超高強度アルミナセラミック工具の開発

超高强度氧化铝陶瓷刀具的开发

• 批准号: 08650145
• 负责人: 山根 八洲男
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Hiroshima University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08650145/
• 关键词: セラミック工具; アルミナ; 遠心成形

本研究では超高強度.高靱性のアルミナセラミック工具の開発を目的として,高速遠心成型法を用いて成形したアルミナセラミックを工具に成形しその切削性能について調査検討した.高速遠心成型法では99.99%,平均粒径0.22μmの高純度・超微粉アルミナを用いて焼結中の粒成長を抑制する添加物等を一切含まないスリップを作成し,金型に充填後,高速遠心機で10,000〜20,000Gの遠心力をかけて成形した.成形体を1230℃,1.5時間で焼結したところ,3点曲げ強度1330MPa,ビッカース硬さ2100の焼結体が得られた.焼結体を切削工具の成形(形状:SNPN120408)し,鋳鉄の旋削,炭素鋼(S45C)の旋削および炭素鋼(S45C)の正面フライス切削を行い,従来からあるアルミナセラミック工具(市販品)と比較・検討した.その結果以下のことが分かった.1.今回開発したアルミナセラミック工具は,3点曲げ強度1330MPa,ビッカース硬さ2100であり,これは従来あるアルミナセラミック工の強度(3点曲げ強度700MPa,ビッカース硬さ1900)に比べ格段に高強度である.鋳鉄の切削試験では新たに開発した工具は従来品に比べ1.6倍程度の耐摩耗性を示した.S45Cの旋削(切削速度200m/min,切込み1.0mm,送り0.21mm/rev)では従来品に比べ10倍近い耐摩耗性を示した.4.S45Cの正面フライス切削では開発した工具は従来品に比べ2倍程度の耐欠損性を示した.5.以上の結果から新たに開発したアルミナセラミック工具は従来からある市販品に比べ非常に優れた特性を示すことが判明した.

This study focuses on ultra-high strength. The high-performance and high-speed centerline forming method is used to improve the cutting performance of the high-speed core forming method. The high-speed core forming method is 99.99%, and the average particle size is 0.22 μ m. The ultra-fine powder is made of all the additives such as the growth of grains, the inhibition of grain growth and so on. After the filling of the gold type, the high-speed core machine is used to form a 10 000-20 000 G high-speed corkscrew machine. The test temperature is 1230 ℃, the bending strength is 1330MPa at 3 points, and the hardness test is 2100 at 1.5 ℃. The shape of the cutting tool (shape: SNPN120408), the spinning of carbon (S45C), the front of the cutting tool (S45C), the front of the cutting tool (market product) are better than those of the cutting tool (market product). The results show that the following scores are divided. 1. This time, you can use the 3-point bending strength 1330MPa, the 3-point bending strength 1330MPa, the 3-point bending strength 700MPa, the 3-point bending strength 1900), which is higher than that of the grid section. The wear resistance of the product is 1.6x higher than that of the new tool. S45C rotary cutting (cutting speed 200m/min, cutting speed 1.0mm) The wear resistance of the product is 10 times higher than that of the 0.21mm/rev). 4.S45C, the front of the product is less than 2 times higher than that of the tool, and the wear resistance of the product is less than 2 times. 5. As a result of the above results, the new equipment is used to compare the quality of goods in the market and the characteristics of the products show that they are very accurate.

项目成果

N. Narutaki, Y. Yamane: "A new Advanced Ceramic for Dry Machining" Annals of the CIRP. 46・1(掲載予定). (1997)

N. Narutaki，Y. Yamane：“用于干式加工的新型先进陶瓷”CIRP 年鉴 46・1（待出版）。