JP2611177B2 - 高硬度で耐酸化性に優れた超硬合金 - Google Patents
高硬度で耐酸化性に優れた超硬合金Info
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- JP2611177B2 JP2611177B2 JP5169602A JP16960293A JP2611177B2 JP 2611177 B2 JP2611177 B2 JP 2611177B2 JP 5169602 A JP5169602 A JP 5169602A JP 16960293 A JP16960293 A JP 16960293A JP 2611177 B2 JP2611177 B2 JP 2611177B2
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- cemented carbide
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- powder
- high hardness
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高硬度で耐酸化性に優
れた超硬合金に関する。
れた超硬合金に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から切削工具や金型、および耐熱耐
摩耗部品など耐摩耗性と強度および耐熱性を要求される
用途には炭化タングステン粉末をＣｏ，ＮｉおよびＦｅ
で焼結した超硬合金が用いられてきている。
摩耗部品など耐摩耗性と強度および耐熱性を要求される
用途には炭化タングステン粉末をＣｏ，ＮｉおよびＦｅ
で焼結した超硬合金が用いられてきている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記した従来の材料に
おいては、例えば硬度をあげるために分散相である炭化
タングステンの割合を増やしたり、粒径を細かくした
り、他の炭化物を添加しなければならなかった。そのた
め、靱性が低下してしまったり、コスト高になってしま
うという欠点があった。
おいては、例えば硬度をあげるために分散相である炭化
タングステンの割合を増やしたり、粒径を細かくした
り、他の炭化物を添加しなければならなかった。そのた
め、靱性が低下してしまったり、コスト高になってしま
うという欠点があった。
【０００４】また、大気中での高温使用においては酸化
量が多くなり、冷却方法を工夫し、使用温度を低下しな
ければならなかった。
量が多くなり、冷却方法を工夫し、使用温度を低下しな
ければならなかった。
【０００５】さらに、ＣｏやＮｉは資源的に枯渇してお
り、超硬合金を高価なものとしている。
り、超硬合金を高価なものとしている。
【０００６】本発明者らは、上記の問題点を解決するた
め鋭意研究した結果、従来超硬合金の靱性阻害元素と考
えられていたＡｌを添加し、結合相を強化することによ
り超硬合金の硬度と耐酸化性の改善が行えることを見い
だし、本発明を完成した。本発明の目的は、安価で耐酸
化性に優れた高硬度超硬合金の提供にある。
め鋭意研究した結果、従来超硬合金の靱性阻害元素と考
えられていたＡｌを添加し、結合相を強化することによ
り超硬合金の硬度と耐酸化性の改善が行えることを見い
だし、本発明を完成した。本発明の目的は、安価で耐酸
化性に優れた高硬度超硬合金の提供にある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、結合相にＡｌ
を添加することによる結合相の強化と耐酸化性の向上を
行った超硬合金に関する。
を添加することによる結合相の強化と耐酸化性の向上を
行った超硬合金に関する。
【０００８】以下、本発明を具体的に説明する。本発明
の超硬合金は、結合相中にＡｌを０．５〜５重量％添加
することによって得られる。
の超硬合金は、結合相中にＡｌを０．５〜５重量％添加
することによって得られる。
【０００９】本発明のＡｌの添加方法は特に指定しない
が、Ａｌの粉末をＦｅ，ＣｏあるいはＮｉの粉末ととも
に湿式で混合するだけでも良いし、あらかじめＦｅと合
金化したＦｅ−Ａｌ合金の粉末を用いてもよい。また、
結合相の量が少ないときには機械的合金化法により炭化
タングステン粉末とＦｅ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ａｌの粉末を合
金化したものを用いても問題ない。
が、Ａｌの粉末をＦｅ，ＣｏあるいはＮｉの粉末ととも
に湿式で混合するだけでも良いし、あらかじめＦｅと合
金化したＦｅ−Ａｌ合金の粉末を用いてもよい。また、
結合相の量が少ないときには機械的合金化法により炭化
タングステン粉末とＦｅ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ａｌの粉末を合
金化したものを用いても問題ない。
【００１０】結合相の組成については特に指定しない
が、Ｆｅを主成分としたものが好ましい。ただＡｌ量は
０．５重量％以下では超硬合金の硬度上昇が認められ
ず、５重量％以上では耐酸化性の向上が認められない。
が、Ｆｅを主成分としたものが好ましい。ただＡｌ量は
０．５重量％以下では超硬合金の硬度上昇が認められ
ず、５重量％以上では耐酸化性の向上が認められない。
【００１１】本発明に用いる炭化タングステン粉末とし
ては、従来の超硬合金に用いられてきた粉末が利用でき
る。炭化タングステンの粒径や粒成長抑制剤の影響はほ
とんど受けない。
ては、従来の超硬合金に用いられてきた粉末が利用でき
る。炭化タングステンの粒径や粒成長抑制剤の影響はほ
とんど受けない。
【００１０】炭化タングステン粉末とＦｅ，Ｃｏ，Ｎ
ｉ，Ａｌの粉末を湿式あるいは乾式で混合したのち、プ
レス成形し真空中で焼結を行う。焼結温度は結合相の量
により異なるが、おおむね１４００〜１５５０℃で焼結
される。
ｉ，Ａｌの粉末を湿式あるいは乾式で混合したのち、プ
レス成形し真空中で焼結を行う。焼結温度は結合相の量
により異なるが、おおむね１４００〜１５５０℃で焼結
される。
【００１１】得られた焼結体は、必要によりＨＩＰ処理
しても良い。
しても良い。
【００１２】結合相は１重量％以下ではＨＩＰをしても
焼結が不十分であり、４０重量％を越えると焼結中に形
状変化してしまうので好ましくない。
焼結が不十分であり、４０重量％を越えると焼結中に形
状変化してしまうので好ましくない。
【００１３】このようにして得られた本発明の超硬合金
は、焼結に伴う結晶粒の成長が少なく、Ａｌの添加によ
り炭化タングステンからの脱炭作用も少なく、耐酸化性
に優れた高硬度超硬合金である。
は、焼結に伴う結晶粒の成長が少なく、Ａｌの添加によ
り炭化タングステンからの脱炭作用も少なく、耐酸化性
に優れた高硬度超硬合金である。
【００１４】以下実施例で本発明をさらに詳細に説明す
る。
る。
【実施例】実施例１ 炭化タングステン（スタルク製 平均粒径０．８μｍ）
９０ｇに電解鉄粉８．６ｇおよびＡｌ粉末１．４ｇを添
加し、２４時間湿式ボールミルにて混合し、１００ＭＰ
ａでプレス成形した後、１４００℃で１時間真空中にて
焼結した。
９０ｇに電解鉄粉８．６ｇおよびＡｌ粉末１．４ｇを添
加し、２４時間湿式ボールミルにて混合し、１００ＭＰ
ａでプレス成形した後、１４００℃で１時間真空中にて
焼結した。
【００１５】得られた焼結体を８００℃の大気中で９０
分間保持し、重量変化を測定した。
分間保持し、重量変化を測定した。
【００１６】得られた焼結体の硬度は９２．５HRAで、
従来のＷＣ−Ｃｏ合金で結合相量を等しくしたものの硬
度（９１．５HRA）より高かった。酸化増量は従来の超
硬材料の半分であった。抗折力は１８５kgf/mm2を示し
た。
従来のＷＣ−Ｃｏ合金で結合相量を等しくしたものの硬
度（９１．５HRA）より高かった。酸化増量は従来の超
硬材料の半分であった。抗折力は１８５kgf/mm2を示し
た。
【００１７】
【実施例】実施例２ 炭化タングステン（スタルク製 平均粒径０．８μｍ）
９ｇに電解鉄粉０．７ｇおよびＡｌ粉末０．３ｇを添加
し、不活性ガス雰囲気中で１００時間の機械的合金化処
理を行った後、１００ＭＰａでプレス成形し、１４００
℃で１時間真空中にて焼結後、ＨＩＰした。
９ｇに電解鉄粉０．７ｇおよびＡｌ粉末０．３ｇを添加
し、不活性ガス雰囲気中で１００時間の機械的合金化処
理を行った後、１００ＭＰａでプレス成形し、１４００
℃で１時間真空中にて焼結後、ＨＩＰした。
【００１８】得られたＨＩＰ体は、９１．７HRAの硬度
を有し、抗折力も１３０kgf/mm2を示した。ＨＩＰ後の
Ａｌの蒸発もほとんど認められなかった。
を有し、抗折力も１３０kgf/mm2を示した。ＨＩＰ後の
Ａｌの蒸発もほとんど認められなかった。
【００１９】
【実施例】実施例３ 炭化タングステン（スタルク製 平均粒径０．８μｍ）
９０ｇに電解鉄粉６ｇ、Ａｌ粉末２ｇおよびＣｏ粉末２
ｇを添加し、２４時間ボールミルにて混合した後、１０
０ＭＰａでプレス成形し、１４００℃で１時間真空中で
焼結後、ＨＩＰした。
９０ｇに電解鉄粉６ｇ、Ａｌ粉末２ｇおよびＣｏ粉末２
ｇを添加し、２４時間ボールミルにて混合した後、１０
０ＭＰａでプレス成形し、１４００℃で１時間真空中で
焼結後、ＨＩＰした。
【００２０】得られたＨＩＰ体は、９２．３HRAの硬度
を有し、抗折力も２２０kgf/mm2を示した。また、８０
０℃で１２０分間大気中にて酸化した際の酸化増量は従
来の超硬材料の５分の１であった。
を有し、抗折力も２２０kgf/mm2を示した。また、８０
０℃で１２０分間大気中にて酸化した際の酸化増量は従
来の超硬材料の５分の１であった。
【００２１】本発明の超硬合金を用いて、従来問題とさ
れてきた高温における酸化が改善され、超硬合金の高温
での用途拡充が期待される。また、工具材料や耐摩耗材
料として要求される靱性も有しており、熱負荷の生じる
分野へ使用が可能である。また、従来の耐酸化性改良方
法とは全く異なった結合相改良を行っているため、コス
ト的にも安価に超硬材料の特性改善を行え、工業上有用
な効果がもたらされる
れてきた高温における酸化が改善され、超硬合金の高温
での用途拡充が期待される。また、工具材料や耐摩耗材
料として要求される靱性も有しており、熱負荷の生じる
分野へ使用が可能である。また、従来の耐酸化性改良方
法とは全く異なった結合相改良を行っているため、コス
ト的にも安価に超硬材料の特性改善を行え、工業上有用
な効果がもたらされる
Claims (1)
- 【請求項１】 結合相形成成分として、０．５〜５重量
％のＡｌと、Ｆｅ、ＣｏおよびＮｉのうちの１種または
２種以上を１〜４０重量％含有し、残りが分散相形成成
分として炭化タングステンと不可避なる不純物からなる
組成を有する高硬度で耐酸化性に優れた超硬合金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5169602A JP2611177B2 (ja) | 1993-06-15 | 1993-06-15 | 高硬度で耐酸化性に優れた超硬合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5169602A JP2611177B2 (ja) | 1993-06-15 | 1993-06-15 | 高硬度で耐酸化性に優れた超硬合金 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH073357A JPH073357A (ja) | 1995-01-06 |
| JP2611177B2 true JP2611177B2 (ja) | 1997-05-21 |
Family
ID=15889543
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5169602A Expired - Lifetime JP2611177B2 (ja) | 1993-06-15 | 1993-06-15 | 高硬度で耐酸化性に優れた超硬合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2611177B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008138258A (ja) * | 2006-12-01 | 2008-06-19 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | アルミニウム液体を利用した硬質材料の作製方法及びその成形体 |
| US10493529B2 (en) | 2014-10-10 | 2019-12-03 | National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology | High temperature oxidation resistant rare metal-free hard sintered body and method of manufacturing the same |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3318469B2 (ja) * | 1995-06-30 | 2002-08-26 | 株式会社クボタ | プラスチック成形機及びペレット混練機の構成部材 |
| JPH0920946A (ja) * | 1995-06-30 | 1997-01-21 | Kubota Corp | 耐摩耗性にすぐれる複合焼結材料 |
| US7175687B2 (en) * | 2003-05-20 | 2007-02-13 | Exxonmobil Research And Engineering Company | Advanced erosion-corrosion resistant boride cermets |
| TWI347978B (en) * | 2007-09-19 | 2011-09-01 | Ind Tech Res Inst | Ultra-hard composite material and method for manufacturing the same |
| JP5569965B2 (ja) * | 2010-06-15 | 2014-08-13 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | 軽量で耐酸化性に優れる高熱伝導性硬質材料及びその作製方法 |
| JP7307930B2 (ja) * | 2018-01-16 | 2023-07-13 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 | 高熱伝導性を有する耐熱性ｗｃ基複合材料およびその製造方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS586775A (ja) * | 1981-07-06 | 1983-01-14 | Hitachi Ltd | 共晶生成切断法 |
| JPS6146543A (ja) * | 1984-08-10 | 1986-03-06 | Fujitsu Ltd | 転送装置の障害処理方式 |
-
1993
- 1993-06-15 JP JP5169602A patent/JP2611177B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008138258A (ja) * | 2006-12-01 | 2008-06-19 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | アルミニウム液体を利用した硬質材料の作製方法及びその成形体 |
| US10493529B2 (en) | 2014-10-10 | 2019-12-03 | National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology | High temperature oxidation resistant rare metal-free hard sintered body and method of manufacturing the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH073357A (ja) | 1995-01-06 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |