JPH0243330A - 超硬質焼結体の製造方法 - Google Patents

超硬質焼結体の製造方法

Info

Publication number
JPH0243330A
JPH0243330A JP63193876A JP19387688A JPH0243330A JP H0243330 A JPH0243330 A JP H0243330A JP 63193876 A JP63193876 A JP 63193876A JP 19387688 A JP19387688 A JP 19387688A JP H0243330 A JPH0243330 A JP H0243330A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
powder
powdered
volume
particle size
sintered compact
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP63193876A
Other languages
English (en)
Inventor
Shoji Futaki
昌次 二木
Katsuzo Shiraishi
白石 勝造
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Metal Mining Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Metal Mining Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Metal Mining Co Ltd filed Critical Sumitomo Metal Mining Co Ltd
Priority to JP63193876A priority Critical patent/JPH0243330A/ja
Publication of JPH0243330A publication Critical patent/JPH0243330A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Powder Metallurgy (AREA)

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。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明はニッケル、鉄、コバルト等を素地とする超合金
等を切削加工する際に利用される超硬質焼結体の製造方
法に関する。
(従来の技術) 近年、機械加工分野に於いて、加工の精密度並びに加工
速度の高速化に対する要望が高くなって来た所から、市
場では加工に供される工具についても性能面での一層の
向上が要求され、各企業が競って研究開発を進めている
所である。
上記の如き市場の要求に応えるべく、特に、切削加工の
領域では、ダイヤモンド並びに立方晶型窒化硼素の焼結
体等が使用に供されて居り、高性能を有する工具として
大いに期待されている。
然し乍ら、ダイヤモンド並びに立方晶型窒化硼素の焼結
体は高温下での耐酸化性に乏しく、大気中、高温下での
加工には限度があると言う事から、米国特許第3703
368号及び特開昭55−97449号に開示されてい
る様に、(Ti、W)C□−9を硬質相としWを結合相
とする耐熱切削工具用の材料が開発された。
(発明が解決しようとする課題) 然し乍ら、この材料は溶解、鋳造作業によって製造され
る場合には特殊な鋳造方法が要求される為、複雑な工具
形状が得られにくいばかりか、単純形状の工具としても
製品の寸法精度が著しく低くなり、その後の仕上げ加工
に多くの費用を費いやさなければならなかった。
更に、ホットプレス法を採用する事によって、粉末を原
料とする工具の入手が可能になったものの、工具の成型
に際しては黒鉛製の組型を使用する為、圧粉体の強度は
低く、局部的に応力のかかる様な複雑形状をもった製品
を成型する場合には組型の損耗が激しくなる事から、極
く、単純な形状のものにしか成型出来なかった。一方、
ホットプレス法によって製造された製品は接離加工材で
あって後加工を施す事が容易でなく、結局、加工工具と
しては利用出来ないという欠点があった。
(課題を解決するための手段) 本発明者等は、上記の問題点を解決する為の手段に関し
て、鋭意研究を重ねた結果、平均粒径が0.1ミクロン
以下の高融点金属粉が添加された超硬質焼結体は、超微
粒子が有する表面エネルギー増大能の利用により焼結温
度の低下が起こる事、又、超硬質粉体と、高融点金属粉
とを混合した際に、両者が均一に分布される様になる事
、更に、超高圧利用の装置を使用しなくても容易に高密
度の焼結体が得られる事を見出し、これ等の知見に基づ
いて本発明に到達した。
即ち、本発明は、炭化タングステン粉末100容積部に
対して平均粒径が0.1ミクロン以下の高融点金属粉を
0.1〜20容積部添加し、混合した後、1〜2t/a
#の圧力にて成型し、真空又は水素雰囲気にて、170
0℃以上2000℃以下の温度にて焼結する事を特徴と
するものである。
(作用) 本発明は、所記の限定範囲内に於て、用いる高融点金属
超微粒子が有する粒子表面における活性エネルギーの増
大のために、焼結温度を最低1700℃、最高2000
℃としてもWC粉相互の焼結性が良く耐摩耗性も良好で
あると共に(Hv1200以上)、焼結体内にガスを閉
じ込めることがなく稠密なものとなり(相対密度97%
迄)、超硬材料としての適性が高く、シかもその製造プ
ロセスとして極く普通の圧粉、焼結成型法を適用し得る
。揚起の限定理由は次の如くである。
本発明にあって使用される高融点金属粉の平均粒径が0
.1ミクロン以下に限定したのは、高融点金属粉の平均
粒径を001ミクロンを超えると、超微粒子が有する表
面エネルギー増大能の利用による焼結体の焼結温度の低
下が見られず、本発明の基本となっている炭化タングス
テン粉末の分解が起こらない2000℃以下の焼結を行
う事が不可能となる為である。
炭化タングステン粉末100容積部に対して高融点金属
粉を0.1〜20容積部を限定して添加、混合したのは
、高融点金属粉が0.1容積部未満になると、炭化タン
グステン粉末の粒子表面を全て高融点金属粉で満たすこ
とが出来なくなる為、十分な焼結作用が得にくくなって
、焼結体の強度を十分に保てなくなる為であり、高融点
金属粉が20容積部を超えると、炭化タングステンの占
める領域が少なくなり、結果的に焼結体の耐摩耗性が低
下してくる為である。
焼結に供する成型体を成型する際の成型圧力をit/a
#〜2t、、ldに限定したのは、1七/d未満では成
型体の強度が低くて取扱いが容易でない為であり、2t
、/cdを越えると成型体表面の緻密度が極端に高くな
り、原料粉末の表面に吸着したガス成分が焼結後も焼結
体の内部に閉じこめられたままとなり、結果的に焼結体
の密度を高める事が出来なくなる為である。
焼結雰囲気を真空又は水素雰囲気としたのは、焼結時に
成型体よりの脱ガス効果を促進する為のものである。
焼結温度を1700℃以上2000℃以下としたのは、
1700℃未満では焼結体の強度が十分に高くならない
為であり、2000℃を超えると炭化タングステンの分
解が始まって、焼結体の性能に劣化が見られて来る為で
ある。
(実施例) 実施例1 粒径0.68ミクロンの炭化タングステン粉末100容
積部に対し、平均粒径0.018ミクロンのタングステ
ン粉末を10容積部添加した後、湿式ボールミルにより
アセントンを媒体として12時間の混合処理を行い、処
理された混合粉を乾燥して成型工程に供する原料とした
。上記の如くして入手された混合粉3gを秤量し、直径
6wnの金型を用いてit/cJの圧力で成型した。そ
の後、この成型体を高純度水素ガス雰囲気中1000℃
にて1時間脱ガスを行った後、1700℃で1時間の焼
結処理を行った焼結体について、その密度とビッカース
硬度を測定したところ、相対密度83%、硬度1200
が得られた。
実施例2 粒径0.68ミクロンの炭化タングステン粉末100容
積部に対し、平均粒径0.036ミクロンのモリブデン
粉末を20容積部添加した後、湿式ボールミルによりア
セントンを媒体として12時間の混合処理を行い、処理
された混合粉を乾燥して成型工程に供する原料とした。
上記の如くして入手された混合粉3gを秤量し1、直径
6■の金型を用いて2t/a(の圧力で成型した。その
後、この成型体を1.0−2torrの真空中で100
0℃にて1時間脱ガスを行った後、2000℃で1時間
の焼結処理を行った焼結体について、その密度とビッカ
ース硬度を測定したところ、相対密度97%、硬度14
90が得られた。
実施例3 粒径0.68ミクロンの炭化タングステン粉末100容
積部に対し、平均粒径0.036ミクロンのモリブデン
粉末を0.5容積部添加した後、湿式ボールミルにより
アセントンを媒体として12時間の混合処理を行い、処
理された混合粉を乾燥して成型工程に供する原料とした
。上記の如くして入手された混合粉3gを秤量し、直径
6nwnの金型を用いて2t/cx#の圧力で成型した
。その後、この成型体を10−2torrの真空中で1
000℃にて1時間脱ガスを行った後、2000℃で1
時間の焼結処理を行った焼結体について、その密度とビ
ッカース硬度を測定したところ、相対密度88%、硬度
1430が得られた。
比較例1 粒径0.68ミクロンの炭化タングステン粉末100容
積部に対し、平均粒径0.018ミクロンのタングステ
ン粉末を10.0容積部添加した後、湿式ボールミルに
よりアセントンを媒体として12時間の混合処理を行い
、処理された混合粉を乾燥して成型工程に供する原料と
した。上記の如くして入手された混合粉3gを秤量し、
直径6mの金型を用いて2t/cnfの圧力で成型した
。その後、この成型体を10−2torrの真空中で1
000℃にて1時間脱ガスを行った後、1.500℃で
1時間の焼結処理を行った焼結体について、その密度と
ビッカース硬度を測定したところ、相対密度69%、硬
度740が得られた。
比較例2 粒径0.68ミクロンの炭化タングステン粉末100容
積部に対し、平均粒径0.O]、8ミクロンのタングス
テン粉末を20容積部添加した後、湿式ボールミルによ
りアセントンを媒体として12時間の混合処理を行い、
処理された混合粉を乾燥して成型工程に供する原料とし
た。上記の如くして入手された混合粉3gを秤量し、直
径6+nmの金型を用いて2t/cJの圧力で成型した
。その後、この成型体を1.0”−”torrの真空中
で1000″Cにて1時間脱ガスを行った後、1250
℃で1時間の焼結処理を行った焼結体について、その密
度とビッカース硬度を測定したところ、相対密度62%
、硬度400が得られた。
比較例3 粒径0.68ミクロンの炭化タングステン粉末100容
積部に対し、平均粒径0.036ミクロンのモリブデン
粉末を20容積部添加した後、湿式ボールミルによりア
セントンを媒体として12時間の混合処理を行い、処理
された混合粉を乾燥して成型工程に供する原料とした。
上記の如くして入手された混合粉3gを秤量し、直径6
mmの金型を用いて2t/cJの圧力で成型した。その
後、この成型体を10 ”−2torrの真空中で10
00℃にて1時間脱ガスを行った後、1500°Cで1
時間の焼結処理を行った焼結体について、その密度とビ
ッカース硬度を測定したところ、相対密度85%、硬度
1040が得られた。
比較例4 粒径0.68ミクロンの炭化タングステン粉末100容
積部に対し、平均粒径0.7ミクロンのモリブデン粉末
を10容積部添加した後、湿式ボールミルによりアセン
トンを媒体として12時間の混合処理を行い、処理され
た混合粉を乾燥して成型工程に供する原料とした。上記
の如くして入手された混合粉3gを秤量し、直径6mの
金型を用いて2t/cJの圧力で成型した。その後、こ
の成型体を10−”torrの真空中で1000℃にて
1時間脱ガスを行った後、1700℃で1時間の焼結処
理を行った焼結体について、その密度とビッカース硬度
を測定したところ、相対密度81%、硬度1070が得
られた。
比較例5 粒径0.68ミクロンの炭化タングステン粉末100容
積部に対し、平均粒径0.5ミクロンのタングステン粉
末を10容積部添加した後、湿式ボールミルによりアセ
ントンを媒体として12時間の混合処理を行い、処理さ
れた混合粉を乾燥して成型工程に供する原料とした。上
記の如くして入手された混合粉3gを秤量し、直径6+
nmの金型を用いて2t/cdの圧力で成型した。その
後、この成型体を10−2torrの真空中で1000
℃にて1時間脱ガスを行った後、1500℃で1時間の
焼結処理を行った焼結体について、その密度とビッカー
ス硬度を測定したところ、相対密度65%、硬度450
が得られた。
以上を表示すると第1表の如くなる。
尚、この他の実施例として実施例1並びに実施例2と同
一の原料粉末を用い、タングステン並びにモリブデンの
添加量を変化させると共に、焼結温度を変化させた場合
の実施例4〜実施例10における相対密度とビッカース
硬度を第2表に示す。
又、この他の比較例として、比較例4並びに比較例5と
同一の原料粉末を用い、タングステン並びにモリブデン
の添加量を変化させると共に、焼結温度を変化させた場
合の比較例6〜比較例8における相対密度とビッカース
硬度を第3表に示す。
(以下余白) 第1表及び第2表より、本発明実施例のものは次の性質
、傾向を備えている。
(i)全体としてHv1200以上の高い硬度を備えて
いる。
(il)そして相対密度80%以上を備えている。
(iii)焼結温度が高い程、硬度上昇に役立つ。
(1v)焼結温度が1700℃以下となると、その他の
条件が本発明範囲内でもHv 1200を実現出来ない
(V)高融点金属微粉末の粒径が〉0.1μmとなると
、その他の条件が本発明範囲内でもHv1200に至ら
ない。
(vi)高融点金属微粉末の使用量の増減は焼結温度の
高低に較へて硬度、相対密度への影響が小さい。
(煽)同上微粉末の粒径が〉0.1μmの場合は焼結温
度を高くしてもHv i 200以下となる。
なお、表1〜表3には表示していないが成型圧力がit
/−以下となると成型体の強度不足のためにその取扱い
が面倒となり、また、焼結温度が2000℃を超えた場
合、炭化珪素の分解が起きて強度が低下することが夫々
判明している。
上記よりHv 1200以上、相対密度80%以上の炭
化珪素焼結体を得るために本発明の限定範囲の有効性が
確認されたと思う。
(発明の効果) 以上詳細に述べた如く、本発明法に拠る時は高密度、高
性能の難加工材切削用治具を通常の工程を経るのみにて
容易に入手出来る為、斯業界に寄与するところ極めて大
なるものがある。
以上

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、炭化タングステン粉末100容積部に対して平均粒
    径が0.1ミクロン以下の高融点金属粉を0.1〜20
    容積部添加し、混合した後、1〜2t/cm^2の圧力
    にて成型し、真空又は水素雰囲気にて、1700℃以上
    2000℃以下の温度にて焼結する事を特徴とする超硬
    質焼結体の製造方法。
JP63193876A 1988-08-03 1988-08-03 超硬質焼結体の製造方法 Pending JPH0243330A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63193876A JPH0243330A (ja) 1988-08-03 1988-08-03 超硬質焼結体の製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63193876A JPH0243330A (ja) 1988-08-03 1988-08-03 超硬質焼結体の製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0243330A true JPH0243330A (ja) 1990-02-13

Family

ID=16315216

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP63193876A Pending JPH0243330A (ja) 1988-08-03 1988-08-03 超硬質焼結体の製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0243330A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018003877A1 (ja) * 2016-06-30 2018-01-04 三菱マテリアル株式会社 超硬質焼結体
WO2018168735A1 (ja) * 2017-03-13 2018-09-20 三菱マテリアル株式会社 硬質焼結体

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018003877A1 (ja) * 2016-06-30 2018-01-04 三菱マテリアル株式会社 超硬質焼結体
CN108884530A (zh) * 2016-06-30 2018-11-23 三菱综合材料株式会社 硬质烧结体
JPWO2018003877A1 (ja) * 2016-06-30 2019-08-08 三菱マテリアル株式会社 超硬質焼結体
WO2018168735A1 (ja) * 2017-03-13 2018-09-20 三菱マテリアル株式会社 硬質焼結体
CN110392743A (zh) * 2017-03-13 2019-10-29 三菱综合材料株式会社 硬质烧结体
KR20190127701A (ko) * 2017-03-13 2019-11-13 미쓰비시 마테리알 가부시키가이샤 경질 소결체
EP3597782A4 (en) * 2017-03-13 2020-08-05 Mitsubishi Materials Corporation HARD SINTER BODY
CN110392743B (zh) * 2017-03-13 2021-07-09 三菱综合材料株式会社 硬质烧结体
US11313017B2 (en) 2017-03-13 2022-04-26 Mitsubishi Materials Corporation Hard sintered body

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6373955B2 (ja) 顆粒を利用した耐熱部品の製造方法
US5128080A (en) Method of forming diamond impregnated carbide via the in-situ conversion of dispersed graphite
EP0516164A1 (en) Watch exterior parts and manufacturing method thereof
KR850001553B1 (ko) 스테인레스강-텅스텐 탄화물로 구성되는 내마모성 조성물
KR101001903B1 (ko) 고밀도 초경합금의 제조방법
CN111778436A (zh) 一种冷压-热压烧结制备wc-y2o3无粘结相硬质合金的方法
JPH0243330A (ja) 超硬質焼結体の製造方法
JPH08333647A (ja) 超硬合金及びその製造方法
KR100700197B1 (ko) 탈황용 코발트 성분을 함유하는 촉매 스크랩을 재활용하여코발트 함유된 소결 합금 제조 방법
JPS5857502B2 (ja) 靭性および耐摩耗性を有する焼結材料
JPH08176695A (ja) 窒化チタン焼結体の製造方法
JPH059509A (ja) 高合金工具鋼焼結体及びその製造方法
CN115287487B (zh) 纳米硬质合金的制备方法
JP4165850B2 (ja) 板状晶炭化タングステン含有粉末およびその製造方法
KR820001538B1 (ko) 초경합금용(超硬合金用)티타늄 카바이드-텅스텐 카바이드계 분말의 제조방법
JPH05320814A (ja) 複合部材とその製造方法
JPH0598369A (ja) 超硬合金の製造法
JPH04323307A (ja) タングステン重合金製品の製造方法
JPS6369939A (ja) 焼結高合金鋼の製造方法
JPS5823450B2 (ja) 被削性の良好な装飾部品用C↓o基焼結合金の製造法
CN111534735A (zh) 一种无粘结相碳化钨铝硬质合金及其制备方法
JPH02290901A (ja) 成形用金属微粉およびその焼結体の製造方法
JPH03229832A (ja) Nb―Al金属間化合物の製造方法
KR810000306B1 (ko) 초경합금 티타늄 카아바이드기 분말의 제조방법
CN116275044A (zh) 一种注射成型制备高密度钨铜热沉材料的方法