JPS5854181B2 - 強靭性サ−メット - Google Patents
強靭性サ−メットInfo
- Publication number
- JPS5854181B2 JPS5854181B2 JP10009477A JP10009477A JPS5854181B2 JP S5854181 B2 JPS5854181 B2 JP S5854181B2 JP 10009477 A JP10009477 A JP 10009477A JP 10009477 A JP10009477 A JP 10009477A JP S5854181 B2 JPS5854181 B2 JP S5854181B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- powder
- cermet
- toughness
- cermets
- cutting
- 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.)
- Expired
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Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、常温靭性は勿論のこと、特に高温靭性にす
ぐれたサーメットに関するものである。
ぐれたサーメットに関するものである。
一般に、鉄族金属のうちの１種または２種以上：５〜３
０係、 Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、およびＷの
炭化物、窒化物、および炭窒化物のうちの１種または２
種以上（以下、これらを総称して金属の炭・窒化物とい
う）：１〜４５係、を含有し、残りがＴｉの炭化物、窒
化物、および炭窒化物のうちの１種または２種以上（以
下、これらを総称してＴｉの炭・窒化物という）と不可
避不純物からなる組成（以上重量％、以下幅は重量％を
意味する）を有するサーメット（以下、従来サーメット
という）が知られ、この従来サーメットは、特にすぐれ
た耐摩耗性をもつことから、切削工具材料として用いら
れ、切削仕上げ面が美しいことから、近来に至ってかな
りの量が使用されるようになっている。
０係、 Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、およびＷの
炭化物、窒化物、および炭窒化物のうちの１種または２
種以上（以下、これらを総称して金属の炭・窒化物とい
う）：１〜４５係、を含有し、残りがＴｉの炭化物、窒
化物、および炭窒化物のうちの１種または２種以上（以
下、これらを総称してＴｉの炭・窒化物という）と不可
避不純物からなる組成（以上重量％、以下幅は重量％を
意味する）を有するサーメット（以下、従来サーメット
という）が知られ、この従来サーメットは、特にすぐれ
た耐摩耗性をもつことから、切削工具材料として用いら
れ、切削仕上げ面が美しいことから、近来に至ってかな
りの量が使用されるようになっている。
しかしながら、上記従来サーメットは、主成分として炭
化タングステンを含有するＷＣＣ超超硬合金比べて靭性
が劣り、なかんずく高温での耐塑性変形性および靭性に
劣ることから、その使用分野はきわめて限られたものに
なっており、このようなことから上記従来サーメットが
切削工具材料の主流を占めるには至っていないのが現状
である。
化タングステンを含有するＷＣＣ超超硬合金比べて靭性
が劣り、なかんずく高温での耐塑性変形性および靭性に
劣ることから、その使用分野はきわめて限られたものに
なっており、このようなことから上記従来サーメットが
切削工具材料の主流を占めるには至っていないのが現状
である。
従来、一般に不純物としての硫黄（Ｓ）は合金材料に悪
影響をもたらすものであるとして、できるだけその含有
量を低くすることが行なわれており、上記従来サーメッ
トにおいても同様にＳ含有量をできるだけ低くすること
が望ましいとされていたが、今般本発明者等は、上記従
来サーメットにおけるＳの挙動に着目した研究を行なっ
たところ、上記従来サーメットに少量、すなわち０．０
００５〜０．０１５重量重量％を含有させて硬質相を結
合する金属結合相に固溶させるか、あるいはきわめて微
量のＳを硫化物として結合相中に析出させるかすると、
サーメットの靭性、特に高温靭性および耐塑性変形性が
著しく向上するという知見を得たのである。
影響をもたらすものであるとして、できるだけその含有
量を低くすることが行なわれており、上記従来サーメッ
トにおいても同様にＳ含有量をできるだけ低くすること
が望ましいとされていたが、今般本発明者等は、上記従
来サーメットにおけるＳの挙動に着目した研究を行なっ
たところ、上記従来サーメットに少量、すなわち０．０
００５〜０．０１５重量重量％を含有させて硬質相を結
合する金属結合相に固溶させるか、あるいはきわめて微
量のＳを硫化物として結合相中に析出させるかすると、
サーメットの靭性、特に高温靭性および耐塑性変形性が
著しく向上するという知見を得たのである。
すなわち、一般に、例えば切削中の刃先は、８００℃な
いし９００°Ｃ以上の高温に長時間さらされるが、この
ような高温下では、まず金属結合相が軟化し、ついで硬
質相が軟化して刃先自体が軟化するようになって切削抵
抗が上昇し、ついには欠損するようになるが、上述のよ
うに結合相中にＳが固溶、あるいはＳ硫化物が析出した
サーメットは高温靭性がきわめて高いものになっている
ので、このサーメットを切削工具材料として使用した場
合には、その耐久性が著しく向上したものになるという
知見を得たのである。
いし９００°Ｃ以上の高温に長時間さらされるが、この
ような高温下では、まず金属結合相が軟化し、ついで硬
質相が軟化して刃先自体が軟化するようになって切削抵
抗が上昇し、ついには欠損するようになるが、上述のよ
うに結合相中にＳが固溶、あるいはＳ硫化物が析出した
サーメットは高温靭性がきわめて高いものになっている
ので、このサーメットを切削工具材料として使用した場
合には、その耐久性が著しく向上したものになるという
知見を得たのである。
この発明は、上記知見にもとすいてなされたものであっ
て、 結合相に固溶するか、あるいはきわめて微量の硫化物と
して結合相中に析出する、Ｓ ：０．０００５〜０．０
１５係、 結合相形成成分としての鉄族金属のうちの１種または２
種以上：５〜３０係、 硬質相形成成分としての金属の炭・窒化物：１〜４５係
、 を含有し、残りが硬質相形成成分としてのＴｉの炭・窒
化物と不可避不純物からなる組成を有する強靭性サーメ
ットに特徴を有するものである。
て、 結合相に固溶するか、あるいはきわめて微量の硫化物と
して結合相中に析出する、Ｓ ：０．０００５〜０．０
１５係、 結合相形成成分としての鉄族金属のうちの１種または２
種以上：５〜３０係、 硬質相形成成分としての金属の炭・窒化物：１〜４５係
、 を含有し、残りが硬質相形成成分としてのＴｉの炭・窒
化物と不可避不純物からなる組成を有する強靭性サーメ
ットに特徴を有するものである。
つぎに、この発明の強靭性サーメットにおいて、成分組
成を上記の通りに限定した理由を謂明する。
成を上記の通りに限定した理由を謂明する。
（ａ） Ｓ
Ｓ成分には、上記の通り、サーメットの高温靭性および
耐塑性変形性を著しく向上させる作用があるが、その含
有量が０．０００５ ％未満では前記作用に所望の効果
が得られず、一方０．０１５係を越えて含有させると、
Ｔｉを主体とする硫化物が斑点状に結合相中に多量に析
出して常温および高温靭性が劣化するようになることか
ら、その含有量を０．０００５〜０．０１５％と定めた
。
耐塑性変形性を著しく向上させる作用があるが、その含
有量が０．０００５ ％未満では前記作用に所望の効果
が得られず、一方０．０１５係を越えて含有させると、
Ｔｉを主体とする硫化物が斑点状に結合相中に多量に析
出して常温および高温靭性が劣化するようになることか
ら、その含有量を０．０００５〜０．０１５％と定めた
。
（ｂ） 鉄族金属
これらの成分は、サーメットの結合相を形成し、サーメ
ットに靭性を付与する作用をもつが、その含有量が５係
未満では所望の靭性を確保することができず、一方３０
％を越えて含有させると、硬さ低下をきたし、耐摩耗性
が損なわれるようになることから、その含有量を５〜３
０係と定めた。
ットに靭性を付与する作用をもつが、その含有量が５係
未満では所望の靭性を確保することができず、一方３０
％を越えて含有させると、硬さ低下をきたし、耐摩耗性
が損なわれるようになることから、その含有量を５〜３
０係と定めた。
（Ｃ） 金属の炭・窒化物
これらの成分には、硬質相を形成してサーメットの靭性
を向上させる作用があるが、その含有量が１係未満では
、所望の靭性を確保することができず、一方４５％を越
えて含有させると、Ｔｉの炭・窒化物のもつすぐれた耐
摩耗性が損なわれるようになることから、その含有量を
１〜４５係と定めた。
を向上させる作用があるが、その含有量が１係未満では
、所望の靭性を確保することができず、一方４５％を越
えて含有させると、Ｔｉの炭・窒化物のもつすぐれた耐
摩耗性が損なわれるようになることから、その含有量を
１〜４５係と定めた。
なお、Ｍｏ、Ｗの炭化物を含有する場合には、配合粉末
中に金属ＭＯ２Ｗを添加しても、焼結中に合金中の遊離
炭素と反応して炭化物を形成するので、同じ効果が得ら
れる。
中に金属ＭＯ２Ｗを添加しても、焼結中に合金中の遊離
炭素と反応して炭化物を形成するので、同じ効果が得ら
れる。
つぎに、この発明の強靭性サーメットを実施例により具
体的に謂明する。
体的に謂明する。
実施例
原料粉末として、平均粒径：２．０μｍを有するＳ粉末
、同１．２μｍのＣｏ粉末、同２．３μｍのＮｉ粉末、
同３．０μｍのＦｅ粉末、いずれも同１〜２μｍの範囲
内の粒妾を有するＺｒＣ粉末、ＨｆＣ粉末、ＶＣ粉末、
ＮｂＣ粉末、ＴａＣ粉末、Ｃｒ３Ｃ２粉末、Ｍｏ２Ｃ粉
末、ＷＣ粉末、ＺｒＮ粉末、ＨｆＮ粉末、ＶＮ粉末、Ｎ
ｂＮ粉末、ＴａＮ粉末、ＣｒＮ粉末、ＺｒＣｏ、３Ｎｏ
７（以下ＺｒＣＮで示す）粉末、ＨｆＣｏ５Ｎｏ、５（
以下ＨｆＣＮで示す）粉末、■Ｃｏ、５Ｎ、５（以下Ｖ
ＣＮで示す）粉末、ＮｂＣｏ、７Ｎｏ、３（以下ＮｂＣ
Ｎで示す）粉末、Ｔ ａＣ０５Ｎｏ、５ （以下ＴａＣ
Ｎで示す）粉末、ＴｉＣ粉末、ＴｉＮ粉末、およびＴ
Ｉ Ｃ□、７ Ｎｏ３ （以下Ｔ１ＣＮで示す）粉末を
用意し、これら原料粉末を、それぞれ第１表に示される
配合組成に配合し。
、同１．２μｍのＣｏ粉末、同２．３μｍのＮｉ粉末、
同３．０μｍのＦｅ粉末、いずれも同１〜２μｍの範囲
内の粒妾を有するＺｒＣ粉末、ＨｆＣ粉末、ＶＣ粉末、
ＮｂＣ粉末、ＴａＣ粉末、Ｃｒ３Ｃ２粉末、Ｍｏ２Ｃ粉
末、ＷＣ粉末、ＺｒＮ粉末、ＨｆＮ粉末、ＶＮ粉末、Ｎ
ｂＮ粉末、ＴａＮ粉末、ＣｒＮ粉末、ＺｒＣｏ、３Ｎｏ
７（以下ＺｒＣＮで示す）粉末、ＨｆＣｏ５Ｎｏ、５（
以下ＨｆＣＮで示す）粉末、■Ｃｏ、５Ｎ、５（以下Ｖ
ＣＮで示す）粉末、ＮｂＣｏ、７Ｎｏ、３（以下ＮｂＣ
Ｎで示す）粉末、Ｔ ａＣ０５Ｎｏ、５ （以下ＴａＣ
Ｎで示す）粉末、ＴｉＣ粉末、ＴｉＮ粉末、およびＴ
Ｉ Ｃ□、７ Ｎｏ３ （以下Ｔ１ＣＮで示す）粉末を
用意し、これら原料粉末を、それぞれ第１表に示される
配合組成に配合し。
ボールミル中にて７２時間粉砕混合した後、１ｔｏｎ／
ｆｆｌの圧力にてプレスして圧粉体に成形し、ついで、
この圧粉体を、それぞれ圧カニ１０ｚ蛙球の真空中、温
１ｉ：１４００°Ｃに１時間保持の条件で焼結すること
によって、実質的に配合組成と同一の成分組成をもった
本発明サーメット１〜１１および比較サーメット１〜５
をそれぞれ製造した。
ｆｆｌの圧力にてプレスして圧粉体に成形し、ついで、
この圧粉体を、それぞれ圧カニ１０ｚ蛙球の真空中、温
１ｉ：１４００°Ｃに１時間保持の条件で焼結すること
によって、実質的に配合組成と同一の成分組成をもった
本発明サーメット１〜１１および比較サーメット１〜５
をそれぞれ製造した。
この結果得られた本発明サーメット１〜１１および比較
サーメット１〜５について、常温硬さくロックウェル硬
さＡスケール）、常温抗折力、および温１ｉ：９００℃
での高温抗折力を測定し。
サーメット１〜５について、常温硬さくロックウェル硬
さＡスケール）、常温抗折力、および温１ｉ：９００℃
での高温抗折力を測定し。
さらに、これより５ＮＰ４３２の形状をもった切削チッ
プを切出し。
プを切出し。
被削材： ＳＮＣＭ−８（硬さＨＢ ２７０ ）、切削
速妾：２００ｍ／闘、 送り：０．４５關／ｒｃｖ、、 切込み：１．５山、 切削時間：１０ｍｍ。
速妾：２００ｍ／闘、 送り：０．４５關／ｒｃｖ、、 切込み：１．５山、 切削時間：１０ｍｍ。
の条件での連続切削試験を行ない、塑性変形によるノー
ズの変形量と、この変形量を除いた切刃の逃げ面摩耗幅
を測定した。
ズの変形量と、この変形量を除いた切刃の逃げ面摩耗幅
を測定した。
これらの結果を第１表に示した。
第１表に示される結果から明らかなように、本発明サー
メット、および比較サーメットの常温硬さには、はとん
ど差がないが、常温および高温抗折力に関しては、Ｓを
０．０００５〜０．０１５係の範囲で含有する本発明サ
ーメット１〜１１は、いずれもＳを含有しないかＳの含
有量がこの発明の範囲から低い方および高い方にはずれ
た比較サーメット１〜５に比してきわめて高い値を示し
ており、このことは本発明サーメットが常温は勿論のこ
と、高温においても著しく高い靭性をもつことを意味し
ている。
メット、および比較サーメットの常温硬さには、はとん
ど差がないが、常温および高温抗折力に関しては、Ｓを
０．０００５〜０．０１５係の範囲で含有する本発明サ
ーメット１〜１１は、いずれもＳを含有しないかＳの含
有量がこの発明の範囲から低い方および高い方にはずれ
た比較サーメット１〜５に比してきわめて高い値を示し
ており、このことは本発明サーメットが常温は勿論のこ
と、高温においても著しく高い靭性をもつことを意味し
ている。
このように、本発明サーメット１〜１１は、いずれもす
ぐれた高温靭性を有するので、上記の連続切削において
、比較サーメット１〜５に比してすぐれた切削性能を発
揮することが明らかである。
ぐれた高温靭性を有するので、上記の連続切削において
、比較サーメット１〜５に比してすぐれた切削性能を発
揮することが明らかである。
上上述のように、この発明の強靭性サーメットは、常温
および高温靭性にすぐれているので、熱発生の大きい高
速切削や高送り切削中の切削工具としては勿論のこと、
熱間型材や熱間ロールなどの耐摩耗工具などとして使用
した場合にもすぐれた性能を示すのである。
および高温靭性にすぐれているので、熱発生の大きい高
速切削や高送り切削中の切削工具としては勿論のこと、
熱間型材や熱間ロールなどの耐摩耗工具などとして使用
した場合にもすぐれた性能を示すのである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 Ｉ Ｓ：０．０００５〜０．０１５係、鉄族金属のう
ちの１種または２種以上＝５〜３０係、 Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、およびＷの
炭化物、窒化物、および炭窒化物のうちの１種または２
種以上：１〜４５係、 を含有し、残りがＴｉの炭化物、窒化物、および炭窒化
物のうちの１種または２種以上と不可避不純物からなる
組成（以上重量％）を有することを特徴とする強靭性サ
ーメット。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10009477A JPS5854181B2 (ja) | 1977-08-23 | 1977-08-23 | 強靭性サ−メット |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10009477A JPS5854181B2 (ja) | 1977-08-23 | 1977-08-23 | 強靭性サ−メット |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5434312A JPS5434312A (en) | 1979-03-13 |
| JPS5854181B2 true JPS5854181B2 (ja) | 1983-12-03 |
Family
ID=14264811
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10009477A Expired JPS5854181B2 (ja) | 1977-08-23 | 1977-08-23 | 強靭性サ−メット |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5854181B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU5159485A (en) * | 1984-12-24 | 1986-07-03 | Todoroki, Itaru | Sintered titanium carbo-nitride-chromium carbide ceramics |
| CN110616357B (zh) * | 2019-09-05 | 2020-07-31 | 长沙众鑫达工具有限公司 | 一种碳氮化物基金属陶瓷及制备工艺 |
-
1977
- 1977-08-23 JP JP10009477A patent/JPS5854181B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5434312A (en) | 1979-03-13 |
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