JP2004323898A - 高速度工具鋼の表面改質方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】強度信頼性、生産性に優れた環境共生・高付加価値型の工具、金型等を容易に得られる高速度工具鋼の表面改質方法を提供する。
【解決手段】高速度工具鋼に対して焼入れを行う。次いで、焼入れ後の高速度工具鋼に対して、焼戻しを単独で行うことなく焼戻しを兼ねるハイブリッド成膜処理を行う。焼戻しを兼ねるハイブリッド成膜処理は、高速度工具鋼の表面上へのPVD皮膜または窒化皮膜からなる第1膜の形成と1回目の焼戻しとを同時に行い、その後、前記第1膜上へのDLC皮膜またはMoS2皮膜からなる第2膜の形成と2回目の焼戻しとを同時に行う処理である。
【選択図】 図2
【解決手段】高速度工具鋼に対して焼入れを行う。次いで、焼入れ後の高速度工具鋼に対して、焼戻しを単独で行うことなく焼戻しを兼ねるハイブリッド成膜処理を行う。焼戻しを兼ねるハイブリッド成膜処理は、高速度工具鋼の表面上へのPVD皮膜または窒化皮膜からなる第1膜の形成と1回目の焼戻しとを同時に行い、その後、前記第1膜上へのDLC皮膜またはMoS2皮膜からなる第2膜の形成と2回目の焼戻しとを同時に行う処理である。
【選択図】 図2
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばSKH51等の高速度工具鋼の表面改質方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、例えばSKH51等の高速度工具鋼に対する表面改質は、例えば図4に示すように、焼入れ後、強靭性向上のために2回(または3回)の焼戻しを行い、その上で、ハイブリッド成膜処理(例えばPVD皮膜または窒化皮膜+DLC皮膜またはMoS2皮膜)を行っている。
【0003】
例えば、高速度工具鋼製のエンドミルの刃部に硬質物質である炭化チタンTiCを第1層としてコーティングし、その後、そのコーティングエンドミル上に第2層としてDLCコーティング非晶質膜を形成する表面改質方法が知られている(例えば、特許文献1参照。)。
【0004】
【特許文献1】
特開2003−25134号公報(第2頁、図1)
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の高速度工具鋼の表面改質方法では、ハイブリッド成膜時の熱処理サイクルが焼戻処理と同じになってしまい、2回の焼戻し後にさらに2回の焼戻し(合計4回の焼戻し)が行われる結果となる。
【0006】
そのため、組織粗大化および軟化を引き起こして強度信頼性の劣化を招き、しかも、熱処理の工程が多いことから、生産性の低下、環境負荷の増大等を招くおそれもある。
【0007】
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、強度信頼性の劣化、生産性の低下、環境負荷の増大等を招くようなことがなく、強度信頼性、生産性に優れた環境共生・高付加価値型の工具、金型等を容易に得ることができる高速度工具鋼の表面改質方法を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
請求項1記載の高速度工具鋼の表面改質方法は、高速度工具鋼に対して焼入れを行う工程と、焼入れ後の高速度工具鋼に対して、焼戻しを単独で行うことなく焼戻しを兼ねるハイブリッド成膜処理を行う工程とを備えるものである。
【0009】
また、請求項2記載の高速度工具鋼の表面改質方法は、請求項1記載の高速度工具鋼の表面改質方法において、焼戻しを兼ねるハイブリッド成膜処理は、高速度工具鋼の表面上へのPVD皮膜または窒化皮膜からなる第1膜の形成と1回目の焼戻しとを同時に行い、その後、前記第1膜上へのDLC皮膜またはMoS2皮膜からなる第2膜の形成と2回目の焼戻しとを同時に行う処理であるものである。
【0010】
そして、強度信頼性の劣化、生産性の低下、環境負荷の増大等を招くようなことがなく、強度信頼性、生産性に優れた環境共生・高付加価値型の工具、金型等が容易に得られる。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の高速度工具鋼の表面改質方法の一実施の形態について図面を参照して説明する。
【0012】
図1において、1は焼入れ後の高速度工具鋼(工具鋼基地)で、この基材である高速度工具鋼1は、例えばモリブデン系のSKH51である。そして、この高速度工具鋼1の表面上にはPVD皮膜または窒化皮膜からなる第1膜(下層膜)2が形成され、この第1膜2上にはDLC皮膜またはMoS2皮膜からなる第2膜(上層膜)3が積層状態に形成されている。なお、第1膜2と第2膜3とにて、2層のハイブリッド膜4が構成されている。
【0013】
図2に示すように、高速度工具鋼1の表面改質を行う場合は、まず、高速度工具鋼1に対して焼入れを行う。
【0014】
次いで、焼入れ後の高速度工具鋼1に対して、焼戻しを省略してつまり通常の焼戻しを単独で行うことなく、真空条件下で焼戻しを兼ねるハイブリッド成膜処理(複合同時処理プロセス)を行う。
【0015】
すなわち、焼入れ後の高速度工具鋼1に対して、真空条件下で、複数回の焼戻しとハイブリッド成膜処理とを複合同時処理プロセスにより同時に行う。つまり、この複合同時処理プロセスとは、焼入れ後に、ハイブリッド成膜処理(例えばPVD皮膜または窒化皮膜+DLC皮膜またはMoS2皮膜)を行うことにより、同時に焼戻しの効果を得る技術である。
【0016】
ここで、この焼入れ後における焼戻しを兼ねるハイブリッド成膜処理は、例えば、高速度工具鋼1の表面上への第1膜(例えばPVD皮膜)2の形成と高速度工具鋼1の1回目の焼戻しとを同時に行い、その後、第1膜2上への第2膜(DLC皮膜)3の形成と高速度工具鋼1の2回目の焼戻しとを同時に行う処理である。
【0017】
そして、上記実施の形態の高速度工具鋼1の表面改質方法を利用することにより、熱処理の工程を少なくできるとともに適正な焼戻しの効果を得ることができるため、基材である高速度工具鋼1の組織粗大化および軟化を引き起こさず、よって、強度信頼性の劣化、生産性の低下、環境負荷の増大等を招くようなことがなく、強度信頼性、生産性に優れた環境共生・高付加価値型の工具、金型等を容易に得ることができる。
【0018】
特に、本実施の形態の高速度工具鋼1の表面改質方法を自動車部品関連、宇宙機器部品関連、航空機部品関連等の様々な機械加工分野における工具、金型等に適用することで、それら工具、金型等のコスト削減および生産性等の向上を図ることができる。なお、本実施の形態の表面改質方法は、エンドミル等の工具や金型等に限られず、高速度工具鋼1のあらゆる分野に対して適用することができる。
【0019】
また、図3は、本実施の形態の高速度工具鋼の表面改質方法による場合(2回の焼戻し)と従来方法による場合(4回の焼戻し)の疲労強度を示す比較図であり、この比較図は、2種類の試験片に対して荷重の大きさを変えて行った疲労試験の結果に基いて作成されたものである。
【0020】
そして、この図3に示す比較図からみても、従来方法による場合に比べて、本実施の形態の方法による場合の疲労強度が改善していることは明らかである。
【0021】
なお、上記実施の形態における焼戻しを兼ねるハイブリッド成膜処理は、高速度工具鋼の表面上へのPVD皮膜(例えばTiN皮膜、TiC皮膜等)の形成と1回目の焼戻しとを同時に行い、その後、PVD皮膜上へのDLC皮膜(ダイヤモンドライクカーボン皮膜)の形成と2回目の焼戻しとを同時に行う処理には限定されず、例えば、高速度工具鋼の表面上への窒化皮膜の形成と1回目の焼戻しとを同時に行い、その後、窒化皮膜上へのMoS2皮膜(二硫化モリブデン皮膜)の形成と2回目の焼戻しとを同時に行う処理等でもよい。
【0022】
また、高速度工具鋼の所望形状への成形処理は、例えば焼入れ後、焼戻しを兼ねるハイブリッド成膜処理を行う前に行う。
【0023】
【発明の効果】
本発明によれば、強度信頼性の劣化、生産性の低下、環境負荷の増大等を招くようなことがなく、強度信頼性、生産性に優れた環境共生・高付加価値型の工具、金型等を容易に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態の高速度工具鋼の表面改質方法により生成される組織構造図である。
【図2】同上高速度工具鋼の表面改質方法の説明図である。
【図3】同上高速度工具鋼の表面改質方法による場合と従来方法による場合の疲労強度を示す比較図である。
【図4】従来の高速度工具鋼の表面改質方法により生成される組織構造図である。
【符号の説明】
1 高速度工具鋼
2 第1膜
3 第2膜
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばSKH51等の高速度工具鋼の表面改質方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、例えばSKH51等の高速度工具鋼に対する表面改質は、例えば図4に示すように、焼入れ後、強靭性向上のために2回(または3回)の焼戻しを行い、その上で、ハイブリッド成膜処理(例えばPVD皮膜または窒化皮膜+DLC皮膜またはMoS2皮膜)を行っている。
【0003】
例えば、高速度工具鋼製のエンドミルの刃部に硬質物質である炭化チタンTiCを第1層としてコーティングし、その後、そのコーティングエンドミル上に第2層としてDLCコーティング非晶質膜を形成する表面改質方法が知られている(例えば、特許文献1参照。)。
【0004】
【特許文献1】
特開2003−25134号公報(第2頁、図1)
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の高速度工具鋼の表面改質方法では、ハイブリッド成膜時の熱処理サイクルが焼戻処理と同じになってしまい、2回の焼戻し後にさらに2回の焼戻し(合計4回の焼戻し)が行われる結果となる。
【0006】
そのため、組織粗大化および軟化を引き起こして強度信頼性の劣化を招き、しかも、熱処理の工程が多いことから、生産性の低下、環境負荷の増大等を招くおそれもある。
【0007】
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、強度信頼性の劣化、生産性の低下、環境負荷の増大等を招くようなことがなく、強度信頼性、生産性に優れた環境共生・高付加価値型の工具、金型等を容易に得ることができる高速度工具鋼の表面改質方法を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
請求項1記載の高速度工具鋼の表面改質方法は、高速度工具鋼に対して焼入れを行う工程と、焼入れ後の高速度工具鋼に対して、焼戻しを単独で行うことなく焼戻しを兼ねるハイブリッド成膜処理を行う工程とを備えるものである。
【0009】
また、請求項2記載の高速度工具鋼の表面改質方法は、請求項1記載の高速度工具鋼の表面改質方法において、焼戻しを兼ねるハイブリッド成膜処理は、高速度工具鋼の表面上へのPVD皮膜または窒化皮膜からなる第1膜の形成と1回目の焼戻しとを同時に行い、その後、前記第1膜上へのDLC皮膜またはMoS2皮膜からなる第2膜の形成と2回目の焼戻しとを同時に行う処理であるものである。
【0010】
そして、強度信頼性の劣化、生産性の低下、環境負荷の増大等を招くようなことがなく、強度信頼性、生産性に優れた環境共生・高付加価値型の工具、金型等が容易に得られる。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の高速度工具鋼の表面改質方法の一実施の形態について図面を参照して説明する。
【0012】
図1において、1は焼入れ後の高速度工具鋼(工具鋼基地)で、この基材である高速度工具鋼1は、例えばモリブデン系のSKH51である。そして、この高速度工具鋼1の表面上にはPVD皮膜または窒化皮膜からなる第1膜(下層膜)2が形成され、この第1膜2上にはDLC皮膜またはMoS2皮膜からなる第2膜(上層膜)3が積層状態に形成されている。なお、第1膜2と第2膜3とにて、2層のハイブリッド膜4が構成されている。
【0013】
図2に示すように、高速度工具鋼1の表面改質を行う場合は、まず、高速度工具鋼1に対して焼入れを行う。
【0014】
次いで、焼入れ後の高速度工具鋼1に対して、焼戻しを省略してつまり通常の焼戻しを単独で行うことなく、真空条件下で焼戻しを兼ねるハイブリッド成膜処理(複合同時処理プロセス)を行う。
【0015】
すなわち、焼入れ後の高速度工具鋼1に対して、真空条件下で、複数回の焼戻しとハイブリッド成膜処理とを複合同時処理プロセスにより同時に行う。つまり、この複合同時処理プロセスとは、焼入れ後に、ハイブリッド成膜処理(例えばPVD皮膜または窒化皮膜+DLC皮膜またはMoS2皮膜)を行うことにより、同時に焼戻しの効果を得る技術である。
【0016】
ここで、この焼入れ後における焼戻しを兼ねるハイブリッド成膜処理は、例えば、高速度工具鋼1の表面上への第1膜(例えばPVD皮膜)2の形成と高速度工具鋼1の1回目の焼戻しとを同時に行い、その後、第1膜2上への第2膜(DLC皮膜)3の形成と高速度工具鋼1の2回目の焼戻しとを同時に行う処理である。
【0017】
そして、上記実施の形態の高速度工具鋼1の表面改質方法を利用することにより、熱処理の工程を少なくできるとともに適正な焼戻しの効果を得ることができるため、基材である高速度工具鋼1の組織粗大化および軟化を引き起こさず、よって、強度信頼性の劣化、生産性の低下、環境負荷の増大等を招くようなことがなく、強度信頼性、生産性に優れた環境共生・高付加価値型の工具、金型等を容易に得ることができる。
【0018】
特に、本実施の形態の高速度工具鋼1の表面改質方法を自動車部品関連、宇宙機器部品関連、航空機部品関連等の様々な機械加工分野における工具、金型等に適用することで、それら工具、金型等のコスト削減および生産性等の向上を図ることができる。なお、本実施の形態の表面改質方法は、エンドミル等の工具や金型等に限られず、高速度工具鋼1のあらゆる分野に対して適用することができる。
【0019】
また、図3は、本実施の形態の高速度工具鋼の表面改質方法による場合(2回の焼戻し)と従来方法による場合(4回の焼戻し)の疲労強度を示す比較図であり、この比較図は、2種類の試験片に対して荷重の大きさを変えて行った疲労試験の結果に基いて作成されたものである。
【0020】
そして、この図3に示す比較図からみても、従来方法による場合に比べて、本実施の形態の方法による場合の疲労強度が改善していることは明らかである。
【0021】
なお、上記実施の形態における焼戻しを兼ねるハイブリッド成膜処理は、高速度工具鋼の表面上へのPVD皮膜(例えばTiN皮膜、TiC皮膜等)の形成と1回目の焼戻しとを同時に行い、その後、PVD皮膜上へのDLC皮膜(ダイヤモンドライクカーボン皮膜)の形成と2回目の焼戻しとを同時に行う処理には限定されず、例えば、高速度工具鋼の表面上への窒化皮膜の形成と1回目の焼戻しとを同時に行い、その後、窒化皮膜上へのMoS2皮膜(二硫化モリブデン皮膜)の形成と2回目の焼戻しとを同時に行う処理等でもよい。
【0022】
また、高速度工具鋼の所望形状への成形処理は、例えば焼入れ後、焼戻しを兼ねるハイブリッド成膜処理を行う前に行う。
【0023】
【発明の効果】
本発明によれば、強度信頼性の劣化、生産性の低下、環境負荷の増大等を招くようなことがなく、強度信頼性、生産性に優れた環境共生・高付加価値型の工具、金型等を容易に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態の高速度工具鋼の表面改質方法により生成される組織構造図である。
【図2】同上高速度工具鋼の表面改質方法の説明図である。
【図3】同上高速度工具鋼の表面改質方法による場合と従来方法による場合の疲労強度を示す比較図である。
【図4】従来の高速度工具鋼の表面改質方法により生成される組織構造図である。
【符号の説明】
1 高速度工具鋼
2 第1膜
3 第2膜
Claims (2)
- 高速度工具鋼に対して焼入れを行う工程と、
焼入れ後の高速度工具鋼に対して、焼戻しを単独で行うことなく焼戻しを兼ねるハイブリッド成膜処理を行う工程と
を備えることを特徴とする高速度工具鋼の表面改質方法。 - 焼戻しを兼ねるハイブリッド成膜処理は、高速度工具鋼の表面上へのPVD皮膜または窒化皮膜からなる第1膜の形成と1回目の焼戻しとを同時に行い、その後、前記第1膜上へのDLC皮膜またはMoS2皮膜からなる第2膜の形成と2回目の焼戻しとを同時に行う処理である
ことを特徴とする請求項1記載の高速度工具鋼の表面改質方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003118990A JP2004323898A (ja) | 2003-04-23 | 2003-04-23 | 高速度工具鋼の表面改質方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003118990A JP2004323898A (ja) | 2003-04-23 | 2003-04-23 | 高速度工具鋼の表面改質方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004323898A true JP2004323898A (ja) | 2004-11-18 |
Family
ID=33498374
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003118990A Pending JP2004323898A (ja) | 2003-04-23 | 2003-04-23 | 高速度工具鋼の表面改質方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2004323898A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006241496A (ja) * | 2005-03-01 | 2006-09-14 | Jtekt Corp | 被覆部材の製造方法 |
CN107523679A (zh) * | 2017-08-31 | 2017-12-29 | 大连东非特钢制品有限公司 | 电极加热热处理方法 |
KR102067654B1 (ko) * | 2019-05-02 | 2020-01-17 | 케이에스엠테크놀로지(주) | 반도체 패키지 제조용 몰딩 장치 |
-
2003
- 2003-04-23 JP JP2003118990A patent/JP2004323898A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006241496A (ja) * | 2005-03-01 | 2006-09-14 | Jtekt Corp | 被覆部材の製造方法 |
JP4631472B2 (ja) * | 2005-03-01 | 2011-02-16 | 株式会社ジェイテクト | 被覆部材の製造方法 |
CN107523679A (zh) * | 2017-08-31 | 2017-12-29 | 大连东非特钢制品有限公司 | 电极加热热处理方法 |
KR102067654B1 (ko) * | 2019-05-02 | 2020-01-17 | 케이에스엠테크놀로지(주) | 반도체 패키지 제조용 몰딩 장치 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Effective date: 20051206 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
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A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20061101 |
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A02 | Decision of refusal |
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