JPS5831057A - 超硬合金 - Google Patents
超硬合金Info
- Publication number
- JPS5831057A JPS5831057A JP12913781A JP12913781A JPS5831057A JP S5831057 A JPS5831057 A JP S5831057A JP 12913781 A JP12913781 A JP 12913781A JP 12913781 A JP12913781 A JP 12913781A JP S5831057 A JPS5831057 A JP S5831057A
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- JP
- Japan
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- alloy
- tiw
- ratio
- tic
- tin
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- Granted
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
塑性変形性に優れた大型サイド力ッター，ホブ用途用の
超硬合金に関するものである。
超硬合金に関するものである。
ＷＣ基焼結合金は、ＴｉＣ基焼結合金（以下サーメット
と記す） Ｉ Ａ１．Ｏ，基焼結合金（以下セラミツ
゛りと記す） ＊ Ｔ ｉＯ Ｈ Ｔ ＩＮ Ｉ Ｔ
ｔＯＮ ＠ ＡＩＪＩ Ｏ ！等の硬質被覆層をＷＣ基
焼結合金の表面に施した表面被覆合金（以下コーテッド
合金と記す）に比し、機械的強度，耐熱疲労性等に優れ
るため、サーメット，セラミック，コーテッド合金では
使用に耐え得ない分野で広く使用されている。
と記す） Ｉ Ａ１．Ｏ，基焼結合金（以下セラミツ
゛りと記す） ＊ Ｔ ｉＯ Ｈ Ｔ ＩＮ Ｉ Ｔ
ｔＯＮ ＠ ＡＩＪＩ Ｏ ！等の硬質被覆層をＷＣ基
焼結合金の表面に施した表面被覆合金（以下コーテッド
合金と記す）に比し、機械的強度，耐熱疲労性等に優れ
るため、サーメット，セラミック，コーテッド合金では
使用に耐え得ない分野で広く使用されている。
特に大型サイドカッター，ホブ等大きな衝撃力が働き、
かつ熱変動が工具刃先にが＼る鋼転削加工用分野では、
大いにその特徴を発揮している。
かつ熱変動が工具刃先にが＼る鋼転削加工用分野では、
大いにその特徴を発揮している。
しかしながら、最近これらの分野においても、作業条件
の高能率化が進み、さらに工具寿命を改善させる要求が
高まりつ＼ある。
の高能率化が進み、さらに工具寿命を改善させる要求が
高まりつ＼ある。
本発明は、こりらの要求を満たすべく熱疲労性。
衝撃靭性を著しく改善した大型サイド力ツタ−。
ホブ，重切削カッター等の鋼転削加工用に特に好適なＷ
Ｃ基焼結合金に関するものである。
Ｃ基焼結合金に関するものである。
本発明による超硬合金の特徴は、複合炭窒化物を含むＢ
１型固溶体とＷＣ相からなる硬質相をＦｅ族結合金属で
構成されたＷＣ基焼結合金において、高速切削時の熱疲
労特性、衝撃靭性、耐摩耗性を最大限発揮できるべく、
これらの構成の組合わせの最適化を図ったことにある。
１型固溶体とＷＣ相からなる硬質相をＦｅ族結合金属で
構成されたＷＣ基焼結合金において、高速切削時の熱疲
労特性、衝撃靭性、耐摩耗性を最大限発揮できるべく、
これらの構成の組合わせの最適化を図ったことにある。
硬質相中のＷＣは、機械的強度が大きく、熱伝導率が大
きい特徴を持っているが、高温下での鉄との反応に対す
る安定性や、耐酸化性等の特性が劣るため、これらの特
性にすぐれたＴｉＣと組み合わせることにより、切削時
の耐摩耗特性を改善することは良く知られているところ
である。一方、ＴｉＣ！は機械的強度が小さく、熱伝導
率も低いため、添加量の増大により切削靭性を低下させ
る傾向にあることも知られている。さらに、ＴｉＮ／Ｔ
ｉＣ比率テＯ，／−０，６０の範囲にあるＮを含有する
ことにより、高靭性、高衝撃靭性の超硬合金を得ること
が出来るのも知られている。
きい特徴を持っているが、高温下での鉄との反応に対す
る安定性や、耐酸化性等の特性が劣るため、これらの特
性にすぐれたＴｉＣと組み合わせることにより、切削時
の耐摩耗特性を改善することは良く知られているところ
である。一方、ＴｉＣ！は機械的強度が小さく、熱伝導
率も低いため、添加量の増大により切削靭性を低下させ
る傾向にあることも知られている。さらに、ＴｉＮ／Ｔ
ｉＣ比率テＯ，／−０，６０の範囲にあるＮを含有する
ことにより、高靭性、高衝撃靭性の超硬合金を得ること
が出来るのも知られている。
発明者らは、さらにこれら焼結超硬合金について研究を
続けた結果、鋼の高速断続切削に特に優れた性能を示す
超硬合金を発明するに至った。
続けた結果、鋼の高速断続切削に特に優れた性能を示す
超硬合金を発明するに至った。
特に、被削材である鋼の硬度がブリネル硬さＨ！Ｂで２
００以上と硬くなった時、本発明合金は特開昭！；！；
−９／９！；３で示された合金の性能を大巾に上回る
。
００以上と硬くなった時、本発明合金は特開昭！；！；
−９／９！；３で示された合金の性能を大巾に上回る
。
すなわち、ＷＣとＢ１型固溶体からなる硬質相とＣＯを
主体とするｐｅ族金属からなる結合相で構成された超硬
合金において、硬質相の成分の内で、’ｉｑ、ｗの炭化
物、窒化物、炭窒化物の部分が、ＴｉＯ＋ＴｉＮ／ Ｔ
ｉＣ＋ＴｉＮ＋ＷＯ比率に換算し、容積比率でｏ、ａｏ
−ｏ、ｔｏの範囲にあり、ＢＩ型固溶体がＴｉＮ／Ｔ
ｉＣ＋Ｔ’ｉＮ比率、またはＴｉＮ／ （ＴｉＷ） Ｃ
＋ （ＴｉＷ） Ｎ比率に換算し、重量比率でＯ７〜θ
１０の範囲にあるＮを含有し、ＣＯを主体とする結合相
が最終合金全体の７〜２０％の容積比率を占める超硬合
金が、従来の超硬合金に比べ、高速切削時における耐摩
耗性、靭性、耐熱亀裂性能で優れ、サイドカッター。
主体とするｐｅ族金属からなる結合相で構成された超硬
合金において、硬質相の成分の内で、’ｉｑ、ｗの炭化
物、窒化物、炭窒化物の部分が、ＴｉＯ＋ＴｉＮ／ Ｔ
ｉＣ＋ＴｉＮ＋ＷＯ比率に換算し、容積比率でｏ、ａｏ
−ｏ、ｔｏの範囲にあり、ＢＩ型固溶体がＴｉＮ／Ｔ
ｉＣ＋Ｔ’ｉＮ比率、またはＴｉＮ／ （ＴｉＷ） Ｃ
＋ （ＴｉＷ） Ｎ比率に換算し、重量比率でＯ７〜θ
１０の範囲にあるＮを含有し、ＣＯを主体とする結合相
が最終合金全体の７〜２０％の容積比率を占める超硬合
金が、従来の超硬合金に比べ、高速切削時における耐摩
耗性、靭性、耐熱亀裂性能で優れ、サイドカッター。
ホブ用途等に最適であることがわかった。
以下限定理由について述べる。
硬質相の成分の内でＴｉ、Ｗの炭化物、窒化物。
炭窒化物の部夕がＴｉｃ！＋ＴｉＷ／ ＴｉＣ＋ＴｉＮ
＋ＷＯ比率に換算し、容積比率でＯ，ａＯ以下では耐摩
耗特にＨ４２００以上の高硬度鋼を切削する際の耐摩耗
性において不十分であり、ａざ以上では強度不足による
チッピングが発生し易く、工具寿命が短い。
＋ＷＯ比率に換算し、容積比率でＯ，ａＯ以下では耐摩
耗特にＨ４２００以上の高硬度鋼を切削する際の耐摩耗
性において不十分であり、ａざ以上では強度不足による
チッピングが発生し易く、工具寿命が短い。
次にＢ１型固溶体について述べる。
Ｔ ｉＮ／ Ｔ ｉＯ＋ Ｔ ｉＮ比率、または（’Ｉ
’ ｉＷ） Ｎ／ （Ｔ ｉＷ） Ｏ±（ＴｉＷ）Ｎ比
率に換算し、重量比率でθｌ以下で耐熱亀裂性や靭性に
劣る。すなわち１、θ／以下では合金中のＢ１型固溶体
結晶の大きさか°大きく成長してしまい、性能劣化の原
因となる。逆に言えばＮを加えることにより、Ｂ１型固
溶体の焼結時における粒成長が大幅に抑制され、このこ
とが声用途において高性能を与える。
’ ｉＷ） Ｎ／ （Ｔ ｉＷ） Ｏ±（ＴｉＷ）Ｎ比
率に換算し、重量比率でθｌ以下で耐熱亀裂性や靭性に
劣る。すなわち１、θ／以下では合金中のＢ１型固溶体
結晶の大きさか°大きく成長してしまい、性能劣化の原
因となる。逆に言えばＮを加えることにより、Ｂ１型固
溶体の焼結時における粒成長が大幅に抑制され、このこ
とが声用途において高性能を与える。
た寸し、０．を以上では焼結性を阻害し、耐摩耗性。
靭性とも不十分となる。
本発明の超硬合金中のＢ１型固溶体硬質相の平均粒径が
２μ以下で特に耐熱亀裂性に優れる。
２μ以下で特に耐熱亀裂性に優れる。
なお、本発明の超硬合金の強度を維持するためには、ｃ
ｏを主体とする結合金属が７容積％以下では靭性面で不
十分であり、２０容積％以上では耐摩耗性が悪くなるの
で好ましくない。
ｏを主体とする結合金属が７容積％以下では靭性面で不
十分であり、２０容積％以上では耐摩耗性が悪くなるの
で好ましくない。
なお、本発明の超硬合金部材中のＢ１型固溶体中に酸素
を含有していても本発明の効果は変らない。
を含有していても本発明の効果は変らない。
また、ＷＣについては（ＭｏＷ）Ｏに置換しても本発明
の効果は変らない。
の効果は変らない。
さらに、本発明合金の表面にＴｒＣｌ ＴｔＣＮｓ Ｔ
ｔＮ ＋ＡＩよＯ，、ＨｆＣ！などの硬質相を１層もし
くは多層に被覆した被覆超硬工具の母材として有効なこ
とは言うまでもない。
ｔＮ ＋ＡＩよＯ，、ＨｆＣ！などの硬質相を１層もし
くは多層に被覆した被覆超硬工具の母材として有効なこ
とは言うまでもない。
以下実−施例にて説明する。
〔実施例１〕
第１表に示す組成で原料を配合し、さらにプレス助剤と
してのパラフィンを／、５重量％加え、／Ｉ −ｒステ
ンレス製の容器とＷＯ−Ｃ！ｏ焼結合金製のボールを用
い、アセトン中で７２０時間のボールミル混合を行った
。これを乾燥後／Ｊｔ／ｃ−の圧力にて切削用チップを
プレス成型した後、真空中で’１２００Ｃ！に保持し、
パラフィンを除去した後、索表分圧ｊＯＴｏｒｒの減圧
窒素雰囲気下で焼結温度／ｌＩ２！；０Ｃに／時間保持
し焼結体を得た。表中に合金特性、切削試験の結果を併
せ記した。
してのパラフィンを／、５重量％加え、／Ｉ −ｒステ
ンレス製の容器とＷＯ−Ｃ！ｏ焼結合金製のボールを用
い、アセトン中で７２０時間のボールミル混合を行った
。これを乾燥後／Ｊｔ／ｃ−の圧力にて切削用チップを
プレス成型した後、真空中で’１２００Ｃ！に保持し、
パラフィンを除去した後、索表分圧ｊＯＴｏｒｒの減圧
窒素雰囲気下で焼結温度／ｌＩ２！；０Ｃに／時間保持
し焼結体を得た。表中に合金特性、切削試験の結果を併
せ記した。
本発明品は比較合金に比べ優れていることがわかった。
〔実施例２〕
ＴｉＯ粉末とＷＯ１粉末を用いて、炭窒化反応により（
ＴｉＷ）（ＯＮ）粉末を作った。この粉末と残部は実施
例／で使用した原料を用い、第３表のとおりの配合組成
の合金を作成した。ボールミル混合時間は１００時間、
焼結温度は７３ｔＯｏＣである。
ＴｉＷ）（ＯＮ）粉末を作った。この粉末と残部は実施
例／で使用した原料を用い、第３表のとおりの配合組成
の合金を作成した。ボールミル混合時間は１００時間、
焼結温度は７３ｔＯｏＣである。
これらの合金特性を第３表に示す。これらの試作合金と
市販のＷＣ−ＴｉＣ−ＴａＣ！−Ｃｏ合金系のＪＩ８分
類Ｐ １０ 、 Ｐ２Ｏ、Ｐ３０相当材質の合金を選択
し第１表に示す結果が得られた。
市販のＷＣ−ＴｉＣ−ＴａＣ！−Ｃｏ合金系のＪＩ８分
類Ｐ １０ 、 Ｐ２Ｏ、Ｐ３０相当材質の合金を選択
し第１表に示す結果が得られた。
〔実施例３〕
実施例／で作成した合金Ｆを用い、大型サイ・ドカッタ
ーによるテストを行った。比較材種としては市販被覆材
種のＰ３０相当品並びに比較合金Ｂを用いた。
ーによるテストを行った。比較材種としては市販被覆材
種のＰ３０相当品並びに比較合金Ｂを用いた。
被削材：５ｊＯＣ（ＨＢ２乙Ｏ）
使用工具二大型サイドカッター２！ｒインチ切削条件：
切削速度 ／７７ｍ／分 切込み ２〜ｊ；ｍｙｎ 送 リ ａ３／乙ｌｌｌ１＋！／刃本発明品は３時
間の寿命に対し、市販品Ｐ３０は２時間、比較合金Ｂは
≠時間の寿命であった。
切削速度 ／７７ｍ／分 切込み ２〜ｊ；ｍｙｎ 送 リ ａ３／乙ｌｌｌ１＋！／刃本発明品は３時
間の寿命に対し、市販品Ｐ３０は２時間、比較合金Ｂは
≠時間の寿命であった。
実施例２で作成した合金Ｋを用い、ロー付はホブ（モジ
ュール／、２！； 、圧力角、切刃溝数／りを製作しテ
ストした。
ュール／、２！； 、圧力角、切刃溝数／りを製作しテ
ストした。
切削条件
被削材 ： Ｓ ｌ／−！；Ｏ（ＨＢ ２１０’）切削
速度 ７２１０ｍ１分 送 リ ： ５酩／回転 切削油 ：不水溶性油 本発明は／２０ ｍ切削可能に対し１市販超硬合金Ｐ２
σは！；ｍ、Ｐ３０は１０ ｍでいずれも熱亀裂により
チッピングを生じた。
速度 ７２１０ｍ１分 送 リ ： ５酩／回転 切削油 ：不水溶性油 本発明は／２０ ｍ切削可能に対し１市販超硬合金Ｐ２
σは！；ｍ、Ｐ３０は１０ ｍでいずれも熱亀裂により
チッピングを生じた。
実施例１のホブを公告の（：！Ｖ’Ｄ、並びにＰＶＤ法
によりコーティングして切削テストしたところ、本発明
品にのコーテイング品は寿命／！；Ｏｍと向上したが、
市販Ｐ２０のコーテイング品は７ｍも切削できなかった
。
によりコーティングして切削テストしたところ、本発明
品にのコーテイング品は寿命／！；Ｏｍと向上したが、
市販Ｐ２０のコーテイング品は７ｍも切削できなかった
。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、ＷＯとＢ１型固溶体からなる硬質相とＣＯを主体と
するｐｅ族金属からなる結合相で構成された超硬合金に
おいて、硬質相の成分の内でＴｉ、Ｗの炭化物、窒化物
、炭窒化物の部分が（ＴｉＣ＋ ＴｉＮ）／ （ＴｉＯ
＋ＷＣ＋ ＴｉＷ）比率に換算し、容積比率でａ≠Ｏ−
ａざＯの範囲にあり、Ｂ１型固溶体が’ｌ’ｉＮ／ （
ＴｉＣ＋ ＴｉＮ）比率または（ＴｉＷ） Ｎ／ （Ｔ
ｉＷ） Ｏ＋ （ＴｉＷ）Ｎ比率に換算し、重量比率で
０．１−０．６の範囲にあるＮを含有し、ＣＯを主体と
する結合相が最終１合金体の７〜２０％め容積比率を占
めることを特徴とする超硬合金。 ２、特許請求の範囲第１項記載の超硬合金において、最
終焼結体に存在するＢ１型固溶体硬質相が平均粒径２μ
以下である超硬合金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12913781A JPS5952951B2 (ja) | 1981-08-18 | 1981-08-18 | 超硬合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12913781A JPS5952951B2 (ja) | 1981-08-18 | 1981-08-18 | 超硬合金 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5831057A true JPS5831057A (ja) | 1983-02-23 |
| JPS5952951B2 JPS5952951B2 (ja) | 1984-12-22 |
Family
ID=15002026
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12913781A Expired JPS5952951B2 (ja) | 1981-08-18 | 1981-08-18 | 超硬合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5952951B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60258446A (ja) * | 1984-06-04 | 1985-12-20 | Toshiba Tungaloy Co Ltd | 焼結合金 |
| JPS6433589A (en) * | 1987-07-30 | 1989-02-03 | Kenwood Corp | Display device |
| JPH0273946A (ja) * | 1988-09-07 | 1990-03-13 | Toshiba Tungaloy Co Ltd | 超硬合金及びその合金の表面に被膜を形成してなる被覆超硬合金 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4001845B2 (ja) | 2003-06-13 | 2007-10-31 | 三菱マテリアル神戸ツールズ株式会社 | 表面被覆歯切工具用超硬合金基材、及び表面被覆歯切工具 |
-
1981
- 1981-08-18 JP JP12913781A patent/JPS5952951B2/ja not_active Expired
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60258446A (ja) * | 1984-06-04 | 1985-12-20 | Toshiba Tungaloy Co Ltd | 焼結合金 |
| JPH0461058B2 (ja) * | 1984-06-04 | 1992-09-29 | Toshiba Tungaloy Co Ltd | |
| JPS6433589A (en) * | 1987-07-30 | 1989-02-03 | Kenwood Corp | Display device |
| JPH0273946A (ja) * | 1988-09-07 | 1990-03-13 | Toshiba Tungaloy Co Ltd | 超硬合金及びその合金の表面に被膜を形成してなる被覆超硬合金 |
| JPH0711051B2 (ja) * | 1988-09-07 | 1995-02-08 | 東芝タンガロイ株式会社 | 超硬合金及びその合金の表面に被膜を形成してなる被覆超硬合金 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5952951B2 (ja) | 1984-12-22 |
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