| 研究概要 |
スラリージェット式摩耗試験装置を用いて、TiN, TiCN, CrNの硬質薄膜を被覆した市販ドリルとエンドミルおよびそれらと同じ製膜条件で被覆した平板試験片に、粒子径1μmのセラミックス粒子(主としてアルミナ、一部SiC)を3mass%含む純水を高速で衝突させ、被膜の耐摩耗性評価について研究して、以下の結果を得た。
(1)被膜と露出した母材の耐摩耗性について、再現性の良い結果が得られることがわかった。
(2)ドリルやエンドミルでは、刃の部分と柄の丸棒部分でほぼ同じ摩耗率を示した。また、それらと平板試験片について3〜5回の試験を繰り返して得られる磨耗率は再現性が良好で、いずれに被膜した被膜でもほぼ同じ値を示した。
(3)衝突させる粒子がアルミナとSiCでは、摩耗速度は前者の方が小さいが、種々の被膜間の耐摩耗性のランキングは同じであった。
(4)被膜の摩耗率は硬さが大きいほど小さく、耐摩耗性のランキングは、TiN>TiCN>CrNとなった。
(5)CrN被膜についてナノインデーション試験で得られる材料特性値と耐摩耗性の関係を考察した。その結果、耐摩耗性のランキングは、CrN>Ch_3NiN>CrNiNで、被膜の超微小硬さ(測定荷重9.8mN)の順番と良い対応関係がみられた。
(6)研究で提案した評価法は工具などの製品の被膜の耐摩耗性の加速試験として有用であるだけでなく、工具の被膜開発や品質管理において同じ条件で製膜された平板試験片を代用してもそれらと同等に評価できることがわかった。
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