JPH02145741A - 高強度窒素含有サーメット及びその製造方法 - Google Patents
高強度窒素含有サーメット及びその製造方法Info
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- JPH02145741A JPH02145741A JP63300114A JP30011488A JPH02145741A JP H02145741 A JPH02145741 A JP H02145741A JP 63300114 A JP63300114 A JP 63300114A JP 30011488 A JP30011488 A JP 30011488A JP H02145741 A JPH02145741 A JP H02145741A
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C29/00—Alloys based on carbides, oxides, nitrides, borides, or silicides, e.g. cermets, or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides
-
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- C22C1/04—Making non-ferrous alloys by powder metallurgy
- C22C1/05—Mixtures of metal powder with non-metallic powder
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F2998/00—Supplementary information concerning processes or compositions relating to powder metallurgy
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、炭化チタン、窒化チタン、及び／父は炭窒化
チタンを主成分とするサーメットに関し、具体的には、
例えば旋削工具、フライス工具、ドリル、エンドミルな
どの切削工具用材料。
チタンを主成分とするサーメットに関し、具体的には、
例えば旋削工具、フライス工具、ドリル、エンドミルな
どの切削工具用材料。
又はスリッター、裁断刃及び缶用金型などの型工具を含
めた耐摩耗丁具用材料、もしくは時計ケース、ブローチ
、ネクタイビンなどの装飾品用材料として適する高強度
窒素含有力−メット及びその製造方法に関するものであ
る。
めた耐摩耗丁具用材料、もしくは時計ケース、ブローチ
、ネクタイビンなどの装飾品用材料として適する高強度
窒素含有力−メット及びその製造方法に関するものであ
る。
（従来の技術）
般に、 ＴｉＣ−ＴｉＮ−Ｎｉを基本組成とするＮ含有
のＴｉＣ基サーメットは、ＴｉＣ−Ｎｉを基本組成とす
るＮ無含右のＴｉＣ基サーメットに比べて強度及びｉ４
雫性変形性にすぐれる傾向にある。このために、最近の
ＴｉＣ基サーメットの研究開発は、Ｎ含有のＴｉＣ基サ
ーメットが主流になってきている。
のＴｉＣ基サーメットは、ＴｉＣ−Ｎｉを基本組成とす
るＮ無含右のＴｉＣ基サーメットに比べて強度及びｉ４
雫性変形性にすぐれる傾向にある。このために、最近の
ＴｉＣ基サーメットの研究開発は、Ｎ含有のＴｉＣ基サ
ーメットが主流になってきている。
Ｎ含有のＴｉＣ基サーメットは、開発初期にはＮ含有量
がＴｉＮ含有量算で５〜２０ｗｔ％と少ない傾向にあっ
たけれども、Ｎ含有の効果が明白になるにつれて、Ｎ含
有量を増大し、その効果を更に大きくしようという検討
がされている。このＮ含有量の多いＴｉＣ基サーメット
の代表的なものに、特公昭６３−３０１７号公報がある
。
がＴｉＮ含有量算で５〜２０ｗｔ％と少ない傾向にあっ
たけれども、Ｎ含有の効果が明白になるにつれて、Ｎ含
有量を増大し、その効果を更に大きくしようという検討
がされている。このＮ含有量の多いＴｉＣ基サーメット
の代表的なものに、特公昭６３−３０１７号公報がある
。
（発明が解決しようとする問題点）
特公昭６３−３０１７号公報は、窒化チタン：２５〜４
５ｗｔ％と炭化チタン＝１５〜３５ｗｔ％と炭化タング
ステン：１０〜３０ｗｔ％。Ｔａ、 Ｎｂ、 Ｖ、 Ｚ
ｒの炭化物の１種又は２種以上：５〜２５育Ｌ％、 Ｃ
ｏ又はＣＯとＮｉ（ただしＣｏ＞ Ｎｉ） ： ７．
５〜２５ｗｔ％からなる組成を有し、かつ硬質分散相が
炭化チタンを芯とし、その周囲をＴａ、 Ｎｂ及びＺ「
の炭化物のうちの１種又は２種以」二、炭化タングステ
ン、炭化チタン及び窒化チタンからなる固溶体が取り囲
んだ有芯’ｊＲＴｉのＮａＣｊ２型固溶体相と、窒化チ
タン相との２相構造組織を有し、−・方結合相が宵とＴ
ｉが固溶したＣＯｌ又はＣＯとＮｉからなる組織をイ１
する切削工具用サメットが開示されている。この公報に
開小されている切削工具用サーメットは、従来のＴｉＮ
含有量の多いＴｉＣ基サーメットが難焼結性で、緻密な
サーメットにするのが困難であるという問題に対して、
Ｍｏ又はＭｏ１Ｃを全く添加しないようにして、硬質分
散相と結合相との濡れ性を改善し、易焼結性で、緻密な
サーメットにしたものであるけれども、 Ｍｏ又はＭｏ
ｚＣを全く添加しないために硬質分散相が粗粒化し、又
粒度も不均一化しやすくなるために１強度を向−■ニさ
せるという ＴｉＮ多＝ａ添加の長所を十分に発揮でき
ていないという問題がある。
５ｗｔ％と炭化チタン＝１５〜３５ｗｔ％と炭化タング
ステン：１０〜３０ｗｔ％。Ｔａ、 Ｎｂ、 Ｖ、 Ｚ
ｒの炭化物の１種又は２種以上：５〜２５育Ｌ％、 Ｃ
ｏ又はＣＯとＮｉ（ただしＣｏ＞ Ｎｉ） ： ７．
５〜２５ｗｔ％からなる組成を有し、かつ硬質分散相が
炭化チタンを芯とし、その周囲をＴａ、 Ｎｂ及びＺ「
の炭化物のうちの１種又は２種以」二、炭化タングステ
ン、炭化チタン及び窒化チタンからなる固溶体が取り囲
んだ有芯’ｊＲＴｉのＮａＣｊ２型固溶体相と、窒化チ
タン相との２相構造組織を有し、−・方結合相が宵とＴ
ｉが固溶したＣＯｌ又はＣＯとＮｉからなる組織をイ１
する切削工具用サメットが開示されている。この公報に
開小されている切削工具用サーメットは、従来のＴｉＮ
含有量の多いＴｉＣ基サーメットが難焼結性で、緻密な
サーメットにするのが困難であるという問題に対して、
Ｍｏ又はＭｏ１Ｃを全く添加しないようにして、硬質分
散相と結合相との濡れ性を改善し、易焼結性で、緻密な
サーメットにしたものであるけれども、 Ｍｏ又はＭｏ
ｚＣを全く添加しないために硬質分散相が粗粒化し、又
粒度も不均一化しやすくなるために１強度を向−■ニさ
せるという ＴｉＮ多＝ａ添加の長所を十分に発揮でき
ていないという問題がある。
本発明は、上述のような問題点を解決したもので、具体
的には、窒素含何屋の多いＴｉＣ基サーメットに、Ｍｏ
又はＭｏａＣを最適量含有させたもので、微細均一な硬
質相をイ］し、強度にもすぐれた窒素含有サーメット及
びその製造方法の提供を［］的とするものである。
的には、窒素含何屋の多いＴｉＣ基サーメットに、Ｍｏ
又はＭｏａＣを最適量含有させたもので、微細均一な硬
質相をイ］し、強度にもすぐれた窒素含有サーメット及
びその製造方法の提供を［］的とするものである。
（問題点を解決するための手段）
本発明考らは、Ｎ含有量の多いＴｉＣ基サーすウトの硬
質相を微細均一にすることにより、Ｎ含有の効果を最大
限に引き出し、高強度のサーメットにずべく検討してい
たところ、 まず、Ｍｏと 冑は、窒化物を作りにくく、ともに溶解
析出機構抑制による硬質相の微事◇化効宋１ま人きいが
、Ｗの方が窒化物を形成しにくいことから、溶解析出機
構抑制による微粒化効果は太き（、このために、特公昭
６３−３０１７号公報のようにＭｏ又はＭｏｚＣを全く
添加しない場合にも微粒組織で高強度になる可能性があ
る。しかしながら、液相出現温度は、ＴｉＣ−Ｎｉ系が
１２７０℃、１ＩＣ−Ｎｉ系が１３７０℃〜１４４５℃
であり、’ｌＩＣ−Ｎｉ系の方が高いことから、■Ｃを
多量に含む液相が出現する前にＴｉＣの合体成長が起こ
り、合金組織は、微粒ではあるが一部相拉のＴｉＣを含
む不均一な組織になるという第１の知見を得たものであ
る。
質相を微細均一にすることにより、Ｎ含有の効果を最大
限に引き出し、高強度のサーメットにずべく検討してい
たところ、 まず、Ｍｏと 冑は、窒化物を作りにくく、ともに溶解
析出機構抑制による硬質相の微事◇化効宋１ま人きいが
、Ｗの方が窒化物を形成しにくいことから、溶解析出機
構抑制による微粒化効果は太き（、このために、特公昭
６３−３０１７号公報のようにＭｏ又はＭｏｚＣを全く
添加しない場合にも微粒組織で高強度になる可能性があ
る。しかしながら、液相出現温度は、ＴｉＣ−Ｎｉ系が
１２７０℃、１ＩＣ−Ｎｉ系が１３７０℃〜１４４５℃
であり、’ｌＩＣ−Ｎｉ系の方が高いことから、■Ｃを
多量に含む液相が出現する前にＴｉＣの合体成長が起こ
り、合金組織は、微粒ではあるが一部相拉のＴｉＣを含
む不均一な組織になるという第１の知見を得たものであ
る。
次いで、Ｍｏ２ＣＮｉ系の液相出現温度は、１２５２℃
で、 ＴｉＣ−Ｎｉ系よりも低く、ＴｉＣが合体成長す
る前にＴｉＣ粒子の周囲にＭＯを含む炭窒化物の外周部
が形成され、ＴｉＣの合体成長を抑制し、微粒組織にな
ること、又Ｎ含有−の多い場合においてもＭＯ又はＭｏ
ｘＣの最適量により硬質相が微粒で、かつ均一になると
いう第２の知見を得たものである。
で、 ＴｉＣ−Ｎｉ系よりも低く、ＴｉＣが合体成長す
る前にＴｉＣ粒子の周囲にＭＯを含む炭窒化物の外周部
が形成され、ＴｉＣの合体成長を抑制し、微粒組織にな
ること、又Ｎ含有−の多い場合においてもＭＯ又はＭｏ
ｘＣの最適量により硬質相が微粒で、かつ均一になると
いう第２の知見を得たものである。
この第１及び第２の知見に基づいて、本発明を完成する
に至ったものである。
に至ったものである。
すなわち、本発明の高強度窒素含有サーメットは、Ｃｏ
及び／又はＮｉを主成分とする結合相７〜２０ｗし％と
、残り炭化チタン、窒化チタン及び／又は炭窒化チタン
を主成分とする硬質相と不可避不純物とからなるサーメ
ットであって、該硬質相がＴｉ７３５〜５９ｗｔ％とＷ
：９〜２９ｗｔ％とＭｏ：０．４〜３，５ｗｔ％どＴａ
、 Ｎｂ、 Ｖ、 Ｚｒの中の少なくとも１種＝４〜２
４ｗｔ％とＮ（窒素） ： ５．５〜９．５ ｗｔ％
とＣ（炭ｉ）：４．５〜１２ｗｔ％とでなることを特徴
とするものである。
及び／又はＮｉを主成分とする結合相７〜２０ｗし％と
、残り炭化チタン、窒化チタン及び／又は炭窒化チタン
を主成分とする硬質相と不可避不純物とからなるサーメ
ットであって、該硬質相がＴｉ７３５〜５９ｗｔ％とＷ
：９〜２９ｗｔ％とＭｏ：０．４〜３，５ｗｔ％どＴａ
、 Ｎｂ、 Ｖ、 Ｚｒの中の少なくとも１種＝４〜２
４ｗｔ％とＮ（窒素） ： ５．５〜９．５ ｗｔ％
とＣ（炭ｉ）：４．５〜１２ｗｔ％とでなることを特徴
とするものである。
本発明の高強度窒素含有サーメットにおける結合相は、
主としてＣｏ、 Ｎｉ、又はＣＯとＮｉからなるもので
、硬質相を形′成するための元素、例えば胃Ｍｏ、 Ｔ
ａ、 Ｎｂ、 Ｖ、 Ｚｒなどが？ｊ＆晴に固溶してい
る場合、又は！２造工程から微量の不純物として混在し
てくる１例えばＦｅ、 Ｃｒなどが固溶している場合が
ある。この結合相が７ｗｔ％未満になると、緻密て高強
度のサーメットを得るのが困難になり、逆に２０ｗｔ％
を超えて多くなると耐塑性変形性及び耐熱性が劣化する
。このために、結合相は、７〜２０ｗし％と定めたもの
である。
主としてＣｏ、 Ｎｉ、又はＣＯとＮｉからなるもので
、硬質相を形′成するための元素、例えば胃Ｍｏ、 Ｔ
ａ、 Ｎｂ、 Ｖ、 Ｚｒなどが？ｊ＆晴に固溶してい
る場合、又は！２造工程から微量の不純物として混在し
てくる１例えばＦｅ、 Ｃｒなどが固溶している場合が
ある。この結合相が７ｗｔ％未満になると、緻密て高強
度のサーメットを得るのが困難になり、逆に２０ｗｔ％
を超えて多くなると耐塑性変形性及び耐熱性が劣化する
。このために、結合相は、７〜２０ｗし％と定めたもの
である。
本発明の高強度窒素含有サーメットにおける硬質相は、
炭窒化物、炭窒化物と炭化物、又は炭窒化物と炭化物と
窒化物とからなる場合があり、特に芯部が炭化チタン又
は炭窒化チタンからなり、訊芯部を包囲してなる外周部
がＴｉとＷとＭＯとＴａ。
炭窒化物、炭窒化物と炭化物、又は炭窒化物と炭化物と
窒化物とからなる場合があり、特に芯部が炭化チタン又
は炭窒化チタンからなり、訊芯部を包囲してなる外周部
がＴｉとＷとＭＯとＴａ。
Ｎｂ Ｖ、 Ｚｒの中の少なくとも１種とを含有して
なる炭窒化物からなる有芯構造の硬質相を主成分とする
場合が均一微細粒組織になり、高強度になることから好
ましいものである。この有芯構造の硬質相は、具体的に
は、芯部が炭化チタンで、外周部がＴｉと 胃とＭＯと
Ｔａ、 Ｎｂ、 Ｖ、 Ｚｒの中の少なくとも１種とを
含有してなる炭窒化物からなる第１硬質相、芯部が炭窒
化チタンで、外周部がＴｉと胃とＭｏとＴａ、 Ｎｂ、
Ｖ、 Ｚｒの中の少なくとも１種とを含有してなる炭
窒化物からなる第２硬質相の形態がおる。本発明におけ
る硬質相の形態としては、１体的には、例えば第１硬質
相と第２硬質相と窒化チタンでなる第３硬質相とでなる
場合、第１硬質相と第３硬質相とでなる場合、第２硬質
相と第３硬質相とでなる場合、第】硬質相と第２硬質相
とでなる場合、又は第２硬質相でなる場合がある。
なる炭窒化物からなる有芯構造の硬質相を主成分とする
場合が均一微細粒組織になり、高強度になることから好
ましいものである。この有芯構造の硬質相は、具体的に
は、芯部が炭化チタンで、外周部がＴｉと 胃とＭＯと
Ｔａ、 Ｎｂ、 Ｖ、 Ｚｒの中の少なくとも１種とを
含有してなる炭窒化物からなる第１硬質相、芯部が炭窒
化チタンで、外周部がＴｉと胃とＭｏとＴａ、 Ｎｂ、
Ｖ、 Ｚｒの中の少なくとも１種とを含有してなる炭
窒化物からなる第２硬質相の形態がおる。本発明におけ
る硬質相の形態としては、１体的には、例えば第１硬質
相と第２硬質相と窒化チタンでなる第３硬質相とでなる
場合、第１硬質相と第３硬質相とでなる場合、第２硬質
相と第３硬質相とでなる場合、第】硬質相と第２硬質相
とでなる場合、又は第２硬質相でなる場合がある。
これらの硬質相の形態は、出発物質、焼結温度などのｙ
Ｊ造条件と成分組成により、異なってくるものである。
Ｊ造条件と成分組成により、異なってくるものである。
本発明の高強度窒素含有サーメットにおける不可避不純
物は、出発物質として含有しているものと、製造工程中
に混入してくるものとがある。この出発物質及び５！造
工程の両方に係わって、焼結合金中に残存する不可避不
純物として酸素がある。合金中に９５存する酸素量は、
Ｉｗｔ％以下ならば許容範囲内とされているけれども、
緻密で微細均一組織にするために、特に０．５ｗｔ％以
下にすることが好ましいことである。
物は、出発物質として含有しているものと、製造工程中
に混入してくるものとがある。この出発物質及び５！造
工程の両方に係わって、焼結合金中に残存する不可避不
純物として酸素がある。合金中に９５存する酸素量は、
Ｉｗｔ％以下ならば許容範囲内とされているけれども、
緻密で微細均一組織にするために、特に０．５ｗｔ％以
下にすることが好ましいことである。
本発明の高強度窒素含有サーメットは、従来から行われ
ている粉末冶金による製造方法でもって作製することが
できるけれども、特に下記の方法で行うと合金中の脱窒
が防止でき、しかも含有窒素量の制御も容易になるので
好ましいことである。
ている粉末冶金による製造方法でもって作製することが
できるけれども、特に下記の方法で行うと合金中の脱窒
が防止でき、しかも含有窒素量の制御も容易になるので
好ましいことである。
すなわち１本発明の高強度窒素含イｆサーメッ［・の製
造方法は、Ｃｏ及び／又はＮｉの粉末と、炭化チタン、
炭窒化チタン、窒化チタンの中の少なくとも１種の粉末
と、炭化タングステンの粉末と、モリブデン及び／又は
炭化モリブデンと、Ｔａ。
造方法は、Ｃｏ及び／又はＮｉの粉末と、炭化チタン、
炭窒化チタン、窒化チタンの中の少なくとも１種の粉末
と、炭化タングステンの粉末と、モリブデン及び／又は
炭化モリブデンと、Ｔａ。
Ｎｂ、 Ｖ、 Ｚｒの炭化物の中の少なくともＩＮの粉
末とを配合、混合、乾燥、成形及び焼結工程を経て、Ｃ
ｏ及び／又はＮｉを主成分とする結合相７〜２０ｗｔ％
と、残りＴｉ ： ３５〜５９ｗｔ％とＷ：９〜２９ｗ
ｔ％とＭｏ： ０．４〜３．５ ｍし％どＴａ、Ｎｂ、
Ｖ、 Ｚｒの中の少なくともＩ Ｍ ： ４〜２４ｗ
ｔ％とＮ ： ５．５〜９．５ ｗｔ％とＣ：４．５〜
１２ｗｔ％と不可避不純物とからなるサーメットを得る
製造方法であって、該焼結工程が１３５０℃までの昇温
を真空中で行い、１３５０℃て１Ｌｏｒｒの窒素雰囲気
とし、１３５０℃から焼結保持温度までにおける昇温と
共に窒素分圧を漸増して、焼結保持温度で５ Ｌｏｒｒ
の窒素雰囲気とすることを特徴とする方法である。
末とを配合、混合、乾燥、成形及び焼結工程を経て、Ｃ
ｏ及び／又はＮｉを主成分とする結合相７〜２０ｗｔ％
と、残りＴｉ ： ３５〜５９ｗｔ％とＷ：９〜２９ｗ
ｔ％とＭｏ： ０．４〜３．５ ｍし％どＴａ、Ｎｂ、
Ｖ、 Ｚｒの中の少なくともＩ Ｍ ： ４〜２４ｗ
ｔ％とＮ ： ５．５〜９．５ ｗｔ％とＣ：４．５〜
１２ｗｔ％と不可避不純物とからなるサーメットを得る
製造方法であって、該焼結工程が１３５０℃までの昇温
を真空中で行い、１３５０℃て１Ｌｏｒｒの窒素雰囲気
とし、１３５０℃から焼結保持温度までにおける昇温と
共に窒素分圧を漸増して、焼結保持温度で５ Ｌｏｒｒ
の窒素雰囲気とすることを特徴とする方法である。
この本発明の高強度窒素含有サーメットの製造方法にお
ける真空中とは、例えば１０−’ｔｏｒｒ−ＩＱ−’ｔ
ｏｒｒであればよく、焼結保持温度とは、例えば１４５
０℃〜１５５０℃で、この温度の状態で３０分〜９０分
保持することである。
ける真空中とは、例えば１０−’ｔｏｒｒ−ＩＱ−’ｔ
ｏｒｒであればよく、焼結保持温度とは、例えば１４５
０℃〜１５５０℃で、この温度の状態で３０分〜９０分
保持することである。
（作用）
、本発明の高強度窒素含有サーメットは、硬質相中に存
在するチタンがＣやＮと共に、主として炭化チタン、炭
窒化チタン、窒化チタンとして存在し、この内、炭窒化
チタン、窒化チタンが合金組織中の硬質相の微細化作用
及び結合相の強化作用を行い、炭化チタン、炭窒化チタ
ンが耐摩耗性を高める作用をしているものである。また
、硬質相中に存在するＭｏが硬質相の均一微細化作用を
し、合金の強度を高める作用をしているものである。さ
らに、硬質相中に存在すると■、 Ｔａ、 Ｎｂ。
在するチタンがＣやＮと共に、主として炭化チタン、炭
窒化チタン、窒化チタンとして存在し、この内、炭窒化
チタン、窒化チタンが合金組織中の硬質相の微細化作用
及び結合相の強化作用を行い、炭化チタン、炭窒化チタ
ンが耐摩耗性を高める作用をしているものである。また
、硬質相中に存在するＭｏが硬質相の均一微細化作用を
し、合金の強度を高める作用をしているものである。さ
らに、硬質相中に存在すると■、 Ｔａ、 Ｎｂ。
Ｖ、 Ｚｒの内、Ｗは、硬質相の微細化と共に結合相の
強化作用をし、その他の金属元素は、Ｔｉ、 Ｍｏ。
強化作用をし、その他の金属元素は、Ｔｉ、 Ｍｏ。
冑と共に複合炭窒化物を形成して、合金の強度。
耐塑性変形性及び耐熱性を向上する作用をしているもの
である。
である。
（実施例）
実施例１
平均粒径２μｍのＴｉＣ粉末、平均粒径１．２６μｍの
ＴｉＮ粉末、平均粒径１．５ｇｍのＴｉ（Ｃ，Ｎ）粉末
、平均粒径 １．５μｍの紅粉末、平均粒径１，０μｍ
のＴａＣ粉末、平均粒径１．２ｕｍのＮｂＣ粉末。
ＴｉＮ粉末、平均粒径１．５ｇｍのＴｉ（Ｃ，Ｎ）粉末
、平均粒径 １．５μｍの紅粉末、平均粒径１，０μｍ
のＴａＣ粉末、平均粒径１．２ｕｍのＮｂＣ粉末。
平均粒径１．４μｍのＺｒＣ粉末、平均粒径１．５μｍ
のＭｏｘＣ粉末、平均粒径１．３μｍのＣＯ粉末及び゛
ト均拉径５μｍのＮｉ粉末を出発物質として用いて、第
１表の如くにそわぞれの試料を配合し、これらの試料な
超硬合金製ボールと共にアセトン溶媒による湿式ボール
ミルにて４０時間混合粉砕し、バラフィン添加。乾燥３
プレス成形を経た後、本発明品１〜８は、１３５０℃ま
でを１０−”ｔｏｒｒの真空中でＷ温し、１３５０℃で
ｌ ｔｏｒｒ窒素雰囲気とし、１３５０℃〜１５００℃
までのｙ？温に併って窒素分圧を漸増し、＋５００”Ｃ
の焼結保持温度で１時間保持して焼結し、比較品１〜６
は、１５００℃までを第１表に併記した雰囲気にし、
１５００℃で１時間保持して焼結した。
のＭｏｘＣ粉末、平均粒径１．３μｍのＣＯ粉末及び゛
ト均拉径５μｍのＮｉ粉末を出発物質として用いて、第
１表の如くにそわぞれの試料を配合し、これらの試料な
超硬合金製ボールと共にアセトン溶媒による湿式ボール
ミルにて４０時間混合粉砕し、バラフィン添加。乾燥３
プレス成形を経た後、本発明品１〜８は、１３５０℃ま
でを１０−”ｔｏｒｒの真空中でＷ温し、１３５０℃で
ｌ ｔｏｒｒ窒素雰囲気とし、１３５０℃〜１５００℃
までのｙ？温に併って窒素分圧を漸増し、＋５００”Ｃ
の焼結保持温度で１時間保持して焼結し、比較品１〜６
は、１５００℃までを第１表に併記した雰囲気にし、
１５００℃で１時間保持して焼結した。
こうして得た本発明品１〜８及び比較品ｌ〜６を金属顕
微鏡により観察し、焼結合金中に発生しているボアの状
況をＣＩＳ規格００６Ｂに従って、第２表に示すと共に
焼結合金成分も第２表に併記し。
微鏡により観察し、焼結合金中に発生しているボアの状
況をＣＩＳ規格００６Ｂに従って、第２表に示すと共に
焼結合金成分も第２表に併記し。
又それぞれの試料の焼結合金中に存在している硬質相の
構成組織１合金中の酸木含有撮及び金属顕微鏡で観察し
た場合のｌ視野中における粒径１．５μｍ以上の硬質相
粒子の数を求めて第３表に示した。さらに、それぞれの
試料の硬さ及び抗折力を求めて、その結果を第４表に示
し、又下記（Ａ）。
構成組織１合金中の酸木含有撮及び金属顕微鏡で観察し
た場合のｌ視野中における粒径１．５μｍ以上の硬質相
粒子の数を求めて第３表に示した。さらに、それぞれの
試料の硬さ及び抗折力を求めて、その結果を第４表に示
し、又下記（Ａ）。
（Ｂｌの条件でもって切削試験を行って、その結果を第
４表に併記した。
４表に併記した。
以下余白
ｆＡ）連続旋削試験
被削材
切削速度
送 り
切込み量
チップ形状
評価
（Ｂ）断続旋削試験
被削材
切削速度
送 り
切込み賃
チップ形状
評 価
５４８Ｃ（ＩＩｌｌ ２３６）
２５０ ｍ／ｗｉｎ
０．３ ｍｍ／ｒｅｖ
１．５ｍｍ
５ＰＧＮ １２０３０８
＋０．Ｉ Ｘ−３０°ホーニング付き）５ ｍｉｎ切削
後の平均逃げ面摩耗 量（ｖ８）と掬い面摩耗量（に−ｒ）を測定。
後の平均逃げ面摩耗 量（ｖ８）と掬い面摩耗量（に−ｒ）を測定。
５４８Ｃ（Ｈ，ｌ ２２６）
４本スロット入り
１００ ｍ／ｍ１ｎ
０．２ ｍｍ／ｒｅｖ
１．５ｍｍ
５ＰＧ〜１２０３０８
（０，ｌ Ｘ −３０＠ホーニング付き）欠損までの衝
撃回数 （４回繰り返しの平均） （発明の効果） 本発明の高強度窒素含有サーメットは、本発明から外れ
た比較のサーメットに比べて硬質相粒子が均一微細にな
っており、硬さ及び抗折力が少し高くなり、切削試験に
おける耐逃げ面摩耗性及び耐クレータ摩耗性が少しすぐ
れており、切削試験による耐欠損性が著しく向１すると
いう効果がある。これらのことから、本発明の高強度窒
素含有サーメットは、従来の窒素含有サーメットの使用
領域から、さらに耐衝撃性を必要とする領域にまで使用
可能になった産業上有用な材料である。
撃回数 （４回繰り返しの平均） （発明の効果） 本発明の高強度窒素含有サーメットは、本発明から外れ
た比較のサーメットに比べて硬質相粒子が均一微細にな
っており、硬さ及び抗折力が少し高くなり、切削試験に
おける耐逃げ面摩耗性及び耐クレータ摩耗性が少しすぐ
れており、切削試験による耐欠損性が著しく向１すると
いう効果がある。これらのことから、本発明の高強度窒
素含有サーメットは、従来の窒素含有サーメットの使用
領域から、さらに耐衝撃性を必要とする領域にまで使用
可能になった産業上有用な材料である。
特許出廓人 東芝タンガロイ株式会社
Claims (3)
- （１）Ｃｏ及び／又はＮｉを主成分とする結合相７〜２
０ｗｔ％と、残り炭化チタン、窒化チタン及び／又は炭
窒化チタンを主成分とする硬質相と不可避不純物とから
なるサーメットにおいて、 該硬質相がＴｉ：３５〜５９ｗｔ％とＷ：９〜２９ｗｔ
％とＭｏ：０．４〜３．５ｗｔ％とＴａ、Ｎｂ、Ｖ、Ｚ
ｒの中の少なくとも１種：４〜２４ｗｔ％とＮ（窒素）
：５．５〜９．５ｗｔ％とＣ（炭素）：４．５〜１２ｗ
ｔ％とでなることを特徴とする高強度窒素含有サーメッ
ト。 - （２）上記硬質相は、芯部が炭化チタン又は炭窒化チタ
ンからなり、該芯部を包囲してなる外周部がＴｉとＷと
ＭｏとＴａ、Ｎｂ、Ｖ、Ｚｒの中の少なくとも１種とを
含有してなる炭窒化物からなる有芯構造の硬質相を主成
分とすることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
高強度窒素含有サーメット。 - （３）Ｃｏ及び／又はＮｉの粉末と、炭化チタン、炭窒
化チタン、窒化チタンの中の少なくとも１種の粉末と、
炭化タングステンの粉末と、モリブデン及び／又は炭化
モリブデンと、Ｔａ、Ｎｂ、Ｖ、Ｚｒの炭化物の中の少
なくとも１種の粉末とを配合、混合、乾燥、成形及び焼
結工程を経て、Ｃｏ及び／又はＮｉを主成分とする結合
相７〜２０ｗｔ％と、残りＴｉ：３５〜５９ｗｔ％とＷ
：９〜２９ｗｔ％とＭｏ：０．４〜３．５ｗｔ％とＴａ
、Ｎｂ、Ｖ、Ｚｒの中の少なくとも１種：４〜２４ｗｔ
％とＮ：５．５〜９．５ｗｔ％とＣ：４．５〜１２ｗｔ
％と不可避不純物とからなるサーメットを得る製造方法
であって、該焼結工程が１３５０℃までの昇温を真空中
で行い、１３５０℃で１ｔｏｒｒの窒素雰囲気とし、１
３５０℃から焼結保持温度までにおける昇温と共に窒素
分圧を漸増して、焼結保持温度で５ｔｏｒｒの窒素雰囲
気とすることを特徴とする高強度窒素含有サーメットの
製造方法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63300114A JPH0711048B2 (ja) | 1988-11-29 | 1988-11-29 | 高強度窒素含有サーメット及びその製造方法 |
| US07/383,080 US4985070A (en) | 1988-11-29 | 1989-07-21 | High strength nitrogen-containing cermet and process for preparation thereof |
| EP89113707A EP0374358B2 (en) | 1988-11-29 | 1989-07-25 | High strength nitrogen-containing cermet and process for preparation thereof |
| DE68909898T DE68909898T3 (de) | 1988-11-29 | 1989-07-25 | Hochfester, Stickstoff enthaltender Cermet und Verfahren zu seiner Herstellung. |
| KR1019890011175A KR960010817B1 (ko) | 1988-11-29 | 1989-08-04 | 고강도 질소함유 서어멧 및 그 제조방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63300114A JPH0711048B2 (ja) | 1988-11-29 | 1988-11-29 | 高強度窒素含有サーメット及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02145741A true JPH02145741A (ja) | 1990-06-05 |
| JPH0711048B2 JPH0711048B2 (ja) | 1995-02-08 |
Family
ID=17880890
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63300114A Expired - Lifetime JPH0711048B2 (ja) | 1988-11-29 | 1988-11-29 | 高強度窒素含有サーメット及びその製造方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4985070A (ja) |
| EP (1) | EP0374358B2 (ja) |
| JP (1) | JPH0711048B2 (ja) |
| KR (1) | KR960010817B1 (ja) |
| DE (1) | DE68909898T3 (ja) |
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| SE9101385D0 (sv) * | 1991-05-07 | 1991-05-07 | Sandvik Ab | Sintrad karbonitridlegering med styrd korn- storlek |
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