JPS5818422B2 - 高強度炭化タングステン基焼結超硬合金 - Google Patents
高強度炭化タングステン基焼結超硬合金Info
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- JPS5818422B2 JPS5818422B2 JP6808474A JP6808474A JPS5818422B2 JP S5818422 B2 JPS5818422 B2 JP S5818422B2 JP 6808474 A JP6808474 A JP 6808474A JP 6808474 A JP6808474 A JP 6808474A JP S5818422 B2 JPS5818422 B2 JP S5818422B2
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Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、従来炭化タングステン(以下WCで示す)
基超硬合金のもつ強さよりはるかEこ高い強さをもつW
C基焼結超硬合金に関するものである。
基超硬合金のもつ強さよりはるかEこ高い強さをもつW
C基焼結超硬合金に関するものである。
近年、WCを基とし、Fe族金属で結合したWC基焼結
超硬合金の強さに及ぼす各種要因の解析研究や、その製
造技術の進歩(こよって、その強さがかなり高いWC基
焼結超硬合金が得られてはいるが、未だ満足する高強度
のものは得られていないのが現状である。
超硬合金の強さに及ぼす各種要因の解析研究や、その製
造技術の進歩(こよって、その強さがかなり高いWC基
焼結超硬合金が得られてはいるが、未だ満足する高強度
のものは得られていないのが現状である。
またWC基焼結超硬合金の強さに及ぼす要因としては、
例えばWC粒度、結合金属量、WCとWCの結合度合、
WCの粒度分布、炭素量、および残留応力y’lどの数
多くの要因があげられているが、その強さを決める主た
る要因が伺であるかは数多くの研究にもかかわらず明確
にはなっていない。
例えばWC粒度、結合金属量、WCとWCの結合度合、
WCの粒度分布、炭素量、および残留応力y’lどの数
多くの要因があげられているが、その強さを決める主た
る要因が伺であるかは数多くの研究にもかかわらず明確
にはなっていない。
本発明者は、上述のような観点から、従来のものより極
めて高い強さをもったWC基焼結超硬合金を得べく研究
を重ねた結果、従来の強度論で最も主流とされてきたJ
、 GurlandなどのWC−WC結合度合tこよ
るスケ用1〜ン説とは異った要因、すなわち粗大WC1
粗大遷移金属炭化物、粗大結合金属相プール、および巣
からなる要因がWC基焼結超硬合金の強さを左右する主
たる要因であることを見出したのである。
めて高い強さをもったWC基焼結超硬合金を得べく研究
を重ねた結果、従来の強度論で最も主流とされてきたJ
、 GurlandなどのWC−WC結合度合tこよ
るスケ用1〜ン説とは異った要因、すなわち粗大WC1
粗大遷移金属炭化物、粗大結合金属相プール、および巣
からなる要因がWC基焼結超硬合金の強さを左右する主
たる要因であることを見出したのである。
なお、ここで云う粗大WCおよび粗大遷移金属炭化物と
は、その寸法が炭化物の平均粒径の約3倍以上のもの、
また粗大結合金属用プールおよび巣とは、同じく炭化物
の平均粒径の約5倍以上のものをそれぞれ意味する。
は、その寸法が炭化物の平均粒径の約3倍以上のもの、
また粗大結合金属用プールおよび巣とは、同じく炭化物
の平均粒径の約5倍以上のものをそれぞれ意味する。
すなわち、本発明者は、WC基焼結超硬合金に関して、
その抗折破面を詳細に検討し、その破壊起点を調べた結
果、その破壊起点の中心には粗大WC1粗大遷移金属炭
化物、粗大結合金属相プール、および巣が存在し、これ
が前記超硬合金の強さを左右することが明確となったの
である。
その抗折破面を詳細に検討し、その破壊起点を調べた結
果、その破壊起点の中心には粗大WC1粗大遷移金属炭
化物、粗大結合金属相プール、および巣が存在し、これ
が前記超硬合金の強さを左右することが明確となったの
である。
例えば、WCCo系焼結超硬合金0こついて述べれば、
その破壊起点の中心には、粗大WC1Coプール、およ
び巣が存在し、これらにかかる外部応力σd(抗折破壊
応力)と、これらの長径2a’(楕円と仮定)との間に
は第1図に示す関係があるのである。
その破壊起点の中心には、粗大WC1Coプール、およ
び巣が存在し、これらにかかる外部応力σd(抗折破壊
応力)と、これらの長径2a’(楕円と仮定)との間に
は第1図に示す関係があるのである。
したがって、第1図に示す結果から、粗大WC1Coプ
ール、および巣は、その強さに対しては同じような作用
を示し、しかもその寸法が小さいほど、その強さが上昇
することがわかる。
ール、および巣は、その強さに対しては同じような作用
を示し、しかもその寸法が小さいほど、その強さが上昇
することがわかる。
かかる意味から上述した粗大WC,Coプール、および
巣はWC−Co系焼結超硬合金(こおける欠陥として取
扱うことができる(以下これらの要因を欠陥と呼ぶこと
にする)。
巣はWC−Co系焼結超硬合金(こおける欠陥として取
扱うことができる(以下これらの要因を欠陥と呼ぶこと
にする)。
また遷移金属炭化物(TiC,TaC,NbC,VCな
ど)を1種または2種以上添加酸分として含有する、例
えばW C−T i C−T a C−Co系、WC−
TiCCo系、WC−TaCCo系などのWC基焼結超
硬合金においても、前記遷移金属炭化物が粗大の場合は
同様に欠陥として作用し、前記超硬合金の強さを左右す
る要因として働くことが解明されたのである。
ど)を1種または2種以上添加酸分として含有する、例
えばW C−T i C−T a C−Co系、WC−
TiCCo系、WC−TaCCo系などのWC基焼結超
硬合金においても、前記遷移金属炭化物が粗大の場合は
同様に欠陥として作用し、前記超硬合金の強さを左右す
る要因として働くことが解明されたのである。
上述のよう0こ、欠陥寸法をなるべく小とすると共(こ
その欠陥数を少なくする、換言すれば小さな欠陥を大き
く分散させることによってWC基焼結超硬合金の強さを
極めて高くすることができることを見出したのであるが
、本発明者は、さら(こ研究を行なった結果、前記欠陥
、すなわち粗大WC1粗大遷移金属炭化物、粗大結合金
属相プール、および巣からなる欠陥の寸法を30μ未満
をこして、30μ以上のものが存置しないようにし、し
かも前記欠陥を0.1 mm以上の間隔で分散させるよ
うtこすると、その強さにバラツキがなく、極めて高い
強さのWC基焼結超硬合金が安定的に得られることを見
出したのである。
その欠陥数を少なくする、換言すれば小さな欠陥を大き
く分散させることによってWC基焼結超硬合金の強さを
極めて高くすることができることを見出したのであるが
、本発明者は、さら(こ研究を行なった結果、前記欠陥
、すなわち粗大WC1粗大遷移金属炭化物、粗大結合金
属相プール、および巣からなる欠陥の寸法を30μ未満
をこして、30μ以上のものが存置しないようにし、し
かも前記欠陥を0.1 mm以上の間隔で分散させるよ
うtこすると、その強さにバラツキがなく、極めて高い
強さのWC基焼結超硬合金が安定的に得られることを見
出したのである。
この発明のWC基焼結超硬合金において、前記欠陥寸法
が30μ以上になると、これらの分散度をいくら大きく
しても強さの上昇は望めず、また同様に欠陥間隔が0.
1 mm未満になると、強さの向上が期待できない。
が30μ以上になると、これらの分散度をいくら大きく
しても強さの上昇は望めず、また同様に欠陥間隔が0.
1 mm未満になると、強さの向上が期待できない。
また、この発明のWC基焼結超硬合金は1〜30重量係
のFe族金属を含有するが、その含有量が1%未満では
、その量が少なすぎてこの発明の組織をもった超硬合金
を得ることは難かしく、したがってその強さが低いもの
となる。
のFe族金属を含有するが、その含有量が1%未満では
、その量が少なすぎてこの発明の組織をもった超硬合金
を得ることは難かしく、したがってその強さが低いもの
となる。
一方その含有量が30係を越えると、結合金属である前
記Fe族金属が多くなりすぎて軟化し、充分な強さを前
記超硬合金に附与することができない。
記Fe族金属が多くなりすぎて軟化し、充分な強さを前
記超硬合金に附与することができない。
さらに、この発明のWC基焼結超硬合金に、耐熱性およ
び耐クレータ摩耗性などを向上させる目的で、必要(こ
応じてW以外の遷移金属の炭化物を含有させてもよいが
、その含有量が0.1重量係未満では前記特性(こ所望
の向上効ノ果が得られず、一方45重量%を越えて含有
させると、WCのもつすぐれた靭性が損なわれるようζ
こなることから、これらの成分を含有させる場合は、0
.1〜45重量係の範囲0こととめるのが望ましい。
び耐クレータ摩耗性などを向上させる目的で、必要(こ
応じてW以外の遷移金属の炭化物を含有させてもよいが
、その含有量が0.1重量係未満では前記特性(こ所望
の向上効ノ果が得られず、一方45重量%を越えて含有
させると、WCのもつすぐれた靭性が損なわれるようζ
こなることから、これらの成分を含有させる場合は、0
.1〜45重量係の範囲0こととめるのが望ましい。
1 以上のことから、この発明のWC基焼結超硬合金に
おいては、上述した欠陥の手法を30μ未満とし、その
分散間隔を0.1 mm以上とすると共に、結合金属で
あるFe族金属を1〜30重量係含有させ、さらに必要
に応じてW以外の遷移金属の炭)化物を0.1〜45重
量係含有させたのである。
おいては、上述した欠陥の手法を30μ未満とし、その
分散間隔を0.1 mm以上とすると共に、結合金属で
あるFe族金属を1〜30重量係含有させ、さらに必要
に応じてW以外の遷移金属の炭)化物を0.1〜45重
量係含有させたのである。
なお、比較の目的で従来WC基焼結超硬合金を調査した
ところ、大きな寸法の欠陥が数多く、しかもQ、Q8m
m以下、多くはQ、05mm以下の間隔で密に存在して
いた。
ところ、大きな寸法の欠陥が数多く、しかもQ、Q8m
m以下、多くはQ、05mm以下の間隔で密に存在して
いた。
・ さらに、この発明のWC基焼結超硬合金の製造にあ
たっては、特に原料の粉砕および混合、並びに前記工程
後の正確な篩分(風篩、水篩、種々の目開きを有する篩
い、およびフィルターによる湿式または乾式篩分など)
を行なうことによって、;前記欠陥の上限寸法および分
散間隔を制御するのである。
たっては、特に原料の粉砕および混合、並びに前記工程
後の正確な篩分(風篩、水篩、種々の目開きを有する篩
い、およびフィルターによる湿式または乾式篩分など)
を行なうことによって、;前記欠陥の上限寸法および分
散間隔を制御するのである。
特に原料中の粗粒Co粉末は巣の原因になりやすく、こ
れを除去すること、または減少せしめることが大切であ
る。
れを除去すること、または減少せしめることが大切であ
る。
つぎ(こ、この発明を実施例(こより説明する。
実施例 1
平均粒度3μのWC粉末約1kgを、径10φm1tt
の超硬ボール3kgおよびエチルアルコールと共に粉砕
ドラム内に装入し、約10 Or、p、mの回転数で5
日間粉砕した後、30μの目開きを有する;篩いて篩分
した。
の超硬ボール3kgおよびエチルアルコールと共に粉砕
ドラム内に装入し、約10 Or、p、mの回転数で5
日間粉砕した後、30μの目開きを有する;篩いて篩分
した。
この結果の粉末を走査型電子顕微鏡(以下SEMと云う
)で観察したところ、前記篩い通過後のWC粉末は、2
9〜30μの粒度のものを0.004重量係含有する【
こすぎな力りた。
)で観察したところ、前記篩い通過後のWC粉末は、2
9〜30μの粒度のものを0.004重量係含有する【
こすぎな力りた。
ついで前記WC粉末二900gと、平均粒度1μのCo
粉末100gとを、5係m7ILの超硬ボール2kgお
よびエチルアルコールと一諸をこ混合機で約]、 OO
r、p、mの回転数で3日間混合し、この混合粉末を湿
式のまま同じく30μの目開きを有する篩いて篩分を正
確に行った。
粉末100gとを、5係m7ILの超硬ボール2kgお
よびエチルアルコールと一諸をこ混合機で約]、 OO
r、p、mの回転数で3日間混合し、この混合粉末を湿
式のまま同じく30μの目開きを有する篩いて篩分を正
確に行った。
篩い通過後の混合粉末をSEM観察したところ、前記粉
末には、29〜30μの寸法のWC粉末およびCo粉末
を0.004重量係含有した。
末には、29〜30μの寸法のWC粉末およびCo粉末
を0.004重量係含有した。
このよう(こして得られた篩分混合粉末をl ttyn
/(iの圧力でプレス成形後、1370℃X1hrで真
空焼結した。
/(iの圧力でプレス成形後、1370℃X1hrで真
空焼結した。
焼結後のこの発明の超硬合金の組織を観察したところ、
29〜30μの寸法の粗大WC,Coプール、および巣
からなる欠陥が0.8mm(800μ)以上の間隔で分
散しており、平均抗折力(以下すべて20本平均の場合
を云う)は430 kg/mij、 (標準偏差3.5
%)を示した。
29〜30μの寸法の粗大WC,Coプール、および巣
からなる欠陥が0.8mm(800μ)以上の間隔で分
散しており、平均抗折力(以下すべて20本平均の場合
を云う)は430 kg/mij、 (標準偏差3.5
%)を示した。
なお、従来のCo:100重量%含有WC−Co系焼結
超硬合金の平均抗折力は280kg/mi(標準偏差1
00I))を示すに過ぎなかった。
超硬合金の平均抗折力は280kg/mi(標準偏差1
00I))を示すに過ぎなかった。
実施例 2
平均粒度3μのWC粉末約1kgを、粉砕時間を1日間
にする以外は実施例1におけると同じ条件で粉砕および
篩分を行った。
にする以外は実施例1におけると同じ条件で粉砕および
篩分を行った。
篩分後のWC粉末は、29〜30μの寸法のWC粉末を
2.7重量%含有する【こすぎなかった。
2.7重量%含有する【こすぎなかった。
ついで前記篩分後のWC粉末に対して、実施例1におけ
ると同じ条件で混合、篩分、プレス成形、および焼結を
行った。
ると同じ条件で混合、篩分、プレス成形、および焼結を
行った。
この結果得られたこの発明のWC基焼結超硬合金は、2
9〜30μの寸法の粗大WC,Coプール、巣からなる
欠陥が0.1 rnm以上の間隔で分散した組織をもち
、平均抗折力は320 kg、/ m4 (標準偏差4
係)を示した。
9〜30μの寸法の粗大WC,Coプール、巣からなる
欠陥が0.1 rnm以上の間隔で分散した組織をもち
、平均抗折力は320 kg、/ m4 (標準偏差4
係)を示した。
実施例 3
平均粒度3μのWC粉末1 kgを実施例1におけると
同じ条件で粉砕し、20μの目開きを有する篩いて篩分
した。
同じ条件で粉砕し、20μの目開きを有する篩いて篩分
した。
篩い通過後のWC粉末は、19〜20μの寸法のWC粉
床を0.003重量係含有した。
床を0.003重量係含有した。
ついで粉砕篩分後の前記WC粉末900gと平均粒度1
μのCo粉末100gとを実施例1におけると同じ条件
で混合し、20μの目開きを有する篩いて篩分した。
μのCo粉末100gとを実施例1におけると同じ条件
で混合し、20μの目開きを有する篩いて篩分した。
篩分後の前記混合粉末を圧力1 ttyn/critで
成形した後、1350°CXhrの条件で真空焼結した
。
成形した後、1350°CXhrの条件で真空焼結した
。
焼結後、さらに1350°C×1hrの条件でArガス
中番こおいて熱間静圧プレス(以下HIPと云う)を行
なった。
中番こおいて熱間静圧プレス(以下HIPと云う)を行
なった。
この結果、得られたこの発明のWC基焼結超硬合金の組
織を観察したところ、19〜20μの寸法の粗大WCお
よびCoプールだけからなる欠陥(この場合HIP処理
を施したために観察できる程度の大きさの巣は存在しな
かった)が0.6關以上の間隔で分散しており、その平
均抗折力は430 kg/m7?t(標準偏差3係)を
示した。
織を観察したところ、19〜20μの寸法の粗大WCお
よびCoプールだけからなる欠陥(この場合HIP処理
を施したために観察できる程度の大きさの巣は存在しな
かった)が0.6關以上の間隔で分散しており、その平
均抗折力は430 kg/m7?t(標準偏差3係)を
示した。
実施例 4
平均粒度3μのWC粉床1kgを、粉砕時間を1日間を
こする以外は実施例1におけると同じ条件で粉砕し、2
0μの目開きを有する篩いて篩分した。
こする以外は実施例1におけると同じ条件で粉砕し、2
0μの目開きを有する篩いて篩分した。
篩い通過後のWC粉床は、19〜20μのものを0.8
重量%含有した。
重量%含有した。
この結果共られたWC粉末を実施例3【こおけると同じ
条件で、混合、篩分、プレス成形、焼結、およびHIP
処理した。
条件で、混合、篩分、プレス成形、焼結、およびHIP
処理した。
19〜20μの寸法の粗大WCおよびCoプールが0、
1 mmJJ、上の間隔で分散した組織をもち、平均抗
折力340 kg/vrvt (標準偏差3条)を示す
WC基焼結超硬合金が得られた。
1 mmJJ、上の間隔で分散した組織をもち、平均抗
折力340 kg/vrvt (標準偏差3条)を示す
WC基焼結超硬合金が得られた。
実施例 5
平均粒度2μのWC粉床を実施例1で示したと同じ条件
で粉砕し、粉砕後10μのすき間を有するステンレスフ
ィルターで篩分を行なった。
で粉砕し、粉砕後10μのすき間を有するステンレスフ
ィルターで篩分を行なった。
フィルター通過後のWC粉床は、9〜10μの寸法のも
のを0.012重量係含有した。
のを0.012重量係含有した。
ついで前記WC粉末を実施例1&こおけると同じ条件で
混合し、混合後10μのすき間を有するフィルターで篩
分し実施例1で示したと同じ条件でプレス成形および焼
結を行なった。
混合し、混合後10μのすき間を有するフィルターで篩
分し実施例1で示したと同じ条件でプレス成形および焼
結を行なった。
この結果得られたこの発明のWC基焼結超硬合金は、9
〜10μの寸法の粗大WC,Coプール、および巣から
なる欠陥が0.2mmの間隔で分散した組織をもち、平
均抗折力は430ky/mm(標準偏差3係)を示した
。
〜10μの寸法の粗大WC,Coプール、および巣から
なる欠陥が0.2mmの間隔で分散した組織をもち、平
均抗折力は430ky/mm(標準偏差3係)を示した
。
実施例 6
粉砕時間を3日間にする以外は実施例5をこおけると同
じ条件で粉砕および篩分したところ、フィルター通過後
のWC粉禾tこは、9〜10μのものが0.1重量%含
有していた。
じ条件で粉砕および篩分したところ、フィルター通過後
のWC粉禾tこは、9〜10μのものが0.1重量%含
有していた。
この結果のWC粉宋に対して実施例5におけると同じ条
件で混合、篩分、プレス成形、および焼結を行なったと
ころ、9〜10μの寸法の粗大WC,Coプール、およ
び巣からなる欠陥が0.1 vtmJJ、上の間隔で分
散した組織をもち、平均抗折力360 kg/mt?r
(標準偏差4係)を示したWC基焼結超硬合金が得ら
れた。
件で混合、篩分、プレス成形、および焼結を行なったと
ころ、9〜10μの寸法の粗大WC,Coプール、およ
び巣からなる欠陥が0.1 vtmJJ、上の間隔で分
散した組織をもち、平均抗折力360 kg/mt?r
(標準偏差4係)を示したWC基焼結超硬合金が得ら
れた。
実施例 7
粉砕時間を2日間にする以外は実施例1におけると同じ
条件で粉砕および篩分したところ、29〜30μのWC
粉末を0.34重量係含有したWC粉床が得られた。
条件で粉砕および篩分したところ、29〜30μのWC
粉末を0.34重量係含有したWC粉床が得られた。
このWC粉禾800gと平均粒度lμのCo粉床200
gとを、同様に実施例1(こ示したと同じ条件で混合、
篩分、および焼結したところ、29〜30μの寸法の欠
陥が0.2 mm以上の間隔で分散した組織をもち、平
均抗折力360 kg/rna (標準偏差4.5係)
を示したこの発明のWC基焼結超硬合金が得られた。
gとを、同様に実施例1(こ示したと同じ条件で混合、
篩分、および焼結したところ、29〜30μの寸法の欠
陥が0.2 mm以上の間隔で分散した組織をもち、平
均抗折力360 kg/rna (標準偏差4.5係)
を示したこの発明のWC基焼結超硬合金が得られた。
、なお、比較のため(こ、Co:20%含有の従来WC
Co系焼結超硬合金は平均抗折力300kg/−を示す
多こすぎず、その標準偏差も11チを示し、非常にバラ
ツキの大きなものであった。
Co系焼結超硬合金は平均抗折力300kg/−を示す
多こすぎず、その標準偏差も11チを示し、非常にバラ
ツキの大きなものであった。
実施例 8
平均粒度3μのWC粉末を、径10φm’rnの超硬ボ
ール3kgおよびエチルアルコールと一諸に粉砕ドラム
内に装入し、約10 Or、p、mの回転数で3日間粉
砕し、20μの篩いて篩分したところ、19〜20μの
WC粉末を0.1重量多含有したWC粉末が得られた。
ール3kgおよびエチルアルコールと一諸に粉砕ドラム
内に装入し、約10 Or、p、mの回転数で3日間粉
砕し、20μの篩いて篩分したところ、19〜20μの
WC粉末を0.1重量多含有したWC粉末が得られた。
このWC粉末700gと1μの平均粒度のCo粉末30
0gとを実施例1に示したと同じ条件で混合し、20μ
の篩いて篩分したところ、19〜20μの寸法のものを
0.1重量多含有していた。
0gとを実施例1に示したと同じ条件で混合し、20μ
の篩いて篩分したところ、19〜20μの寸法のものを
0.1重量多含有していた。
この混合粉末を実施例3で示したと同じ条件で焼結して
得られたこの発明の超硬合金は19〜20μの欠陥が0
.2 mmJJ、上の間隔で分散した組織をもち、平均
抗折力340 kg/m4(標準偏差4係)を示した。
得られたこの発明の超硬合金は19〜20μの欠陥が0
.2 mmJJ、上の間隔で分散した組織をもち、平均
抗折力340 kg/m4(標準偏差4係)を示した。
なお、Co : 30重量%を含有した従来WC−Co
系超硬合金の平均抗折力は300kg、/mAで、その
標準偏差も10チと大きいものであった。
系超硬合金の平均抗折力は300kg、/mAで、その
標準偏差も10チと大きいものであった。
なお、比較の目的で、この発明の範囲外になるように、
上記WC粉末650gと上記Co粉末350gとを混合
し、上述したと同じ条件で篩分および焼結したところ、
19〜20μの寸法の欠陥はQ、 2 mm以上の間隔
で分散しているが、この場合co量が多過ぎて軟化する
ために平均抗折力が300kg/ii(標準偏差3.5
%)と低いWC基焼結超硬合金が得られた。
上記WC粉末650gと上記Co粉末350gとを混合
し、上述したと同じ条件で篩分および焼結したところ、
19〜20μの寸法の欠陥はQ、 2 mm以上の間隔
で分散しているが、この場合co量が多過ぎて軟化する
ために平均抗折力が300kg/ii(標準偏差3.5
%)と低いWC基焼結超硬合金が得られた。
従来WC35%Co超硬合金の平均抗折力は290に9
7m?bなので、前記この発明の範囲外の合金は前記従
来合金と比較して、その強さにあまり差がないことをこ
なる。
7m?bなので、前記この発明の範囲外の合金は前記従
来合金と比較して、その強さにあまり差がないことをこ
なる。
実施例 9
平均粒度2μのWC粉末約1 kgを、実施例1におけ
ると同じ条件で粉砕し、20μの目開きを有する篩いて
篩分した。
ると同じ条件で粉砕し、20μの目開きを有する篩いて
篩分した。
篩い通過後のWC粉末は、19〜20μの粒度のものを
o、oos重量係含有した。
o、oos重量係含有した。
このWC粉末980gと1μの平均粒度のCo粉宋20
gとを実施例1で示したと同じ条件で混合し、混合後2
0μの目開きを有する篩いで;篩分した。
gとを実施例1で示したと同じ条件で混合し、混合後2
0μの目開きを有する篩いで;篩分した。
ついで篩分後の混合粉末をプレス成形し、1450℃X
1hrの条件で真空焼結した。
1hrの条件で真空焼結した。
この結果得られたこの発明のWC基焼結超硬合金は、1
9〜20μの欠陥が0.5間以上の間隔で分散した組織
をもち、平均抗折力も260kg/vn?t・(標準偏
差5%)を示した。
9〜20μの欠陥が0.5間以上の間隔で分散した組織
をもち、平均抗折力も260kg/vn?t・(標準偏
差5%)を示した。
なお、WC−2%Coからなる従来超硬合金は、平均抗
折力150kg/−を示すにすぎず、その標準偏差も2
0係と極めてバラツキの大きなものであった。
折力150kg/−を示すにすぎず、その標準偏差も2
0係と極めてバラツキの大きなものであった。
i 比較の目的で、この発明の範囲外(こなるように上
記WC粉末995gと上記Co粉末5gとを混合し、上
述したと同様な条件で混合およびプレス成形を行ない、
1500℃X1hrの条件で真空焼結した。
記WC粉末995gと上記Co粉末5gとを混合し、上
述したと同様な条件で混合およびプレス成形を行ない、
1500℃X1hrの条件で真空焼結した。
この結果、19〜20μの寸法の欠陥が0.05mmの
間隔で分散した組織をもち、しかも平均抗折力が140
kg/−を示す超硬合金が得られた。
間隔で分散した組織をもち、しかも平均抗折力が140
kg/−を示す超硬合金が得られた。
前記比較超硬合金において、上述のように欠陥の分散間
隔が小さくなったのは、Co含有量が少ないためにその
分散が悪い状態でcoプールが発生したこと、および高
い焼結温度を適用したためにWCが粒成長をしたことに
よるものである。
隔が小さくなったのは、Co含有量が少ないためにその
分散が悪い状態でcoプールが発生したこと、および高
い焼結温度を適用したためにWCが粒成長をしたことに
よるものである。
なお、WC0,5%Co従来超硬合金の抗折力は130
kg、/my?tを示すにすぎない。
kg、/my?tを示すにすぎない。
上述のように、Co含有量が1係未満の場合には、この
発明の合金組織を形成することは極めて難かしいのであ
る。
発明の合金組織を形成することは極めて難かしいのであ
る。
実施例 10
実施例9で得られたWC粉床890g、1μの平均粒度
のVC粉末10g、および1μの粒度のCo粉末100
gを実施例1で示したと同じ条件で混合し、ついで20
μの目開きを有する篩いて篩分した。
のVC粉末10g、および1μの粒度のCo粉末100
gを実施例1で示したと同じ条件で混合し、ついで20
μの目開きを有する篩いて篩分した。
篩通過後の混合粉末は、19〜20μのものをo、oo
s重量重量台有した。
s重量重量台有した。
@記混合粉末をプレス成形後、1400℃X1hrの条
件で真空焼結した。
件で真空焼結した。
この結果得られたこの発明の超硬合金は、19〜20μ
の寸法の欠陥が0.5mm、以上の間隔で分散した組織
をもち、その20本平均抗折力は340kg/ma(標
準偏差4条)であった。
の寸法の欠陥が0.5mm、以上の間隔で分散した組織
をもち、その20本平均抗折力は340kg/ma(標
準偏差4条)であった。
なお、同一組成のWC−1%VC10%C。
をもった従来超硬合金に平均抗折力260 kg、/m
mを示すにすぎず、その標準偏差も13係を示してバラ
ツキの大きなものであった。
mを示すにすぎず、その標準偏差も13係を示してバラ
ツキの大きなものであった。
実施例 11
平均粒度2μのWC粉末800gと平均粒度3μのTa
C粉末100gとを実施例1fこ示すと同じ条件で粉砕
し、粉砕後、さらに平均粒度1μのCo粉末100kg
を添加して3日間混合した。
C粉末100gとを実施例1fこ示すと同じ条件で粉砕
し、粉砕後、さらに平均粒度1μのCo粉末100kg
を添加して3日間混合した。
混合波湿式で20μの篩いに2回正確に通し篩分を行な
った。
った。
篩分後の混合粉末は19〜20μの寸法のものを0.0
06重量係含有するlこすぎなかった。
06重量係含有するlこすぎなかった。
つり)で前記混合粉末をプレス成形後、14000CX
1hrの条件で真空焼結した。
1hrの条件で真空焼結した。
得られた焼結超硬合金は、19〜20μの寸法が0.6
mm以上の間隔で分散した組織をもっており、その平均
抗折力は330kg/7n7?L(標準偏差5.5 %
)を示した。
mm以上の間隔で分散した組織をもっており、その平均
抗折力は330kg/7n7?L(標準偏差5.5 %
)を示した。
なお、同一組成WC−10%TaC−10%Coをもつ
従来超硬合金は、平均抗折力250kg、/ma (標
準偏差13係)を示すにすぎない。
従来超硬合金は、平均抗折力250kg、/ma (標
準偏差13係)を示すにすぎない。
実施例 12
平均粒度2μのWC粉末620g、WCとTiCとが5
0:50の割合の固溶体炭化物粉末(平均粒度4μ)2
00g、および平均粒度3μのTaC粉床100gを実
施例1pこ示すと同じ条件で粉砕し、粉砕後20μの篩
いて篩分した。
0:50の割合の固溶体炭化物粉末(平均粒度4μ)2
00g、および平均粒度3μのTaC粉床100gを実
施例1pこ示すと同じ条件で粉砕し、粉砕後20μの篩
いて篩分した。
篩分後の混合粉末は19〜20μのものを0.005重
量係含有した。
量係含有した。
°ついで前記混合粉末にさらに平均粒度1μのCo粉末
を80g添力旧ッ、上述したと同じ条件で混合し、混合
後20μの篩いで篩分した。
を80g添力旧ッ、上述したと同じ条件で混合し、混合
後20μの篩いで篩分した。
この結果得られた混合粉末をプレス成形した後、137
0°CX]、5hrの条件で真空焼結した。
0°CX]、5hrの条件で真空焼結した。
焼結後の超硬合金は、19〜20μの寸法をもつ欠陥が
0.6關以上の間隔で分散した組織をもっており、平均
抗折力310 kg/m?t (標準偏差5条)を示し
た。
0.6關以上の間隔で分散した組織をもっており、平均
抗折力310 kg/m?t (標準偏差5条)を示し
た。
なお、同一組成のWC−10%TiC−10係TaC−
8%Coをもった従来焼結超硬合金は1、 平均抗折力
240 kg/mslを示す(こすぎず、その標準偏差
も12係と、極めてバラツキの大きなものであった。
8%Coをもった従来焼結超硬合金は1、 平均抗折力
240 kg/mslを示す(こすぎず、その標準偏差
も12係と、極めてバラツキの大きなものであった。
実施例 13
平均粒度2μのWC粉床約1kgを実施例9で示すと同
じ条件で粉砕および篩分し、この結果のWC粉末900
gと、平均粒度1μのCo粉末90gと、平均粒度1.
2μのNi粉床10gとを実施例8におけると同じ条件
で混合および篩分した後、プレス成形し、1350℃X
1hrの条件で真空焼結した。
じ条件で粉砕および篩分し、この結果のWC粉末900
gと、平均粒度1μのCo粉末90gと、平均粒度1.
2μのNi粉床10gとを実施例8におけると同じ条件
で混合および篩分した後、プレス成形し、1350℃X
1hrの条件で真空焼結した。
得られた焼結超硬合金は、19〜20μの寸法の欠陥が
0.5 mm以上の間隔で分散した組織をもち、その平
均抗折力は380 kg、/maを示した。
0.5 mm以上の間隔で分散した組織をもち、その平
均抗折力は380 kg、/maを示した。
なお、WC−9%Co−1%Niからなる同一組成の従
来超硬合金の平均抗折力は280kg/mvtであった
。
来超硬合金の平均抗折力は280kg/mvtであった
。
実施例 14
実施例13における結合金属をすべてNiで置換した場
合のWC基焼結超硬合金は、平均抗折力360kg/v
taを示した。
合のWC基焼結超硬合金は、平均抗折力360kg/v
taを示した。
なお、WC−10係Niからなる同一組成の従来超硬合
金の平均抗折力は270kg/−であった。
金の平均抗折力は270kg/−であった。
実施例 15
実施例13IこおけるNiを平均粒度3μのFeにかえ
た場合のこの発明の超硬合金の平均抗折力は360 k
g/mvbを示した。
た場合のこの発明の超硬合金の平均抗折力は360 k
g/mvbを示した。
なお、WC−9’%Co−1%F eからなる従来超硬
合金は平均抗折力260に97m4を示すtこすぎなか
った。
合金は平均抗折力260に97m4を示すtこすぎなか
った。
実施例 16
実施例13+こおける結合金属を平均粒度2μのカーボ
ニルFe粉で置換した場合のこの発明の超硬合金は、平
均抗折力350kg/maを示し、WC−i o %
F eからなる従来超硬合金の平均抗折力が260kg
/−であるのに比して極めて高い値を示した。
ニルFe粉で置換した場合のこの発明の超硬合金は、平
均抗折力350kg/maを示し、WC−i o %
F eからなる従来超硬合金の平均抗折力が260kg
/−であるのに比して極めて高い値を示した。
上述のように、この発明のWC基焼結超硬合金は、従来
のものと比較して極めて高い強さく抗折力)をもち、そ
の強さのバラツキも著しく小さいなど工業上有用Δ特性
をもつのである。
のものと比較して極めて高い強さく抗折力)をもち、そ
の強さのバラツキも著しく小さいなど工業上有用Δ特性
をもつのである。
第1図はWC基焼結超硬合金組織に存在する粗大WC,
Coプール、および巣にかかる外部応力と、これらの−
長径との関係を示す図である。
Coプール、および巣にかかる外部応力と、これらの−
長径との関係を示す図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 鉄族金属を1〜30重量係含有した炭化タングステ
ン基焼結超硬合金において、いずれも30μ以上の寸法
を有する粗大炭化タングステン、粗大結合金属相プール
、および巣からなる欠陥がなく、かつ30μ未満の寸法
を有する前記欠陥が0.1mm以上の間隔で分散した組
織を有することを特徴とする高強度炭化タングステン基
焼結超硬合金。 2 鉄族金属を1〜30重量係含有し、さらにタングス
テン以外の遷移金属の炭化物を0.1〜45重量係含有
した炭化タングステン基焼結超硬合金において、いずれ
も30μ以上の寸法を有する粗大炭化タングステン、粗
大遷移金属炭化物、粗大結合金属性プール、および巣か
らなる欠陥がなく、かつ30μ未満の寸法を有する前記
欠陥が0.1 mrrt以上の間隔で分散した組織を有
することを特徴とする高強度炭化タングステン基焼結超
硬合金。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6808474A JPS5818422B2 (ja) | 1974-06-17 | 1974-06-17 | 高強度炭化タングステン基焼結超硬合金 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6808474A JPS5818422B2 (ja) | 1974-06-17 | 1974-06-17 | 高強度炭化タングステン基焼結超硬合金 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS50159804A JPS50159804A (ja) | 1975-12-24 |
JPS5818422B2 true JPS5818422B2 (ja) | 1983-04-13 |
Family
ID=13363516
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6808474A Expired JPS5818422B2 (ja) | 1974-06-17 | 1974-06-17 | 高強度炭化タングステン基焼結超硬合金 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5818422B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59130414U (ja) * | 1983-02-21 | 1984-09-01 | ヤンマー農機株式会社 | 田植機における植付爪の洗浄装置 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109852832A (zh) * | 2019-01-18 | 2019-06-07 | 株洲金佰利硬质合金有限公司 | 一种梯度硬质合金模压成型工艺 |
-
1974
- 1974-06-17 JP JP6808474A patent/JPS5818422B2/ja not_active Expired
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPS59130414U (ja) * | 1983-02-21 | 1984-09-01 | ヤンマー農機株式会社 | 田植機における植付爪の洗浄装置 |
Also Published As
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---|---|
JPS50159804A (ja) | 1975-12-24 |
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