JPS60215574A - 炭化チタン、窒化チタン又は炭窒化チタンを基質とする焼結材料 - Google Patents
炭化チタン、窒化チタン又は炭窒化チタンを基質とする焼結材料Info
- Publication number
- JPS60215574A JPS60215574A JP60043559A JP4355985A JPS60215574A JP S60215574 A JPS60215574 A JP S60215574A JP 60043559 A JP60043559 A JP 60043559A JP 4355985 A JP4355985 A JP 4355985A JP S60215574 A JPS60215574 A JP S60215574A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- titanium
- sintered material
- composition
- carbide
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- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
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】
本発明は切削加工又は摩遺負荷のための炭化チタン、窒
化チタン又は炭窒化チタンを基質とする焼結材料に関す
る。
化チタン又は炭窒化チタンを基質とする焼結材料に関す
る。
切削加工及び摩際損耗用の材料組成であって機械的緒特
性及び使用価値によって相互に特徴的に異なるものが公
知である。公知の炭化タングステ/基質の超硬質金属は
確かに結合金属割合の高い場合350aMP、までの高
い曲げ強度を示すがその硬度は一般に1800HV未満
である。
性及び使用価値によって相互に特徴的に異なるものが公
知である。公知の炭化タングステ/基質の超硬質金属は
確かに結合金属割合の高い場合350aMP、までの高
い曲げ強度を示すがその硬度は一般に1800HV未満
である。
この超硬質金属の適用範囲は切削速度り250m/l)
に限られている。結合金属のない乃至結合金属の少ない
セラミック組成は確かに硬度が高くなっているが曲げ強
度は比較的低い値でたとえばA4.03と同様K 30
0乃至5ooMP、である@コレらの材料の適用範囲は
とくに高切削速度にあるが比較的小さい切削深度及び送
りかつ連続切削にある。そのほかMo2C!及びニッケ
ルを添加した炭化チタン基質の炭化夕/グステノ−及び
コバルトのない乃至コバルトの少ない超硬金属たとえば
Tic!55乃至80%N、i15%残部はMo2Cの
ものが公知であるがそれらの適用範囲は中等度の切削速
度での鋼の加工に限られる。別の欠点はTiCが大幅に
化学当tの組成で用いられること及び酸素の有害な影響
を排除しなくてはならないことである。
に限られている。結合金属のない乃至結合金属の少ない
セラミック組成は確かに硬度が高くなっているが曲げ強
度は比較的低い値でたとえばA4.03と同様K 30
0乃至5ooMP、である@コレらの材料の適用範囲は
とくに高切削速度にあるが比較的小さい切削深度及び送
りかつ連続切削にある。そのほかMo2C!及びニッケ
ルを添加した炭化チタン基質の炭化夕/グステノ−及び
コバルトのない乃至コバルトの少ない超硬金属たとえば
Tic!55乃至80%N、i15%残部はMo2Cの
ものが公知であるがそれらの適用範囲は中等度の切削速
度での鋼の加工に限られる。別の欠点はTiCが大幅に
化学当tの組成で用いられること及び酸素の有害な影響
を排除しなくてはならないことである。
西独特許出願第557033号によって炭化チタ/から
チタ/を補助金属として超硬金属であって最終製品中に
有効超硬物質がその量にほぼ変化なしに残っているもの
を作ることが公知である。その場合展延性の、従って酸
素の少ないチタン補助金属が絶対に必要である。
チタ/を補助金属として超硬金属であって最終製品中に
有効超硬物質がその量にほぼ変化なしに残っているもの
を作ることが公知である。その場合展延性の、従って酸
素の少ないチタン補助金属が絶対に必要である。
この製法はそれゆえ酸素吸収を回避することから出発す
る。極めて低い酸素含有量の保持のために必要な過程は
技術的に極めて負担が太き(、この型の超硬金属は実用
上重要なものとはならなかった。
る。極めて低い酸素含有量の保持のために必要な過程は
技術的に極めて負担が太き(、この型の超硬金属は実用
上重要なものとはならなかった。
東独t!!I許矛149750号によると高耐摩耗性材
料であってチタノ中に溶解酸素0.5乃至15原子%及
び溶解窒素0.03乃至7.5原子%が含まれているも
のが公知である。
料であってチタノ中に溶解酸素0.5乃至15原子%及
び溶解窒素0.03乃至7.5原子%が含まれているも
のが公知である。
この材料の欠点はその耐摩耗性が比較的低いことにある
。酸素含有量を高めることによって確かに硬度を上げる
ことはできるがそのときは何れにせよ曲げ強夏の強い低
下が現われる。
。酸素含有量を高めることによって確かに硬度を上げる
ことはできるがそのときは何れにせよ曲げ強夏の強い低
下が現われる。
さらに米国特許す3813227号によって、T iN
70−97質ii%及びTi2.5−Z3質量%と残
部は5:2:1の比率のAJ、C4−及びF4とからな
る結合剤から焼結によって黄金色の部品であってよく研
磨でき掻傷耐性の高いものを作り得ることが公知である
。
70−97質ii%及びTi2.5−Z3質量%と残
部は5:2:1の比率のAJ、C4−及びF4とからな
る結合剤から焼結によって黄金色の部品であってよく研
磨でき掻傷耐性の高いものを作り得ることが公知である
。
この場合不利なのは曲げ強度に不利に作用する酸素吸収
の回避のための製作上の負担が比較的高いことである。
の回避のための製作上の負担が比較的高いことである。
そのほかモリブデン及びニッケルを添加した戻屋化チタ
/基質の超硬金属であって同じく酸素の影響を防止しな
くてはならないものが公知である。この型の超硬金属の
改良では東独特許矛125078号及び西独特許才29
02139号により超硬材料としてオキシ炭窒化物が用
いられ、超硬金属中の酸素の安定のためには焼結をCO
雰囲気中において実施して通常の脱酸素に帰せられる強
度低下を回避するよ51CL、た。その場合不利なのは
複雑な構造の乃至材料の負担の大きい結合金属部分、負
担の大きい製造技法ならびに切断材料としての適用範囲
が鋼の加工にまた超硬金属の場合通常の切削速度<25
0m/分に限定されることである。
/基質の超硬金属であって同じく酸素の影響を防止しな
くてはならないものが公知である。この型の超硬金属の
改良では東独特許矛125078号及び西独特許才29
02139号により超硬材料としてオキシ炭窒化物が用
いられ、超硬金属中の酸素の安定のためには焼結をCO
雰囲気中において実施して通常の脱酸素に帰せられる強
度低下を回避するよ51CL、た。その場合不利なのは
複雑な構造の乃至材料の負担の大きい結合金属部分、負
担の大きい製造技法ならびに切断材料としての適用範囲
が鋼の加工にまた超硬金属の場合通常の切削速度<25
0m/分に限定されることである。
本発明の目的に切削加工において焼結超硬金属と切削用
セラミックとの切削特性を組合せる乃至特殊な適用範囲
罠応用を拡大(uberlieten)するのに適して
いるまた摩擦負荷において高度の耐摩耗性も示すチタン
化合物基質の焼結材料を開発することである。
セラミックとの切削特性を組合せる乃至特殊な適用範囲
罠応用を拡大(uberlieten)するのに適して
いるまた摩擦負荷において高度の耐摩耗性も示すチタン
化合物基質の焼結材料を開発することである。
本発明には炭化チタン、窒化チタン及び炭窒化チタンを
基質とする公知の焼結材料の諸物件を改良しその適用範
囲を拡げるという課題が根拠となっている。
基質とする公知の焼結材料の諸物件を改良しその適用範
囲を拡げるという課題が根拠となっている。
との課題は本発明により、焼結材料が超硬材料基質を形
成する、チタン化合物(TiO4,TiN又はTICH
)、酸素(0)及び1m又は数種の金属(M)銅、マン
ガ/、鉄、ニッケル及び/又はコバルトなどの基本組成
と集成の基本組成(Ti。
成する、チタン化合物(TiO4,TiN又はTICH
)、酸素(0)及び1m又は数種の金属(M)銅、マン
ガ/、鉄、ニッケル及び/又はコバルトなどの基本組成
と集成の基本組成(Ti。
0、M)の元素の残余位相とからなることによって解決
される。
される。
炭化チタ/を基質とする本発明の主特徴による焼結材料
にとっては基本組成(Ti、C10、M)の超硬材料3
5.0乃至99.8容積%と集成の基本組成(TI 、
O,M)の残余の位相65.0乃至0.2容積%とか
らなりy8結材料全体の組成がT t、C40eMdの
モル少数で表わして a = 0.41乃至0.85 J=Q、IQ乃至0.51 6:0.018乃至0.15 d=0.00024乃至0,11 の限界内にあることが好都合である。
にとっては基本組成(Ti、C10、M)の超硬材料3
5.0乃至99.8容積%と集成の基本組成(TI 、
O,M)の残余の位相65.0乃至0.2容積%とか
らなりy8結材料全体の組成がT t、C40eMdの
モル少数で表わして a = 0.41乃至0.85 J=Q、IQ乃至0.51 6:0.018乃至0.15 d=0.00024乃至0,11 の限界内にあることが好都合である。
窒化チタ/を基質とする本発明の主特徴による焼結材料
にとっては基本組成(’L’i、 N、 0、M)Md
のモル少数で表わして α=O,4S乃至0.87 4=0.079乃至0,48 c=Q、C19乃至0.15 dど0.12 の限界内にあることが好都合である。
にとっては基本組成(’L’i、 N、 0、M)Md
のモル少数で表わして α=O,4S乃至0.87 4=0.079乃至0,48 c=Q、C19乃至0.15 dど0.12 の限界内にあることが好都合である。
炭車化チタンを基質とする本発明の主特徴による焼結材
料にとっては基本組成(Ti、C1N、O,M) の超
硬材料と集成の基本組成(町、0、M)の残余の位相と
からなり焼結材料全体の組成がTi、C4N、 OdM
4のモル少数で表わして 一=0゜42乃至0.84 b二Q、059乃至0.46 o=Q、C12乃至0.24 d=0.019乃至0.14 番=Q、QOO25乃至0.11 の限界内にあることが好都合である。
料にとっては基本組成(Ti、C1N、O,M) の超
硬材料と集成の基本組成(町、0、M)の残余の位相と
からなり焼結材料全体の組成がTi、C4N、 OdM
4のモル少数で表わして 一=0゜42乃至0.84 b二Q、059乃至0.46 o=Q、C12乃至0.24 d=0.019乃至0.14 番=Q、QOO25乃至0.11 の限界内にあることが好都合である。
本発明の主特徴による焼結材料から作られた成形体の曲
げ強度は炭素乃至窒素に対するチタyの比率が超硬材料
核の縁から中心へ向かって小さくなることによって高め
ることができる。
げ強度は炭素乃至窒素に対するチタyの比率が超硬材料
核の縁から中心へ向かって小さくなることによって高め
ることができる。
上記の組成範囲を超える焼結材料の耐摩耗性変更の可能
性は周期律表オ立乃至vHF4(1)金属の炭化物0,
5乃至l010質量%を付加的に含んでいることにある
。
性は周期律表オ立乃至vHF4(1)金属の炭化物0,
5乃至l010質量%を付加的に含んでいることにある
。
以下本発明を実施例について詳細に説明する。
実施例1
超硬材料の割合約99容積%及び残余位相の割合約1容
積%の組成T10.48°0.45°0.057″’Q
、017の旋削板(Wendeschneidplat
te)で切削試験を実施する。V=240m/分、S
=0.3111/IEI転及びH=2,5111の条件
のもとに相手材料として鋳鉄()C)L25を用い平滑
切削において加分間の切削持続時間後に平均摩耗痕幅B
mi ttel’ 0,3鶴及び浸食摩耗にイ0.1で
ある。それに比べて、ほかは同じ条件のもとにTlC−
Mo2C−Ni超硬金属製旋削板を用いる場合すでに8
分間の切削持続時間後には耐用命数の終りすなわち許容
可能の平均摩耗痕幅Bmlttelき0.6■に達する
。
積%の組成T10.48°0.45°0.057″’Q
、017の旋削板(Wendeschneidplat
te)で切削試験を実施する。V=240m/分、S
=0.3111/IEI転及びH=2,5111の条件
のもとに相手材料として鋳鉄()C)L25を用い平滑
切削において加分間の切削持続時間後に平均摩耗痕幅B
mi ttel’ 0,3鶴及び浸食摩耗にイ0.1で
ある。それに比べて、ほかは同じ条件のもとにTlC−
Mo2C−Ni超硬金属製旋削板を用いる場合すでに8
分間の切削持続時間後には耐用命数の終りすなわち許容
可能の平均摩耗痕幅Bmlttelき0.6■に達する
。
実施例2
実施例才1にあげた組成の旋削板でさらに切削試験を実
施する。 V=220m/分、s = o、P’@転、
及びa = 2−の条件のもとに(焼ならしした)鋼a
t 60を平滑切削において切削した。30分の切削持
続時間後に平均摩耗痕幅Bm l t t l l 2
.28 m浸食摩耗40.1であった。比較のためのT
iC−Mo2 C−Ni旋削板は16分間の切削持続時
間後に平均摩耗痕幅Bmi t t 1:40.6 w
etsすなわち耐用命数終了であった。
施する。 V=220m/分、s = o、P’@転、
及びa = 2−の条件のもとに(焼ならしした)鋼a
t 60を平滑切削において切削した。30分の切削持
続時間後に平均摩耗痕幅Bm l t t l l 2
.28 m浸食摩耗40.1であった。比較のためのT
iC−Mo2 C−Ni旋削板は16分間の切削持続時
間後に平均摩耗痕幅Bmi t t 1:40.6 w
etsすなわち耐用命数終了であった。
実施例3
実施例才1にあげた組成に炭化バナジウム1.0質量%
を添加したものの旋削板で切削試験を実施する。 V=
320m/f+、S = 0.25 m/回転及びB
= 2 tmの条件のもとに相手材料として鋼C54を
用い平滑切削においてm分間の切削持続時間後に平均摩
耗痕幅Bmi t t 140.35m及び浸食摩耗x
4o、o5である。比較のため同じ切削条件のもとに用
いられるTi C−Mo2 C−N1超硬金属製旋削板
はすでに12分後には耐用命数の終りすなわち許容可能
平均摩耗痕幅Bmlttl)0.6日に達する。
を添加したものの旋削板で切削試験を実施する。 V=
320m/f+、S = 0.25 m/回転及びB
= 2 tmの条件のもとに相手材料として鋼C54を
用い平滑切削においてm分間の切削持続時間後に平均摩
耗痕幅Bmi t t 140.35m及び浸食摩耗x
4o、o5である。比較のため同じ切削条件のもとに用
いられるTi C−Mo2 C−N1超硬金属製旋削板
はすでに12分後には耐用命数の終りすなわち許容可能
平均摩耗痕幅Bmlttl)0.6日に達する。
実施例4
超硬材料割合約99容積%の組成Ti0.48 °0.
4600.056 ”o、oos cv 炭化y−p
ymm (t[K ヒy −同根システムによる摩耗試
験を実施した。鋼C60を相手側°料とし速度1.3m
層での乾燥滑動摩擦における摩耗挙動が才1図に曲線1
として表わしである。それと比較するため酸素2質量%
のチタ/−駿累焼結オ料の摩耗挙動が曲線2として記入
しである。
4600.056 ”o、oos cv 炭化y−p
ymm (t[K ヒy −同根システムによる摩耗試
験を実施した。鋼C60を相手側°料とし速度1.3m
層での乾燥滑動摩擦における摩耗挙動が才1図に曲線1
として表わしである。それと比較するため酸素2質量%
のチタ/−駿累焼結オ料の摩耗挙動が曲線2として記入
しである。
実施例5
超硬材料割合約92容積%と残余位相割合約8’8績%
トノ組成Ti056°0.33°0.084°u07
32317)摩擦負荷用炭化チタノ焼結し料にピンー円
板システムによる軍耗試)狭を実施した。鋼C60を相
手材料とし速度1.3m層での乾燥滑動摩擦における摩
耗挙動がf2図に曲線1として表わしである。それと比
較するためV累2質量%のチタノ戚素焼結材料の摩耗挙
動が曲線2として記入しである。
トノ組成Ti056°0.33°0.084°u07
32317)摩擦負荷用炭化チタノ焼結し料にピンー円
板システムによる軍耗試)狭を実施した。鋼C60を相
手材料とし速度1.3m層での乾燥滑動摩擦における摩
耗挙動がf2図に曲線1として表わしである。それと比
較するためV累2質量%のチタノ戚素焼結材料の摩耗挙
動が曲線2として記入しである。
実施例6
超硬材料割合約99容積%及び残余位相割合約1 容積
% f) ?i 成Tj0.47°0.37 NO,0
88cb、os7”0.015の力廻削板で切削試験を
実施する。 V=200m/6B==0.45m/回転
及びa= 2瓢の条件のもとに()GL 25を相手材
料とし平滑切削において加分間の切削持続時間後に平均
摩耗痕幅Bmittlイ0.25■及び浸食摩耗X=O
,tである。それと比較するためほかは同じ条件のもと
K Ti (CN)−Mo2C−Ni超硬金属製旋削板
を用いる場合すでに12分間の切削持続時間後には耐用
命数の終りすなわち許容可能の平均摩耗痕幅Bmitt
lさ0.5 mに達する。
% f) ?i 成Tj0.47°0.37 NO,0
88cb、os7”0.015の力廻削板で切削試験を
実施する。 V=200m/6B==0.45m/回転
及びa= 2瓢の条件のもとに()GL 25を相手材
料とし平滑切削において加分間の切削持続時間後に平均
摩耗痕幅Bmittlイ0.25■及び浸食摩耗X=O
,tである。それと比較するためほかは同じ条件のもと
K Ti (CN)−Mo2C−Ni超硬金属製旋削板
を用いる場合すでに12分間の切削持続時間後には耐用
命数の終りすなわち許容可能の平均摩耗痕幅Bmitt
lさ0.5 mに達する。
実施例7
組成TI0.48N0.44°0.058 ”0.02
177) ffl 化? 夕/焼結材料にピンー円板シ
ステムによる摩耗試験を実施する。鋼060を相手材料
とし速度1.3m層での乾燥滑動摩擦における摩耗挙動
は才3図に曲線1−として表わしである。それと比較す
るために酸素2質量%のチタン−酸素焼結材料の摩耗挙
動が曲線2として記入しである。
177) ffl 化? 夕/焼結材料にピンー円板シ
ステムによる摩耗試験を実施する。鋼060を相手材料
とし速度1.3m層での乾燥滑動摩擦における摩耗挙動
は才3図に曲線1−として表わしである。それと比較す
るために酸素2質量%のチタン−酸素焼結材料の摩耗挙
動が曲線2として記入しである。
fl乃至3図は本発明による焼結材料3種と対照の瀦結
材料との摩耗挙動を比較するための線図である。 Fig、、7 Anprendruck in MPa手続補正書 昭和ω年 (′月′79日 2、発明の名称 炭化チタ/、窒化チタ/又は炭窒化チタ/を基質とする
焼結健全 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住所 ドイツ民主共和国 1086 ペルリ/オットー
−ナシュケーシュトラーセ 22/23名称 アカデミ
−デア グイクセ/シャフチl デア1工1エ エル (ただし浄書のため変更ありません)
材料との摩耗挙動を比較するための線図である。 Fig、、7 Anprendruck in MPa手続補正書 昭和ω年 (′月′79日 2、発明の名称 炭化チタ/、窒化チタ/又は炭窒化チタ/を基質とする
焼結健全 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住所 ドイツ民主共和国 1086 ペルリ/オットー
−ナシュケーシュトラーセ 22/23名称 アカデミ
−デア グイクセ/シャフチl デア1工1エ エル (ただし浄書のため変更ありません)
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 l 切削加工又は摩擦負荷用の炭化チタ/、窒化チタン
又は炭窒化チタンを基質とする焼結材料において、超硬
質材料基質を形成する、チタノ化合物(TiC、TiN
、又はTiCH)、酸素(0)及び1種又は数種の金
属(M)、銅、マ/ガ/、鉄、ニッケル及び/又はコバ
ルトなどの基本組成ならびに集成の基本組成(’I’i
、 Q、M)の残余位相からなることを特徴とする焼
結材料。 2 基本組成(Ti、C,O,M)の超硬質材料35.
0乃至99.8容積%及び集成の基本組成(Ti、0、
M)の残余位相65.0乃至0.2容積%からなり、焼
結材料全体の組成が ’rta C40,M、7のモル少数で表わしてa =
0.41 乃至0.85 ネ=9.10乃至0.51 o=Q、C18乃至0.15 d=0.00024乃至0.11の限界内にあることを
特徴とする特許請求の範囲i1項記載の炭化チタ/を基
質とする焼結材料。 3 基本組成(Ti、N、OlM、)の超硬質材料及び
集成の基本組成(Ti、0、M)の残余位相からなり、
焼結材料全体の組成が’Pi、N4 o、 M、のモル
少数で表わして α=0.45乃至0.87 善=0.079乃至0.48 c、=0.019乃至0.15 d4o、12 の限界内にあることを特徴とする特許請求の範囲才1項
記載の窒化チタンを基質とする焼結材料。 4 基本組成(Ti、 C,N、0、M)の超硬質材料
及び集成の基本組成(TI、 OlM)の残余位相から
なり、焼結材料全体の組成がTi、C4N、60、I
M40モル少数で表わして 必=0.42乃至0.84 4 = 0.059乃至0.46 0=0.012乃至0.24 d=(1019乃至0.14 ル=0.00023乃至0.11 の限界内にあることを特徴とする特許請求の範囲才1項
記載の炭窒化チタンを基質とする焼結材料。 5 炭素に対する乃至窒素に対するチタ/の比率は材料
核の縁から中心へ向って小さくなることを特徴とする特
許請求の範囲矛1項及び才2乃至4項のうちの一つに記
載の焼結材料。 6 付加的に周期律表のi IXJ、乃至五尊属の金属
の炭化物0.5乃至10.0質量%を含んでいることを
特徴とする特許請求の範囲f1項及び才2乃至4項のう
ちの一つに記載の焼結材料。
Applications Claiming Priority (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DD22C/260557-6 | 1984-03-05 | ||
DD22C/260558-4 | 1984-03-05 | ||
DD26055784A DD223169A1 (de) | 1984-03-05 | 1984-03-05 | Titankarbid-sinterwerkstoff, vorzugsweise fuer tribologische beanspruchung |
DD22C/260560-7 | 1984-03-05 | ||
DD22C/260561-5 | 1984-03-05 | ||
DD22C/260559-2 | 1984-03-05 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60215574A true JPS60215574A (ja) | 1985-10-28 |
Family
ID=5555072
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60043559A Pending JPS60215574A (ja) | 1984-03-05 | 1985-03-05 | 炭化チタン、窒化チタン又は炭窒化チタンを基質とする焼結材料 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS60215574A (ja) |
CS (1) | CS256946B1 (ja) |
DD (1) | DD223169A1 (ja) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5531833A (en) * | 1978-08-26 | 1980-03-06 | Toto Kasei Kk | Preparation of powder coating |
JPS5858420A (ja) * | 1981-10-02 | 1983-04-07 | Iseki & Co Ltd | 穀物等の計量装置 |
-
1984
- 1984-03-05 DD DD26055784A patent/DD223169A1/de not_active IP Right Cessation
-
1985
- 1985-02-21 CS CS851267A patent/CS256946B1/cs unknown
- 1985-03-05 JP JP60043559A patent/JPS60215574A/ja active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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Publication number | Publication date |
---|---|
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