| 研究概要 |
本研究では,ダイヤモンドに次ぐ高硬度特性を有し,耐熱性,平滑性あるいは化学的安定性に優れるなど,切削工具として優れた特徴を持つ立方晶窒化ホウ素(cBN)を超硬工具等にコーティングしたcBNコーティング工具を開発するための研究を行なった.すなわち,同工具では,現状のcBN焼結体工具と同等の切削性能を有しながら,低コスト,耐じん性向上,工具形状のフレキシブル化が達成されるものと期待される.
本年度における研究実績は,まず,cBNコーティング工具を製作する上での問題点を明らかにした.すなわち,cBNコーティング工具を製作する上での問題点は,1つには,現状の成膜法であるPVD法では成膜できるできる膜厚がせいぜい0.2μm程度であり,工具として要求される3μm程度に達しないという問題点であり,2つ目には,工具基材と膜との密着性が低いという問題点である.続いて,前記問題点を解決するための検討を行なった.すなわち,第1の問題点に対しては,cBNとTiNを積層する複層コーティングとすることで,膜厚を2〜3μmのcBN-TiN系コーティング工具を作成することで解決し,第2の問題点に関しては,工具基材と1層目のcBNの間にTiNをベースとした中間層を導入することで解決する方法を検討した.具体的研究内容および成果に関しては,はじめに,工具には,汎用性の高い高速度工具鋼製ドリルおよび超硬製ボールエンドミルを選定し,成膜条件には,種々のパラメータを選定して成膜実験を繰り返した.その結果,構想したcBN-TiN系コーティングドリルおよびエンドミルが安定的に製作できるようになった.次に,試作工具による切削テストを行った.炭素鋼S50Cに対するドリル穴あけ実験結果では,試作cBN-TiN系コーティングドリルにより現行のTiNコーティングドリルを上回る耐摩耗性を得ることができ,その効果を示すことができた.
|
