JPH0657865B2 - 超微粒超硬合金 - Google Patents
超微粒超硬合金Info
- Publication number
- JPH0657865B2 JPH0657865B2 JP62005525A JP552587A JPH0657865B2 JP H0657865 B2 JPH0657865 B2 JP H0657865B2 JP 62005525 A JP62005525 A JP 62005525A JP 552587 A JP552587 A JP 552587A JP H0657865 B2 JPH0657865 B2 JP H0657865B2
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- Japan
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- alloy
- cemented carbide
- grain
- metal phase
- grain growth
- Prior art date
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は切削工具、特にエンドミル、ドリル等に使用
される超微粒子超硬合金に関するものである。
される超微粒子超硬合金に関するものである。
従来、平均粒径１μｍ以下の炭化タングステン（以下Ｗ
Ｃと称す）よりなる超微粒子超硬合金は結合金属相の主
成分がＣｏであり、焼結中のＷＣ粒成長を抑制する目的
で、炭化バナジウム（以下ＶＣと称す）、炭化クロム
（以下Cr3C2と称す）炭化タンタル（以下ＴａＣと称
す）等の粒成長抑制剤が０．１重量％〜２．０重量％添
加されているものが一般的であった。しかしこれら超微
粒合金として市販されているもののＷＣの平均粒径は
０．６〜０．７μｍである。
Ｃと称す）よりなる超微粒子超硬合金は結合金属相の主
成分がＣｏであり、焼結中のＷＣ粒成長を抑制する目的
で、炭化バナジウム（以下ＶＣと称す）、炭化クロム
（以下Cr3C2と称す）炭化タンタル（以下ＴａＣと称
す）等の粒成長抑制剤が０．１重量％〜２．０重量％添
加されているものが一般的であった。しかしこれら超微
粒合金として市販されているもののＷＣの平均粒径は
０．６〜０．７μｍである。
また最近、超微粒超硬合金として更にＷＣを微粒化した
合金が発表された例もあるが、（日刊工業新聞１９８
６．８．１２）ＷＣ平均粒径は０．５５〜０．６μｍで
あり、平均粒径０．４μｍ以下のＷＣ粒子からなるもの
ではない。
合金が発表された例もあるが、（日刊工業新聞１９８
６．８．１２）ＷＣ平均粒径は０．５５〜０．６μｍで
あり、平均粒径０．４μｍ以下のＷＣ粒子からなるもの
ではない。
このように現状の超微粒子合金は出発原料として微粒Ｗ
Ｃを用い、これに粒成長抑制剤を加え、Ｃｏ金属を結合
相とする基本的概念の中にあり、従って、せいぜいＷＣ
の平均粒径で０．６μｍ前後の合金しか存在し得ていな
い。
Ｃを用い、これに粒成長抑制剤を加え、Ｃｏ金属を結合
相とする基本的概念の中にあり、従って、せいぜいＷＣ
の平均粒径で０．６μｍ前後の合金しか存在し得ていな
い。
超微粒子合金としてはよりＷＣ平均粒径が細かいほど強
度、耐チッピング、耐摩耗性に優れるため、出発ＷＣ原
料の製造法から更に細かい方へ種々の検討はなされてい
るが、現状では前述の如く０．６μｍ前後が限界であ
る。それゆえにこの発明の目的は更に細かいＷＣ平均粒
径をもつ超微粒超硬合金を提供することにある。
度、耐チッピング、耐摩耗性に優れるため、出発ＷＣ原
料の製造法から更に細かい方へ種々の検討はなされてい
るが、現状では前述の如く０．６μｍ前後が限界であ
る。それゆえにこの発明の目的は更に細かいＷＣ平均粒
径をもつ超微粒超硬合金を提供することにある。
この発明は上記目的に添い開発されたものであり、その
主旨は従来のＷＣ−Ｃｏ−粒成長抑制剤という基本概念
から離れ、結合金属相をＣｏ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｍ
ｏ、Ｗから選ばれたものより構成される合金金属相とし
た超微粒超硬合金であることを特徴とする。
主旨は従来のＷＣ−Ｃｏ−粒成長抑制剤という基本概念
から離れ、結合金属相をＣｏ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｍ
ｏ、Ｗから選ばれたものより構成される合金金属相とし
た超微粒超硬合金であることを特徴とする。
以下にこの発明を詳細に説明する。
本発明者らは微粒合金の粒成長過程を調査中に次の事実
を見出した。市販の平均粒径０．６μｍのＷＣ粉末を用
い、粒成長抑制剤とＣｏを添加し、一般的超微粒合金を
作製すると、０．７μｍ程度のＷＣ平均粒径をもつ超微
粒合金ができる。粒成長抑制剤の種類によりこのＷＣ平
均粒径は若干の差はあるが大体０．７μｍ前後である。
ところが合金作製中における混合粉砕後のＷＣ粒径を調
べると出発原料として用いた平均粒径０．６μｍのＷＣ
は０．１〜０．３μｍまでに粉砕されている。このこと
は焼結中にＷＣが粒成長し、０．７μｍ前後になること
に他ならない。この粒成長の機構はＷＣのＣｏ結合相へ
の固溶、その固溶したＷの既存ＷＣ粒子への析出が連続
的に行われる（オストワルド成長）ものである。周知の
如くＣｏは１４００℃で２０％以上のＷを固溶するた
め、結合相としてＣｏを用いる限り上述の固溶、析出に
基づく粒成長は粒成長抑制剤を添加しても生じることは
避けられない。本発明者らはこのような観点から高温に
てＷの固溶が少ない結合金属を種々調査し、基本的にＣ
ｏ−Ｎｉ−Ｃｒ、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｃｒ−ＭｏおよびＣｏ−
Ｎｉ−Ｃｒ−Ｗ等からなる合金を結合相とすることによ
りＷの固溶限が少ないため、ＷＣの固溶、析出に基づく
粒成長をほぼ全面的に抑制し、ほぼ粉砕後の０．１〜
０．３μｍの粒径をもつＷＣよりなる超微粒合金を得る
に至った。
を見出した。市販の平均粒径０．６μｍのＷＣ粉末を用
い、粒成長抑制剤とＣｏを添加し、一般的超微粒合金を
作製すると、０．７μｍ程度のＷＣ平均粒径をもつ超微
粒合金ができる。粒成長抑制剤の種類によりこのＷＣ平
均粒径は若干の差はあるが大体０．７μｍ前後である。
ところが合金作製中における混合粉砕後のＷＣ粒径を調
べると出発原料として用いた平均粒径０．６μｍのＷＣ
は０．１〜０．３μｍまでに粉砕されている。このこと
は焼結中にＷＣが粒成長し、０．７μｍ前後になること
に他ならない。この粒成長の機構はＷＣのＣｏ結合相へ
の固溶、その固溶したＷの既存ＷＣ粒子への析出が連続
的に行われる（オストワルド成長）ものである。周知の
如くＣｏは１４００℃で２０％以上のＷを固溶するた
め、結合相としてＣｏを用いる限り上述の固溶、析出に
基づく粒成長は粒成長抑制剤を添加しても生じることは
避けられない。本発明者らはこのような観点から高温に
てＷの固溶が少ない結合金属を種々調査し、基本的にＣ
ｏ−Ｎｉ−Ｃｒ、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｃｒ−ＭｏおよびＣｏ−
Ｎｉ−Ｃｒ−Ｗ等からなる合金を結合相とすることによ
りＷの固溶限が少ないため、ＷＣの固溶、析出に基づく
粒成長をほぼ全面的に抑制し、ほぼ粉砕後の０．１〜
０．３μｍの粒径をもつＷＣよりなる超微粒合金を得る
に至った。
本発明による合金と従来のＷＣ−Ｃｏ−粒成長抑制剤か
らなる微粒合金の破面写真を第１図に示す。
らなる微粒合金の破面写真を第１図に示す。
次に数値限定した理由を述べる。
結合金属相が５重量％に満たないと靱性が著しく劣化
し、また５０重量％を越えると工具としての耐摩耗性が
満足されないため、５重量％以上５０重量％以下とし
た。
し、また５０重量％を越えると工具としての耐摩耗性が
満足されないため、５重量％以上５０重量％以下とし
た。
更に本発明合金は結合金属相の主成分がＣｏ、Ｎｉであ
り、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗの１種もしくは２種以上を固溶して
いるものよりなり、かつ前記Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗの１種もし
くは２種以上の総量が全結合金属相に対し、０．５〜２
５％である。この固溶されているＣｒ、Ｍｏ、Ｗは０．
５重量％未満では所望の粒成長抑制効果がなく、また２
５重量％を越えて固溶すると逆に靱性を劣化するため、
上記割合で固溶されることが不可欠となる。
り、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗの１種もしくは２種以上を固溶して
いるものよりなり、かつ前記Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗの１種もし
くは２種以上の総量が全結合金属相に対し、０．５〜２
５％である。この固溶されているＣｒ、Ｍｏ、Ｗは０．
５重量％未満では所望の粒成長抑制効果がなく、また２
５重量％を越えて固溶すると逆に靱性を劣化するため、
上記割合で固溶されることが不可欠となる。
実施例１ 市販のＷＣ粉末（平均粒径０．６μｍ）、ＴａＣ（同
１．５μｍ）ＶＣ（同１．０μｍ）、水アトマイズＮｉ
−Ｃｒ粉（同５．５μｍ）、Ｃｏ粉（同１．０μｍ）を
用い、所定量秤量後湿式混合粉砕を行なった。しかる後
４×８×２５に成形し、１３５０℃、１時間の真空焼結
を行いテストピースを作製した。
１．５μｍ）ＶＣ（同１．０μｍ）、水アトマイズＮｉ
−Ｃｒ粉（同５．５μｍ）、Ｃｏ粉（同１．０μｍ）を
用い、所定量秤量後湿式混合粉砕を行なった。しかる後
４×８×２５に成形し、１３５０℃、１時間の真空焼結
を行いテストピースを作製した。
第１表に本発明合金の物性、粒径を示すが比較合金に比
べ格段に粒径が細かく靱性が高いことがわかる。
べ格段に粒径が細かく靱性が高いことがわかる。
実施例２ 第１表に示した合金において、φ１０mmのエンドミルを
作製し、第２表に示す条件にて油性切削油を用い片削り
の切削テストを行なった結果を第３表に示す。本発明合
金は微粒であるが由に耐チッピング性を示すチッピング
発生率及び耐摩耗性とも格段に優れることが認められ
る。尚、チッピング発生率とはチッピングした切刃長さ
の総和 を全切刃長さの総和で除し、１００分率で表わしたもの
である。
作製し、第２表に示す条件にて油性切削油を用い片削り
の切削テストを行なった結果を第３表に示す。本発明合
金は微粒であるが由に耐チッピング性を示すチッピング
発生率及び耐摩耗性とも格段に優れることが認められ
る。尚、チッピング発生率とはチッピングした切刃長さ
の総和 を全切刃長さの総和で除し、１００分率で表わしたもの
である。
以上のように本発明によれば、従来の微粒ＷＣ−Ｃｏ−
粒成長抑制剤という基本概念では不可能であった０．４
μｍ以下の平均粒径をもつＷＣ基超硬合金の製造が可能
となり、これにより例えばエンドミル切削等において、
耐摩耗性、耐チッピング性、靱性が著しく改善されるこ
とが可能となった。
粒成長抑制剤という基本概念では不可能であった０．４
μｍ以下の平均粒径をもつＷＣ基超硬合金の製造が可能
となり、これにより例えばエンドミル切削等において、
耐摩耗性、耐チッピング性、靱性が著しく改善されるこ
とが可能となった。
第１図は本発明合金と従来の超微粒超硬合金との粒径の
差を示すための破面のＳＥＭ写真で、第１図は本発明合
金の組織写真を、第２図は従来の超微粒超硬合金の組織
写真を示す図である。
差を示すための破面のＳＥＭ写真で、第１図は本発明合
金の組織写真を、第２図は従来の超微粒超硬合金の組織
写真を示す図である。
Claims (1)
- 【請求項１】炭化タングステンの硬質相と結合金属相と
からなる超硬合金において、炭化タングステンの平均粒
径が０．４μｍ以下であり、結合金属相が５〜５０重量
％であり、該結合金属相はＣｏ、Ｎｉを主成分とし、Ｃ
ｒ、Ｍｏ、Ｗの１種もしくは２種以上を固溶しているも
のよりなり、かつ前記Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗの１種もしくは２
種以上の総量が全結合金属相に対し、０．５〜２５％で
あることを特徴とする超微粒超硬合金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62005525A JPH0657865B2 (ja) | 1987-01-13 | 1987-01-13 | 超微粒超硬合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62005525A JPH0657865B2 (ja) | 1987-01-13 | 1987-01-13 | 超微粒超硬合金 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63176444A JPS63176444A (ja) | 1988-07-20 |
| JPH0657865B2 true JPH0657865B2 (ja) | 1994-08-03 |
Family
ID=11613603
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62005525A Expired - Fee Related JPH0657865B2 (ja) | 1987-01-13 | 1987-01-13 | 超微粒超硬合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0657865B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01255642A (ja) * | 1988-04-05 | 1989-10-12 | Tokyo Tungsten Co Ltd | 耐食性を有する超硬合金製ドットピン及びその超硬合金材料 |
| JPH0711049B2 (ja) * | 1989-06-02 | 1995-02-08 | 日立ツール株式会社 | 超硬合金及び製造方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6176646A (ja) * | 1984-09-21 | 1986-04-19 | Mitsubishi Metal Corp | 炭化タングステン基超硬合金 |
| JPS61221352A (ja) * | 1985-03-27 | 1986-10-01 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 温・熱間鍛造工具用超硬合金 |
-
1987
- 1987-01-13 JP JP62005525A patent/JPH0657865B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63176444A (ja) | 1988-07-20 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |