JPH073357A - 高硬度で耐酸化性に優れた超硬合金 - Google Patents
高硬度で耐酸化性に優れた超硬合金Info
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- JPH073357A JPH073357A JP5169602A JP16960293A JPH073357A JP H073357 A JPH073357 A JP H073357A JP 5169602 A JP5169602 A JP 5169602A JP 16960293 A JP16960293 A JP 16960293A JP H073357 A JPH073357 A JP H073357A
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- carbide
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 結合相にAlを添加することにより結合相を
強化した耐酸化性に優れた高硬度超硬合金を提供する。 【構成】 結合相に従来阻害元素と見られていたAlを
0.5〜5重量%添加し、結合相をFeとAlの合金お
よびCoあるいはNiで構成することにより、超硬合金
が有する靱性を損なうことなく、耐酸化性を向上させた
高硬度を有する超高合金。
強化した耐酸化性に優れた高硬度超硬合金を提供する。 【構成】 結合相に従来阻害元素と見られていたAlを
0.5〜5重量%添加し、結合相をFeとAlの合金お
よびCoあるいはNiで構成することにより、超硬合金
が有する靱性を損なうことなく、耐酸化性を向上させた
高硬度を有する超高合金。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、高硬度で耐酸化性に優
れた超硬合金に関する。
れた超硬合金に関する。
【0002】
【従来の技術】従来から切削工具や金型、および耐熱耐
摩耗部品など耐摩耗性と強度および耐熱性を要求される
用途には炭化タングステン粉末をCo,NiおよびFe
で焼結した超硬合金が用いられてきている。
摩耗部品など耐摩耗性と強度および耐熱性を要求される
用途には炭化タングステン粉末をCo,NiおよびFe
で焼結した超硬合金が用いられてきている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記した従来の材料に
おいては、例えば硬度をあげるために分散相である炭化
タングステンの割合を増やしたり、粒径を細かくした
り、他の炭化物を添加しなければならなかった。そのた
め、靱性が低下してしまったり、コスト高になってしま
うという欠点があった。
おいては、例えば硬度をあげるために分散相である炭化
タングステンの割合を増やしたり、粒径を細かくした
り、他の炭化物を添加しなければならなかった。そのた
め、靱性が低下してしまったり、コスト高になってしま
うという欠点があった。
【0004】また、大気中での高温使用においては酸化
量が多くなり、冷却方法を工夫し、使用温度を低下しな
ければならなかった。
量が多くなり、冷却方法を工夫し、使用温度を低下しな
ければならなかった。
【0005】さらに、CoやNiは資源的に枯渇してお
り、超硬合金を高価なものとしている。
り、超硬合金を高価なものとしている。
【0006】本発明者らは、上記の問題点を解決するた
め鋭意研究した結果、従来超硬合金の靱性阻害元素と考
えられていたAlを添加し、結合相を強化することによ
り超硬合金の硬度と耐酸化性の改善が行えることを見い
だし、本発明を完成した。本発明の目的は、安価で耐酸
化性に優れた高硬度超硬合金の提供にある。
め鋭意研究した結果、従来超硬合金の靱性阻害元素と考
えられていたAlを添加し、結合相を強化することによ
り超硬合金の硬度と耐酸化性の改善が行えることを見い
だし、本発明を完成した。本発明の目的は、安価で耐酸
化性に優れた高硬度超硬合金の提供にある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、結合相にAl
を添加することによる結合相の強化と耐酸化性の向上を
行った超硬合金に関する。
を添加することによる結合相の強化と耐酸化性の向上を
行った超硬合金に関する。
【0008】以下、本発明を具体的に説明する。本発明
の超硬合金は、結合相中にAlを0.5〜5重量%添加
することによって得られる。
の超硬合金は、結合相中にAlを0.5〜5重量%添加
することによって得られる。
【0009】本発明のAlの添加方法は特に指定しない
が、Alの粉末をFe,CoあるいはNiの粉末ととも
に湿式で混合するだけでも良いし、あらかじめFeと合
金化したFe−Al合金の粉末を用いてもよい。また、
結合相の量が少ないときには機械的合金化法により炭化
タングステン粉末とFe,Co,Ni,Alの粉末を合
金化したものを用いても問題ない。
が、Alの粉末をFe,CoあるいはNiの粉末ととも
に湿式で混合するだけでも良いし、あらかじめFeと合
金化したFe−Al合金の粉末を用いてもよい。また、
結合相の量が少ないときには機械的合金化法により炭化
タングステン粉末とFe,Co,Ni,Alの粉末を合
金化したものを用いても問題ない。
【0010】結合相の組成については特に指定しない
が、Feを主成分としたものが好ましい。ただAl量は
0.5重量%以下では超硬合金の硬度上昇が認められ
ず、5重量%以上では耐酸化性の向上が認められない。
が、Feを主成分としたものが好ましい。ただAl量は
0.5重量%以下では超硬合金の硬度上昇が認められ
ず、5重量%以上では耐酸化性の向上が認められない。
【0011】本発明に用いる炭化タングステン粉末とし
ては、従来の超硬合金に用いられてきた粉末が利用でき
る。炭化タングステンの粒径や粒成長抑制剤の影響はほ
とんど受けない。
ては、従来の超硬合金に用いられてきた粉末が利用でき
る。炭化タングステンの粒径や粒成長抑制剤の影響はほ
とんど受けない。
【0010】炭化タングステン粉末とFe,Co,N
i,Alの粉末を湿式あるいは乾式で混合したのち、プ
レス成形し真空中で焼結を行う。焼結温度は結合相の量
により異なるが、おおむね1400〜1550℃で焼結
される。
i,Alの粉末を湿式あるいは乾式で混合したのち、プ
レス成形し真空中で焼結を行う。焼結温度は結合相の量
により異なるが、おおむね1400〜1550℃で焼結
される。
【0011】得られた焼結体は、必要によりHIP処理
しても良い。
しても良い。
【0012】結合相は1重量%以下ではHIPをしても
焼結が不十分であり、40重量%を越えると焼結中に形
状変化してしまうので好ましくない。
焼結が不十分であり、40重量%を越えると焼結中に形
状変化してしまうので好ましくない。
【0013】このようにして得られた本発明の超硬合金
は、焼結に伴う結晶粒の成長が少なく、Alの添加によ
り炭化タングステンからの脱炭作用も少なく、耐酸化性
に優れた高硬度超硬合金である。
は、焼結に伴う結晶粒の成長が少なく、Alの添加によ
り炭化タングステンからの脱炭作用も少なく、耐酸化性
に優れた高硬度超硬合金である。
【0014】以下実施例で本発明をさらに詳細に説明す
る。
る。
【実施例】実施例1 炭化タングステン(スタルク製 平均粒径0.8μm)
90gに電解鉄粉8.6gおよびAl粉末1.4gを添
加し、24時間湿式ボールミルにて混合し、100MP
aでプレス成形した後、1400℃で1時間真空中にて
焼結した。
90gに電解鉄粉8.6gおよびAl粉末1.4gを添
加し、24時間湿式ボールミルにて混合し、100MP
aでプレス成形した後、1400℃で1時間真空中にて
焼結した。
【0015】得られた焼結体を800℃の大気中で90
分間保持し、重量変化を測定した。
分間保持し、重量変化を測定した。
【0016】得られた焼結体の硬度は92.5HRAで、
従来のWC−Co合金で結合相量を等しくしたものの硬
度(91.5HRA)より高かった。酸化増量は従来の超
硬材料の半分であった。抗折力は185kgf/mm2を示し
た。
従来のWC−Co合金で結合相量を等しくしたものの硬
度(91.5HRA)より高かった。酸化増量は従来の超
硬材料の半分であった。抗折力は185kgf/mm2を示し
た。
【0017】
【実施例】実施例2 炭化タングステン(スタルク製 平均粒径0.8μm)
9gに電解鉄粉0.7gおよびAl粉末0.3gを添加
し、不活性ガス雰囲気中で100時間の機械的合金化処
理を行った後、100MPaでプレス成形し、1400
℃で1時間真空中にて焼結後、HIPした。
9gに電解鉄粉0.7gおよびAl粉末0.3gを添加
し、不活性ガス雰囲気中で100時間の機械的合金化処
理を行った後、100MPaでプレス成形し、1400
℃で1時間真空中にて焼結後、HIPした。
【0018】得られたHIP体は、91.7HRAの硬度
を有し、抗折力も130kgf/mm2を示した。HIP後の
Alの蒸発もほとんど認められなかった。
を有し、抗折力も130kgf/mm2を示した。HIP後の
Alの蒸発もほとんど認められなかった。
【0019】
【実施例】実施例3 炭化タングステン(スタルク製 平均粒径0.8μm)
90gに電解鉄粉6g、Al粉末2gおよびCo粉末2
gを添加し、24時間ボールミルにて混合した後、10
0MPaでプレス成形し、1400℃で1時間真空中で
焼結後、HIPした。
90gに電解鉄粉6g、Al粉末2gおよびCo粉末2
gを添加し、24時間ボールミルにて混合した後、10
0MPaでプレス成形し、1400℃で1時間真空中で
焼結後、HIPした。
【0020】得られたHIP体は、92.3HRAの硬度
を有し、抗折力も220kgf/mm2を示した。また、80
0℃で120分間大気中にて酸化した際の酸化増量は従
来の超硬材料の5分の1であった。
を有し、抗折力も220kgf/mm2を示した。また、80
0℃で120分間大気中にて酸化した際の酸化増量は従
来の超硬材料の5分の1であった。
【0021】本発明の超硬合金を用いて、従来問題とさ
れてきた高温における酸化が改善され、超硬合金の高温
での用途拡充が期待される。また、工具材料や耐摩耗材
料として要求される靱性も有しており、熱負荷の生じる
分野へ使用が可能である。また、従来の耐酸化性改良方
法とは全く異なった結合相改良を行っているため、コス
ト的にも安価に超硬材料の特性改善を行え、工業上有用
な効果がもたらされる
れてきた高温における酸化が改善され、超硬合金の高温
での用途拡充が期待される。また、工具材料や耐摩耗材
料として要求される靱性も有しており、熱負荷の生じる
分野へ使用が可能である。また、従来の耐酸化性改良方
法とは全く異なった結合相改良を行っているため、コス
ト的にも安価に超硬材料の特性改善を行え、工業上有用
な効果がもたらされる
Claims (2)
- 【請求項1】 結合相形成成分として、FeとAlの合
金、CoおよびNiのうちの1種または2種以上を1〜
40重量%含有し、残りが分散相形成成分としての炭化
物で、好ましくは炭化タングステンと不可避なる不純物
からなる組成を有する高硬度で耐酸化性に優れた超硬合
金。 - 【請求項2】 結合相形成成分として、Alを0.5〜
5重量%含有することを特徴とする高硬度で耐酸化性に
優れた超硬合金。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5169602A JP2611177B2 (ja) | 1993-06-15 | 1993-06-15 | 高硬度で耐酸化性に優れた超硬合金 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5169602A JP2611177B2 (ja) | 1993-06-15 | 1993-06-15 | 高硬度で耐酸化性に優れた超硬合金 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH073357A true JPH073357A (ja) | 1995-01-06 |
JP2611177B2 JP2611177B2 (ja) | 1997-05-21 |
Family
ID=15889543
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5169602A Expired - Lifetime JP2611177B2 (ja) | 1993-06-15 | 1993-06-15 | 高硬度で耐酸化性に優れた超硬合金 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2611177B2 (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0920947A (ja) * | 1995-06-30 | 1997-01-21 | Kubota Corp | 耐摩耗性にすぐれる複合焼結合金 |
JPH0920946A (ja) * | 1995-06-30 | 1997-01-21 | Kubota Corp | 耐摩耗性にすぐれる複合焼結材料 |
JP2007524758A (ja) * | 2003-05-20 | 2007-08-30 | エクソンモービル リサーチ アンド エンジニアリング カンパニー | 高性能耐侵食−腐蝕性ホウ化物サーメット |
JP2009074173A (ja) * | 2007-09-19 | 2009-04-09 | Ind Technol Res Inst | 超硬複合材料およびその製造方法 |
JP2012001755A (ja) * | 2010-06-15 | 2012-01-05 | National Institute Of Advanced Industrial Science & Technology | 軽量で耐酸化性に優れる高熱伝導性硬質材料及びその作製方法 |
JP2019123903A (ja) * | 2018-01-16 | 2019-07-25 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 | 高熱伝導性を有する耐熱性wc基複合材料およびその製造方法 |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5176197B2 (ja) * | 2006-12-01 | 2013-04-03 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | アルミニウム液体を利用した硬質材料の作製方法及びその成形体 |
EP3205737B1 (en) | 2014-10-10 | 2019-06-19 | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology | High-temperature oxidation resistant rare-metal-free hard sintered body, and manufacturing method therefor |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS586775A (ja) * | 1981-07-06 | 1983-01-14 | Hitachi Ltd | 共晶生成切断法 |
JPS6146543A (ja) * | 1984-08-10 | 1986-03-06 | Fujitsu Ltd | 転送装置の障害処理方式 |
-
1993
- 1993-06-15 JP JP5169602A patent/JP2611177B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS586775A (ja) * | 1981-07-06 | 1983-01-14 | Hitachi Ltd | 共晶生成切断法 |
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JP2007524758A (ja) * | 2003-05-20 | 2007-08-30 | エクソンモービル リサーチ アンド エンジニアリング カンパニー | 高性能耐侵食−腐蝕性ホウ化物サーメット |
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JP2019123903A (ja) * | 2018-01-16 | 2019-07-25 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 | 高熱伝導性を有する耐熱性wc基複合材料およびその製造方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2611177B2 (ja) | 1997-05-21 |
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Legal Events
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