JP5810469B2 - 超硬合金、及び超硬合金の製造方法 - Google Patents
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Description
本発明超硬合金は、平均粒径0.5μm以下の超微粒のWC粒子を硬質相とし、Coを主たる結合相とするWC-Co系超硬合金である。本発明超硬合金においてWC粒子は、結合相や後述する粒成長抑制剤を除く残部を構成するものとする。WC粒子は、小さいほど抗折力や耐摩耗性が向上し易く、平均粒径が0.5μm超であると、抗折力や耐摩耗性が低下する。但し、平均粒径が0.1μm未満であると、熱亀裂が進展し易いため、本発明超硬合金は、WC粒子の平均粒径を0.1μm以上とする。超硬合金中のWC粒子の平均粒径は、代表的には、フルマンの式により求められる。
[組織と機械的特性]
表1に示す組成の原料粉末を用いて種々の超硬合金を作製し、組織及び抗折力を調べた。各超硬合金は、以下のように作製した。
超硬合金からなるマイクロドリルを作製し、穴開け加工試験(貫通孔)を行い、工具寿命を評価した。
試験に用いたマイクロドリルは、以下のように作製した。上記試料と同様にして超硬合金を作製する。この試験では、段付き丸棒(太径部の直径:φ2mm、細径部の直径:φ0.1mm、細径部の先端から細径部と太径部との境界までの長さ:4mm)を作製する。得られた段付き丸棒をダイヤモンド砥石により加工して、ドリル径:0.1mm、刃長:4.0mmのマイクロドリルを作製した。
被削材:ガラス層とエポキシ樹脂層との交互20層の積層板からなるプリント基板(厚さ:2.4mm)を1枚積みしたもの
回転数:250Kr.p.m、送り速度:1.5m/min、切削油不使用(乾式)
Claims (7)
- 炭化タングステンの粒子間がコバルトを主体とする結合相で結合されてなる超硬合金であって、
前記炭化タングステンの粒子は、平均粒径が0.1μm以上0.5μm以下であり、
前記結合相は、
コバルトを5質量%以上12質量%以下含有し、
前記結合相の平均厚みが0.14μm以下であり、
前記結合相の厚みのばらつきを3σt(σtは厚みの標準偏差)で表わすとき、3σtが0.2以下であり、
かつ前記結合相全体に対して、結合相の厚みが0.5μm以上である割合が0.15%以下である超硬合金。 - 前記超硬合金は、抗折力が4.0GPa以上であり、抗折力のばらつきを3σs(σsは抗折力の標準偏差)で表わすとき、3σsが0.8以下である請求項1に記載の超硬合金。
- 前記超硬合金は、バナジウム及びクロムの少なくとも1種の元素を更に含有しており、
バナジウムの含有量は、炭化物換算による総量で0.2質量%以上0.3質量%以下であり、
クロムの含有量は、炭化物換算による総量で0.5質量%以上1.0質量%以下である請求項1又は請求項2に記載の超硬合金。 - 前記超硬合金の断面においてEBSD法により各炭化タングステンの粒子の粒径を測定したとき、炭化タングステンの粒子の最大径が1.00μm以下であり、
前記粒径のばらつきを3σd(σdは粒径の標準偏差)で表わすとき、3σdが0.3以下である請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の超硬合金。 - 前記超硬合金の断面においてEBSD法により各炭化タングステンの粒子の粒径を測定したとき、前記炭化タングステンの粒子の合計面積に対して、前記粒径が0.5μm以上である炭化タングステンの粒子の割合が、炭化タングステンの粒子全体の9.00%以下である請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の超硬合金。
- 前記EBSD法により各炭化タングステンの粒子の面積を測定し、この合計面積を100%として前記粒径に対する面積の累積頻度をとり、この累積頻度が10%及び90%となる粒径をそれぞれ10%径及び90%径とするとき、
前記90%径に対する10%径の割合が0.300を超える請求項4又は請求項5に記載の超硬合金。 - 平均粒径0.1μm以上0.7μm以下の炭化タングステン粉末を含み、平均粒径0.2μm以上0.6μm以下のコバルト粉末を5質量%以上12質量%以下含む原料粉末をビーズミル、サンドミル、及び湿式ジェットミルから選択されるいずれか一つの分散装置とアトライタとの間で循環させて合計5〜10時間混合する工程と、
得られた混合粉末を成形する工程と、
得られた成形体を1320〜1380℃で焼結した後、熱間静水圧プレスを施す工程とを具える超硬合金の製造方法。
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