JPS58217657A - 超硬質合金の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は高強度、高靭性をもつ切削用および耐摩耗用の
超硬質合金に関するものである。

硬質合金、またはサーメットと呼ばれる切削用または耐
摩耗用に用いられる硬質合金は、硬質相ど結合相からな
っており、一般に粉末冶金法により製造される。イのた
め、特に焼結条件により合金の物性は非常に大きな影響
を受ける。

特に硬質相が微粒であることが必要なエンドミル用合金
などにおいては、焼結過程における粒成長を押えること
が極めて重要となる。粒成長を押えるためには、液相出
現前の同相焼結地における粒子の一合体を押えること、
液相出現後の液相を介しての溶解析出°を押えることが
必要となる。

このうち、粒成長の最も大ぎな割合を占める液相出現後
の粒成長を押えるための方法としては、以下の２通りが
考えられる。１つは焼結温度を下げること、もう１つは
焼結時間を短くすることである。しかして、液相中での
拡散が温度上昇とともに急激に活発となることを考える
と、焼結温度を下げることが、粒成長を抑制するのに最
も有効な方法であると考えられる。

しかし、従来技術においては、焼結温度を下げると焼結
性が著しく低下し、気孔やバインダープールなどの欠陥
が発生し、強度上好ましくない。

したがって、ある程度粒成長することは避【プられなか
ったのが現状である。

本発明は上記従来技術の欠点を改良し、焼結時における
粒成長を抑制することにより、高強度、高靭性の硬質合
金を提供することを目的とするものである。

本発明は上記目的を達成するために、硬質相の原料粉末
として０．７μｍ以下の粉末を用い、かつ結合金属の原
料粉末の一部または全部として超微粒粉末を用いたこと
を特徴とするものである。

よく知られているように、物質は微粒となるほど表面積
が大ぎくなりかつ表面状態が活性となる。

よって、当然のことながら表面拡散も活廃となる。

ぞこて、本願発明者らは硬質合金の製造にあたり、結合
合金の一部または全部として超微粒粉末を用いることに
より、焼結初期より表面拡散による同相焼結を活発に起
こし得るであろうことに着眼し本発明を成したものであ
る。

驚くべきことに、本発明によれば、従来より百数十度焼
結温度が低い場合でも十分な焼結状態を得ることかでき
ることを発明者等は確認した。この場合、焼結時の液相
存在化での溶解析出は抑制され粒成長は抑えられる。ま
た、本発明により得られた硬質合金は硬質相が微細なた
め、従来技術によるものに比べ、著しく高強度、高靭性
なものとなる。

本発明において使用する超微粒粉末は、粒径が１０００
Ａ以下でなくてはならず、それよりも大さい場合には粉
末表面が十分には活性とならず、焼結湿度を低下させる
ことが困難となる。

実施例１ 原料粉末として、粒度１．５μｍのＷＣｌおよび粒度２
．０μｍのＣＯを用い、Ｗ　Ｃ−１０ｗｔ％ＣＯ合金を
調整し粒度測定を行なった。その結果を第１表に示す。

第１表において、試料ＡはＣＯの１０％を平均粒径７０
０Δの超微粒粉で置換したものであり、１３００℃、１
時間の焼結を行なったもの、試料Ｂは従来材で１４００
℃、１時間の焼結を行なったものである。

実施例２ 上記実施例１の試料ＡおよびＢ合金、および原料粉末と
して、粒度２．５μｍのＴｉ　Ｃ，粒度２．０μｍのＭ
Ｏ２Ｃ，粒度２．７μｍのＮ１を用いて調整したＴｉＣ
−２０ｗｔ％Ｍ　Ｏ，Ｃ−２０ｗｔ％Ｎｉ合金について
、それぞれ室温抗折力を測定した。その結果を第２表に
示す。

第２表において、試料ＣはＮ１の１０％を平均粒径３０
０人の超微粒粉末で置換し、１２５０℃、１時間の焼結
を行なったもの、試料りは従来材で１３５０℃１時間の
焼結を行なったものである。

第２表 実、施例３ Ｐ、３０系超硬合金の耐欠損試験の結果を第３表に示す
。第３表において、試料Ｅは結合金属の１０％を平均粒
径５００の超微粒粉末で置き換えたもの（焼結温度１３
００℃）、試料Ｆは従来材（焼結温度１４００℃）であ
る。

但し、切削条件は次の通りである。

被削材　　　　８０Ｍ３　（４つ溝入り）切削速度　　
　１００ｍ／ｍ１ｎ −送り　　　　　　０．３ｍｔ／　ｒｅｖ切り込み　　
　１．５ｍｍ チップ形状　　５ＮＧＮ４３２ 本発明により硬質合金の焼結湿度を従来よりも百数十度
下げることが可能になり、その結果硬質相が微粒で高強
度、高靭性の合金を得ることができた。

発明の名称 超硬質合金 補正をする者 代表書河野　典夫 代　　　理　　　人 昭和５７年特許願第　９８２８１　　号発明の名称　超
硬質合金 補正をする者 名　祢　ｉ５［１１１）　　日立金属株式会社代表者河
野　典夫 代　　　理　　　人 二 補　正　の　対　象　　明細書の「発明の詳細な説明」
の欄補正の内容 １、明細書の「発明の詳細な説明」の欄の記載を下記の
通り訂正する。

記 （１）明細書第２頁第５行の「固相焼結地」を「固相焼
結時」に訂正する。

（２）同書同頁第１２行の「しかして」の「て」を削除
する。

（３）同書第３頁第１２行の「本願」を削除する。

（４）同書第４頁第１０行の１１．５ｐｍＪを［０，７
μｍＪＫ訂正する。

（５）回書同頁第１表を次のように訂正する。

（６）同書第５頁第４行の「２．５μｍ」を「０．６μ
ｍ」に訂正する。

（７）同書同頁同行のｒ　２．　ＯＪを［０，５Ｊに訂
正する。

（８）同書岡頁第２表を次のように訂正する。

（９）同書第６頁第３表を次のように訂正する。

以　　上

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 周期率表ＩＶａ族、ｖａ族、Ｖｉａ族遷移金属元素の一
   種以上とＢ、Ｃ，Ｎ、０からなる群より選んだ一種以上
   の非金属元素とから構成される化合物のうちの一種以上
   を硬質物質とし、これをＣｒ。 ＭＯ，Ｗ、Ｆｅ、Ｇｏ、Ｎ＋からなる群より選んだ一種
   以上の遷移金属元素にて結合した超硬質合金において、
   上記硬質相の原料粉末として、粒度０．７μｍ以下のも
   のを用い、かつ上記結合金属の原料の一部または全部と
   して超微粒粉末を用いることを特徴とする超硬質合金。