KR950704089A - 하이 제트 시아론 및 그것으로 제조된 절삭공구 및 그것의 사용방법(high z sialon and utting tools made therefrom and method of using) - Google Patents

하이 제트 시아론 및 그것으로 제조된 절삭공구 및 그것의 사용방법(high z sialon and utting tools made therefrom and method of using)

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KR950704089A
KR950704089A KR1019950702181A KR19950702181A KR950704089A KR 950704089 A KR950704089 A KR 950704089A KR 1019950702181 A KR1019950702181 A KR 1019950702181A KR 19950702181 A KR19950702181 A KR 19950702181A KR 950704089 A KR950704089 A KR 950704089A
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Abstract

고온합금 및 주철의 고속 가공에 절삭공구로서 사용하기 위한 세라믹 재료(10)는 베타프라임시아론(Si6-zAlzOzN8-2; 여기서 1<Z<3) 및 입체계상의 조성물을 구비한다. 그 세라믹 재료(10)는 플랭크면(50), 레이크면(30) 및 절삭예지(70)로 구성된다. 그 세라믹 재료(10)는, 300 내지 1500표면 피트/분의 속도에서 고온합금들의 고속 가공에 사용될때 높은 내 마모성과 신뢰성을 지닌다.

Description

하이 제트 시아론 및 그것으로 제조된 절삭공구 및 그것의 사용방법(HIGH Z SIALON AND UTTING TOOLS MADE THEREFROM AND MEIHOD OF USING)
본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음
제1도는 본 발명에 따른 절삭 인서트의 실시예의 도면,
제2도는 10,000X에서 본 발명에 따른 시아론재료의 전형적인 현미경구조의 도면,
제3도는 Z값의 기능에 따른 KIC(E&C) 파괴성의 그래프,
제4도는 34의 로크웰 경도를 지니는 인코넬 718(Inconal 718)을 가공하는 중, 베타 프라임의 시아론의 Z값의 기능에 따른 공구마모의 그래프,
제5도는 온도의 기능에 따른 본 발명의 실시예의 kg/mm에서 비커즈경도(1 kg)를 제시,
제6도는 인코넬 718의 고속 가공에서, 가공속도 및 실질적으로 일정한 금속제거속도에 대한 이동속도의 기능에 따른 공구수명의 그래프.

Claims (32)

  1. 고온합금을 고속 칩 형성가공하기 위한 세라믹 절삭 인서트에 있어서, 플랭크면 ; 상기 고온 합금의 상기 고속 가공중 형성되는 상기 칩이 흘러내리는 레이크면; 및 상기 고온 합금의 상기 고속 칩 형성 가공동안 상기 고온 합금을 절삭하기 위해 상기 레이크면과 상기 플랭크면 연접부에 형성된 절삭에지 ; 로 구성되며, 상기 세라믹은 시아론 입자들 및 상기 시아론 입자들사이에 배치된 입계상을 지니며, 상기 시아론은 상기 세라믹의 적어도 50v/o를 포함하며, 상기 세라믹은 1v/o 이하의 다공도를 포함하며, 상기 시아론의 적어도 70v/o는 베타 프라임의 시아론이며, 상기 베타 프라임 시아론은 1.0 이상 3.0 이하의 Z값을 지니는 세라믹 금속절삭 인서트.
  2. 제1항에 있어서, 상기 입계상은 상기 세라믹의 약5 내지 15v/o를 형성하는 비정질 상을 포함하는 세라믹 금속 절삭 인서트.
  3. 고온 합금을 고속 칩 형성 가공하는 방법에 있어서, 상기 고온 합금을 고속으로 세라믹 절삭인서트에 교합시켜 상기 고온합금의 칩을 형성시켜 상기 고온 합금의 표면으로 부터 재료를 재거하는 단계로서, 상기 절삭인서트는 플랭크면 및 레이크면, 및 상기 플랭크면과 레이크면의 연접부에 형성된 절삭에지를 지니는 재료 제거단계 ; 및 상기 고온 합금의 칩을 상기 레이크면을 가로질러 유동시키는 단계 ; 를 포함하며, 상기 세라믹 절삭 인서트는 시아론 입자 및 입계상을 지니며, 상기 입계상은 상기 시아론 입자들 사이에 배치되며, 상기 시아론의 적어도 70v/o은 베타 프라임 시아론이며, 상기 입계상은 상기 세라믹의 5 내지 15v/o를 형성하며, 상기 베타 프라임 시아론은 1.0 이상 3.0이하의 Z값을 지니며, 상기 고속은 300 내지 1500표면 피트/분으로되는, 고온 합금을 고속 칩형성 가공하기 위한 방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 속도는 500 내지 1200 표면피트/분으로 되는 방법.
  5. 제3항에 있어서, 상기 속도는 300 내지 800 표면피트/분으로 되는 방법.
  6. 제4항에 있어서, 상기 재료의 제거는 0.001 내지 0.018 인치/회전의 이송률로 실행되는 방법.
  7. 제5항에 있어서, 상기 재료의 제거는 0.005 내지 0.018 인치/회전의 이송률로 실행되는 방법.
  8. 고온합금을 고속 칩 형성 가공하기 위한 세라믹 금속절삭 인서트에 있어서, 플랭크면 : 상기 고온 합금의 상기 고속 가공중 형성된 상기 칩이 흘러내리는 레이크면 ; 및 상기 고온 합금의 상기 고속 칩 형성 가공중 상기 고온 합금을 절삭하기 위해 상기 레이크면과 플랭크면의 연접부에 형성된 절삭에지 ; 를 포함하며, 상기 세라믹은 시아론 입자들 및 상기 시아론 입자들 사이에 배치된 입계상을 지니며, 상기 시아론은 상기 세라믹의 적어도 50v/o을 포함하며, 상기 세라믹은 1v/o 이하의 다공도를 지니며, 상기 사아론은 베타 프라임 시아론으로 구성되며, 상기 베타프라임 시아론 1.0 이상 3.0 이하의 이론적 Z값을 지니는, 세라믹 금속 적삭 인서트.
  9. 제8항에 있어서, 상기 입계상은 유리이며 상기 세라믹의 약 5 내지 15v/o를 형성하는 세라믹 금속절삭공구.
  10. 제8항에 있어서, 상기 세라믹은 4.0 이상 6.0MPam1 5; 2이하의 KIC파괴인성을 지니는 세라믹 금속절삭공구.
  11. 제8항에 있어서, 영율(Young′s Modules)이 285 CPa 이하인 세라믹 금속절삭 공구.
  12. 고온 합금을 고속 칩 형성 가공하기 위한 세라믹 금속절삭 인서트에 있어서 플랭크면 ; 상기 고온 합금의 상기 고속 가공중 형성된 상기 칩들이 흘러내리는 레이크면 ; 및 상기 고온 합금의 상기 고속 칩 형성 가공중 상기 고온 합금을 절삭하기 위해 상기 레이크면과 상기 플랭크면의 연접부에 형성된 절삭에지 ; 를 포함하며, 상기 세라믹은 시아론 입자들 및 상기 시아론 입자들 사이에 배치된 적어도 하나의 입계상을 지니며, 상기 시아론은 상기 세라믹의 적어도 50v/o을 포함하며, 상기 세라믹은 1v/o 이하의 다공도를 지니며, 상기 시아론은 베타프라임 시아론 및 알파프라임 시아론으로 이루어지며 상기 베타 프라임 시아론은 1.5 이상 3.0 이하의 Z값을 지니는 세라믹 금속절삭 인서트.
  13. 제12항에 있어서, 상기 알파 프라임 시아론은 상기 시아론의 30v/o까지 제공되어 형성하며, 상기 베타 프라임 시아론은 상기 시아론의 나머지를 형성하는 세라믹 절삭공구.
  14. 제12항에 있어서, 상기 입계상은 유리이며 상기 세라믹의 약 5 내지 15v/o를 형성하는 세라믹 절삭 공구.
  15. 제13항에 있어서, 상기 입계상은 유리이며 상기 세라믹의 약 5 내지 15v/o를 형성하는 세라믹 절삭 공구.
  16. 제8항에 있어서, 상기 세라믹이 강내화 상을 더 지니는 세라믹 금속절삭 인서트.
  17. 제16항에 있어서, 상기 강내화 상은 상기 세라믹의 30v/o 이하를 형성하는 세라믹 금속절삭 인서트.
  18. 제17항에 있어서, 상기 강내화 상은 Ti, Zr, Hf의 카바이드, 니트라이트, 카보나이트라이드 및 그들 상호간, 단독 또는 결합된 합금으로되는 세라믹 금속 절삭 인서트.
  19. 제18항에 있어서, 상기 강 내화 상은 티타늄 니트라이드인 세라믹 금속절삭 인서트.
  20. 제12항에 있어서, 상기 세라믹은 강내화 상을 더 지니는 세라믹 금속절삭 인서트.
  21. 제20항에 있어서, 상기 강내화 상은 Ti, Zr, Hf의 카바이드, 니트라이트, 카보나이트라이드 및 그들 상호간, 단독 또는 결합된 합금으로되는 세라믹 금속 절삭 인서트.
  22. 제21항에 있어서, 상기 강내화 상은 티타늄 니트라이드인 세라믹 금속절삭 인서트.
  23. 제22항에 있어서, 상기 세라믹은 강내화 상을 더 지니는 세라믹 금속절삭 인서트.
  24. 세라믹 재료에 있어서, 사이론 입자들 및 그 입자들 사이에 배치된 입계상을 포함하며, 상기 시아론은 상기 세라믹의 적어도 50v/o를 형성하며, 상기 시아론은 적어도 70v/o는 베타 프라임 시아론이며, 상기 세라믹은 1v/o이하의 다공도를 포함하며, 상기 베타 프라임의 시아론은 약 1 내지 3의 Z값을 지니며, 상기 세라믹은 285GPa 이하의 영률을 지니는 세라믹 재료.
  25. 제24항에 있어서, 상기 영률은 270이하로 되는 세라믹 재료.
  26. 제24항에 있어서, 4.0 내지 6.0MPam1/2dml KIC파괴인성을 지니는 세라믹 재료.
  27. 제24항에 있어서, 4.6 내지 5.7MPam1/2dmi KIC파괴인성을 지니는 세라믹 재료.
  28. 제24항에 있어서, 4.6 내지 5.7MPam1/2dml KIC파괴인성을 지니는 세라믹 재료.
  29. 주철을 고속 칩 형성 가공하기 위한 세라믹 금속절삭 인서트에 있어서, 플랭크면 ; 상기 주철의 상기 고속 가공중 형성되는 상기 칩이 흘러내리는 레이크면; 및 상기 주철의 상기 고속 칩 형성 가공동안 상기 주철은 절삭하기 위해 상기 레이크면과 상기 플랭크면 연접부에 형성된 절삭에지 ; 로 구성되며, 상기 세라믹은 시아론 입자들 및 상기 시아론 입자들사이에 배치된 입계상을 지니며, 상기 시아론은 상기 세라믹의 적어도 5v/o를 포함하며, 상기 세라믹은 1v/o 이하의 다공도를 포함하며, 상기 시아론의 적어도 70v/o는 베타 프라임 시아론이며, 상기 베타 프라임 시아론은 1.0 이상 3.0 이하의 Z값을 지니는, 주철을 고속 칩 형성 가공하기 위한 세라믹 금속절삭 인서트.
  30. 주철을 고속 칩 형성 가공하는 방법에 있어서, 상기 주철을 고속으로 세라믹 절삭인서트에 교합시켜 상기 주철의 칩을 형성시켜 상기 주철의 표면으로 부터 재료를 제거하는 단계로서, 상기 절삭인서트는 플랭크면 및 레이크면, 및 상기 플랭크면과 레이크면의 연접부에 형성된 절삭예지를 지니는 재료제거단계 ; 및 상기 주철의 칩을 상기 레이크면을 가로질러 유동시키는 단계 ; 를 포함하며, 상기 세라믹 절삭 인서트는 시아론 입자 및 입계상을 지니며, 상기 입계상은 상기 시아론 입자들 사이에 배치되며, 상기 시아론의 적어도 70v/o은 베타 프라임 시아론이며, 상기 입계상은 상기 세라믹의 5 내지 15v/o를 형성하며, 상기 베타 프라임 시아론은 1.0 이상 3.0 이하의 Z값을 지니며, 상기 고속은 700 내지 3,500표면 피트/분으로되는, 주철을 고속 칩형성 가공하기 위한 방법.
  31. 경화강 및 경화주철을 고속 칩 형성가공하기 위한 세라믹 절삭 인서트에 있어서, 플랭크면 ; 상기 경화강 및 경화주철과 상기 고속 가공중 형성되는 상기 칩이 흘러내리는 레이크면 ; 및 상기 경화강 및 경화주철의 상기 고속 칩 형성 가공동안 상기 경화강 및 경화주철을 절삭하기 위해 상기 레이크면과 상기 플랭크면이 연접부에 형성된 절삭 에지 ; 로 구성되며, 상기 세라믹은 시아론 입자들 및 상기 시아론 입자들사이에 배치된 입계상을 지니며, 상기 시아론은 상기 세라믹의 적어도 50v/o를 포함하며, 상기 세라믹은 1v/o 이하의 다공도를 포함하며, 상기 시아론의 적어도 70v/o는 베타 프라임 시아론이며, 상기 베타 프라임 시아론은 1.0 이상 3.0 이하의 Z값을 지니는 세라믹 금속절삭 인서트.
  32. 경화강 및 경화주철을 고속 칩 형성 가공하는 방법에 있어서, 상기 경화강 및 경화주철을 고속으로 세라믹 절삭인서트에 교합시켜 상기 경화강 및 경화주철의 칩을 형성시켜 상기 경화강 및 경화주절의 표면으로 부터 재료를 제거하는 단계로서, 상기 절삭인서트는 플랭크면 및 레이크면, 및 상기 플랭크면과 레이크면의 연접부에 형성된 절삭에지를 지니는 재료제거단계 : 및 상기 경화강 또는 경화주철의 칩을 상기 레이크면을 가로질러 유동시키는 단계 ; 를 포함하며, 상기 세라믹 절삭 인서트는 시아론 입자 및 입계상을 지니며, 상기 입계상은 상기 시아론 입자들 사이에 배치되며, 상기 시아론의 적어도 70v/o은 베타 프라임 시아론이며, 상기 입계상은 상기 세라믹의 5 내지 15v/o를 형성하며, 상기 베타 프라임 시아론은 1.0 이상 3.0 이하의 Z값을 지니며, 상기 고속은 150 내지 700표면 피트/분으로되는, 경화강 및 경화주철을 고속 칩 쳔성 가공하기 위한 방법.
    ※ 참고사항:최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.
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