JPH05302140A - Cermet alloy and its manufacture - Google Patents

Cermet alloy and its manufacture

Info

Publication number
JPH05302140A
JPH05302140A JP10682692A JP10682692A JPH05302140A JP H05302140 A JPH05302140 A JP H05302140A JP 10682692 A JP10682692 A JP 10682692A JP 10682692 A JP10682692 A JP 10682692A JP H05302140 A JPH05302140 A JP H05302140A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cermet alloy
cermet
alloy
metal component
tin
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.)
Withdrawn
Application number
JP10682692A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yasuhiro Shimizu
靖弘 清水
Toshio Nomura
俊雄 野村
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 Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries 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 Electric Industries Ltd filed Critical Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority to JP10682692A priority Critical patent/JPH05302140A/en
Publication of JPH05302140A publication Critical patent/JPH05302140A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)

Abstract

PURPOSE:To develop a cermet alloy excellent in heat resistance by forming a nitride layer contg. fine TiN on the surface of a cermet alloy contg. hard components and metallic components for bonding. CONSTITUTION:A cermet material constituted of hard components 1 such as TiCN and bonding metal 2 such as Co and Ni is exposed to a gaseous nitrogen plasma atmosphere by high frequency or microwave discharge to form a nitride layer having 10 to 500mum thickness from the surface of the cermet alloy to the inside. The objective cermet alloy in which TiN 3 having <=0.1mum particle size is uniformly dispersed into the metallic components 2 for bonding in the nitride layer and the amt. of saturation magnetism is regulated to a one below 50% that theoretically decided from the bonding metallic components 2 as well as combining excellent toughness and heat resistance can be obtd.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は切削工具に利用される
サーメット合金およびその製造方法に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cermet alloy used for cutting tools and a method for producing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】Ti系硬質セラミックス(TiC、Ti
N、TiCN等)を主成分とし、これに他の硬質成分と
してTiを除くIV、V、VI族の炭化物、窒化物、炭
窒化物、結合金属成分としてFe族金属から構成される
サーメット合金が知られている。主成分は耐摩耗性に寄
与し、他の硬質成分は焼結性および靭性に寄与し、結合
金属成分は靭性に寄与するとともに硬質成分をつなぐ役
割を果たしている。
2. Description of the Related Art Ti-based hard ceramics (TiC, Ti
N, TiCN, etc.) as a main component, and a cermet alloy composed of IV, V, and VI group carbides other than Ti as hard components, nitrides, carbonitrides, and Fe group metals as bonding metal components. Are known. The main component contributes to wear resistance, the other hard components contribute to sinterability and toughness, and the bonding metal component contributes to toughness and plays a role of connecting the hard components.

【0003】一般的に、サーメット合金は同じく焼結硬
質合金である超硬合金と比較して、熱伝導率が低く切削
時に刃先の温度が上がりやすいという欠点がある。これ
はサーメット合金の主成分であるTi系硬質セラミック
スが、超硬合金の主成分であるWCに比べ熱伝導率が低
いからである。つまり、熱伝導率が低いので切削時に刃
先の熱が他の部分に伝達されにくいのである。したがっ
て、サーメット合金を用いて切削加工を行なうと刃先の
温度が上昇し刃先が変形することがあった。刃先が変形
するのは、サーメット合金中の結合金属成分が高温で軟
化することによるものである。
Generally, the cermet alloy has a drawback that it has a low thermal conductivity and the temperature of the cutting edge tends to rise during cutting, as compared with cemented carbide which is also a sintered hard alloy. This is because Ti-based hard ceramics, which is the main component of the cermet alloy, has a lower thermal conductivity than WC, which is the main component of the cemented carbide. That is, since the thermal conductivity is low, it is difficult for the heat of the cutting edge to be transferred to other portions during cutting. Therefore, when cutting is performed using a cermet alloy, the temperature of the cutting edge may rise and the cutting edge may be deformed. The deformation of the cutting edge is due to the softening of the bonding metal component in the cermet alloy at high temperatures.

【0004】結合金属成分の量を少なくすると刃先の変
形を防ぐことができるが、そうするとサーメット合金の
靭性が低下し、断続などの厳しい条件では欠損して使用
不可能という問題が生じる。
If the amount of the binding metal component is reduced, the deformation of the cutting edge can be prevented, but if this is done, the toughness of the cermet alloy will be reduced, and there will be a problem that the cermet alloy will be lost and cannot be used under severe conditions such as interruption.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】サーメット合金の耐熱
性を向上させる方法として以下の方法が考えられる。
The following methods are conceivable as methods for improving the heat resistance of cermet alloys.

【0006】1つは、サーメット合金の結合金属成分中
にNi3 Al、Co3 Ti等の金属間化合物を分散させ
る方法である。この方法は、たとえば特開昭53−88
609号公報、特開昭53−91008号公報に開示さ
れている。結合金属成分間に金属間化合物を分散させて
耐熱性を向上する方法は、耐熱合金の分野では一般的に
使われる方法であるが、焼結硬質合金に適用した場合の
効果は必ずしも明確ではない。
One is a method of dispersing an intermetallic compound such as Ni 3 Al or Co 3 Ti in the bonding metal component of the cermet alloy. This method is disclosed, for example, in JP-A-53-88.
No. 609 and Japanese Patent Laid-Open No. 53-91008. The method of dispersing the intermetallic compound between the bonding metal components to improve the heat resistance is a method generally used in the field of heat resistant alloys, but the effect when applied to sintered hard alloys is not always clear. ..

【0007】他の方法としては、窒素含有サーメット合
金について、焼結雰囲気を制御することでサーメット合
金の表面の特性を変化させ耐熱性を向上させる方法であ
る。たとえばこの方法は特開昭54−139815号公
報、特開昭58−110654号公報に開示されてい
る。しかしこの方法によれば靭性の低下の問題が生じ、
また焼結肌のままで使う合金にしか適用できない等の問
題がある。
Another method is to improve the heat resistance of the nitrogen-containing cermet alloy by controlling the sintering atmosphere to change the surface characteristics of the cermet alloy. For example, this method is disclosed in JP-A-54-139815 and JP-A-58-110654. However, this method causes a problem of deterioration of toughness,
In addition, there is a problem that it can be applied only to alloys that are used as it is as a sintered surface.

【0008】さらに他の方法としては、サーメット合金
表面をCVD法やPVD法を用いてコーティングした
り、イオン窒化したりイオン注入したりする方法があ
る。この方法はたとえば特開平1−176066号公報
に開示されている。しかしPVD法を用いてコーティン
グする方法ではコストアップが問題となる。イオン窒化
法はPVDによるコーティングよりはコストアップには
ならないが、耐熱性が向上するという効果は不明であ
る。イオン注入による方法も耐熱性の効果が不明である
しまたそれ以上にコストがかかりすぎて実用的ではな
い。
As another method, there is a method of coating the surface of the cermet alloy by the CVD method or PVD method, ion nitriding or ion implantation. This method is disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 1-176066. However, the method of coating using the PVD method has a problem of cost increase. Although the ion nitriding method does not increase the cost as compared with the PVD coating, the effect of improving the heat resistance is unknown. The ion implantation method is not practical because the effect of heat resistance is unknown and the cost is higher than that.

【0009】この発明はかかる従来の問題点を解決する
ためになされたものである。この発明の目的は耐熱性の
あるサーメット合金およびその製造方法を提供すること
である。
The present invention has been made to solve the above conventional problems. An object of the present invention is to provide a cermet alloy having heat resistance and a method for producing the same.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】この発明の1つの局面
は、硬質成分と結合金属成分とを含むサーメット合金に
おいて、サーメット合金の表面からサーメット合金の内
部に向かって、厚さ10μm以上500μm以下の窒化
層があり、窒化層にある結合金属成分には、粒径が0.
1μm以下のTiNが分散していることを特徴としてい
る。
According to one aspect of the present invention, in a cermet alloy containing a hard component and a bonding metal component, a thickness of 10 μm or more and 500 μm or less from the surface of the cermet alloy toward the inside of the cermet alloy. There is a nitride layer, and the bond metal component in the nitride layer has a grain size of 0.
The feature is that TiN of 1 μm or less is dispersed.

【0011】この発明の他の局面は、Tiを含む硬質成
分と、Tiが溶解している結合金属成分とを含む合金
を、高周波あるいはマイクロ波放電による窒素ガスプラ
ズマ雰囲気にさらすことにより、前記合金の表面から内
部に向かって、厚さ10μm以上500μm以下の窒化
層を形成し、窒化層中の結合金属成分中に粒径が0.1
μm以下のTiNを分散させるサーメット合金の製造方
法である。
In another aspect of the present invention, an alloy containing a hard component containing Ti and a bonding metal component in which Ti is dissolved is exposed to a nitrogen gas plasma atmosphere by high frequency or microwave discharge, whereby the alloy is formed. A nitride layer having a thickness of 10 μm or more and 500 μm or less is formed from the surface to the inside, and the grain size is 0.1 in the bonding metal component in the nitride layer.
This is a method for producing a cermet alloy in which TiN having a size of μm or less is dispersed.

【0012】[0012]

【作用】この発明においては結合金属成分中に微細なT
iNが分散している。分散粒子としてのTiNは、これ
までもサーメット合金の硬質成分として使われており、
その耐摩耗性、耐溶着性等については周知である。この
TiN粒子を結合金属成分中に分散させるとサーメット
合金の耐熱性が著しく向上することがわかった。結合金
属成分中にTiNを分散させることによって、高温時に
おいて刃先の変形が抑えられるのは、TiNが転位の運
動を阻止するという、Orowanのモデルで説明でき
る。なお、TiNを分散させることにより、サーメット
合金の硬さの向上も認められ、耐摩耗性の向上も認めら
れた。
In the present invention, fine T is contained in the bonding metal component.
iNs are dispersed. TiN as dispersed particles has been used as a hard component of cermet alloys until now,
Its wear resistance and welding resistance are well known. It has been found that when the TiN particles are dispersed in the binding metal component, the heat resistance of the cermet alloy is remarkably improved. The reason why the deformation of the cutting edge is suppressed at high temperature by dispersing TiN in the bonding metal component can be explained by the Orowan model that TiN blocks the movement of dislocations. By dispersing TiN, the hardness of the cermet alloy was also improved, and the wear resistance was also improved.

【0013】結合金属成分中にTiNを分散させること
ができる原理を以下説明していく。結合金属成分中には
焼結過程で硬質成分の構成成分が溶解している。このう
ちTiについては、低炭素合金の結合金属成分中には、
結合金属成分の重量の5〜10%を占めていることが判
明している。このTiは結合金属成分を固溶強化してい
るとも考えられるが、本発明者らは、結合金属成分中に
固溶したTiを用いて結合金属成分中にTiNを分散さ
せることを考えた。
The principle by which TiN can be dispersed in the binding metal component will be described below. The hard metal components are dissolved in the binder metal component during the sintering process. Among these, regarding Ti, in the bonding metal component of the low carbon alloy,
It has been found to account for 5-10% of the weight of the bound metal component. It is considered that this Ti solid-solution strengthens the bond metal component, but the present inventors considered using Ti dissolved in the bond metal component to disperse TiN in the bond metal component.

【0014】Tiは窒素との親和性が高く、容易に窒素
と反応してTiNを生成する。そこでサーメット合金の
結合金属成分中に固溶しているTiと窒素とを結合され
ると、結合金属成分中に微細なTiNが析出することを
確認した。
Ti has a high affinity with nitrogen and easily reacts with nitrogen to form TiN. Then, it was confirmed that fine TiN was precipitated in the bond metal component when Ti and nitrogen solid-solved in the bond metal component of the cermet alloy were bonded.

【0015】この発明においては、窒素を活性化させて
窒素をサーメット合金内部にまで拡散させることが必要
となる。窒素を活性化させる方法としては窒素の温度を
上げることが考えられるが、この方法ではサーメット合
金の表面にTiN層ができてしまい、サーメット合金の
内部にまで窒素を拡散することができない。
In the present invention, it is necessary to activate nitrogen to diffuse the nitrogen into the cermet alloy. As a method of activating nitrogen, it is conceivable to raise the temperature of nitrogen, but with this method, a TiN layer is formed on the surface of the cermet alloy and nitrogen cannot be diffused into the inside of the cermet alloy.

【0016】窒素を活性化させる他の方法として低温プ
ラズマを用いる方法がある。低温プラズマを用いて窒素
を活性化させれば、低温で窒素を活性化させることがで
きるので先ほど説明たサーメット合金の表面にTiN層
が形成されるという問題がなくなる。低温プラズマを用
いてサーメット合金の内部にまで窒素を拡散させる方法
は具体的には以下のとおりである。まず低圧の窒素含有
ガス(N2 +H2 やNH3 等)を炉内に導入し、直流、
または高周波、またはマイクロ波を印加することで窒素
プラズマを発生させ、この活性化したガスをサーメット
合金の表面に接触させることにより、窒素がサーメット
合金内部にまで浸透拡散する。
As another method for activating nitrogen, there is a method using low temperature plasma. When nitrogen is activated by using low temperature plasma, nitrogen can be activated at low temperature, so that the problem that the TiN layer is formed on the surface of the cermet alloy described above is eliminated. The method for diffusing nitrogen into the cermet alloy using low temperature plasma is specifically as follows. First, a low-pressure nitrogen-containing gas (N 2 + H 2 , NH 3, etc.) is introduced into the furnace, and direct current,
Alternatively, nitrogen plasma is generated by applying high frequency or microwave, and the activated gas is brought into contact with the surface of the cermet alloy, so that nitrogen permeates and diffuses into the cermet alloy.

【0017】サーメット合金内部に浸透した窒素は結合
金属成分中のTiと結合してTiNの核を生成する。結
合金属成分の厚みは小さいが、TiNの核はナノメータ
オーダの非常に微細なものなので、結合金属成分中に多
量に分散し、結合金属成分を分散強化できる。生成した
TiNは極めて安定であり、高温でも分解あるいは粒成
長が最低限に抑えられるので、分散強化の効果を維持す
ることができる。
Nitrogen that has penetrated into the cermet alloy bonds with Ti in the bonding metal component to form TiN nuclei. Although the thickness of the bonding metal component is small, the nucleus of TiN is extremely fine on the order of nanometers, so that it can be dispersed in a large amount in the bonding metal component to strengthen the dispersion of the bonding metal component. The produced TiN is extremely stable, and decomposition or grain growth can be suppressed to a minimum even at high temperatures, so that the effect of dispersion strengthening can be maintained.

【0018】なお、低温プラズマを得る方法として、従
来から使われている、直流式のイオン窒化装置を使う方
法もあるが、この方法では工具の刃先部分にプラズマが
集中しすぎるきらいがあり、理由は不明であるが、耐熱
性向上の効果が小さい。これに対し、高周波あるいはマ
イクロ波等の方法で得たプラズマはサーメット合金の全
面にわたってプラズマが均一に発生し、耐熱性向上の効
果が大きいことがわかった。また高周波あるいはマイク
ロ波等の方法で得られたプラズマによれば、窒化速度が
大きくなり、処理時間が短くなるという効果もある。
As a method of obtaining low-temperature plasma, there is a method of using a DC type ion nitriding device which has been conventionally used, but this method has a tendency that plasma is excessively concentrated on a cutting edge of a tool. Is unknown, but the effect of improving heat resistance is small. On the other hand, it was found that the plasma obtained by a method such as high frequency or microwave generated a uniform plasma over the entire surface of the cermet alloy and had a great effect of improving the heat resistance. In addition, plasma obtained by a method such as high frequency or microwave has an effect of increasing the nitriding speed and shortening the processing time.

【0019】なお、結合金属成分中に微細なTiNを分
散する方法として、予め機械的合金化(メカニカルアロ
イング)法等の手法でCoまたはNiの粉末中にTiN
の粉末を分散させておき、この粉末を用いて従来の粉末
冶金的手法でサーメット合金を作製することも考えられ
るが、この方法ではTiN粉末が焼結中に粒成長してし
まい分散強化の効果を達成できない。
As a method of dispersing fine TiN in the bonding metal component, TiN is previously added to Co or Ni powder by a method such as a mechanical alloying method.
It is possible to disperse the above powder and prepare a cermet alloy by the conventional powder metallurgical method using this powder, but in this method, the TiN powder grows during sintering and the effect of dispersion strengthening is obtained. Can not be achieved.

【0020】次に数値限定の理由について説明してい
く。窒化層の厚みを10μm以上としたのは、10μm
未満だと耐熱性向上の効果がなく工具の刃先の変形を防
止することができないからである。500μm以下とし
たのは、500μmを超えるとサーメット合金の靭性が
低下するからである。また、500μmを超える窒化層
を形成するには時間がかかるので実用的でないからであ
る。
Next, the reason for limiting the numerical values will be described. The thickness of the nitride layer is 10 μm or more is 10 μm
This is because if it is less than the above range, the heat resistance is not improved and the deformation of the cutting edge of the tool cannot be prevented. The reason why it is set to 500 μm or less is that if it exceeds 500 μm, the toughness of the cermet alloy decreases. Further, it takes time to form a nitride layer having a thickness of more than 500 μm, which is not practical.

【0021】結合金属相中に分散しているTiNの粒径
が0.1μm以下としたのは、0.1μmを超えると結
合金属成分層の厚みと等価となり、結合金属成分に分散
させることができないからである。なお、TiNの粒径
は2nm以上が好ましい。これより小さいと分散強化の
効果が十分得られないからである。
The particle size of TiN dispersed in the binder metal phase is set to 0.1 μm or less. When the particle size exceeds 0.1 μm, the thickness becomes equivalent to the thickness of the binder metal component layer, and the TiN can be dispersed in the binder metal component. Because you can't. The particle size of TiN is preferably 2 nm or more. If it is less than this, the effect of dispersion strengthening cannot be sufficiently obtained.

【0022】なお、サーメット合金中の飽和磁気量が、
結合金属成分から理論的に決定される飽和磁気量の50
%以下であることが好ましい。TiNを結合金属成分中
に分散させるには、結合金属成分中にTiが十分に固溶
していなければならないからである。
The saturation magnetic amount in the cermet alloy is
50 of the saturation magnetic quantity theoretically determined from the bond metal component
% Or less is preferable. This is because in order to disperse TiN in the bond metal component, Ti must be sufficiently dissolved in the bond metal component.

【0023】この発明に用いることができる硬質成分と
しては、IVa、Va、VIa族金属の炭化物、窒化
物、炭窒化物およびこれらの固溶体を含む群から選ばれ
た少なくとも1種以上がある。結合金属成分としては、
Fe族金属がある。Fe族金属は1種でもよいし2種以
上でもよい。サーメット合金中における硬質成分の割合
は70重量%以上95重量%以下が好ましい。また、硬
質成分中のTiの割合は50重量%以上が好ましい。
The hard component that can be used in the present invention is at least one selected from the group including carbides, nitrides, carbonitrides of IVa, Va and VIa group metals and solid solutions thereof. As the binding metal component,
There are Fe group metals. The Fe group metal may be one kind or two or more kinds. The proportion of the hard component in the cermet alloy is preferably 70% by weight or more and 95% by weight or less. The proportion of Ti in the hard component is preferably 50% by weight or more.

【0024】サーメット合金中における結合金属成分の
割合は5重量%以上25重量%以下が好ましい。5重量
%未満だと、靭性が悪くなるからである。25重量%を
超えると耐摩耗性が悪くなるからである。
The proportion of the binding metal component in the cermet alloy is preferably 5% by weight or more and 25% by weight or less. This is because if it is less than 5% by weight, the toughness is deteriorated. This is because if it exceeds 25% by weight, the wear resistance becomes poor.

【0025】また、結合金属成分中に分散するTiNの
体積率が分散しているTiNと結合金属成分との総和に
対して、5体積%以上30体積%以下が好ましい。
Further, the volume ratio of TiN dispersed in the bonding metal component is preferably 5% by volume or more and 30% by volume or less with respect to the total amount of TiN and the bonding metal component dispersed.

【0026】また、窒化処理温度は300℃以上100
0℃以下が好ましい。
The nitriding temperature is 300 ° C. or higher and 100.
It is preferably 0 ° C or lower.

【0027】[0027]

【実施例】【Example】

(実施例1)市販のTiCN、WC、TaN、NbCと
Co、Niを混合、成形、焼結することにより硬質成分
が85.0重量%、Coが5.0重量%、Niが10.
0重量%のサーメット合金を得た。CoとNiが結合成
分である。なお、硬質成分中のTi、Nb、Ta、W全
体におけるTiは0.75、Nbは0.1、Taは0.
05、Wは0.1(以上原子比)であった。C、N全体
のうち、Cは0.65、Nは0.35(以上原子比)で
あった。
(Example 1) Commercially available TiCN, WC, TaN, NbC and Co, Ni were mixed, molded, and sintered to obtain 85.0% by weight of a hard component, 5.0% by weight of Co, and 10% by weight of Ni.
A 0% by weight cermet alloy was obtained. Co and Ni are binding components. In addition, Ti, Nb, Ta in the hard component, Ti in the whole W is 0.75, Nb is 0.1, Ta is 0.
05 and W were 0.1 (above atomic ratio). Of all C and N, C was 0.65 and N was 0.35 (above atomic ratio).

【0028】このサーメット合金を、高周波(13.5
6MHz)と直流とを重畳したプラズマ中にて、イオン
窒化を施した。イオン窒化の条件を図2に示す。
This cermet alloy was used for high frequency (13.5
Ion nitridation was performed in plasma in which 6 MHz) and DC were superposed. The conditions for ion nitriding are shown in FIG.

【0029】このサーメット合金の表面を観察したとこ
ろ、表面から40μmの深さまで窒化されており、その
部分はサーメット合金内部よりビッカース硬さで200
(Hv)ほど高い硬さを示した。このサーメット合金の
表面付近の模式図が図1でる。硬質成分1の間に結合金
属成分2がある。サーメット合金の表面から深さ40μ
mのところまでが窒化されている。窒化層にある結合金
属成分2中には、多量のTiN3が分散している。Ti
3 の粒径は20〜50nmであった。
When the surface of this cermet alloy was observed, it was nitrided to a depth of 40 μm from the surface, and that portion was 200 Vickers hardness from the inside of the cermet alloy.
The higher the hardness (Hv), the higher the hardness. FIG. 1 is a schematic diagram near the surface of this cermet alloy. Between the hard component 1 is the bond metal component 2. 40μ depth from the surface of the cermet alloy
It is nitrided up to m. A large amount of TiN3 is dispersed in the bond metal component 2 in the nitride layer. Ti
The particle size of N 3 was 20 to 50 nm.

【0030】このサーメット合金およびイオン窒化しな
いサーメット合金について試験1〜3をした。試験1は
刃先塑性変形量の測定である。刃先塑性変形量が小さい
と耐熱性があることになる。試験2は逃げ面の摩耗幅の
測定である。摩耗幅が小さいと耐摩耗性がある。試験3
は10コーナ中の欠損率の測定である。すなわち工具を
10本用意し、何本欠損したかの測定である。試験1〜
3の条件を図3に示す。結果を図4に示す。図4を見れ
ばわかるように、本発明は従来例に比べ耐熱性および耐
摩耗性に優れまた工具の欠損率が小さいことがわかっ
た。 (実施例2)TiCNにWCを固溶したもの、Mo2
C、Niからサーメット合金を作製した。同じようにし
てカーボン値が異なるものを複数作製した。これらのサ
ーメット合金に対して実施例1と同様の窒化処理を行な
った。これらのサーメット合金の理論飽和磁気量、合金
の飽和磁気量、飽和率、窒化層の厚み、析出したTiN
の量を図5に示す。図5を見ればわかるように飽和率が
小さいほど析出したTiNの量が多い。 (実施例3)実施例1の窒化前のサーメット合金を複数
製作し、窒化時間を変えることにより窒化層の厚みを変
えたサーメット合金を作製した。窒化時間と窒化層の厚
みとの関係を図6に示す。このグラフを見ればわかるよ
うに、窒化層の厚みを100μmにするには24時間す
なわち1日かかることが推定できる。したがって、50
0μmだと5日以上かかることになり量産に適さない。
Tests 1 to 3 were carried out on the cermet alloy and the cermet alloy which was not ion-nitrided. Test 1 is a measurement of the amount of plastic deformation of the cutting edge. If the amount of plastic deformation of the cutting edge is small, it means that it has heat resistance. Test 2 is a measurement of the flank wear width. When the wear width is small, it has wear resistance. Exam 3
Is a measurement of the defect rate in 10 corners. That is, 10 tools were prepared and the number of missing tools was measured. Test 1
The conditions of No. 3 are shown in FIG. The results are shown in Fig. 4. As can be seen from FIG. 4, it was found that the present invention is superior in heat resistance and wear resistance to the conventional example, and has a small tool fracture rate. (Example 2) WC solid solution in TiCN, Mo2
A cermet alloy was prepared from C and Ni. In the same manner, a plurality of carbon materials having different carbon values were produced. The same nitriding treatment as in Example 1 was performed on these cermet alloys. Theoretical saturation magnetism of these cermet alloys, saturation magnetism of alloys, saturation, thickness of nitrided layer, precipitated TiN
The amount is shown in FIG. As can be seen from FIG. 5, the smaller the saturation rate, the larger the amount of TiN deposited. (Example 3) A plurality of cermet alloys before nitriding of Example 1 were produced, and cermet alloys having different nitriding layer thicknesses were produced by changing the nitriding time. The relationship between the nitriding time and the thickness of the nitrided layer is shown in FIG. As can be seen from this graph, it can be estimated that it takes 24 hours, that is, one day to make the thickness of the nitride layer 100 μm. Therefore, 50
If it is 0 μm, it takes more than 5 days, which is not suitable for mass production.

【0031】またこれらのサーメット合金に切削試験を
施したところ窒化層の厚みが10μm未満だと耐熱性向
上の効果が見られなかった。
When a cutting test was performed on these cermet alloys, the effect of improving heat resistance was not observed when the thickness of the nitride layer was less than 10 μm.

【0032】[0032]

【発明の効果】この発明の第1の局面によれば、サーメ
ット合金の靭性を保ちながらも耐熱性の優れたサーメッ
ト合金となる。したがって切削加工時における刃先の変
形を防止することができる。また耐摩耗性の優れたサー
メット合金となる。
According to the first aspect of the present invention, the cermet alloy has excellent heat resistance while maintaining the toughness of the cermet alloy. Therefore, it is possible to prevent deformation of the cutting edge during cutting. It also becomes a cermet alloy with excellent wear resistance.

【0033】また、この発明の他の局面によればこのよ
うなサーメット合金を作製することができる。
Further, according to another aspect of the present invention, such a cermet alloy can be produced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明の一実施例の模式図である。FIG. 1 is a schematic view of an embodiment of the present invention.

【図2】イオン窒化の条件を表にあらわした図である。FIG. 2 is a table showing conditions of ion nitriding.

【図3】試験1〜3の条件を表にあらわした図である。FIG. 3 is a diagram showing conditions of tests 1 to 3 in a table.

【図4】試験1〜3の結果を表にあらわした図である。FIG. 4 is a diagram showing the results of tests 1 to 3 in a table.

【図5】飽和率と析出TiN量との関係を表にあらわし
た図である。
FIG. 5 is a table showing the relationship between the saturation rate and the amount of precipitated TiN.

【図6】窒化時間と窒化層の厚みとの関係をグラフにあ
らわした図である。
FIG. 6 is a graph showing the relationship between the nitriding time and the thickness of the nitrided layer.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 硬質成分 2 結合金属成分 3 TiN 1 Hard component 2 Bonded metal component 3 TiN

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 硬質成分と結合金属成分とを含むサーメ
ット合金において、 前記サーメット合金の表面から前記サーメット合金の内
部に向かって、厚さ10μm以上500μm以下の窒化
層があり、 前記窒化層にある前記結合金属成分中には、粒径が0.
1μm以下のTiNが分散していることを特徴とするサ
ーメット合金。
1. A cermet alloy containing a hard component and a bonding metal component, wherein a nitriding layer having a thickness of 10 μm or more and 500 μm or less is present from the surface of the cermet alloy toward the inside of the cermet alloy, and is in the nitriding layer. A particle size of 0.
A cermet alloy characterized in that TiN of 1 μm or less is dispersed.
【請求項2】 前記サーメット合金中の飽和磁気量が、
前記結合金属成分から理論的に決定される飽和磁気量の
50%以下である、請求項1に記載のサーメット合金。
2. The saturation magnetic amount in the cermet alloy is
The cermet alloy according to claim 1, which has a saturation magnetic amount of 50% or less theoretically determined from the binding metal component.
【請求項3】 Tiを含む硬質成分と、Tiが溶解して
いる結合金属成分とを含む合金を、高周波あるいはマイ
クロ波放電による窒素ガスプラズマ雰囲気にさらすこと
により、前記合金の表面から内部に向かって、厚さ10
μm以上500μm以下の窒化層を形成し、前記窒化層
中の前記結合金属成分中に、粒径が0.1μm以下のT
iNを分散させる、サーメット合金の製造方法。
3. An alloy containing a hard component containing Ti and a bonding metal component in which Ti is dissolved is exposed to a nitrogen gas plasma atmosphere by high frequency or microwave discharge, so that the alloy is directed from the surface to the inside. Thickness 10
A nitride layer having a thickness of 0.1 μm or more and 500 μm or less is formed, and T having a grain size of 0.1 μm or less is formed in the bonding metal component in the nitride layer.
A method for producing a cermet alloy, in which iN is dispersed.
【請求項4】 前記窒素ガスプラズマを、高周波と直流
とを用いて発生させる、請求項3に記載のサーメット合
金の製造方法。
4. The method for producing a cermet alloy according to claim 3, wherein the nitrogen gas plasma is generated using high frequency and direct current.
JP10682692A 1992-04-24 1992-04-24 Cermet alloy and its manufacture Withdrawn JPH05302140A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10682692A JPH05302140A (en) 1992-04-24 1992-04-24 Cermet alloy and its manufacture

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10682692A JPH05302140A (en) 1992-04-24 1992-04-24 Cermet alloy and its manufacture

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH05302140A true JPH05302140A (en) 1993-11-16

Family

ID=14443581

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10682692A Withdrawn JPH05302140A (en) 1992-04-24 1992-04-24 Cermet alloy and its manufacture

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH05302140A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007511665A (en) * 2003-05-21 2007-05-10 ケンナメタル ヴィディア プロドゥクツィオーンス ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング ウント コンパニー コマンディートゲゼルシャフト Sintered body and manufacturing method thereof

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007511665A (en) * 2003-05-21 2007-05-10 ケンナメタル ヴィディア プロドゥクツィオーンス ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング ウント コンパニー コマンディートゲゼルシャフト Sintered body and manufacturing method thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2684721B2 (en) Surface-coated tungsten carbide-based cemented carbide cutting tool and its manufacturing method
JPH07103468B2 (en) Coated cemented carbide and method for producing the same
EP0438916A1 (en) Coated cemented carbides and processes for the production of same
US5306326A (en) Titanium based carbonitride alloy with binder phase enrichment
JP2762745B2 (en) Coated cemented carbide and its manufacturing method
EP1462534A1 (en) Compositionally graded sintered alloy and method of producing the same
JP2775955B2 (en) Manufacturing method of coating cermet with excellent wear resistance
CN113396233A (en) Hard powder particles with improved compressibility and green strength
JPH05271842A (en) Cermet alloy and its production
US6506226B1 (en) Hard metal or cermet body and method for producing the same
US20050224958A1 (en) Hard metal substrate body and method for producing the same
US6193777B1 (en) Titanium-based carbonitride alloy with nitrided surface zone
JP4170402B2 (en) Titanium-based carbonitride alloy with nitrided surface region
EP1052297A1 (en) Method for producing Ti(C,N)-(Ti,Ta,W)(C,N)-Co alloys for cutting tool applications
JP2771337B2 (en) Coated TiCN-based cermet
JPH05302140A (en) Cermet alloy and its manufacture
JPH10237650A (en) Wc base cemented carbide and its production
JPH0222453A (en) Surface-treated tungsten carbide-base sintered hard alloy for cutting tool
JP2819648B2 (en) Coated cemented carbide for wear-resistant tools
JPS6059195B2 (en) Manufacturing method of hard sintered material with excellent wear resistance and toughness
JPH02228474A (en) Coated sintered alloy
JP2814452B2 (en) Surface-finished sintered alloy, method for producing the same, and coated surface-finished sintered alloy obtained by coating the alloy with a hard film
JPH0114985B2 (en)
JP2808715B2 (en) Coated cemented carbide
JP2003277873A (en) Supper hard alloy

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 19990706