JP3063340B2 - 微細なタングステン系炭化物粉末の製造法 - Google Patents
微細なタングステン系炭化物粉末の製造法Info
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Description
用耐摩工具などとして広く用いられている各種の炭化タ
ングステン(以下WCで示す)基超硬合金を製造するに
際して、原料粉末として用いるのに適した微細なタング
ステン(W)系炭化物粉末の製造法に関するものであ
る。
特公昭51−29520号公報に記載される方法が知ら
れている。この従来方法は、WO3 粉末に所定量の炭素
粉末を混合し、この混合粉末を、窒素(N2 )またはア
ルゴン(Ar)雰囲気中、1000℃以上の温度で還元
処理し、引続いて、水素(H2 )雰囲気中、1400〜
2000℃の温度で炭化処理すること、によりWC粉末
を製造する方法である。
や塑性加工の省力化および高速化に対する要求は厳し
く、これに伴ない、これに用いられる各種工具を構成す
るWC基超硬合金はより高強度を具備することが要求さ
れるが、上記の従来方法はじめ、その他多くの方法で製
造されたWC粉末は相対的に粗く、通常約1μm以上の
平均粒径をもつものであるため、これを原料粉末として
用いて製造したWC基超硬合金の場合、これらの要求に
十分対応できる高強度を具備しないのが現状である。
上述のような観点から、より一段と高強度を有するWC
基超硬合金を製造すべく、これの原料粉末であるWC粉
末に着目し、研究を行なった結果、上記の従来方法にお
いて、原料粉末として用いられるタングステン酸化物
(以下、WOxで示す、x:2〜3)粉末および炭素粉
末の平均粒径を、それぞれ1μm以下および0.5μm
以下に限定した上で、これに同2μm以下のV,Cr,
Ta,およびTiの炭化物粉末および酸化物粉末のうち
の1種または2種以上からなる炭・酸化物粉末を、0.
1〜2重量%の割合で配合すると、製造されたW系炭化
物粉末は微細化し、平均粒径で0.5μm以下になるこ
とから、これを用いて製造したWC基超硬合金は一段と
高強度をもつようになるという研究結果を得たのであ
る。
なされたものであって、 (a) 原料粉末として、平均粒径:1μm以下のWO
x粉末、同0.5μm以下の炭素粉末、並びに同2μm
以下のV,Cr,Ta、およびTiの炭化物粉末および
酸化物粉末のうちの1種または2種以上からなる炭・酸
化物粉末を用い、 (b) これら原料粉末を、重量%で(以下%は重量%
を示す)、 炭・酸化物粉末:0.1〜2%、 炭素粉末:12〜30%、 WOx粉末:残り、 の配合組成に配合し、混合した後、 (c) この混合粉末を、N2 またはAr雰囲気中、1
000〜1600℃の温度で還元処理し、 (d) 引続いて、H2 雰囲気中、1000〜1600
℃の温度で炭化処理すること、 により平均粒径で0.5μm以下の微細なW系炭化物粉
末を製造する方法に特徴を有するものである。
件を上記の通りに限定した理由を説明する。 A. 原料粉末の平均粒径 (a) WOx粉末 その平均粒径が1μmを越えると、他の原料粉末との均
一混合が困難となり、この結果還元および炭化反応が不
均一となるばかりでなく、部分的粒成長が起って平均粒
径で0.5μm以下のW系炭化物粉末を製造することが
できなくなることから、その平均粒径を1μm以下と定
めた。
0.5μmを越えると、それぞれのもつ作用、すなわち
粒成長抑制作用、並びに還元および炭化作用が局部的に
なって、微細にして整粒のW系炭化物粉末の製造が困難
になることから、その平均粒径をそれぞれ2μm以下お
よび0.5μm以下と定めた。
を抑制し、もって製造されたW系炭化物粉末を平均粒径
で0.5μm以下に微細化する作用があるが、その割合
が0.1%未満では前記作用に所望の効果が得られず、
一方その割合が2%を越えると、WC基超硬合金の製造
時に複炭化物として析出し、強度を低下させることか
ら、その割合を0.1〜2%と定めた。
理後の粉末中に、WやVなどの金属成分、さらにM2 C
型炭化物などが混入するようになり、一方その割合が3
0%を越えると、炭素過剰が原因で遊離炭素が残存する
ようになることから、その割合を12〜30%と定め
た。
進行が遅く、この結果製造される粉末中に金属やM2 C
型炭化物などが混入するようになり、一方その温度が1
600℃を越えると粒成長が起って、平均粒径で0.5
μm以下の微細粉末を製造することができなくなること
から、その温度を1000〜1600℃と定めた。
的に説明する。それぞれ表1に示される平均粒径をもっ
た原料粉末を用い、これら原料粉末を同じく表1に示さ
れる配合組成に配合し、ボールミルにて72時間湿式混
合し、乾燥した後、表2に示される条件で還元処理およ
び炭化処理を行なうことにより本発明法1〜8および従
来法1〜3を実施し、それぞれ表2に示される平均粒径
をもったW系炭化物粉末およびWC粉末を製造した。
平均粒径:1.2μmのCo粉末をいずれも10%配合
し、ボールミルにて72時間湿式混合し、乾燥した後、
1ton/cm2 の圧力で圧粉体にプレス成形し、この圧粉体
を真空雰囲気中、温度:1400℃に2時間保持の条件
で焼結してWC基超硬合金を製造し、このWC基超硬合
金の抗析力を測定し、強度を評価した。この測定結果を
表2に示した。
1〜8によれば、従来法1〜3により製造されたWC粉
末に比して、一段と微細なW系炭化物粉末を製造するこ
とができ、したがってこれを用いて製造したWC基超硬
合金は従来法1〜3により製造されたWC粉末を用いて
製造した場合に比して、きわめて高い強度をもつように
なるのである。
平均粒径で0.5μm以下のきわめて微細なW系炭化物
粉末を製造することができ、かつこれを用いて製造した
WC基超硬合金は、高強度を具備するようになるので、
高強度が要求される各種の切削加工や塑性加工分野です
ぐれた性能を発揮するようになるなど工業上有用な効果
がもたらされるのである。
Claims (1)
- 【請求項1】 原料粉末として、平均粒径:1μm以下
のタングステン酸化物粉末、同0.5μm以下の炭素粉
末、並びに同2μm以下のV,Cr,Ta、およびTi
の炭化物粉末および酸化物粉末のうちの1種または2種
以上からなる炭・酸化物粉末を用い、 これら原料粉末を、重量%で、 炭・酸化物粉末:0.1〜2%、 炭素粉末:12〜30%、 タングステン酸化物粉末:残り、 の配合組成に配合し、混合した後、 この混合粉末を、 窒素またはアルゴン雰囲気中、1000〜1600℃の
温度で還元処理し、 引続いて、水素雰囲気中、1000〜1600℃の温度
で炭化処理すること、を特徴とする平均粒径で0.5μ
m以下の微細なタングステン系炭化物粉末の製造法。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP3343962A JP3063340B2 (ja) | 1991-12-02 | 1991-12-02 | 微細なタングステン系炭化物粉末の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3343962A JP3063340B2 (ja) | 1991-12-02 | 1991-12-02 | 微細なタングステン系炭化物粉末の製造法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05147916A JPH05147916A (ja) | 1993-06-15 |
JP3063340B2 true JP3063340B2 (ja) | 2000-07-12 |
Family
ID=18365587
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3343962A Expired - Lifetime JP3063340B2 (ja) | 1991-12-02 | 1991-12-02 | 微細なタングステン系炭化物粉末の製造法 |
Country Status (1)
Country | Link |
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AT3064U1 (de) * | 1998-12-28 | 1999-09-27 | Plansee Tizit Gmbh | Gaskarburierungsverfahren zur herstellung von reinem wc-pulver |
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JP5443757B2 (ja) * | 2006-09-15 | 2014-03-19 | 株式会社東芝 | 炭化タングステン粉末の製造方法と超硬材料の製造方法 |
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-
1991
- 1991-12-02 JP JP3343962A patent/JP3063340B2/ja not_active Expired - Lifetime
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Publication number | Publication date |
---|---|
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