【公開日：2024.07.25】【最終更新日：2024.06.17】

課題データ / Project Data

課題番号 / Project Issue Number

23TU0172

利用課題名 / Title

切削加工用高性能コーティングの開発

利用した実施機関 / Support Institute

東北大学 / Tohoku Univ.

機関外・機関内の利用 / External or Internal Use

外部利用/External Use

技術領域 / Technology Area

【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）計測・分析/Advanced Characterization（副 / Sub）-

【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）次世代ナノスケールマテリアル/Next-generation nanoscale materials（副 / Sub）-

キーワード / Keywords

多層コーティング, 硬質コーティング, イオンミキシング,電子顕微鏡/ Electronic microscope,集束イオンビーム/ Focused ion beam

利用者と利用形態 / User and Support Type

利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)

鈴木 庸久

所属名 / Affiliation

秋田県立大学 システム科学技術学部　機械工学科

共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes

ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes

今野豊彦,竹中佳生

利用形態 / Support Type

（主 / Main）技術代行/Technology Substitution（副 / Sub）-

利用した主な設備 / Equipment Used in This Project

TU-504：超高分解能透過電子顕微鏡
TU-508：集束イオンビーム加工装置
TU-507：集束イオンビーム加工装置

報告書データ / Report

概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)

切削工具の母材には、炭化タングステン（WC）粉をコバルト（Co）等の結合剤で焼結した超微粒超硬合金が用いられている。この母材表面に、耐摩耗性や潤滑性、耐熱性の改善を目的として、主にチタン系セラミックスコーティングであるTiNやTiAlN等が成膜されて実用化されている。本検討は、このコーティング膜の結晶構造とコーティング膜と超硬合金の密着性の解明のために行った。

実験 / Experimental

本検討では、新しいコーティング手法により、超微粒超硬合金基板にTi系コーティングを成膜し、FIBにより断面試料を作製し、TEMによりコーティング膜の結晶構造（図1参照）と界面構造および表面付近の構造（図２）を観察し、EDS分析した。

結果と考察 / Results and Discussion

本検討において、EDS分析により、新規コーティング手法では、成膜時の反応が促進され、化合物が効率的に生成されることによりコーティングの硬度が向上すること、コーティングと超硬合金基板に中間層が形成され、密着性が向上すること、最表層までコーティング膜の構造が保たれていることなどが明らかになった。

図・表・数式 / Figures, Tables and Equations

図１　コーティング膜から得られた高分解能電顕像

図２　試料表面付近の高分解能電顕像

その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)

成果発表・成果利用 / Publication and Patents

論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)

口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.

特許 / Patents

特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件