耐凝着性および耐アブレシブ性に優れた切削工具用被膜の開発

2020 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 17K06102
• Research Institution: Nara National College of Technology
• Principal Investigator: 和田 任弘 奈良工業高等専門学校, 機械工学科, 特任教授 (10141912)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: PVDコーティング / (Al, Cr, W, Si)系被膜 / 被膜特性 / 工具摩耗 / 焼入れ鋼 / 焼入れ焼結鋼

Outline of Annual Research Achievements

本研究では、（Al、Cr）ターゲットに、タングステン（W）、およびシリコン（Si）を加えた合金をターゲットに使用した新しいタイプの（Al、Cr、W、Si）系被膜を開発し、この被膜が耐凝着性および耐アブレシブ性に優れた切削工具用被膜であることを明らかにしてきた。当該年度は、2種類の【T1:（Al64、Cr28、W8）、およびT2:（Al60、Cr25、W15）合金ターゲット】、および2種類の【（T3:（Al53、Cr23、W14、Si10）、およびT4:（Al58、Cr24.8、W7.2、Si10）合金ターゲット】を使用し、超硬合金ISO K10種母材に、PVDコーティング法によって4種類の混合、複層被膜を形成させ、混合、複層被膜の被膜特性を明らかにした。（1）被膜ア：（T1-N→T2-N→T3-N→T4-N）の4層被膜、被膜イ：（T1-N、T2-N、T3-N、T4-N）の混合被膜、被膜ウ：【T1-（C、N）、T2-（C、N）、T3-（C、N）、T4-（C、N）】の混合被膜、被膜カ：｛【（T1-（C、N）、T2-（C、N））】混合被膜+【（T3-（C、N）、T4-（C、N）】混合被膜｝2層混合被膜である。（2）上記4種類の被膜のスクラッチ試験による付着強度は、被膜ア：125N、被膜イ：111N、被膜ウ：130N、被膜カ：130N以上であった。このため、被膜カの付着強度がもっと大きくなった。最後に、補助事業期間（平成２９年度～ 令和2年度）を通じて、新しい切削工具用被膜を開発するための有用な情報を得ることができた。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

本研究では、（Al、Cr）ターゲットに、タングステン（W）、およびシリコン（Si）を加えた合金をターゲットに使用した新しいタイプの（Al、Cr、W、Si）系被膜を開発し、この被膜が耐凝着性および耐アブレシブ性に優れた切削工具用被膜であることを明らかにしてきた。当該年度は、4種類の混合、複層被膜を形成させ、混合、複層被膜の被膜特性を明らかにした結果、｛【（T1-（C、N）、T2-（C、N））】混合被膜+【（T3-（C、N）、T4-（C、N）】混合被膜｝2層混合被膜の被膜カの付着強度がもっと大きくなったことを明らかにできた。

Strategy for Future Research Activity

科学研究費助成事業で得られた研究成果を、国際会議で発表すべく手続きを進めていた。しかし、新型コロナウイルスの感染拡大状況を鑑み、また社会情勢を考慮し、予定していた国際会議への参加を、全て見送った。このため、補助事業期間を、平成２９年度～ 令和２年度（変更前）から平成２９年度～ 令和３年度（変更後）に変更した。したがって、令和３年度では、科学研究費助成事業で得られた研究成果を補強するとともに、国際会議などを通じて、前年度までに得られた研究成果を公開する。

Causes of Carryover

次年度使用額が生じた理由は、科学研究費助成事業で得られた研究成果を、国際会議で発表すべく手続きを進めていた。しかし、新型コロナウイルスの感染拡大状況を鑑み、また社会情勢を考慮し、予定していた国際会議への参加を、全て見送ったため。使用計画は、科学研究費助成事業で得られた研究成果を補強するとともに、国際会議などを通じて、前年度までに得られた研究成果を公開する。