JPS5864301A - 越硬合金部材の製造法 - Google Patents
越硬合金部材の製造法Info
- Publication number
- JPS5864301A JPS5864301A JP16181481A JP16181481A JPS5864301A JP S5864301 A JPS5864301 A JP S5864301A JP 16181481 A JP16181481 A JP 16181481A JP 16181481 A JP16181481 A JP 16181481A JP S5864301 A JPS5864301 A JP S5864301A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- metals
- phase
- bond
- cooling
- segregation
- 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.)
- Pending
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
- B22F3/10—Sintering only
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】
■ａ 、 ■ａ 、 ■ａ族の炭化物、炭窒化物、窒化
物を硬質層とし、鉄属金属を主成分とする結合相よりな
る超硬合金は、切削工具、耐摩工具等に広く使用されて
いる。この超硬合金は原料粉末を混合し、成型してこの
成型体を／、２００Ｃ以上の高温で焼結して製造される
ためその組成は殆んど均一である。このようにして製造
された超硬合金部材は多くの場合、その表面の一部が他
の金属等と接触するように使用される。従ってその部分
のみ耐摩性あるいは耐食性が良ければよいわけである。
物を硬質層とし、鉄属金属を主成分とする結合相よりな
る超硬合金は、切削工具、耐摩工具等に広く使用されて
いる。この超硬合金は原料粉末を混合し、成型してこの
成型体を／、２００Ｃ以上の高温で焼結して製造される
ためその組成は殆んど均一である。このようにして製造
された超硬合金部材は多くの場合、その表面の一部が他
の金属等と接触するように使用される。従ってその部分
のみ耐摩性あるいは耐食性が良ければよいわけである。
ところが前述のような製造法に由来する制約により、薄
物の製造が困難であり、接触部分のみの組織や性質の改
良は殆んど不可能であった。
物の製造が困難であり、接触部分のみの組織や性質の改
良は殆んど不可能であった。
接触部分の性能を補な゛うなめ硬質物質を被覆する方法
があるが、強度低下や被覆膜の剥離といったような問題
があり、切削工具にその用途が限定されていた。
があるが、強度低下や被覆膜の剥離といったような問題
があり、切削工具にその用途が限定されていた。
超硬合金の硬質相は数μｍ以下の結晶粒がらなっている
のに対して結合相は数１０μｍ Ｎ／ ４Ｈｍという大
きな結晶粒径を有している。特に形状の大きな超硬合金
部材では、結合相の結晶粒は鋳造された金属と同じよう
に、いわゆる柱状晶を呈する。
のに対して結合相は数１０μｍ Ｎ／ ４Ｈｍという大
きな結晶粒径を有している。特に形状の大きな超硬合金
部材では、結合相の結晶粒は鋳造された金属と同じよう
に、いわゆる柱状晶を呈する。
本発明′はこの柱状晶組織を利用し双結合相の組成を部
分的に変化せしめる方法を提案するものである。
分的に変化せしめる方法を提案するものである。
柱状晶組織は凝眉すφ方向に不純物を偏析することは周
知である。超硬合金も凝固の方法を制御することによっ
て、不純物の多い部分を作ることが可能ではないかとの
着想の下に、実際に試作した結果、本発明を得たもので
ある。
知である。超硬合金も凝固の方法を制御することによっ
て、不純物の多い部分を作ることが可能ではないかとの
着想の下に、実際に試作した結果、本発明を得たもので
ある。
本発明は、結合相を形成する原料粉末として二種以上の
粉末を添加した超硬合金原料粉末混合物を、成型後加熱
冷却して焼結する際、冷却過程において結合相が液相か
ら固相に移る温度において焼結部材中に温度差を与えた
まま結合相組織を部分的に変化せしめるように冷却する
ことを特徴とするものである。
粉末を添加した超硬合金原料粉末混合物を、成型後加熱
冷却して焼結する際、冷却過程において結合相が液相か
ら固相に移る温度において焼結部材中に温度差を与えた
まま結合相組織を部分的に変化せしめるように冷却する
ことを特徴とするものである。
冷却過程において結合相が液相から固相に移る温度にお
いて、焼結部材中に温度差を与えるためには、チラーと
か加熱源の周期的な制御が必要であるが、冷却速度が！
；ＯＣ／ｂｒ以上では結合相組織を部分的に変化せしめ
ることができない。
いて、焼結部材中に温度差を与えるためには、チラーと
か加熱源の周期的な制御が必要であるが、冷却速度が！
；ＯＣ／ｂｒ以上では結合相組織を部分的に変化せしめ
ることができない。
本発明は具体的には結合相の金属として０Ｏ１Ｎ１を用
いた場合少量のＯｒをこの結合相に添加して偏析せしめ
ることにより、Ｃｒの他より富化した層を耐食性が要求
される部分として使用することにより従来よりも超硬合
金部材の性能を向上せしめうるものである。このように
して結合相の金属中に主として結合相−を形成する金属
よりも少量の金属や金属酸化物等を添加し、結合相を形
成する金属として二種以上の金属を用い、その添加量を
異ならしめることにより、冷却中に偏析を生ゼしぬ、こ
の偏析により超硬合金部材の部分的な性能向上を可能な
らしめるようにしたものである。
いた場合少量のＯｒをこの結合相に添加して偏析せしめ
ることにより、Ｃｒの他より富化した層を耐食性が要求
される部分として使用することにより従来よりも超硬合
金部材の性能を向上せしめうるものである。このように
して結合相の金属中に主として結合相−を形成する金属
よりも少量の金属や金属酸化物等を添加し、結合相を形
成する金属として二種以上の金属を用い、その添加量を
異ならしめることにより、冷却中に偏析を生ゼしぬ、こ
の偏析により超硬合金部材の部分的な性能向上を可能な
らしめるようにしたものである。
実施例１
ＷＣ粉末３ｇ重量％、ＣＯＯ末７重量％、Ｎ、ｌ粉末ヶ
、５重量％、Ｃｒ粉末０．５重量％の混合粉末を、焼結
後の外径約２００鰭、内径１２０ｗ５．厚さりＯ＋ａｔ
ｘで、外周に深さＡ酩、幅７２１１ｓの断面半円形の溝
を有する第１図に示す円板状に圧粉成型した。これを真
空中で／ｌ１００Ｕに１時間加熱した後、外周の円筒状
ヒーターを調整して冷却開始後１３１Ｉｏｒ：から円板
の外周を内周側より３Ｃ低く保ったまま、２０Ｃ／ｈ
ｒの冷却速度で／３００Ｃまで冷□却し、それ以下の温
度に放冷した。
、５重量％、Ｃｒ粉末０．５重量％の混合粉末を、焼結
後の外径約２００鰭、内径１２０ｗ５．厚さりＯ＋ａｔ
ｘで、外周に深さＡ酩、幅７２１１ｓの断面半円形の溝
を有する第１図に示す円板状に圧粉成型した。これを真
空中で／ｌ１００Ｕに１時間加熱した後、外周の円筒状
ヒーターを調整して冷却開始後１３１Ｉｏｒ：から円板
の外周を内周側より３Ｃ低く保ったまま、２０Ｃ／ｈ
ｒの冷却速度で／３００Ｃまで冷□却し、それ以下の温
度に放冷した。
この焼結部材の外周部を分析したところ、第２図に示し
たようにＯｒの濃度勾配がみられた。
たようにＯｒの濃度勾配がみられた。
上述の本発明法による製品と、同組成配合で通常の焼結
法（１３ｑｏｃから１３００ＣまでＩ！；ＱＣ／ｈｒの
冷却速度で冷却したもの）で製作した焼結部材を線材圧
延ロールとして使用し耐久性を比較した処、本発明製造
法によるものは約２０００ ）ンの圧延加工が可能であ
ったが、通常の焼結法によるものは、約３００ ）ンで
溝が摩耗し使用不能となった。これは冷却水による腐食
が原因で摩耗が促進されたものとみられる。
法（１３ｑｏｃから１３００ＣまでＩ！；ＱＣ／ｈｒの
冷却速度で冷却したもの）で製作した焼結部材を線材圧
延ロールとして使用し耐久性を比較した処、本発明製造
法によるものは約２０００ ）ンの圧延加工が可能であ
ったが、通常の焼結法によるものは、約３００ ）ンで
溝が摩耗し使用不能となった。これは冷却水による腐食
が原因で摩耗が促進されたものとみられる。
実施例コ
ＷＣ粉末７５重量％、ＴｉＯ粉末ｇ重量％、ＴａＯ粉末
６重量％、ＭＯＯ末３重量％、ＣＯ粉粉末型重量％混合
粉末を、焼結後の寸法が縦７０ ｔｔｒｍ ％横３Ｑｔ
ｎｍ、厚さ７９ｍｍの第３図に示した形状となるように
圧縮成型した。これを真空中／’１００Ｃで１時間加熱
後、冷却を開始し／３３０Ｃまで温度が低下した時から
Ａ側よりＢ側の温度を３Ｃ低く保ち１２！；ＯＣまでＩ
Ｏ’Ｃ／ｂｒの冷却速度で冷却し、その後放冷した。
６重量％、ＭＯＯ末３重量％、ＣＯ粉粉末型重量％混合
粉末を、焼結後の寸法が縦７０ ｔｔｒｍ ％横３Ｑｔ
ｎｍ、厚さ７９ｍｍの第３図に示した形状となるように
圧縮成型した。これを真空中／’１００Ｃで１時間加熱
後、冷却を開始し／３３０Ｃまで温度が低下した時から
Ａ側よりＢ側の温度を３Ｃ低く保ち１２！；ＯＣまでＩ
Ｏ’Ｃ／ｂｒの冷却速度で冷却し、その後放冷した。
このようにして得られた超硬合金部材は、Ｂ側にＭＯが
集中し、ＷＯの平均粒径はＡ側が３μｍであるのに対し
てＢ側は八Ｓμｍであった。
集中し、ＷＯの平均粒径はＡ側が３μｍであるのに対し
てＢ側は八Ｓμｍであった。
実施例３
ｗｅ粉末９０重量％、Ｎ１粉末ｇ重量％ＳＣｏ粉末コ重
量％の混合粉末を実施例コと同様に成型し、真空中で／
’ｆ００Ｃに１時間保った後、１３ｓｏ’ｃから／３０
０Ｃまで冷却する間、Ｂ側と、Ａ側を３Ｃ低く保ち下記
の冷却速度で冷却した。冷却後Ａ側とＢ側でのＣｏ含有
量を分析したところ下記のような結果が得られた。
量％の混合粉末を実施例コと同様に成型し、真空中で／
’ｆ００Ｃに１時間保った後、１３ｓｏ’ｃから／３０
０Ｃまで冷却する間、Ｂ側と、Ａ側を３Ｃ低く保ち下記
の冷却速度で冷却した。冷却後Ａ側とＢ側でのＣｏ含有
量を分析したところ下記のような結果が得られた。
冷却速度 ＣＯ濃度（重量％）（ｃ／ｈｒ）
Ａ側 Ｂ側１００ ／、９
９ 工０２７０ ／、９９
コ、０３！；０ ／、９７ ．２．２
０３０ ／、９！； ふ３２１０
八９０ ユダＯ！；
／、ｇ３ ２．ＡＶ
Ａ側 Ｂ側１００ ／、９
９ 工０２７０ ／、９９
コ、０３！；０ ／、９７ ．２．２
０３０ ／、９！； ふ３２１０
八９０ ユダＯ！；
／、ｇ３ ２．ＡＶ
第７図は実施例／で製作した焼結部材の形状を示す斜視
図、第２図は１実施例１で製作した焼結部材の外周部に
おけるＱｒの濃度分布を示した図、第３図は実施例コ、
３で製作した焼結部材の形状を示した斜視図である。 出願人 住友電気工業株式会社 １′、− 第２図 第３四
図、第２図は１実施例１で製作した焼結部材の外周部に
おけるＱｒの濃度分布を示した図、第３図は実施例コ、
３で製作した焼結部材の形状を示した斜視図である。 出願人 住友電気工業株式会社 １′、− 第２図 第３四
Claims (1)
- （１） 結合相を構成する原料粉末として二種以上の
粉末を添加した超硬合金原料粉末混合物を、成型後加熱
冷却して焼結する際、冷却過程において結合相が液相か
ら固相に移る温度において焼結部材中に温度差を与えた
まま結合相組織を部分的に変化せしめるように冷却する
ことを特徴とする超硬合金部材の製造法。 （，２結合相が液相から固相に移る温度範囲における冷
却速度が５ｏｃｉｂｒ以下である特許請求の範囲（１）
項記載の超硬合金部材の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16181481A JPS5864301A (ja) | 1981-10-09 | 1981-10-09 | 越硬合金部材の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16181481A JPS5864301A (ja) | 1981-10-09 | 1981-10-09 | 越硬合金部材の製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5864301A true JPS5864301A (ja) | 1983-04-16 |
Family
ID=15742412
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16181481A Pending JPS5864301A (ja) | 1981-10-09 | 1981-10-09 | 越硬合金部材の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5864301A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0436428A (ja) * | 1990-05-31 | 1992-02-06 | Nippon Yakin Kogyo Co Ltd | 高靭性タングステン焼結合金の製造方法 |
| US11064872B2 (en) | 2016-03-17 | 2021-07-20 | Olympus Corporation | Bending operation device and endoscope with the same applied thereto |
-
1981
- 1981-10-09 JP JP16181481A patent/JPS5864301A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0436428A (ja) * | 1990-05-31 | 1992-02-06 | Nippon Yakin Kogyo Co Ltd | 高靭性タングステン焼結合金の製造方法 |
| US11064872B2 (en) | 2016-03-17 | 2021-07-20 | Olympus Corporation | Bending operation device and endoscope with the same applied thereto |
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