JPS6043459A - 切削用超硬合金 - Google Patents
切削用超硬合金Info
- Publication number
- JPS6043459A JPS6043459A JP15112983A JP15112983A JPS6043459A JP S6043459 A JPS6043459 A JP S6043459A JP 15112983 A JP15112983 A JP 15112983A JP 15112983 A JP15112983 A JP 15112983A JP S6043459 A JPS6043459 A JP S6043459A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- carbide
- cutting
- titanium
- hard alloy
- sintered hard
- 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
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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】
本発明はフライス加工や旋削加工等に使用する切削用超
硬合金に関するものである。
硬合金に関するものである。
従来、フライス切削等に使用されている超硬合金には炭
化タングステン基および炭化チタン基超硬合金がある。
化タングステン基および炭化チタン基超硬合金がある。
前当の炭化タングステン基超硬含金においては、炭化チ
タン藁超硬合金に比較してクレータ摩耗が大きい欠点が
ある。
タン藁超硬合金に比較してクレータ摩耗が大きい欠点が
ある。
他方、炭化チタン基超硬合金は炭化タングステン基超硬
合金よりも硬度が高く、耐熱性が優れているので、高速
切削用に広く用いられているが、炭化タングステン基超
硬合金よりも靭性に乏しく、機械的衝撃、熱衝撃に弱い
欠点がある。またこの炭化チタン基超硬合金は熱伝導性
が炭化タングステン基超硬合金より悲く、切削中に刃先
の部分が局部的に熱せられることによって、刃先にクラ
ックを生じ急冷させると破損することがある。
合金よりも硬度が高く、耐熱性が優れているので、高速
切削用に広く用いられているが、炭化タングステン基超
硬合金よりも靭性に乏しく、機械的衝撃、熱衝撃に弱い
欠点がある。またこの炭化チタン基超硬合金は熱伝導性
が炭化タングステン基超硬合金より悲く、切削中に刃先
の部分が局部的に熱せられることによって、刃先にクラ
ックを生じ急冷させると破損することがある。
このように炭化タングステン基超硬合金および炭化チタ
ン基超硬合金はそれぞれの欠点により切削条件の適合範
囲がかなり制限されている。
ン基超硬合金はそれぞれの欠点により切削条件の適合範
囲がかなり制限されている。
本発明は、上記従来のような炭化タングステン基および
炭化チタン基超硬含金の欠点を改良し、フライス切削等
において低速切削から高速切削まで適用でき、また乾式
切削および湿式切削のいずれの切削条件にも適合でさ、
従来の切削用超硬合金よりもより使い易い切削用超硬合
金を得ることを目的とするものである。
炭化チタン基超硬含金の欠点を改良し、フライス切削等
において低速切削から高速切削まで適用でき、また乾式
切削および湿式切削のいずれの切削条件にも適合でさ、
従来の切削用超硬合金よりもより使い易い切削用超硬合
金を得ることを目的とするものである。
本発明は、重量比で、炭化タングステン１０〜６Ｃ％、
炭化チタン５〜４０％、炭化ニオブど炭化ハフニウムの
合削聞５〜３０％、ハフニウム、タンタル。
炭化チタン５〜４０％、炭化ニオブど炭化ハフニウムの
合削聞５〜３０％、ハフニウム、タンタル。
ニオブ、ジルコニウムの窒化物のうらの１種又は２種以
上の合口量が３％以上２０％未満、モリブデンまたは炭
化モリブデン０．５％以上５％未満、コバルト、ニッケ
ル、鉄等の鉄族金属５・〜２ｏ％の成分からなり、かツ
Ｎｂ Ｃ／Ｈｆ Ｃ１１ｆｆｉ比カ１／１０〜１０／３
であることを特徴とする。
上の合口量が３％以上２０％未満、モリブデンまたは炭
化モリブデン０．５％以上５％未満、コバルト、ニッケ
ル、鉄等の鉄族金属５・〜２ｏ％の成分からなり、かツ
Ｎｂ Ｃ／Ｈｆ Ｃ１１ｆｆｉ比カ１／１０〜１０／３
であることを特徴とする。
この組成によって、従来の炭化チタン基超硬合金Ｊ：り
も耐熱性に優れ、抗折力の大幅な低下を起さずに硬度が
高められ、かつ広範囲な切削条件に適合することができ
る。
も耐熱性に優れ、抗折力の大幅な低下を起さずに硬度が
高められ、かつ広範囲な切削条件に適合することができ
る。
ところで、鋼或いは高級鋳鉄の切削では二番摩耗および
すくい面摩耗を軽減する要素として炭化チタンに及ぶも
のはない。従ってできる限り炭化チタンの比率を大きく
する方が摩耗に関する限り右利であるが、他方炭化チタ
ンの熱伝導率が非常に低いことに起因する種々の問題が
生ずる場合がある。炭化チタンを効率よく使用するため
に炭化タンゲスアン、炭化タンタル、炭化ニオブ、炭化
ハフニウム等を固溶させて使用することが考えられるが
、この場合焼結時に固溶体同志が接触した部分から互い
に融合して犬さな粒子に成長しやすい。この粒子の大き
さは工具摩耗の大きな影響因子である。
すくい面摩耗を軽減する要素として炭化チタンに及ぶも
のはない。従ってできる限り炭化チタンの比率を大きく
する方が摩耗に関する限り右利であるが、他方炭化チタ
ンの熱伝導率が非常に低いことに起因する種々の問題が
生ずる場合がある。炭化チタンを効率よく使用するため
に炭化タンゲスアン、炭化タンタル、炭化ニオブ、炭化
ハフニウム等を固溶させて使用することが考えられるが
、この場合焼結時に固溶体同志が接触した部分から互い
に融合して犬さな粒子に成長しやすい。この粒子の大き
さは工具摩耗の大きな影響因子である。
しかして窒化チタンを適量添加すると、この粒成長を妨
げることができる。即ち、窒化チタンは炭化チタン基超
硬合金に特有な炭化チタンを核に持つ有核組織を保った
まま、イの炭化チタンに多く見られる固溶体粒子の粒成
長を抑制し、結晶粒を微細にすることができる。また窒
化物は概して炭化チタンに比べ熱衝撃抵抗も大きく、鋼
との間の摩擦係数が小さいため発熱量目体も小さくなり
、従来の炭化チタン基超硬合金よりも、耐熱衝撃性が改
善される。このように窒化チタンの添加によって粒の微
細化が行なわれるために硬度が高く、耐摩耗性が著しく
向上し、一般の乾式フライス切削等だけでなく、湿式の
フライス切削等においても、カケやチップングを起すこ
とが少なく、また比較的低チタンで高い切削性能を示す
超硬合金が得られる。
げることができる。即ち、窒化チタンは炭化チタン基超
硬合金に特有な炭化チタンを核に持つ有核組織を保った
まま、イの炭化チタンに多く見られる固溶体粒子の粒成
長を抑制し、結晶粒を微細にすることができる。また窒
化物は概して炭化チタンに比べ熱衝撃抵抗も大きく、鋼
との間の摩擦係数が小さいため発熱量目体も小さくなり
、従来の炭化チタン基超硬合金よりも、耐熱衝撃性が改
善される。このように窒化チタンの添加によって粒の微
細化が行なわれるために硬度が高く、耐摩耗性が著しく
向上し、一般の乾式フライス切削等だけでなく、湿式の
フライス切削等においても、カケやチップングを起すこ
とが少なく、また比較的低チタンで高い切削性能を示す
超硬合金が得られる。
炭化チタンおよび硬質窒化物の含有量はそれぞれ前述の
範囲が好ましく、（れを越えると靭性が乏しくなり、ま
た上記範囲以下では充分な耐熱性耐摩耗性が得られない
。
範囲が好ましく、（れを越えると靭性が乏しくなり、ま
た上記範囲以下では充分な耐熱性耐摩耗性が得られない
。
炭化ハフニウムおよび炭化ニオブは前述のように炭化チ
タンを効率に＜含有させるために用いられるものである
が、特にＮｂＣとＨｆＣを共存して使用することにより
、合金の耐摩耗性、高温での耐変形性が著しく向上する
ことを発明者等は見出した。
タンを効率に＜含有させるために用いられるものである
が、特にＮｂＣとＨｆＣを共存して使用することにより
、合金の耐摩耗性、高温での耐変形性が著しく向上する
ことを発明者等は見出した。
ここで、Ｎｂ Ｃ／Ｈｆ Ｃ重量比ハ１／１ｏ〜１ｏ／
３の範囲が望ましく、この範囲外では、耐摩耗性。
３の範囲が望ましく、この範囲外では、耐摩耗性。
耐変形性の著しい向上は望めない。
特に本発明において、注目すべき点はモリブデンまたは
炭化モリブデンの添加量である。
炭化モリブデンの添加量である。
ずなわら、モリブデンまたは炭化モリブデンは焼結性及
び高温での耐変形性の二点に著しい効果があることを発
明者らは見出した。
び高温での耐変形性の二点に著しい効果があることを発
明者らは見出した。
ＴｉＣ−Ｎｉ合金において、ＭｏをＮｉ量に対し約半分
程度添加すると焼結性が著しく向上することは既に周知
であるが、ざらにｗｃが加わった系においては、ごく微
但のＭｏを添加するだけでも焼結性改善効果が顕著であ
ることを種々検討を加えた結果、発明者らは見出した。
程度添加すると焼結性が著しく向上することは既に周知
であるが、ざらにｗｃが加わった系においては、ごく微
但のＭｏを添加するだけでも焼結性改善効果が顕著であ
ることを種々検討を加えた結果、発明者らは見出した。
さらに水系合金はＴｉＮが加わっているために硬質粒子
が非フルに微細となり、その結果常温における靭性は優
れるものの、Ｍｏを添加しない場合には高）盆にお番プ
る耐変形性（耐クリープ性）に劣ることが確められる。
が非フルに微細となり、その結果常温における靭性は優
れるものの、Ｍｏを添加しない場合には高）盆にお番プ
る耐変形性（耐クリープ性）に劣ることが確められる。
Ｍｏはこの高温にお（プる耐変形性を部内に改善し、ひ
いては切削時の耐摩耗性を向上さけることを発明者らは
見出した。
いては切削時の耐摩耗性を向上さけることを発明者らは
見出した。
ここで、モリブデンまたは炭化モリブデンの最適量は０
．５％以上５％未満で、０．５％未満では焼結性敗訴に
効果が少な（，５％を越えるどこずりに対づる耐摩耗性
が減する。モリブデンまたは炭化モリブデンの最適添加
Ｗをこの範囲に選ぶことが大きなポイン１−で、この点
で特公昭５８−９１３７号と峻別せられるべきものであ
る。
．５％以上５％未満で、０．５％未満では焼結性敗訴に
効果が少な（，５％を越えるどこずりに対づる耐摩耗性
が減する。モリブデンまたは炭化モリブデンの最適添加
Ｗをこの範囲に選ぶことが大きなポイン１−で、この点
で特公昭５８−９１３７号と峻別せられるべきものであ
る。
以上述べた組成を選ぶことにより、連続切削断続切削共
に優れた効果が得られる。
に優れた効果が得られる。
実施例
ＷＣ−１０％ＴｉＣ−５％ＴｉＮ−３，５％ＮｂＣ−３
，５％ＨｆＣ−３％ＭＯ２Ｇ−１２％Ｎｉなる組成に配
合し、ボールミルにて７２時間混合した後加圧成形し、
１４００℃で焼結した。（試料Ａ）また、比較材として
ＭＯ２Ｃを添加しない試料Ｂも同時に作製し、両者を比
較した。試料Ａの抗折力値は２４０ｋｉｌ ／ｍｍ２．
試料Ｂのそれは１ｇｏｋｏ ／ｌｌ１ｍ２であり、ＭＯ
２Ｃを添加することにより焼結性が大幅に向上した。
，５％ＨｆＣ−３％ＭＯ２Ｇ−１２％Ｎｉなる組成に配
合し、ボールミルにて７２時間混合した後加圧成形し、
１４００℃で焼結した。（試料Ａ）また、比較材として
ＭＯ２Ｃを添加しない試料Ｂも同時に作製し、両者を比
較した。試料Ａの抗折力値は２４０ｋｉｌ ／ｍｍ２．
試料Ｂのそれは１ｇｏｋｏ ／ｌｌ１ｍ２であり、ＭＯ
２Ｃを添加することにより焼結性が大幅に向上した。
また、１０００℃における７２ｋｇ／ ｍｍ２の応力下
における歪速度を測定したところ、Ａ試料はＯ，’００
１５＝４ Ｘ１０／’分、Ｂ試料は４．５Ｘ １０シ′分となり、
Ｍｏ２Ｃ添加により耐変形性が著しく向上することが確
められた。
における歪速度を測定したところ、Ａ試料はＯ，’００
１５＝４ Ｘ１０／’分、Ｂ試料は４．５Ｘ １０シ′分となり、
Ｍｏ２Ｃ添加により耐変形性が著しく向上することが確
められた。
次に旋盤を用いて切削テストを実施した。
切削緒元は、切削速度１８０ｍ／分、切込み２ｍｍ 。
送り０．３ｍｍ／回転、被削材ＳＣＭ４４０であった。
２５分切削後、試料Ａのフランク摩耗幅は０．０８＋ｎ
ｍ、試料Ｂのフランク摩耗幅は０．３３ｍｍであった。
ｍ、試料Ｂのフランク摩耗幅は０．３３ｍｍであった。
以上説明したように、本発明によれば、常温における抗
折強度の向上と共に高温にお【プる耐変形性を改善でき
、耐摩耗性、耐熱衝撃性に畠む切削用超硬含金を１ｑる
ことができる。
折強度の向上と共に高温にお【プる耐変形性を改善でき
、耐摩耗性、耐熱衝撃性に畠む切削用超硬含金を１ｑる
ことができる。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 重量比で炭化タングスデン１０〜６０％、炭化チタン５
＝−４０％、炭化ニオブど炭化ハフニウムの合削聞５〜
３０％、炭化チタン３％以上２０％未満、モリブデンま
たは炭化モリブデン０．５％以上５％未満。 コバル１−．ニッケル、鉄などの鉄族金属５〜２０％の
成分からなり、かつ炭化ニオブ／炭化ハフニウム重量比
が１／１０〜１０／３の範囲にあることを特徴とする切
削用超硬合金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15112983A JPS6043459A (ja) | 1983-08-19 | 1983-08-19 | 切削用超硬合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15112983A JPS6043459A (ja) | 1983-08-19 | 1983-08-19 | 切削用超硬合金 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6043459A true JPS6043459A (ja) | 1985-03-08 |
Family
ID=15511995
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15112983A Pending JPS6043459A (ja) | 1983-08-19 | 1983-08-19 | 切削用超硬合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6043459A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7297176B2 (en) * | 2004-01-26 | 2007-11-20 | Sandvik Intellectual Property Ab | Cemented carbide body |
-
1983
- 1983-08-19 JP JP15112983A patent/JPS6043459A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7297176B2 (en) * | 2004-01-26 | 2007-11-20 | Sandvik Intellectual Property Ab | Cemented carbide body |
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