JP3056476B1 - 超硬合金スクラップからの再生Ｗ―Ｃｏ原料粉末の製造方法およびこれを用いたタングステン基焼結重合金の製造方法 - Google Patents
超硬合金スクラップからの再生Ｗ―Ｃｏ原料粉末の製造方法およびこれを用いたタングステン基焼結重合金の製造方法Info
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Abstract
【要約】
【課題】 ＷＣ−Ｃｏ系超硬スクラップから低コストの
再生Ｗ−Ｃｏ原料粉末を得る。 【解決手段】 ＷＣ−Ｃｏ系超硬合金スクラップを６０
０℃以上の酸化性雰囲気中で酸化した後、一次粉砕を行
い、酸化粗粉を得る。次に、この酸化粗粉を６００〜１
０００℃の水素含有還元性雰囲気中でＷ−Ｃｏ粉に還元
した後、二次粉砕を行って微粉末化し、再生Ｗ−Ｃｏ原
料粉末を得る。本超硬合金スクラップの再生処理は、従
来実施されていた諸処理法のような複雑な化学的、ある
いは冶金的プロセスを無くし、再生処理プロセスを単純
化できるため、容易に且つ効率的に高品質の微粉末化が
達成でき、工業的量産による低コストが実現可能とな
る。
再生Ｗ−Ｃｏ原料粉末を得る。 【解決手段】 ＷＣ−Ｃｏ系超硬合金スクラップを６０
０℃以上の酸化性雰囲気中で酸化した後、一次粉砕を行
い、酸化粗粉を得る。次に、この酸化粗粉を６００〜１
０００℃の水素含有還元性雰囲気中でＷ−Ｃｏ粉に還元
した後、二次粉砕を行って微粉末化し、再生Ｗ−Ｃｏ原
料粉末を得る。本超硬合金スクラップの再生処理は、従
来実施されていた諸処理法のような複雑な化学的、ある
いは冶金的プロセスを無くし、再生処理プロセスを単純
化できるため、容易に且つ効率的に高品質の微粉末化が
達成でき、工業的量産による低コストが実現可能とな
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＷＣ−Ｃｏ系超硬
スクラップからの再生Ｗ−Ｃｏ原料粉末の製造方法、お
よびそれを用いたタングステン基焼結重合金の製造方法
に関するものである。
スクラップからの再生Ｗ−Ｃｏ原料粉末の製造方法、お
よびそれを用いたタングステン基焼結重合金の製造方法
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】超硬合金の主原料となるＷ、Ｔａ、Ｃｏ
等は高価な工業材料であって、世界的にも稀少資源とさ
れている。
等は高価な工業材料であって、世界的にも稀少資源とさ
れている。
【０００３】近年の省資源化傾向の中で、これらレアメ
タルの有効利用を目的とした超硬合金スクラップの回収
およびその再利用方法（リサイクル）が検討されてお
り、従来より、ＷＣ−Ｃｏ系超硬スクラップの再利用に
関しては、亜鉛処理法、化学処理法、コールドストリー
ム法、高熱処理法、アルカリ溶解法等、種々の方法が提
案されている。
タルの有効利用を目的とした超硬合金スクラップの回収
およびその再利用方法（リサイクル）が検討されてお
り、従来より、ＷＣ−Ｃｏ系超硬スクラップの再利用に
関しては、亜鉛処理法、化学処理法、コールドストリー
ム法、高熱処理法、アルカリ溶解法等、種々の方法が提
案されている。
【０００４】これらの再利用処理方法の概要を説明すれ
ば、亜鉛処理法は、溶融亜鉛が超硬合金Ｃｏ結合相と容
易に合金を形成するという性質を利用した方法で、超硬
合金の粉砕が容易であるという利点があるが、得られた
粉体は依然としてＷＣであって、本質的には超硬合金の
組成を変えるものではないので、タングステン基焼結合
金の原料としては利用できない。且つ、残留亜鉛の蒸発
等の後処理が必要であるためコスト高である。
ば、亜鉛処理法は、溶融亜鉛が超硬合金Ｃｏ結合相と容
易に合金を形成するという性質を利用した方法で、超硬
合金の粉砕が容易であるという利点があるが、得られた
粉体は依然としてＷＣであって、本質的には超硬合金の
組成を変えるものではないので、タングステン基焼結合
金の原料としては利用できない。且つ、残留亜鉛の蒸発
等の後処理が必要であるためコスト高である。
【０００５】また、コールドストリーム法は、低温脆性
を利用して衝撃破砕する方法で、同様に超硬合金の組成
を変えるものではないので、タングステン基焼結合金の
原料としては利用できない。且つ、冷媒のコストも高
い。
を利用して衝撃破砕する方法で、同様に超硬合金の組成
を変えるものではないので、タングステン基焼結合金の
原料としては利用できない。且つ、冷媒のコストも高
い。
【０００６】また、カーボン添加高熱処理法は、カーボ
ン添加の状態で２０００℃近く加熱し、冷却する方法
で、タングステン基焼結合金の原料として利用できな
い。且つ、２０００℃近くの加熱を行うため、エネルギ
ーコストが高い。
ン添加の状態で２０００℃近く加熱し、冷却する方法
で、タングステン基焼結合金の原料として利用できな
い。且つ、２０００℃近くの加熱を行うため、エネルギ
ーコストが高い。
【０００７】また、化学処理法は、焙焼−湿式処理を行
うもので、純度の高いタングステン粉が得られるが、歩
留まりが悪いためコスト高である。
うもので、純度の高いタングステン粉が得られるが、歩
留まりが悪いためコスト高である。
【０００８】以上のように、これらの再利用処理方法の
多くは、超硬原料粉末の形態で再生するか、あるいは、
構成成分をそれぞれ抽出するための方法であって、酸処
理等の化学的プロセスや溶融等の冶金的なプロセスを伴
うことから、再生プロセスが複雑化し、工業的量産に不
向きであってコスト高であるという共通した問題を有し
ていた。
多くは、超硬原料粉末の形態で再生するか、あるいは、
構成成分をそれぞれ抽出するための方法であって、酸処
理等の化学的プロセスや溶融等の冶金的なプロセスを伴
うことから、再生プロセスが複雑化し、工業的量産に不
向きであってコスト高であるという共通した問題を有し
ていた。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】ところで、近年、地球
環境や公害に対する規制が年々厳しくなり、人体に有害
な鉛含有高比重部品の廃止、これに替わる代替品が大き
な課題となっている。前記Ｗ合金は人体無害の高比重金
属であり、係るＰｂ合金の代替えとして注目されている
が、上記処理法の問題よりＷ合金の原料コストがＰｂよ
り遥かに高くなり、これが代替え実用化に際しての大き
な妨げとなっている。
環境や公害に対する規制が年々厳しくなり、人体に有害
な鉛含有高比重部品の廃止、これに替わる代替品が大き
な課題となっている。前記Ｗ合金は人体無害の高比重金
属であり、係るＰｂ合金の代替えとして注目されている
が、上記処理法の問題よりＷ合金の原料コストがＰｂよ
り遥かに高くなり、これが代替え実用化に際しての大き
な妨げとなっている。
【００１０】本発明は、ＷＣ−Ｃｏ系超硬スクラップか
ら再生Ｗ−Ｃｏ原料粉末を得るための好適な方法と、こ
の再生Ｗ−Ｃｏ原料粉末を用いた低コストのタングステ
ン基焼結合金の製造方法を提供することを目的としたも
のである。
ら再生Ｗ−Ｃｏ原料粉末を得るための好適な方法と、こ
の再生Ｗ−Ｃｏ原料粉末を用いた低コストのタングステ
ン基焼結合金の製造方法を提供することを目的としたも
のである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は、ＷＣ−Ｃｏ系
超硬スクラップを低コストのタングステン基重合金の原
料として再利用することにより、上記課題を解決するも
のであり、請求項１に記載の発明は、ＷＣ−Ｃｏ系超硬
合金スクラップを６００〜１０００℃の酸化性雰囲気中
で酸化した後、一次粉砕を行い平均粒径を６００μｍ以
下とし、さらに、６００〜１０００℃の水素含有還元性
雰囲気中でＷ−Ｃｏ粉に還元した後、二次粉砕を行って
微粉末化することを特徴とするものである。この際に、
請求項２に記載の発明は、上記酸化を、７００℃〜９０
０℃の酸化性雰囲気中で行なった後に、平均粒径が２０
０μｍ以下となるように一次粉砕することを特徴とする
ものである。また、請求項３に記載の発明は、ＷＣ−Ｃ
ｏ系超硬合金スクラップを６００〜１０００℃の酸化性
雰囲気中で酸化した後、一次粉砕を行い平均粒径を６０
０μｍ以下とし、さらに６００〜１０００℃の水素含有
還元性雰囲気中でＷ−Ｃｏ粉に還元した後、二次粉砕を
行って微粉末化してＷ−Ｃｏ原料粉末を再生し、次い
で、この再生Ｗ−Ｃｏ原料粉末を使用することを特徴と
するものであり、さらに請求項４に記載の発明は、上記
酸化を、７００℃〜９００℃の酸化性雰囲気中で行なっ
た後に、平均粒径が２００μｍ以下となるように一次粉
砕することを特徴とするものである。
超硬スクラップを低コストのタングステン基重合金の原
料として再利用することにより、上記課題を解決するも
のであり、請求項１に記載の発明は、ＷＣ−Ｃｏ系超硬
合金スクラップを６００〜１０００℃の酸化性雰囲気中
で酸化した後、一次粉砕を行い平均粒径を６００μｍ以
下とし、さらに、６００〜１０００℃の水素含有還元性
雰囲気中でＷ−Ｃｏ粉に還元した後、二次粉砕を行って
微粉末化することを特徴とするものである。この際に、
請求項２に記載の発明は、上記酸化を、７００℃〜９０
０℃の酸化性雰囲気中で行なった後に、平均粒径が２０
０μｍ以下となるように一次粉砕することを特徴とする
ものである。また、請求項３に記載の発明は、ＷＣ−Ｃ
ｏ系超硬合金スクラップを６００〜１０００℃の酸化性
雰囲気中で酸化した後、一次粉砕を行い平均粒径を６０
０μｍ以下とし、さらに６００〜１０００℃の水素含有
還元性雰囲気中でＷ−Ｃｏ粉に還元した後、二次粉砕を
行って微粉末化してＷ−Ｃｏ原料粉末を再生し、次い
で、この再生Ｗ−Ｃｏ原料粉末を使用することを特徴と
するものであり、さらに請求項４に記載の発明は、上記
酸化を、７００℃〜９００℃の酸化性雰囲気中で行なっ
た後に、平均粒径が２００μｍ以下となるように一次粉
砕することを特徴とするものである。
【００１２】即ち、本発明では、ＷＣ−Ｃｏ系超硬スク
ラップは、ＷＣ主体＋Ｃｏ結合相の組成が主であるが、
酸化性雰囲気中において６００〜１０００℃の温度範囲
で加熱することにより、容易にＷＣ＋ＣｏからＷＯ3 お
よびＣｏＷＯ4 に変えることができる。
ラップは、ＷＣ主体＋Ｃｏ結合相の組成が主であるが、
酸化性雰囲気中において６００〜１０００℃の温度範囲
で加熱することにより、容易にＷＣ＋ＣｏからＷＯ3 お
よびＣｏＷＯ4 に変えることができる。
【００１３】上記酸化処理にて得られたＷＯ3 とＣｏＷ
Ｏ4 の混合物はスタンプミルやボールミル等によって簡
単に酸化粗粉に粉砕（一次粉砕という）することができ
る。また、この一次粉砕時の平均粒径を６００μｍ以下
（より好ましくは２００μｍ以下）とすると、次工程の
還元処理を効率的、且つ安定的に行うことができる。
Ｏ4 の混合物はスタンプミルやボールミル等によって簡
単に酸化粗粉に粉砕（一次粉砕という）することができ
る。また、この一次粉砕時の平均粒径を６００μｍ以下
（より好ましくは２００μｍ以下）とすると、次工程の
還元処理を効率的、且つ安定的に行うことができる。
【００１４】一次粉砕して得られた酸化粗粉を水素含有
雰囲気中において６００〜１０００℃の温度範囲で還元
処理することによって、Ｗ＋Ｃｏを主体とする還元粉末
が得られる。そして、請求項１または２に記載の発明に
よれば、得られた還元粉を再粉砕（二次粉砕という）
し、微粉末化（平均粒径５μｍ以下が望ましい）するこ
とにより、再生Ｗ−Ｃｏ原料粉末を製造することができ
る。本再生処理プロセスは単純で、容易に且つ効果的な
微粉末化が達成でき、工業的量産による低コスト化が実
現できるものである。
雰囲気中において６００〜１０００℃の温度範囲で還元
処理することによって、Ｗ＋Ｃｏを主体とする還元粉末
が得られる。そして、請求項１または２に記載の発明に
よれば、得られた還元粉を再粉砕（二次粉砕という）
し、微粉末化（平均粒径５μｍ以下が望ましい）するこ
とにより、再生Ｗ−Ｃｏ原料粉末を製造することができ
る。本再生処理プロセスは単純で、容易に且つ効果的な
微粉末化が達成でき、工業的量産による低コスト化が実
現できるものである。
【００１５】また、請求項３または４に係る本発明で
は、上記のように還元粉を二次粉砕した後、定量分析を
行い、使用目的に応じ前記再生Ｗ−Ｃｏ原料粉末にＷ
粉、Ｎｉ粉、Ｃｏ粉、Ｃｕ粉、Ｆｅ粉、Ｍｏ粉等を添加
して所定の組成になるように調整し、ボールミルにより
粉砕・混合・造粒し、圧粉体にプレス成形した後、焼結
することにより安価なタングステン基焼結重合金を製造
するものである。
は、上記のように還元粉を二次粉砕した後、定量分析を
行い、使用目的に応じ前記再生Ｗ−Ｃｏ原料粉末にＷ
粉、Ｎｉ粉、Ｃｏ粉、Ｃｕ粉、Ｆｅ粉、Ｍｏ粉等を添加
して所定の組成になるように調整し、ボールミルにより
粉砕・混合・造粒し、圧粉体にプレス成形した後、焼結
することにより安価なタングステン基焼結重合金を製造
するものである。
【００１６】
【発明の実施の形態】本発明は、ＷＣ−Ｃｏ系超硬スク
ラップを気相反応である酸化−還元法を用いて酸化・還
元する再生Ｗ−Ｃｏ原料粉末の製造法、およびそれらを
用いたタングステン基焼結重合金の製造方法に係わるも
のである。
ラップを気相反応である酸化−還元法を用いて酸化・還
元する再生Ｗ−Ｃｏ原料粉末の製造法、およびそれらを
用いたタングステン基焼結重合金の製造方法に係わるも
のである。
【００１７】以下、図１に基づいて本発明の実施形態を
説明する。図１は、本発明に係る再生Ｗ−Ｃｏ原料粉末
の製造工程図である。
説明する。図１は、本発明に係る再生Ｗ−Ｃｏ原料粉末
の製造工程図である。
【００１８】本工程図によれば、先ず、ＷＣ主体＋５〜
１０％Ｃｏ系超硬スクラップを耐熱ステンレス、あるい
はセラミックス容器に充填し、６００〜１０００℃の酸
化性雰囲気中で加熱することにより、酸化処理を行う。
この時の酸化性雰囲気は常圧、望ましくは、加圧された
酸素ガス、水蒸気、大気の何れかを用いる。特に、酸化
性雰囲気を加圧することにより酸化速度が促進され、効
果的な酸化処理が行える。また、酸化助剤として超硬ス
クラップ中に硝酸ソーダ等のアルカリ類または塩類を少
量添加することにより、酸化速度をさらに促進できる。
１０％Ｃｏ系超硬スクラップを耐熱ステンレス、あるい
はセラミックス容器に充填し、６００〜１０００℃の酸
化性雰囲気中で加熱することにより、酸化処理を行う。
この時の酸化性雰囲気は常圧、望ましくは、加圧された
酸素ガス、水蒸気、大気の何れかを用いる。特に、酸化
性雰囲気を加圧することにより酸化速度が促進され、効
果的な酸化処理が行える。また、酸化助剤として超硬ス
クラップ中に硝酸ソーダ等のアルカリ類または塩類を少
量添加することにより、酸化速度をさらに促進できる。
【００１９】また、酸化炉は通常のバッチ型加熱炉が使
用可能であるが、回転式の加熱炉を使用して、酸化され
剥離した酸化粉を連続的に採取できるようにすると効率
的である。係る酸化処理により、容易にＷＣ＋ＣｏをＷ
Ｏ3 およびＣｏＷＯ4 に変えることができる。
用可能であるが、回転式の加熱炉を使用して、酸化され
剥離した酸化粉を連続的に採取できるようにすると効率
的である。係る酸化処理により、容易にＷＣ＋ＣｏをＷ
Ｏ3 およびＣｏＷＯ4 に変えることができる。
【００２０】ここで、酸化温度について検討すると、６
００℃以下の酸化性雰囲気中では酸化速度が極端に緩慢
となり、十分な酸化物が得られないこと、また、１００
０℃以上では酸化物の焼結が進み、後工程の一次粉砕が
困難になること等の理由から、好適温度範囲を６００〜
１０００℃としたが、より好ましくは７００〜９００℃
の範囲に設定すると良い。図２に上記酸化温度における
酸化時間と酸化粉回収率のとの関係を示す。尚、本図
は、酸化炉として密閉型バッチ炉を使用し、且つ、酸化
性雰囲気として２ｋｇ／ｃｍ2 に加圧の酸素ガスを用い
た場合の特性を示している。
００℃以下の酸化性雰囲気中では酸化速度が極端に緩慢
となり、十分な酸化物が得られないこと、また、１００
０℃以上では酸化物の焼結が進み、後工程の一次粉砕が
困難になること等の理由から、好適温度範囲を６００〜
１０００℃としたが、より好ましくは７００〜９００℃
の範囲に設定すると良い。図２に上記酸化温度における
酸化時間と酸化粉回収率のとの関係を示す。尚、本図
は、酸化炉として密閉型バッチ炉を使用し、且つ、酸化
性雰囲気として２ｋｇ／ｃｍ2 に加圧の酸素ガスを用い
た場合の特性を示している。
【００２１】次に、前記酸化処理にて得られたＷＯ3 ＋
ＣｏＷＯ4 主体の酸化粉を通常の機械式スタンプミル、
ボールミル、またはジョークラッシャ、ロールクラッシ
ャを用いて常温大気中で一次粉砕し、還元用の粗粉とす
る。この一次粉砕時の平均粒径は６００μｍ以下、より
好ましくは２００μｍ以下とすることにより、次工程の
還元処理を確実、且つ効率的に行える。
ＣｏＷＯ4 主体の酸化粉を通常の機械式スタンプミル、
ボールミル、またはジョークラッシャ、ロールクラッシ
ャを用いて常温大気中で一次粉砕し、還元用の粗粉とす
る。この一次粉砕時の平均粒径は６００μｍ以下、より
好ましくは２００μｍ以下とすることにより、次工程の
還元処理を確実、且つ効率的に行える。
【００２２】次いで、一次粉砕して得られた酸化粗粉を
６００〜１０００℃の水素含有雰囲気中で還元処理し、
Ｗ＋Ｃｏ主体の還元粉末を得る。この時の還元雰囲気
は、１００％水素が最も望ましいが、７５％水素含有の
アンモニア分解ガスでも良い。尚、還元炉は通常のバッ
チ炉、あるいはブッシャ式連続炉が使用可能である。
６００〜１０００℃の水素含有雰囲気中で還元処理し、
Ｗ＋Ｃｏ主体の還元粉末を得る。この時の還元雰囲気
は、１００％水素が最も望ましいが、７５％水素含有の
アンモニア分解ガスでも良い。尚、還元炉は通常のバッ
チ炉、あるいはブッシャ式連続炉が使用可能である。
【００２３】ここで、還元温度について検討すると、既
述した酸化処理の場合と同様、６００℃以下の還元性雰
囲気中では還元速度が極端に緩慢となり、残留酸素量が
多くなるため、高純度のＷ＋Ｃｏ粉末が得られないこ
と、また、１０００℃以上では還元粉の焼結が進み、後
工程の二次粉砕が困難になること等の理由から、好適な
還元雰囲気温度を６００〜１０００℃に設定したが、よ
り好ましくは７００〜９００℃である。
述した酸化処理の場合と同様、６００℃以下の還元性雰
囲気中では還元速度が極端に緩慢となり、残留酸素量が
多くなるため、高純度のＷ＋Ｃｏ粉末が得られないこ
と、また、１０００℃以上では還元粉の焼結が進み、後
工程の二次粉砕が困難になること等の理由から、好適な
還元雰囲気温度を６００〜１０００℃に設定したが、よ
り好ましくは７００〜９００℃である。
【００２４】次いで、前記したＷ＋Ｃｏ主体の還元粉末
をボールミルにて平均粒径５μｍ以下の微粉末に再粉砕
（二次粉砕という）した後、定量分析による組成同定を
行い、使用目的に応じてＷ粉、Ｎｉ粉、Ｃｏ粉、Ｃｕ
粉、Ｆｅ粉、Ｍｏ粉等を添加して組成調整した後、混
合、造粒などの工程を経て、タングステン基焼結重合金
の原料を得ることができる。
をボールミルにて平均粒径５μｍ以下の微粉末に再粉砕
（二次粉砕という）した後、定量分析による組成同定を
行い、使用目的に応じてＷ粉、Ｎｉ粉、Ｃｏ粉、Ｃｕ
粉、Ｆｅ粉、Ｍｏ粉等を添加して組成調整した後、混
合、造粒などの工程を経て、タングステン基焼結重合金
の原料を得ることができる。
【００２５】尚、本実施形態では、超硬合金チップのス
クラップ再生について説明したが、その他、上記超硬合
金チップの作製時に発生する超硬合金用素材スクラップ
や超硬合金回収粉塵等のスクラップ再生に際しても勿論
適用可能である。
クラップ再生について説明したが、その他、上記超硬合
金チップの作製時に発生する超硬合金用素材スクラップ
や超硬合金回収粉塵等のスクラップ再生に際しても勿論
適用可能である。
【００２６】
【実施例】次に、本発明の実施例を説明する。
【００２７】実施例１ １０×１０×５ｍｍ程度の大きさのＷＣ−６％Ｃｏ系超
硬合金チップ状スクラップ１００Ｋｇを耐熱ステンレス
製炉体が備えた回転型電気加熱炉内に充填し、空気を連
続送風しながら通電昇温し、９００℃の酸化性雰囲気中
で約２時間加熱・酸化し、得られた酸化物をスタンプミ
ルにて約１５分間粉砕（一次粉砕）して表１に示すよう
な粒度分布のＷＯ3 ＋ＣｏＷＯ4 酸化粗粉を得た。
硬合金チップ状スクラップ１００Ｋｇを耐熱ステンレス
製炉体が備えた回転型電気加熱炉内に充填し、空気を連
続送風しながら通電昇温し、９００℃の酸化性雰囲気中
で約２時間加熱・酸化し、得られた酸化物をスタンプミ
ルにて約１５分間粉砕（一次粉砕）して表１に示すよう
な粒度分布のＷＯ3 ＋ＣｏＷＯ4 酸化粗粉を得た。
【表１】 次に、前記ＷＯ3 ＋ＣｏＷＯ4 酸化粗粉を耐熱ステンレ
ス製トレーに充填し、アンモニア分解ガス（７５％Ｈ2
＋２５％Ｎ2 ）による９００℃の還元性囲気中にて約４
時間還元処理を行い、得られた還元粉をボールミルにて
約５時間再粉砕（二次粉砕）して平均粒径が５μｍ前後
のＷ−Ｃｏ粉末を得た。
ス製トレーに充填し、アンモニア分解ガス（７５％Ｈ2
＋２５％Ｎ2 ）による９００℃の還元性囲気中にて約４
時間還元処理を行い、得られた還元粉をボールミルにて
約５時間再粉砕（二次粉砕）して平均粒径が５μｍ前後
のＷ−Ｃｏ粉末を得た。
【００２８】このようにして得られたＷ−Ｃｏ粉末は、
Ｃｏが６．３重量％で、残りの殆どがＷであって、残留
酸素は０．６０重量％以下、残留トータル・炭素量は
０．１重量％以下といったような高品質の微粉末である
ことが確認された。
Ｃｏが６．３重量％で、残りの殆どがＷであって、残留
酸素は０．６０重量％以下、残留トータル・炭素量は
０．１重量％以下といったような高品質の微粉末である
ことが確認された。
【００２９】次いで、この再生Ｗ−Ｃｏ粉末にＮｉ粉３
重量％と、Ｃｕ粉２重量％を添加して混合・造粒し、６
ｔｏｎ／ｃｍ2 の圧力で圧粉体にプレス成形した後、ブ
ッシャ型連続焼結炉により、１４００〜１４５０℃のア
ンモニア分解ガス中で約２５分間焼結・冷却し、焼結体
（タングステン基焼結重合金）を得た。
重量％と、Ｃｕ粉２重量％を添加して混合・造粒し、６
ｔｏｎ／ｃｍ2 の圧力で圧粉体にプレス成形した後、ブ
ッシャ型連続焼結炉により、１４００〜１４５０℃のア
ンモニア分解ガス中で約２５分間焼結・冷却し、焼結体
（タングステン基焼結重合金）を得た。
【００３０】この焼結体は、密度が１７．０ｇ／ｃｍ3
以上、ビーカッス硬さが３００以上、抗折強度が１５０
Ｋｇ／ｍｍ2 以上が得られており、これは、通常のＷ粉
を用いた同組成のタングステン基焼結重合金と比べても
特性的に何ら劣るものではなく、人体無害の高比重部品
として、例えば、自動車のホイルバランサ、ダイキャス
ト用成形金型、或いは携帯電話機の振動子等に適用する
ことにより、従来の鉛含有高比重部品の代替えとして十
分使用に供し得るものである。
以上、ビーカッス硬さが３００以上、抗折強度が１５０
Ｋｇ／ｍｍ2 以上が得られており、これは、通常のＷ粉
を用いた同組成のタングステン基焼結重合金と比べても
特性的に何ら劣るものではなく、人体無害の高比重部品
として、例えば、自動車のホイルバランサ、ダイキャス
ト用成形金型、或いは携帯電話機の振動子等に適用する
ことにより、従来の鉛含有高比重部品の代替えとして十
分使用に供し得るものである。
【００３１】実施例２ １０×１０×５ｍｍ程度の大きさのＷＣ−６％Ｃｏ系超
硬合金チップ状スクラップ１０Ｋｇずつを耐熱ステンレ
ス製トレーに載せて密閉型酸化炉内に充填し、２Ｋｇ／
ｃｍ2 まで加圧した酸素ガスを導入しながら通電昇温
し、９００℃の酸化性雰囲気中で約２４時間加熱・酸化
し、得られた酸化物を１００℃以下まで冷却した後、ス
タンプミルにて約１５分間粉砕して表２に示すような粒
度分布のＷＯ3 ＋ＷＣｏＯ4 酸化粗粉を得た。
硬合金チップ状スクラップ１０Ｋｇずつを耐熱ステンレ
ス製トレーに載せて密閉型酸化炉内に充填し、２Ｋｇ／
ｃｍ2 まで加圧した酸素ガスを導入しながら通電昇温
し、９００℃の酸化性雰囲気中で約２４時間加熱・酸化
し、得られた酸化物を１００℃以下まで冷却した後、ス
タンプミルにて約１５分間粉砕して表２に示すような粒
度分布のＷＯ3 ＋ＷＣｏＯ4 酸化粗粉を得た。
【表２】 次に、このＷＯ3 ＋ＷＣｏＯ4 酸化粗粉を前記実施例１
と同様の還元処理を行い５μｍ前後のＷ−Ｃｏ粉末を得
た。この場合も、残留酸素は０．６０重量％以下、残留
トータル・炭素量は０．１重量％以下、Ｃｏは６．３重
量％含有、残りがＷで、実施例１と同様に高品質の微粉
末が再生できた。
と同様の還元処理を行い５μｍ前後のＷ−Ｃｏ粉末を得
た。この場合も、残留酸素は０．６０重量％以下、残留
トータル・炭素量は０．１重量％以下、Ｃｏは６．３重
量％含有、残りがＷで、実施例１と同様に高品質の微粉
末が再生できた。
【００３２】また、この再生Ｗ−Ｃｏ粉末を用いた焼結
体も前記実施例１と同様の特性が得られた。
体も前記実施例１と同様の特性が得られた。
【００３３】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１または２
に記載の発明によれば、超硬合金スクラップから再生Ｗ
−Ｃｏ原料粉末を製造するに際し、ＷＣ−Ｃｏ系超硬合
金スクラップを６００〜１０００℃の酸化性雰囲気中で
酸化した後、一次粉砕を行い平均粒径を６００μｍ以下
とし、さらに、６００〜１０００℃の水素含有還元性雰
囲気中でＷ−Ｃｏ粉に還元した後、二次粉砕を行って微
粉末化するようにしたので、従来実施されていた諸処理
方法に伴う複雑な化学的、あるいは冶金的プロセスを無
くし、再生処理プロセスを単純化できるため、容易に且
つ効果的に高品質のＷ−Ｃｏ微粉末化が達成でき、工業
的量産による低コストが実現可能となる。
に記載の発明によれば、超硬合金スクラップから再生Ｗ
−Ｃｏ原料粉末を製造するに際し、ＷＣ−Ｃｏ系超硬合
金スクラップを６００〜１０００℃の酸化性雰囲気中で
酸化した後、一次粉砕を行い平均粒径を６００μｍ以下
とし、さらに、６００〜１０００℃の水素含有還元性雰
囲気中でＷ−Ｃｏ粉に還元した後、二次粉砕を行って微
粉末化するようにしたので、従来実施されていた諸処理
方法に伴う複雑な化学的、あるいは冶金的プロセスを無
くし、再生処理プロセスを単純化できるため、容易に且
つ効果的に高品質のＷ−Ｃｏ微粉末化が達成でき、工業
的量産による低コストが実現可能となる。
【００３４】また、請求項３または４の記載の発明によ
れば、前記再生Ｗ−Ｃｏ粉を焼結することにより、低コ
ストのタングステン基焼結重合金を製造することができ
る。このタングステン基焼結重合金は通常のＷ粉を用い
た同組成の超硬合金と比べて特性的にも何等遜色はな
く、低コストの高比重部品として自動車のホイルバラン
サ、ダイキャスト用金型材、或いは携帯電話機の振動子
等の用途に好適であり、従来の鉛含有高比重部品の代替
品として十分使用に供し得るものである。
れば、前記再生Ｗ−Ｃｏ粉を焼結することにより、低コ
ストのタングステン基焼結重合金を製造することができ
る。このタングステン基焼結重合金は通常のＷ粉を用い
た同組成の超硬合金と比べて特性的にも何等遜色はな
く、低コストの高比重部品として自動車のホイルバラン
サ、ダイキャスト用金型材、或いは携帯電話機の振動子
等の用途に好適であり、従来の鉛含有高比重部品の代替
品として十分使用に供し得るものである。
【図１】本発明に係る再生Ｗ−Ｃｏ原料粉末の製造工程
を示す図である。
を示す図である。
【図２】超硬チップスクラップの酸化処理時間と酸化粉
回収率の関係を示す図である。
回収率の関係を示す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｃ２２Ｃ 27/04 １０１ Ｃ２２Ｃ 27/04 １０１ 32/00 32/00 Ｗ // Ｃ２２Ｂ 7/00 Ｃ２２Ｂ 7/00 Ａ (56)参考文献 特開 平８−120352（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−274827（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−131842（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−317020（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−308011（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B22F 9/04 B22F 1/00 B22F 9/22 C22C 1/04 C22C 32/00
Claims (4)
- 【請求項１】 ＷＣ−Ｃｏ系超硬合金スクラップを６０
０〜１０００℃の酸化性雰囲気中で酸化した後、一次粉
砕を行い平均粒径を６００μｍ以下とし、さらに、６０
０〜１０００℃の水素含有還元性雰囲気中でＷ−Ｃｏ粉
に還元した後、二次粉砕を行って微粉末化することを特
徴とする超硬合金スクラップからの再生Ｗ−Ｃｏ原料粉
末の製造方法。 - 【請求項２】 上記酸化を、７００℃〜９００℃の酸化
性雰囲気中で行なった後に、平均粒径が２００μｍ以下
となるように一次粉砕することを特徴とする請求項１に
記載の超硬合金スクラップからの再生Ｗ−Ｃｏ原料粉末
の製造方法。 - 【請求項３】 ＷＣ−Ｃｏ系超硬合金スクラップを６０
０〜１０００℃の酸化性雰囲気中で酸化した後、一次粉
砕を行い平均粒径を６００μｍ以下とし、さらに６００
〜１０００℃の水素含有還元性雰囲気中でＷ−Ｃｏ粉に
還元した後、二次粉砕を行って微粉末化してＷ−Ｃｏ原
料粉末を再生し、次いで、この再生Ｗ−Ｃｏ原料粉末を
使用することを特徴とするタングステン基焼結重合金の
製造方法。 - 【請求項４】 上記酸化を、７００℃〜９００℃の酸化
性雰囲気中で行なった後に、平均粒径が２００μｍ以下
となるように一次粉砕することを特徴とする請求項３に
記載のタングステン基焼結重合金の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP795099A JP3056476B1 (ja) | 1999-01-14 | 1999-01-14 | 超硬合金スクラップからの再生Ｗ―Ｃｏ原料粉末の製造方法およびこれを用いたタングステン基焼結重合金の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP795099A JP3056476B1 (ja) | 1999-01-14 | 1999-01-14 | 超硬合金スクラップからの再生Ｗ―Ｃｏ原料粉末の製造方法およびこれを用いたタングステン基焼結重合金の製造方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP3056476B1 true JP3056476B1 (ja) | 2000-06-26 |
| JP2000204404A JP2000204404A (ja) | 2000-07-25 |
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ID=11679784
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| JP795099A Expired - Fee Related JP3056476B1 (ja) | 1999-01-14 | 1999-01-14 | 超硬合金スクラップからの再生Ｗ―Ｃｏ原料粉末の製造方法およびこれを用いたタングステン基焼結重合金の製造方法 |
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| KR101213833B1 (ko) | 2010-04-10 | 2012-12-18 | 최미영 | 폐기 초경 합금을 재활용하는 방법 |
| JP2013508551A (ja) * | 2009-10-26 | 2013-03-07 | ミンプロ アクチエボラグ | タングステンカーバイドの再利用 |
| RU2479652C1 (ru) * | 2011-12-21 | 2013-04-20 | Учреждение Российской академии наук Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова РАН | Способ электрохимической переработки металлических отходов сплавов вольфрам-медь |
| RU2489504C2 (ru) * | 2011-10-24 | 2013-08-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Комсомольский-на-Амуре государственный технический университет" (ФГБОУВПО "КнАГТУ") | Способ утилизации отходов твердых сплавов, содержащих карбид вольфрама и кобальт в качестве связующего |
| CN111426192A (zh) * | 2020-04-13 | 2020-07-17 | 湖南天益高技术材料制造有限公司 | 一种废旧硬质合金辊环循环回收再利用的方法 |
| CN112974814A (zh) * | 2021-04-25 | 2021-06-18 | 陕西斯瑞新材料股份有限公司 | 一种制备再生铜钨合金粉的方法 |
| CN113477933A (zh) * | 2021-07-02 | 2021-10-08 | 西安华力装备科技有限公司 | 一种废渣料制备细钨合金粉的工艺方法 |
| CN113996797A (zh) * | 2021-10-15 | 2022-02-01 | 中国兵器科学研究院宁波分院 | 一种钛合金球形粗粉低成本回收再制粉工艺 |
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| KR100700197B1 (ko) * | 2005-07-30 | 2007-03-27 | 한국기계연구원 | 탈황용 코발트 성분을 함유하는 촉매 스크랩을 재활용하여코발트 함유된 소결 합금 제조 방법 |
| KR101007155B1 (ko) | 2008-10-29 | 2011-01-12 | 한국기계연구원 | 철-니켈 합금 스크랩의 열환원 공정에 의한 철-니켈 미립 합금분말 제조방법 |
| CN102725429A (zh) * | 2010-01-08 | 2012-10-10 | 贾亚卡纳安·阿鲁穆加维卢 | 用于回收碳化钨合金的方法 |
| JP6143417B2 (ja) * | 2012-02-01 | 2017-06-07 | Ｊｘ金属株式会社 | タングステンの製造方法 |
| KR101241746B1 (ko) | 2012-03-21 | 2013-03-15 | 주식회사 이맥머트리얼솔루션 | 폐텅스텐을 이용한 텅스텐분말 제조방법 |
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1999
- 1999-01-14 JP JP795099A patent/JP3056476B1/ja not_active Expired - Fee Related
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| JP2013508551A (ja) * | 2009-10-26 | 2013-03-07 | ミンプロ アクチエボラグ | タングステンカーバイドの再利用 |
| KR101213833B1 (ko) | 2010-04-10 | 2012-12-18 | 최미영 | 폐기 초경 합금을 재활용하는 방법 |
| RU2489504C2 (ru) * | 2011-10-24 | 2013-08-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Комсомольский-на-Амуре государственный технический университет" (ФГБОУВПО "КнАГТУ") | Способ утилизации отходов твердых сплавов, содержащих карбид вольфрама и кобальт в качестве связующего |
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| CN111426192A (zh) * | 2020-04-13 | 2020-07-17 | 湖南天益高技术材料制造有限公司 | 一种废旧硬质合金辊环循环回收再利用的方法 |
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