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| 【技術分類】 |
| ５－１ 表面処理 |
| 【技術の名称】 |
| ５－１－１ ラジカル窒化処理を応用したエンドミルの切削特性（２－２－２、４－１－１、６－１－２、７－２－３、８－１－３） |
| 【技術内容】 |
| 本技術は、窒化処理に用いるプラズマを制御することにより処理部材のダメージを軽減することが可能なラジカル窒化処理法に関する技術である。 |
| 未処理およびラジカル窒化処理を施した高速度鋼エンドミルを用い、フライス盤でSCM440材（300mm×200mm×25mm、 HRC28）を側面加工した。ラジカル窒化処理時間は30分、60分、120分（以下R3D、R6D、R12Dと示す。）である。切削条件を図１に示す。 |
| 各エンドミルの切削距離と摩耗量の関係を図２に示す。未処理エンドミルは切削距離の増加に伴い摩耗量増加する。これに対してR3D、 R6Dは未処理エンドミルに比べ、摩耗量の増加は小さい。窒化処理による切削特性の改善が認められる。しかし、更に窒化層の厚いR12Dでは未処理エンド ミルと比較して摩耗量が多くなる。 |
| 適切な処理条件を選択することにより、ラジカル窒化処理でエンドミルの切削特性を改善させることができる。 |
| 【図】 |
| 図１ 切削条件 |
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| 出典：「ラジカル窒化を施したエンドミルの切削特性」、「1998年度精密工学会秋季大会学術講演会講演論文集」、（1998年）、坂本幸弘、高谷松文、石井芳朗、五十嵐茂著、精密工学会発行、294頁 表１ 切削条件 |
| 図２ 切削距離と磨耗量の関係 |
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| 出典：「ラジカル窒化を施したエンドミルの切削特性」、「1998年度精密工学会秋季大会学術講演会講演論文集」、（1998年）、坂本幸弘、高谷松文、石井芳朗、五十嵐茂著、精密工学会発行、294頁 図１ 切削距離と磨耗量の関係 |
| 【応用分野】 |
| エンドミルのラジカル窒化処理 |
| 【出典／参考資料】 |
| 「1998年度精密工学会秋季大会学術講演会講演論文集」、（1998年）、坂本幸弘、高谷松文、石井芳朗、五十嵐茂著、精密工学会発行、294頁 |
| 【技術分類】 |
| ５－１ 表面処理 |
| 【技術の名称】 |
| ５－１－１ 高速度鋼工具のイオン窒化による寿命改善（１－１－１、４－１－１、６－１－２、７－２－１、８－１－４） |
| 【技術内容】 |
| 高速度工具鋼（SKH4相当）の旋削用スローアウェイチップにイオン窒化処理を施して表面を改質した。SUS304ステンレス鋼を切削し工具摩耗状況を評価した。スローアウェイチップの概略形状を図１に示す。 |
| スローアウェイチップの窒化条件を図２に示す。表面の高硬化層を除去するために、窒素濃度をできる限り低くし、窒素と水素の混合比を１対50とした。 |
| 旋盤を用い旋削実験を行った。切削速度は30m/min、送り速度は0.2mm/rev、切込みは１mmとし、切削方式は外周長手方式であり、潤滑は乾式である。 |
| 横逃げ面のコーナ部の摩耗進行線図を図３に示す。実際に加工に影響を及ぼすのはコーナ部の磨耗と考えられる。60分、90分、180分の処理ではコーナ部の欠損がほとんど現われず、正常摩耗のまま５分間切削できた。特に60分、90分の処理では抜群の効果が得られた。 |
| 【図】 |
| 図１ 切削工具形状 |
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| 出典：「イオン窒化工具による切削実験（第２報）－SKH4の工具寿命改善－」、「鳥取県工業試験場研究報告 No.16」、（1994年）、鈴木好明著、鳥取県工業試験場発行、75頁 図１ 切削工具形状 |
| 図２ イオン窒化条件 |
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| 出典：「イオン窒化工具による切削実験（第２報）－SKH4の工具寿命改善－」、「鳥取県工業試験場研究報告 No.16」、（1994年）、鈴木好明著、鳥取県工業試験場発行、76頁 表２ イオン窒化条件 |
| 図３ コーナー磨耗進行線図 |
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| 出典：「イオン窒化工具による切削実験（第２報）－SKH4の工具寿命改善－」、「鳥取県工業試験場研究報告 No.16」、（1994年）、鈴木好明著、鳥取県工業試験場発行、77頁 図５ コーナー磨耗進行線図 |
| 【応用分野】 |
| 高速度工具鋼のイオン窒化処理 |
| 【出典／参考資料】 |
| 「鳥取県工業試験場研究報告 No.16」、（1994年）、鈴木好明著、鳥取県工業試験場発行、75頁～79頁 |
| 【技術分類】 |
| ５－１ 表面処理 |
| 【技術の名称】 |
| ５－１－２ 高速度鋼工具の窒化酸化処理（４－１－１） |
| 【技術内容】 |
| 本技術は高速度鋼（以下ハイス）工具の耐摩耗性を向上させる表面処理技術、窒化処理と酸化処理に関するものである。 |
| 窒化処理はアルカリ青化塩と青酸塩中に浸漬して行われる（塩浴窒化）。浸炭窒化の反応を下記に示す。 |
| 4NaCNO＝Na2CO3＋2NaCN＋2N＋CO |
| 4KCNO＝K2CO3＋2KCN＋2N＋CO |
| 2CO＝CO2＋C |
| 温度が低い場合には浸炭はほとんど進行せず、窒化だけが進む。塩浴窒化したSKH9の表面かたさを図１に示す。かたさは処理温度が高いほど、処理時間が長いほど高い値となるが、処理時間が１時間を越えるとほとんど変化しなくなる。 |
| 酸化処理は、500～600℃の過熱水蒸気中でに加熱して行われ、表面に酸化鉄の被膜が形成される。ハイス工具に酸化処理をおこなって表面に２～５μmの厚さの硬くて多孔性の四三酸化鉄（Fe3O4）被膜を生成させると、切削時の摩擦係数が減少し、被削材の切れ刃への溶着が防止され工具寿命が向上する。ハイスを水柱100mm圧の水蒸気雰囲気中で、500～530℃で30分～１時間加熱後空冷し、表面に生成した被膜の厚さを図２に示す。 |
| 前述の窒化処理を行なった後にこの酸化処理をおこなうと、かたさの勾配がゆるやかになり、これが酸化処理の主効果が加わってハイス工具の耐摩耗性をより向上させる。 |
| 【図】 |
| 図１ 窒化処理後のかたさ分布 |
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| 出典：「高速度工具の表面処理」、「神戸製鋼所技報 Vol.31 No.３」、（1981年）、手崎宗昭、山田保之著、（株）神戸製鋼所発行、９頁 第１図 窒化処理後のかたさ分布 |
| 図２ 酸化膜厚さと処理温度および時間の関係 |
 |
| 出典：「高速度工具の表面処理」、「神戸製鋼所技報 Vol.31 No.３」、（1981年）、手崎宗昭、山田保之著、（株）神戸製鋼所発行、９頁 第２図 酸化膜厚さと処理温度および時間の関係 |
| 【応用分野】 |
| 高速度鋼工具の耐磨耗性向上 |
| 【出典／参考資料】 |
| 「神戸製鋼所技報 Vol.31 No.３」、（1981年）、手崎宗昭、山田保之著、（株）神戸製鋼所発行、８頁～11頁 |
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