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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

研究課題

研究課題/領域番号 17K06102
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 生産工学・加工学
研究機関大阪産業大学 (2021-2022)
奈良工業高等専門学校 (2017-2020)

研究代表者

和田 任弘  大阪産業大学, 工学部, 特任教授 (10141912)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2017年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワードPVDコーティング / (Al, Cr, W, Si)系被膜 / 被膜特性 / 工具摩耗 / ASTM D2焼入れ鋼60HRC / 合金工具鋼SKD11 / 焼入れ鋼 / 焼入れ焼結鋼 / 切削 / (Al、Cr、W、Si)系被膜 / 機械工作・生産工学 / 材料加工・処理 / 硬質被膜
研究成果の概要

いくつかの異なる (Al、Cr、W、Si) ターゲットを使用して、超硬合金ISOK10に、硬質被膜をPVD コーティングした。反応ガスとしてN2および(N2,CH4)ガスを使用した。また、バイアス電圧を変化させた。まず、被膜特性を調べた。次に、ASTM D2 焼入れ鋼(60HRC)の切削を行い工具摩耗を調べた。これらの結果をもとに、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した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究の目的、すなわち、(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できれば、製造業、とくに切削加工における生産性向上に大きく寄与できることができる。

報告書

(7件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2022 2021 2020 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 1件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 6件)

  • [雑誌論文] Tool Wear of (Al, Cr, W, Si)-based-coated Cemented Carbide Tools in the Cutting of Hardened Steel2022

    • 著者名/発表者名
      Tadahiro Wada
    • 雑誌名

      International Journal of Mechanical Engineering and Robotics Research

      巻: 11(5) ページ: 326-330

    • DOI

      10.18178/ijmerr.11.5.326-330

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Tool wear of AlCrW-based-coatings on cemented carbide tools prepared by arc ion plating in dry cutting of alloy steel AISI 5120H2021

    • 著者名/発表者名
      Wada Tadahiro
    • 雑誌名

      Materials Today: Proceedings

      巻: 33 ページ: A2-A7

    • DOI

      10.1016/j.matpr.2021.02.564

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Wear Mechanism of Multilayer AlCrWN/AlCrWSiN-coatings on Cemented Carbide Tools Prepared by Arc Ion Plating in Dry Cutting of Hardened Sintered Steel2019

    • 著者名/発表者名
      Tadahiro Wada and Hiroyuki Hanyu
    • 雑誌名

      MATEC Web of Conferences

      巻: 303 ページ: 110-115

    • DOI

      10.1051/matecconf/201930306003

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Wear Mechanism of Multi-layer AlCrWN/AlCrWSiN Coatings on Cemented Carbide Tool Prepared by Arc Ion Plating in Dry Cutting of Sintered Steel2019

    • 著者名/発表者名
      Tadahiro Wada and Hiroyuki Hanyu
    • 雑誌名

      MATEC Web of Conferences 2018 2nd International Conference on Building Materials and Materials Engineering (ICBMM 2018)

      巻: Vol. 278 ページ: 1-5

    • DOI

      10.1051/matecconf/201927802001

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] TOOL WEAR OF ALUMINUM/CHROMIUM/ TUNGSTEN- BASED-COATED CEMENTED CARBIDE IN CUTTING ALLOY STEEL2018

    • 著者名/発表者名
      Tadahiro Wada
    • 雑誌名

      International Journal of Advances in Science Engineering and Technology

      巻: Vol-6, Iss-4, Spl. Issue-2 ページ: 79-82

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Tool Wear of Multi-Layer AlCrWN/AlCrWSiN-Coated Cemented Carbide in Cutting Hardened Sintered Steel2017

    • 著者名/発表者名
      Tadahiro Wada
    • 雑誌名

      Solid State Phenomena

      巻: 266 ページ: 69-75

    • DOI

      10.4028/www.scientific.net/ssp.266.69

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Tool Wear of Aluminum/Chromium/Tungsten/Silicon-Based-Coated End Mill Cutters in Milling Hardened Steel2017

    • 著者名/発表者名
      Tadahiro Wada and Hiroyuki Hanyu
    • 雑誌名

      Solid State Phenomena

      巻: 263 ページ: 85-89

    • DOI

      10.4028/www.scientific.net/ssp.263.85

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Tool Wear of (Al,Cr,W)/(Al,Cr,W,Si)-based-coated Cemented Carbide Tools in Cutting of Hardened Steel2020

    • 著者名/発表者名
      Tadahiro Wada, Akiyoshi Nitta, and Junsuke Fujiwara
    • 学会等名
      2020 4th International Conference on Green Energy and Applications
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Tool Wear of AlCrW-based-coatings on Cemented Carbide Tools Prepared by Arc Ion Plating in Dry Cutting of Alloy Steel AISI 5120H2020

    • 著者名/発表者名
      Tadahiro Wada
    • 学会等名
      The 10th International Conference on Key Engineering Materials
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Wear Mechanism of Multilayer AlCrWN/AlCrWSiN-coatings on Cemented Carbide Tools Prepared by Arc Ion Plating in Dry Cutting of Hardened Sintered Steel2019

    • 著者名/発表者名
      Tadahiro Wada and Hiroyuki Hanyu
    • 学会等名
      2019 The 3rd International Conference on Building Materials and Materials Engineering (ICBMM 2019)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] TOOL WEAR OF ALUMINUM/CHROMIUM/ TUNGSTEN- BASED-COATED CEMENTED CARBIDE IN CUTTING ALLOY STEEL2018

    • 著者名/発表者名
      Tadahiro Wada
    • 学会等名
      International Conference on Recent Advances in Engineering and Technology (ICRAET)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Wear Mechanism of Multi-layer AlCrWN/AlCrWSiN Coatings on Cemented Carbide Tool Prepared by Arc Ion Plating in Dry Cutting of Sintered Steel2018

    • 著者名/発表者名
      Tadahiro Wada and Hiroyuki Hanyu
    • 学会等名
      2018 2nd International Conference on Building Materials and Materials Engineering (ICBMM 2018)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 焼入れ鋼切削におけるコーテッド超硬合金の工具摩耗2018

    • 著者名/発表者名
      和田任弘、長谷川夏樹
    • 学会等名
      日本設計工学会 関西支部 平成 30 年度研究発表講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Tool Wear of Multi-Layer AlCrWN/AlCrWSiN-Coated Cemented Carbide in Cutting Hardened Sintered Steel2017

    • 著者名/発表者名
      Tadahiro Wada and Hiroyuki Hanyu
    • 学会等名
      2017 8th International Conference on Material and Manufacturing Technology (ICMMT 2017)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2024-01-30  

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