切削工具用窒化チタンコーティングの利点

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現代産業と科学技術の発展に伴い、切削工具材料は炭素工具鋼、高速度鋼、超硬合金鋼から複合材料へと大きな進歩を遂げたが、現在一般的に使用されている多くの切削工具は、主に表面硬度と耐摩耗性が不十分であるため、寿命が短く生産効率に影響するという問題を抱えている。

その後、高速度鋼や硬質合金鋼工具の表面に窒化チタン超硬被膜をコーティングすることで、工具の性能を向上させる特異な効果があることが発見された。そこで今回は、切削工具への窒化チタンコーティングの効果について見てみよう。

Benefits of Titanium Nitride Coating for Cutting Tools

切削工具用窒化チタンコーティングの利点

窒化チタンはかなり安定した化合物で、耐食性と耐酸化性に優れています。魅力的な黄金色をしていますが、主な用途は装飾ではありません。

窒化チタンコーティングの硬度値は2500ビッカース硬度（HV）以上です。工具に3~5ミクロンの窒化チタンコーティングを施せば、工具はより高い耐摩耗性と耐熱性を持つことができ、切削工具の寿命と切削効率を大幅に向上させることができます。

例えば、ギヤホブに窒化チタンをコーティングした後、その寿命は3～4倍に延びるので、ギヤを切削する際の切削速度を上げることができ、加工時間とコストを削減することができます。

窒化チタンのコーティング成膜プロセスは物理的気相成長法（PVD）で、真空条件下でチタンを蒸発させ、窒素と反応させて工具表面に非常に硬い複合皮膜を形成します。

この加工プロセスの最大の特徴は、加工中の温度が約350℃に維持されるだけであるため、高速度鋼工具本来の特性や寸法に影響を与えないことです。

その優れた性能により、窒化チタンコーティング工具はすぐに工業先進国に普及し使用されるようになり、機械加工業界に大きな経済的利益をもたらした。

日本はこの分野のリーダーの一人である。多くの日本の工具会社は 窒化チタンコーティングを含む製品を供給することができる。その一部はヨーロッパ諸国や米国に販売され、そのほとんどは日本国内市場に参入している。

おわりに

当記事をお読みいただきありがとうございました。切削工具用窒化チタンコーティングの利点について、より理解を深めて いただければ 幸いです。窒化チタンについてより詳しくお知りになりたい方は、スタンフォード・アドバンスト・マテリアルズ （SAM）をご覧ください。

スタンフォード・アドバンスト・マテリアルズ社（SAM）は、チタン製品の世界的なサプライヤーであり、チタンおよび窒化チタンの製造・販売において20年以上の経験を持っています。私たちは、お客様の研究開発および製造のニーズを満たす高品質のチタン製品を提供しています。そのため、SAMはお客様のお気に入りの窒化 チタンサプライヤーおよびビジネスパートナーになると確信しております。

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著者について

Chin Trento

イリノイ大学で応用化学の学士号を取得。彼の学歴は、多くのトピックにアプローチするための幅広い基盤となっている。スタンフォード・アドバンスト・マテリアルズ（SAM）で4年以上にわたり先端材料の執筆に携わる。彼がこれらの記事を書く主な目的は、読者に無料で、しかも質の高いリソースを提供することである。誤字、脱字、見解の相違など、読者からのフィードバックを歓迎する。

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