超低摩擦アモルファス膜の終端原子制御を利用した極低溶着性工具の開発

利用超低摩擦非晶薄膜末端原子控制开发超低可焊性工具

• 批准号: 16656053
• 负责人: 山根 八洲男
• 金额: $ 1.86万
• 依托单位: Hiroshima University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-16656053/
• 关键词: アモルファス; 炭化珪素; 切削工具; 摩擦低減; 溶着性; コーティング

本年度は,アモルファスSiC薄膜による極低溶着性工具の開発を更に進める目的で以下の通り実施した.(1)超硬K10種工具を表面粗さが1nmRa程度となるように研磨し,これにヘリコンスパッタ法によりSiC-2.6%TiをPVD被覆したもの及びDLC被覆したものを,原子間力顕微鏡により観察した.その結果,アモルファスSiC皮膜は1.1nmRa程度であるのに対してDLC皮膜の粗さは3.8nmRa程度と大きく,アモルファスSiC薄膜が極めて平滑なものであることがわかった.(2)(1)で作成した工具を用いてオイルミスト潤滑下でAl-Mg-Si系熱処理型アルミニウム合金展伸材の旋削実験を行ったところ,昨年度の結果と同様に大きな凝着抑制効果が得られたが,表面を研磨しなかった工具に被覆した場合に比べ,凝着抑制効果は小さいものであった.(3)アモルファスSiC被覆工具,DLC被覆工具及び未被覆工具を用いて旋削実験を行ったところ,コーティングによる凝着抑制効果はオイルミスト供給による凝着抑制効果よりも小さいことがわかった.特に工具表面未研磨品ではこれらの差が大きく,工具表面の凹凸による切り屑-工具すくい面接触界面の隙間(マイクロチャネル)にオイルミストが侵入し潤滑効果が発現されることがわかった.(4)摩擦試験を実施したところ,DLC被覆工具では表面研磨品に被覆した場合の方が研磨しない場合に比べ被覆の密着強度が高く,これに対してアモルファスSiC被覆工具では研磨しないほうが皮膜のはく離が生じにくかった.このことからアモルファスSiC薄膜と超硬工具とアンカー効果により接着されていると推察される.以上のことから,アモルファスSiC被覆工具は,ある程度の工具表面粗さを維持したものに被覆し,オイルミスト潤滑を併用することにより凝着低減効果を最大限に引き出すことができると考えられる.

This year, the development of ultra-low-solubility tools for SiC thin films has been improved with the following objectives: (1)Superhard K10 tools surface roughness up to 1 nm Ra, grinding, PVD coating, DLC coating, atomic force microscopy. As a result, the SiC film has a thickness of 1.1 nm Ra and the DLC film has a thickness of 3.8 nm Ra. (2)(1) When the tool is used in the lubrication, the Al-Mg-Si heat treatment type alloy stretching material is rotated and the results of the previous year are the same as those of the previous year. The condensation inhibition effect is obtained. When the surface is ground, the tool is coated. (3)SiC coated tools, DLC coated tools and uncoated tools are used in the process of rotation, condensation inhibition, and condensation inhibition. In particular, the tool surface is not polished, the difference is large, the tool surface is uneven, the chip-tool surface contact interface gap (gap), the penetration of lubrication effect occurs. (4)The friction test is applied to DLC coated tools, which have a higher adhesion strength than SiC coated tools in the case of surface abrasive coating. SiC thin films and superhard tools are used to investigate the effects of these changes. The SiC coated tool has a high degree of tool surface roughness and a high degree of tool surface roughness. The SiC coated tool has a high degree of tool surface roughness and a high degree of tool surface roughness.