度材料 |
JP3346117B2 (ja) * | 1995-08-21 | 2002-11-18 | 三菱マテリアル株式会社 | 耐摩耗性に優れた立方晶窒化硼素焼結体の製造方法 |
JPH09108911A (ja) * | 1995-10-09 | 1997-04-28 | Mitsubishi Materials Corp | 切刃片がすぐれた接合強度を有する複合切削チップ |
JPH10158065A (ja) * | 1996-11-28 | 1998-06-16 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 立方晶窒化ホウ素焼結体およびその製造方法 |
IL140024A0 (en) * | 1999-12-03 | 2002-02-10 | Sumitomo Electric Industries | Coated pcbn cutting tools |
JP3476749B2 (ja) * | 2000-06-14 | 2003-12-10 | 東芝タンガロイ株式会社 | 硬質膜被覆超高温高圧焼結体 |
JP2002032687A (ja) | 2000-07-17 | 2002-01-31 | Gakken Co Ltd | 定額電子クレジットカードシステム |
JP2002326874A (ja) * | 2001-05-08 | 2002-11-12 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 立方晶窒化ホウ素多結晶体およびその製造方法ならびにヒートシンク |
WO2005000508A1 (ja) * | 2003-06-27 | 2005-01-06 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | 工具用表面被覆高硬度材料 |
WO2006046753A1 (en) * | 2004-10-28 | 2006-05-04 | Kyocera Corporation | Cubic boron nitride sintered material and cutting tool using the same |
-
2006
- 2006-05-30 EP EP06746984.1A patent/EP1932816B1/en active Active
- 2006-05-30 JP JP2006551664A patent/JP4704360B2/ja active Active
- 2006-05-30 US US11/631,002 patent/US7758976B2/en active Active
- 2006-05-30 CN CNB2006800006389A patent/CN100509701C/zh active Active
- 2006-05-30 WO PCT/JP2006/310756 patent/WO2007039955A1/ja active Application Filing
- 2006-05-30 CA CA2577615A patent/CA2577615C/en not_active Expired - Fee Related
- 2006-05-30 KR KR1020077001253A patent/KR101172925B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001179506A (ja) * | 1999-12-24 | 2001-07-03 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 複合高硬度工具 |
JP2001322884A (ja) * | 2000-03-08 | 2001-11-20 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 被覆立方晶窒化ホウ素焼結体 |
JP2005187260A (ja) * | 2003-12-25 | 2005-07-14 | Sumitomo Electric Hardmetal Corp | 高強度高熱伝導性立方晶窒化硼素焼結体 |
WO2005066381A1 (ja) * | 2004-01-08 | 2005-07-21 | Sumitomo Electric Hardmetal Corp. | 立方晶型窒化硼素焼結体 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
久木野暁 他: "cBN焼結体工具を用いた難削材切削加工の最新技術動向について", 砥粒加工学会誌, vol. Vol.47, No.1, pp.3-7, JPN6011011113, 2003, JP, ISSN: 0001859552 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP1932816A4 (en) | 2009-07-22 |
EP1932816A1 (en) | 2008-06-18 |
CN101068759A (zh) | 2007-11-07 |
CA2577615C (en) | 2013-02-05 |
JP4704360B2 (ja) | 2011-06-15 |
CA2577615A1 (en) | 2007-04-04 |
US20080254282A1 (en) | 2008-10-16 |
EP1932816B1 (en) | 2015-11-18 |
US7758976B2 (en) | 2010-07-20 |
KR101172925B1 (ko) | 2012-08-10 |
WO2007039955A1 (ja) | 2007-04-12 |
CN100509701C (zh) | 2009-07-08 |
KR20080063228A (ko) | 2008-07-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4704360B2 (ja) | 高品位表面性状加工用cBN焼結体及びcBN焼結体切削工具 | |
JP4528786B2 (ja) | 高品位表面性状加工用cBN焼結体及びcBN焼結体切削工具およびこれを用いた切削加工方法 | |
JP2013039668A (ja) | cBN焼結体及びcBN焼結体工具 | |
ZA200604490B (en) | Cubic boron nitride sintered body and method for making the same | |
JP6206695B1 (ja) | 工具 | |
JPWO2017204141A1 (ja) | 被覆切削工具 | |
JP2007229821A (ja) | 表面被覆切削工具 | |
JP2005271106A (ja) | 被覆切削工具 | |
JP2006305708A (ja) | サイアロン製スローアウェイチップおよび切削工具 | |
CN108620612B (zh) | 工具 | |
JP5004690B2 (ja) | 切削工具の製造方法 | |
JP3859658B2 (ja) | 表面被覆スローアウェイチップ | |
JP3468221B2 (ja) | 表面被覆超硬合金切削工具 | |
JPH09291378A (ja) | 被覆超硬合金 | |
CA3040168A1 (en) | Ultra soft cutting tool coatings and coating method | |
Stepanova et al. | Effect of electrospark alloying on the wear resistance of cutting inserts made of VK8 alloy | |
JP2003071613A (ja) | 切削工具 | |
JP2005272976A (ja) | 超硬合金および被覆超硬合金 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100623 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100820 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20110228 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20110309 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4704360 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070105 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |