成果報告書詳細
管理番号20110000001705
タイトル*平成22年度中間年報 希少金属代替材料開発プロジェクト 超硬工具向けタングステン代替材料開発(2)
公開日2011/11/26
報告書年度2010 - 2010
委託先名財団法人ファインセラミックスセンター 株式会社タンガロイ 冨士ダイス株式会社
プロジェクト番号P08023
部署名電子・材料・ナノテクノロジー部
和文要約和文要約等以下本編抜粋:1.研究開発の内容及び成果等
研究開発項目(1)「サーメット及びコーティングの基盤研究」
(1)~1「サーメットの解析及び設計技術の開発」
サーメットの組織を特徴づける因子である硬質相の結晶粒径と接着率および結合相厚みを定量的に評価する方法を確立した.硬質相粉として従来の混合粉を用いたサーメットと新規の固溶体粉を用いたサーメットを作製し、これら組織学的因子を評価し、両者の違いを評価した.固溶体粉を用いたサーメットは混合粉サーメットに比べ接着率は小となることが明らかになった.併せて破壊靭性値を評価し、同特性と組織学的因子の関連を明らかにした.サーメット焼結時の焼結歪み等を予測する手法として、ミクロ・マクロ連携法によるシミュレーション手法を開発した.これにより焼結後の変形や、焼結中の密度変化などを予測することができ、均質な収縮を実現するために焼結プロセスを計算機上で設計する方法を確立した.
英文要約1. Basic study on cermet and coating
1-1 Development of analysis and evaluation technologies for cermet
 The contiguity of the new cermets prepared from carbonitride solid-solution powders was lower than that of conventional cermets from mixed powders. The mechanical properties such as hardness and fracture toughness of cermets were evaluated and the effect of microstructures on mechanical properties was clarified. Simulation method for prediction of appropriate sintering process was developed.
1-2 Development of new cermet materials
Synthesis method for new carbonitride solid-solution was established. Mechanical properties of new cermets prepared from carbonitride solid-solution powders were evaluated. Thermal shock resistance of cermets was evaluated by using laser beam irradiation.
1-3 Development of CVD process
Laser CVD process to form TiN layer on cermet tools was developed. The adhesion of TiN coated layer to cermet substrate was improved by optimizing CVD atmosphere.
2. Development of cermet and coating technology for cutting tools
The titanium carbonitride base cermet for cutting tools was developed by using the carbonitride solid-solution powders of (Ti,X)(C,N)(X=Nb,Ta). Addition of Mo2C to the cermet inhibited abnormal grain growth of carbonitride and improved the fracture toughness of the cermet. Cermet with WC-Co layer at the surface was developed. Influences of Cr and Zr addition on the formation of WC-Co layer were investigated. Coating method on the cermets by CVD process was developed.
3. Development of cermet and coating technology for wear resistant tools
To prevent cracking of cermet compact during dewaxing, factors such as size distribution of ball-milled powder, dewaxing condition were investigated. New process was developed to manufacture a large cylindrical compact with a diameter of 50 mm. The appropriate condition for wire electrical discharge machining (EDM) of sintered compact was established to obtain good machined surface roughness.
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