JPH03170637A - 焼結炭窒化物合金 - Google Patents
焼結炭窒化物合金Info
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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
- C22C29/02—Alloys based on carbides, oxides, nitrides, borides, or silicides, e.g. cermets, or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides based on carbides or carbonitrides
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- 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、主成分としてチタン及び量と分布が充分バラ
ンスしたその他の金属性合金化元素、炭素及び窒素を含
有する焼結炭窒化物合金であって、摩耗抵抗、タフネス
及び塑性変形抵抗の間に均衡がとれている斯＼る合金に
関する。これは種々の複合硬質成分の適切な組合せによ
って得られる。
ンスしたその他の金属性合金化元素、炭素及び窒素を含
有する焼結炭窒化物合金であって、摩耗抵抗、タフネス
及び塑性変形抵抗の間に均衡がとれている斯＼る合金に
関する。これは種々の複合硬質成分の適切な組合せによ
って得られる。
古典的なセメンテッドカーバイド、即ちＣｏバインダを
用いたＷＣ基のもの、に対しては、通常「サーメット」
と称されるチタン基硬質材料が強大な競合品としてこの
数年の間に出現した。このチタン基合金は、その初期に
おいては高切削強度で多大の摩耗抵抗を発揮することか
ら高速仕上加工にのみ使用された。これは、チタン基合
金の良好な化学安定性に本質的に依存したものであった
。
用いたＷＣ基のもの、に対しては、通常「サーメット」
と称されるチタン基硬質材料が強大な競合品としてこの
数年の間に出現した。このチタン基合金は、その初期に
おいては高切削強度で多大の摩耗抵抗を発揮することか
ら高速仕上加工にのみ使用された。これは、チタン基合
金の良好な化学安定性に本質的に依存したものであった
。
そのタフネス挙動と塑性変形抵抗は、しかしながら満足
するものではなく、従ってその適用分野は比較的限られ
たものであった。
するものではなく、従ってその適用分野は比較的限られ
たものであった。
しかし、その後の発展で、焼結チタン基硬質材料の適用
範囲は格段と拡大されるに至った。そのタフネス挙動と
塑性変形抵抗は格段に向上されている。しかし、この向
上は摩耗抵抗を１部犠牲にしたものである。
範囲は格段と拡大されるに至った。そのタフネス挙動と
塑性変形抵抗は格段に向上されている。しかし、この向
上は摩耗抵抗を１部犠牲にしたものである。
チタン基硬質合金の重要な発展は、硬質成分中の炭素を
窒素に置換したことにある。これは、焼結合金中の硬質
成分のグレンサイズを減少させ、この減少がタフネスを
摩耗抵抗を変化させずに向上させることを可能にした。
窒素に置換したことにある。これは、焼結合金中の硬質
成分のグレンサイズを減少させ、この減少がタフネスを
摩耗抵抗を変化させずに向上させることを可能にした。
この種合金では、一般的なセメンテッドカーバイド、即
ちＷＣ−Ｃｏ基硬質合金、より通常著しくグレンサイズ
が小さい。窒化物は炭化物より概して化学安定性が高く
、それで工作物材料の固着性を低下せしめ、或いは工具
の溶融による摩耗、所謂「拡散摩耗（ｄｉ．ｆｆｕ−ｓ
ｉｏｎａｌ ｗｅａｒ）Ｊをｖｔしる結果となる。
ちＷＣ−Ｃｏ基硬質合金、より通常著しくグレンサイズ
が小さい。窒化物は炭化物より概して化学安定性が高く
、それで工作物材料の固着性を低下せしめ、或いは工具
の溶融による摩耗、所謂「拡散摩耗（ｄｉ．ｆｆｕ−ｓ
ｉｏｎａｌ ｗｅａｒ）Ｊをｖｔしる結果となる。
バインダ相には、鉄族金属、即ちＦｅ，Ｎｉ及び／或い
はＣｏが使用される。初期には、Ｎｉのみが用いられた
が、今日ではＣＯとＮｉが最新の合金群のバインダ相に
多く見い出される。
はＣｏが使用される。初期には、Ｎｉのみが用いられた
が、今日ではＣＯとＮｉが最新の合金群のバインダ相に
多く見い出される。
Ｔｉの他に、ＩＶａ，Ｖａ及びＶＩａ族の金属、即ちＺ
ｒ，Ｈｆ，Ｖ，Ｎｂ，Ｔａ，Ｃｒ，Ｍｏ及び／或いはＷ
が硬質戊分生戒要素として通常使用されている。またそ
の他の金属として、例えばＡ１も使用されている。この
種のものは、時にバインダ相を硬化されるものとも云わ
れるし、また時に硬質成分とバインダ相間のぬれ性を改
良する、即ち焼結を容易にするものと云われる。
ｒ，Ｈｆ，Ｖ，Ｎｂ，Ｔａ，Ｃｒ，Ｍｏ及び／或いはＷ
が硬質戊分生戒要素として通常使用されている。またそ
の他の金属として、例えばＡ１も使用されている。この
種のものは、時にバインダ相を硬化されるものとも云わ
れるし、また時に硬質成分とバインダ相間のぬれ性を改
良する、即ち焼結を容易にするものと云われる。
焼結炭窒化合金に関する多くの技術文献、特許公報等は
合金化成分の種類の多さに関係なく均質相として硬質成
分を取扱っている。これは、この種合合金のＸ線回折分
析で硬質成分から１種（タイプ）の反射（ｒｅｆ ｌｅ
ｘｅｓ）のみが得られるために、当然である。しかし、
よくある非常に複合度の高い焼結チタン基炭窒化物合金
をもっと深く理解するためには、その構造をもっと詳細
に観察する必要がある。この種の合金は常に平衡状態に
あるというのが一時的見解である。しかし、合金中の多
数の硬’ｉｒａ分グレンとして数多くの小さい局所平衡
があるに過ぎない。硬ｉ成分グレンは多くの場合、コア
と少くとも異なる組成の包囲リムから成る形態の複合物
であり通常もっと複雑である。包囲リムでは、それ自体
の中では一定組成になっておらず、例えば金属含有量が
中心に向うに従って減少し、その分、表面に向って減少
する別の金属の含有量で補充されている、斯覧る構造に
なっている。また割り込み格子間原子の炭素と窒素の相
対含有量は硬質成分グレンの中心からバインダ相に接す
る表面まで連続的に多かれ少かれ変化している。
合金化成分の種類の多さに関係なく均質相として硬質成
分を取扱っている。これは、この種合合金のＸ線回折分
析で硬質成分から１種（タイプ）の反射（ｒｅｆ ｌｅ
ｘｅｓ）のみが得られるために、当然である。しかし、
よくある非常に複合度の高い焼結チタン基炭窒化物合金
をもっと深く理解するためには、その構造をもっと詳細
に観察する必要がある。この種の合金は常に平衡状態に
あるというのが一時的見解である。しかし、合金中の多
数の硬’ｉｒａ分グレンとして数多くの小さい局所平衡
があるに過ぎない。硬ｉ成分グレンは多くの場合、コア
と少くとも異なる組成の包囲リムから成る形態の複合物
であり通常もっと複雑である。包囲リムでは、それ自体
の中では一定組成になっておらず、例えば金属含有量が
中心に向うに従って減少し、その分、表面に向って減少
する別の金属の含有量で補充されている、斯覧る構造に
なっている。また割り込み格子間原子の炭素と窒素の相
対含有量は硬質成分グレンの中心からバインダ相に接す
る表面まで連続的に多かれ少かれ変化している。
米国特許（ＵＳＰ）第３，９７１，６５６号は複合（ｄ
ｕｐｆｅｘ）硬質成分の調製を開示しており、この硬質
成分ではそのコアがチタンと窒素の含有量が大きい。そ
の包囲リムはこれら２種の元素の含有量が小さく、その
分Ｖｉａ族金属、即ち主としてモリブデンとタングステ
ンの高含有量が補っており、しかも炭素の高含有量を有
している． 相対的に高含有量のＭｏ，Ｗ及びＣはパインダ相のめれ
性を改良し、即ち焼結を容易にする点で有益である。
ｕｐｆｅｘ）硬質成分の調製を開示しており、この硬質
成分ではそのコアがチタンと窒素の含有量が大きい。そ
の包囲リムはこれら２種の元素の含有量が小さく、その
分Ｖｉａ族金属、即ち主としてモリブデンとタングステ
ンの高含有量が補っており、しかも炭素の高含有量を有
している． 相対的に高含有量のＭｏ，Ｗ及びＣはパインダ相のめれ
性を改良し、即ち焼結を容易にする点で有益である。
スウェーデン特許出願第８６０４９７１−５号には、チ
タンとタンタルの高含有量と窒素の低含有量を有するコ
アに係わる複合構造の合金中の炭化物相によってどのよ
うにして塑性変形抵抗が著しく改良されるのかを説明し
ている。包囲リムはＶｌａ族原子、即ちＭｏとＷの高含
有量とＮの高含有量を有している。なお上述の高含有量
と低含有量は、コアとリムの比較における相対的なレベ
ルでの高含有量と低含有量を意味している。Ｎの分布は
ＵＳＰ３，９７１，６５６の場合とは逆になっている。
タンとタンタルの高含有量と窒素の低含有量を有するコ
アに係わる複合構造の合金中の炭化物相によってどのよ
うにして塑性変形抵抗が著しく改良されるのかを説明し
ている。包囲リムはＶｌａ族原子、即ちＭｏとＷの高含
有量とＮの高含有量を有している。なお上述の高含有量
と低含有量は、コアとリムの比較における相対的なレベ
ルでの高含有量と低含有量を意味している。Ｎの分布は
ＵＳＰ３，９７１，６５６の場合とは逆になっている。
同じマクロに見た場合の組成は同じであるが、基本原材
料（上述の形式の構造を形戒する）から調製された焼結
炭窒化物合金と比較して著しく良好なる塑性変形抵抗が
、後述される本発明に係わるコア中の低含有窒素を有す
る複合炭窒化物含有材料によって得られる。
料（上述の形式の構造を形戒する）から調製された焼結
炭窒化物合金と比較して著しく良好なる塑性変形抵抗が
、後述される本発明に係わるコア中の低含有窒素を有す
る複合炭窒化物含有材料によって得られる。
ＵＳＰ４，７７８，５２１ハＴｉ， Ｃ及ヒＮカ高含有
！（７）−２ ７とＷとＣの高含有の中間リムとコア中
の含有量と中間リム中の含有量の中間の含有量になるＴ
ｉ，Ｗ，Ｃ及びＮを含む外リムの構造を有する炭窒化物
に関する。
！（７）−２ ７とＷとＣの高含有の中間リムとコア中
の含有量と中間リム中の含有量の中間の含有量になるＴ
ｉ，Ｗ，Ｃ及びＮを含む外リムの構造を有する炭窒化物
に関する。
この種の硬質成分構造の変形例は特開昭６３２１６９４
１号に開示されており、これではコアが（Ｔ ｉ， Ｔ
ａ／ Ｎｂ） （Ｃ ． Ｎ ）から戒り、リムが（Ｔ
ｉ，Ｔａ／Ｎｂ，Ｗ／Ｍｏ）から或る。原材料はコアの
炭窒化物であり、調製法は前述の先行特許のものと同じ
である。即ちＷとＭｏを含む原材料が溶解され、この溶
解したものが焼結中に未溶解で残留している硬質成分グ
レン上に威長したリム中に存在する。またこの種の炭窒
化物は摩耗抵抗を減ずることなくタフネスを改良する。
１号に開示されており、これではコアが（Ｔ ｉ， Ｔ
ａ／ Ｎｂ） （Ｃ ． Ｎ ）から戒り、リムが（Ｔ
ｉ，Ｔａ／Ｎｂ，Ｗ／Ｍｏ）から或る。原材料はコアの
炭窒化物であり、調製法は前述の先行特許のものと同じ
である。即ちＷとＭｏを含む原材料が溶解され、この溶
解したものが焼結中に未溶解で残留している硬質成分グ
レン上に威長したリム中に存在する。またこの種の炭窒
化物は摩耗抵抗を減ずることなくタフネスを改良する。
上述の特許関係文献は焼結合金中の１種（１タイプ）の
炭窒化物に関するものであり、且つコア中には単一リム
／複数リム中のものより低含有量のＶＩａ族金属を有し
ている点で共通である。
炭窒化物に関するものであり、且つコア中には単一リム
／複数リム中のものより低含有量のＶＩａ族金属を有し
ている点で共通である。
ＤＥ ３８０６６０２には、熱間強度特性が、複合炭化
物及び／或いは窒化物の形式の原材料に焼結工程の初期
に、即ちバインダ相の溶融開始時に拡散阻止バリア層を
アル果ニウム含有複合炭化物及び／或いは窒化物によっ
て付与することにより改良される。これは、所謂「アマ
ルガム冶金」によってコアを孤立させる（そうでなけれ
ば或る程度溶解されることになる）ことが如何にして可
能になるかを示す例である．改良特性は添加したＴｉｚ
Ａ Ｉ Ｎの量にのみ関係している。
物及び／或いは窒化物の形式の原材料に焼結工程の初期
に、即ちバインダ相の溶融開始時に拡散阻止バリア層を
アル果ニウム含有複合炭化物及び／或いは窒化物によっ
て付与することにより改良される。これは、所謂「アマ
ルガム冶金」によってコアを孤立させる（そうでなけれ
ば或る程度溶解されることになる）ことが如何にして可
能になるかを示す例である．改良特性は添加したＴｉｚ
Ａ Ｉ Ｎの量にのみ関係している。
本発明の目的は、上記従来のものに較ベタフネスと摩擦
抵抗が共に向上している焼結炭窒化物合金を提供するこ
とにある。
抵抗が共に向上している焼結炭窒化物合金を提供するこ
とにある。
本発明は、各グレンがコア及び別の組戒の１層又は複数
層の同心リムから威る硬質成分グレンを有する焼結炭窒
化物合金に関する。このような焼結炭窒化物合金におい
て、充分に均衡のとれた量の少くとも２種の硬質成分グ
レンがある。
層の同心リムから威る硬質成分グレンを有する焼結炭窒
化物合金に関する。このような焼結炭窒化物合金におい
て、充分に均衡のとれた量の少くとも２種の硬質成分グ
レンがある。
本発明は、特にＷ及び／或いはＭｏの含有量がリム中よ
りコア中において大きい硬質成分、並びに同じ焼結合金
中における異なるタイプの炭窒化物に関する。ところで
、炭素高含有コアにおいてＷ及び／或いはＭｏの含有量
が大きいと、摩耗抵抗が大きくなるがタフネスが多少害
されることが判明した。しかし、コアはＴｉ（Ｃ ，
Ｎ）の含有量が高く、リムはＭｏとＷの含有量が高いが
、Ｎの含有量が低い斯＼るコアとリムから成る硬質成分
グレンを調整することにより、タフネス挙動が改良され
、そしてコアはＴｉとＴａＯ高含有量を有し、リムはＷ
，Ｍｏの高含有量とＮの高含有量を有している、斯＼る
コアとリムから威る硬質成分グレンによって塑性変形抵
抗が改良される。この種全ての硬質成分は夫々の肯定（
正の）特性以外に他の硬質成分のものより少くとも劣る
不満足な特性を有している。
りコア中において大きい硬質成分、並びに同じ焼結合金
中における異なるタイプの炭窒化物に関する。ところで
、炭素高含有コアにおいてＷ及び／或いはＭｏの含有量
が大きいと、摩耗抵抗が大きくなるがタフネスが多少害
されることが判明した。しかし、コアはＴｉ（Ｃ ，
Ｎ）の含有量が高く、リムはＭｏとＷの含有量が高いが
、Ｎの含有量が低い斯＼るコアとリムから成る硬質成分
グレンを調整することにより、タフネス挙動が改良され
、そしてコアはＴｉとＴａＯ高含有量を有し、リムはＷ
，Ｍｏの高含有量とＮの高含有量を有している、斯＼る
コアとリムから威る硬質成分グレンによって塑性変形抵
抗が改良される。この種全ての硬質成分は夫々の肯定（
正の）特性以外に他の硬質成分のものより少くとも劣る
不満足な特性を有している。
種々の元素含有に関してこ覧にいう「高」と「低」は同
一硬質成分グレン内でのコアとリムの比較における高含
有と低含有を意味している。異なるタイプの硬質成分間
の含有量等の違いを示すことは不可能であり、全ては相
対的含有表示である。
一硬質成分グレン内でのコアとリムの比較における高含
有と低含有を意味している。異なるタイプの硬質成分間
の含有量等の違いを示すことは不可能であり、全ては相
対的含有表示である。
チタンとタンタルの硬質成分は、例えばモリブテンとタ
ングステンの硬質成分よりも化学的に安定している。従
って、冨Ｗ，Ｍｏコアを得ることは難しい。
ングステンの硬質成分よりも化学的に安定している。従
って、冨Ｗ，Ｍｏコアを得ることは難しい。
純粋な硬質合金に関係する事情は（Ｔｉ，Ｗ）Ｃを使用
することにより改良し得る、即ち純ＷＣＯ代りに（Ｔｉ
，Ｗ）（Ｃ ， Ｎ）を用いても改良が可能である。グ
レンは粉砕（ミリング）において原料として上記要素の
大きなグレンを用いることによって或いは別の要素の粉
砕が大半既に行われたところで上記要素を初めて添加し
て粉砕することにより大きなものにすることが出来る。
することにより改良し得る、即ち純ＷＣＯ代りに（Ｔｉ
，Ｗ）（Ｃ ， Ｎ）を用いても改良が可能である。グ
レンは粉砕（ミリング）において原料として上記要素の
大きなグレンを用いることによって或いは別の要素の粉
砕が大半既に行われたところで上記要素を初めて添加し
て粉砕することにより大きなものにすることが出来る。
［実施例］
複合炭窒化物の種々の例は下記の表ｌに与えられる。
．表一」一
硬質成分タイプ コ ア リ ムＡ
高含有Ｔｉ，Ｎ 高含有Ｗ，Ｍｏ低含有Ｗ，Ｍｏ低
含有Ｎ Ｂ 高含有Ｔｉ，Ｔａ高含有Ｗ，Ｍｏ低含有Ｎ
高含有Ｎ Ｃ 高含有Ｗ，Ｍｏ低含有Ｗ．Ｍｏ低含有Ｔｉ
低含有Ｔｉ Ｄ 純ＴｔＮ その他の金属合金化元
素 硬質成分の構造を化学式： （Ｔｉ，Ｚｒ，Ｈｆ．Ｖ＋Ｎｂ，Ｔａ）ｘ（Ｃｒ，Ｍｏ
，Ｗ）ｙ（Ｃ１Ｎ）ｇ、但し、Ｃｒ ＋Ｍｏ ＋Ｗ＝
１ Ｃ＋Ｎ＝−１ ｘ＋ｙ＝１ ２＝化学量論パラメータ によって適切に記述することが出来る。
高含有Ｔｉ，Ｎ 高含有Ｗ，Ｍｏ低含有Ｗ，Ｍｏ低
含有Ｎ Ｂ 高含有Ｔｉ，Ｔａ高含有Ｗ，Ｍｏ低含有Ｎ
高含有Ｎ Ｃ 高含有Ｗ，Ｍｏ低含有Ｗ．Ｍｏ低含有Ｔｉ
低含有Ｔｉ Ｄ 純ＴｔＮ その他の金属合金化元
素 硬質成分の構造を化学式： （Ｔｉ，Ｚｒ，Ｈｆ．Ｖ＋Ｎｂ，Ｔａ）ｘ（Ｃｒ，Ｍｏ
，Ｗ）ｙ（Ｃ１Ｎ）ｇ、但し、Ｃｒ ＋Ｍｏ ＋Ｗ＝
１ Ｃ＋Ｎ＝−１ ｘ＋ｙ＝１ ２＝化学量論パラメータ によって適切に記述することが出来る。
この式において、炭化物生戒子、即ちＶｌａとＶａ族の
元素と窒化物生戒子、即ちＶｌａ族の元素は別にグルー
プ分けされた。全９種の元素は同じ炭窒化物硬質成分中
に有し得る。各硬質成分グレン間で、幾つかの勾配が生
じ得る。リム中の元素の化学量論はバインダ相と接触す
る外側リム部分とコア側部分とで同しである必要はない
。この事はリム中間部においてもあてはまる。
元素と窒化物生戒子、即ちＶｌａ族の元素は別にグルー
プ分けされた。全９種の元素は同じ炭窒化物硬質成分中
に有し得る。各硬質成分グレン間で、幾つかの勾配が生
じ得る。リム中の元素の化学量論はバインダ相と接触す
る外側リム部分とコア側部分とで同しである必要はない
。この事はリム中間部においてもあてはまる。
本発明によれば、種々の原材料と製造パラメータから選
定することにより、全９種の原子をいづれもリムよりも
コアに、或いはコアよりリムにおいて濃度が相対的に大
きくなるように配することが可能である。同様に、炭素
と窒素も原材料として炭化物、窒化物及び／或いは炭窒
化物の適当な選択によって配することが出来る。炭化物
、窒化物及び／或いは炭窒化物が混合原材料を意味する
。
定することにより、全９種の原子をいづれもリムよりも
コアに、或いはコアよりリムにおいて濃度が相対的に大
きくなるように配することが可能である。同様に、炭素
と窒素も原材料として炭化物、窒化物及び／或いは炭窒
化物の適当な選択によって配することが出来る。炭化物
、窒化物及び／或いは炭窒化物が混合原材料を意味する
。
即ち１又は複数の金属が、例えば（ＴＬＷ）Ｃ ．（Ｔ
ｉ，Ｔａ）（Ｃ ， Ｎ）等が存在しているので、Ｔａ
は１部或いは全部をＮｂでしかも、或る程度は■，Ｃｒ
で置換出来、Ｗ及び或いはＭｏの１部として存在し得る
。
ｉ，Ｔａ）（Ｃ ， Ｎ）等が存在しているので、Ｔａ
は１部或いは全部をＮｂでしかも、或る程度は■，Ｃｒ
で置換出来、Ｗ及び或いはＭｏの１部として存在し得る
。
原材料として、純金属や合金も使用出来る。この場合、
硬質戊分は、窒素含有混合気中で窒化して、窒素と炭素
含有混合気中で炭窒化して及び／或いは粉末混合体に素
カーボンを添加して反応させることにより、定位置で生
戒される。
硬質戊分は、窒素含有混合気中で窒化して、窒素と炭素
含有混合気中で炭窒化して及び／或いは粉末混合体に素
カーボンを添加して反応させることにより、定位置で生
戒される。
前に指摘した通り、上述の先行特許は焼結合金中の支配
的タイプの１種の炭窒化物にのみ関するものである。
的タイプの１種の炭窒化物にのみ関するものである。
上記１種の炭窒化物の支配から離脱しで、異なる特性の
硬質戊分グレンを組合せることにより、多大な利益が得
られる。種々の硬質成分タイプは、望ましい特性の組合
せをもたらすためには、１０〜８０Ｖｏ１，％、好まし
くは２０〜７０Ｖｏｌ．％の硬質成分部を含むべきであ
る。
硬質戊分グレンを組合せることにより、多大な利益が得
られる。種々の硬質成分タイプは、望ましい特性の組合
せをもたらすためには、１０〜８０Ｖｏ１，％、好まし
くは２０〜７０Ｖｏｌ．％の硬質成分部を含むべきであ
る。
主タイプの硬質成分は少くとも２種の硬質成分で、二次
特性を有しているが、これら成分が２０Ｖｏｌ，％、好
ましくは１０Ｖｏｌ，％までの量だけは存在させること
が出来る。
特性を有しているが、これら成分が２０Ｖｏｌ，％、好
ましくは１０Ｖｏｌ，％までの量だけは存在させること
が出来る。
本発明に係わる材料は、焼結体のマクロ勾配がある、即
ち中心と表面の領域間でＭｉ戊と硬質成分に相違がある
ようにするためにも適している。このようにして、摩耗
抵抗とタフネス挙動の色々な望ましい組合せが達威され
得る。
ち中心と表面の領域間でＭｉ戊と硬質成分に相違がある
ようにするためにも適している。このようにして、摩耗
抵抗とタフネス挙動の色々な望ましい組合せが達威され
得る。
■一土
１４ｗ． ｔ，％のＣｏ＋Ｎｉバインダ相を有する焼結
炭窒化物合金を、本発明によって、従前の原材料の他に
複合原材料を用いて調製した。得られた合金中には、２
種の主タイプの複合硬質成分から或る９０Ｖｏｌ．％の
硬質成分があって、この２種のタイプは４０Ｖｏｌ．％
の富チタンコアと６０Ｖｏｌ．％の冨タングステンのモ
リブテンコア等であり、後者はタンタルを高含有してい
る。第１図はチタン等の軽元素に冨み、タングステン等
の重元素が無いダーク（暗色）コアを有する比較的大き
なグレン及び重元素に富んだ明色，コアを有する小さい
グレンを有する構造を示している。
炭窒化物合金を、本発明によって、従前の原材料の他に
複合原材料を用いて調製した。得られた合金中には、２
種の主タイプの複合硬質成分から或る９０Ｖｏｌ．％の
硬質成分があって、この２種のタイプは４０Ｖｏｌ．％
の富チタンコアと６０Ｖｏｌ．％の冨タングステンのモ
リブテンコア等であり、後者はタンタルを高含有してい
る。第１図はチタン等の軽元素に冨み、タングステン等
の重元素が無いダーク（暗色）コアを有する比較的大き
なグレン及び重元素に富んだ明色，コアを有する小さい
グレンを有する構造を示している。
表２は集積マイクロ分析で得られた、上記式（Ｔｉ．Ｔ
ａ，Ｖ）ｘ（Ｍｏ．Ｗ）ｙ（Ｃ，Ｎ）＊に正規化された
暗色コア、明色コア及びリムの組威とグレン平均組成を
夫々示している。
ａ，Ｖ）ｘ（Ｍｏ．Ｗ）ｙ（Ｃ，Ｎ）＊に正規化された
暗色コア、明色コア及びリムの組威とグレン平均組成を
夫々示している。
表−２
Ｔｉ Ｔａ Ｖ ｘ Ｍｏ Ｗ ｙ
Ｃ平均０．８９ ０，０３ ０．０７ ０．８２
０．４８ ０．５２ ０．１８ ０．７７暗色コア
０．９６ ０，０１ ０。０３ ０．９５
０．４７ ０．５３ ０．０５ ０．７０明色コ
ア ０．８４ ０．０４ ０．１２ ０．７５
０．４５ ０．５５ ０．２５ ０．８４リ
ム ０．９２ ０．０３ ０．
０６ ０．８５ ０．４６ ０．５４
０．１５ ０．８０Ｎ ０．２３ ０，３０ ０，１６ ０．２０ ２ ０．９８ ０，９０ ０，８６ ０．８５ 艇ＩＨ もう１つの焼結炭窒化物合金として、１６ｗ．ｔ．％の
Ｃｏ 十Ｎｉバインダ相を有するものが例１と同じ方法
で、但し別の複合原材料としてＣ／Ｎ比が例１のものは
異なるＴｉ（Ｃ ， Ｎ） ＋ （Ｔｉ ＋Ｔａ）の原
材料を用いて調製された。得られた合金は、三種のコア
と夫々に係わるリムを有する複合硬質成分と１０Ｖｏｌ
．％より小なる非複合硬質成分を含有している。コアは
夫々白色、灰色及び暗色コアと名付け、夫々のコア量は
４０Ｖｏｌ．％， ２０ＶＯｌ．％及び４０Ｖｏｌ．％
であった。（第２図参照）表２は三種のコアとこれに関
連したリムで夫々１００％なるように正規化したときの
金属含量を示す。従って格子間原子の含ｉ１（Ｎ，Ｏ，
及び／或いはＮ）は示されていない。
Ｃ平均０．８９ ０，０３ ０．０７ ０．８２
０．４８ ０．５２ ０．１８ ０．７７暗色コア
０．９６ ０，０１ ０。０３ ０．９５
０．４７ ０．５３ ０．０５ ０．７０明色コ
ア ０．８４ ０．０４ ０．１２ ０．７５
０．４５ ０．５５ ０．２５ ０．８４リ
ム ０．９２ ０．０３ ０．
０６ ０．８５ ０．４６ ０．５４
０．１５ ０．８０Ｎ ０．２３ ０，３０ ０，１６ ０．２０ ２ ０．９８ ０，９０ ０，８６ ０．８５ 艇ＩＨ もう１つの焼結炭窒化物合金として、１６ｗ．ｔ．％の
Ｃｏ 十Ｎｉバインダ相を有するものが例１と同じ方法
で、但し別の複合原材料としてＣ／Ｎ比が例１のものは
異なるＴｉ（Ｃ ， Ｎ） ＋ （Ｔｉ ＋Ｔａ）の原
材料を用いて調製された。得られた合金は、三種のコア
と夫々に係わるリムを有する複合硬質成分と１０Ｖｏｌ
．％より小なる非複合硬質成分を含有している。コアは
夫々白色、灰色及び暗色コアと名付け、夫々のコア量は
４０Ｖｏｌ．％， ２０ＶＯｌ．％及び４０Ｖｏｌ．％
であった。（第２図参照）表２は三種のコアとこれに関
連したリムで夫々１００％なるように正規化したときの
金属含量を示す。従って格子間原子の含ｉ１（Ｎ，Ｏ，
及び／或いはＮ）は示されていない。
漬二一盃
（Ｖｏｌ．％）
白色コア
リ ム
灰色コア
゛リ ム
暗色コア
リ ム
Ｔｉ Ｍｏ Ｔａ
３４．４ １？．４ ６．３
４５．３ １７．１ ７．４
６２．５ ９．０ １６．５
５４．１ １２．２ １１．８
８２．７ ５．８ ３．１
５７．１ １２．２ ７．６
Ｗ
３６．７
３０．３
９．８
１８．９
６．８
１９．９
■
５、２
５．０
２．３
３．０
１．４
３．３
第１図と第２図は本発明に係わる炭窒化物合金の実施例
１と２を夫々示す図面に代る金属組織の写真である。 手 続 補 正 書（方式） 平戒２年 １／月九 日
１と２を夫々示す図面に代る金属組織の写真である。 手 続 補 正 書（方式） 平戒２年 １／月九 日
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ及
び／或いはＷに基いた硬質成分とＣｏ及び／或いはＮｉ
に基づいたバインダ相を含む焼結炭窒化物合金において
、 少くとも８０Ｖｏｌ．％の硬質成分がコアとそれを取囲
む少くとも１層のリムで構成された複合構造から成り、
当該複合硬質成分がコア及び／或いはリムの組成に関し
て少くとも２種の硬質成分から成り、各種の硬質成分が
金硬質成分の１０〜８０Ｖｏｌ．％を占めることを特徴
とする焼結炭窒化物合金。 ２、該複合硬質成分の１種が、コアとリムの含有量比較
において、高含有量のＷと低含有量のＴｉを有するコア
及び低含有量のＷと高含有量のＴｉを有するリムから成
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の焼結
炭窒化物合金。 ３、該複合硬質成分の１種が、コアとリムの含有量比較
において、高含有量のＴａと低含有量のＷを有するコア
及び低含有量のＴａと高含有量のＷを有するリムから成
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の焼結
炭窒化物合金。 ４、該複合硬質成分の１種が、コアとリムの含有量比較
において、高含有量のＷと低含有量のＴｉを有するコア
及び低含有量のＷと高含有量のＴｉを有するリムから成
り、もう１種の複合硬質成分は高含有量のＴａと低含有
量のＷを有するコアと低含有量のＴａと高含有量のＷを
有するリムから成ることを特徴とする特許請求の範囲第
１項に記載の焼結炭窒化物合金。 ５、ＷがＭｏによって部分的に置換されていることを特
徴とする特許請求の範囲第２項〜第４項のいづれか１項
に記載の焼結炭窒化物合金。 ６、ＴａがＶによって部分的に置換されていることを特
徴とする特許請求の範囲第２項〜第４項のいづれか１項
に記載の焼結炭窒化物合金。 ７、ＴａがＶによって部分的に置換されていることを特
徴とする特許請求の範囲第５項に記載の焼結炭窒化物合
金。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE8902306A SE467257B (sv) | 1989-06-26 | 1989-06-26 | Sintrad titanbaserad karbonitridlegering med duplexa strukturer |
| SE8902306-3 | 1989-06-26 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03170637A true JPH03170637A (ja) | 1991-07-24 |
| JP2525938B2 JP2525938B2 (ja) | 1996-08-21 |
Family
ID=20376394
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2165842A Expired - Lifetime JP2525938B2 (ja) | 1989-06-26 | 1990-06-26 | 焼結炭窒化物合金 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5308376A (ja) |
| EP (1) | EP0406201B1 (ja) |
| JP (1) | JP2525938B2 (ja) |
| AT (1) | ATE116689T1 (ja) |
| DE (1) | DE69015712T2 (ja) |
| SE (1) | SE467257B (ja) |
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