JPS61110745A - 超硬合金 - Google Patents

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】 （産業上の利用分野） 本発明はソリッドエンドミルやドリルとして各種用途に
使用されている超微粒子超硬合金に関する。

（従来の技術） ＷＣＣ超超硬合金、切削工具、耐摩工具などとして広い
範囲にわたり使用されている。エンドミル、ドリルとい
った回転工具には、ＷＣ粒を微細化することで分散強化
を図り強度を増加させた超微粒子超硬合金が使用されて
いる。

回転工具で鋼を切削する場合、低速度で切削を行うと、
工具刃先に構成刃先が生成され、さらに切削を続けると
、構成刃先は工具切刃より脱落する。このような構成刃
先の付層、脱落を繰返しながら切削を続けることにより
、工具切刃は繰返し応力を受け、遂にはチッピングを起
こすに至る。

（発明が解決しようとする問題点） 以上のような現象に耐え得る工具材料は、鋼との摩擦１
反応性の小さいものが望ましい。よって回転工具に使用
する材料の必要条件としては、（１）強靭性を持ち、繰
返し応力に強い刃先を得られること、 （２）被剛材の溶着による構成刃先が生じにくいこと、 という２点が上げられる。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、ＷＣを主成分とする硬質相７５〜９０％。

鉄族及びＣｒ族（但し、Ｍｏを除く）のうちの１種また
は２種以上の結合金属１０〜２５％で結合された超微粒
子超硬合金にＭｏ又はＭｏ炭化物を０．１〜３．２重量
％添加したことを特徴とする超微粒子超硬合金である。

本発明において、上記Ｗ　Ｃの平均粒度は０．８μ以下
が好ましい。

また、本発明においては、Ｍｏ又はＭｏ炭化物を微世添
加することにより、通常ＷＣ−Ｇｏ合金に見られるよう
な溶解析出反応型の粒成長はほとんど見られず、拡散律
速型のような遅い粒成長しか示さない。

Ｍｏ又はＭｏ炭化物の添加量を０．１〜３．２重量％に
限定した理由は、０．１重量％未満では添加による効果
が見られず、３．２重量％を越えて添加すると焼結性、
高温強度が悪化し始めるからである。

さらに、本発明合金の硬質相のＷＣの５％以下を粒成長
抑制効果の助長などの目的でＴａ　Ｃ。

ＮｂＣで２換しても、本発明のＭｏ又はＭｏ炭化物の微
但添加による実用上の効果（粒成長抑制。

強靭性、吸収エネルギーなど）に対し、何ら影響を与え
ない。しかし、置換量が５％を越えると、強度が低下す
るので実用上問題が生ずる恐れがある。また、超微粒子
超硬合金に粒抑制のため添加されているｃｒ、ｖとＭｏ
又はＭｏ２Ｃを併用した場合にも、粒成長抑制９強靭性
白土などの改善効果を有する。

（実施例） 次に本発明の超微粒子超硬合金について、実施例により
説明する。

実施例１ 平均粒径０．７μのＷ　０８５重量％、コバルト１１重
量％とニッケル４重量％の組成に、０．７重量％のＭｏ
炭化物を添加したものを湿式ボールミルで９６時間混合
後、［・ルエンで溶解したパラフィン２％を投入し、乾
燥した粉末をエンドミル（８φ、２枚刃に成型した後、
１３５０℃にて真空焼結し加工した。

以上のように作成した本発明エンドミル（Ａ）と市販高
速度鋼Ｓ　Ｋ　８．９種（Ｂ）、及び市販超微粒超硬合
金（Ｃ，Ｄ）により夫々作成したエンドミルの４者につ
いて、その成分分析及び硬さ、破壊靭性値の測定を行っ
た。その結果を第１表に示す。

次に、これら各エンドミルを用い下記切削条件で寿命試
験を行った。

被剛材　　　　８４５Ｃ（Ｈｃ　２８−３２）切削速度
　　　２６．５　Ｉｎ／　１ｎ送　　　　リ　　　　　
　０．０３ｍｍ　　／月切り込み深さ　８ｍｍ 切り込み幅　　４ｍｍ 切削油　　　　油性 切削方式　　　片削り 上記条件で切削した結果、５ＫＨ−９種（Ｂ）は切削長
さ２．５ｍで寿命、市販超微粒子超硬合金（Ｃ）は５ｍ
、市販超微粒子超硬合金（Ｄ）は７ｍで、Ｃ，Ｄともチ
ッピングにより寿命となった。本発明合金Ａは３５ｍで
摩耗により仕上げ面が粗くなり寿命となった。

第１表 実施例２ 市販のＷＣ粉末（平均粒度０．７μｌ１１）、Ｍｏ粉末
（同１μｍ）、Ｍｏ２Ｃ粉末（同１μｍ　）　。

ＧＯ粉末（同１．３μｍ）を用い、第２表に示す組成で
混合後成型し、１３５０℃で１時間焼結を行った。

得られた合金について、その硬さ、抗折力、破壊靭性値
（Ｋ＋　ｃ　）を測定した。第２表にその結果を示す。

さらに、エンドミル（８φ、２枚刃）を製作し、実施例
１と同条件で切削長５Ｉ１１とし、寿命試験を行った。

その切刃の摩耗状態を第３表に示す。

１１３夷 第３表より、ＭｏまたはＭｏ　２　Ｇを微量添加するこ
とにより、耐摩耗性の向上することがわかる。

また、Ｍｏ　２　Ｇ微量添加によりエンドミル切刃の耐
チッピング性は向上するが、Ｍｏ２Ｃが４．５％のもの
は初期においてチッピングを生じた。しかし、０，１〜
３．２重量％Ｍｏ添加したものは、チッピングの発生が
低く、摩耗が先行することが確認された。

実施例３ 実施例２の第２表における本発明合金５を基本組成とし
て、ＷＣをＴａＣ又は／及びＮｂＣで置換した合金の硬
さ、抗折力、に＋ｃの測定結果を第４表に示す。

ざらにこれら合金によりエンドミル（８φ、２枚刃）を
製作し、下記条件で切削長２０ｍとし、寿命試験を行っ
た。その切刃の摩耗状態を第５表に示す。

尚、比較のため、実施例１で使用した高速度鋼５Ｋ）１
９種（８）、市販超微粒子合金（Ｃ）。

（Ｄ）を用いた。

被削材　　　　　Ｆ　ＣＤ　４５ 切削速度２８．９　ｍ／ｓｉｎ 送り　　　　　　　０．１３＋ａ膳／刃切り込み深さ　
　８■ｍ 切り込み幅　　　４■ 切削油　　　　　油性 切削方式　　　　片削り 第４表 第５表 第５表よりＴａＣ又は／及びＮｂＣの添加により、硬度
および耐チッピング性はやや低下するものの、耐摩耗性
を向上する効果があることがわかる。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ＷＣを主成分とする硬質相７５〜９０％、Ｆｅ族
   およびＣｒ族（但し、Ｍｏを除く）のうちの１種または
   ２種以上からなる結合金属１０〜２５％で結合した超硬
   合金において、Ｍｏ又はＭｏ炭化物を０．１〜３．２重
   量％添加したことを特徴とする超微粒子超硬合金。
2. （２）特許請求の範囲第１項記載の合金において、硬質
   相の一部をＴａＣ、ＮｂＣの１種又は２種で０．１〜５
   ％置換したことを特徴とする超微粒子超硬合金。