KR19980069846A - 탄질화티탄 복합 질화규소 공구 - Google Patents

탄질화티탄 복합 질화규소 공구 Download PDF

Info

Publication number
KR19980069846A
KR19980069846A KR1019970033793A KR19970033793A KR19980069846A KR 19980069846 A KR19980069846 A KR 19980069846A KR 1019970033793 A KR1019970033793 A KR 1019970033793A KR 19970033793 A KR19970033793 A KR 19970033793A KR 19980069846 A KR19980069846 A KR 19980069846A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
silicon nitride
titanium carbonitride
weight
tool
mpa
Prior art date
Application number
KR1019970033793A
Other languages
English (en)
Other versions
KR100481075B1 (ko
Inventor
오기모토신야
마츠바라마사루
가토히데키
니노미야야스히로
신타니가즈히로
Original Assignee
오카무라가네오
닛폰도쿠슈도교가부시키가이샤
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP9033181A external-priority patent/JPH09268071A/ja
Application filed by 오카무라가네오, 닛폰도쿠슈도교가부시키가이샤 filed Critical 오카무라가네오
Publication of KR19980069846A publication Critical patent/KR19980069846A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100481075B1 publication Critical patent/KR100481075B1/ko

Links

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
    • C04B35/58007—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
    • C04B35/584—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 silicon nitride
    • C04B35/593—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 silicon nitride obtained by 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
    • 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
    • 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
    • C04B35/6455—Hot isostatic pressing
    • 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
    • C04B41/50—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
    • C04B41/5025—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 with ceramic materials
    • C04B41/5031—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
    • 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
    • C04B41/5057—Carbides
    • C04B41/5061—Titanium carbide
    • 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
    • C04B41/5068—Titanium 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
    • 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
    • C04B2235/46—Gases other than oxygen used as reactant, e.g. nitrogen used to make a nitride 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
    • 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
    • Y10T428/25—Web or sheet containing structurally defined element or component and including a second component containing structurally defined particles
    • 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
    • Y10T428/25—Web or sheet containing structurally defined element or component and including a second component containing structurally defined particles
    • Y10T428/252—Glass or ceramic [i.e., fired or glazed clay, cement, etc.] [porcelain, quartz, etc.]
    • 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)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Ceramic Products (AREA)
  • Cutting Tools, Boring Holders, And Turrets (AREA)

Abstract

탄질화티탄 복합 질화규소 공구는 탄질화티탄과 질화규소를 주체로 하여 구성되고, Ti를 10 내지 56중량%, Si를 11.6 내지 51중량%, Ce, Y, Yb 및 Dy중의 한가지 또는 두가지 이상을 합계하여 1 내지 21중량% 함유한다. 이 공구는 강도 및 내열충격성 둘다 우수한 Si3N4와, Si3N4와 Fe의 반응성을 억제하는 효과가 우수하고 높은 경도를 나타내는 TiCN을 주체로 하여 구성된다. Ce, Y, Yb 및 Dy의 합계량이 상기 범위내에 있도록 소결 보조제로서 산화물 CeO2, Y2O3, Yb2O3, 및 Dy2O3를 사용함으로써, 전방 날의 플랭크 노치(마모)에 대한 내성과 내열충격성 둘다 향상되어 종래의 질화규소 절삭 공구와 비교하여 내구성이 향상된다.

Description

탄질화티탄 복합 질화규소 공구
기술분야
본 발명은 탄질화티탄 복합 질화규소 공구 또는 세라믹에 관한 것이며 보다 상세하게는 주철 또는 인코넬과 같은 피절삭재용의, 내마모성, 내열충격성 및 고속절삭성능이 우수한 탄질화티탄 복합 질화규소 공구에 관한 것이다. 본 발명은 또한 이것의 제조방법에 관한 것이다.
종래기술
최근 주철 절삭용 공구로서 기계적 강도 및 내열충격성이 우수한 질화규소계 절삭공구가 사용되어 왔다. 한편 절삭속도가 800m/분을 초과하는 고속 습식 절삭과 같은 보다 엄한 절삭조건하에서는 질화규소계 절삭공구를 사용하여도 내열충격성이나 내마모성이 충분히 확보될 수 없다. 그러한 경우에는 CBN 절삭공구가 사용되고 있다. 그러나 일반적으로 초고압 소결법을 사용하여 제조되는 CBN 절삭공구는 질화규소계 절삭공구보다 훨씬 더 고가이다. 따라서 값싸고 주철의 고속 절삭에 보다 적합한 공구를 얻기 위해 질화규소계 절삭공구에 대한 여러가지 제안이 이루어지고 있다.
일본특허공개 JP-A-58-95662 및 일본특허공고 JP-B-5-7122에는 질화규소(Si3N4)에 경질 분산상으로서 TiN을 복합시켜 고온에서의 질화규소와 Fe간의 화학반응을 억제시킨 공구가 개시되어 있다. 일본특허공고 JP-B-61-10416 및 일본특허공개 JP-A-61-17473에는 내마모성을 향상시키기 위해 질화규소에 경질분산상으로서 질화티탄, 탄화티탄 또는 탄질화티탄을 복합시킨 공구가 제안되어 있다. 한편 일본특허공개 JP-A-61-31558에는 탄화티탄과 질화규소의 화학반응으로 인한 탄화규소나 질화티탄의 생성을 억제하고 N2가스의 생성을 억제하기 위해 탄화티탄 입자표면에 질화티탄을 피복하고 이것을 경질 분산상으로 하여 질화규소와 복합시킨 공구가 제안되어 있다.
상기 특허공보에 개시된 질화규소 절삭공구는 소결 보조제로서 Al2O3, MgO, SiO2등과 같은 산화물을 첨가하고 질화규소가 분해하지 않는 온도 또는 압력에서 소성함으로써 제조되고 있다. 그 이유는 질화규소를 티탄의 탄화물, 질화물 또는 탄질화물과 복합시키면, 그것들의 양이 증가함에 따라 소결성이 저하하기 때문이다.
그러나 본 발명에 대한 연구에 따르면 다음의 문제점이 드러났다. 즉 종래기술에서 소결보조제로서 사용되고 있는 Al2O3, MgO, SiO2등과 같은 산화물은 소성동안 서로 반응하거나 또는 질화규소 표상(表相)의 표면에 잔존하는 SiO2와 반응하여 융점이 낮은 유리상을 형성하기 때문에, 고속절삭동안 고온으로 가열되는 공구날의 내마모성, 특히 전방절삭날의 플랭크 노치(마모)에 대한 내성을 저하시킨다.
따라서, 본 발명의 목적은 내마모성, 특히 전방절삭날의 플랭크 노치(마모)에 대한 내성과 내열충격성 둘다 우수하고 주철등의 고속절삭에 적합한 탄질화티탄 복합질화규소 공구, 또는 일반적으로 복합 질화규소 세라믹을 제공하는 것이다.
추가의 목적은 전체 개시내용으로 명백해질 것이다.
도 1a 내지 도 1c는 실시예에서 사용한 절삭성능 평가용 시험편의 사시도, 측면 부분단면 모식도 및 부분 확대 사시도이고,
도 2a 내지 도 2c는 절삭시험의 개요를 나타내는 설명도이고,
도 3a 내지 도 3c는 절삭시험에서의 시험편과 피절삭재간의 상대위치를 나타내는 설명도이다.
본 발명의 제 1양태에 따르면 탄질화티탄 복합 질화규소 공구(또는 세라믹)(이하 간단히 "공구"라 한다)가 제공된다. 본 발명에 따르면 이 공구는 탄질화티탄과 질화규소를 주체로 하여 구성되고, Ti를 10 내지 56중량%, Si를 11.6 내지 51중량%, Ce, Y, Yb 및 Dy중의 한가지 또는 두가지 이상을 합계하여 1 내지 21중량% 함유한다. 본 명세서에서 탄질화티탄은 티탄 1몰에 대하여 탄소와 질소가 합계하여 1몰의 비율로 결합된 복합 티탄 화합물(화학식: TiCXN1-X(x > 0))을 의미한다.
본 발명의 제 2양태에 따르면 탄질화티탄 복합 질화규소 공구(또는 세라믹)의 제조방법이 제공된다. 이 탄질화티탄 복합 질화규소 세라믹은 탄질화티탄 10 내지 60체적%, CeO2, Y2O3, Yb2O3및 Dy2O3의 군에서 선택되는 한가지 이상 0.5 내지 10체적% 및 잔부의 질화규소로 구성된 조성물을 제공하고, 소정의 형상, 특히 공구형상으로 이 조성물을 소결함으로써 제조될 수 있다. 이 경우 Ce, Y, Yb 및 Dy성분은 소결보조제 성분에 유래한다. 이때 공구(또는 세라믹)중의 산소함유량은 0.14 내지 3.5중량%이다.
상기 공구(또는 세라믹)는 강도 및 내열충격성 둘다 우수한 질화규소와, 질화규소와 Fe의 반응성을 억제하는 효과가 우수하고 고경도를 갖는 탄질화티탄을 주체로 하여 구성된다. 또한 공구중의 Ce, Y, Yb 및 Dy의 양이 상기 범위내에 있게 되도록 소결보조제 성분으로서 산화물, 즉 CeO2, Y2O3, Yb2O3및 Dy2O3를 사용함으로써, 내마모성, 특히 전방절삭날 경계 마모에 대한 내성과 내열충격성이 향상되어 종래의 질화규소 절삭공구와 비교하여 공구의 수명이 향상된다. 따라서 본 공구는 종래 CBN 초고압 소결체만 사용되어 왔던 예컨대 주철의 습식 고속 절삭가공에도 적용될 수 있어 공구가격, 더 나아가서는 절삭공구가격을 현저히 낮출 수 있게 된다.
바람직한 구체예의 설명
본 공구(또는 세라믹)는 다음과 같은 이유로 내마모성이 향상되는 것으로 생각된다. 즉 소결보조제 성분으로서 사용되는 CeO2, Y2O3, Yb2O3및 Dy2O3는 종래에 사용되던 Al2O3, MgO 또는 SiO2보다 융점이 높아서 소결동안 소결보조제 성분들 간의 반응과 이들 성분과 질화규소상의 표면에 잔존하는 SiO2의 반응이 억제되어 저온에서 용융하는 유리상이 형성되기 어렵게 할 수 있다. 그 결과 본 공구 또는 세라믹이 절삭공구로서 사용된다면 고온에서도 절삭날이 거의 연화되지 않아 고온까지 고경도를 유지할 수 있게 된다. 구체적으로는 상기 조성설정에 의해 실온의 비커즈 경도가 16GPa이상이고 1000℃에서의 굽힘 강도가 800MPa 이상인 고강도 공구(또는 세라믹)가 실현된다. 16GPa를 초과하는 실온에서의 비커즈 경도와 800MPa 이상의 1000℃에서의 굽힘 강도를 확보함으로써, 주철부품의 절삭가공에 있어서 구멍부 또는 계단부의 존재하에 단속절삭이 수행되더라도 충분한 내마모성 및 내치핑성을 확보할 수 있다.
비커즈 경도는 JISR1610의 규정에 따라 측정된 경도를 의미한다. 비커즈 경도는 압흔 면적을 하중으로 나눈 값으로서 정의되며 압력과 같은 단위 표면적 당의 힘과 동일한 차원의 것이다. 본 명세서에서 비커즈 경도는 압흔 면적(㎡)과 하중(N(뉴톤))에 대한 값으로서 정의되는데, 얻어지는 단위는 SI단위인 파스칼(Pa)이다. 본 명세서에서 굽힘강도는 JISR1604(파인 세라믹스의 고온 굽힘강도 시험방법)에 규정된 3점 굽힘시험에 기초하여 측정된 값을 의미한다.
한편, 공구의 파괴인성치는 JIS-R1607(1990)에 기재된 파괴인성 시험방법중 압자압입법(IF법: identation fracture법)에 의해 측정될 때 4.0MPa·m1/2이상인 것이 바람직하다. 이 파괴인성치가 4.0MPa·m1/2미만이면 공구로서 충분한 내치핑성을 확보할 수 없는 경우가 있다. 파괴인성치는 바람직하게는 5.0MPa·m1/2이상이다.
이제 각 성분의 범위의 본질적인 의미를 설명한다.
(i) Ce, Y, Yb 및 Dy의 양
Ce, Y, Yb 및 Dy를 산화물로서 첨가하고 Ce, Y, Yb 및 Dy의 총량이 21중량%를 초과하면 유리상의 양이 증가하여 공구의 절삭 성능, 특히 내마모성이 불충분하게 된다. 이 총량이 1중량%미만이면 소결성이 저하하여 역시 공구성능이 저하하게 된다. 상기 총량은 3 내지 15중량%의 범위내로 조정하는 것이 바람직하다. 단 한가지 종류의 산화물이라도 충분하나, 치밀하고 강도 및 내마모성이 우수한 공구를 얻기 위해 소결성을 더욱 향상시키기 위해서는 2종류 이상의 상이한 산화물을 조합하여 사용할 수도 있다. 구체적으로는 Ce, Y, Yb 및 Dy중 2가지를 각각 1중량%이상 첨가하고, 보다 구체적으로는 2가지 요소중 하나의 양을 X중량%, 다른 요소의 양을 Y중량% 첨가할때 X+Y가 3중량%를 초과하고 X/(X+Y)가 0.35 내지 0.65의 범위에 있도록 양을 조정하는 것이 바람직하다.
(ii) Ti 및 Si의 양
Ti의 양이 10중량% 미만이거나 Si의 양이 51중량%를 초과하면 탄질화티탄의 첨가효과중 경도의 향상이나 내마모성의 향상이 충분히 달성될 수 없다. 반대로 Ti의 양이 56중량%를 초과하거나 Si의 양이 11.6중량% 아래로 낮아지면 질화규소의 상대적인 양이 저하하여 인성이 상실된다. 또한 소결성이 저하하여 내마모성이 저하하게 된다. 따라서 Ti 및 Si의 양을 각각 10 내지 56중량% 및 11.6 내지 51중량%로 설정하는 것이 바람직하다. 바람직하게는 Ti 및 Si의 양을 각각 19 내지 41중량% 및 21 내지 42.8중량%로 설정한다. 이것에 의해 소결성을 더욱 향상시켜 실온에서의 비커즈 경도가 17GPa 이상이고 1000℃에서의 굽힘강도가 850MPa 이상인 고경도 및 고강도의 공구를 실현하는 것이 가능하게 된다. 경도가 보다 높은 공구가 필요하다면 Ti 및 Si를 각각 41 내지 56중량% 및 11.8 내지 28.8중량%의 범위로 설정하는 것이 바람직하다. 이것에 의해 18GPa 이상의 비커즈 경도를 확보하는 것이 가능하게 된다.
Ti와 Si의 양의 합계는 48.5중량% 이상인 것이 바람직하다. 이 총량이 48.5중량% 미만이면 소결보조제 성분의 상대적인 양이 과다하게 되어 과잉의 유리상이 생성되므로 내마모성과 더 나아가서는 절삭성이 저하된다. 한편 이 총량은 보다 바람직하게는 51중량%이상이다.
한편 탄질화티탄중의 C 및 N의 몰량 KC 및 KN은 Si가 전부 질화규소의 구성성분이고 C 및 Ti가 전부 탄질화티탄의 구성성분이고 N이 전부 질화규소 및 탄질화티탄의 구성성분이라고 가정할 때 그 공구중의 Ti, Si, C 및 N의 몰량과 상기 가정에 기초하여 계산된 KN/(KC+KN)의 값이 0.5 내지 0.7, 즉 약간 N이 풍부하게 되도록 설정되는 것이 바람직하다. KN/(KC+KN)이 0.5 미만이면, 즉 조성에 C가 풍부하면 소결동안 유리탄소가 생성되기 쉬워 발생하는 CO가스의 영향으로 소결성이 저하하기 쉽다. 한편 KN/(KC+KN)이 0.7을 초과하면 탄질화티탄은 경도가 저하하고 선팽창계수가 증가하여, 만일 탄질화티탄의 양이 증가하면 공구의 절삭 성능에 불리한 영향을 미치는 경우가 있다.
예컨대 분석법에 의해 결정된 Si, Ti, C 및 N의 몰량을 각각 NSi, NTi, NC 및 NN으로 나타내면 질화규소에 기인하는 N의 몰량 PN은
PN = (4/3)×NSi ………(1)
인데 대하여, 잔여의 N이 탄질화티탄에 기인하는 것으로 가정한다면 그 기인하는 N의 몰량 QN은
QN = NN - PN = NN - (4/3)×NSi ………(2)
로 주어진다.
한편 C는 전부 탄질화티탄에 기인하는 것으로 가정하고 있으므로 탄질화티탄에 기인하는 C의 양 QC는
QC = NC ………(3)
로 주어진다. 따라서 KN/(KC+KN)은
로서 산출될 수 있다.
탄질화티탄의 조성식으로부터, 티탄의 양은 티탄에 결합된 탄소와 질소의 총량과 같다. 따라서 탄질화티탄에 기인하는 C의 양 QC는 티탄의 몰량 NTi를 사용하여
QC = NTi - QN ………(5)
으로 표시될 수 있다. (2),(4) 및 (5)로부터
KN/(KC+KN)={NN-(4/3)×NSi}/NTi ………(6)
이 되어 KN/(KC+KN)을, NC를 사용하지 않고 산출할 수 있다.
Ce, Y, Yb, Dy, Ti 및 Si의 양은 예컨대 형광 X선 분석, ICP분석 또는 화학분석에 의해 측정될 수 있다.
상기 공구를 제조하기 위해서는 핫프레스법을 사용할 수 있다. 핫프레스의 분위기는 0.1 내지 0.98MPa(1 내지 9.8atm), 바람직하게는 0.3MPa 이상의 N2또는 Ar과 같은 비활성 가스가 바람직하다. 소결 동안 질화규소의 분해를 억제하기 위해서는 N2의 분위기가 더 바람직하다. 가압력은 20 내지 30MPa(200 내지 300kg/㎠)가 바람직하고 소결온도는 1850 내지 1900℃가 바람직하다.
본 발명에 따른 복합세라믹 또는 절삭공구는 전형적으로 다음의 방법으로 제조될 수 있다. 즉 그 방법은 (a) 출발물질 혼합물을 제조하고, (b)얻어진 혼합물을 (동시 및/또는 예비 성형하면서) 소결하는 것으로 이루어진다. 출발물질 혼합물은 TiCN 분말 10 내지 60체적%, CeO2, Y2O3, Yb2O3및 Dy2O3의 분말중에서 선택되는 한가지 이상 10체적% 이하 및 잔부의 Si3N4분말을 혼합하여 제조된다. 소결은 핫 프레스(HP) 또는 핫 아이소택틱 프레스(HIP)에 의해 행해질 수 있다. HP소결은 바람직하게는 20 내지 30MPa(200 내지 300kg/㎠)의 1축방향 힘의 적용하에 전형적으로 0.3 내지 0.98MPa(3 내지 9.8atm)의 가압된 질소분위기에서 전형적으로 1850 내지 1900℃에서 수행될 수 있다. 예를 들면 TiCN량이 30체적%이하인 조성물은 출발분말 혼합물을 가압성형하고, 바람직하게는 예컨대 약 2시간 동안 예컨대 0.1MPa(1atm)의 질소가스 분위기에서 온도 1750℃까지의 조건하에 수행되는 예비소결을 실시하여 사전에 필요한 밀도(예를들면 약 95%)를 얻고, 이어서 바람직하게는 1500 내지 1700℃의 온도에서 예를들면 100 내지 150MPa(1000 내지 1500atm)범위의 매우 고압의 질소가스중에서 HIP소결하는 HIP법도 또한 바람직하다.
TiCN은 소결체중에서 경질분산상으로서 기능한다. 이점에 관련하여 TiN이나 TiC도 유사하게 기능하나 경도, 화학적 안정성, 가격 등을 고려하여 본 발명에서는 특히 TiCN이 선택된다. 출발 TiCN은 소결체에 존재하는 TiCN의 KN/(KC+KN)비가 0.5 내지 0.7로 설정될 정도로 약간 N이 풍부하도록 TiCXN1-X(0.3 < x ≤0.5)가 되게 결정된다. 이것은 예를들면 TiCXN1-X(x=0.8)의 C풍부 출발조성을 사용하면 소결동안 CO가스로 전환되는 유리 탄소의 존재로 소결성이 저하하기 때문이다. 한편, N풍부조성이 선택되면 그러한 문제가 억제될 수 있다. 출발조성중의 TiCN의 양이 10체적%미만이면 TiCN의 존재에 기인하는 경도 및 내마모성이 개선될 수 없다. 한편 TiCN이 60체적%를 초과하게 되면 상대적으로 질화규소의 양이 적은 조성이 되기 쉬워 인성이 감소된다. 따라서 TiCN의 양은 10 내지 60체적%이어야 한다. 소결의 용이와 내마모성의 개선을 고려하면 TiCN의 바람직한 양은 20 내지 40체적%이고 내마모성만을 고려하면 40 내지 60체적%이다.
CeO2, Y2O3, Yb2O3및 Dy2O3중에서 선택되는 적어도 한가지의 산화물은 소결보조제로서 기능하여 TiCN입자와 질화규소입자를 상호 고착시킨다. 그러나 이들 산화물은 유리상을 생성하여도 Al2O3, MgO, SiO2등으로부터 형성되는 유리상보다 높은 융점을 갖는 유리상을 생성한다. 따라서 이것에 의해 내마모성이 우수하게 된다.
이들 소결보조제 중의 어느 것을 단독으로 사용할 수도 있으나 2종류이상을 조합하여 사용하는 것이 바람직하다. 소결보조제가 과잉량이면 소결성은 향상되나 유리상의 양이 과잉이 되어 절삭성능, 특히 내마모성의 감소를 수반한다. 따라서 소결보조제를 10체적% 이하의 양으로 사용하는 것이 바람직하다. 또한 소결보조제는 적어도 0.5체적%, 바람직하게는 1.0체적%이상 또는 6.0체적%이하로 존재해야 한다.
핫 프레스법 대신에 핫 아이소택틱 프레스(HIP)법을 사용할 수도 있다. HIP 처리의 조건으로는 바람직하게는 처리온도 1750℃ 이하, 압력 90MPa(900atm)이상을 들 수 있다. 처리온도가 1750℃를 초과하면 처리중에 결정입자 성장이 과도하게 진행되어 필요한 강도가 거의 얻어지지 않는 경향이 있다. 반대로 압력이 90MPa(900atm)미만이면 재료의 치밀화가 불충분하여 강도가 불충분하게 되는 경향이 있다. 압력에 대해서는, 장치의 내구성을 고려하면 일반적으로 사용되고 있는 HIP 장치에서는 200MPa(2000atm)정도의 압력이 상한으로 생각된다. 그러나 장치 내구성의 문제가 존재하지 않으면 보다 높은 압력을 설정할 수도 있다. 보다 바람직하게는 처리온도는 1500 내지 1700℃로 설정된다. 보다 바람직하게는 압력은 100MPa(1000atm)이상으로 설정된다. 출발분말을 예비성형하고 성형된 분말을 1550 내지 1800℃의 온도에서 예비소결하고 소결체를 HIP로 가공함으로써 원하는 형상의 소결품을 능률적으로 제조할 수 있다. 예비소결 분위기가 0.1MPa(1atm)의 N2분위기이면 예비소결온도가 1550℃미만이 되고 예비 성형품에 열린 기공(open pore)이 잔류하여 후의 HIP 처리에 의해 그 제품을 수축시키는 효과가 불충분하게 되는 경우가 있다. 반대로 예비소결온도가 1800℃를 초과하면 질화규소가 분해되기 쉬워 재료의 강도가 불충분하게 되는 경우가 있다. 그러나 1atm 보다 높은 압력의 예비소결분위기, 예를들면 0.2 내지 1MPa(2내지 10atm)의 N2분위기를 사용하면 질화규소가 덜 쉽게 분해되어 예비소결온도를 1800℃ 이상까지, 예를들면 약 1850℃까지, 예를들면 약 2000℃까지 상승시키는 것이 경우에 따라 가능하게 된다.
상기 본 발명의 공구는 Al의 탄화물, 질화물, 탄질화물 및 산화물 및 Ti의 탄화물, 질화물, 탄질화물 및 산화물 중의 한가지 또는 두가지 이상의 고용체를 주체로 하여 구성되고 그 구성입자의 입경이 0.5㎛이하이고 막두께가 1 내지 5㎛인 피복층에 의해 그 표면이 피복될 수 있다. 이것은 만일 고속 절삭 동안 질화규소와 피절삭재중의 Fe간의 반응이 문제가 되는 경우에 그러한 반응을 피복에 의해 억제하여 피절삭재 표면이 거칠어지는 것을 방지하거나 공구의 수명을 연장시킬 수 있다.
구체적인 피복층의 예로는 Al2O3, TiC, TiN 및 TiAlN을 들 수 있다. 이들 중 Al2O3의 피복층은 내산화성의 향상에 효과적이고 TiC의 피복층은 경도 증가로 인한 내마모성 향상에 효과적이다. TiN은 마찰계수 저하와 이것에 의한 가공저항 저하 및 외관과 색의 개선에 효과적이다. TiAlN의 피복층은 TiC와 마찬가지로 내마모성 개선에 효과적이다. 각종 PVD 또는 CVD법과 같은 어떤 공지된 피복방법을 피복에 사용할 수 있다.
피복층의 구성(결정)입자의 입자크기는 0.5㎛이하인 것이 바람직하다. 피복층의 입자크기를 이 범위로 설정함으로써 피복면이 평활하게 되고 피복층의 내구성이 개선될 뿐만 아니라 처리된 피절삭재의 가공면도 개선된다. 입경이 0.5㎛를 초과하면 피복표면으로부터 입자가 탈락되기 쉬워 치핑이나 박리가 일어날 수 있다. 처리된 피절삭재 표면도 거칠어지기 쉬워 만족스런 절삭성능이 얻어지지 않는 경우가 있을 수 있다. 입경이 상술한 바와같이 작은 피복층을 제조하기 위해서는 피복온도를 낮추거나 피복시간을 단축하거나 분위기를 조정하는 방법을 사용할 수 있다.
피복층의 막두께는 1 내지 5㎛인 것이 바람직하다. 막두께가 1㎛미만이면 피복층으로서의 기능이 충족될 수 없어 공구수명이 충분히 향상될 수 없다. 막두께가 5㎛를 초과하면 피복층중의 응력이 증가하여 절삭가공동안 피복층이 박리하기 쉽게 된다. 피복층의 막두께는 2 내지 5㎛의 범위로 설정되는 것이 보다 바람직하다.
또한 피복층은 복수층으로 형성될 수도 있다. 이 경우에는 총 막 두께를 1 내지 5㎛의 범위, 바람직하게는 2 내지 5㎛의 범위로 설정한다. 이 경우 각 층의 재료 종류 또는 성상은 서로 다를 수 있다.
실시예
(실시예 1)
출발물질로서 평균입경 0.7㎛의 α-Si3N4분말, 평균입경 1.2㎛의 탄질화티탄(KN/(KC+KN)=0.5)분말 및 소결보조제 분말(평균입경 1.5㎛의 Yb2O3분말, 평균입경 1.0㎛의 CeO2분말, 평균입경 1.5㎛의 Y2O3분말 및 평균입경 1.5㎛의 Dy2O3분말)을 사용하였다. 이들 분말을 소정 조성비가 되도록 칭량하여 질화규소제 포트에 질화규소제 볼(직경 12mm) 및 에탄올과 함께 넣고 볼 밀 방법에 의해 24시간 동안 혼합 및 분쇄하였다. 얻어진 슬러리를 진공건조기에 넣어 진공흡인 후 70 내지 80℃의 온도로 가열하여 분말을 건조시켰다. 건조된 분말 혼합물을 #60체를 통하여 걸렀다. 비교를 위해 소결보조제로서 Al2O3를 사용한 분말 혼합물을 제조하였다. 대응하는 시료를 표 5의 비교예 6으로서 나타낸다.
혼합 분말을 핫 프레스법을 사용하여 소정 형상으로 소결하였다. 핫 프레스법은 다음의 조건하에 수행하였다. 즉 우선 에탄올로 희석한 BN분말을 이형제로서 카본 금형의 표면에 도포하였다. 다음에 소정량의 분말을 금형에 넣은 다음 유도가열로에서 그것을 세팅하였다. 분말을 0.98MPa(9.8atm)의 N2분위기에 놓고 20MPa(200kg/㎠)의 압력하에 1축 가압하였다. 동시에 분말을 1800 내지 1900℃로 가열하여 성형과 소결을 동시에 행하였다. 이렇게 하여 제조된 소결 생성물의 밀도를 아르키메데스법에 의해 측정하였다. 소결 생성물은 밀도가 이론 밀도의 99.5%이상으로 구조가 전부 치밀하였다. 소결생성물의 조성은 형광 X선 분석으로 분석하였다.
각 소결생성물로 부터 이하에 설명하는 바와같은 물리특성 측정용의 시험편으로서 JISR1601에 규정된 바와같은 형상의 시험편을 절단해내어 연마가공하였다. 절삭성능 평가용의 시험편은 소결체를 연마하여 JIS B4103에서 SNGN120408로서 규정된 것과 같은, 챔퍼 0.1×25°의 , 도 1에 도시된 공구형상으로 함으로써 제조하였다. 구체적으로는 절삭성능 평가용 시험편(1)은 각 변이 약 12.7mm인 대략 정방형 단면의 편평한 프리즘 형상이며, 코너부(1a)의 R은 약 0.8mm이다. 에지부(1b)에서의 챔퍼부는 도 1b에 도시된 바와같이 주면(1c)의 폭(t)이 약 0.1mm이고 주면(1c)에 대한 경사각도(θ)가 약 25°이도록 설계하였다.
우선 물리특성, 파괴인성치(Kc), 비커즈 경도 및 굽힘강도를 측정하였다. 파괴인성치(Kc)는 JIS R1607에 규정된 IF법에 따라 비커즈 압자(다이아몬드 피라미드)하중 300N(30kgf), 압입시간 15초로 측정하였다. 그 압흔면적과 하중에 기초하여 비커즈 경도의 값도 또한 측정하였다. 굽힘강도의 값은 1000℃로 가열한 가열로에 시험편을 설치하여 상기한 바와같은 JISR1604에 규정된 방법에 의해 3점 굽힘으로 측정하였다.
절삭성능은 다음의 조건하에 평가하였다. 즉 도 2a에 도시된 원통상의 피절삭재(W)를 그 축선 둘레로 회전시켰다. 그 피절삭재(W)의 외주면에 도 1a에 도시된 시험편(1)을 도 2b에 도시된 바와같이 인접시켰다. 주면(1c)중의 하나와 측면(1e)을 각각 레이크면(1c')과 플랭크로서 사용하여 이하에 주어진 조건하에 피절삭재의 외주면을 연속적으로 절삭하였다. 한편 시험편(1)과 피절삭재와의 상세한 위치관계는 도 3a 내지 도 3c에 도시되어 있다. 이 도면에서 1g 및 1f는 각각 주(측면)플랭크 및 소(전방)플랭크를 나타낸다. 나머지 참조부호의 의미는 다음과 같다.
O: 피절삭재의 중심축선
D: 시험편의 두께방향 중심을 통과하고 피절삭재의 중심 O와 교차하고 주면(1c')의 대각선과 평행한 선
E: D와 피절삭재의 외주면과의 교점(시험편에 의한 절삭점)
J: E와 교차하고 O와 직각인 선
K: 시험편의 두께방향 중심을 통과하고 피절삭재의 중심과 교차하고 주면(1c')의 다른 대각선과 평행한 선
ψ: J와 D의 교각
δ: K의 O에 대한 경사각
피절삭재: 주철(JIS FC300(비커즈 경도: Hv = 2.2GPa))
피절삭재형상: 외경 240mm, 내경 180mm, 길이 200mm
절삭속도(V): 600m/분
공급량(f): 0.1mm/1회전
절삭깊이(d): 0.2mm
절삭유: 수용성 절삭유 1종 1호 Z(JISK2241 (1986)에 규정되어 있는 것; 또는 에멀젼화된 비휘발분을 90%이상 함유하고 pH는 8.5 내지 10.5이며 0 내지 30중량%의 지방산, 50 내지 80중량%의 광물유 및 15 내지 35중량%의 계면활성제를 함유하는 오일(냉각제))
절삭 종료후 공구의 절삭 날중 전방 절삭날의 플랭크 노치(마모)량(Vn) (소(전방)플랭크면(1f)측의 비마모 영역과의 경계부근에서의 선회방향의 최대마모높이; 도 2c참조)을 측정하였다. 공구의 수명은 전방 절삭날의 플랭크 노치량(Vn)이 0.1mm에 달할 때 까지의 절삭 거리로 판정하였다. 그 결과를 표 1 내지 5에 나타낸다.
실시예No. Ti(wt%) Ce(wt%) Y(wt%) Yb(wt%) Dy(wt%) Si(wt%) Kc(MPa·m1/2) Hv(GPa) σ1000℃(MPa) 절삭거리(km)
1 11 2.4 - 7.7 - 44.6 6.5 16.1 1050 15
2 17 7.9 - - - 41.6 6.7 16.1 1040 17
3 17 - 5.3 - - 43.0 6.6 16.2 1050 18
4 16 - - 11 - 40.5 6.3 16.2 1040 17
5 16 - - - 9.6 41.0 6.7 16.1 1030 16
6 17 2.4 3.7 - - 42.6 6.7 16.1 1040 16
7 16 2.3 - 7.5 - 40.9 6.3 16.2 1030 18
8 16 2.3 - - 6.7 41.2 6.8 16.0 1020 15
9 16 - 1.5 7.6 - 41.2 7.0 16.2 1070 16
10 17 - 1.6 - 6.8 41.6 6.7 16.1 1030 15
11 16 - - 5.3 4.8 40.8 6.5 16.1 1030 17
12 17 2.4 1.6 4.4 - 41.6 6.7 16.2 1050 17
13 17 2.4 1.6 - 3.9 41.8 6.6 16.0 1040 16
14 16 2.3 - 3.2 3.8 41.0 6.7 16.1 1030 17
15 17 - 1.5 3.3 3.9 41.4 6.5 16.0 1020 16
실시예No. Ti(wt%) Ce(wt%) Y(wt%) Yb(wt%) Dy(wt%) Si(wt%) Kc(MPa·m1/2) Hv(GPa) σ1000℃(MPa) 절삭거리(km)
16 17 2.0 1.3 2.7 2.4 41.5 6.5 16.1 1020 16
17 21 2.3 - 7.3 - 37.3 5.8 16.4 1000 20
18 28 7.4 - - - 33.3 6.6 16.4 1020 23
19 29 - 5.0 - - 34.3 6.1 16.5 1020 25
20 27 - - 10 - 32.4 5.8 16.6 1010 25
21 28 - - - 9.0 32.8 6.2 16.4 1000 24
22 29 2.3 3.5 - - 34.0 6.2 16.5 1010 24
23 28 2.2 - 7.0 - 32.7 5.9 16.5 1000 25
24 28 2.2 - - 6.3 32.9 6.3 16.4 990 23
25 28 - 1.4 7.1 - 32.9 6.9 16.4 1050 23
26 28 - 1.5 - 6.4 33.2 6.2 16.4 1000 24
27 27 - - 5.0 4.5 32.6 6.1 16.4 1000 24
28 28 2.2 1.5 4.1 - 33.2 6.6 16.5 1020 24
29 28 2.2 1.5 - 3.7 33.4 6.5 16.3 1010 23
30 28 2.2 - 3.0 3.6 32.8 6.6 16.4 1000 24
실시예No. Ti(wt%) Ce(wt%) Y(wt%) Yb(wt%) Dy(wt%) Si(wt%) Kc(MPa·m1/2) Hv(GPa) σ1000℃(MPa) 절삭거리(km)
31 28 - 1.5 3.1 3.6 33.1 6.4 16.3 990 23
32 28 1.8 1.2 2.6 2.3 33.2 6.4 16.4 990 24
33 30 2.1 - 6.9 - 30.8 6.0 16.6 990 28
34 30 - 1.4 7.0 - 31.0 6.7 16.6 1100 26
35 31 2.2 3.4 - - 32.0 6.4 16.5 1000 25
36 30 2.2 - - 6.2 31.0 6.4 16.5 980 25
37 37 7.0 - - - 26.4 5.6 17.3 980 32
38 38 - 4.7 - - 27.2 5.5 17.4 1000 33
39 36 - - 9.2 - 25.2 5.3 17.6 990 33
40 37 - - - 8.5 26.1 5.6 17.4 990 33
41 38 2.1 3.3 - - 26.9 5.6 17.3 990 32
42 37 2.1 - 6.7 - 26.0 5.2 17.4 970 33
43 37 2.1 - - 6.0 26.2 5.7 17.2 960 30
44 37 - 1.4 6.7 - 26.2 5.8 17.3 1060 32
45 37 - 1.4 - 6.0 26.4 5.7 17.2 980 32
실시예No. Ti(wt%) Ce(wt%) Y(wt%) Yb(wt%) Dy(wt%) Si(wt%) Kc(MPa·m1/2) Hv(GPa) σ1000℃(MPa) 절삭거리(km)
46 37 - - 4.8 4.2 25.9 5.5 17.3 960 31
47 37 2.1 1.4 3.9 - 26.4 5.6 17.4 1010 33
48 37 2.1 1.4 - 3.5 26.5 5.0 17.2 1000 31
49 37 2.1 - 2.9 3.4 26.1 5.4 17.3 990 33
50 37 - 1.4 2.9 3.4 26.3 5.3 17.2 980 34
51 37 1.7 1.2 2.4 2.2 26.3 5.2 17.3 990 33
52 38 2.0 - 6.6 - 24.8 4.9 17.4 960 35
53 45 6.7 - - - 20.5 4.6 18.2 860 59
54 47 - 4.5 - - 21.1 4.3 18.4 860 60
55 43 - - 9.0 - 20.1 4.7 18.3 860 60
56 45 - - - 8.1 20.3 4.6 18.3 850 59
57 46 2.0 3.1 - - 20.9 4.8 18.3 850 59
58 45 2.0 - 6.4 - 20.2 4.4 18.4 850 61
59 45 2.0 - - 5.7 20.3 4.9 18.2 830 58
60 45 - 1.3 6.4 - 20.4 5.0 18.3 880 60
실시예No. Ti(wt%) Ce(wt%) Y(wt%) Yb(wt%) Dy(wt%) Al(wt%) Si(wt%) Kc(MPa·m1/2) Hv(GPa) σ1000℃(MPa) 절삭거리(km)
61 45 - 1.3 - 5.8 - 20.5 4.9 18.2 840 58
62 45 - - 4.5 4.0 - 20.2 4.6 18.2 840 60
63 45 2.0 1.3 3.7 - - 20.5 4.7 18.3 870 60
64 46 2.0 1.3 - 3.3 - 20.6 4.6 18.3 850 59
65 44 1.9 - 2.7 5.5 - 20.0 4.5 18.4 850 60
66 45 - 1.3 2.8 3.3 - 20.4 4.3 18.5 830 61
67 45 1.7 1.1 2.3 2.1 - 20.5 4.5 18.5 820 61
68 46 2.0 - 6.3 - - 19.4 4.2 17.7 820 61
69 53 1.9 - 6.1 - - 14.5 4.1 18.8 810 55
비교예No. Ti(wt%) Ce(wt%) Y(wt%) Yb(wt%) Dy(wt%) Al(wt%) Si(wt%) Kc(MPa·m1/2) Hv(GPa) σ1000℃(MPa) 절삭거리(km)
1 0 2.5 - 8.1 - - 52.7 7.0 15.0 790 5
2 6 2.4 - 7.9 - - 48.5 6.7 15.5 800 10
3 27 6.3 - 17.6 - - 23.1 7.0 16.0 850 9*
4 59 1.8 - 5.8 - - 9.9 3.6 16.5 710 7*
5 30 2.1 - 6.9 - - 30.8 5.5 15.2 800 10*
6 32 - - 6.9 - 2.8 32.8 5.3 16.3 830 17*
* 비교예 3-6은 각 절삭 거리에서 치핑이 생겼기 때문에 그 시점에서 절삭시험을 중지하였다.
시험결과로부터 알 수 있는 바와같이 본 발명의 청구항에 기재된 조성을 가지는 실시예의 시험편은 모두 우수한 절삭성능을 발휘한다. 예를들면 Ti를 10 내지 56중량%, Si를 11.6 내지 51중량% 함유하는 조성으로는 15km이상의 절삭거리가 실현될 수 있는 한편 Ti를 19 내지 41중량%, Si를 21 내지 42.8중량% 함유하는 조성으로는 20km 이상의 절삭거리가 실현될 수 있고 Ti를 41 내지 56중량%, Si를 11.8 내지 28.8중량% 함유하는 조성으로는 40km이상의 절삭거리가 실현될 수 있다. 또한 Ti의 양이 증가됨에 따라 내전방절삭날경계마모성이 향상될 뿐만 아니라 절삭거리도 증가되어 절삭거리가 Ti 비함유품(비교예 1)의 것의 3 내지 7배임을 알 수 있다.
소결보조제의 양이 특허청구된 범위에서 이탈하는 비교예 3의 시험편은 본 발명의 실시예의 시험으로 얻어진 값과 비교하여 만족스럽지 못한 절삭성능을 나타내고 있다. 한편, Ti의 양이 과잉이면 질화규소 고유의 인성이 상실되어 날에 치핑이 발생하기 쉽게 되기 때문에 시험편이 공구로서 부적합하게 된다(비교예 4). 또한 비커즈 경도가 16GPa미만이거나 1000℃의 굽힘 강도가 800MPa 미만인 시험편은 내마모성이나 내치핑성이 열등하여 절삭공구로서는 불충분함을 알 수 있다. 소결보조제로서 Al2O3를 사용한 비교예 6의 시험편을 Ti 및 Si의 양이 각각 그것과 거의 같은 실시예 33 내지 36의 시험편과 비교하면 밀도는 거의 같은 값임에도 불구하고 실시예의 시험편이 굽힘강도, 파괴인성 및 절삭성능에 있어서 우수함을 알 수 있다. 비교예 6의 시험편은 전방 절삭날 마모량이 수명치에 도달하기 전에 치핑이 생긴 데 대하여 실시예의 시험편은 치핑이 생기지 않았다.
(실시예 2)
몇가지 조성에 대하여 핫 프레스법 대신에 HIP법을 사용한 시험편을 실시예 1과 동일한 방법으로 평가하였다. HIP는 다음의 조건하에 수행하였다. 즉 우선 분말을 소정형상으로 프레스 성형하고 1atm으로 유지된 N2분위기에서 1750℃에서 2시간 예비소결하였다. 얻어진 생성물을 1500atm으로 유지된 N2분위기에서 1600℃에서 2시간 동안 HIP처리하였다. 그 결과를 표 6에 나타낸다.
실시예No. Ti(wt%) Ce(wt%) Y(wt%) Yb(wt%) Dy(wt%) Si(wt%) Kc(MPa·m1/2) Hv(GPa) σ1000℃(MPa) 절삭거리(km)
70 11 2.2 - 6.7 - 45.3 6.3 16.0 1010 13
71 21 2.3 - 6.3 - 37.9 5.5 16.3 1000 20
시험편의 조성은 표 1의 실시예 1 및 표 2의 실시예 17의 것에 비교적 가까우며 이것으로 시험편은 물리특성 및 절삭특성이 이들 실시예의 것과 동등함을 알 수 있다.
(실시예 3)
기재로서 실시예 1에서 제조한 시험편 No. 33(표 3)에 CVD법에 의해 여러가지 피복층을 도포하고 실시예 1과 동일한 조건하에 절삭성능 시험을 수행하였다. 그 결과를 표 7에 나타낸다.
No. 피복층 입경(㎛) 절삭거리(km) 기재 No. 피복층
실시예 1 0.5 35 33 TiN(1.5㎛)
2 0.4 34 33 TiCN(1.4㎛)
3 0.5 35 33 Al2O3(0.8㎛)-TiCN(0.2㎛)
4 0.5 40 33 Al2O3(1㎛)-TiCN(1.3㎛)
5 0.5 42 33 Al2O3(1㎛)-TiCN(1㎛)-Al2O3(1㎛)-TiCN(1㎛)
6 0.4 41 33 Al2O3(1㎛)-TiCN(1.4㎛)-Al2O3(1.1㎛)-TiCN(1.5㎛)
7 0.3 42 33 Al2O3(1㎛)-TiCN(1.5㎛)
8 0.5 39 33 AlON(1㎛)-TiCN(1㎛)
9 0.5 40 33 Al2O3(1㎛)-TiC(1㎛)-TiN(1㎛)
10 0.5 41 33 AlON(1㎛)-TiC(1㎛)-TiCN(1㎛)
비교예 1 0.4 30 33 Al2O3(0.6㎛)-TiCN(0.1㎛)
2 0.8 절삭초기박리 33 Al2O3(3㎛)-TiCN(5㎛)
3 0.5 5km박리 33 Al2O3(1㎛)-TiCN(7㎛)
4 1 31 33 Al2O3(1.1㎛)-TiCN(1㎛)
이들 결과로부터 청구항에 기재된 조건을 만족시키는 피복층을 가지는 실시예의 시험편은 표 3에 나타낸 피복되지 않은 시험편보다 더욱 개선된 절삭성능을 발휘함을 알 수 있다. 한편 본 발명의 범위밖의 피복층을 가지는 비교예의 시험편은 절삭성능이 현저히 향상되지 않거나 또는 피막이 박리되었다.
본 발명의 사상 및 범주에서 벗어나지 않고 본 발명의 명백히 크게 다른 많은 실시예가 만들어질 수 있으므로, 본 발명은 첨부된 청구범위에 정의된 바와 같은 것을 제외하고는 그 특정 실시예에 한정되지 않는다는 것을 알아야 한다.
(실시예 4)
출발물질로서, 평균입경 0.7㎛, 비중(s.g.) 3.2의 α-Si3N4분말, 평균입경 1.2㎛의 N풍부 탄질화티탄 TiCXN1-X(x=0.47)분말 및 소결보조제 분말(평균입경 1.5㎛, s.g. 9.2의 Yb2O3분말, 평균입경 1.0㎛, s.g. 7.1의 CeO2분말, 평균입경 1.5㎛, s.g. 8.8의 Y2O3분말 및 평균입경 1.5㎛, s.g. 8.2의 Dy2O3분말)을 사용하였다. 이들 분말을 표 8에 나타낸 바와같은 소정의 조성비(R83은 제외)가 되도록 칭량하여 질화규소제 볼(직경12mm) 및 에탄올과 함께 질화규소제 포트에 넣고 24시간 동안 볼 밀 분쇄하였다. 얻어진 슬러리를 진공건조기에 넣고 진공흡인하에 70 내지 80℃의 온도로 가열하여 분말을 건조시켰다. 건조된 분말혼합물을 #60체를 통해 조립(造粒)화하였다. 비교를 위해 소결보조제로서 Al2O3를 사용한 분말 혼합물을, C풍부 TiCN 분말 TiCXN1-X(x=0.58)을 사용하는 것 외에는 본질적으로 상기와 동일한 방법으로 제조하였다. 이것을 표 8의 비교예 R83으로서 나타낸다.
분말 혼합물을 핫 프레스법을 사용하여 소정 형상으로 소결하였다. 핫 프레스법은 다음의 조건하에 수행하였다. 즉 우선 에탄올로 희석한 BN 분말을 이형제로서 카본 금형의 내면에 도포하였다. 그 다음 소정량의 조립 분말을 금형에 넣은 다음 그것을 0.98MPa(9.8atm)의 N2분위기로 유도가열로에서 세팅하고 20MPa(200kg/㎠)의 압력하에 1축방향으로 가압하면서 동시에 표 8에 나타낸 온도에서 가열하여 성형 및 소결을 동시에 행하였다. 이와같이하여 제조된 소결체의 밀도를 아르키메데스법에 의해 측정한 바, 밀도가 이론 밀도의 99.5% 이상으로 구조가 모두 치밀하였다. 이 소결체에 존재하는 TiCN은 N/(C+N)비가 0.53이었다.
각 소결체로부터 실시예 1에서와 같이 시험편을 제조하여 시험을 실시하였다. 절삭성능 평가용 시험편은 JIS B4103에서 SNGN120408로서 규정된 바와같은, 챔퍼 0.1×25°의, 도 1에 도시된 공구형상으로 소결체를 연마가공하여 제조하였다.
물리특성은 실시예 1에서와 같이 측정하였다.
절삭성능은 피절삭재의 절삭거리가 150mm였던 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 조건하에 평가하였다.
그 결과를 표 8에 나타낸다.
실시예No. 조성(vol%) 소결온도℃ 물리특성 절삭성능km
Si3N4 TiCN** 소결보조제 KcMPa HvGPa σMPa
81 85 10 3.5Yb2O3-1.5CeO2 1850 6.5 16.1 1050 15
82 75 20 3.5Yb2O3-1.5CeO2 1850 5.8 16.4 1000 20
83 65 30 3.5Yb2O3-1.5CeO2 1850 6.0 16.6 990 28
84 55 40 3.5Yb2O3-1.5CeO2 1850 4.9 17.4 960 35
85 45 50 3.5Yb2O3-1.5CeO2 1900 4.2 16.5 950 36
86 35 60 3.5Yb2O3-1.5CeO2 1900 4.1 16.3 900 36
87 65 30 3.5Yb2O3-1.5Y2O3 1900 6.7 16.6 1100 26
88 65 30 3.5Yb2O3-1.5CeO2 1850 6.4 16.5 1000 25
89 65 30 3.5Dy2O3-1.5CeO2 1850 6.4 16.5 980 25
R81 95 0 3.5Yb2O3-1.5CeO2 1850 7.0 15.0 790 5
R82 25 70 3.5Yb2O3-1.5CeO2 1850 3.6 16.5 710 7*
R83 65 30 3.5Yb2O3-1.5CeO2 1850 5.5 15.2 800 10*
*) No. R82 및 R83은 절삭거리 7km 및 10km에서 각각 치핑되었기 때문에 그시점에서 절삭을 중지하였다.**) TiCN=TiCXN1-X: No. 81-89 및 R82는 x=0.47, No. R83은 x=0.58
표 8로부터 알 수 있는 바와같이 본 발명 시험편 No. 81 내지 89는 TiCN이 증가함에 따라 긴 절삭거리를 나타내고 있다. 즉 TiCN을 함유하지 않는 비교 시험편 No. R81의 3 내지 7배의 절삭거리가 얻어졌다. 한편 TiCN의 양이 과잉인 비교시험편 No. R82는 플랭크 노치(마모)량(Vn)이 0.1mm에 달하기 전에 치핑되었다. 이것은 질화규소의 부족에 의해 야기되는 인성의 상실에 기인하는 것으로 생각된다. C풍부 TiCN을 함유하는 비교 시험편 No. R83은 본 발명 소결품보다 짧은 수명을 보인다. No. R83은 소결품중의 TiCN의 N/(C+N)비가 약 0.45였다는 것에 주의한다.
여기에 개시되고 특허청구된 바와같은 본 발명의 요지 및 범위내에서 변형이 행해질 수 있다는 사실에 특히 주의한다.
이상과 같이 본 발명의 탄질화티탄 복합 질화규소 절삭공구는 전방 절삭날 경계마모에 대하여 우수한 내마모성과 내열충격성을 발휘하므로 주철의 습식 고속 절삭가공에 있어서 종래의 질화규소 절삭공구 보다도 긴 수명을 기대할 수 있다. 이 때문에 종래 CBN 초고압 소결체밖에 적용되지 않았던 절삭조건에 대해서도 적용가능하게 되어 절삭공구가격을 낮출 수 있다.

Claims (18)

  1. 탄질화티탄과 질화규소를 주체로 하여 구성되고, Ti를 10 내지 56중량%, Si를 11.6 내지 51중량%, Ce, Y, Yb 및 Dy중의 한가지 또는 두가지 이상을 합계하여 1 내지 21중량% 함유하는 것을 특징으로 하는 탄질화티탄 복합 질화규소 공구.
  2. 제 1 항에 있어서, Ce, Y, Yb 및 Dy중의 한가지 또는 두가지 이상을 합계하여 3 내지 15중량%의 양으로 함유하는 것을 특징으로 하는 탄질화티탄 복합 질화규소 공구.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 실온의 비커즈 경도가 16GPa이상이고 1000℃에서의 굽힘 강도가 800MPa이상인 것을 특징으로 하는 탄질화티탄 복합 질화규소 공구.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한항에 있어서, Ti를 19 내지 41중량%, Si를 21 내지 42.8중량% 함유하는 것을 특징으로 하는 탄질화티탄 복합 질화규소 공구.
  5. 제 4 항에 있어서, 실온의 비커즈 경도가 17GPa 이상이고 1000℃에서의 굽힘강도가 850MPa 이상인 것을 특징으로 하는 탄질화티탄 복합 질화규소 공구.
  6. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한항에 있어서, Ti를 41 내지 56중량%, Si를 11.8 내지 28.8중량% 함유하는 것을 특징으로 하는 탄질화티탄 복합 질화규소 공구.
  7. 제 6 항에 있어서, 실온의 비커즈 경도가 18GPa 이상인 것을 특징으로 하는 탄질화티탄 복합 질화규소 공구.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항중 어느 한항에 있어서 Al의 탄화물, 질화물, 탄질화물 및 산화물 및 Ti의 탄화물, 질화물, 탄질화물 및 산화물중의 한가지 또는 두가지 이상의 고용체를 주체로 하여 구성되고 그 구성입자의 입경이 0.5㎛이하이고 막두께가 1 내지 5㎛인 피복층에 의해 공구가 피복되어 있는 것을 특징으로 하는 탄질화티탄 복합 질화규소 공구.
  9. TiCXN1-X(0.3 x ≤0.5) 10 내지 60체적%, CeO2, Y2O3, Yb2O3및 Dy2O3로 구성된 군에서 선택되는 산화물 한가지 이상 0.5 내지 10체적% 및 잔부의 질화규소로 이루어지는 출발 분말 혼합물을 제조하고,
    이 출발 분말 혼합물을 비활성 또는 질소 함유 분위기하에 압력을 적용하면서 1500 내지 1900℃의 온도에서 소결하는 것으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 탄질화티탄 복합 질화규소 세라믹의 제조방법.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 소결을 1850 내지 1900℃의 온도에서 핫 프레스(HP)에 의해 수행하는 것을 특징으로 하는 제조방법.
  11. 제 9 항에 있어서, 상기 소결을 1500 내지 1700℃의 온도에서 핫 아이소택틱 프레스(HIP)에 의해 수행하는 것을 특징으로 하는 제조방법.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 HIP를 질소 분위기하에 1550 내지 2000℃, 바람직하게는 1550 내지 1800℃, 보다 바람직하게는 약 1750℃에서 예비소결함으로써 진행시키는 것을 특징으로 하는 제조방법.
  13. 제 11 항에 있어서, 상기 HIP를 90MPa이상(바람직하게는 100 내지 150MPa) 또는 200MPa까지의 압력하에 비활성 가스중에서 수행하는 것을 특징으로 하는 제조방법.
  14. 제 9 항 내지 제 13 항중 어느 한 항에 있어서, 소결된 세라믹을 더 처리하여 절삭공구로 만드는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 제조방법.
  15. 제 9 항 내지 제 14 항중 어느 한항에 따라 제조된 탄질화티탄 복합 질화규소 세라믹의 소결품.
  16. 제 15 항에 정의된 바와 같은 소결품으로 형성된 세라믹 절삭공구.
  17. 제 16 항에 있어서, Al의 탄화물, 질화물, 탄질화물 및 산화물 및 Ti의 탄화물, 질화물, 탄질화물 및 산화물로 구성된 군에서 선택되는 한가지 이상의 고용체를 주체로 하여 구성되고 그 구성입자의 입경이 0.5㎛이하인 피복층을 가지는 것을 특징으로 하는 소결품으로 형성된 세라믹 절삭공구.
  18. 제 17 항에 있어서, 상기 피복층의 두께가 1 내지 5㎛인 것을 특징으로 하는 소결품으로 형성된 세라믹 절삭공구.
KR1019970033793A 1997-01-31 1997-07-19 탄질화티탄 복합 질화규소 공구 KR100481075B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP97-33181 1997-01-31
JP9033181A JPH09268071A (ja) 1996-02-02 1997-01-31 炭窒化チタン複合窒化珪素工具

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR19980069846A true KR19980069846A (ko) 1998-10-26
KR100481075B1 KR100481075B1 (ko) 2005-07-21

Family

ID=12379344

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019970033793A KR100481075B1 (ko) 1997-01-31 1997-07-19 탄질화티탄 복합 질화규소 공구

Country Status (7)

Country Link
US (1) US6010777A (ko)
EP (1) EP0856498B1 (ko)
KR (1) KR100481075B1 (ko)
DE (1) DE69710173T2 (ko)
ES (1) ES2167639T3 (ko)
HU (1) HUP9700936A3 (ko)
PL (1) PL184535B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19990075035A (ko) * 1998-03-17 1999-10-05 유창종 탄질화티탄기 복합 탄질화물 세라믹 소결체및 이의 제조방법

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2948803B1 (ja) * 1998-03-31 1999-09-13 日本特殊陶業株式会社 サーメット工具及びその製造方法
US20040144874A1 (en) * 2003-01-24 2004-07-29 Moskowitz Joel P. Method and apparatus for making high purity silica powder by ball milling
JP4975481B2 (ja) * 2007-02-27 2012-07-11 トーヨーエイテック株式会社 プレス用金型
CN114538930B (zh) * 2022-03-23 2023-01-17 山东大学 一种裂纹自愈合梯度功能陶瓷刀具材料及其制备方法

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5632377A (en) * 1979-08-20 1981-04-01 Mitsubishi Metal Corp Silicon nitride base sintered material for cutting tool
JPS5895662A (ja) * 1981-11-30 1983-06-07 京セラ株式会社 窒化珪素と窒化チタニウム複合焼結体
US4406667A (en) * 1982-05-20 1983-09-27 Gte Laboratories Incorporated Nitride coated composite silicon nitride cutting tools
US4416670A (en) * 1982-05-20 1983-11-22 Gte Laboratories Incorporated Carbide coated composite silicon nitride cutting tools
KR870000309B1 (ko) * 1984-05-29 1987-02-26 한국과학기술원 절삭 공구용 질화규소 소결체 및 그의 제조 방법
DE3420848A1 (de) * 1984-06-05 1985-12-05 Gebr. Happich Gmbh, 5600 Wuppertal Verfahren und vorrichtung zum anbringen von endstuecken an kunststoff-profilleisten
JPS61101482A (ja) * 1984-10-23 1986-05-20 住友電気工業株式会社 窒化珪素切削工具
JPS6117473A (ja) * 1985-05-17 1986-01-25 三菱マテリアル株式会社 切削工具用窒化けい素基焼結材料
US5250477A (en) * 1986-08-04 1993-10-05 Gte Valenite Corporation Silicon nitride based composite with improved fracture toughness
JPH0625039B2 (ja) * 1988-07-08 1994-04-06 日本タングステン株式会社 窒化珪素質焼結体及びその製造方法
ES2084850T3 (es) * 1991-02-15 1996-05-16 Sumitomo Electric Industries Herramienta de nitruro de silicio sinterizado.
JPH057122A (ja) * 1991-09-25 1993-01-14 Murata Mfg Co Ltd 電子部品
JPH06122563A (ja) * 1992-10-12 1994-05-06 Sumitomo Electric Ind Ltd セラミックス複合材料及びその製造方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19990075035A (ko) * 1998-03-17 1999-10-05 유창종 탄질화티탄기 복합 탄질화물 세라믹 소결체및 이의 제조방법

Also Published As

Publication number Publication date
DE69710173D1 (de) 2002-03-14
DE69710173T2 (de) 2002-11-28
EP0856498B1 (en) 2002-01-30
US6010777A (en) 2000-01-04
EP0856498A3 (en) 1998-12-30
ES2167639T3 (es) 2002-05-16
HUP9700936A2 (hu) 1999-06-28
KR100481075B1 (ko) 2005-07-21
EP0856498A2 (en) 1998-08-05
HU9700936D0 (en) 1997-07-28
PL320470A1 (en) 1998-08-03
HUP9700936A3 (en) 2002-01-28
PL184535B1 (pl) 2002-11-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100227879B1 (ko) Ivb족 붕화물 베이스 절삭공구
US4406668A (en) Nitride coated silicon nitride cutting tools
KR20090116720A (ko) ｃＢＮ 소결체 및 ｃＢＮ 소결체 공구
WO2006068220A1 (ja) サイアロン製インサート及びこれを備えた切削工具
JP4716855B2 (ja) サイアロン製切削工具及びこれを備えた工具
KR100481075B1 (ko) 탄질화티탄 복합 질화규소 공구
EP0468486B1 (en) A ceramic material, reinforced by the incorporation of alumina fibers and process for production thereof
JP4177493B2 (ja) セラミックス焼結体
JP4070417B2 (ja) 窒化珪素質部材及びその製造方法並びに切削工具
JP3476504B2 (ja) 窒化ケイ素基焼結体およびその被覆焼結体
US6133182A (en) Alumina base ceramic sintered body and its manufacturing method
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
JPH0881270A (ja) 立方晶窒化ホウ素含有セラミックス焼結体および切削工具
KR20000047918A (ko) 고경도 고강도 소결체
JP2849055B2 (ja) サイアロン基焼結体および被覆焼結体
KR960016069B1 (ko) 질화규소에 기초한 소결체
JP4434938B2 (ja) サイアロン製インサートの製造方法
JP3009310B2 (ja) サイアロン基焼結体およびその被覆焼結体
JPH09268071A (ja) 炭窒化チタン複合窒化珪素工具
US6740611B2 (en) Alumina-based composite sintered material, wear resistant member and a method of manufacturing alumina based composite sintered material
US20040009866A1 (en) Sintered silicon nitride, cutting tip, wear-resistant member, cutting tool, and method for producing sintered silicon nitride
JPH06298568A (ja) ウイスカー強化サイアロン基焼結体およびその被覆焼結体
JP4798821B2 (ja) 切削工具およびその製造方法
JP2006193353A (ja) アルミナ焼結体、切削インサートおよび切削工具
JP3715775B2 (ja) 高速切削用工具

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20090311

Year of fee payment: 5

LAPS Lapse due to unpaid annual fee