JPH05320815A - 複合超硬合金 - Google Patents
複合超硬合金Info
- Publication number
- JPH05320815A JPH05320815A JP15565992A JP15565992A JPH05320815A JP H05320815 A JPH05320815 A JP H05320815A JP 15565992 A JP15565992 A JP 15565992A JP 15565992 A JP15565992 A JP 15565992A JP H05320815 A JPH05320815 A JP H05320815A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cemented carbide
- phase
- hard
- soft
- hard phase
- 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
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- Processing Of Stones Or Stones Resemblance Materials (AREA)
- Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本願発明の複合超硬合金は、寿命を向上させ
るとともに、超硬合金部分に硬質相・軟質相の２相より
構成することにり、安定化、特に欠け・割れ等を防止
し、耐摩耗性に優れた複合体を提供する。 【構成】 本願のビットは、硬質相、軟質相の２相より
なる超硬合金にて構成し、特に硬質部分の粒度を０．１
〜１０ｍｍに分散させ、かつ軟質層よりも硬質層を少な
く分散させたことを特徴とするものである。
るとともに、超硬合金部分に硬質相・軟質相の２相より
構成することにり、安定化、特に欠け・割れ等を防止
し、耐摩耗性に優れた複合体を提供する。 【構成】 本願のビットは、硬質相、軟質相の２相より
なる超硬合金にて構成し、特に硬質部分の粒度を０．１
〜１０ｍｍに分散させ、かつ軟質層よりも硬質層を少な
く分散させたことを特徴とするものである。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、トンネル工事等に使用
されるシールドカッター等の刃を構成するビットに関す
る。
されるシールドカッター等の刃を構成するビットに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】本発明に使用されるカッター用ビット
は、砂礫、岩石等の掘削に適するように超硬製チップを
先端にロー付けして、掘削効率、寿命を向上させてい
る。更に、寿命を安定させるため、超硬チップの配置を
複数にしたり、超硬チップの形状を平・山形のように様
々に変化させたりして、寿命の安定化が計られている。
は、砂礫、岩石等の掘削に適するように超硬製チップを
先端にロー付けして、掘削効率、寿命を向上させてい
る。更に、寿命を安定させるため、超硬チップの配置を
複数にしたり、超硬チップの形状を平・山形のように様
々に変化させたりして、寿命の安定化が計られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、ビット用に供
されているタングステンカーバイト系の超硬合金は、Ｊ
ＩＳ Ｅ種に規定されているように、ＷＣ−Ｃｏ系の単
純合金であり、その特性、組成等は周知である。しか
し、今般の長寿命化に対する要望は、堀削をより効率的
に行うため、より硬さの高い超硬合金を使用し、チ
ップの脱落・欠損等がなく、ある程度の距離を堀削
し、堀削中でのビットの補修・交換等のメンテが不要
または少なく、などである。
されているタングステンカーバイト系の超硬合金は、Ｊ
ＩＳ Ｅ種に規定されているように、ＷＣ−Ｃｏ系の単
純合金であり、その特性、組成等は周知である。しか
し、今般の長寿命化に対する要望は、堀削をより効率的
に行うため、より硬さの高い超硬合金を使用し、チ
ップの脱落・欠損等がなく、ある程度の距離を堀削
し、堀削中でのビットの補修・交換等のメンテが不要
または少なく、などである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】そのため、本願発明は、
先に本出願人が出願した特開昭６１−１６６９７４の用
途を当該分野の超硬に応用し、上記問題点を解決したも
のである。すなわち硬質相として超硬高硬度材種、軟質
相として超硬高靱性材種を使用し、かつ、硬質相が軟質
相より多量とする構成により、耐摩耗性を向上させると
ともに、欠損・割損等を防止し、長寿命化とともに安定
性を向上させたものである。耐摩耗性を向上させるた
め、超硬の高硬度材種としては、ＪＩＳ Ｅ種の比較的
コバルト含有量の少ない合金を使用し、超硬の高靱性材
種としは、現在おもに本用途に使用されているＪＩＳ
Ｅ種のＥ４、Ｅ５相当品、または、ＪＩＳ Ｖ３〜Ｖ６
相当を使用する。
先に本出願人が出願した特開昭６１−１６６９７４の用
途を当該分野の超硬に応用し、上記問題点を解決したも
のである。すなわち硬質相として超硬高硬度材種、軟質
相として超硬高靱性材種を使用し、かつ、硬質相が軟質
相より多量とする構成により、耐摩耗性を向上させると
ともに、欠損・割損等を防止し、長寿命化とともに安定
性を向上させたものである。耐摩耗性を向上させるた
め、超硬の高硬度材種としては、ＪＩＳ Ｅ種の比較的
コバルト含有量の少ない合金を使用し、超硬の高靱性材
種としは、現在おもに本用途に使用されているＪＩＳ
Ｅ種のＥ４、Ｅ５相当品、または、ＪＩＳ Ｖ３〜Ｖ６
相当を使用する。
【０００５】
【作用】従って、本発明の複合超硬合金は、耐摩耗性に
富む部分と、強度に富む部分とが混在しているため、摩
耗の状態は、各部が均等に摩耗する従来品とことなり、
前記硬質相部分はその摩耗による減少が少なく、軟質相
部分は摩耗が大きく凹部となり速く進行する。この状態
が継続すると欠点となり応力集中を生じ、欠け等に連な
る。しかし、先願では被覆することにより、皮膜が摩耗
を受けとめるため基体となる超硬合金では問題とならな
かった。
富む部分と、強度に富む部分とが混在しているため、摩
耗の状態は、各部が均等に摩耗する従来品とことなり、
前記硬質相部分はその摩耗による減少が少なく、軟質相
部分は摩耗が大きく凹部となり速く進行する。この状態
が継続すると欠点となり応力集中を生じ、欠け等に連な
る。しかし、先願では被覆することにより、皮膜が摩耗
を受けとめるため基体となる超硬合金では問題とならな
かった。
【０００６】本発明ではシールドカッターに応用し、砂
礫・岩石等が直接接触するが、切削工具とことなりその
接触する面積が非常に大きく、ビット全面で接触するよ
うな感じとなるため若干の凹凸を生じるものの、割れ・
欠け等を生ずるような局部摩耗は生じることはなかっ
た。そのため、高硬度材種の粒度を、０．１〜１０ｍｍ
としたのは、０．１ｍｍ未満では耐摩耗性の向上に効果
が少なく、１０ｍｍを超えると衝撃等で偶発的に欠損が
生じた場合、寿命に達するような欠け、もしくはビット
の割損に結びつくため０．１〜１０ｍｍとした。
礫・岩石等が直接接触するが、切削工具とことなりその
接触する面積が非常に大きく、ビット全面で接触するよ
うな感じとなるため若干の凹凸を生じるものの、割れ・
欠け等を生ずるような局部摩耗は生じることはなかっ
た。そのため、高硬度材種の粒度を、０．１〜１０ｍｍ
としたのは、０．１ｍｍ未満では耐摩耗性の向上に効果
が少なく、１０ｍｍを超えると衝撃等で偶発的に欠損が
生じた場合、寿命に達するような欠け、もしくはビット
の割損に結びつくため０．１〜１０ｍｍとした。
【０００７】また、本願発明の硬質・軟質相の大きさ
は、砂礫等の耐摩耗性を必要とする場合には、硬質相部
分をより細か目に設定し、特に砂礫等の粒子よりやや大
きくすると効果的である。次に硬質・軟質相は、結合金
属量によっても、またＷＣ粒子の大きさを異なるものを
使用する等の調整によって堀削する砂礫、岩石等の状況
に応じて適鞭選択される。
は、砂礫等の耐摩耗性を必要とする場合には、硬質相部
分をより細か目に設定し、特に砂礫等の粒子よりやや大
きくすると効果的である。次に硬質・軟質相は、結合金
属量によっても、またＷＣ粒子の大きさを異なるものを
使用する等の調整によって堀削する砂礫、岩石等の状況
に応じて適鞭選択される。
【０００８】
【実施例】以下、実施例を用いて本発明について具体的
に説明する。硬質相としてＷＣ（粉末平均粒度８ミクロ
ン）および結合金属としてＣｏを用いて、ＷＣ−８％Ｃ
ｏ合金（密度ρ＝１４．５ｇ／ｃｃ 硬さ ＨＲＡ ８
９）、軟質相としてＷＣ（粉末平均粒度５ミクロン）お
よび結合金属としてＣｏを用いて、ＷＣ−１２％Ｃｏ合
金（密度ρ＝１４．３ｇ／ｃｃ 硬さ ＨＲＡ ８７）
の混合粉末を用いて、造粒工程により様々な粒度となる
ように調整する。造粒後、篩分することにより硬質・軟
質相の粒度を調整し、両者の粉末を混合する。また、プ
レス後、粉砕したものなどを使用しても同様に製作でき
る。特に局部的に高硬度材材または高靱性材をもってく
る場合には行いやすい方法である。
に説明する。硬質相としてＷＣ（粉末平均粒度８ミクロ
ン）および結合金属としてＣｏを用いて、ＷＣ−８％Ｃ
ｏ合金（密度ρ＝１４．５ｇ／ｃｃ 硬さ ＨＲＡ ８
９）、軟質相としてＷＣ（粉末平均粒度５ミクロン）お
よび結合金属としてＣｏを用いて、ＷＣ−１２％Ｃｏ合
金（密度ρ＝１４．３ｇ／ｃｃ 硬さ ＨＲＡ ８７）
の混合粉末を用いて、造粒工程により様々な粒度となる
ように調整する。造粒後、篩分することにより硬質・軟
質相の粒度を調整し、両者の粉末を混合する。また、プ
レス後、粉砕したものなどを使用しても同様に製作でき
る。特に局部的に高硬度材材または高靱性材をもってく
る場合には行いやすい方法である。
【０００９】次に、プレス成形により、この造粒粉末は
プレス加圧方向に楕円状に変形する。その後、焼結・加
工しシールドカッターに固着される。加圧方向の変形に
より、加圧方向の断面では、造粒粉末が押しつぶされた
ため、高硬度な部分が楕円状に変形し、層状に重なるよ
うに分布した組織となる。そのためビット全体の強度は
低下させずに、長寿命化を達成でき、さらに高硬度部分
が損傷しても、その高硬度部分から割れが進行したとし
ても、他の高硬度部分には伝搬せず、高靱性部分で伝搬
が止まり、性能が安定する。
プレス加圧方向に楕円状に変形する。その後、焼結・加
工しシールドカッターに固着される。加圧方向の変形に
より、加圧方向の断面では、造粒粉末が押しつぶされた
ため、高硬度な部分が楕円状に変形し、層状に重なるよ
うに分布した組織となる。そのためビット全体の強度は
低下させずに、長寿命化を達成でき、さらに高硬度部分
が損傷しても、その高硬度部分から割れが進行したとし
ても、他の高硬度部分には伝搬せず、高靱性部分で伝搬
が止まり、性能が安定する。
【００１０】
【発明の効果】上記のように、本発明によれば、硬質・
軟質の２相をもたせることにより、高靱性な部分のなか
に、高硬度な部分を分散させ、欠損、割れ、損傷を局部
的に止め、性能を安定化させるとともに、そり高硬度な
部分の粒度を選択することにより砂礫、泥、岩石等の状
況の違いにより適するビットを提供できるものである。
軟質の２相をもたせることにより、高靱性な部分のなか
に、高硬度な部分を分散させ、欠損、割れ、損傷を局部
的に止め、性能を安定化させるとともに、そり高硬度な
部分の粒度を選択することにより砂礫、泥、岩石等の状
況の違いにより適するビットを提供できるものである。
Claims (2)
- 【請求項１】 鋼製の台金の頭部に形成した溝に超硬合
金からなる刃を固着して成るチップにおいて、刃を構成
する超硬合金が、硬質相、軟質相の２相よりなり、硬質
相として高硬度材種、軟質相として高靱性材種を使用
し、かつ、硬質相が軟質相より多量であることを特徴と
する複合超硬合金。 - 【請求項２】 請求項１記載の複合超硬合金において、
高硬度材種の粒度が、０．１〜１０ｍｍであることを特
徴とする複合超硬合金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15565992A JPH05320815A (ja) | 1992-05-22 | 1992-05-22 | 複合超硬合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15565992A JPH05320815A (ja) | 1992-05-22 | 1992-05-22 | 複合超硬合金 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05320815A true JPH05320815A (ja) | 1993-12-07 |
Family
ID=15610796
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15565992A Pending JPH05320815A (ja) | 1992-05-22 | 1992-05-22 | 複合超硬合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05320815A (ja) |
-
1992
- 1992-05-22 JP JP15565992A patent/JPH05320815A/ja active Pending
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