JPS60169533A

JPS60169533A - 高硬度焼結体の製造方法

Info

Publication number: JPS60169533A
Application number: JP60008708A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Shimoda; 下田　弘; Kouzui Ootani; 大谷　光瑞
Original assignee: Toshiba Tungaloy Co Ltd
Current assignee: Tungaloy Corp
Priority date: 1985-01-21
Filing date: 1985-01-21
Publication date: 1985-09-03

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、ＣＢＮおよび／またはＷＢＮが結合材ととも
に高温高圧下で焼結されるようにした高硬度焼結体の製
造方法に関し、特に高温特性、抗圧力、靭性等を改善す
ることにより、切削、ダイス等のＩＡに好適するように
したものである。

従来、この種の高硬度焼結体は、一般に焼入れ処理され
た高硬度を有する材料例えば、ダイス鋼、高速電調など
の切削に適用されている。

しかしながら、高硬度焼結体には、一般に高温特性、抗
ｊＩテ力、靭性等に難点があることから、必ずしも満昆
すべき結果が得られておらず、焼結方法、結合材組成等
の観点から改善が要求されている。

本発明は、上述の点に鑑みなされたもので、結合材には
、ＴｉＣ系、Ａ文系の成分、　Ｍ　ｏおよび／またはＮ
ｂのｆｆ５１群、Ｃｏおよび／またはＮｉの第２群、Ｔ
ｉ、ＺｒおよびＨｆの単独または複合からなる第３群の
成分が含まれる高硬度焼結体を対象とし、その好適な製
造方法を提供し、従来問題とされていた高温特性、抗圧
力、靭に１等の改善が得られるようにしたものである。

以下、本発明の高硬度焼結体の製造方法における一実施
例について図を参照しながら説明する。

第１図および第２図において、（１）は、高硬度焼結体
であり、ＣＢＮおよび／またはＷＢＮの微粉末が高温高
圧下でＲ１合材とともに焼結されたものである。

この高硬度焼結体（１）は、第′１図では、バイトホル
ダー（２）の切欠段部（３）内に直接ろう付けされたも
のが示されている。また、第２図では、高硬度焼結体（
＋）は、超硬合金、高速度鋼からなる基台（４）−ｈで
、高温高圧下の焼結蒔に固着されるものであり、この基
台（４）を介して前記バイトホルダー（２）の切欠１１
ｉ　ｆｍ　（３）にろう伺けされる。

なお、この高硬度焼結体（１）ＣＢＮおよび／またはＷ
ＢＮの含イｉ　、＋ｉｌ、は、一般的には４０〜９５重
帛％（以下％という）であり、好ましくは５０〜９０％
である。

また、残りの５〜６０％は結合材であり、この結合材は
、ＴｉＣ系、人文系の成分、Ｍｏおよび／またはＮｂの
第１群、Ｇｏおよび／またはＮｉの第２群、Ｔｉ、Ｚｒ
およびＨｆの単独または複合からなる第３群の成文を含
有する。この場合、ＴｉＣ系のＪ＆分は、結合材中の３
０〜７０％を占め、Ｔ　ｉ　ＣＱｊ独またはそのうち゛
の２０〜５０％をＷ　Ｃ、Ｍ　ｏ　２　Ｃ、Ｔ　ａ　Ｃ
、Ｓｉ　Ｃ、Ｎ　ｂ　Ｃの炭化物、Ｍｏ２　Ｎ、ＮｂＮ
、ＴｉＮ、Ｓｉ／ｌＮ３の窒化物、ＴｉＢｙ　、ＺｒＨ
２の硼化物、Ａｌ２Ｏ３で置換したものである。Ａ文系
の成分は結合材中の５〜４０％でＡ１合金またはＡＪＪ
の化合物からなるものである。この例としては、ＴｉＡ
Ｍ、ＮｉＡ見、ＡｕＮ、Ｔａ３Ａｉ５　。

Ｎｉ３Ａ文２などがあげられる。

さらに、第１群から第３群の成分は、結合材中の２〜２
０％をそれぞれ含むものである。そしてこれらの成分は
、予め、合金または金属間化合物にしておけば、中休の
金属よりも融点が低ドする性質をもっているため、焼結
温度の低下にＨ与する。

なお、本発明の製造方法では、前記第３群の成分の出発
原料として、ＴｉＨｘ、ＺｒＨｘおよびＨｆＨｘ　（１
≦Ｘ≦２）の単独または複合を利用することが特徴にな
っている。これらのＴｉＨｘ等は、前処理工程において
、活性な水素が清浄化作用をなすとともに、これに伴っ
て生成される活性なＴｉ、Ｚｒ、Ｈｆが高強度の結合助
材として作用するためである。すなわち、これらの水素
化物との混合物を例えばｔｏｏｏ°Ｃ’　、　ｌ　Ｏ−
５ｍｍＨｇで前処理することにより、活性な水素がＣＢ
Ｎ等の他物質の表面を清浄化し、かつこれに伴って同時
に生成するＴ　ｉ　、　Ｚ　ｒ　、　Ｈｆが殆ど原子状
になってその他の結合材とＣＢＮ等との間で結合助材と
しての働きをなすためである。

このような成分組成である結合材は、Ｔ　ｉ　Ｃ系の成
分が結合相の硬さ特に高温硬さを増加させ、また耐熱、
耐庁耗性を高めるとともに被削材との耐化学反応性も改
善する。

そして、第１群〜第３群および人文系の成分は、ＣＢ　
Ｎ　、　Ｔ　ｉ　Ｃ等の表面をよく濡らし、結合強度を
高める作用をなすものである。しかし、量的に多くなり
すぎると、金属的性質が強くなり切削＋１能を劣化させ
る。このため、ＴｉＣ系の成分は、結合材中の３０〜７
０％とし、これに対する人文系の成５分は、結合材中の
５〜４０％、第１群〜第３１＋’ｌの成分は、結合材中
の２〜２０％をそれぞれ占めるようになっている。

（実施例１）実施例１は、ＣＢＮ、ＷＢＮをそれぞれ単独にしたもの
について、実験例１〜実験例６まで配合組成、製造条件
等を表示したものである。この場合実験例２にみられる
Ｔ　ｉ　Ｃ系のものは、Ａ。

Ｉ３．Ｃ，Ｄの四つの場合に分けてそれぞれ製作したも
のである。

また、第２表は、第１表に基づき得られた試料で切削試
験をした結果である。なお、実験例２のものについては
、前述したＡ−Ｄの場合における切削試験結果である。

そして、比較のため市販品を同一・条件で！ｌＩＪ削し
たときのフランク摩耗を示した。これらの結果からも判
るように一部には（同等の場合がみもれたが、大部分は
優れていることが判明した。

なお、実験例５については、０．２ｍｍのＣｕ線の伸線
用のダンスに適用したが良好な成績が得られた。

以下　余白（実施例２）実施例２は、ＣＢＮおよびＷＢＮの両者が含まれるよう
にしたもので、その配合組成、製造条件等については、
第３表に表示されている。

また、第３表に基き得られた試料でジノ削試験をしたが
第４表に示されている。

第４表の場合についてモ、゛市阪品と同一・νＪ削条件
でフランク摩耗の比較をしたが、いずれも本発明品の力
が少なく効果が顕著であった。さらに断続切削を採り入
れた試験をした場合についても良好な結果が得られ、フ
ライスへの適用もＯｆ能であることが判明した。

なお、実験例１．実験例２および他の実験例でＴｉＨｘ
、ＺｒＴ（ｘおよびＨｆ　Ｈｘ　ａ）　ｊｐ−独又は複
合についてＸの数値を種々変更して実験した結果では、
ｌ≦Ｘ≦２の範囲が最も好適することも判明した。

以下　余白本発明は、以」−説明したように、結合相の成分組成を
特定し、特に、その第３１′Ｆ成分の出発原料としてＴ
ｉＨｘ、ＺｒＨｘおよびＨｆＨｘ（１≦Ｘ≦２）の単独
または複合が選択されたことにより、活性な水素が清浄
化作用をなし、これに伴って生成されるＴｉ、Ｚｒ、Ｈ
ｆが高強度の結合材となることから、高硬度焼結体の高
温特性、抗圧力、靭性等が改善され、この結果、切削上
具、ダイス等に好適するという利点を右する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明高硬度焼結体の製造方法により得られ
た高硬度焼結体をへイトホルタ−にろうイ：１けした一
実施例を示す斜視図、第２図は、変形例を示す斜視図で
ある。（１）　・・高硬度焼結体　（２）・・／〜イ（ホルダ
ー（４）・・基台特許出願人　東芝タンガロイ株式会社オ／図才２）ダ

Claims

【特許請求の範囲】ＣＢＮおよび／またはＷＢＮを４０〜９５重量％（以Ｆ
％という）、残りの５〜６０％を結合材とし、この結合
材は、Ｔ　ｉ　Ｃ系、ＡＪｌｊ系の成分、ＭＯおよび／
またはＮｂの第１群、Ｃｏおよび／またはＮ１（７）第
２群、Ｔｉ、ＺｒおよびＨｆの単独または複合からなる
第３ｒｒｆが含まれるようにした高硬度焼結体であって
、前記ＴｉＣ系の成分は、結合材中の３０〜７０％で、
ＴｉＣを単独またはそのうちの２０〜５０％をＷＣ１Ｍ
Ｏ７Ｃ，ＴａＣ，ＮｂＣ，ＳｉＣの炭化物、ＭＯ２Ｎ、
ＮｂＮ、ＴｉＮ、Ｓｉａ　Ｎ３の窒化物、ＴｉＢ２　、
ＺｒＢ２の硼化物、およびＡ文２０３から選ばれた１種
又は２種以上で置換し、また前記Ａ文系の成分は、結合
材中の５〜４０％で　ＮｉＡ文、ＴｉＡ文、Ａ交Ｎ。Ｔａ３Ａ、Ｑ５　、Ｎｉ３Ａ文２からなり、しかも前記
第１群、第２群および第３群は、それぞれ結合材中の２
〜２０％の範囲で含まれるようにした高硬度焼結体にお
いて、前記結合材の第３群は、出発原料としてＴｉＨｘ
、ＺｒＨｘおよびＨｆＨｘ（ｌ≦Ｘ≦２）の単独または
複合が選択されることを４．シ徴とする高硬度焼結体の
製造方法。