JP2015145533A - Cemented carbide and working tool - Google Patents

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JP2015145533A JP2015020263A JP2015020263A JP2015145533A JP 2015145533 A JP2015145533 A JP 2015145533A JP 2015020263 A JP2015020263 A JP 2015020263A JP 2015020263 A JP2015020263 A JP 2015020263A JP 2015145533 A JP2015145533 A JP 2015145533A
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健太朗 千原
Kentaro Chihara
健太朗 千原
森口 秀樹
Hideki Moriguchi
秀樹 森口
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a cemented carbide that has smaller bias of particle size distribution of hard phase particles as compared with that of the conventional ones and is excellent in abrasion resistance and defect resistance.SOLUTION: The cemented carbide is formed by binding a hard phase mainly composed of WC particles with a binder phase mainly composed of Co. An average particle size of WC particles constituting the hard phase of the cemented carbide is less than 0.4 μm and a degree of dispersion as an index showing uniformity of the WC particle size is 0.55 or less, preferably, 0.50 or less. [the degree of dispersion is a value obtained by dividing the half value width (circle equivalent diameter when the cumulative frequency is 75%-circle equivalent diameter when the cumulative frequency is 25%) by the average particle size (50% particle size) of the WC particles]. An average circularity of the WC particles is 0.68 or more, preferably, 0.75 or more. The cemented carbide has more excellent abrasion resistance and defect resistance than those of the conventional ones and consequently, and thereby can be suitably used for various working tools.

Description

本発明は、加工工具の素材に適した超硬合金に関する。特に、本発明は、マイクロドリルなどの微細加工に用いられる加工工具の素材となる超硬合金に関する。   The present invention relates to a cemented carbide suitable for a material for a processing tool. In particular, the present invention relates to a cemented carbide used as a material for a processing tool used for micromachining such as a micro drill.

従来、WC(炭化タングステン)粒子をCo(コバルト)で結合したWC基超硬合金が、加工工具の素材に利用されている。特に、平均粒径が1μm以下のWC粒子を硬質相とする超硬合金、いわゆる微粒超硬合金は、強度や耐摩耗性に優れることで知られている。   Conventionally, a WC-based cemented carbide in which WC (tungsten carbide) particles are bonded with Co (cobalt) has been used as a material for processing tools. In particular, a cemented carbide having a WC particle having an average particle size of 1 μm or less as a hard phase, a so-called fine cemented carbide, is known to be excellent in strength and wear resistance.

超硬合金におけるWC粒子を微粒にするには、超硬合金を作製する際に用意するWC粒子を微粒とすることが一般的である。例えば、特許文献1の実施例には、平均粒径0.5μmのWC原料粉末、平均粒径1μmのCo原料粉末、その他添加元素などを配合し、これら原料粉末をボールミルで48時間粉砕しつつ混合している。   In order to make the WC particles in the cemented carbide fine, it is common to make the WC particles prepared when producing the cemented carbide fine. For example, in the example of Patent Document 1, a WC raw material powder having an average particle diameter of 0.5 μm, a Co raw material powder having an average particle diameter of 1 μm, and other additive elements are blended, and these raw material powders are pulverized with a ball mill for 48 hours. Mixed.

特許第3762777号公報Japanese Patent No. 3762777

しかし、上記特許文献1に記載の製造方法で得られた超硬合金では、その用途によっては十分な耐摩耗性・耐欠損性を発揮できない恐れがある。   However, the cemented carbide obtained by the production method described in Patent Document 1 may not exhibit sufficient wear resistance and fracture resistance depending on the application.

例えば、マイクロドリルなどの微小加工に用いられる工具に超硬合金を使用する場合、その超硬合金に含まれるWC粒子が微小なほど、耐摩耗性・耐欠損性に優れる超硬合金になると言われている。ところが、本発明者らの検討の結果、従来の製造方法で得られた超硬合金では、超硬合金に含まれるWC粒子の粒度分布に偏りが生じているため、マイクロドリルなどに利用すると早期に欠損する場合があった。   For example, when a cemented carbide is used for a tool used for micromachining such as a micro drill, it is said that the smaller the WC particles contained in the cemented carbide, the better the cemented carbide will have better wear resistance and fracture resistance. It has been broken. However, as a result of the study by the present inventors, in the cemented carbide obtained by the conventional manufacturing method, the particle size distribution of the WC particles contained in the cemented carbide is biased. In some cases, it was deficient.

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的の一つは、従来よりも硬質相粒子の粒度分布の偏りが小さく、耐摩耗性・耐欠損性に優れる超硬合金を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and one of its purposes is to provide a cemented carbide having a smaller deviation in the particle size distribution of the hard phase particles than the conventional one and having excellent wear resistance and fracture resistance. There is.

<本発明超硬合金>
本発明超硬合金は、硬質相がCoを主体とする結合相により結合されてなる超硬合金であって、主に硬質相を構成するWC粒子の平均粒径が0.4μm未満で、かつ、WC粒子径の均一性を表す指標である分散度数が0.55以下であることを特徴とする。
<Cemented carbide of the present invention>
The cemented carbide of the present invention is a cemented carbide in which the hard phase is bonded by a binder phase mainly composed of Co, and the average particle size of WC particles mainly constituting the hard phase is less than 0.4 μm, and The degree of dispersion, which is an index representing the uniformity of the WC particle diameter, is 0.55 or less.

上記規定を満たす超硬合金は、従来よりも硬質相粒子の粒度分布の偏りが小さく、そのため耐摩耗性・耐欠損性に優れる。   A cemented carbide that satisfies the above-mentioned definition has a smaller deviation in the particle size distribution of the hard phase particles than before, and therefore has excellent wear resistance and fracture resistance.

以下、分散度数の定義を含む、本発明超硬合金の各構成を詳細に説明する。   Hereinafter, each structure of the cemented carbide of the present invention including the definition of the degree of dispersion will be described in detail.

≪硬質相≫
本発明超硬合金は、硬質相としてWC粒子を最も多く含むWC基超硬合金である。硬質相は、後述する結合相および不可避不純物を除く残部を実質的に構成する。
≪Hard phase≫
The cemented carbide of the present invention is a WC-based cemented carbide containing the most WC particles as a hard phase. The hard phase substantially constitutes the remainder excluding the binder phase and inevitable impurities described later.

WC以外に硬質相を構成する化合物としては、周期律表4a,5a,6a族元素から選ばれる少なくとも1種の金属と、炭素及び窒素の少なくとも1種の元素との化合物(但し、WCを除く)、つまり、上記金属の炭化物(但し、WCを除く)、窒化物、炭窒化物から選択される1種又は2種以上の化合物を挙げることができる。例えば、TaC,(Ta,Nb)C,NbC,TiCNなどが代表的である。本発明においては、WC以外の硬質相粒子を第二硬質相として総称する。   As a compound constituting the hard phase other than WC, a compound of at least one metal selected from Group 4a, 5a and 6a elements of the periodic table and at least one element of carbon and nitrogen (however, WC is excluded) ), That is, one or two or more compounds selected from carbides of the above metals (excluding WC), nitrides, and carbonitrides. For example, TaC, (Ta, Nb) C, NbC, TiCN, etc. are representative. In the present invention, hard phase particles other than WC are collectively referred to as the second hard phase.

硬質相におけるWCの割合(WC/WC+WC以外)は85〜97質量%とすることが好ましい。なお、硬質相が実質的にWC粒子のみから構成される場合、耐熱亀裂性、靭性、強度に優れる超硬合金となる。   The ratio of WC in the hard phase (other than WC / WC + WC) is preferably 85 to 97% by mass. In addition, when a hard phase is substantially comprised only from WC particle | grains, it will become a cemented carbide alloy excellent in heat cracking resistance, toughness, and intensity | strength.

超硬合金におけるWC粒子の平均粒径は0.4μm未満とする。その場合、高い靭性と強度を備える超硬合金とすることができ、その結果、耐摩耗性・耐欠損性に優れる超硬合金とすることができる。なお、硬質相粒子が小さ過ぎると、靭性が低下する傾向にあるので、下限値は0.05μmとすることが好ましい。ここで、上記WC粒子の平均粒径を含む本明細書における粒子の平均粒径は、以下のようにして求める。まず、500個以上のサンプル粒子を抽出し、これらサンプル粒子の画像から各粒子の面積を求め、その面積に対応する円相当直径を算出する。そして、サンプル粒子の累積頻度が50%のときの円相当直径、つまり50%粒径を、その粒子の平均粒径とする。   The average particle diameter of the WC particles in the cemented carbide is less than 0.4 μm. In this case, a cemented carbide having high toughness and strength can be obtained, and as a result, a cemented carbide excellent in wear resistance and fracture resistance can be obtained. If the hard phase particles are too small, the toughness tends to decrease, so the lower limit is preferably 0.05 μm. Here, the average particle diameter of the particles in the present specification including the average particle diameter of the WC particles is determined as follows. First, 500 or more sample particles are extracted, the area of each particle is obtained from the image of these sample particles, and the equivalent circle diameter corresponding to the area is calculated. Then, the equivalent circle diameter when the cumulative frequency of the sample particles is 50%, that is, the 50% particle size is defined as the average particle size of the particles.

[分散度数]
WC粒子径の均一性を表す指標である分散度数は、WC粒子の粒度分布の半値幅をWC粒子の平均粒径で除した値である。分散度数の定義を説明するために、後述する実施例の試料No.2とNo.101の粒度分布グラフ(図1)を参照する。グラフの横軸はWC粒子の円相当直径(nm)、縦軸はWC粒子の累積頻度(%)である。WC粒子の粒度分布の半値幅は、累積頻度75%のときの円相当直径から累積頻度25%のときの円相当直径を引いた値(nm)である。例えば、抽出したWC粒子が1000個であれば、小さい方から750個目の大きさを持つWC粒子の円相当直径から250個目の大きさを持つWC粒子の円相当直径を引いたものが、粒度分布の半値幅となる。
[Dispersion frequency]
The degree of dispersion, which is an index representing the uniformity of the WC particle size, is a value obtained by dividing the half-value width of the particle size distribution of the WC particles by the average particle size of the WC particles. In order to explain the definition of the degree of dispersion, sample No. 2 and No. Reference is made to the particle size distribution graph 101 (FIG. 1). The horizontal axis of the graph is the equivalent circle diameter (nm) of WC particles, and the vertical axis is the cumulative frequency (%) of WC particles. The half-value width of the particle size distribution of the WC particles is a value (nm) obtained by subtracting the equivalent circle diameter when the cumulative frequency is 25% from the equivalent circle diameter when the cumulative frequency is 75%. For example, if the number of extracted WC particles is 1000, the equivalent circle diameter of the WC particles having the 750th size from the smaller one is subtracted from the circle equivalent diameter of the WC particles having the 250th size. The half-value width of the particle size distribution.

上記分散度数の値が小さくなるほど、WC粒子の粒度分布の偏りが小さいといえる。本発明超硬合金では、この分散度数は0.55以下とする。さらに、WC粒子の分散度数が0.50以下となると、超硬合金の耐摩耗性・耐欠損性が飛躍的に向上する。   It can be said that the smaller the value of the degree of dispersion, the smaller the deviation in the particle size distribution of the WC particles. In the cemented carbide of the present invention, the degree of dispersion is 0.55 or less. Furthermore, when the degree of dispersion of the WC particles is 0.50 or less, the wear resistance and fracture resistance of the cemented carbide are dramatically improved.

[平均円形度]
上記WC粒子は、角張った形状ではなく、角部が丸められた形状(つまり、球形度が高い形状)であることが好ましい。本発明者らの研究の結果、超硬合金中の硬質相粒子の形状が球形状に近い形状となるに従い、超硬合金の熱拡散率が向上する傾向にあるとの知見を得た。熱拡散率が向上するのは、角張った形状のWC粒子よりも丸みを帯びた形状のWC粒子の方が、高い熱拡散率を有するWC粒子同士の接触面積が広くなる傾向にあるためと考えられる。また、WC粒子が丸みを帯びた形状であることで単位体積当たりの表面積が小さくなり易く、熱が拡散し難いWC−Coの界面が超硬合金全体として小さくなることも、超硬合金全体の熱拡散率が高くなる要因と考えられる。さらに、円形度が高いWC粒子とすることで、外力が負荷された場合の応力集中を抑制でき、超硬合金の強度と破壊靱性を向上させることができる。超硬合金中のWC粒子が球形に近いことは、後述する実施形態に示すように、超硬合金の断面を観察し、WC粒子の円形度(WC粒子の円相当周長を、実測したWC粒子の周長で除した数値)を求めることで評価できる。
[Average circularity]
The WC particles preferably have a shape with rounded corners (that is, a shape with high sphericity) instead of an angular shape. As a result of the study by the present inventors, it has been found that the thermal diffusivity of the cemented carbide tends to improve as the shape of the hard phase particles in the cemented carbide becomes a nearly spherical shape. The thermal diffusivity is improved because the WC particles having a rounded shape tend to have a larger contact area between the WC particles having a higher thermal diffusivity than the WC particles having an angular shape. It is done. In addition, since the WC particles have a rounded shape, the surface area per unit volume is likely to be small, and the interface of WC-Co, in which heat is difficult to diffuse, becomes small as a whole cemented carbide. This is thought to be a factor that increases the thermal diffusivity. Furthermore, by using WC particles with a high degree of circularity, stress concentration when an external force is applied can be suppressed, and the strength and fracture toughness of the cemented carbide can be improved. The fact that the WC particles in the cemented carbide are nearly spherical is that, as shown in the embodiments described later, the cross section of the cemented carbide is observed, and the circularity of the WC particles (the WC particle equivalent circumference is measured WC). It can be evaluated by obtaining a numerical value divided by the circumference of the particle.

超硬合金におけるWC粒子全体の円形度の評価は、例えば500個以上のWC粒子について円形度を求め、それらを平均した平均円形度を用いれば良い。その場合、平均円形度は0.68以上であることが好ましく、より好ましくは0.75以上である。上述したように平均円形度が高くなるほど超硬合金の熱拡散率が高くなる傾向にあり、超硬合金に熱亀裂が生じ難くできる。その結果、超硬合金の強度と破壊靱性を向上させることができる。   The evaluation of the circularity of the entire WC particles in the cemented carbide may be performed, for example, by calculating the circularity of 500 or more WC particles and using the average circularity obtained by averaging them. In that case, the average circularity is preferably 0.68 or more, and more preferably 0.75 or more. As described above, the higher the average circularity, the higher the thermal diffusivity of the cemented carbide, and it is difficult for thermal cracking to occur in the cemented carbide. As a result, the strength and fracture toughness of the cemented carbide can be improved.

≪結合相≫
結合相は、Coを最も多く含む。Coに加えて、NiやFeといった他の鉄族元素を含有しても良いが、Coのみ、又はCo及びNiから実質的に構成されることが好ましい。なお、「実質的に構成される」とは、不可避不純物を除き、Coにより構成される場合や、Co及びNiにより構成される場合の他、原料に用いた化合物(WC,後述のCrなど)の構成元素(W,Crなど)が固溶していることを許容する。
≪Binder phase≫
The binder phase contains the most Co. In addition to Co, other iron group elements such as Ni and Fe may be contained, but it is preferable that only Co or substantially Co and Ni are included. Note that “substantially composed” means a case where it is composed of Co, except for inevitable impurities, or a case where it is composed of Co and Ni, as well as a compound used as a raw material (WC, Cr 3 C described later). 2 ) is allowed to be dissolved.

結合相にNiが含まれると超硬合金の熱拡散率が低下する傾向にあるため、靭性や熱拡散率を考慮するとCoのみが好ましい。そのため、結合相にNiを含有させる場合、Ni/Co+Niは、25質量%以下が好ましく、10質量%以下がより好ましい。   When Ni is contained in the binder phase, the thermal diffusivity of the cemented carbide tends to decrease. Therefore, considering only toughness and thermal diffusivity, only Co is preferable. Therefore, when Ni is contained in the binder phase, Ni / Co + Ni is preferably 25% by mass or less, and more preferably 10% by mass or less.

超硬合金中の結合相の割合(結合相/硬質相+結合相)は、4.5〜15質量%以下とすることが好ましい。この割合を4.5質量%以上とすることで、超硬合金に十分な靭性を持たせることができ、超硬合金における熱亀裂の発生を抑制できる。また、上記割合を15質量%以下とすることで、超硬合金に十分な硬度を持たせることができ、摩耗し難い超硬合金とすることができる。特に、結合相の合計含有量が6質量%以上13質量%以下であると、焼結性が高く緻密な超硬合金となり易い上に、高硬度と高靭性とをバランス良く備えることができ、この超硬合金は、熱拡散率が高く、耐摩耗性及び靭性に優れる。   The ratio of the binder phase in the cemented carbide (binder phase / hard phase + bond phase) is preferably 4.5 to 15% by mass or less. By setting this ratio to 4.5% by mass or more, the cemented carbide can have sufficient toughness, and the occurrence of thermal cracks in the cemented carbide can be suppressed. Moreover, by setting the ratio to 15% by mass or less, the cemented carbide can have sufficient hardness, and a cemented carbide that hardly wears can be obtained. In particular, when the total content of the binder phase is 6% by mass or more and 13% by mass or less, it is easy to become a dense cemented carbide with high sinterability, and can be provided with a high balance between high hardness and high toughness, This cemented carbide has a high thermal diffusivity and is excellent in wear resistance and toughness.

≪その他の含有元素≫
本発明超硬合金は、WCとCo(又はCo+NiやFe)と不可避不純物からなる組成の他、WCとCo(又はCo+NiやFe)と以下の添加元素と不可避不純物からなる組成とすることができる。添加元素としては、Cr,Ta,Nb,Zr及びTiから選択される1種又は2種以上の元素が挙げられる。これらの元素は超硬合金において合計で0.05〜5.0質量%含有されることを許容する。これらの元素は、硬質相を構成する粒子(主としてWC粒子)の粒成長を抑制するために解砕工程や混合工程で化合物粒子の形態で添加された元素などである。化合物粒子は、焼結を経ても、原料に用いられたときの大きさ、形状を維持し易い。特に、Crなどの粒成長抑制効果がある元素を上記範囲内で含有することは、焼結時のWC粒子の粗大化による強度の低下を低減することが期待される。従って、上記Crなどの元素を含む超硬合金からなる基材を備える加工工具は、粒成長抑制効果と熱拡散率の向上との相乗効果により、加工性能(耐摩耗性、耐熱亀裂性)が高いと期待される。
≪Other contained elements≫
The cemented carbide of the present invention can be composed of WC and Co (or Co + Ni or Fe) and unavoidable impurities, as well as WC and Co (or Co + Ni or Fe), the following additive elements, and unavoidable impurities. . Examples of the additive element include one or more elements selected from Cr, Ta, Nb, Zr, and Ti. These elements are allowed to be contained in a total amount of 0.05 to 5.0% by mass in the cemented carbide. These elements are elements added in the form of compound particles in the crushing step or the mixing step in order to suppress the grain growth of particles (mainly WC particles) constituting the hard phase. Even when the compound particles are sintered, the size and shape when used as a raw material are easily maintained. In particular, inclusion of an element having a grain growth inhibiting effect such as Cr within the above range is expected to reduce a decrease in strength due to coarsening of WC particles during sintering. Therefore, a processing tool including a base material made of a cemented carbide containing an element such as Cr described above has a processing performance (abrasion resistance, heat crack resistance) due to a synergistic effect of grain growth suppression effect and thermal diffusivity improvement. Expected to be high.

上記列挙した添加元素のうち、特にCrが好ましい。また、Crと、Ta及びNbの1種以上の元素とを含有することがより好ましい。Ta,Nbを含有する場合、Ti,Zrを含有する場合と比較して、熱拡散率の低下や靭性の低下が少なく、粒成長抑制効果もCrとの相乗効果で高くなる。上記添加元素を1種のみ含有する場合、粒成長抑制効果と熱拡散率の向上との相乗効果が最もよく発現する傾向にあることから、Crのみを含有することが好ましく、その含有量は、0.05〜3質量%が好ましい。上記添加元素の含有量を0.05〜5質量%以下とすることで、熱拡散率を低下させることなく上記効果を得ることができる。特に、Crのみを含有する場合、その含有量は、0.3〜3質量%がより好ましく、Crと上記Taなどの元素とを含有する場合、Crの含有量は、0.05〜3質量%が好ましく、合計含有量は0.3〜5質量%がより好ましい。上記添加元素を超硬合金中に存在させるには、原料に元素単体を用いたり、上記金属元素を含む炭化物などの化合物(例えば、Crなど)を用いることが挙げられる。原料に用いた化合物は、超硬合金中にそのまま化合物として存在したり、新たな複合化合物を形成して存在したり、結合相中に固溶したり、単体元素になって存在する。 Of the additive elements listed above, Cr is particularly preferable. Moreover, it is more preferable to contain Cr and one or more elements of Ta and Nb. In the case of containing Ta and Nb, compared with the case of containing Ti and Zr, there is little decrease in thermal diffusivity and toughness, and the effect of suppressing grain growth is enhanced by a synergistic effect with Cr. When only one of the above additive elements is contained, it is preferable to contain only Cr, since the synergistic effect of the grain growth suppressing effect and the improvement of the thermal diffusivity is most likely to be expressed. 0.05-3 mass% is preferable. The said effect can be acquired, without reducing a thermal diffusivity by making content of the said addition element 0.05-5 mass% or less. In particular, when it contains only Cr, its content is more preferably 0.3 to 3% by mass, and when it contains Cr and an element such as Ta, the content of Cr is 0.05 to 3% by mass. % Is preferable, and the total content is more preferably 0.3 to 5% by mass. In order to allow the additive element to be present in the cemented carbide, it is possible to use a simple element as a raw material or a compound such as a carbide containing the metal element (for example, Cr 3 C 2 ). The compound used as the raw material exists as a compound in the cemented carbide as it is, forms a new composite compound, dissolves in the binder phase, or exists as a single element.

<加工工具>
本発明超硬合金は、種々の加工工具の素材として利用できる。本発明超硬合金を用いた本発明加工工具であれば、耐摩耗性・耐欠損性に優れる。
<Machining tools>
The cemented carbide of the present invention can be used as a material for various processing tools. If it is this invention processing tool using this invention cemented carbide, it is excellent in abrasion resistance and a fracture resistance.

<超硬合金の製造方法>
以上説明した本発明超硬合金は、例えば、以下に示す製造方法により作製することができる。まず始めに、従来行われていた超硬合金の製造方法を説明し、その問題点を指摘する。次いで、本発明者らが発明した超硬合金の製造方法について説明する。
<Manufacturing method of cemented carbide>
The cemented carbide of the present invention described above can be produced, for example, by the following production method. First, a conventional method for producing a cemented carbide will be described, and its problems will be pointed out. Next, a method for producing a cemented carbide invented by the present inventors will be described.

従来の超硬合金は、一般に、硬質相原料と結合相原料の混合原料の準備→混合原料の解砕・混合→乾燥→成形→焼結(→適宜熱処理)という工程で製造される。上記解砕・混合は、従来、ボールミルやアトライターを用いて比較的長時間(数時間〜数十時間)行われている。これは、微粒のWC粒子同士は非常に凝集し易いため、その凝集を十分に解砕しないと、超硬合金中に粗大なWC粒子が形成され易いからである。   Conventional cemented carbides are generally manufactured in the following steps: preparation of mixed raw material of hard phase raw material and binder phase raw material → crushing and mixing of mixed raw material → drying → molding → sintering (→ heat treatment as appropriate). The crushing / mixing is conventionally performed for a relatively long time (several hours to several tens of hours) using a ball mill or an attritor. This is because fine WC particles are very easily aggregated, and unless the aggregation is sufficiently crushed, coarse WC particles are easily formed in the cemented carbide.

しかし、本発明者らが調べたところ、長時間に及ぶ解砕・混合を行った場合、硬質相原料として用意したWC粒子のうちの一部が用意したときの粒径よりも小さく粉砕されて、非常に微細なWC粒子が多量に生じることがわかった。この大量に生じた微小なWC粒子が、得られる超硬合金における硬質相粒子の粒度分布に偏りを生じさせ、超硬合金の破壊靱性値などの機械的特性を低下させると考えられる。また、粉砕により生じた非常に微細なWC粒子はオストワルド成長(液相焼結中に固溶拡散したWCが粗大なWC粒子として再析出すること)の成長源となり易いため、超硬合金中に粗大なWC粒子が生成してしまうことも、超硬合金の機械的特性を低下させる一要因であると考えられる。加えて、微細に粉砕されたWC粒子が鋭角な角部を有する形状となり易く、このような異形(円形度の低い形状)のWC粒子はオストワルド成長の成長源となり易いという問題も挙げられる。   However, as a result of investigation by the present inventors, when pulverization / mixing for a long time was performed, some of the WC particles prepared as the hard phase raw material were pulverized to a size smaller than the prepared particle size. It was found that a large amount of very fine WC particles were generated. It is considered that the minute WC particles generated in a large amount cause a deviation in the particle size distribution of the hard phase particles in the obtained cemented carbide and reduce mechanical properties such as fracture toughness value of the cemented carbide. In addition, very fine WC particles generated by pulverization tend to be a growth source for Ostwald growth (where WC diffused during solution phase sintering reprecipitates as coarse WC particles). The generation of coarse WC particles is also considered to be one factor that deteriorates the mechanical properties of the cemented carbide. In addition, the finely pulverized WC particles are likely to have a shape having sharp corners, and there is a problem that such irregularly shaped (low circularity) WC particles are likely to be a growth source for Ostwald growth.

上記知見に基づいて、本発明者らは、以下の工程を備える超硬合金の製造方法を提案する。
平均粒径0.4μm以下のWC粉末からなる硬質相原料粉末、およびCo粉末を主体とする結合相原料粉末を用意する原料準備工程。
原料準備工程で用意した2種類の原料粉末のうち、少なくとも硬質相原料粉末を含むスラリーを用意するスラリー準備工程。
上記スラリーを撹拌して、スラリーに含まれる粉末の凝集を解砕する解砕工程。
スラリー準備工程で結合相原料粉末をスラリーに含ませていない場合、解砕工程を経たスラリーに結合相原料粉末を加える原料追加工程。
解砕工程を経たスラリーを撹拌して、硬質相原料粉末と結合相原料粉末とを混合する混合工程。
混合工程を経たスラリーを乾燥する乾燥工程。
乾燥工程で得られた硬質相原料粉末と結合相原料粉末との混合粉末を成形する成形工程。
成形工程で得られた成形体を焼結する焼結工程。
※ 但し、解砕工程および混合工程の少なくとも一方で、アトライターもしくは衝突型ジェットミルを使用しない。
Based on the above findings, the present inventors propose a method for manufacturing a cemented carbide comprising the following steps.
A raw material preparation step of preparing a hard phase raw material powder made of WC powder having an average particle size of 0.4 μm or less and a binder phase raw material powder mainly composed of Co powder.
A slurry preparation step of preparing a slurry containing at least a hard phase raw material powder among the two types of raw material powders prepared in the raw material preparation step.
A crushing step of stirring the slurry to crush the aggregation of the powder contained in the slurry.
The raw material addition process which adds binder phase raw material powder to the slurry which passed through the crushing process, when the binder phase raw material powder is not included in the slurry in the slurry preparation step.
A mixing step of mixing the hard phase raw material powder and the binder phase raw material powder by stirring the slurry that has undergone the crushing step.
A drying step of drying the slurry that has undergone the mixing step.
A forming step of forming a mixed powder of the hard phase raw material powder and the binder phase raw material powder obtained in the drying step.
A sintering process for sintering the compact obtained in the molding process.
* However, at least one of the crushing process and the mixing process does not use an attritor or a collision type jet mill.

上記超硬合金の製造方法によれば、超硬合金の材料として用意したWC粉末の粒径が焼結後でもほぼ維持されるように超硬合金を作製することができる。これは、凝集し易いWC粒子を含む硬質相原料粉末の解砕処理のみをまず行い、その後、硬質相原料粉末に結合相原料粉末を添加・混合するからである。その際、解砕工程および混合工程の少なくとも一方で、アトライターもしくは衝突型ジェットミルを使用しない、即ち、原料を撹拌するために用いられる総エネルギー量が大きな強撹拌方法を採用しないことで、焼結前にWC粒子が微細に粉砕されることを抑制できる。その結果、焼結時におけるWC粒子の粒度分布に偏りが生じ難く、焼結することで得られる超硬合金に硬質相粒子の粒度分布の偏りも抑制できる。このような超硬合金でマイクロドリルなどの工具を作製すれば、従来よりも靭性や疲労限、耐摩耗性に優れ、長寿命の工具とすることができる。   According to the method for producing a cemented carbide, the cemented carbide can be produced so that the particle size of the WC powder prepared as the material of the cemented carbide is substantially maintained even after sintering. This is because only the crushing treatment of the hard phase raw material powder containing WC particles that easily aggregate is performed first, and then the binder phase raw material powder is added to and mixed with the hard phase raw material powder. At that time, at least one of the crushing step and the mixing step does not use an attritor or a collision type jet mill, that is, does not employ a strong stirring method with a large total energy amount used to stir the raw material. It is possible to suppress the WC particles from being finely pulverized before consolidation. As a result, the particle size distribution of the WC particles at the time of sintering hardly occurs, and the cemented carbide obtained by sintering can also suppress the particle size distribution of the hard phase particles. If a tool such as a microdrill is made of such a cemented carbide, it can be a tool having a longer life than the conventional ones, which is superior in toughness, fatigue limit and wear resistance.

上記『解砕工程および混合工程の少なくとも一方で、アトライターもしくは衝突型ジェットミルを使用しない』ことの意義は、両工程で原料を撹拌するために原料に投入される総エネルギーを所定値以下とすることで、WC粒子が粉砕される可能性を低減することである。但し、両工程を経て原料に投入される総エネルギーを制御することは難しいため、本発明では、[解砕工程・混合工程]の組み合わせを、[弱撹拌・強撹拌]、[強撹拌・弱撹拌]、または[弱撹拌・弱撹拌]とすることによって、上記総エネルギーが所定値を超えないようにしている。   The significance of not using an attritor or a collision type jet mill in at least one of the crushing step and the mixing step is that the total energy input to the raw material for stirring the raw material in both steps is less than a predetermined value. This is to reduce the possibility of WC particles being crushed. However, since it is difficult to control the total energy input to the raw material through both steps, in the present invention, the combination of [cracking step / mixing step] is [weak stirring / strong stirring], [strong stirring / weak stirring]. The total energy does not exceed a predetermined value by setting “stirring” or “weak stirring / weak stirring”.

『強撹拌』と判断する基準は、フィッシャー径が0.4μmのWC粒子からなる1kgの粉末を、フィッシャー径が0.2μmのWC粒子からなる粉末となるまで撹拌したときに、撹拌のために投入された積算電力が2.0kWh/kg以上となるか否かとすると良い。アトライターや衝突型ジェットミルは単位時間当たりのエネルギー量が非常に大きく、上記基準を短時間で容易に超える電力を消費するため、強撹拌方法に分類できる。これに対して、単孔型ジェットミルや超音波ホモジナイザー、サイクロンミルなどのメディアレスの撹拌方法は弱撹拌方法に分類できる。また、メディアを用いる撹拌方法であっても、ボールミルやビーズミルは単位時間当たりのエネルギー量がアトライターなどに比べて小さいため、弱撹拌方法に分類できる。但し、ボールミルなどであっても長時間に亘って行えば、強撹拌方法に分類され得る恐れがあるが、本発明超硬合金の製造方法では、解砕工程と混合工程を分けているため、各工程の処理時間は従来よりも格段に短い。そのため、ボールミルなどは本発明において弱撹拌方法に分類される。   The criterion for determining “strong stirring” is that when 1 kg of powder composed of WC particles with a Fisher diameter of 0.4 μm is stirred until it becomes powder composed of WC particles with a Fisher diameter of 0.2 μm, It may be determined whether or not the integrated power input is 2.0 kWh / kg or more. Attritors and collision-type jet mills have a very large amount of energy per unit time, and consume power that easily exceeds the above standards in a short time. On the other hand, medialess stirring methods such as single-hole jet mills, ultrasonic homogenizers, and cyclone mills can be classified as weak stirring methods. Even a stirring method using a medium can be classified as a weak stirring method because a ball mill or a bead mill has a smaller energy amount per unit time than an attritor or the like. However, even if a ball mill or the like is performed over a long period of time, there is a possibility that it can be classified as a strong stirring method, but in the method of manufacturing the cemented carbide of the present invention, the crushing step and the mixing step are separated, The processing time of each process is much shorter than before. Therefore, ball mills and the like are classified as weak stirring methods in the present invention.

以下、超硬合金の製造方法の各工程をより詳細に説明する。   Hereinafter, each process of the manufacturing method of a cemented carbide will be described in more detail.

≪原料準備工程≫
準備工程では、平均粒径0.4μm以下のWC粉末からなる硬質相原料粉末、およびCo粉末を主体とする結合相原料粉末を用意する。
≪Raw material preparation process≫
In the preparation step, a hard phase raw material powder made of WC powder having an average particle size of 0.4 μm or less and a binder phase raw material powder mainly composed of Co powder are prepared.

原料準備工程で用意するWC粒子の平均粒径は、既に述べたように50%粒径で規定する。このWC粒子は、尖った部分の少ない、滑らかな球形に近い形状であることが好ましい。異形WC粒子はオストワルド成長の成長源となり易いからである。   The average particle size of the WC particles prepared in the raw material preparation step is defined by the 50% particle size as described above. The WC particles preferably have a shape close to a smooth sphere with few sharp points. This is because deformed WC particles are likely to be a growth source for Ostwald growth.

結合相原料粉末は、Co粉末を最も多く含む。Co粉末に加えて、Ni粉末やFe粉末といった鉄族元素を含有しても良い。混合時における結合相原料粉末の含有量(結合相原料粉末/全原料)は、4.5〜15質量%とすることが好ましい。その場合、硬度、靭性、疲労限のバランスに優れた超硬合金を作製できる。結合相原料粉末におけるCoの含有量(Co粉末/Co粉末+Co以外の粉末)は、75質量%以上とすることが好ましく、90質量%以上とすることがより好ましい。   The binder phase raw material powder contains the largest amount of Co powder. In addition to Co powder, iron group elements such as Ni powder and Fe powder may be contained. The content of the binder phase raw material powder at the time of mixing (binder phase raw material powder / total raw materials) is preferably 4.5 to 15% by mass. In that case, a cemented carbide excellent in the balance of hardness, toughness, and fatigue limit can be produced. The content of Co in the binder phase raw material powder (Co powder / Co powder + powder other than Co) is preferably 75% by mass or more, and more preferably 90% by mass or more.

≪スラリー準備工程≫
準備工程で用意した硬質相原料粉末と結合相原料粉末のうち、少なくとも硬質相原料粉末をエタノールなどのアルコール溶媒中に分散させたスラリーを作製する。スラリーにおける粒子の濃度は、40〜70質量%とすることが好ましい。この範囲の濃度であれば、後工程でスラリーを撹拌する際、ムラなくスラリーを撹拌できる。
≪Slurry preparation process≫
Among the hard phase raw material powder and the binder phase raw material powder prepared in the preparation step, a slurry is prepared in which at least the hard phase raw material powder is dispersed in an alcohol solvent such as ethanol. The concentration of particles in the slurry is preferably 40 to 70% by mass. If it is the density | concentration of this range, when stirring a slurry by a post process, a slurry can be stirred uniformly.

≪解砕工程≫
解砕工程では、スラリー準備工程で用意したスラリーを撹拌して、スラリー中で凝集した粒子を解砕する。ここで、硬質相原料粉末に含まれるWC粒子は微粒になるほどネックグロスにより凝集し易いため、原料準備工程で用意したような0.4μm以下の微粒なWC粒子は非常に凝集し易い。そこで、この製造方法では、凝集したWC粒子を個別のWC粒子にほぐす処理、即ち解砕を行う。ここで、従来は、アトライターやボールミルを用いてこの解砕工程と後述する混合工程とを同時に行うことが一般的であったが、この製造方法では、両工程を別個に行う。それにより、スラリーを撹拌する解砕工程を短時間で終了させることができ、WC粒子が粉砕されることを抑制しつつ、凝集したWC粒子を確実に解砕できる。
≪Crushing process≫
In the crushing step, the slurry prepared in the slurry preparation step is stirred to crush the particles aggregated in the slurry. Here, since the WC particles contained in the hard phase raw material powder are more likely to aggregate due to neck gloss as they become finer, fine WC particles of 0.4 μm or less as prepared in the raw material preparation step are very likely to aggregate. Therefore, in this manufacturing method, a process of loosening the aggregated WC particles into individual WC particles, that is, crushing is performed. Here, conventionally, this crushing step and a mixing step, which will be described later, are generally performed simultaneously using an attritor or a ball mill, but in this manufacturing method, both steps are performed separately. Thereby, the crushing step of stirring the slurry can be completed in a short time, and the agglomerated WC particles can be reliably crushed while suppressing the WC particles from being crushed.

この解砕工程は、衝突型ジェットミルを除くメディアレスの撹拌方法で行うことが好ましい。メディアレスの撹拌方法としては、例えば、単孔型ジェットミル、超音波ホモジナイザー、サイクロンミキサーなどを挙げることができる。これらメディアレスの撹拌方法であれば、WC粒子が微粒に粉砕されることを抑制できる。なお、解砕工程においてアトライターや衝突型ジェットミルを用いてもかまわないが、その場合、後の混合工程では、アトライターと衝突型ジェットミルを使用してはならない。   This crushing step is preferably performed by a medialess stirring method excluding a collision type jet mill. Examples of the medialess stirring method include a single-hole jet mill, an ultrasonic homogenizer, and a cyclone mixer. These medialess stirring methods can suppress WC particles from being pulverized into fine particles. An attritor or a collision type jet mill may be used in the crushing step, but in that case, the attritor and the collision type jet mill must not be used in the subsequent mixing step.

≪原料追加工程≫
原料追加工程は、上記スラリー準備工程で結合相原料粉末をスラリーに含ませていない場合に行う工程である。つまり、スラリー準備工程で硬質相原料粉末と結合相原料粉末の両方をスラリーに含ませている場合には必要のない工程である。なお、結合相原料粉末も凝集する可能性があるので、スラリーに投入する前に解砕しておくことが好ましい。
≪Raw material addition process≫
The raw material adding step is a step performed when the binder phase raw material powder is not included in the slurry in the slurry preparing step. That is, this step is not necessary when both the hard phase raw material powder and the binder phase raw material powder are included in the slurry in the slurry preparation step. Note that since the binder phase raw material powder may also aggregate, it is preferably pulverized before being added to the slurry.

≪混合工程≫
混合工程では、解砕工程を経たスラリーを撹拌することで、スラリーに含まれている硬質相原料粉末と結合相原料粉末とを均質的に混合する。この混合工程も、従来とは異なりWC粒子の解砕とは別工程で行われるため、短時間で終了させることができ、WC粒子が粉砕されることを抑制しつつ、両原料粉末を均質的に混合できる。
≪Mixing process≫
In the mixing step, the hard phase raw material powder and the binder phase raw material powder contained in the slurry are uniformly mixed by stirring the slurry that has undergone the crushing step. Unlike the conventional method, this mixing step is also performed in a step separate from the pulverization of the WC particles. Therefore, the mixing step can be completed in a short time, and the two raw material powders are homogeneous while suppressing the WC particles from being pulverized. Can be mixed.

この混合工程は、解砕工程と同様に、衝突型ジェットミルを除くメディアレスの撹拌方法で行うことが好ましい。メディアレスの撹拌方法であれば、WC粒子が過粉砕されることを抑制できるので、混合工程後のWC粒子の粒度分布がブロードになることを抑制できる。なお、混合工程においてアトライターや衝突型ジェットミルを用いてもかまわないが、その場合、前の解砕工程でアトライターと衝突型ジェットミルを使用していないことが前提になる。   This mixing step is preferably performed by a medialess stirring method excluding a collision type jet mill, as in the crushing step. If it is a medialess stirring method, since it can suppress that WC particle | grains are overmilled, it can suppress that the particle size distribution of WC particle | grains after a mixing process becomes broad. In the mixing step, an attritor or a collision type jet mill may be used, but in that case, it is assumed that the attritor and the collision type jet mill are not used in the previous crushing step.

≪乾燥工程・成形工程・焼結工程≫
上記乾燥・成形・焼結工程は、一般的な条件のものを利用することができる。例えば、乾燥工程には、スプレードライヤーなどを用いた乾燥方法を利用できる。スラリーにパラフィンワックスなどのバインダーが含まれている場合、乾燥工程により造粒することができる。また、成形工程には、金型を用いたプレスや、ダイを用いた押出などを利用できる。さらに、焼結は、真空雰囲気で1320〜1500℃×1〜2時間の条件で行うことができる。焼結後に1350〜1400℃×0.5〜4時間のHIP(熱間等方加圧)焼結を行っても良い。
≪Drying process, molding process, sintering process≫
The said drying, shaping | molding, and sintering process can utilize the thing of general conditions. For example, a drying method using a spray dryer or the like can be used for the drying process. When the slurry contains a binder such as paraffin wax, it can be granulated by a drying process. Moreover, the press using a metal mold | die, the extrusion using a die | dye, etc. can be utilized for a formation process. Furthermore, sintering can be performed in a vacuum atmosphere under conditions of 1320 to 1500 ° C. × 1 to 2 hours. You may perform HIP (hot isostatic pressing) sintering for 1350-1400 degreeC x 0.5 to 4 hours after sintering.

≪その他≫
原料準備工程から混合工程までの間に、以下に示す第二硬質相原料粉末や粒成長抑制剤をスラリーに添加しても良い。これら第二硬質相原料粉末、または粒成長抑制剤は、例えば、スラリー準備工程でスラリー中に添加しておいても良いし、解砕工程の直前、あるいは解砕工程中、混合工程の直前、あるいは混合工程中にスラリー中に添加しても良い。
≪Others≫
Between the raw material preparation step and the mixing step, the following second hard phase raw material powder and grain growth inhibitor may be added to the slurry. These second hard phase raw material powder or grain growth inhibitor may be added to the slurry in the slurry preparation step, for example, just before the crushing step, or during the crushing step, just before the mixing step, Alternatively, it may be added to the slurry during the mixing step.

[第二硬質相原料粉末]
第二硬質相原料粉末は、スラリーに含有させておくことで、焼結により硬質相の一部となる化合物である。第二硬質相原料粉末としては、例えば、周期律表4a,5a,6a族元素から選ばれる少なくとも1種の金属と、炭素及び窒素の少なくとも1種の元素との化合物(但し、WCを除く)、つまり、上記金属の炭化物(但し、WCを除く)、窒化物、炭窒化物から選択される1種又は2種以上の化合物からなる化合物粒子を挙げることができる。解砕工程や混合工程においてこれら第二硬質相原料粉末を添加しておくことで、出来上がる超硬合金の耐摩耗性を向上させることができる。具体的な化合物として、TaC,(Ta,Nb)C,NbC,TiCNなどを挙げることができる。特に、化合物は、TaCおよびNbCの少なくとも一方であることが望ましい。
[Second hard phase raw material powder]
The second hard phase raw material powder is a compound that becomes a part of the hard phase by sintering when contained in the slurry. As the second hard phase raw material powder, for example, a compound of at least one metal selected from Periodic Table 4a, 5a, and 6a group elements and at least one element of carbon and nitrogen (however, excluding WC) That is, the compound particle | grains which consist of 1 type, or 2 or more types of compounds selected from the carbide | carbonized_material of the said metal (however, except WC), nitride, and carbonitride can be mentioned. By adding these second hard phase raw material powders in the crushing step and the mixing step, the wear resistance of the finished cemented carbide can be improved. Specific examples of the compound include TaC, (Ta, Nb) C, NbC, and TiCN. In particular, the compound is desirably at least one of TaC and NbC.

全硬質相原料粉末に占める第二硬質相原料粉末の合計含有量(第二硬質相原料粉末/WC粒子からなる硬質相原料粉末+第二硬質相原料粉末)は、超硬合金の耐摩耗性および耐熱亀裂性を向上させる観点から、0.1〜2.0質量%とすることが好ましい。   The total content of the second hard phase raw material powder in the total hard phase raw material powder (second hard phase raw material powder / hard phase raw material powder consisting of WC particles + second hard phase raw material powder) is the wear resistance of the cemented carbide. From the viewpoint of improving the thermal crack resistance, the content is preferably 0.1 to 2.0% by mass.

[粒成長抑制剤]
粒成長抑制剤は、WC粒子の粒成長を抑制する元素もしくはその元素の化合物である。粒成長抑制剤としては、Vの炭化物(例えば、VC)や、Crの炭化物(例えば、Cr)を挙げることができる。ここで、VCやCrは、上記第二硬質相原料粉末でもある。そのため、第二硬質相原料粉末として、VCやCrを選択すれば、粒成長抑制剤を添加したのと同じ効果を得ることができる。粒成長抑制剤の合計含有量(粒成長抑制剤/全原料)は、0.1〜2.0質量%とすることが好ましい。
[Grain growth inhibitor]
The grain growth inhibitor is an element or a compound of the element that suppresses grain growth of WC particles. Examples of the grain growth inhibitor include V carbide (for example, VC) and Cr carbide (for example, Cr 3 C 2 ). Here, VC and Cr 3 C 2 is also by the second hard phase material powders. Therefore, if VC or Cr 3 C 2 is selected as the second hard phase raw material powder, the same effect as that obtained by adding the grain growth inhibitor can be obtained. The total content of the grain growth inhibitor (grain growth inhibitor / total raw materials) is preferably 0.1 to 2.0% by mass.

本発明超硬合金によれば、加工工具の素材として優れた耐摩耗性・耐欠損性を発揮する。   According to the cemented carbide of the present invention, it exhibits excellent wear resistance and fracture resistance as a material for processing tools.

分散度数の定義を説明するWC粒子の粒度分布のグラフであって、横軸は超硬合金におけるWC粒子の円相当直径、縦軸はWC粒子の累積度数である。It is a graph of the particle size distribution of WC particles for explaining the definition of the dispersity frequency, where the horizontal axis is the equivalent circle diameter of the WC particles in the cemented carbide and the vertical axis is the cumulative frequency of the WC particles.

複数のWC基超硬合金の試料を異なる製造方法で作製し、得られた超硬合金について種々の特性を測定することで、得られる超硬合金に及ぼす各製造方法の影響を評価した。   A plurality of WC-based cemented carbide samples were produced by different production methods, and various characteristics of the obtained cemented carbide were measured to evaluate the influence of each production method on the obtained cemented carbide.

<試料の製造方法>
各試料の製造方法は、基本的に次のようにして行われる。
超硬合金の硬質相となるWC粉末のスラリーを用意する準備工程
→スラリー中のWC粉末の解砕工程
→解砕後WC粉末と結合相となる粉末との混合工程
→混合工程を経たスラリーを乾燥・成形・焼結する工程
以下、各工程を詳細に説明する。
<Sample manufacturing method>
The manufacturing method of each sample is basically performed as follows.
Preparatory process for preparing slurry of WC powder that will be hard phase of cemented carbide → Crushing process of WC powder in slurry → Mixing process of WC powder and powder that becomes binder phase after crushing → Slurry after mixing process Process of drying / molding / sintering Each process will be described in detail below.

≪WC粉末のスラリーの用意≫
超硬合金の作製にあたり、硬質相原料粉末として、後段の表2の『スラリー』の欄にある『WC粒径』に示す平均粒径(50%粒径)を有するWC粉末を用意した。これらWC粉末をエタノール溶媒に混ぜ、スラリーを作製した。各スラリーにおけるWC濃度を表2の『WC濃度』に示す。
≪Preparation of WC powder slurry≫
In preparing the cemented carbide, a WC powder having an average particle size (50% particle size) shown in “WC particle size” in the “Slurry” column of Table 2 below was prepared as a hard phase raw material powder. These WC powders were mixed with an ethanol solvent to prepare a slurry. The WC concentration in each slurry is shown in “WC concentration” in Table 2.

≪WC粉末の解砕工程≫
次いで、下記に列挙するプロセスのうち、ボールミル(BM)、アトライター(ATR)、単孔ジェットミル(JM−1)、衝突型ジェットミル(JM−2)、超音波ホモジナイザー(SSH)のいずれかを用いて、各スラリー中のWC粒子の凝集を解砕した。解砕方法と解砕後のWC粒子の平均粒径(50%粒径)を、後段の表2の『解砕方法』、『解砕後WC粒径』に示す。
≪Crushing process of WC powder≫
Next, among the processes listed below, one of a ball mill (BM), an attritor (ATR), a single-hole jet mill (JM-1), a collision jet mill (JM-2), and an ultrasonic homogenizer (SSH) Was used to break up agglomeration of WC particles in each slurry. The pulverization method and the average particle diameter (50% particle diameter) of the WC particles after pulverization are shown in “Crushing method” and “WC particle diameter after pulverization” in Table 2 below.

[ボールミル:BM]
直径5mmの超硬合金製メディアを用いた。メディアの総重量は、スラリー2Lに対して8kg(メディア数=約1000個)とした。混合時間は24時間とした。この条件のBMを行うための総エネルギー量は0.8kWh/kgである。
[Ball mill: BM]
A cemented carbide medium having a diameter of 5 mm was used. The total weight of the media was 8 kg (number of media = about 1000) with respect to 2 L of slurry. The mixing time was 24 hours. The total energy amount for performing BM under this condition is 0.8 kWh / kg.

[アトライター:ATR]
直径5mmの超硬合金製メディアを用いた。メディアの総重量は、スラリー2Lに対して10kg(メディア数=約1250個)とした。混合時間は15時間とした。この条件のATRを行うための総エネルギー量は3.0kWh/kgである。
[Attritor: ATR]
A cemented carbide medium having a diameter of 5 mm was used. The total weight of the media was 10 kg (number of media = about 1250) per 2 L of slurry. The mixing time was 15 hours. The total energy amount for performing ATR under this condition is 3.0 kWh / kg.

[ビーズミル:BSM]
直径1.3mmの超硬合金製メディアを用いた。メディアの総重量は、スラリー2Lに対して5kg(メディア数=約36000個)とした。混合時間は5時間とした。この条件のBSMを行うための総エネルギー量は1.2kWh/kgである。
[Bead mill: BSM]
A cemented carbide medium having a diameter of 1.3 mm was used. The total weight of the media was 5 kg (number of media = about 36000) with respect to 2 L of slurry. The mixing time was 5 hours. The total energy amount for performing BSM under this condition is 1.2 kWh / kg.

[単孔ジェットミル:JM−1]
ノズル内径0.1mmのダイヤノズルから圧力240MPaでスラリーを噴射することを10回行う。この条件のJM−1を行うための総エネルギー量は1.4kWh/kgである。
[Single-hole jet mill: JM-1]
The slurry is ejected 10 times at a pressure of 240 MPa from a diamond nozzle having a nozzle inner diameter of 0.1 mm. The total energy amount for performing JM-1 under this condition is 1.4 kWh / kg.

[衝突型ジェットミル:JM−2]
ノズル内径0.1mmの一対のダイヤノズルを対向して配置し、圧力240MPaで各ダイヤノズルから噴射されるスラリー同士を衝突させることを10回行う。この条件のJM−2を行うための総エネルギー量は3.1kWh/kgである。
[Collision type jet mill: JM-2]
A pair of diamond nozzles having a nozzle inner diameter of 0.1 mm are arranged to face each other, and slurry injected from each diamond nozzle is collided 10 times at a pressure of 240 MPa. The total energy amount for performing JM-2 under this condition is 3.1 kWh / kg.

[超音波ホモジナイザー:SSH]
室温に保持した2Lのスラリーを貯留するタンクに、先端部の直径が20mmのホーンを挿入し、1kWの出力で3時間の超音波処理を行う。この条件のSSHを行うための総エネルギー量は1.4kWh/kgである。
[Ultrasonic homogenizer: SSH]
A horn with a 20 mm diameter tip is inserted into a tank that stores 2 L of slurry kept at room temperature, and sonication is performed for 3 hours at an output of 1 kW. The total energy amount for performing SSH under this condition is 1.4 kWh / kg.

[サイクロンミキサー:CM]
対向配置される固定翼と回転翼とのギャップを3mmとし、回転翼の周速を180m/分として4時間の処理を行う。この条件のCMを行うための総エネルギー量は0.5kWh/kgである。
[Cyclone mixer: CM]
The process is performed for 4 hours by setting the gap between the stationary blades and the rotor blades facing each other to 3 mm and the peripheral speed of the rotor blades to 180 m / min. The total energy amount for performing CM under this condition is 0.5 kWh / kg.

≪混合工程≫
以上の解砕工程を経たスラリーに対して、下記に列挙する結合相原料粉末と、第二硬質相原料粉末、および、粒成長抑制剤の少なくとも1種と、造粒材となるパラフィンワックスとを加え、既述のBM、ATR、JM−1、JM−2、SSH、BSM、CMのいずれかを用いて混合した。表1に、スラリーに含まれるWCと、加えた結合相原料粉末との混合割合を示す。スラリーへのパラフィンワックスの添加量は、1.5質量%である。混合方法と混合後のWC粒子の平均粒径(50%粒径)を、後段の表2の『混合方法』、『混合後WC粒径』に示す。
≪Mixing process≫
With respect to the slurry that has undergone the above crushing step, the binder phase raw material powder listed below, the second hard phase raw material powder, and at least one kind of grain growth inhibitor, and the paraffin wax that becomes the granulating material, In addition, mixing was performed using any of the BM, ATR, JM-1, JM-2, SSH, BSM, and CM described above. Table 1 shows the mixing ratio between the WC contained in the slurry and the added binder phase raw material powder. The amount of paraffin wax added to the slurry is 1.5% by mass. The average particle diameter (50% particle diameter) of the WC particles after the mixing method and mixing is shown in “Mixing method” and “WC particle diameter after mixing” in Table 2 below.

[結合相原料粉末]
Co粉末(平均粒径:0.3μm)
Ni粉末(平均粒径:0.5μm)
[第二硬質相原料粉末]
TaC粉末(平均粒径:0.3μm)
NbC粉末(平均粒径:0.33μm)
[粒成長抑制剤]
VC粉末(平均粒径:0.4μm)
Cr粉末(平均粒径:0.6μm)
[Binder phase raw material powder]
Co powder (average particle size: 0.3 μm)
Ni powder (average particle size: 0.5 μm)
[Second hard phase raw material powder]
TaC powder (average particle size: 0.3 μm)
NbC powder (average particle size: 0.33 μm)
[Grain growth inhibitor]
VC powder (average particle size: 0.4 μm)
Cr 3 C 2 powder (average particle size: 0.6 μm)

なお、混合工程に際して、上記結合相原料粉末、第二硬質相原料粉末、および、粒成長抑制剤を乾式あるいは湿式で予備解砕しておいても良い。   In the mixing step, the binder phase raw material powder, the second hard phase raw material powder, and the grain growth inhibitor may be preliminarily pulverized dry or wet.

≪乾燥・成形・焼結工程≫
上記混合後、各スラリーをスプレードライヤーで乾燥・造粒した後、得られた造粒粉をφ2.6mmの丸棒状に押出成形した。そして、このプレス体を真空雰囲気下で1360℃×1時間、焼結した後、この焼結体を1350℃×1時間、HIP(熱間等方加圧)焼結した。
≪Drying, forming, sintering process≫
After the mixing, each slurry was dried and granulated with a spray dryer, and the obtained granulated powder was extruded into a round bar shape of φ2.6 mm. The pressed body was sintered in a vacuum atmosphere at 1360 ° C. for 1 hour, and then the sintered body was sintered at 1350 ° C. for 1 hour by HIP (hot isostatic pressing).

<各試料の評価>
得られた各超硬合金について、W,Co,Ni,Cr,Ta,Nb,V,Zr及びTiの含有量、WC粒子の平均粒径、平均円形度を測定した。また、超硬合金におけるWC粒子の粒度分布のバラツキを把握するために分散度数(後段で詳述する)を求めた。さらに、各超硬合金の硬度、靭性、疲労限、およびこれら超硬合金で作製したマイクロドリルの折損寿命を測定した。
<Evaluation of each sample>
About each obtained cemented carbide, the content of W, Co, Ni, Cr, Ta, Nb, V, Zr and Ti, the average particle diameter of WC particles, and the average circularity were measured. Moreover, in order to grasp the variation in the particle size distribution of the WC particles in the cemented carbide, the degree of dispersion (described in detail later) was obtained. Furthermore, the hardness, toughness, fatigue limit of each cemented carbide, and the fracture life of micro drills made from these cemented carbides were measured.

≪各元素の含有量≫
W,Co,Ni,Cr,Ta,Nb,V,Zr及びTiの含有量(質量%)を、EDX(Energy Dispersive X−ray Spectroscopy)分析して測定したところ、原料に用いた量と概ね同様であった。また、超硬合金中の硬質相の組成をX線回折にて調べたところ、いずれの試料の硬質相も、実質的にWC粒子により構成されていた。なお、組成の分析は、XPS(X−ray Photoelectron Spectroscopy)や、SIMS(Secondary Ion Mass Spectrometry)によっても測定できる。
≪Content of each element≫
When the contents (mass%) of W, Co, Ni, Cr, Ta, Nb, V, Zr and Ti were measured by EDX (Energy Dispersive X-ray Spectroscopy) analysis, they were almost the same as the amounts used for the raw materials. Met. Further, when the composition of the hard phase in the cemented carbide was examined by X-ray diffraction, the hard phase of any sample was substantially composed of WC particles. The composition analysis can also be measured by XPS (X-ray Photoelectron Spectroscopy) or SIMS (Secondary Ion Mass Spectrometry).

≪平均粒径と平均円形度≫
超硬合金中のWC粒子の平均粒径(μm)は、FESEM(Field Emission Scanning Electron Microscope)により撮像した顕微鏡写真を画像解析して算出した。まず、超硬合金において任意の断面をとり、その断面に鏡面ラッピングを施す。そして、その断面における任意の複数の視野(倍率5万倍)について画像解析ソフト(Scion Image;Scion社)により500個以上のWC粒子の識別(マッピング)を行う。マッピングした各WC粒子の面積から各WC粒子の円相当直径を求めた。求めた円相当直径のうち、累積頻度が50%のときの円相当直径を、WC粒子の平均粒径とした。また、マッピングした各WC粒子の円相当周長を、実測したWC粒子の周長で除することで各WC粒子の円形度を求め、これら各円形度を平均することで平均円形度を求めた。これらWC粒子の平均粒径と平均円形度は表2の『焼結後』における『WC粒径』と『WC円形度』に示す。
≪Average particle size and average circularity≫
The average particle size (μm) of the WC particles in the cemented carbide was calculated by image analysis of a photomicrograph taken with a field emission scanning electron microscope (FESEM). First, an arbitrary cross section is taken in the cemented carbide, and the cross section is mirror-wrapped. Then, 500 or more WC particles are identified (mapped) by image analysis software (Scion Image; Scion Co.) for an arbitrary plurality of fields of view (magnification of 50,000 times) in the cross section. The equivalent circle diameter of each WC particle was determined from the area of each mapped WC particle. Of the obtained equivalent circle diameter, the equivalent circle diameter when the cumulative frequency was 50% was defined as the average particle diameter of the WC particles. Further, the circularity of each WC particle was obtained by dividing the equivalent circle circumference of each mapped WC particle by the measured circumference of the WC particle, and the average circularity was obtained by averaging these circularities. . The average particle diameter and average circularity of these WC particles are shown in “WC particle diameter” and “WC circularity” in “after sintering” in Table 2.

≪分散度数≫
次に、WC粒子径の均一性を把握する指標として、粒度分布の半値幅を平均粒径で除した値(分散度数)を求めた。分散度数の定義を説明するために、図1に試料No.2とNo.101の粒度分布グラフを示す。グラフの横軸はWC粒子の円相当直径(nm)、縦軸はWC粒子の累積頻度(%)である。粒度分布の半値幅は、累積頻度75%のときの円相当直径から累積頻度25%のときの円相当直径を引いた値(nm)である。例えば、マッピングしたWC粒子が1000個であれば、小さい方から750個目の大きさを持つWC粒子の円相当直径から250個目の大きさを持つWC粒子の円相当直径を引いたものが、ここでいう粒度分布の半値幅である。この半値幅をWC粒子の平均粒径(=50%粒径)で除することで分散度数を求める。その結果を表3に示す。
≪Dispersion frequency≫
Next, as an index for grasping the uniformity of the WC particle size, a value (dispersion frequency) obtained by dividing the half-value width of the particle size distribution by the average particle size was obtained. In order to explain the definition of the degree of dispersion, FIG. 2 and No. 101 shows a particle size distribution graph. The horizontal axis of the graph is the equivalent circle diameter (nm) of WC particles, and the vertical axis is the cumulative frequency (%) of WC particles. The half-value width of the particle size distribution is a value (nm) obtained by subtracting the equivalent circle diameter when the cumulative frequency is 25% from the equivalent circle diameter when the cumulative frequency is 75%. For example, if the number of mapped WC particles is 1000, the circle equivalent diameter of the WC particles having the 250th size is subtracted from the circle equivalent diameter of the WC particles having the 750th size from the smaller one. The half-value width of the particle size distribution referred to here. The degree of dispersion is obtained by dividing the half width by the average particle size (= 50% particle size) of the WC particles. The results are shown in Table 3.

≪ビッカース硬度と破壊靱性値≫
得られた超硬合金に鏡面ラッピングを施した後、JIS R 1607に準拠するビッカース硬度の測定を行った。また、ビッカース硬度計を用いた圧子圧入(Indentation−Fracture)法により破壊靱性値Kcを求めた。その結果を表3に示す。
≪Vickers hardness and fracture toughness value≫
The obtained cemented carbide was mirror-wrapped and then measured for Vickers hardness according to JIS R 1607. Further, the fracture toughness value Kc was determined by an indentation-fracture method using a Vickers hardness meter. The results are shown in Table 3.

≪疲労限≫
得られた超硬合金を#800のダイヤ砥石で研磨した後、ハンター式回転曲げ疲労試験機(スパン:280mm)を用いて疲労限(107回転可能な最高試験荷重:MPa)を求めた。その結果を表3に示す。
≪Fatigue limit≫
The obtained cemented carbide was polished with a # 800 diamond grindstone, and then the fatigue limit (the maximum test load capable of 107 rotations: MPa) was determined using a hunter type rotating bending fatigue tester (span: 280 mm). The results are shown in Table 3.

≪折損試験≫
得られた丸棒状の焼結体をドリル形状に成形した。具体的には、丸棒材の外周を粗研磨してφ2.0mmの丸棒材とし、さらにダイヤモンド砥粒により最終的にドリル径0.1mm、刃長さ4.0mmのマイクロドリルを作製した。完成したマイクロドリルを次に示す条件の乾式の穴あけ加工に供し、マイクロドリルにチッピングや許容以上の摩耗が生じるまでの回数を測定することで、製造方法ごとの超硬合金で形成されるマイクロドリルの折損寿命を評価した。その結果を表3に示す。
≪Breakage test≫
The obtained round bar-shaped sintered body was formed into a drill shape. Specifically, the outer circumference of the round bar was roughly polished to obtain a round bar with a diameter of φ2.0 mm, and finally a micro drill having a drill diameter of 0.1 mm and a blade length of 4.0 mm was produced with diamond abrasive grains. . Microdrills made of cemented carbide for each manufacturing method by subjecting the finished microdrill to dry drilling under the following conditions and measuring the number of times the microdrill is chipped and wears beyond tolerance The fracture life of was evaluated. The results are shown in Table 3.

[条件]
被加工材…ガラス層とエポキシ樹脂層とを交互に積層したプリント基板。総積層数は20層、総厚さは2.4mm。
ドリルの回転数…250krpm
ドリルの送り速度…1.5m/分
[conditions]
Work material: A printed circuit board in which glass layers and epoxy resin layers are alternately laminated. The total number of layers is 20 and the total thickness is 2.4 mm.
Drill rotation speed: 250 krpm
Drill feed speed: 1.5m / min

Figure 2015145533
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Figure 2015145533
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≪まとめ≫
上記表1〜3から、以下のことが明らかになった。
1.解砕工程で弱撹拌方法(アトライター(ATR)と衝突型ジェットミル(JM−2)以外の撹拌方法)を使用すると、解砕前後でWC粉末の平均粒径の減少幅が小さい(表2を参照)。
2.混合工程で弱撹拌方法を使用すると、混合前後でWC粉末の平均粒径の減少幅が小さい(表2を参照)。
3.工程を経るごとのWC粉末の平均粒径の減少幅が小さいと、分散度数が小さい(表2,3を参照)。
4.分散度数が0.55以下(試料No.1〜23)であると、靭性・疲労限・折損寿命に優れる傾向にある(表3参照)
5.特に、分散度数が0.5以下であると、飛躍的な折損寿命の延長が見られる。
6.円形度が0.68以上であると、折損寿命の延長が見られる。特に、円形度が0.75以上であると良く、円形度の上昇に伴って折損寿命の延長傾向がある。
≪Summary≫
From the above Tables 1 to 3, the following became clear.
1. When a weak stirring method (stirring method other than Attritor (ATR) and collision type jet mill (JM-2)) is used in the crushing step, the reduction width of the average particle diameter of the WC powder is small before and after crushing (Table 2). See).
2. When a weak stirring method is used in the mixing step, the reduction width of the average particle diameter of the WC powder is small before and after mixing (see Table 2).
3. When the reduction width of the average particle diameter of the WC powder is small for each step, the degree of dispersion is small (see Tables 2 and 3).
4). When the degree of dispersion is 0.55 or less (sample Nos. 1 to 23), the toughness, fatigue limit, and fracture life tend to be excellent (see Table 3).
5. In particular, when the degree of dispersion is 0.5 or less, the breakage life is dramatically extended.
6). When the circularity is 0.68 or more, the breakage life is extended. In particular, the circularity is preferably 0.75 or more, and the breakage life tends to be extended as the circularity increases.

以上説明したように、従来、一つの工程で解砕・混合工程を、独立した解砕工程および混合工程にし、かつ両工程の少なくとも一方で弱撹拌方法を用いた試料No.1〜23は、優れた靭性・疲労限・折損寿命を発揮することが明らかになった。   As described above, conventionally, the crushing / mixing step in one step is made into an independent crushing step and a mixing step, and at least one of the two steps is performed using a weak stirring method. It was revealed that Nos. 1 to 23 exhibited excellent toughness, fatigue limit and fracture life.

なお、上述した実施の形態は、本発明の要旨を逸脱することなく、適宜変更することが可能であり、上述した構成に限定されるものではない。例えば、超硬合金の組成や、原料粉末の平均粒径などを適宜変更することができる。   The above-described embodiment can be appropriately changed without departing from the gist of the present invention, and is not limited to the above-described configuration. For example, the composition of the cemented carbide, the average particle diameter of the raw material powder, and the like can be changed as appropriate.

本発明超硬合金は、マイクロドリルやエンドミル、ボールエンドミルなどの精密加工、さらには金型などの微細加工に用いられる工具の素材として好適に利用することができる。   The cemented carbide of the present invention can be suitably used as a material for a tool used for precision machining such as a micro drill, an end mill, and a ball end mill, and further for fine machining such as a mold.

例えば、マイクロドリルなどの微小加工に用いられる工具に超硬合金を使用する場合、その超硬合金に含まれるWC粒子が微小なほど、耐摩耗性・耐欠損性に優れる超硬合金になると言われている。ところが、本発明者らの検討の結果、従来の製造方法で得られた超硬合金では、超硬合金に含まれるWC粒子の粒度分布がブロード(粒径のピークよりも過大・過少な粒径のWC粒子が多い状態)になっているため、マイクロドリルなどに利用すると早期に欠損する場合があった。 For example, when a cemented carbide is used for a tool used for micromachining such as a micro drill, it is said that the smaller the WC particles contained in the cemented carbide, the better the cemented carbide will have better wear resistance and fracture resistance. It has been broken. However, as a result of the study by the present inventors, in the cemented carbide obtained by the conventional manufacturing method, the particle size distribution of the WC particles contained in the cemented carbide is broad (particle size that is larger or smaller than the particle size peak). since the WC particles is in the high state), there is a case that defects early utilizing such a micro drill.

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的の一つは、従来よりも耐摩耗性・耐欠損性に優れる超硬合金を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and one of its purposes is to provide a cemented carbide that is more excellent in wear resistance and fracture resistance than conventional ones.

上記規定を満たす超硬合金は、従来よりも耐摩耗性・耐欠損性に優れる。 A cemented carbide that satisfies the above requirements is superior in wear resistance and fracture resistance .

上記分散度数の値が小さくなるほど、WC粒子の粒度分布がシャープ(粒径のピークよりも過大・過少な粒径のWC粒子が少ない)といえる。本発明の一態様に係る超硬合金では、この分散度数は0.55以下とする。さらに、WC粒子の分散度数が0.50以下となると、超硬合金の耐摩耗性・耐欠損性が飛躍的に向上する。 It can be said that the smaller the degree of dispersion, the sharper the particle size distribution of the WC particles (there are fewer WC particles having a particle size that is larger or smaller than the particle size peak) . In the cemented carbide according to one aspect of the present invention, the degree of dispersion is 0.55 or less. Furthermore, when the degree of dispersion of the WC particles is 0.50 or less, the wear resistance and fracture resistance of the cemented carbide are dramatically improved.

しかし、本発明者らが調べたところ、長時間に及ぶ解砕・混合を行った場合、硬質相原料として用意したWC粒子のうちの一部が用意したときの粒径よりも小さく粉砕されて、非常に微細なWC粒子が多量に生じることがわかった。この大量に生じた微小なWC粒子が、得られる超硬合金における硬質相粒子の粒度分布をブロードな状態にし、超硬合金の破壊靱性値などの機械的特性を低下させると考えられる。また、粉砕により生じた非常に微細なWC粒子はオストワルド成長(液相焼結中に固溶拡散したWCが粗大なWC粒子として再析出すること)の成長源となり易いため、超硬合金中に粗大なWC粒子が生成してしまうことも、超硬合金の機械的特性を低下させる一要因であると考えられる。加えて、微細に粉砕されたWC粒子が鋭角な角部を有する形状となり易く、このような異形(円形度の低い形状)のWC粒子はオストワルド成長の成長源となり易いという問題も挙げられる。 However, as a result of investigation by the present inventors, when pulverization / mixing for a long time was performed, some of the WC particles prepared as the hard phase raw material were pulverized to a size smaller than the prepared particle size. It was found that a large amount of very fine WC particles were generated. It is considered that the minute WC particles generated in a large amount make the particle size distribution of the hard phase particles in the obtained cemented carbide broad and reduce mechanical properties such as fracture toughness value of the cemented carbide. In addition, very fine WC particles generated by pulverization tend to be a growth source for Ostwald growth (where WC diffused during solution phase sintering reprecipitates as coarse WC particles). The generation of coarse WC particles is also considered to be one factor that deteriorates the mechanical properties of the cemented carbide. In addition, the finely pulverized WC particles are likely to have a shape having sharp corners, and there is a problem that such irregularly shaped (low circularity) WC particles are likely to be a growth source for Ostwald growth.

上記超硬合金の製造方法によれば、超硬合金の材料として用意したWC粉末の粒径が焼結後でもほぼ維持されるように超硬合金を作製することができる。これは、凝集し易いWC粒子を含む硬質相原料粉末の解砕処理のみをまず行い、その後、硬質相原料粉末に結合相原料粉末を添加・混合するからである。その際、解砕工程および混合工程の少なくとも一方で、アトライターもしくは衝突型ジェットミルを使用しない、即ち、原料を撹拌するために用いられる総エネルギー量が大きな強撹拌方法を採用しないことで、焼結前にWC粒子が微細に粉砕されることを抑制できる。その結果、焼結時におけるWC粒子の粒度分布がブロードになり難く、焼結することで得られる超硬合金に硬質相粒子の粒度分布がブロードになることも抑制できる。このような超硬合金でマイクロドリルなどの工具を作製すれば、従来よりも靭性や疲労限、耐摩耗性に優れ、長寿命の工具とすることができる。 According to the method for producing a cemented carbide, the cemented carbide can be produced so that the particle size of the WC powder prepared as the material of the cemented carbide is substantially maintained even after sintering. This is because only the crushing treatment of the hard phase raw material powder containing WC particles that easily aggregate is performed first, and then the binder phase raw material powder is added to and mixed with the hard phase raw material powder. At that time, at least one of the crushing step and the mixing step does not use an attritor or a collision type jet mill, that is, does not employ a strong stirring method with a large total energy amount used to stir the raw material. It is possible to suppress the WC particles from being finely pulverized before consolidation. As a result, hardly becomes a particle size distribution of the WC particles is broad at the time of sintering, the particle size distribution of the hard phase particles in a cemented carbide obtained by sintering can be suppressed to become broad. If a tool such as a microdrill is made of such a cemented carbide, it can be a tool having a longer life than the conventional ones, which is superior in toughness, fatigue limit and wear resistance.

Claims (6)

WC粒子を主体とする硬質相がCoを主体とする結合相により結合されてなる超硬合金であって、
前記硬質相を構成するWC粒子の平均粒径が0.4μm未満で、かつ、
WC粒子径の均一性を表す指標である分散度数が0.55以下であることを特徴とする超硬合金。
ここで、分散度数は、WC粒子の粒度分布の半値幅を、WC粒子の平均粒径で除した値である。
A cemented carbide in which a hard phase mainly composed of WC particles is bonded by a binder phase mainly composed of Co,
The average particle size of the WC particles constituting the hard phase is less than 0.4 μm, and
A cemented carbide having a dispersity frequency of 0.55 or less, which is an index representing uniformity of WC particle diameter.
Here, the degree of dispersion is a value obtained by dividing the half-value width of the particle size distribution of the WC particles by the average particle size of the WC particles.
前記分散度数が0.50以下であることを特徴とする請求項1に記載の超硬合金。   The cemented carbide according to claim 1, wherein the degree of dispersion is 0.50 or less. 前記WC粒子の平均円形度が0.68以上であることを特徴とする請求項1または2に記載の超硬合金。   The cemented carbide according to claim 1 or 2, wherein an average circularity of the WC particles is 0.68 or more. 前記平均円形度が、0.75以上であることを特徴とする請求項3に記載の超硬合金。   The cemented carbide according to claim 3, wherein the average circularity is 0.75 or more. 粒成長抑制剤として、Vの炭化物、およびCrの炭化物の少なくとも一方を含むことを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の超硬合金。   The cemented carbide according to any one of claims 1 to 4, wherein the grain growth inhibitor includes at least one of V carbide and Cr carbide. 請求項1〜5のいずれか一項に記載の超硬合金を用いて作製されたことを特徴とする加工工具。   A machining tool manufactured using the cemented carbide according to any one of claims 1 to 5.
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