JPH08120308A - 複合超硬合金とその製造法 - Google Patents
複合超硬合金とその製造法Info
- Publication number
- JPH08120308A JPH08120308A JP28607194A JP28607194A JPH08120308A JP H08120308 A JPH08120308 A JP H08120308A JP 28607194 A JP28607194 A JP 28607194A JP 28607194 A JP28607194 A JP 28607194A JP H08120308 A JPH08120308 A JP H08120308A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cemented carbide
- sintering
- inner layer
- outer layer
- composite
- 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
Links
Landscapes
- Powder Metallurgy (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 異なる特性を持った超硬合金を一体化した円
柱状複合超硬合金とその製造法を提供する。 【構成】 特性の異なる超硬合金を、内層側の超硬合金
成形体の焼結時の収縮率よりも大きい収縮率の超硬合金
成形体をわずかなクリアランスで外側にはめ同時に焼結
し、収縮率の差により焼結中にクリアランスがなくして
界面接触させ、更に拡散させることにより、ポァのない
一体化円柱状複合超硬合金をつくる。 【効果】 例えば、外層は耐摩耗性、内層は強靱性を持
った折損しにくい超硬合金丸棒、或いは内層は耐摩耗
性、外層は耐衝撃性を持った金型用超硬合金といった一
体化した複合超硬合金が製造でき、製品の安定化、長寿
命化に寄与し、その効果は大きい。
柱状複合超硬合金とその製造法を提供する。 【構成】 特性の異なる超硬合金を、内層側の超硬合金
成形体の焼結時の収縮率よりも大きい収縮率の超硬合金
成形体をわずかなクリアランスで外側にはめ同時に焼結
し、収縮率の差により焼結中にクリアランスがなくして
界面接触させ、更に拡散させることにより、ポァのない
一体化円柱状複合超硬合金をつくる。 【効果】 例えば、外層は耐摩耗性、内層は強靱性を持
った折損しにくい超硬合金丸棒、或いは内層は耐摩耗
性、外層は耐衝撃性を持った金型用超硬合金といった一
体化した複合超硬合金が製造でき、製品の安定化、長寿
命化に寄与し、その効果は大きい。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、切削工具、耐摩耗工
具、鍛造工具等に広く利用されている超硬合金を特性の
異なる複合構造した超硬合金とその製造法に関するもの
である。
具、鍛造工具等に広く利用されている超硬合金を特性の
異なる複合構造した超硬合金とその製造法に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】超硬合金は広い組成範囲を持ち、それぞ
れの特性を活かして広い範囲に利用されている。例え
ば、ＪＩＳに規格化されているものでだけでも鋼切削時
の耐溶着性を重視したＪＩＳ使用分類記号のＰ系列、耐
摩耗性と靱性を兼ねそえた非鉄金属や鋳鉄切削用のＫ系
列、耐摩耗用のＶ系列、同硬度でも靱性の高い超微粒子
超硬合金のＺ系列、耐衝撃性も兼ねそえた鉱山工具用の
Ｅ系列などである。
れの特性を活かして広い範囲に利用されている。例え
ば、ＪＩＳに規格化されているものでだけでも鋼切削時
の耐溶着性を重視したＪＩＳ使用分類記号のＰ系列、耐
摩耗性と靱性を兼ねそえた非鉄金属や鋳鉄切削用のＫ系
列、耐摩耗用のＶ系列、同硬度でも靱性の高い超微粒子
超硬合金のＺ系列、耐衝撃性も兼ねそえた鉱山工具用の
Ｅ系列などである。
【０００３】これらの特徴を組み合わせた複合超硬合金
の試みはすでになされている。例えば、特公昭６１−３
３６４５においては、中心部を強靱性超硬合金の円柱体
を作成し、これに合う中心部より硬質な超硬合金を外環
として焼結した超硬ドリルが開示されている。この特許
では、製造するための条件が充分に加味されていないた
めに、製品が出来たり、出来なかったりと不安定であ
る。例えば、超硬合金は焼結時に収縮するが、中心部の
収縮率が外環の収縮率よりも大きいと成形体から焼結完
了まで両者の接触が起こらず拡散に伴う一体化しない欠
点がある。
の試みはすでになされている。例えば、特公昭６１−３
３６４５においては、中心部を強靱性超硬合金の円柱体
を作成し、これに合う中心部より硬質な超硬合金を外環
として焼結した超硬ドリルが開示されている。この特許
では、製造するための条件が充分に加味されていないた
めに、製品が出来たり、出来なかったりと不安定であ
る。例えば、超硬合金は焼結時に収縮するが、中心部の
収縮率が外環の収縮率よりも大きいと成形体から焼結完
了まで両者の接触が起こらず拡散に伴う一体化しない欠
点がある。
【０００４】叉、特開平６−２００３０２においては、
ダイに粉末を投入する際に仕切り筒を設け、仕切り筒を
境にして特性の異なる超硬合金粉末を投入し、仕切り筒
を抜き外した後に圧粉成形、焼結してなる複合超硬合金
が開示されている。この提案は、境界面の粉末が入り乱
れるので、圧粉成形後すぐに焼結出来る製品においては
充分に効果を発揮するが、一般に超硬合金においては、
圧粉成形後にニヤネットシェイプのための加工が焼結前
にしばしば行われており、この際に境界面付近を加工し
た時に、この入り乱れた粉末が回収粉末に入り、超硬合
金の特性がＣｏ量とＷＣ粒子の大きさでコントロールさ
れていることから、回収粉末が再利用できないことがあ
るなどの問題点があった。
ダイに粉末を投入する際に仕切り筒を設け、仕切り筒を
境にして特性の異なる超硬合金粉末を投入し、仕切り筒
を抜き外した後に圧粉成形、焼結してなる複合超硬合金
が開示されている。この提案は、境界面の粉末が入り乱
れるので、圧粉成形後すぐに焼結出来る製品においては
充分に効果を発揮するが、一般に超硬合金においては、
圧粉成形後にニヤネットシェイプのための加工が焼結前
にしばしば行われており、この際に境界面付近を加工し
た時に、この入り乱れた粉末が回収粉末に入り、超硬合
金の特性がＣｏ量とＷＣ粒子の大きさでコントロールさ
れていることから、回収粉末が再利用できないことがあ
るなどの問題点があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本出願人は、特公昭６
１−３３６４５と同様に、特性の異なる別個の超硬合金
成形体を焼結中の拡散により、安定して製作できるよう
に鋭意研究し、本発明に至ったものである。
１−３３６４５と同様に、特性の異なる別個の超硬合金
成形体を焼結中の拡散により、安定して製作できるよう
に鋭意研究し、本発明に至ったものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、内層の超硬合
金成形体の焼結時の収縮率が外層の超硬合金成形体の焼
結時の収縮率よりも小さくすることにより、焼結中に内
層と外層が界面接触をし、接触面より拡散が起こさせ、
一体的に複合化された超硬合金とその製造法を提供する
ものである。
金成形体の焼結時の収縮率が外層の超硬合金成形体の焼
結時の収縮率よりも小さくすることにより、焼結中に内
層と外層が界面接触をし、接触面より拡散が起こさせ、
一体的に複合化された超硬合金とその製造法を提供する
ものである。
【０００７】
【作用】内外層の特性が異なる円柱状の複合超硬合金を
焼結中の拡散によって作ろうとする時、焼結前の成形体
の焼結時の収縮率を制御することが肝要である。即ち、
内外層の焼結前の成形体の焼結時の収縮率が同じである
と、成形体を組み合わせた時のクリアランスの収縮率分
だけクリアランスが小さくなった焼結体が得られ、両者
がポァのない一体構造にはならない。叉、内層の焼結前
の成形体の焼結時の収縮率が外層の焼結前の成形体の焼
結時の収縮率より大きいと、焼結時の内層の外径の収縮
量が外層の内径の収縮量より大きいために、焼結中に両
者の界面接触が起こらず一体構造にはならない。
焼結中の拡散によって作ろうとする時、焼結前の成形体
の焼結時の収縮率を制御することが肝要である。即ち、
内外層の焼結前の成形体の焼結時の収縮率が同じである
と、成形体を組み合わせた時のクリアランスの収縮率分
だけクリアランスが小さくなった焼結体が得られ、両者
がポァのない一体構造にはならない。叉、内層の焼結前
の成形体の焼結時の収縮率が外層の焼結前の成形体の焼
結時の収縮率より大きいと、焼結時の内層の外径の収縮
量が外層の内径の収縮量より大きいために、焼結中に両
者の界面接触が起こらず一体構造にはならない。
【０００８】一方、内層の焼結前の成形体の焼結時の収
縮率が外層の焼結前の成形体の焼結時の収縮率より小さ
く、且つ内外層のクリアランスよりも（外層の内径の収
縮量−内層の外径の収縮量）が大きいと焼結中に両者の
界面が接触して拡散が起こり、一体構造の複合超硬合金
が得られる。
縮率が外層の焼結前の成形体の焼結時の収縮率より小さ
く、且つ内外層のクリアランスよりも（外層の内径の収
縮量−内層の外径の収縮量）が大きいと焼結中に両者の
界面が接触して拡散が起こり、一体構造の複合超硬合金
が得られる。
【０００９】内層の焼結前の成形体の焼結時の収縮率が
外層の焼結前の成形体の焼結時の収縮率より小さくする
方法は、一般には、圧粉圧力を変えて制御されるが、Ｗ
Ｃ粒子が内層用の超硬合金材質で超微粒子で、外層用の
超硬合金材質で粗い時には圧粉圧力では制御しきれな
い。このような時には、内層の成形体の外径が外層の成
形体の内径より小さくなるまで予備焼結し両者を組み合
わせ焼結することで、焼結中に両者の界面が接触して拡
散が起こり、一体構造の複合超硬合金が得られる。或い
は、内層の成形体の外径が外層の成形体の内径より小さ
くなるように両者の予備焼結温度を調整して予備焼結
し、両者を組み合わせ焼結することで、焼結中に両者の
界面が接触して拡散が起こり、一体構造の複合超硬合金
が得られるようにしてもよい。
外層の焼結前の成形体の焼結時の収縮率より小さくする
方法は、一般には、圧粉圧力を変えて制御されるが、Ｗ
Ｃ粒子が内層用の超硬合金材質で超微粒子で、外層用の
超硬合金材質で粗い時には圧粉圧力では制御しきれな
い。このような時には、内層の成形体の外径が外層の成
形体の内径より小さくなるまで予備焼結し両者を組み合
わせ焼結することで、焼結中に両者の界面が接触して拡
散が起こり、一体構造の複合超硬合金が得られる。或い
は、内層の成形体の外径が外層の成形体の内径より小さ
くなるように両者の予備焼結温度を調整して予備焼結
し、両者を組み合わせ焼結することで、焼結中に両者の
界面が接触して拡散が起こり、一体構造の複合超硬合金
が得られるようにしてもよい。
【００１０】
【実施例１】外層を耐衝撃性のある平均ＷＣ粒径６μｍ
を用いた収縮率２０％のＷＣ−１５％Ｃｏ合金のφ２
３．１＊３８．８＊φ１１．０の成形体、内層を外層よ
り耐摩耗性のある平均ＷＣ粒径１．５μｍを用いた収縮
率１８％のＷＣ−１５％Ｃｏ合金のφ１１．０＊３７．
８＊φ５．０の成形体の外径を外層の内径と現合で合わ
せて組み合わせた成形体を１４００℃で１時間真空焼結
した。得られた焼結体φ１８．５＊３１＊φ４．１を縦
に中心部を切断し、接合界面のポァを調べた結果、ポァ
は認められなかった。
を用いた収縮率２０％のＷＣ−１５％Ｃｏ合金のφ２
３．１＊３８．８＊φ１１．０の成形体、内層を外層よ
り耐摩耗性のある平均ＷＣ粒径１．５μｍを用いた収縮
率１８％のＷＣ−１５％Ｃｏ合金のφ１１．０＊３７．
８＊φ５．０の成形体の外径を外層の内径と現合で合わ
せて組み合わせた成形体を１４００℃で１時間真空焼結
した。得られた焼結体φ１８．５＊３１＊φ４．１を縦
に中心部を切断し、接合界面のポァを調べた結果、ポァ
は認められなかった。
【００１１】
【実施例２】それぞれ平均ＷＣ粒径１．５μｍを用い
て、最外層を耐摩耗性のある収縮率２０％のＷＣ−７％
Ｃｏ合金のφ２３．１＊３８．８＊φ１７．１の成形
体、中間層を靱性のある収縮率１８．５％のＷＣ−１５
％Ｃｏ合金のφ１７＊３８．０＊φ１１の成形体、最内
層を耐摩耗性のある収縮率１７％のＷＣ−７％Ｃｏ合金
のφ１０．９＊３７．４＊φ５．０の成形体を組み合わ
せ、１４００℃で１時間真空焼結した。得られた焼結体
φ１８．５＊３１＊φ４．１を縦に中心部を切断し、接
合界面のポァを調べた結果、ポァは認められなかった。
て、最外層を耐摩耗性のある収縮率２０％のＷＣ−７％
Ｃｏ合金のφ２３．１＊３８．８＊φ１７．１の成形
体、中間層を靱性のある収縮率１８．５％のＷＣ−１５
％Ｃｏ合金のφ１７＊３８．０＊φ１１の成形体、最内
層を耐摩耗性のある収縮率１７％のＷＣ−７％Ｃｏ合金
のφ１０．９＊３７．４＊φ５．０の成形体を組み合わ
せ、１４００℃で１時間真空焼結した。得られた焼結体
φ１８．５＊３１＊φ４．１を縦に中心部を切断し、接
合界面のポァを調べた結果、ポァは認められなかった。
【００１２】
【実施例３】外層を靱性のある平均ＷＣ粒径４μｍを用
いた収縮率１８％のＷＣ−１４％Ｃｏ合金のφ２２．６
＊３７．８＊φ１１．０の成形体、内層を耐摩耗性のあ
る平均ＷＣ粒径０．５μｍの超微粒子を用いた収縮率２
２．５％のＷＣ−１３％Ｃｏ合金のφ１１．７＊４０．
０＊φ５．２の成形体を作った。内層側のみを真空中、
１０００℃で１時間予備焼結を行い、収縮率１６．５％
のφ１０．９＊３７．１＊φ４．８の成形体に熱加工
し、外層成形体と組み合わせ１４００℃で１時間真空焼
結した。得られた焼結体φ１８．５＊３１＊φ５．０を
縦に中心部を切断し、接合界面のポァを調べた結果、ポ
ァは認められなかった。
いた収縮率１８％のＷＣ−１４％Ｃｏ合金のφ２２．６
＊３７．８＊φ１１．０の成形体、内層を耐摩耗性のあ
る平均ＷＣ粒径０．５μｍの超微粒子を用いた収縮率２
２．５％のＷＣ−１３％Ｃｏ合金のφ１１．７＊４０．
０＊φ５．２の成形体を作った。内層側のみを真空中、
１０００℃で１時間予備焼結を行い、収縮率１６．５％
のφ１０．９＊３７．１＊φ４．８の成形体に熱加工
し、外層成形体と組み合わせ１４００℃で１時間真空焼
結した。得られた焼結体φ１８．５＊３１＊φ５．０を
縦に中心部を切断し、接合界面のポァを調べた結果、ポ
ァは認められなかった。
【００１３】
【発明の効果】本発明は、超硬合金の欠点であった高硬
度の材質は靱性に乏しく、靱性の高い材質は硬度が低い
といった欠点を、複合化することで補完し、例えば、外
層は耐摩耗性、内層は強靱性を持った折損しにくい超硬
合金丸棒、或いは内層は耐摩耗性、外層は耐衝撃性を持
った金型用超硬合金といった一体化した複合超硬合金が
製造でき、製品の安定化、長寿命化に寄与し、その効果
は大きい。
度の材質は靱性に乏しく、靱性の高い材質は硬度が低い
といった欠点を、複合化することで補完し、例えば、外
層は耐摩耗性、内層は強靱性を持った折損しにくい超硬
合金丸棒、或いは内層は耐摩耗性、外層は耐衝撃性を持
った金型用超硬合金といった一体化した複合超硬合金が
製造でき、製品の安定化、長寿命化に寄与し、その効果
は大きい。
Claims (1)
- 【請求項１】 円柱状の最内層の超硬合金成形体とその
外層に１層もしくは２層以上の同軸上に配置した超硬合
金成形体において、最内層成形体の焼結時の収縮率より
も外層になるに従い焼結時の収縮率が大きくなる超硬合
金成形体からなり、各層間のクリアランスは、焼結時の
収縮量の差で界面接触できる寸法以下である組み合わせ
超硬合金成形体を焼結し、焼結中に各々の接触界面部で
拡散を行わせて作った一体的に複合化された構造の超硬
合金とその製造法
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28607194A JPH08120308A (ja) | 1994-10-26 | 1994-10-26 | 複合超硬合金とその製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28607194A JPH08120308A (ja) | 1994-10-26 | 1994-10-26 | 複合超硬合金とその製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08120308A true JPH08120308A (ja) | 1996-05-14 |
Family
ID=17699582
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28607194A Pending JPH08120308A (ja) | 1994-10-26 | 1994-10-26 | 複合超硬合金とその製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08120308A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002283142A (ja) * | 2001-03-23 | 2002-10-03 | Mitsubishi Materials Corp | 高速歯切加工ですぐれた耐チッピング性を発揮する表面被覆炭化タングステン基超硬合金製むく歯切工具 |
| JP2002283141A (ja) * | 2001-03-23 | 2002-10-03 | Mitsubishi Materials Corp | 高速歯切加工ですぐれた耐チッピング性を発揮する炭化タングステン基超硬合金製むく歯切工具 |
| JP2003516867A (ja) * | 1999-12-14 | 2003-05-20 | ティーディーワイ・インダストリーズ・インコーポレーテッド | 複合回転バイト及び同バイトの製造方法 |
| US7250123B2 (en) | 2002-03-15 | 2007-07-31 | Kyocera Corporation | Composite construction and manufacturing method thereof |
| US8841005B2 (en) | 2006-10-25 | 2014-09-23 | Kennametal Inc. | Articles having improved resistance to thermal cracking |
| US8858870B2 (en) | 2008-08-22 | 2014-10-14 | Kennametal Inc. | Earth-boring bits and other parts including cemented carbide |
| US9016406B2 (en) | 2011-09-22 | 2015-04-28 | Kennametal Inc. | Cutting inserts for earth-boring bits |
| US9266171B2 (en) | 2009-07-14 | 2016-02-23 | Kennametal Inc. | Grinding roll including wear resistant working surface |
| US9435010B2 (en) | 2009-05-12 | 2016-09-06 | Kennametal Inc. | Composite cemented carbide rotary cutting tools and rotary cutting tool blanks |
| US9643236B2 (en) | 2009-11-11 | 2017-05-09 | Landis Solutions Llc | Thread rolling die and method of making same |
-
1994
- 1994-10-26 JP JP28607194A patent/JPH08120308A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003516867A (ja) * | 1999-12-14 | 2003-05-20 | ティーディーワイ・インダストリーズ・インコーポレーテッド | 複合回転バイト及び同バイトの製造方法 |
| JP4912552B2 (ja) * | 1999-12-14 | 2012-04-11 | ティーディーワイ・インダストリーズ・インコーポレーテッド | 複合回転切削工具 |
| JP2002283142A (ja) * | 2001-03-23 | 2002-10-03 | Mitsubishi Materials Corp | 高速歯切加工ですぐれた耐チッピング性を発揮する表面被覆炭化タングステン基超硬合金製むく歯切工具 |
| JP2002283141A (ja) * | 2001-03-23 | 2002-10-03 | Mitsubishi Materials Corp | 高速歯切加工ですぐれた耐チッピング性を発揮する炭化タングステン基超硬合金製むく歯切工具 |
| US7250123B2 (en) | 2002-03-15 | 2007-07-31 | Kyocera Corporation | Composite construction and manufacturing method thereof |
| US8841005B2 (en) | 2006-10-25 | 2014-09-23 | Kennametal Inc. | Articles having improved resistance to thermal cracking |
| US8858870B2 (en) | 2008-08-22 | 2014-10-14 | Kennametal Inc. | Earth-boring bits and other parts including cemented carbide |
| US9435010B2 (en) | 2009-05-12 | 2016-09-06 | Kennametal Inc. | Composite cemented carbide rotary cutting tools and rotary cutting tool blanks |
| US9266171B2 (en) | 2009-07-14 | 2016-02-23 | Kennametal Inc. | Grinding roll including wear resistant working surface |
| US9643236B2 (en) | 2009-11-11 | 2017-05-09 | Landis Solutions Llc | Thread rolling die and method of making same |
| US9016406B2 (en) | 2011-09-22 | 2015-04-28 | Kennametal Inc. | Cutting inserts for earth-boring bits |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5543235A (en) | Multiple grade cemented carbide articles and a method of making the same | |
| US7513320B2 (en) | Cemented carbide inserts for earth-boring bits | |
| CN1636654B (zh) | 硬质合金工具及其制造方法 | |
| US5482670A (en) | Cemented carbide | |
| US7678327B2 (en) | Cemented carbide tools for mining and construction applications and method of making same | |
| JP5753532B2 (ja) | 複合体超硬合金回転切削工具及び回転切削工具ブランク材 | |
| US6413472B1 (en) | Method of manufacturing screws | |
| CN109070216B (zh) | 具有韧性增强结构的碳化物 | |
| JP2762745B2 (ja) | 被覆超硬合金及びその製造法 | |
| JPH08120308A (ja) | 複合超硬合金とその製造法 | |
| JP2006257467A (ja) | 超硬合金工具材料、およびその製造方法 | |
| EP1726673A1 (en) | Tool for coldforming operations with improved performance | |
| JPH03264330A (ja) | 二軸スクリュー押出し機用の押出し機ハウジング部品及びその製造方法 | |
| AU2008325291B2 (en) | Casted in cemented carbide components | |
| JPH09316587A (ja) | 高強度微粒ダイヤモンド焼結体およびそれを用いた工具 | |
| KR101609972B1 (ko) | 절삭공구용 소결합금 | |
| KR20210075078A (ko) | 인성이 증가하는 미세구조를 갖는 경금속 | |
| JPS6059195B2 (ja) | すぐれた耐摩耗性と靭性を有する硬質焼結材料の製造法 | |
| JPS62287041A (ja) | 高合金鋼焼結材料の製造方法 | |
| JP4221703B2 (ja) | 超硬合金製圧延用複合ロールの製造方法及びそのロール | |
| KR102600871B1 (ko) | 서멧 절삭공구 | |
| JPH05171334A (ja) | 硬質焼結部品及びその製造方法 | |
| WO2021126324A1 (en) | Additive manufacturing techniques and applications thereof | |
| JPH08319532A (ja) | 打抜き工具用超硬合金 | |
| JPH0128092B2 (ja) |