耐凝着性に優れた窒化チタンバナジウムを被膜とするPVDコーテッド工具の開発

• 研究課題/領域番号: 12650133
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 機械工作・生産工学
• 研究機関: 奈良工業高等専門学校
• 研究代表者: 和田 任弘 奈良工業高等専門学校, 機械工学科, 教授 (10141912)
• 研究期間 (年度): 2000 – 2002
• 研究課題ステータス: 完了 (2002年度)
• 配分額: 3,600千円 (直接経費: 3,600千円); 2002年度: 400千円 (直接経費: 400千円); 2001年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円); 2000年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
• キーワード: 旋削 / PVDコーテッド超硬合金 / 窒化チタンバナジウム / 工具摩耗 / 焼結材料 / ステンレス鋼 / 耐摩耗性 / 耐凝着性 / 施削 / ステンレンス鋼

研究概要

本研究では,TiとVの比の異なる(Ti, V)N膜コーテッド超硬合金が使用された.(Ti, V)N膜形成条件は,アーク電流100A,バイアス電圧-100V,母材の温度673K,窒素ガス圧2.7Paである.使用した母材は超硬合金K10種である.使用したターゲット(陰極電極)は,Ti75V25,Ti50V50,Ti25V75である.種々の被削材切削時について有効な工具材を明らかにするために,(Ti, V)N膜コーテッド超硬合金工具の工具摩耗が実験的に調べられる.得られた主な結果は次の通りである.(1)TiN膜の硬さはHV_<0.25N>1940で,スクラッチ強度は64Nである.Ti75V25N膜の硬さはHV_<0.25N>2970で,スクラッチ強度は90Nである.Ti50V50N膜の硬さはHV_<0.25N>2820で,スクラッチ強度は80Nである.Ti25V75N膜の硬さはHV_<0.25N>2510で,スクラッチ強度は91Nである.それゆえ,Ti75V25N膜コーテッド超硬合金は,高硬度で高密着強度である.(2)Ti75V25N膜コーテッド超硬合金工具がSUS310S切削時に最も有効な工具材である.(3)焼結鉄材の切削においては,Ti75V25N膜コーテッド工具の摩耗進行が最も遅い.(4)Ti75V25N膜コーテッド超硬合金工具が焼結ステンレス鋼の切削に最も適している.(5)焼結鍛造材の切削においては,Ti75V25N膜コーテッド工具の摩耗進行が最も遅い.

研究成果

• [文献書誌] S.HANASAKI: "TOOL WEAR OF PVD COATED CEMENTED CARBIDE TOOL IN TURNING OF FORGED MATERIAL"PROGRESS OF CUTTING AND GRINDING, Vol. IV, (Proceedings of 5th. Inter. National Conference on Progress of Machining Technology). 95-100 (2000)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] 和田任弘: "焼結鉄材切削における工具摩耗"粉体および粉末冶金. 48・5. 386-391 (2001)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] 和田任弘: "焼結ステンレス鋼切削における工具摩耗"粉体および粉末冶金. 48・9. 790-795 (2001)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] 和田任弘: "(Ti, V)N膜コーテッド超硬合金工具の切削性能-ステンレス鋼切削における工具摩耗-"粉体および粉末冶金. 49・11. 984-988 (2002)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] WADA Tadahiro: "TOOL WEAR OF CBN TOOLS IN CUTTING OF SINTERED STEEL"PROGRESS OF MACHINING TECHNOLOGY(Proceedings of 6th. International Conference on Progress of Machining Technology). 111-116 (2002)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] 和田任弘: "焼結鋼切削におけるCBN工具の切削性能"粉体および粉末冶金. 49・9. 773-779 (2002)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] S. HANASAKI: "TOOL WEAR OF PVD COATED CEMENTED CARBIDE TOOL IN TURNING OF FORGED MATERIAL"PROGRESS OF CUTTING AND GRINDING (Proceedings of 5th. Inter. National Conference-on Progress of Machining Technology). Vol.IV. 95-100 (2000)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] T.WADA: "Tool Wear in Cutting of Sintered Iron Material"Journal of the Japan Society of Powder Metallurgy. 48-5. 386-391 (2001)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] T.WADA: "Tool Wear in Cutting of Sintered Stainless Steel"Journal of the Japan Society of Powder Metallurgy. 48-9. 790-795 (2002)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] T.WADA: "Cutting Performance of (Ti,V)N Coated Cemented Carbide Tools - Tool Wear in Cutting of Stainless Steel-"Journal of the Japan Society of Powder Metallurgy. 49-11. 984-988 (2002)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] T.WADA: "TOOL ; WEAR OF CBN TOOLS IN CUTTING OF SINTERED STEEL"PROGRESS OF MACHINING TECHNOLOGY (Proceedings of 6th International Conference on Progress of Machining Technology). 111-116 (2002)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] T.WADA: "Cutting Performance of CBN Tools in Cutting of Sintered Steel"Journal of the Japan Society of Powder Metallurgy. 49-9. 773-779 (2002)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] 和田任弘: "(Ti,V)N膜コーテッド超硬合金工具の切削性能-ステンレス鋼切削における工具摩耗-"粉体および粉末冶金. 49-11. 984-988 (2002)
• [文献書誌] 和田任弘: "PVDコーテッド超硬工具の切削性能"2002年度精密工学徳島地方学術講演会. 1-2 (2002)
• [文献書誌] WADA Tadahiro: "TOOL WEAR OF CBN TOOLS IN CUTTING OF SINTERED STEEL"PROGRESS OF MACHINING TECHNOLOGY (Proceedings of 6th.International Conference on Progress of Machining. 111-116 (2002)
• [文献書誌] 和田任弘: "焼結鋼切削におけるCBN工具の切削性能"粉体および粉末冶金. 49-9. 773-779 (2002)
• [文献書誌] 和田任弘: "アルミニウム合金の切削における工具摩耗"山梨講演会講演論文集[共催 日本機械学会関東支部・精密工学会]. 125-236 (2002)
• [文献書誌] 和田任弘, 桜井正俊, 小椋章彦: "焼結鉄材切削における工具摩耗"粉体および粉末冶金. 48・5. 386-391 (2001)
• [文献書誌] 和田任弘: "焼結ステンレス鋼切削における工具摩耗"粉体および粉末冶金. 48・9. 790-795 (2001)
• [文献書誌] 和田任弘, 今井英貴, 戸井原孝臣: "焼結鋼切削における工具摩耗"山梨講演会講演論文集(共催 日本機械学会関東支部・精密工学会,2001-10-20,甲府). 151-152 (2001)
• [文献書誌] S.HANASAKI,J.FUJIWARA,T.WADA and K.HIRO: "TOOL WEAR OF PVD COATED CEMENTED CARBIDE TOOL IN TURNING OF FORGED MATERIAL"PROGRESS OF CUTTING AND GRINDING, Vol.IV, (Porceedings of 5th.Inter.National Conference on Progress of Machining Technology). 95-100 (2000)
• [文献書誌] 和田任弘,芳本尚三: "焼結鉄材切削における工具摩耗"日本機械学会講演論文集No.005-2('00-10,中国四国支部・九州支部合同企画徳島地方講演会). 263-264 (2000)
• [文献書誌] 和田任弘,三木智博,羽生博之: "Al-17%Si合金切削における工具摩耗"日本機械学会講演論文集No.005-2('00-10,中国四国支部・九州支部合同企画徳島地方講演会). 265-266 (2000)