JPS609849A - 高強度で高耐酸化性の超硬合金 - Google Patents
高強度で高耐酸化性の超硬合金Info
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- JPS609849A JPS609849A JP11673883A JP11673883A JPS609849A JP S609849 A JPS609849 A JP S609849A JP 11673883 A JP11673883 A JP 11673883A JP 11673883 A JP11673883 A JP 11673883A JP S609849 A JPS609849 A JP S609849A
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- oxidation resistance
- cemented carbide
- corrosion resistance
- hard alloy
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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、常温または高温で機械的特性に優れ、他に耐
酸化性および耐蝕性にも優れた超硬合金に関するもので
、特に上記した諸特性が要求される熱間鍛造用の金型お
よび加熱下で用いられる圧延ロールやガイドロー／１／
または耐蝕性が重視されるメカ二カμシールなどの耐摩
、耐蝕部品に適合する高強度で高耐酸化性の超硬合金に
関するものである。
酸化性および耐蝕性にも優れた超硬合金に関するもので
、特に上記した諸特性が要求される熱間鍛造用の金型お
よび加熱下で用いられる圧延ロールやガイドロー／１／
または耐蝕性が重視されるメカ二カμシールなどの耐摩
、耐蝕部品に適合する高強度で高耐酸化性の超硬合金に
関するものである。
従来、超硬合金は、その強度と耐摩耗性および耐熱性な
どの諸特性が工具鋼や耐熱鋼などに比べて優れているた
め切削工ｒｔ ｔたは耐摩耗工具あるいは耐熱性や耐摩
耗・性が要求される部品などに広く用いられていること
は周知である。
どの諸特性が工具鋼や耐熱鋼などに比べて優れているた
め切削工ｒｔ ｔたは耐摩耗工具あるいは耐熱性や耐摩
耗・性が要求される部品などに広く用いられていること
は周知である。
しかし、従来の超硬合金は」１記したように鋼に比べて
種々の優れた特性は有するもの（高温時Ｆこおける強度
または耐酸化性および耐蝕性に幾分問題を有している。
種々の優れた特性は有するもの（高温時Ｆこおける強度
または耐酸化性および耐蝕性に幾分問題を有している。
この間印点を解決する一つの方法として超硬合金の表面
に炭化チタンや窒化チタンまたは酸化チタンを数ミクロ
ン被覆することがおこなわれているが、これらはコスト
高になる要因を包含するのと被覆処理温度が高温である
ためにＰｌ材となる超硬合金の機械的特性の劣化と大形
部品においては寸法精度的に問題が残る。また核被覆層
が使用により摩滅した場合の処置も困難なものである。
に炭化チタンや窒化チタンまたは酸化チタンを数ミクロ
ン被覆することがおこなわれているが、これらはコスト
高になる要因を包含するのと被覆処理温度が高温である
ためにＰｌ材となる超硬合金の機械的特性の劣化と大形
部品においては寸法精度的に問題が残る。また核被覆層
が使用により摩滅した場合の処置も困難なものである。
本発明は、上記したような問題点に鑑みなしたもので高
温時の強度を劣化させることなく耐酸化性および耐蝕性
に優れた超硬合金を提供することを目的とするものであ
る。
温時の強度を劣化させることなく耐酸化性および耐蝕性
に優れた超硬合金を提供することを目的とするものであ
る。
本発明は、重量比でＯｒまたはＣｒ３０２を０．１〜５
％で、Ｎ１を５〜５０％とし、’Ｌａ２０３−ＴｚＯ３
の１種または２種を０． ｎ １〜１％とＦｅ・Ｃｏ
、 Ｎｉ などの結合材を５〜５０％含有させ、残部を
炭化タングステンとした超硬合金である。
％で、Ｎ１を５〜５０％とし、’Ｌａ２０３−ＴｚＯ３
の１種または２種を０． ｎ １〜１％とＦｅ・Ｃｏ
、 Ｎｉ などの結合材を５〜５０％含有させ、残部を
炭化タングステンとした超硬合金である。
このような組成によって、従来の超硬合金が有する問題
点を排し、高温時の強度を劣化させることな（耐酸化性
および耐蝕性に富む超硬合金が得られる。
点を排し、高温時の強度を劣化させることな（耐酸化性
および耐蝕性に富む超硬合金が得られる。
ところで、二・リケμ成分は炭化タングステンの結合作
用のほかに合金の耐熱性を向上させる作用をなすと共に
、ＯｒあるいはＣｒ３ Ｃ２と共存して耐酸化性および
耐蝕性を向上させ得る。
用のほかに合金の耐熱性を向上させる作用をなすと共に
、ＯｒあるいはＣｒ３ Ｃ２と共存して耐酸化性および
耐蝕性を向上させ得る。
しかもＬａ２０３・Ｙ２Ｏ３の添加効果に大きく寄与し
て耐酸化性と耐蝕性をさらに高める効果を有するもので
あるが、その含有量ｋが５％未満であれば−Ｆ記のよう
な効果が期待できないし、′５０％を越えると合金の硬
度が低下し実用に供さな１、％。
て耐酸化性と耐蝕性をさらに高める効果を有するもので
あるが、その含有量ｋが５％未満であれば−Ｆ記のよう
な効果が期待できないし、′５０％を越えると合金の硬
度が低下し実用に供さな１、％。
クロームおよび炭化クロームは、二・ソケμおよびＬａ
２０３ オヨヒン、り、よＹ２Ｏ３と共存して合金の
耐熱性を高めると共に加熱時の耐酸化性および耐蝕性を
向上させる。しかし、その含有？が０．１％未満であれ
ば所望する効果が得られないし、３％を１えると合金の
靭性が劣化するので好ましくない。
２０３ オヨヒン、り、よＹ２Ｏ３と共存して合金の
耐熱性を高めると共に加熱時の耐酸化性および耐蝕性を
向上させる。しかし、その含有？が０．１％未満であれ
ば所望する効果が得られないし、３％を１えると合金の
靭性が劣化するので好ましくない。
次に、酸化ランタンおよび酸化イ・リトリウムの一方ま
たは双方の添加は、合金の高温強度ならびに耐酸化性と
耐蝕性を高めるうえに不可欠である。すなわち、これら
の酸化物は超硬合金中の炭化タングステン粒および結合
材のいずれにも固溶反応を示さず核結合相中に酸化物粒
子として存在し、分散強化させる効果を有し、これによ
って高温時の特性をより高めるものである。なお、その
含有量がｏ、 ａ ｌ ＜未満だと所望する効果が得ら
れないし、１％を越えると合金の強度が低下する。
たは双方の添加は、合金の高温強度ならびに耐酸化性と
耐蝕性を高めるうえに不可欠である。すなわち、これら
の酸化物は超硬合金中の炭化タングステン粒および結合
材のいずれにも固溶反応を示さず核結合相中に酸化物粒
子として存在し、分散強化させる効果を有し、これによ
って高温時の特性をより高めるものである。なお、その
含有量がｏ、 ａ ｌ ＜未満だと所望する効果が得ら
れないし、１％を越えると合金の強度が低下する。
なお、上記した酸化物は、２μを毬える粒径であっても
よいが２μ以下の粒を用いることによって、さらに高温
強度を高める。しかも本発明合金は従来の超硬合金と同
様の粉末冶金法により製造することができ、特別の装置
または手法を必要としないので所期の目的のものが低コ
ストで容易に製作可能である。
よいが２μ以下の粒を用いることによって、さらに高温
強度を高める。しかも本発明合金は従来の超硬合金と同
様の粉末冶金法により製造することができ、特別の装置
または手法を必要としないので所期の目的のものが低コ
ストで容易に製作可能である。
以下、本発明の超硬合金を実施例により具体的に説明す
る。
る。
原料粉末は、いずれも市販されている粉末を用い、その
粒度は、炭化タングステン粉末５μ、コバルト粉末１．
３μ、二−ノヶμ粉末１．１１μ、クロームまたは炭化
クローム粉末２．０μ、酸化ランタン粉末１〜２．５μ
と２．１μ〜０．１μの酸化イー９）リウムなとである
。
粒度は、炭化タングステン粉末５μ、コバルト粉末１．
３μ、二−ノヶμ粉末１．１１μ、クロームまたは炭化
クローム粉末２．０μ、酸化ランタン粉末１〜２．５μ
と２．１μ〜０．１μの酸化イー９）リウムなとである
。
製造方法については前記したとおりであり、この試料の
焼結温度は１３５０〜１４５０℃の範囲内で焼結した。
焼結温度は１３５０〜１４５０℃の範囲内で焼結した。
これによって得た試料を常温での硬度ならびに抗折力の
測定をおこなった ５− うえ、該試料の耐酸化試験は加熱下しこおいて行い学位
面積、単位時間肖りのや化増量（ｍグ／４ｂ−ｍ ２．
Ｈｒ） をめ、また機械的特性（抗折力）は加熱下で測
定し、耐蝕性は塩酸または硫酸の水溶液に試料を浸漬し
てその重量減を測定した。
測定をおこなった ５− うえ、該試料の耐酸化試験は加熱下しこおいて行い学位
面積、単位時間肖りのや化増量（ｍグ／４ｂ−ｍ ２．
Ｈｒ） をめ、また機械的特性（抗折力）は加熱下で測
定し、耐蝕性は塩酸または硫酸の水溶液に試料を浸漬し
てその重量減を測定した。
実施例１
コパル）１０％、二・ソケＡ７５％、炭化クローム１％
と平均粒径が２．５μの酸化ランタン０．２％、残部を
炭化タングステンとした超硬合金を前記製法により得た
。、：れの常温時の硬度はｇ Ｂ、 Ｄ ＨＲＡ、抗折
力は２４９にグ／−で、９００℃加熱下の抗折力は１
ｎ ２ Ｋ９／ｙｓ＆であった。また加熱下の耐酸化試
験の結果は、７５０℃の酸化増量は１３５ Ｔｓｇ／ｄ
ｄ、Ｈｒで、８００℃では３８ｇ５ｙ／ａｇ、 Ｈｒ
、 ８５０℃では）１２１ｑ／ｆＬｉ、Ｈｒであった。
と平均粒径が２．５μの酸化ランタン０．２％、残部を
炭化タングステンとした超硬合金を前記製法により得た
。、：れの常温時の硬度はｇ Ｂ、 Ｄ ＨＲＡ、抗折
力は２４９にグ／−で、９００℃加熱下の抗折力は１
ｎ ２ Ｋ９／ｙｓ＆であった。また加熱下の耐酸化試
験の結果は、７５０℃の酸化増量は１３５ Ｔｓｇ／ｄ
ｄ、Ｈｒで、８００℃では３８ｇ５ｙ／ａｇ、 Ｈｒ
、 ８５０℃では）１２１ｑ／ｆＬｉ、Ｈｒであった。
耐蝕試験結果は、５０℃の１０％ＨＣＡ中に１２０時間
侵漬浸漬重量減率はα２１１％で、５０℃の１０％Ｈ２
８０４中に１２０時間侵漬浸漬重量減率は０．２７％で
あった。
侵漬浸漬重量減率はα２１１％で、５０℃の１０％Ｈ２
８０４中に１２０時間侵漬浸漬重量減率は０．２７％で
あった。
実施例２
６−
表−１１こ示す配合組成の超硬合金を火施例１の試料と
同様の製法により得た。なお、該表中の試料Ａは酸化ラ
ンタンの粒径を２．５μとしたもので、同Ｂは酸化イツ
トリウムの粒径を２．１μとし、他は２μ目下の粒径の
酸化物を用いた。
同様の製法により得た。なお、該表中の試料Ａは酸化ラ
ンタンの粒径を２．５μとしたもので、同Ｂは酸化イツ
トリウムの粒径を２．１μとし、他は２μ目下の粒径の
酸化物を用いた。
また同表には従来超硬合金の数種を比較試料として示し
、本発明合金および比較合金の常温時の特性値も合せて
記した。
、本発明合金および比較合金の常温時の特性値も合せて
記した。
表−１
上記表−１に示した各試料を同一の条件すなわち耐酸化
試験は、７５０℃、８００℃、８５０℃の各段階を１〜
う時間各試料に加熱１７て、単位面積、単位時間当りの
酸化増ｆｔ （Ｗ／６．ｍ、 Ｈｒ ）をめた。また、
高温時の抗折力は各試料を９００℃に加熱して測定し、
耐蝕試験はｌＯ％ＨＱ＋水溶液または１０％Ｈ２ＳＯ４
水溶液を５０℃に保ち、その槽中に各試料を１２０時間
侵潰して電番減率をめ、それぞれの結果を表−２に示し
た。
試験は、７５０℃、８００℃、８５０℃の各段階を１〜
う時間各試料に加熱１７て、単位面積、単位時間当りの
酸化増ｆｔ （Ｗ／６．ｍ、 Ｈｒ ）をめた。また、
高温時の抗折力は各試料を９００℃に加熱して測定し、
耐蝕試験はｌＯ％ＨＱ＋水溶液または１０％Ｈ２ＳＯ４
水溶液を５０℃に保ち、その槽中に各試料を１２０時間
侵潰して電番減率をめ、それぞれの結果を表−２に示し
た。
表−２
試験結果は表−２のとおりであるが、本発明の超硬合金
は比較超硬合金をこ比べ、いずれもが高温弾度または耐
酸化性あるいは耐蝕性において優れていることは明らか
である。
は比較超硬合金をこ比べ、いずれもが高温弾度または耐
酸化性あるいは耐蝕性において優れていることは明らか
である。
しかして、上記した本発明の超硬合金（１） （４）と
比較超硬合金（１） （２）よりｗ４線材圧延用のガイ
ドローラーを作成し、実機試験をおこなった。
比較超硬合金（１） （２）よりｗ４線材圧延用のガイ
ドローラーを作成し、実機試験をおこなった。
線材の温度は約１１００℃、通過速度は６０ｎ／ｓｅｃ
で、ガイドローラーは常に高温にさらされ、かつ冷却水
によって冷却されるという苛酷な条件下で使用される。
で、ガイドローラーは常に高温にさらされ、かつ冷却水
によって冷却されるという苛酷な条件下で使用される。
このため該ローラーは高温強度ならびに耐酸化性の向上
と冷却水による腐蝕の防止が重要な条件となる。
と冷却水による腐蝕の防止が重要な条件となる。
以上の結果、比較超硬合金は１ 了’５０ ｔｏｎの線
材通過量でカリバ一部に熱亀裂が多く発生し寿命に至っ
た。
材通過量でカリバ一部に熱亀裂が多く発生し寿命に至っ
た。
これに対し、本発明の超硬合金は２５００ｔｏｎの線材
通過後もカリバ一部に僅かに熱亀裂が生じたソけで、ま
だ充分使用できる状ａにあった。
通過後もカリバ一部に僅かに熱亀裂が生じたソけで、ま
だ充分使用できる状ａにあった。
以上のように本発明の超硬合金は、従来の超＝ ９−
硬合金の硬さ、靭性を低下させることなく高温における
耐酸化性と高ｉ話強度ならびしこ耐蝕性にすぐれたもの
であり、これらの特性が要求される熱間鍛造用金型また
は加熱下で用いられろ各部材あるいは耐蝕性が重視され
るメカニカルシールなどの耐摩、耐蝕部品に適合する高
温において高強度で、かつ高耐蝕性ならびに高耐酸性の
超硬合金である。
耐酸化性と高ｉ話強度ならびしこ耐蝕性にすぐれたもの
であり、これらの特性が要求される熱間鍛造用金型また
は加熱下で用いられろ各部材あるいは耐蝕性が重視され
るメカニカルシールなどの耐摩、耐蝕部品に適合する高
温において高強度で、かつ高耐蝕性ならびに高耐酸性の
超硬合金である。
１０−
Claims (2)
- （１） 重量比でＯｒまたはＣｒ５Ｃｘをα１〜５％で
、Ｎ１を５〜５０％とし、Ｌａ２Ｏ５、Ｙ２０３の１種
または２種をｏ、 ｏ ｌ−１％とＦｅ、ＣＯ。 Ｎ１などの結合材を５〜３０％含有させ、残部を炭化タ
ングステンとしたことを特徴とする高強度で高耐酸化性
の超硬合金。 - （２） Ｌａ２Ｏ３およびＹ２Ｏ３の粒度が２μ以下で
あることを特徴とする特許請求の籟囲第１項記載の高愉
度で高耐酸化性の超硬合金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11673883A JPS609849A (ja) | 1983-06-27 | 1983-06-27 | 高強度で高耐酸化性の超硬合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11673883A JPS609849A (ja) | 1983-06-27 | 1983-06-27 | 高強度で高耐酸化性の超硬合金 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS609849A true JPS609849A (ja) | 1985-01-18 |
| JPS634622B2 JPS634622B2 (ja) | 1988-01-29 |
Family
ID=14694562
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11673883A Granted JPS609849A (ja) | 1983-06-27 | 1983-06-27 | 高強度で高耐酸化性の超硬合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS609849A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5801110A (en) * | 1997-04-07 | 1998-09-01 | Miltex Instrument Company | Ceramic composition for coating surgical and dental instruments |
| CN102766796A (zh) * | 2012-07-23 | 2012-11-07 | 自贡硬质合金有限责任公司 | 一种硬质合金及其制备方法 |
| JP2012229458A (ja) * | 2011-04-25 | 2012-11-22 | Sanalloy Industry Co Ltd | 摩擦を低減させた超硬合金 |
| CN106435322A (zh) * | 2016-11-02 | 2017-02-22 | 中南大学 | 一种低成本高性能WC‑Fe‑Ni‑Co‑Cr硬质合金辊环 |
| CN107815632A (zh) * | 2017-11-14 | 2018-03-20 | 北京矿冶研究总院 | 一种耐熔融锌铝腐蚀涂层材料及其制备方法 |
-
1983
- 1983-06-27 JP JP11673883A patent/JPS609849A/ja active Granted
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5801110A (en) * | 1997-04-07 | 1998-09-01 | Miltex Instrument Company | Ceramic composition for coating surgical and dental instruments |
| JP2012229458A (ja) * | 2011-04-25 | 2012-11-22 | Sanalloy Industry Co Ltd | 摩擦を低減させた超硬合金 |
| CN102766796A (zh) * | 2012-07-23 | 2012-11-07 | 自贡硬质合金有限责任公司 | 一种硬质合金及其制备方法 |
| CN102766796B (zh) * | 2012-07-23 | 2015-03-25 | 自贡硬质合金有限责任公司 | 一种硬质合金及其制备方法 |
| CN106435322A (zh) * | 2016-11-02 | 2017-02-22 | 中南大学 | 一种低成本高性能WC‑Fe‑Ni‑Co‑Cr硬质合金辊环 |
| CN107815632A (zh) * | 2017-11-14 | 2018-03-20 | 北京矿冶研究总院 | 一种耐熔融锌铝腐蚀涂层材料及其制备方法 |
| CN107815632B (zh) * | 2017-11-14 | 2020-05-12 | 北京矿冶研究总院 | 一种耐熔融锌铝腐蚀涂层材料及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS634622B2 (ja) | 1988-01-29 |
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