JP2503770B2 - 切削工具用炭化タングステン基超硬合金 - Google Patents
切削工具用炭化タングステン基超硬合金Info
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- JP2503770B2 JP2503770B2 JP9790287A JP9790287A JP2503770B2 JP 2503770 B2 JP2503770 B2 JP 2503770B2 JP 9790287 A JP9790287 A JP 9790287A JP 9790287 A JP9790287 A JP 9790287A JP 2503770 B2 JP2503770 B2 JP 2503770B2
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- Japan
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- based cemented
- cemented carbide
- powder
- solid solution
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- Cutting Tools, Boring Holders, And Turrets (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、切削工具として用いた場合に、すぐれた
耐摩耗性と耐欠損性を示す炭化タングステン（以下WCで
示す）基超硬合金に関するものである。
耐摩耗性と耐欠損性を示す炭化タングステン（以下WCで
示す）基超硬合金に関するものである。
従来、一般に、硬質相形成成分として、元素周期律表
の4a,5a,および6a族金属の炭化物，窒化物，および酸化
物のうちの２種以上の固溶体からなる面心立方型固溶
体:15〜45％、 結合相形成成分として、鉄族金属のうちの１種以上:5
〜20％、 を有し、残りが同じく硬質相形成成分としてのWCと不可
避不純物からなる組成（以上重量％、以下％は重量％を
示す）を有するWC基超硬合金が切削工具として用いられ
ていることは良く知られるところである。
の4a,5a,および6a族金属の炭化物，窒化物，および酸化
物のうちの２種以上の固溶体からなる面心立方型固溶
体:15〜45％、 結合相形成成分として、鉄族金属のうちの１種以上:5
〜20％、 を有し、残りが同じく硬質相形成成分としてのWCと不可
避不純物からなる組成（以上重量％、以下％は重量％を
示す）を有するWC基超硬合金が切削工具として用いられ
ていることは良く知られるところである。
〔発明が解決しようとする問題点〕 しかし、上記の従来WC基超硬合金においては、例えば
鋼の連続切削ではすぐれた耐摩耗性を示すものの、これ
を例えば鋼の断続切削に切削工具として用いた場合に
は、耐欠損性不足が原因で、切刃に欠損が発生し易く、
比較的短時間で使用寿命に至るのが現状である。
鋼の連続切削ではすぐれた耐摩耗性を示すものの、これ
を例えば鋼の断続切削に切削工具として用いた場合に
は、耐欠損性不足が原因で、切刃に欠損が発生し易く、
比較的短時間で使用寿命に至るのが現状である。
そこで、本発明者等は、上述のような観点から、上記
の従来切削工具用WC基超硬合金に着目し、これのもつす
ぐれた耐摩耗性を損なうことなく、これにすぐれた耐欠
損性を付与すべく研究を行なつた結果、従来WC基超硬合
金を構成する面心立方型固溶体のＸ線回折における（20
0）面の半価幅は0.28゜以下を示すが、WC基超硬合金の
製造に際して、製造されるWC基超硬合金で面心立方型固
溶体を構成する原料粉末、すなわち0.5〜2.5μｍの範囲
内の平均粒径を有する元素周期律表の4a,5a,および6a族
金属の炭化物，窒化物，および酸化物，並びにこれらの
２種以上の固溶体からなる原料粉末に強粉砕処理などを
施して歪を付与した状態で、他の原料粉末であるWC粉末
および鉄族金属粉末と混合し、圧粉体にプレス成形し、
この圧粉体を、結晶性を抑制する目的で、相対的に低い
温度で焼結すると、製造されたWC基超硬合金における面
心立方型固溶体は、Ｘ線回折における（200）面の半価
幅が0.30゜以上を示すようになり、このように（200）
面の半価幅が0.30゜以上を示す面心立方型固溶体を含有
するWC基超硬合金においては、すぐれた耐摩耗性を示す
ばかりでなく、すぐれた耐欠損性を示すという知見を得
たのである。
の従来切削工具用WC基超硬合金に着目し、これのもつす
ぐれた耐摩耗性を損なうことなく、これにすぐれた耐欠
損性を付与すべく研究を行なつた結果、従来WC基超硬合
金を構成する面心立方型固溶体のＸ線回折における（20
0）面の半価幅は0.28゜以下を示すが、WC基超硬合金の
製造に際して、製造されるWC基超硬合金で面心立方型固
溶体を構成する原料粉末、すなわち0.5〜2.5μｍの範囲
内の平均粒径を有する元素周期律表の4a,5a,および6a族
金属の炭化物，窒化物，および酸化物，並びにこれらの
２種以上の固溶体からなる原料粉末に強粉砕処理などを
施して歪を付与した状態で、他の原料粉末であるWC粉末
および鉄族金属粉末と混合し、圧粉体にプレス成形し、
この圧粉体を、結晶性を抑制する目的で、相対的に低い
温度で焼結すると、製造されたWC基超硬合金における面
心立方型固溶体は、Ｘ線回折における（200）面の半価
幅が0.30゜以上を示すようになり、このように（200）
面の半価幅が0.30゜以上を示す面心立方型固溶体を含有
するWC基超硬合金においては、すぐれた耐摩耗性を示す
ばかりでなく、すぐれた耐欠損性を示すという知見を得
たのである。
この発明は、上記知見にもとづいてなされたものであ
つて、 硬質相形成成分として、元素周期律表の4a,5a,および
6a族金属の炭化物，窒化物，および酸化物のうちの２種
以上の固溶体からなる面心立方型固溶体:15〜45％、 結合相形成成分として、鉄族金属のうちの１種以上:5
〜20％、 を含有し、残りが同じく硬質相形成成分としてのWCと不
可避不純物からなるWC基超硬合金において、 上記面心立方型固溶体のＸ線回折における（200）面
の半価幅が0.30゜以上である、耐摩耗性および耐欠損性
にすぐれた切削工具用WC基超硬合金に特徴を有するもの
である。
つて、 硬質相形成成分として、元素周期律表の4a,5a,および
6a族金属の炭化物，窒化物，および酸化物のうちの２種
以上の固溶体からなる面心立方型固溶体:15〜45％、 結合相形成成分として、鉄族金属のうちの１種以上:5
〜20％、 を含有し、残りが同じく硬質相形成成分としてのWCと不
可避不純物からなるWC基超硬合金において、 上記面心立方型固溶体のＸ線回折における（200）面
の半価幅が0.30゜以上である、耐摩耗性および耐欠損性
にすぐれた切削工具用WC基超硬合金に特徴を有するもの
である。
なお、この発明のWC基超硬合金において、これを構成
する面心立方型固溶体のＸ線回折における（200）面の
半価幅が0.30゜以上とした理由は、上記の通り経験的な
ものであつて、これ未満の半価幅では所望のすぐれた耐
欠損性を確保することができないことから、これを0.30
゜以上と定めたのである。
する面心立方型固溶体のＸ線回折における（200）面の
半価幅が0.30゜以上とした理由は、上記の通り経験的な
ものであつて、これ未満の半価幅では所望のすぐれた耐
欠損性を確保することができないことから、これを0.30
゜以上と定めたのである。
つぎに、この発明のWC基超硬合金を実施例により具体
的に説明する。
的に説明する。
まず、面心立方型固溶体形成用原料粉末として、いず
れも1.0〜2.0μｍの範囲内の所定の平均粒径を有する、
（W,Ti,Ta）Ｃ粉末（重量割合で、以下同じ、WC/TiC/Ta
C＝50/30/20）、（W,Ti,Ta）CN粉末（WC/TiC/TiN/TaC＝
46/24/15/1）、（W,Ti）Ｃ粉末（WC/TiC＝70/30）、（T
a,Nb）Ｃ粉末の（１）（TaC/NbC＝60/40）、（W,Ti）CN
粉末（WC/TiC/TiN＝56/24/20）、（Ta,Nb）Ｃ粉末の
（２）（TaC/NbC＝90/10）、（Hf,Zr）CO粉末（HfC/ZrC
/ZrO2＝40/55/5）、（W,Ti）Ｃ粉末の（２）（WC/TiC＝
50/50）、およびTiN粉末をそれぞれ用意し、これらの原
料粉末に、それぞれボールミルにて96時間の強粉砕を施
して、その平均粒径を0.4〜1.0μｍの範囲内の所定の平
均粒径とし、歪を付与した状態で、他の原料粉末である
平均粒径:3.5μｍのWC粉末および同1.3μｍの鉄族金属
粉末を配合して、それぞれ第１表に示される配合組成と
し、ついでボールミルにて48時間の粉砕混合を行ない、
この結果の混合粉末を10Kg/mm2の圧力にてプレス成形し
て圧粉体とし、この圧粉体を、真空中に、相対的に低温
の1340℃（通常は1400〜1500℃）に３時間保持の条件で
焼結することによつて、実質的に配合組成と同一の成分
組成をもつた本発明WC基超硬合金１〜６をそれぞれ製造
した。
れも1.0〜2.0μｍの範囲内の所定の平均粒径を有する、
（W,Ti,Ta）Ｃ粉末（重量割合で、以下同じ、WC/TiC/Ta
C＝50/30/20）、（W,Ti,Ta）CN粉末（WC/TiC/TiN/TaC＝
46/24/15/1）、（W,Ti）Ｃ粉末（WC/TiC＝70/30）、（T
a,Nb）Ｃ粉末の（１）（TaC/NbC＝60/40）、（W,Ti）CN
粉末（WC/TiC/TiN＝56/24/20）、（Ta,Nb）Ｃ粉末の
（２）（TaC/NbC＝90/10）、（Hf,Zr）CO粉末（HfC/ZrC
/ZrO2＝40/55/5）、（W,Ti）Ｃ粉末の（２）（WC/TiC＝
50/50）、およびTiN粉末をそれぞれ用意し、これらの原
料粉末に、それぞれボールミルにて96時間の強粉砕を施
して、その平均粒径を0.4〜1.0μｍの範囲内の所定の平
均粒径とし、歪を付与した状態で、他の原料粉末である
平均粒径:3.5μｍのWC粉末および同1.3μｍの鉄族金属
粉末を配合して、それぞれ第１表に示される配合組成と
し、ついでボールミルにて48時間の粉砕混合を行ない、
この結果の混合粉末を10Kg/mm2の圧力にてプレス成形し
て圧粉体とし、この圧粉体を、真空中に、相対的に低温
の1340℃（通常は1400〜1500℃）に３時間保持の条件で
焼結することによつて、実質的に配合組成と同一の成分
組成をもつた本発明WC基超硬合金１〜６をそれぞれ製造
した。
また、比較の目的で、上記の面心立方型固溶体形成用
原料粉末を予め強粉砕することなく、上記のWC粉末およ
び鉄族金属粉末とそれぞれ第１表に示される配合組成に
配合すると共に、焼結条件を、真空中、温度:1480℃に
１時間保持とする以外は、同一の条件で従来WC基超硬合
金１〜３をそれぞれ製造した。
原料粉末を予め強粉砕することなく、上記のWC粉末およ
び鉄族金属粉末とそれぞれ第１表に示される配合組成に
配合すると共に、焼結条件を、真空中、温度:1480℃に
１時間保持とする以外は、同一の条件で従来WC基超硬合
金１〜３をそれぞれ製造した。
ついで、この結果得られた各種のWC基超硬合金につい
て、ロツクウエル硬さ（Ａスケール）および抗折力を測
定すると共に、Cu−Ｋα線で40KV、40Aの条件でＸ線回
折を行ない、面心立方型固溶体相の（200）面の回折線
の半価幅を測定し、さらに、 被削材:SNCM439（硬さ:HB230）の溝付き丸棒、 チップ形状:ISO・SNGN432、 切削速度:130m/min、 送り:0.3mm/rev、 切込み:2mm、 切削時間:30min、 の条件で鋼の断続切削を行ない、切刃の逃げ面摩耗幅を
測定すると共に、欠損発生の有無を観察した。これらの
測定結果を第１表に示した。
て、ロツクウエル硬さ（Ａスケール）および抗折力を測
定すると共に、Cu−Ｋα線で40KV、40Aの条件でＸ線回
折を行ない、面心立方型固溶体相の（200）面の回折線
の半価幅を測定し、さらに、 被削材:SNCM439（硬さ:HB230）の溝付き丸棒、 チップ形状:ISO・SNGN432、 切削速度:130m/min、 送り:0.3mm/rev、 切込み:2mm、 切削時間:30min、 の条件で鋼の断続切削を行ない、切刃の逃げ面摩耗幅を
測定すると共に、欠損発生の有無を観察した。これらの
測定結果を第１表に示した。
第１表に示される結果から、本発明WC基超硬合金１〜
６は、いずれもこれを構成する面心立方型固溶体の（20
0）面の半価幅が0.30゜以上を示し、同半価幅が0.28゜
以下の従来WC基超硬合金１〜３に比して、相対的に高い
硬さと抗折力を有し、かつ断続切削でもすぐれた耐欠損
性を示すことが明らかである。
６は、いずれもこれを構成する面心立方型固溶体の（20
0）面の半価幅が0.30゜以上を示し、同半価幅が0.28゜
以下の従来WC基超硬合金１〜３に比して、相対的に高い
硬さと抗折力を有し、かつ断続切削でもすぐれた耐欠損
性を示すことが明らかである。
上述のように、この発明のWC基超硬合金は、すぐれた
耐摩耗性と耐欠損性の両方を合せもち、切削工具として
用いた場合に著しく長期に亘つてすぐれた切削性能を発
揮するものである。
耐摩耗性と耐欠損性の両方を合せもち、切削工具として
用いた場合に著しく長期に亘つてすぐれた切削性能を発
揮するものである。
Claims (1)
- 【請求項１】硬質相形成成分として、元素周期律表の4
a,5a,および6a族金属の炭化物，窒化物，および酸化物
のうちの２種以上の固溶体からなる面心立方型固溶体:1
5〜45％、 結合相形成成分として、鉄族金属のうちの１種以上:5〜
20％、 を含有し、残りが同じく硬質相形成成分としての炭化タ
ングステンと不可避不純物からなる組成（以上重量％）
を有する炭化タングステン基超硬合金において、 上記面心立方型固溶体のＸ線回折における（200）面の
半価幅が0.30゜以上であることを特徴とする切削工具用
炭化タングステン基超硬合金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9790287A JP2503770B2 (ja) | 1987-04-21 | 1987-04-21 | 切削工具用炭化タングステン基超硬合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9790287A JP2503770B2 (ja) | 1987-04-21 | 1987-04-21 | 切削工具用炭化タングステン基超硬合金 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63262443A JPS63262443A (ja) | 1988-10-28 |
| JP2503770B2 true JP2503770B2 (ja) | 1996-06-05 |
Family
ID=14204662
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9790287A Expired - Fee Related JP2503770B2 (ja) | 1987-04-21 | 1987-04-21 | 切削工具用炭化タングステン基超硬合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2503770B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01215947A (ja) * | 1988-02-24 | 1989-08-29 | Toshiba Tungaloy Co Ltd | 切削又は切断工具部材用超硬合金 |
| JPH02243735A (ja) * | 1989-03-17 | 1990-09-27 | Nippon Carbide Ind Co Inc | 硬質合金 |
| JP4126451B2 (ja) * | 2002-03-22 | 2008-07-30 | 京セラ株式会社 | 超硬合金 |
-
1987
- 1987-04-21 JP JP9790287A patent/JP2503770B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63262443A (ja) | 1988-10-28 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |