JP5393004B2 - Cemented carbide small diameter rod and cutting tool and miniature drill - Google Patents

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Description

本発明は、超硬合金製小径棒状体および切削工具ならびにミニチュアドリルに関し、特に、小径エンドミル、小径ドリル、小径パンチなどの切削工具ミニチュアドリルに関す
る。
The present invention relates to a small-diameter rod-shaped body and a cutting tool and miniature drill steel cemented carbide, in particular, end mill, diameter drills relates to a cutting tool or miniature drill such a small diameter punch.

炭化タングステン(WC)/コバルト(Co)系超硬合金は耐磨耗性、高温強度および高弾性率に優れているという理由から、金属の切削加工やプリント基板加工用として用いられており、特に、WC粒子を主体として、チタン、ニオブ、ジルコニウム、クロム、バナジウム、およびタンタル等のいわゆるβ相(β金属炭化物)を添加し、かつ結合相としてコバルトを含有せしめた超硬合金が広く用いられている。   Tungsten carbide (WC) / cobalt (Co) cemented carbide is used for metal cutting and printed circuit board processing because of its excellent wear resistance, high temperature strength and high elastic modulus. Cemented carbides mainly composed of WC particles, with addition of so-called β phase (β metal carbide) such as titanium, niobium, zirconium, chromium, vanadium, and tantalum, and cobalt as a binder phase are widely used. Yes.

上述のWC/Co系超硬合金では、結合金属であるCo相の量と、WC粒子の粒度、そして、WC粒子間の距離によって機械的な特性が影響を受けるようになり、一般的に、WC粒子が微細であるほど機械的特性、特に強度が大きくなる。これに伴い、WC/Co系の超硬合金製造時には、粒子成長抑制のために炭化バナジウム(VC)、炭化クロム(Cr)、炭化タンタル(TaC)、および炭化ニオブ(NbC)のうち少なくとも1種が粒子成長抑制剤として添加されている。 In the above WC / Co cemented carbide, mechanical properties are affected by the amount of Co phase as a binding metal, the size of WC particles, and the distance between WC particles. The finer the WC particles, the greater the mechanical properties, especially the strength. Accordingly, when manufacturing a WC / Co-based cemented carbide, vanadium carbide (VC), chromium carbide (Cr 3 C 2 ), tantalum carbide (TaC), and niobium carbide (NbC) are used to suppress particle growth. At least one kind is added as a particle growth inhibitor.

一方、WC/Co系超硬合金において、合金中の炭素量は、合金全体の特性を大きく左右する要因であることから、製造上細かな制御が行われている。一般に、この炭素量は、各金属元素の炭化物としての化学量論組成になる量で添加され、その炭素量が多い場合、合金中には遊離炭素が析出し、逆に炭素量が少ない場合には、合金中に炭素が少ないコバルトタングステン炭化物、CoC、CoC、CoC、Co(以下、η相と総称する場合がある)が析出する。通常、合金の特性の面から、上述したような遊離炭素またはη相を含まない、いわゆる健全合金が一般的に使用されている。これは、遊離炭素やη相が破壊の起源となり易く、超硬合金の切削特性を低下させると考えられてきたためである。 On the other hand, in the WC / Co-based cemented carbide, the amount of carbon in the alloy is a factor that greatly affects the characteristics of the entire alloy, and therefore fine control is performed in production. Generally, this amount of carbon is added in an amount that results in a stoichiometric composition as a carbide of each metal element. When the amount of carbon is large, free carbon precipitates in the alloy, and conversely, when the amount of carbon is small. Is precipitated from cobalt tungsten carbide, Co 3 W 3 C, Co 6 W 6 C, Co 2 W 4 C, and Co 3 W 9 C 4 (hereinafter sometimes collectively referred to as η phase). To do. In general, so-called healthy alloys that do not contain free carbon or η phase as described above are generally used in view of the characteristics of the alloys. This is because free carbon and the η phase are likely to be the origin of fracture and have been considered to reduce the cutting characteristics of cemented carbide.

これに対して、CoCの析出を積極的に促進させ、これによりステンレス等の難切削性被削材の切削時の耐摩耗性を向上させた超硬合金が提案されている(例えば、特許文献1参照)。また、η相を微量に析出して分散させることによって、耐摩耗性と耐欠損性を向上させた超硬合金が提案されている(例えば、特許文献2参照)。 On the other hand, cemented carbide has been proposed in which the precipitation of Co 3 W 3 C is actively promoted, thereby improving the wear resistance when cutting difficult-to-cut materials such as stainless steel ( For example, see Patent Document 1). In addition, a cemented carbide having improved wear resistance and fracture resistance by precipitating and dispersing a small amount of η phase has been proposed (for example, see Patent Document 2).

また、ミニチュアドリル用の超硬合金材料としては、特許文献3、4に記載されるようなものが知られている。
特公昭63−27421号公報 特開平6−65671号公報 特開平5−117799号公報 特開2004−190118号公報
As cemented carbide materials for miniature drills, those described in Patent Documents 3 and 4 are known.
Japanese Examined Patent Publication No. 63-27421 JP-A-6-65671 JP-A-5-117799 JP 2004-190118 A

しかしながら、特許文献1記載の超硬合金では、高硬度で低強度のη相の割合が多いため、硬度は高いものの、強度が小さくなるという問題があった。   However, the cemented carbide described in Patent Document 1 has a problem that the strength is small although the hardness is high because the ratio of the η phase having high hardness and low strength is large.

また、特許文献2記載の超硬合金では、微量のη相を析出させることにより硬度を向上させ耐摩耗性を向上させているものの、健全合金に比べて30%程度も強度が低いという問題があった。これは、特許文献2記載の超硬合金では、η相は微量な場合があるものの、WC粒子の粒径が大きいため、強度が低下しているものと考えられる。   Moreover, although the cemented carbide described in Patent Document 2 improves the hardness and improves the wear resistance by precipitating a small amount of η phase, there is a problem that the strength is about 30% lower than that of a healthy alloy. there were. This is probably because the cemented carbide described in Patent Document 2 has a small amount of η phase, but the strength of the WC particles is reduced due to the large particle size of the WC particles.

また、特許文献1、2記載の超硬合金では、WC粒子の粒径が大きいため、プリント基板加工用等の極小径ドリルなどにそのまま使用することができなかった。   Further, the cemented carbides described in Patent Documents 1 and 2 cannot be used as they are for a very small diameter drill for processing a printed circuit board or the like because the WC particles have a large particle size.

さらに、特許文献3、4に示されるように、近年ではミニチュアドリルの開発が進んでおり、ミニチュアドリルの小径化が進み、近年では、直径300μm以下、さらには100μm以下にまで進んでおり、これに伴いミニチュアドリル用の超硬合金のWC粒子も0.5μm以下、さらには0.3μm以下と微粒になってきている。このようなミニチュアドリルの硬度や強度を向上させるためには、微量のη相を分散析出させることが考えられるが、WC粒子の微粒化に伴い、WC粒子の粒径を超えるη相粒子が存在するようになり、強度が低いη相粒子を起点として、ミニチュアドリルが折損し易くなるという問題があった。   Furthermore, as shown in Patent Documents 3 and 4, in recent years, miniature drills have been developed, and miniature drills have been reduced in diameter. In recent years, the diameter has been reduced to 300 μm or less, and further to 100 μm or less. Accordingly, the WC particles of cemented carbide for miniature drills are also becoming fine particles of 0.5 μm or less, and further 0.3 μm or less. In order to improve the hardness and strength of such a miniature drill, it is conceivable to disperse and precipitate a small amount of η phase. However, as WC particles are atomized, there are η phase particles exceeding the WC particle size. Thus, there is a problem that the miniature drill is easily broken starting from η phase particles having low strength.

即ち、WC粒子が大きい場合には、η相粒子が存在していたとしても、η相粒子がWC粒子よりも大きくなることはあまりなかったので、ミニチュアドリルの特性にそれ程影響を与えなかったが、ミニチュアドリルの小径化が進み、WC粒子が0.3μm以下と微粒になってくると、WC粒子の粒径を超えるη相粒子が存在するようになり、強度が低いη相粒子を起点として、ミニチュアドリルが折損し易くなるという問題があった。   That is, when the WC particles are large, even though the η phase particles are present, the η phase particles are not much larger than the WC particles, and thus the characteristics of the miniature drill are not so much affected. When the diameter of miniature drills progresses and WC particles become as fine as 0.3 μm or less, η phase particles exceeding the particle size of WC particles exist, and η phase particles with low strength are the starting point. There was a problem that the miniature drill was easily broken.

本発明は、高強度と高硬度を有し、かつ折損を抑制できる超硬合金製小径棒状体および切削工具ならびにミニチュアドリルを提供することを目的とする。
The present invention has a high strength and high hardness, and an object thereof to provide a super hard alloy small diameter rod-shaped body and a cutting tool and miniature drill Ru can be suppressed breakage.

本発明者等は、上記課題について検討を重ねた結果、0<I/I≦0.05を満足するとともに、WC−Co系超硬合金におけるWCの平均粒径を0.2μm以下とし、コバルトタングステン炭化物粒子とその周りを粗大粒子で取り囲んで、実質的に結合相が存在しない粗大WC粒子からなる粗大粒子群を複数存在せしめ、該粗大粒子群間に、前記平均粒径よりも粒径が小さい複数の微小WC粒子と結合相とを存在せしめることにより、優れた機械的強度と高硬度を有し、かつ折損を抑制できる超硬合金製小径棒状体が得られることを知見し、本発明に至った。
As a result of studying the above problems, the present inventors have satisfied 0 <I 1 / I 2 ≦ 0.05, and the average particle diameter of WC in the WC-Co cemented carbide is 0.2 3 μm. It follows and, surrounding the cobalt tungsten carbide particles and around it in coarse particles, substantially allowed plurality of coarse particles consisting of coarse WC particles binder phase is not present, between the crude large particles, than the average particle size by also made present and a binding phase with a plurality of fine WC grain diameter is small, has excellent mechanical strength and high hardness, and that carbide alloy small diameter rod-shaped body Ru can suppress breakage is obtained As a result, the present invention has been achieved.

即ち、本発明の超硬合金製小径棒状体は、硬質相としてWC粒子を、結合相としてCoをそれぞれ含み、かつCoC、CoC、CoCおよびCoCから選ばれる少なくとも1種のコバルトタングステン炭化物粒子を含有する超硬合金製小径棒状体であって、Cukα線を用いたX線回折測定における前記CoCの(333)と(511)の合成ピーク、前記CoCの(333)と(511)の合成ピーク、前記CoCの(333)と(511)の合成ピークおよび前記CoCの(301)のピークのうち最大のピーク強度をIとし、WCの(001)のピーク強度をIとしたとき、0<I/I≦0.05を満足するとともに、焼結後における前記WC粒子の平均粒径が0.23μm以下であり、かつ前記WC粒子が、前記平均粒径よりも粒径が大きい粗大WC粒子と、前記平均粒径よりも粒径が小さい微小WC粒子とからなり、前記WC粒子の平均粒径が0.2μm以下であり、さらに前記粗大WC粒子は前記コバルトタングステン炭化物粒子の周りを取り囲んで、実質的に結合相が存在しない粗大粒子群を構成し、前記微小WC粒子は前記粗大粒子群間に前記結合相と共に存在することを特徴とする。
That is, carbide alloy small diameter rod-shaped body of the present invention, the WC particles as hard phase comprises Co respectively as binder phase, and Co 3 W 3 C, Co 6 W 6 C, Co 2 W 4 C and Co 3 by weight of at least one cobalt tungsten carbide particles you containing carbide alloy small diameter rod-shaped body selected from W 9 C, the Co 3 W 3 C in X-ray diffractometry using Cukα line (333) (511) synthetic peak, Co 6 W 6 C (333) and (511) synthetic peak, Co 2 W 4 C (333) and (511) synthetic peak, and Co 3 W 9 C Of the peaks of (301), when the maximum peak intensity is I 1 and the peak intensity of (001) of WC is I 2 , 0 <I 1 / I 2 ≦ 0.05 is satisfied and after sintering WC grains in The average particle size of the child is not more than 0.23 .mu.m, and the WC particles, the average particle size of coarse WC particle diameter is larger than consists with the average particle size diameter than smaller fine WC particles the average particle size of the WC particles is not more 0.2 3 [mu] m or less, further wherein the coarse WC particles surrounds around the cobalt tungsten carbide particles, constitute the coarse particle group is substantially free of binder phase, The fine WC particles are present together with the binder phase between the coarse particle groups.

このような超硬合金製小径棒状体では、0<I/I≦0.05を満足するとともに、WC粒子の平均粒径を0.2μm以下に微粒化させ、コバルトタングステン炭化物粒子とその周りを粗大粒子で取り囲んで、実質的に結合相が存在しない粗大WC粒子からなる複数の粗大粒子群間に、前記平均粒径よりも粒径が小さい複数の微小WC粒子を存在せしめたので、高強度と高硬度を有し、かつ折損を抑制できる。
In such ultra hard alloy small diameter rod-shaped body, 0 <while satisfying I 1 / I 2 ≦ 0.05, to atomize the average particle size of the WC particles 0.2 3 [mu] m or less, cobalt tungsten carbide particles A plurality of fine WC particles having a particle diameter smaller than the average particle diameter are present between a plurality of coarse particle groups consisting of coarse WC particles substantially surrounded by coarse particles. Therefore, it has high strength and high hardness and can suppress breakage.

即ち、WC粒子の平均粒径を0.2μm以下とすることにより、主に合金の強度を向上でき、また、0<I/I≦0.05を満足させ、高硬度なη相を結合相中に微量存在させることにより、主に結合相を高硬度化する機能を有し、これにより耐摩耗性を向上することができる。さらに、コバルトタングステン炭化物粒子とその周りを粗大粒子で取り囲んで、実質的に結合相が存在しない粗大WC粒子からなる複数の粗大粒子群間に、前記平均粒径よりも粒径が小さい複数の微小WC粒子を存在せしめることにより、粗大粒子群があたかも1個の硬質相粒子として機能し、大きな硬質相粒子を有する超硬合金を構成することができ、硬度を向上できる。さらに、あたかも1個の硬質相粒子として機能する粗大粒子群は、その間に、前記平均粒径よりも粒径が小さい複数の微小WC粒子が存在しているため、この微小WC粒子により、さらに硬度を向上できる。また、あたかも1個の硬質相粒子として機能する粗大粒子群によりクラックの進展を抑制できるという効果もある。
That is, by setting the average particle size of the WC particles and 0.2 3 [mu] m or less, mostly can improve the strength of the alloy, also 0 <to satisfy I 1 / I 2 ≦ 0.05, high hardness η The presence of a small amount of the phase in the binder phase mainly has a function of increasing the hardness of the binder phase, whereby the wear resistance can be improved. Further, a plurality of fine particles having a particle diameter smaller than the average particle diameter are surrounded by a plurality of coarse particle groups consisting of coarse WC particles which are surrounded by coarse particles with cobalt tungsten carbide particles and substantially no binder phase. By allowing the WC particles to exist, the coarse particle group functions as one hard phase particle, and a cemented carbide having large hard phase particles can be formed, and the hardness can be improved. Furthermore, since the coarse particle group functioning as one hard phase particle includes a plurality of fine WC particles having a particle size smaller than the average particle size therebetween, the fine WC particles further increase the hardness. Can be improved. Moreover, there is also an effect that the progress of cracks can be suppressed by the coarse particle group that functions as one hard phase particle.

さらに、コバルトタングステン炭化物粒子がある程度大きくなったとしても、コバルトタングステン炭化物粒子を粗大WC粒子が取り囲んでいるため、コバルトタングステン炭化物粒子を起点とする折損を抑制できる。また、コバルトタングステン炭化物粒子を粗大WC粒子が取り囲んでいるため、コバルトタングステン炭化物粒子の脱粒を抑制でき、耐摩耗性を向上できる。   Furthermore, even if the cobalt tungsten carbide particles become large to some extent, since the coarse WC particles surround the cobalt tungsten carbide particles, breakage starting from the cobalt tungsten carbide particles can be suppressed. Moreover, since the coarse WC particles surround the cobalt tungsten carbide particles, the detachment of the cobalt tungsten carbide particles can be suppressed and the wear resistance can be improved.

原料粉末として、粗大なWC粉末を用い、大きな超硬合金製品を作製することは可能であるが、本願発明の構成を満たす超硬合金でなければ、小径棒状体を作製することは困難である。本願発明では、微小なWC粉末を用いて、あたかも1個の硬質相粒子として機能する粗大粒子群を有していることにより、小径棒状を作製でき、大きな粒子で製品を作製したのと同様の効果を得ることができる。
As raw material powders, using a coarse WC powder, it is possible to produce a large cemented carbide products, unless cemented carbide satisfies the configuration of the present invention, it is difficult to produce a small-diameter rod-shaped body . In the present invention, using a fine WC powder, by which though having a single coarse particle group serving as a hard phase particles, can produce a small-diameter rod-shaped body, to that prepared products with large particles Similar effects can be obtained.

本発明の切削工具は、上記超硬合金製小径棒状体からなることを特徴とする。これにより、強度および硬度に優れ、折損を抑制できる切削工具を得ることができる。
Cutting tool of the present invention is characterized by having upper Symbol cemented alloy small diameter rod-shaped body. Thereby, the cutting tool which is excellent in intensity | strength and hardness, and can suppress breakage can be obtained.

本発明のミニチュアドリルは、上記超硬合金製小径棒状体からなることを特徴とする。これにより、強度および硬度に優れ、折損を抑制できるミニチュアドリルを得ることができる。
Miniature drill of the present invention is characterized by having upper Symbol cemented alloy small diameter rod-shaped body. Thereby, the miniature drill which is excellent in strength and hardness and can suppress breakage can be obtained.

本発明の超硬合金製小径棒状体では、WC粒子の平均粒径を0.2μm以下とすることにより、主に合金の強度を向上でき、また、0<I/I≦0.05を満足させ、高硬度なη相を結合相中に微量存在させることにより、主に結合相を高硬度化する機能を有し、これにより耐摩耗性を向上することができる。さらに、コバルトタングステン炭化物粒子とその周りを粗大粒子で取り囲んで、実質的に結合相が存在しない粗大WC粒子からなる複数の粗大粒子群間に、平均粒径よりも粒径が小さい複数の微小WC粒子を存在せしめることにより、粗大粒子群があたかも1個の硬質相粒子として機能し、大きな硬質相粒子で超硬合金を構成することができ、硬度を向上できる。さらに、あたかも1個の硬質相粒子として機能する粗大粒子群は、間に、平均粒径よりも粒径が小さい複数の微小WC粒子からなる微小粒子群が存在しているため、この微小粒子群により、さらに硬度を向上できる。
In cemented carbide made small rod-shaped body of the present invention, the average particle size of WC particles With 0.2 3 [mu] m or less, can mainly improve the strength of the alloy, also, 0 <I 1 / I 2 ≦ 0 .05 is satisfied, and a high hardness η phase is present in a small amount in the binder phase, thereby mainly having a function of increasing the hardness of the binder phase, thereby improving the wear resistance. Further, a plurality of fine WC particles having a particle size smaller than the average particle size are surrounded by a plurality of coarse particle groups consisting of cobalt tungsten carbide particles and coarse particles surrounding the cobalt tungsten carbide particles and substantially no binder phase. by made present the particles, functions as a coarse particle group as if one of the hard phase particles, it is possible to configure the cemented carbide with greater hard phase particles, can be improved hardness. Further, since the coarse particle group functioning as one hard phase particle includes a fine particle group composed of a plurality of fine WC particles having a particle diameter smaller than the average particle diameter , the fine particle group. Thus, the hardness can be further improved.

さらに、コバルトタングステン炭化物粒子がある程度大きくなったとしても、コバルトタングステン炭化物粒子を粗大WC粒子が取り囲んでいるため、コバルトタングステン炭化物粒子を起点とする折損を抑制できる。   Furthermore, even if the cobalt tungsten carbide particles become large to some extent, since the coarse WC particles surround the cobalt tungsten carbide particles, breakage starting from the cobalt tungsten carbide particles can be suppressed.

このような超硬合金製小径棒状体を切削工具、ミニチュアドリルに用いることにより、強度および硬度に優れ、折損を抑制でき、切削性能を向上できるとともに、長寿命を達成できる切削工具並びに、例えばプリント配線基板加工に優れたミニチュアドリルを得ることができる。
Such cemented carbide made small rod-shaped body of the cutting tool, by using a miniature drill, excellent strength and hardness, breakage can be suppressed, it is possible to improve the cutting performance, as well as the cutting tool can achieve long life, for example, printing A miniature drill excellent in wiring board processing can be obtained.

以下、本発明を詳述する。本発明の超硬合金製小径棒状体は、図1に示すように、硬質相3と結合相5で構成されており、硬質相3はWCからなり、結合相5はCoを主成分とするもので、Coは全量中に5〜15質量%の割合で含有されている。
The present invention is described in detail below. As shown in FIG. 1, the cemented carbide small-diameter rod-shaped body of the present invention is composed of a hard phase 3 and a binder phase 5, the hard phase 3 is made of WC, and the binder phase 5 is mainly composed of Co. Therefore, Co is contained in a total amount of 5 to 15% by mass.

また、結合相5の強化の点で、超硬合金中に含有されるバナジウムを炭化物(VC)換算で0.1〜1.5質量%、クロムを炭化物(Cr)換算で0.1〜2.5質量%含有することが望ましい。 Further, in terms of strengthening the binder phase 5, vanadium contained in the cemented carbide is 0.1 to 1.5% by mass in terms of carbide (VC), and chromium is 0.1 in terms of carbide (Cr 3 C 2 ). It is desirable to contain 1 to 2.5 mass%.

これらのバナジウム(V)、クロム(Cr)はWCとCoとの界面における中間体として機能し、WCとCoとの結合を強固にできるという作用を有する。また、バナジウム、クロムは、WCおよびCoに対して粒成長抑制剤としての機能も備えている。これらの粒成長抑制剤は、結合相5中のCoに固溶している。   These vanadium (V) and chromium (Cr) function as an intermediate at the interface between WC and Co, and have an effect of strengthening the bond between WC and Co. Vanadium and chromium also have a function as a grain growth inhibitor for WC and Co. These grain growth inhibitors are dissolved in Co in the binder phase 5.

尚、図1は、超硬合金製小径棒状体の断面の30000倍の走査型電子顕微鏡(SEM)写真である。硬質相であるWC粒子の平均粒径は0.2μm以下であり、特に高強度化という観点から、0.2μm以下であることが望ましい。WC粒子の平均粒径は、原料粉末の混合が可能という点から、0.1μm以上であることが望ましい。WC粒子は三角柱状であり、見る角度によって三角形や四角形に見える。このようなWC粒子の平均粒径は、走査型電子顕微鏡(SEM)写真においてWC粒子の占める面積を測定して平均値を算出し、WC粒子が球状と仮定したときの直径に換算して、平均粒径を得ることができる。WC粒子の占める面積は、例えば、画像ソフト(日本ローパー:ImagePro Plus)により測定できる。
FIG. 1 is a scanning electron microscope (SEM) photograph of 30000 times the cross section of a small-diameter rod-shaped body made of cemented carbide. The average particle size of the WC particles is hard phase is a 0.2 3 [mu] m or less, particularly from the viewpoint of strengthening is desirably 0.2μm or less. The average particle diameter of the WC particles is preferably 0.1 μm or more from the viewpoint that the raw material powder can be mixed. The WC particles have a triangular prism shape, and look like a triangle or a square depending on the viewing angle. The average particle diameter of such WC particles is calculated by measuring the area occupied by the WC particles in a scanning electron microscope (SEM) photograph, calculating the average value, and converting to the diameter when the WC particles are assumed to be spherical, An average particle size can be obtained. The area occupied by the WC particles can be measured by, for example, image software (Nippon Roper: ImagePro Plus).

そして、本発明の超硬合金製小径棒状体は、図1に示したように、上記の硬質相3、結合相5以外にη相7が存在することが大きな特徴である。η相7としては、CoC、CoC、CoCおよびCoCから選ばれるコバルトタングステン炭化物がある。これらのη相7のX線回折パターン(Cukα線)における最大ピークは、CoCの(333)と(511)の合成ピーク、CoCの(333)と(511)の合成ピーク、CoCの(333)と(511)の合成ピークおよびCoCの(301)のピークであるが、本発明によれば、これらのη相7のピークの内、最も強度の大きいピーク高さをI、WCの最大ピークであるWCの(001)のピーク高さをIとした時、I/Iで表わされるピーク強度比が0より大きく、0.05以下とされている。図2に、X線回折パターンを示す。尚、図2において、2θ=40°付近と、42.5°付近にη相のピークが現れており、この場合のI/Iは、0.03とされている。
The super hard alloy small diameter rod-shaped body of the present invention, as shown in FIG. 1, the above hard phase 3, it is a significant feature that there is η phase 7 in addition to binding phase 5. The η phase 7 includes cobalt tungsten carbide selected from Co 3 W 3 C, Co 6 W 6 C, Co 2 W 4 C, and Co 3 W 9 C. The maximum peaks in the X-ray diffraction pattern (Cuk α-ray) of these η phases 7 are the combined peaks of (333) and (511) of Co 3 W 3 C, and (333) and (511) of Co 6 W 6 C. The synthesis peak, the synthesis peak of (333) and (511) of Co 2 W 4 C, and the peak of (301) of Co 3 W 9 C, according to the present invention, when the largest peak height intensity of WC is the largest peak of the I 1, WC peak height of (001) was I 2, the peak intensity ratio represented by I 1 / I 2 is greater than 0, 0.05 or less. FIG. 2 shows an X-ray diffraction pattern. In FIG. 2, η-phase peaks appear in the vicinity of 2θ = 40 ° and 42.5 °, and I 1 / I 2 in this case is 0.03.

ピーク強度比I/Iを0<I/I≦0.05に設定したのは、η相を微量に合金中に存在させることにより、主に結合相の高硬度化を達成できる。一方、この強度比が0であると合金中にη相の析出がなく、結合相の高硬度化に伴う合金の高硬度化を達成できず、耐摩耗性が低下して工具摩耗量が増加するとともに、硬質相と結合相の結合が弱くなる為に抗折強度が低下してしまう。また、I/Iが0.05を超えると、過剰のη相析出のため抗折強度が低下してしまう。抗折強度向上という観点から、I/Iは、望ましくは0.005〜0.02であることが望ましい。 The reason why the peak intensity ratio I 1 / I 2 is set to 0 <I 1 / I 2 ≦ 0.05 is that the hardness of the binder phase can be mainly increased by making a small amount of η phase present in the alloy. . On the other hand, when this strength ratio is 0, there is no precipitation of η phase in the alloy, and the hardness of the alloy cannot be increased due to the increased hardness of the binder phase, and the wear resistance decreases and the tool wear increases. In addition, since the bond between the hard phase and the binder phase becomes weak, the bending strength is lowered. On the other hand, when I 1 / I 2 exceeds 0.05, the bending strength is reduced due to excessive η phase precipitation. From the viewpoint of improving the bending strength, I 1 / I 2 is desirably 0.005 to 0.02.

尚、CoCの(333)と(511)の合成ピークについては、Cukα線を用いたX線回折測定において、2θ=42.5°付近、CoCの(333)と(511)の合成ピークについては2θ=43°付近、CoCの(333)と(511)の合成ピークについては2θ=42°付近、CoCの(301)のピークについては2θ=41°付近に生じる。 Note that the synthetic peak of Co 3 W 3 C and (333) (511), the X-ray diffractometry using Cukα line, 2 [Theta] = 42.5 near °, the Co 6 W 6 C and (333) About the synthetic peak of (511), about 2θ = 43 °, about the synthetic peak of (333) and (511) of Co 2 W 4 C, about 2θ = 42 °, about the peak of (301) of Co 3 W 9 C Occurs near 2θ = 41 °.

そして、本発明では、η相粒子7とその周りを粗大WC粒子3aで取り囲んで、実質的に結合相が存在しない粗大粒子群9が複数存在し、該粗大粒子群9間には、粗大WC粒子3aよりも粒径が小さい複数の微小WC粒子3bが存在している。結合相5は、微小WC粒子3b間に存在している。言い換えれば、微小WC粒子3bが存在している組織中に、η相粒子7とその周りを取り囲む粗大WC粒子3aからなる粗大粒子群9が存在することになる。
In the present invention, enclose taken as η phase particles 7 around its at coarse WC particles 3a, substantially binder phase multiple nonexistent coarse particles 9 are present, between the crude large particles 9, coarse There are a plurality of minute WC particles 3b having a particle diameter smaller than that of the WC particles 3a. The binder phase 5 exists between the minute WC particles 3b. In other words, the coarse particle group 9 including the η phase particles 7 and the coarse WC particles 3a surrounding the η phase particles 7 exists in the structure in which the fine WC particles 3b exist.

η相粒子7とその周りを取り囲んでいる複数の粗大WC粒子3aは、接合されて一体化しており、また、η相粒子7と粗大WC粒子3aの結合は強固であり、あたかも1個の硬質相粒子として機能する。粗大粒子群9中には、実質的に結合相5は存在しておらず、存在するとしてもごくわずかである。
a plurality of coarse WC particles 3a of η phase particles 7 that surrounds around it is turned into integrally joined, also the binding of η phase grains 7 coarse WC particles 3a are firm, though one hard Functions as phase particles. In the coarse particle group 9, the binder phase 5 is not substantially present, and if any, it is very little.

尚、WC粒子は、粗大WC粒子3aと微小WC粒子3bとから構成され、WC粒子の平均粒径は、これらの粗大WC粒子3aと微小WC粒子3bの平均粒径となる。このような平均粒径は、走査電子顕微鏡(SEM)の30000倍の写真を画像解析して求めることができる。尚、30000倍の1枚のSEM写真には、通常複数の粗大粒子群9を確認できる。   The WC particles are composed of coarse WC particles 3a and fine WC particles 3b, and the average particle diameter of the WC particles is the average particle diameter of these coarse WC particles 3a and fine WC particles 3b. Such an average particle size can be obtained by image analysis of a 30000 times photograph of a scanning electron microscope (SEM). In addition, a plurality of coarse particle groups 9 can be usually confirmed in one SEM photograph of 30000 times.

本発明の超硬合金製小径棒状体を製造するに当たっては、原料として微粒のWC粉末、Co粉末、および粒成長抑制剤としてのVC粉末とCr粉末、炭素量調整のために、カーボンブラック(C)を使用する。尚、粒成長抑制剤としては、VC粉末またはCr粉末のいずれか一方を用いても良い。ここで、WC粉末、Co粉末は、WCの微粒化とCoの均一分散のため、WとCoの水溶性塩を水に溶かして乾燥し、熱処理して炭化することによって生成したWC−Co複合粉末を使用することが望ましい。
In producing the ultra-hard alloy small diameter rod-shaped body of the present invention, WC powder fine as the raw material, Co powder, and VC powder and Cr 3 C 2 powder as grain growth inhibitors, for carbon content adjustment, carbon Black (C) is used. As the grain growth inhibitors may be used either VC powder or Cr 3 C 2 powder. Here, WC powder and Co powder are WC-Co composites produced by dissolving water-soluble salt of W and Co in water, drying, heat treatment and carbonization for atomization of WC and uniform dispersion of Co. It is desirable to use a powder.

また、VC粉末および/またはCr粉末については、後述するように粗粒粉と微粒粉の2種類の原料粉末を用いる。VC粉末とCr粉末の酸素含有量は0.5質量%以下であることが望ましい。WC粉末については、平均粒径0.2μ未満以下、酸素含有量が0.2質量%以下であることが望ましい。酸素含有量を低下させるには、WC粉末、VC粉末、Cr粉末について、例えば炭化処理時の炭化雰囲気を強くすることにより達成できる。酸素含有量については、赤外吸収法により測定できる。
Also, the VC powder and / or Cr 3 C 2 powder, using two types of raw material powders of coarse powder and fine powder as described later. The oxygen content of the VC powder and the Cr 3 C 2 powder is desirably 0.5% by mass or less. For the WC powder, the average particle size is 0. It is desirable that it is less than 2 μm and the oxygen content is 0.2 mass% or less. To reduce the oxygen content, WC powder, VC powder, the Cr 3 C 2 powder, and more can be achieved to strongly example carbonization atmosphere during carbonization. The oxygen content can be measured by an infrared absorption method.

尚、粒成長抑制剤としては、炭化タンタル(TaC)および/または炭化ニオブ(NbC)を用いることもできる。この場合にも、粗粒粉と微粒粉の2種類の原料粉末を用い、酸素含有量が0.5質量%以下であることが望ましい。   As the grain growth inhibitor, tantalum carbide (TaC) and / or niobium carbide (NbC) can also be used. Also in this case, it is desirable to use two kinds of raw material powders, coarse particles and fine particles, and the oxygen content is 0.5 mass% or less.

上記の粉末を秤量して、アセトンやプロパノールなどの有機溶剤を用いて湿式混合粉砕し、乾燥した後、プレス成形などの公知の成形方法により成形後、焼成し、さらにその後圧力をかけて(HIP)焼成する。なお、有機溶剤については、酸素の含有量の少ないアセトンやプロパノールが望ましい。また、有機溶剤を用いての湿式混合粉砕の回数も最小限とし、有機溶剤に浸漬する時間も最小とすることが望ましい。焼成は、焼成炉内を真空度10−1〜10−3Torrの真空とし1300〜1390℃の範囲で10分〜2時間焼成し、引き続き、焼成炉内をAr雰囲気で1〜10MPaの圧力とし、1290〜1380℃で焼成する。 The above powder is weighed, wet mixed and pulverized using an organic solvent such as acetone or propanol, dried, molded by a known molding method such as press molding, fired, and then subjected to pressure (HIP ) Firing. As for the organic solvent, acetone or propanol having a low oxygen content is desirable. It is also desirable to minimize the number of wet-mixing pulverizations using an organic solvent and to minimize the time for immersion in the organic solvent. Firing is performed at a vacuum of 10 −1 to 10 −3 Torr in the firing furnace for 10 minutes to 2 hours in the range of 1300 to 1390 ° C., and subsequently the inside of the firing furnace is set to a pressure of 1 to 10 MPa in an Ar atmosphere. And firing at 1290 to 1380 ° C.

、VC、Cr粉末は、なるべく焼成直前に添加し、有機溶剤を添加して混合粉砕するとしても、OH基の少ない溶剤を選択し、混合粉砕時間を短くし、しかも、VCとCrへの有機溶剤添加回数を極力減らすことにより、酸素含有量を低減することができる。
Incidentally, V C, Cr 3 C 2 powder was added to the possible firing just before, even mixed and ground by adding an organic solvent, and select the low solvent having OH group, the co-grinding time is short, moreover, VC By reducing the number of times the organic solvent is added to Cr 3 C 2 as much as possible, the oxygen content can be reduced.

このように、VC粉末、Cr粉末、WC粉末の酸素量を低減し、しかも、OH基の少ない溶剤を選択して湿式混合粉砕するため、焼成前の酸素量が少なくなり、これにより、カーボンブラック(C)の添加量により、η相量を制御することができる。 In this way, the amount of oxygen in the VC powder, Cr 3 C 2 powder, and WC powder is reduced, and a solvent having a small amount of OH groups is selected and wet-mixed and pulverized. The amount of η phase can be controlled by the amount of carbon black (C) added.

また、上記のVC粉末、Cr粉末の酸素含有量が0.5質量%以上である場合には、焼成時に粗大なη相粒子が析出してしまう。これは、VCとCrはWCに比べて酸化されやすいため、焼成中に原料表面に吸着したOHなどと反応して表面が酸化され、焼成の最終段階において、VCもしくはCr粉末表面の酸素が周囲のカーボンまたはWCのCと反応してCOとなって抜けてしまうため、周辺のカーボン量が不足となり、大きなη相が形成されると考えられる。 Further, when the oxygen content of the VC powder or Cr 3 C 2 powder is 0.5 mass% or more, coarse η phase particles are precipitated during firing. This is because VC and Cr 3 C 2 are more easily oxidized than WC, so that the surface is oxidized by reacting with OH adsorbed on the surface of the raw material during firing, and in the final stage of firing, VC or Cr 3 C 2 It is considered that oxygen on the powder surface reacts with surrounding carbon or C of WC to escape as CO, so that the amount of surrounding carbon becomes insufficient and a large η phase is formed.

特に、本発明では、VC粉末および/またはCr粉末として粗粒粉と微粒粉の2種類の原料粉末を用いる。例えば、VC粉末として粒径1μmの粗粒粉を用いた場合には、その粗粒粉には酸素が多く含まれており、成形後には、そのような粗粒なVC粉末の周りに、例えば0.2μm程度の微粉であるWC粉末が複数付着した状態であり、焼成中にV、Crが結合相中に固溶し、WCの粒成長を抑制しようとするが、VC粉末の粗粒粉中の大量の酸素が周囲のカーボンまたはWCのCと反応してCOとなって抜け、カーボン量が不足となり、WCのW、Cが結合相中に固溶し、WC粉末の焼結を促進して粒成長し、粗大WC粒子3aが形成されるとともに、VC粉末の粗粒粉が存在していた位置に、結合相中のCoとWCのW、Cからなるη相粒子7が生成し、粗大粒子群9が形成される。さらに、粗大粒子群9間には、VC粉末、Cr粉末の微粒粉による微粒のη相、および、それ程粒成長しなかった、粗大WC粒子3aよりも粒径が小さい多数の微小WC粒子3bが存在することになる。 In particular, in the present invention, two types of raw material powders, coarse powder and fine powder, are used as the VC powder and / or Cr 3 C 2 powder. For example, when coarse powder having a particle diameter of 1 μm is used as the VC powder, the coarse powder contains a lot of oxygen, and after molding, for example, around such coarse VC powder, It is in a state where a plurality of WC powders, which are fine powders of about 0.2 μm, are attached, and during firing, V and Cr are dissolved in the binder phase and try to suppress WC grain growth. A large amount of oxygen reacts with the surrounding carbon or WC C to form CO, the carbon amount becomes insufficient, and W and C of WC are dissolved in the binder phase to promote sintering of WC powder. As a result, the coarse WC particles 3a are formed, and the η phase particles 7 composed of Co and WC W and C in the binder phase are formed at the position where the coarse particles of the VC powder existed. A coarse particle group 9 is formed. Furthermore, between the coarse particle groups 9, fine η phase of fine particles of VC powder, Cr 3 C 2 powder, and a large number of fine WC having a smaller particle size than the coarse WC particles 3a that did not grow so much. There will be particles 3b.

本発明では、WC粉末を微粒化し、VC粉末、Cr粉末等の粒成長抑制剤も微粒化したとしても、上記のように、これらの原料粉末の酸素量を少なくし、しかも、混合粉砕工程回数、時間を減らし、さらには溶剤も酸素量の少ないものを使用することにより、カーボンブラック(C)の添加量により、η相量を0<I/I≦0.05を満足する量に確実に制御できるとともに、WCの平均粒径を0.2μm以下とでき、しかも、VC粉末、Cr粉末として、微粒粉以外に粗粒粉を用いることにより、η相粒子7とその周りを取り囲む粗大WC粒子3aからなる粗大粒子群9が複数存在し、該粗大粒子群9間には、粗大WC粒子3aよりも粒径が小さい複数の微小WC粒子3bが存在した組織を形成できる。
In the present invention, even if the WC powder is atomized and the grain growth inhibitor such as VC powder and Cr 3 C 2 powder is also atomized, the amount of oxygen in these raw material powders is reduced and mixed as described above. By reducing the number of pulverization steps and time, and using a solvent with a low oxygen content, the amount of η phase satisfies 0 <I 1 / I 2 ≦ 0.05, depending on the amount of carbon black (C) added. it is possible to reliably control the amount of the average grain size of WC can with 0.2 3 [mu] m or less, moreover, VC powder, a Cr 3 C 2 powder, by using a coarse powder in addition to fine powder, eta phase There are a plurality of coarse particle groups 9 composed of the particles 7 and the coarse WC particles 3a surrounding the particles 7, and a plurality of fine WC particles 3b having a particle diameter smaller than the coarse WC particles 3a are present between the coarse particle groups 9. Can form an organization.

本発明の切削工具は、上記超硬合金製小径棒状体からなるもので、例えば、小径エンドミル、小径ドリル、小径パンチなど高硬度かつ高強度で、耐折損性が求められる切削工具、特にはミニチュアドリルに好適に用いることができる。特に、その直径が300μm以下、特には200μm以下、さらには100μm以下の場合には、折損し易くなるため、本発明の超硬合金製小径棒状体を好適に用いることができる。さらに、小径棒状部分(直径が300μm以下)が、長さ1mm以上の場合に本発明を好適に用いることができる。
Cutting tool of the present invention is made of a top Symbol cemented alloy small diameter rod-shaped body, for example, end mill, diameter drills, high hardness and high strength, such as small-diameter punches, cutting tools breakage resistance is required, particularly It can be suitably used for a miniature drill. In particular, a diameter of 300μm or less, particularly 200μm or less, more in the case of 100μm or less, it becomes easier to breakage, it is possible to use a super hard alloy small diameter rod-shaped body of the present invention suitably. Furthermore, the present invention can be suitably used when the small-diameter rod-like portion (diameter is 300 μm or less) is 1 mm or longer.

水溶性のタングステン原料(タングステン酸アンモニウム)、コバルト原料(硝酸コバルト)を、原料100gに対し水500mlの比で溶解させ、スプレードライヤにて乾燥させた。得られたスプレードライ粉末100gを、窒素雰囲気中において500℃で熱分解処理を行い、WO−CoO複合酸化物粉末を得た。これらの複合酸化物粉末をCO/H雰囲気中で700〜900℃の温度で浸炭処理を行い、WC−Co複合炭化物粉末(WC92質量%、Co8質量%)を得た。このWC−Co複合炭化物粉末は、WC粉末の周囲にCoが付着した構造であり、WCの平均粒径をSEM画像の画像解析により求め、表1に記載した。 A water-soluble tungsten raw material (ammonium tungstate) and a cobalt raw material (cobalt nitrate) were dissolved in a ratio of 500 ml of water to 100 g of the raw material, and dried with a spray dryer. 100 g of the obtained spray-dried powder was subjected to thermal decomposition treatment at 500 ° C. in a nitrogen atmosphere to obtain a WO 3 —CoO composite oxide powder. These composite oxide powders were carburized at a temperature of 700 to 900 ° C. in a CO / H 2 atmosphere to obtain WC—Co composite carbide powders (WC 92 mass%, Co 8 mass%). This WC-Co composite carbide powder has a structure in which Co adheres around the WC powder. The average particle diameter of WC is obtained by image analysis of an SEM image and is shown in Table 1.

WC−Co複合炭化物100質量部と平均粒径0.5μmと1μmの2種類のVC粉末をそれぞれ0.15質量部(合計0.3質量部)、平均粒径1μmのCr粉末0.6質量部とを混合し、さらに焼結体のカーボン量を調整するために、混合粉末中の総カーボン量を表1に示す量となるように、微量のカーボンスラリーを添加した後、有機溶剤としてアセトンを加えてボールミル中で湿式混合処理を72時間行った。なお、WC粉末、VC粉末、Cr粉末については、酸素量をそれぞれ、WC粉末で0.15質量%、VC粉末で0.4質量%、Cr粉末で0.45質量%とした。 100 parts by weight of WC-Co composite carbide, 0.15 parts by weight (total 0.3 parts by weight) of two types of VC powder having an average particle diameter of 0.5 μm and 1 μm, and Cr 3 C 2 powder having an average particle diameter of 1 μm 0 .6 parts by mass and further adjusting the amount of carbon in the sintered body, after adding a small amount of carbon slurry so that the total amount of carbon in the mixed powder becomes the amount shown in Table 1, Acetone was added as a solvent, and wet mixing was performed in a ball mill for 72 hours. Incidentally, WC powder, VC powder, for Cr 3 C 2 powder, oxygen content, respectively, 0.15% by mass WC powder, 0.4 wt% in VC powder, 0.45% by weight Cr 3 C 2 powder It was.

ボールミルで混合した原料スラリーは、パラフィンワックスを添加してからスプレードライで造粒乾燥し、プレス成形した後、真空焼成し、熱間静水圧処理(HIP)を行い、超硬合金焼結体を得た。なお、真空焼成までの昇温速度:5℃/min、真空焼成条件は時間:1時間、温度:1350℃、熱間静水圧処理は温度:1340℃、アルゴンガスで6MPaの条件で行った。   The raw material slurry mixed in the ball mill is added with paraffin wax, granulated and dried by spray drying, press-molded, vacuum fired, hot isostatically treated (HIP), and cemented carbide sintered body. Obtained. The rate of temperature rise until vacuum firing was 5 ° C./min, the vacuum firing conditions were time: 1 hour, temperature: 1350 ° C., and the hot isostatic pressure treatment was performed at a temperature of 1340 ° C. and 6 MPa with argon gas.

得られた焼結体の表面を研磨後、Cukα線を用いたX線回折測定を行い、η相のピーク高さIとWC(001)のピーク高さI(2θ=48°付近に生じる)の強度比を算出し、走査電子顕微鏡(SEM)の30000倍の写真により焼結体中のWC粒径、η相の平均粒径を評価した。評価は、画像解析ソフト(日本ローパー製:ImagePro Plus)により行った。さらに、ビッカース硬度を加重9.8Nの条件で評価し、抗折強度は、スパン20mm、3点曲げにて評価した。試料形状を直径2mm、長さ30mmの円柱形状とした。 After polishing the surface of the obtained sintered body, subjected to X-ray diffractometry using Cukα line, the peak height of the peak of the η-phase and the height I 1 WC (001) I 2 (2θ = around 48 ° Intensity ratio) was calculated, and the WC grain size in the sintered body and the average grain size of the η phase were evaluated by a 30000 times photograph of a scanning electron microscope (SEM). The evaluation was performed with image analysis software (manufactured by Nippon Roper: ImagePro Plus). Furthermore, the Vickers hardness was evaluated under the condition of a load of 9.8 N, and the bending strength was evaluated by a span of 20 mm and a three-point bending. The sample shape was a cylindrical shape with a diameter of 2 mm and a length of 30 mm.

焼結体のある任意の断面の30000倍の電子顕微鏡写真において、粗大粒子群間に微小WC粒子が存在する組織を有するか否かについて、確認し、表1に記載した。なお、試料No.3,4,9は参考例である。
It was confirmed whether or not it has a structure in which fine WC particles exist between coarse particle groups in an electron micrograph of 30000 times of an arbitrary cross section of the sintered body, and is shown in Table 1. Sample No. Reference numerals 3 , 4 and 9 are reference examples.

さらに、各々の試料先端を直径0.120mm、長さ2.0mmのドリル形状に加工し、次の条件で耐摩耗性と耐折損性の評価を行った。なお、耐摩耗性については、孔位置精度を指標とした。孔位置精度については、4000箇所を孔空けした時のX+3σの値を指標とし、基板厚み方向への送り速度は3m/minとした。耐折損性については、孔毎に基板厚み方向への送り速度を徐々に上げていったときにドリルが折損する最大送り速度の値を指標とし、表1、2に記載した。加工条件を記載する。   Further, the tip of each sample was processed into a drill shape having a diameter of 0.120 mm and a length of 2.0 mm, and the wear resistance and breakage resistance were evaluated under the following conditions. For wear resistance, hole position accuracy was used as an index. Regarding the hole position accuracy, the value of X + 3σ when 4000 holes were drilled was used as an index, and the feed rate in the substrate thickness direction was 3 m / min. The breakage resistance is shown in Tables 1 and 2 using as an index the maximum feed rate at which the drill breaks when the feed rate in the substrate thickness direction is gradually increased for each hole. Describe the processing conditions.

ドリル回転速度 300krpm
送り速度 2〜20m/min
評価基板 日立679G(0.4mm 3枚重ね)に、エントリーシート(LE
800 1枚)を積層したもの
Drill rotation speed 300krpm
Feeding speed 2-20m / min
Evaluation board Hitachi 679G (0.4mm three-layer) and entry sheet (LE
800 1)

表1、2によれば、試料No.5はWC原料粒径が粗大であるためにWC粒子の平均粒径が大きくなっており、VC粉末と同程度のWC原料粒径であるため、VC粉末の周囲にWC粉末が複数付着した状態とすることができず、η相粒子を取り囲むように粗大WC粒子を存在させ、このような粗大粒子群間に微小WC粒子を存在させた組織とできず、ビッカース硬度が低く、耐摩耗性が悪いことがわかる。   According to Tables 1 and 2, Sample No. No. 5 has a large WC raw material particle size, so the average particle size of the WC particles is large. Since the WC raw material particle size is about the same as that of the VC powder, a plurality of WC powders are attached around the VC powder. The coarse WC particles are present so as to surround the η phase particles, and the structure in which the fine WC particles are present between the coarse particle groups cannot be obtained, and the Vickers hardness is low and the wear resistance is low. I know it ’s bad.

また、試料No.6は、総カーボン量が少なく、これによりη相比率(I/I)が0.08と高くη相が過剰な状態であり、抗折強度が低く、耐折損性が悪いことがわかる。さらに、試料No.10では添加カーボン量を多く設定しているため、η相が存在しないが、カーボンが過剰すぎるためフリーカーボンの析出が見られ、ビッカース硬度、抗折強度が低く、耐摩耗性、耐折損性が悪いことがわかる。さらに、試料No.11では、WC粒子の平均粒径が大きく、ビッカース硬度が低く、耐摩耗性が悪いことがわかる。 Sample No. 6 shows that the total amount of carbon is small, and thus the η phase ratio (I 1 / I 2 ) is as high as 0.08 and the η phase is excessive, the bending strength is low, and the fracture resistance is poor. . Furthermore, sample no. In No. 10, since the amount of added carbon is set to be large, there is no η phase, but carbon is too much to precipitate free carbon, low Vickers hardness and flexural strength, wear resistance and fracture resistance. I know it ’s bad. Furthermore, sample no. 11 shows that the average particle diameter of the WC particles is large, the Vickers hardness is low, and the wear resistance is poor.

これに対して、本発明の試料No.1,2,7,8では、ビッカース硬度が203MPa以上、抗折強度4140MPa以上、耐摩耗性を示す孔位置精度が21μm以下、耐折損性を示す最大送り速度が6.4m/min以上と優れた特性を示すことがわかる。
On the other hand, sample no. 1 , 2 , 7 , and 8 , the Vickers hardness is 203 MPa or more, the bending strength is 4140 MPa or more, the hole position accuracy indicating wear resistance is 21 μm or less, and the maximum feed speed indicating breakage resistance is 6.4 m / min or more. It can be seen that these characteristics are exhibited.

本発明の超硬合金製小径棒状体のSEM写真である。Is a SEM photograph of ultra-hard alloy small diameter rod-shaped body of the present invention. 本発明の超硬合金製小径棒状体のX線回折パターンである。It is an X-ray diffraction pattern of the carbide alloy small diameter rod-shaped body of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

3:硬質相
3a:粗大WC粒子
3b:微小WC粒子
5:結合相
7:η相粒子
9:粗大粒子群
3: Hard phase 3a: Coarse WC particles 3b: Fine WC particles 5: Bond phase 7: η phase particles 9: Coarse particles

Claims (3)

硬質相としてWC粒子を、結合相としてCoをそれぞれ含み、かつCoC、CoC、CoCおよびCoCから選ばれる少なくとも1種のコバルトタングステン炭化物粒子を含有する超硬合金製小径棒状体であって、Cukα線を用いたX線回折測定における前記CoCの(333)と(511)の合成ピーク、前記CoCの(333)と(511)の合成ピーク、前記CoCの(333)と(511)の合成ピークおよび前記CoCの(301)のピークのうち最大のピーク強度をIとし、WCの(001)のピーク強度をIとしたとき、0<I/I≦0.05を満足するとともに、焼結後における前記WC粒子の平均粒径が0.23μm以下であり、かつ前記WC粒子が、前記平均粒径よりも粒径が大きい粗大WC粒子と、前記平均粒径よりも粒径が小さい微小WC粒子とからなり、さらに前記粗大WC粒子は前記コバルトタングステン炭化物粒子の周りを取り囲んで、実質的に前記結合相が存在しない粗大粒子群を構成し、前記微小WC粒子は前記粗大粒子群間に前記結合相と共に存在することを特徴とする超硬合金製小径棒状体WC particles as a hard phase, Co as a binder phase, and at least one cobalt tungsten carbide particle selected from Co 3 W 3 C, Co 6 W 6 C, Co 2 W 4 C, and Co 3 W 9 C a super hard alloy small diameter rod-shaped body you contain, the Co 3 W 3 C in X-ray diffractometry using Cukα line (333) and synthetic peak of the Co 6 W 6 C of (511) The maximum peak intensity of the synthetic peak of (333) and (511), the synthetic peak of (333) and (511) of the Co 2 W 4 C, and the peak of (301) of the Co 3 W 9 C is I 1 When the peak intensity of (001) of WC is I 2 , 0 <I 1 / I 2 ≦ 0.05 is satisfied, and the average particle diameter of the WC particles after sintering is 0.23 μm or less. Yes, One the WC particles, the average particle size of coarse WC particle diameter is larger than the particle diameter than the average particle size is made smaller fine WC particles, the coarse WC particles to the La said cobalt tungsten carbide surrounds around the particles, constitute the coarse particles do not exist substantially the binding phase, the fine WC particles cemented steel alloy you being present together with the binder phase between the coarse particles Small diameter rod-shaped body . 請求項1記載の超硬合金製小径棒状体からなることを特徴とする切削工具。 A cutting tool characterized by comprising the cemented carbide made small rod-shaped body of claim 1, wherein. 請求項1記載の超硬合金製小径棒状体からなることを特徴とするミニチュアドリル。 Miniature drill, comprising the cemented carbide made small rod-shaped body of claim 1, wherein.
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