JPH10130771A - 耐摩耗性硬質焼結合金 - Google Patents
耐摩耗性硬質焼結合金Info
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- JPH10130771A JPH10130771A JP29977396A JP29977396A JPH10130771A JP H10130771 A JPH10130771 A JP H10130771A JP 29977396 A JP29977396 A JP 29977396A JP 29977396 A JP29977396 A JP 29977396A JP H10130771 A JPH10130771 A JP H10130771A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 粉末冶金製品のなかでも耐腐食性と耐摩耗性
を兼備した硬質焼結合金として知られている、ＷＣー
（Ｃｏ−Ｃｒ）基超硬合金，ＷＣーＮｉ基超硬合金，Ｗ
Ｃ−（Ｎｉ−Ｃｒ）基超硬合金，Ｃｏ3Ｗ3Ｃの複合化合
物を含有した超硬合金は、例えばノズル，メカニカルシ
ール，軸受け部品，射出成形用金型，ボールペン用ボー
ルなどに用いると耐摩耗性および耐腐食性の両方が満足
されなく、その結果、短寿命になるという課題がある。 【解決手段】 Ｃｏおよび／またはＮｉとＷとを主成分
として含む結合相：３〜１５重量％と、ＷとＣｏおよび
／またはＮｉと炭素を含む複合化合物でなる分散相：５
０重量％以下と、残りが炭化タングステンと不可避不純
物からなることを特徴とする耐摩耗性硬質焼結合金。
を兼備した硬質焼結合金として知られている、ＷＣー
（Ｃｏ−Ｃｒ）基超硬合金，ＷＣーＮｉ基超硬合金，Ｗ
Ｃ−（Ｎｉ−Ｃｒ）基超硬合金，Ｃｏ3Ｗ3Ｃの複合化合
物を含有した超硬合金は、例えばノズル，メカニカルシ
ール，軸受け部品，射出成形用金型，ボールペン用ボー
ルなどに用いると耐摩耗性および耐腐食性の両方が満足
されなく、その結果、短寿命になるという課題がある。 【解決手段】 Ｃｏおよび／またはＮｉとＷとを主成分
として含む結合相：３〜１５重量％と、ＷとＣｏおよび
／またはＮｉと炭素を含む複合化合物でなる分散相：５
０重量％以下と、残りが炭化タングステンと不可避不純
物からなることを特徴とする耐摩耗性硬質焼結合金。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、耐摩耗性，耐腐食
性および低摩擦係数を有する硬質焼結合金に関し、具体
的には、例えばノズル，メカニカルシール，軸受け部
品，射出成形用金型，ボールペン用ボールなど耐摩耗性
と共に、耐腐食性および潤滑性を必要とする用途に最適
な耐摩耗性硬質焼結合金に関するものである。
性および低摩擦係数を有する硬質焼結合金に関し、具体
的には、例えばノズル，メカニカルシール，軸受け部
品，射出成形用金型，ボールペン用ボールなど耐摩耗性
と共に、耐腐食性および潤滑性を必要とする用途に最適
な耐摩耗性硬質焼結合金に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】粉末冶金製品のなかでも耐腐食性と耐摩
耗性を兼備した硬質焼結合金として、ＷＣー（Ｃｏ−Ｃ
ｒ）基超硬合金，ＷＣーＮｉ基超硬合金，ＷＣ−（Ｎｉ
−Ｃｒ）基超硬合金が多用されている。近年、これら超
硬合金の各種用途において、さらなる耐腐食性の向上や
潤滑性付与による摩擦・摩耗の低減が求められている。
耗性を兼備した硬質焼結合金として、ＷＣー（Ｃｏ−Ｃ
ｒ）基超硬合金，ＷＣーＮｉ基超硬合金，ＷＣ−（Ｎｉ
−Ｃｒ）基超硬合金が多用されている。近年、これら超
硬合金の各種用途において、さらなる耐腐食性の向上や
潤滑性付与による摩擦・摩耗の低減が求められている。
【０００３】この問題を改善しようとして提案されてい
る代表的なものに、特開昭５０−４５７０８号公報，特
開昭５９−１３３３４６号公報，および特開昭６２−１
１２７５０号公報がある。
る代表的なものに、特開昭５０−４５７０８号公報，特
開昭５９−１３３３４６号公報，および特開昭６２−１
１２７５０号公報がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】耐摩耗性の改善に着目
した先行技術の内、特開昭５０−４５７０８号公報に
は、Ｎｉ：６〜１２重量％とＣｒ：１〜４重量％とＭ
ｏ：１〜４重量％と残り炭化タングステンでなるＷＣ−
（Ｎｉ−Ｃｒ−Ｍｏ）基超硬合金が開示されている。同
公報に開示の超硬合金は、耐腐食性は向上されているも
のの、摩擦・摩耗が余り改善さていなく満足できないと
いう問題がある。
した先行技術の内、特開昭５０−４５７０８号公報に
は、Ｎｉ：６〜１２重量％とＣｒ：１〜４重量％とＭ
ｏ：１〜４重量％と残り炭化タングステンでなるＷＣ−
（Ｎｉ−Ｃｒ−Ｍｏ）基超硬合金が開示されている。同
公報に開示の超硬合金は、耐腐食性は向上されているも
のの、摩擦・摩耗が余り改善さていなく満足できないと
いう問題がある。
【０００５】また、特開昭５９−１３３３４６号公報に
は、Ｗ：７５〜９５重量％，ＴｉとＴａまたはＴａの一
部をＮｂに置換したもの０〜５重量％，カーボン：３〜
８重量％の成分で、かつ結合相の鉄族金属：２〜２０重
量％含有した焼結体組織中にＣｏ3Ｗ3Ｃを有せしめた超
硬質焼結体について開示されている。同公報に開示され
ている超硬質焼結体は、組織中にＣｏ3Ｗ3Ｃを含有せし
めることにより切削工具としての耐摩耗性が向上したと
いうものであるが、耐腐食性の改善および強度と摩擦係
数の低下については配慮されていないという問題があ
る。
は、Ｗ：７５〜９５重量％，ＴｉとＴａまたはＴａの一
部をＮｂに置換したもの０〜５重量％，カーボン：３〜
８重量％の成分で、かつ結合相の鉄族金属：２〜２０重
量％含有した焼結体組織中にＣｏ3Ｗ3Ｃを有せしめた超
硬質焼結体について開示されている。同公報に開示され
ている超硬質焼結体は、組織中にＣｏ3Ｗ3Ｃを含有せし
めることにより切削工具としての耐摩耗性が向上したと
いうものであるが、耐腐食性の改善および強度と摩擦係
数の低下については配慮されていないという問題があ
る。
【０００６】さらに、特開昭６２−１１２７５０号公報
には、炭化タングステンでなる分散相と、ＣｏにＮｉ，
Ｃｒ，ＷおよびＣが固溶したＣｏ基合金でなる結合相か
らなる超硬合金製熱間圧延ロールについて開示されてい
る。同公報に開示の超硬合金製熱間圧延ロールは、超耐
熱合金でなるＣｏ基合金を結合相としていることから耐
熱性にすぐれた超硬合金になっているのであるが、耐腐
食性の改善、特に摩擦係数の低下については配慮されて
いないという問題がある。
には、炭化タングステンでなる分散相と、ＣｏにＮｉ，
Ｃｒ，ＷおよびＣが固溶したＣｏ基合金でなる結合相か
らなる超硬合金製熱間圧延ロールについて開示されてい
る。同公報に開示の超硬合金製熱間圧延ロールは、超耐
熱合金でなるＣｏ基合金を結合相としていることから耐
熱性にすぐれた超硬合金になっているのであるが、耐腐
食性の改善、特に摩擦係数の低下については配慮されて
いないという問題がある。
【０００７】本発明は、上記のような問題点を解決した
もので、具体的には、超硬合金中にＣｏ3Ｗ3Ｃ，Ｎｉ2
Ｗ4Ｃで代表される複合化合物の分散相を分散させ、か
つ結合相中にＷを固溶させることにより、耐腐食性およ
び耐摩耗性を大幅に向上させること、摩擦係数を低下さ
せることが可能となった耐摩耗性硬質焼結合金の提供を
目的とするものである。
もので、具体的には、超硬合金中にＣｏ3Ｗ3Ｃ，Ｎｉ2
Ｗ4Ｃで代表される複合化合物の分散相を分散させ、か
つ結合相中にＷを固溶させることにより、耐腐食性およ
び耐摩耗性を大幅に向上させること、摩擦係数を低下さ
せることが可能となった耐摩耗性硬質焼結合金の提供を
目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、耐腐食性
と耐摩耗性を兼備した硬質焼結合金について、長年に亘
って検討していた所、超硬合金中にＣｏ3Ｗ3Ｃ，Ｎｉ2
Ｗ4Ｃに代表される複合化合物を分散させると同時に、
結合相中にＷを固溶させることにより、その目的が達成
されるという知見を得て、本発明を完成するに至ったも
のである。
と耐摩耗性を兼備した硬質焼結合金について、長年に亘
って検討していた所、超硬合金中にＣｏ3Ｗ3Ｃ，Ｎｉ2
Ｗ4Ｃに代表される複合化合物を分散させると同時に、
結合相中にＷを固溶させることにより、その目的が達成
されるという知見を得て、本発明を完成するに至ったも
のである。
【０００９】本発明の耐摩耗性硬質焼結合金は、Ｃｏお
よび／またはＮｉとＷとを主成分として含む結合相：３
〜１５重量％と、ＷとＣｏおよび／またはＮｉと炭素を
含む複合化合物でなる分散相：５０重量％以下と、残り
が炭化タングステンと不可避不純物からなることを特徴
とするものである。
よび／またはＮｉとＷとを主成分として含む結合相：３
〜１５重量％と、ＷとＣｏおよび／またはＮｉと炭素を
含む複合化合物でなる分散相：５０重量％以下と、残り
が炭化タングステンと不可避不純物からなることを特徴
とするものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明の耐摩耗性硬質焼結合金に
おける結合相は、Ｃｏおよび／またはＮｉとＷを主成分
とするもので、具体的には、例えばＣｏ−Ｗ合金，Ｎｉ
−Ｗ合金，Ｃｏ−Ｎｉ−Ｗ合金，ＣｏーＷーＣｒ合金，
Ｃｏ−Ｗ−Ｃｒ−Ｖ合金，Ｃｏ−Ｎｉ−Ｗ−Ｃｒ合金，
Ｎｉ−Ｗ−Ｃｒ−Ｍｏ合金を挙げることができる。この
結合相は、結合相に対してＣｏおよび／またはＮｉが７
０重量％以上、Ｗが５〜３０重量％含有することが好ま
しく、さらにＣｏ，Ｎｉ，Ｗ以外の元素、例えばＣｒ，
Ｖ，Ｍｏが含まれる場合には、１５重量％以下含有して
いると、耐腐食性および耐摩耗性が向上することから好
ましいことである。この結合相量は、合金全体に対して
３重量％未満になると、焼結が困難となって強度と硬さ
が低下し、逆に１５重量％を超え多くなると硬さ低下に
よる耐摩耗性劣化が顕著となるために、３〜１５重量％
と定めたものである。
おける結合相は、Ｃｏおよび／またはＮｉとＷを主成分
とするもので、具体的には、例えばＣｏ−Ｗ合金，Ｎｉ
−Ｗ合金，Ｃｏ−Ｎｉ−Ｗ合金，ＣｏーＷーＣｒ合金，
Ｃｏ−Ｗ−Ｃｒ−Ｖ合金，Ｃｏ−Ｎｉ−Ｗ−Ｃｒ合金，
Ｎｉ−Ｗ−Ｃｒ−Ｍｏ合金を挙げることができる。この
結合相は、結合相に対してＣｏおよび／またはＮｉが７
０重量％以上、Ｗが５〜３０重量％含有することが好ま
しく、さらにＣｏ，Ｎｉ，Ｗ以外の元素、例えばＣｒ，
Ｖ，Ｍｏが含まれる場合には、１５重量％以下含有して
いると、耐腐食性および耐摩耗性が向上することから好
ましいことである。この結合相量は、合金全体に対して
３重量％未満になると、焼結が困難となって強度と硬さ
が低下し、逆に１５重量％を超え多くなると硬さ低下に
よる耐摩耗性劣化が顕著となるために、３〜１５重量％
と定めたものである。
【００１１】本発明の耐摩耗性硬質焼結合金における分
散相は、ＷとＣｏおよび／またはＮｉと炭素からなるＭ
６Ｃ型複合化合物および／またはＭ12Ｃ型複合化合物で
なり、具体的には、例えばＣｏ3Ｗ3Ｃ，Ｃｏ2Ｗ4Ｃ，Ｃ
ｏ6Ｗ6Ｃ，Ｎｉ2Ｗ4Ｃおよびこれらの相互固溶体の中の
１種以上からなる第１複合化合物でなる場合を挙げるこ
とができる。さらに、この複合化合物中のＷの一部もし
くはＣｏおよび／またはＮｉの一部が周期律表の４ａ，
５ａ，６ａ族元素に代表される他の元素により置換され
た複合化合物、具体的には、例えば（Ｃｏ，Ｃｒ）3Ｗ3
Ｃ、（Ｎｉ，Ｃｒ，Ｍｏ）2Ｗ4Ｃ、（Ｃｏ，Ｃｒ）
3（Ｗ，Ｍｏ）3Ｃの１種以上からなる第２複合化合物で
なる場合を挙げることができる。この分散相は、焼結合
金全体に対して５０重量％を超えて多くなると、強度低
下と硬さ低下による耐摩耗性の劣化が顕著になる。分散
相の特徴である潤滑性を、焼結合金として発揮させるた
めに、焼結合金全体に対して５〜５０重量％含有してい
ることが好ましいことである。
散相は、ＷとＣｏおよび／またはＮｉと炭素からなるＭ
６Ｃ型複合化合物および／またはＭ12Ｃ型複合化合物で
なり、具体的には、例えばＣｏ3Ｗ3Ｃ，Ｃｏ2Ｗ4Ｃ，Ｃ
ｏ6Ｗ6Ｃ，Ｎｉ2Ｗ4Ｃおよびこれらの相互固溶体の中の
１種以上からなる第１複合化合物でなる場合を挙げるこ
とができる。さらに、この複合化合物中のＷの一部もし
くはＣｏおよび／またはＮｉの一部が周期律表の４ａ，
５ａ，６ａ族元素に代表される他の元素により置換され
た複合化合物、具体的には、例えば（Ｃｏ，Ｃｒ）3Ｗ3
Ｃ、（Ｎｉ，Ｃｒ，Ｍｏ）2Ｗ4Ｃ、（Ｃｏ，Ｃｒ）
3（Ｗ，Ｍｏ）3Ｃの１種以上からなる第２複合化合物で
なる場合を挙げることができる。この分散相は、焼結合
金全体に対して５０重量％を超えて多くなると、強度低
下と硬さ低下による耐摩耗性の劣化が顕著になる。分散
相の特徴である潤滑性を、焼結合金として発揮させるた
めに、焼結合金全体に対して５〜５０重量％含有してい
ることが好ましいことである。
【００１２】この分散相は、上述した第１複合化合物の
みでなる場合、第２複合化合物のみでなる場合、または
第１複合化合物と第２複合化合物の混在した場合でもよ
く、これらのうち、第１複合化合物の場合には、焼結合
金全体に対して５〜４５重量％、第２複合化合物の場合
には、焼結合金全体に対して５〜３０重量％含有してい
ることが好ましいことである。このうち、第２複合化合
物の場合は、ＷとＣｏおよび／またはＮｉとＣｒおよび
／またはＭｏと炭素との複合化合物、具体的には、例え
ば（Ｃｏ，Ｃｒ）3Ｗ3Ｃ、Ｃｏ3（Ｗ，Ｃｒ）3Ｃ、（Ｃ
ｏ，Ｎｉ）3（Ｗ，Ｍｏ）3Ｃ、（Ｎｉ，Ｍｏ）3Ｗ3Ｃ、
（Ｎｉ，Ｃｒ，Ｍｏ）2Ｗ4Ｃでなる場合を挙げることが
できる。この第２複合化合物の場合におけるＣｒおよび
／またはＭｏは、複合化合物全体に対して２０重量％以
下固溶されている場合には、耐腐食性や耐摩耗性を向上
させる効果が高いことから好ましい。
みでなる場合、第２複合化合物のみでなる場合、または
第１複合化合物と第２複合化合物の混在した場合でもよ
く、これらのうち、第１複合化合物の場合には、焼結合
金全体に対して５〜４５重量％、第２複合化合物の場合
には、焼結合金全体に対して５〜３０重量％含有してい
ることが好ましいことである。このうち、第２複合化合
物の場合は、ＷとＣｏおよび／またはＮｉとＣｒおよび
／またはＭｏと炭素との複合化合物、具体的には、例え
ば（Ｃｏ，Ｃｒ）3Ｗ3Ｃ、Ｃｏ3（Ｗ，Ｃｒ）3Ｃ、（Ｃ
ｏ，Ｎｉ）3（Ｗ，Ｍｏ）3Ｃ、（Ｎｉ，Ｍｏ）3Ｗ3Ｃ、
（Ｎｉ，Ｃｒ，Ｍｏ）2Ｗ4Ｃでなる場合を挙げることが
できる。この第２複合化合物の場合におけるＣｒおよび
／またはＭｏは、複合化合物全体に対して２０重量％以
下固溶されている場合には、耐腐食性や耐摩耗性を向上
させる効果が高いことから好ましい。
【００１３】本発明の耐摩耗性硬質焼結合金は、上述し
たように実質的に結合相と分散相と炭化タングステンと
でなる場合、または結合相と分散相と炭化タングステン
の他に、さらに、周期律表の４ａ，５ａ，６ａ族元素の
炭化物，窒化物およびこれらの相互固体溶体の中の１種
以上の立方晶結晶構造の化合物でなる硬質相が焼結合金
全体に対して３０重量％以下含有している場合にも分散
相と結合相の効果が充分に発揮され得ることから好まし
いことである。この硬質相は、具体的には、例えば
（Ｗ，Ｔｉ）Ｃ、（Ｗ，Ｔｉ）（ＣＮ）、ＴｉＮ、Ｔｉ
Ｃ、Ｔｉ（ＣＮ）、Ｚｒ（ＣＮ）、（Ｗ，Ｔｉ，Ｔａ）
Ｃ、（Ｗ，Ｔｉ，Ｔａ，Ｎｂ）Ｃ、ＴａＣ、ＮｂＮ、Ｖ
Ｃなどを挙げることができる。硬質相は、組成成分によ
って、硬さ上昇による耐摩耗性の向上と炭化タングステ
ン粒子の粒成長抑制と分散相の凝集防止による強度の改
善効果を発揮し、その含有量が３０重量％を超え多くな
ると相対的に炭化タングステンの含有量が減少して強度
・靱性が低下するため、３０重量％以下と定めたもので
ある。
たように実質的に結合相と分散相と炭化タングステンと
でなる場合、または結合相と分散相と炭化タングステン
の他に、さらに、周期律表の４ａ，５ａ，６ａ族元素の
炭化物，窒化物およびこれらの相互固体溶体の中の１種
以上の立方晶結晶構造の化合物でなる硬質相が焼結合金
全体に対して３０重量％以下含有している場合にも分散
相と結合相の効果が充分に発揮され得ることから好まし
いことである。この硬質相は、具体的には、例えば
（Ｗ，Ｔｉ）Ｃ、（Ｗ，Ｔｉ）（ＣＮ）、ＴｉＮ、Ｔｉ
Ｃ、Ｔｉ（ＣＮ）、Ｚｒ（ＣＮ）、（Ｗ，Ｔｉ，Ｔａ）
Ｃ、（Ｗ，Ｔｉ，Ｔａ，Ｎｂ）Ｃ、ＴａＣ、ＮｂＮ、Ｖ
Ｃなどを挙げることができる。硬質相は、組成成分によ
って、硬さ上昇による耐摩耗性の向上と炭化タングステ
ン粒子の粒成長抑制と分散相の凝集防止による強度の改
善効果を発揮し、その含有量が３０重量％を超え多くな
ると相対的に炭化タングステンの含有量が減少して強度
・靱性が低下するため、３０重量％以下と定めたもので
ある。
【００１４】
【作用】本発明の耐摩耗性硬質焼結合金は、含有された
Ｃｏ3Ｗ3Ｃ，Ｎｉ2Ｗ4Ｃなどの分散相が潤滑性を付加し
て耐摩耗性を顕著に高める作用をし、Ｗを多量に固溶さ
せた結合相が耐腐食性を改善する作用をしているもので
ある。
Ｃｏ3Ｗ3Ｃ，Ｎｉ2Ｗ4Ｃなどの分散相が潤滑性を付加し
て耐摩耗性を顕著に高める作用をし、Ｗを多量に固溶さ
せた結合相が耐腐食性を改善する作用をしているもので
ある。
【００１５】
【実施例】まず、市販されている平均粒子径が０．５μ
ｍのＷ，１．２μｍのＣｏ，０．０２μｍのカーボン
（表中に「Ｃ」と記す），１．７μｍのＣｒ3Ｃ2，１．
５μｍのＮｉ，の各粉末を用い、表１に示す配合組成に
秤量し、ステンレス製ポットにアセトン溶媒と超硬合金
製ボールと共に挿入して２４時間の混合粉砕後、乾燥し
て得た混合粉末をアルミナ製ルツボに挿入し、真空中で
１２００℃×１時間の加熱処理を施して、表１に併記し
た複合化合物の混在した混合粉末ＡおよびＢを得た。こ
のＡおよびＢの混合粉末のＸ線回折による組成，含有炭
素量，平均粒子径を表１に併記した。
ｍのＷ，１．２μｍのＣｏ，０．０２μｍのカーボン
（表中に「Ｃ」と記す），１．７μｍのＣｒ3Ｃ2，１．
５μｍのＮｉ，の各粉末を用い、表１に示す配合組成に
秤量し、ステンレス製ポットにアセトン溶媒と超硬合金
製ボールと共に挿入して２４時間の混合粉砕後、乾燥し
て得た混合粉末をアルミナ製ルツボに挿入し、真空中で
１２００℃×１時間の加熱処理を施して、表１に併記し
た複合化合物の混在した混合粉末ＡおよびＢを得た。こ
のＡおよびＢの混合粉末のＸ線回折による組成，含有炭
素量，平均粒子径を表１に併記した。
【００１６】次に、上記Ｗ，Ｃｏ，Ｃ，Ｃｒ3Ｃ2，Ｎ
ｉ，混合粉末ＡおよびＢ，市販されている平均粒子径が
０．５μｍのＷＣ（表中に「ＷＣ／Ｆ」と記す），１．
５μｍのＷＣ（表中に「ＷＣ／Ｍ」と記す），１．０μ
ｍの（Ｗ，Ｔｉ）Ｃの複合炭化物（重量比でＷＣ／Ｔｉ
Ｃ＝７０／３０），１．０μｍのＴａＣ，１．２μｍの
Ｍｏの各粉末を用いて、表２に示す配合組成に秤量し、
ステンレス製ポットにアセトン溶媒と超硬合金製ボール
と共に挿入し、４８時間の混合粉砕後、乾燥して混合粉
末を得た。これらの混合粉末を金型に充填し、２ｔｏｎ
／ｃｍ2の圧力でもって約５．５×９．５×２９ｍｍの
圧粉成形体を作製し、アルミナとカーボン繊維からなる
シート上に設置し、雰囲気圧力１０Ｐａの真空中で、表
２に併記した温度でもって１時間加熱保持して、本発明
品１〜７および比較品１〜６の焼結合金を得た。
ｉ，混合粉末ＡおよびＢ，市販されている平均粒子径が
０．５μｍのＷＣ（表中に「ＷＣ／Ｆ」と記す），１．
５μｍのＷＣ（表中に「ＷＣ／Ｍ」と記す），１．０μ
ｍの（Ｗ，Ｔｉ）Ｃの複合炭化物（重量比でＷＣ／Ｔｉ
Ｃ＝７０／３０），１．０μｍのＴａＣ，１．２μｍの
Ｍｏの各粉末を用いて、表２に示す配合組成に秤量し、
ステンレス製ポットにアセトン溶媒と超硬合金製ボール
と共に挿入し、４８時間の混合粉砕後、乾燥して混合粉
末を得た。これらの混合粉末を金型に充填し、２ｔｏｎ
／ｃｍ2の圧力でもって約５．５×９．５×２９ｍｍの
圧粉成形体を作製し、アルミナとカーボン繊維からなる
シート上に設置し、雰囲気圧力１０Ｐａの真空中で、表
２に併記した温度でもって１時間加熱保持して、本発明
品１〜７および比較品１〜６の焼結合金を得た。
【００１７】こうして得た焼結合金試料の１μｍダイヤ
モンドペーストによるラップ加工面をＸ線回折法により
成分を同定した後、電子顕微鏡にて組織写真を撮り、画
像処理装置にて、結合相と、Ｍ6ＣおよびＭ12Ｃ化合物
である分散相と、硬質相と、ＷＣとの重量割合を求め
て、その結果を表３に示した。さらに、Ｘ線マイクロア
ナライザーにより結合相中のＷ，Ｃｒの量を分析し、そ
の結果を表３に併記した。一方、これらの試料を＃２３
０のダイヤモンド砥石で湿式研削加工し、４．０×８．
０×２５ｍｍの形状に作製し、ＪＩＳ規格による抗折力
とＨＲＡ硬さを測定して、その結果を表４に示した。
モンドペーストによるラップ加工面をＸ線回折法により
成分を同定した後、電子顕微鏡にて組織写真を撮り、画
像処理装置にて、結合相と、Ｍ6ＣおよびＭ12Ｃ化合物
である分散相と、硬質相と、ＷＣとの重量割合を求め
て、その結果を表３に示した。さらに、Ｘ線マイクロア
ナライザーにより結合相中のＷ，Ｃｒの量を分析し、そ
の結果を表３に併記した。一方、これらの試料を＃２３
０のダイヤモンド砥石で湿式研削加工し、４．０×８．
０×２５ｍｍの形状に作製し、ＪＩＳ規格による抗折力
とＨＲＡ硬さを測定して、その結果を表４に示した。
【００１８】次に、本発明品１〜７および比較品１〜６
のラップ加工試料をＰＨ＝４．０の塩酸水溶液とＰＨ＝
３．０の硝酸水溶液の中に常温で２４時間浸責した後、
光学顕微鏡観察により腐食の有無を調査し、その結果を
表４に併記した。この腐食試験における腐食程度の評価
基準は、◎：全く腐食無し、○：僅かに腐食（やや曇
り）、△：腐食有り（曇り）、×：著しい腐食（色調変
化）で表示した。
のラップ加工試料をＰＨ＝４．０の塩酸水溶液とＰＨ＝
３．０の硝酸水溶液の中に常温で２４時間浸責した後、
光学顕微鏡観察により腐食の有無を調査し、その結果を
表４に併記した。この腐食試験における腐食程度の評価
基準は、◎：全く腐食無し、○：僅かに腐食（やや曇
り）、△：腐食有り（曇り）、×：著しい腐食（色調変
化）で表示した。
【００１９】また、本発明品１〜７および比較品１〜６
と同一組成の混合粉末を用い、プレス成形，焼結，研削
加工の工程を経て、φ３５×１０ｍｍの円板とφ５．６
４×２０ｍｍの丸棒を製作した。これらをピンオンディ
スク型の摩擦試験機に同種材質の組合わせ（同一番号の
試料の組合わせ）の円板と丸棒を着装し、水に２．０重
量％のステアリン酸と５重量％のアルミナ粉（０．５μ
ｍ）を添加した分散液中で、摩擦速度：１．０ｍ／ｓ，
面圧：１．０ＭＰａ，摩擦時間：１０Ｈｒの条件で摩擦
試験を実施した。この摩擦試験により得られた摩耗体積
と摩擦係数の測定結果を表５に示した。
と同一組成の混合粉末を用い、プレス成形，焼結，研削
加工の工程を経て、φ３５×１０ｍｍの円板とφ５．６
４×２０ｍｍの丸棒を製作した。これらをピンオンディ
スク型の摩擦試験機に同種材質の組合わせ（同一番号の
試料の組合わせ）の円板と丸棒を着装し、水に２．０重
量％のステアリン酸と５重量％のアルミナ粉（０．５μ
ｍ）を添加した分散液中で、摩擦速度：１．０ｍ／ｓ，
面圧：１．０ＭＰａ，摩擦時間：１０Ｈｒの条件で摩擦
試験を実施した。この摩擦試験により得られた摩耗体積
と摩擦係数の測定結果を表５に示した。
【００２０】
【表１】
【００２１】
【表２】
【００２２】
【表３】
【００２３】
【表４】
【００２４】
【表５】
【００２５】
【発明の効果】本発明の耐摩耗性硬質焼結合金は、従来
のＮｉ−Ｃｒ−Ｍｏ合金を結合相としたＷＣ基超硬合金
およびＣｏ3Ｗ3Ｃの複合化合物を含有したＣｏ結合相で
なるＷＣ基超硬合金に対比して、耐腐食性および耐摩耗
性が顕著にすぐれており、かつ摩擦係数が低い傾向にあ
ることから、耐摩耗性を必要とし、かつ腐食が進行しや
すい用途、具体的には、例えば化学プラント，汚泥処理
装置，湿式粉砕装置などに用いられる溶液，気体または
粉末の混在した溶液を吹き付けるためのノズル、メカニ
カルシールとしての効果、さらには樹脂やインキによる
耐摩耗性と耐腐食性を必要とする射出成形用金型，ボー
ルペン用ボールなどとしての効果が期待されるものであ
る。
のＮｉ−Ｃｒ−Ｍｏ合金を結合相としたＷＣ基超硬合金
およびＣｏ3Ｗ3Ｃの複合化合物を含有したＣｏ結合相で
なるＷＣ基超硬合金に対比して、耐腐食性および耐摩耗
性が顕著にすぐれており、かつ摩擦係数が低い傾向にあ
ることから、耐摩耗性を必要とし、かつ腐食が進行しや
すい用途、具体的には、例えば化学プラント，汚泥処理
装置，湿式粉砕装置などに用いられる溶液，気体または
粉末の混在した溶液を吹き付けるためのノズル、メカニ
カルシールとしての効果、さらには樹脂やインキによる
耐摩耗性と耐腐食性を必要とする射出成形用金型，ボー
ルペン用ボールなどとしての効果が期待されるものであ
る。
Claims (6)
- 【請求項１】 Ｃｏおよび／またはＮｉとＷとを主成分
として含む結合相：３〜１５重量％と、ＷとＣｏおよび
／またはＮｉと炭素を含む複合化合物でなる分散相：５
０重量％以下と、残りが炭化タングステンと不可避不純
物からなることを特徴とする耐摩耗性硬質焼結合金。 - 【請求項２】 Ｃｏおよび／またはＮｉとＷを主成分と
して含む結合相：３〜１５重量％と、ＷとＣｏおよび／
またはＮｉと炭素を含む複合化合物でなる分散相：５０
重量％以下と、周期律表の４ａ，５ａ，６ａ属元素の炭
化物，窒化物およびこれらの相互固体溶体の中の１種以
上の立方晶結晶構造の化合物でなる硬質相：３０重量％
以下と、残りが炭化タングステンと不可避不純物からな
ることを特徴とする耐摩耗性硬質焼結合金。 - 【請求項３】 上記結合相は、該結合相に対してＷを５
〜３０重量％含有していることを特徴とする請求項１ま
たは２記載の耐摩耗性硬質焼結合金。 - 【請求項４】 上記結合相は、該結合相に対してＣｒお
よび／またはＭｏを１５重量％以下含有し、残りがＣｏ
および／またはＮｉとＷとを主成分とすることを特徴と
する請求項１または２記載の耐摩耗性硬質焼結合金。 - 【請求項５】 上記分散相は、該硬質焼結合金全体に対
し５〜４５重量％含有し、かつＷとＣｏおよび／または
Ｎｉと炭素との複合化合物でなることを特徴とする請求
項１，２，３または４記載の耐摩耗性硬質焼結合金。 - 【請求項６】 上記分散相は、該硬質焼結合金全体に
対し５〜３０重量％含有し、かつＷとＣｏおよび／また
はＮｉとＣｒおよび／またはＭｏと炭素との複合化合物
でなることを特徴とする請求項１，２，３または４記載
の耐摩耗性硬質焼結合金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29977396A JP4140928B2 (ja) | 1996-10-24 | 1996-10-24 | 耐摩耗性硬質焼結合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29977396A JP4140928B2 (ja) | 1996-10-24 | 1996-10-24 | 耐摩耗性硬質焼結合金 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10130771A true JPH10130771A (ja) | 1998-05-19 |
| JP4140928B2 JP4140928B2 (ja) | 2008-08-27 |
Family
ID=17876792
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29977396A Expired - Fee Related JP4140928B2 (ja) | 1996-10-24 | 1996-10-24 | 耐摩耗性硬質焼結合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4140928B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002029193A (ja) * | 2000-07-18 | 2002-01-29 | Mitsubishi Pencil Co Ltd | ボールペンチップ用ボール |
| KR100881935B1 (ko) | 2000-12-06 | 2009-02-06 | 아크티에볼라겟 에스케이에프 | 분말 야금 부품을 포함하는 구름 베어링 |
| JP2009241220A (ja) * | 2008-03-31 | 2009-10-22 | Jfe Steel Corp | 鋼帯の熱間圧延方法 |
| JP2014087953A (ja) * | 2012-10-30 | 2014-05-15 | Pentel Corp | ボールペン用ボール |
| JP2018001755A (ja) * | 2016-06-23 | 2018-01-11 | 株式会社パイロットコーポレーション | ボールペン |
| WO2024069774A1 (ja) * | 2022-09-28 | 2024-04-04 | Ｔｐｒ株式会社 | ピストンリング |
-
1996
- 1996-10-24 JP JP29977396A patent/JP4140928B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002029193A (ja) * | 2000-07-18 | 2002-01-29 | Mitsubishi Pencil Co Ltd | ボールペンチップ用ボール |
| KR100881935B1 (ko) | 2000-12-06 | 2009-02-06 | 아크티에볼라겟 에스케이에프 | 분말 야금 부품을 포함하는 구름 베어링 |
| JP2009241220A (ja) * | 2008-03-31 | 2009-10-22 | Jfe Steel Corp | 鋼帯の熱間圧延方法 |
| JP2014087953A (ja) * | 2012-10-30 | 2014-05-15 | Pentel Corp | ボールペン用ボール |
| JP2018001755A (ja) * | 2016-06-23 | 2018-01-11 | 株式会社パイロットコーポレーション | ボールペン |
| WO2024069774A1 (ja) * | 2022-09-28 | 2024-04-04 | Ｔｐｒ株式会社 | ピストンリング |
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|---|---|
| JP4140928B2 (ja) | 2008-08-27 |
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