JPS61243103A - 不良導体硬質材料粉末と金属粉末より成る複合材の工具チツプの製法 - Google Patents
不良導体硬質材料粉末と金属粉末より成る複合材の工具チツプの製法Info
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- JPS61243103A JPS61243103A JP8499685A JP8499685A JPS61243103A JP S61243103 A JPS61243103 A JP S61243103A JP 8499685 A JP8499685 A JP 8499685A JP 8499685 A JP8499685 A JP 8499685A JP S61243103 A JPS61243103 A JP S61243103A
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、工具のチップの製法に係わり、更に詳しくは
バイト、ノコ刃、ドリル等工具のチップを不良導体硬質
材料粉末と金属粉末より成る複合材で形成する製法に関
する。
バイト、ノコ刃、ドリル等工具のチップを不良導体硬質
材料粉末と金属粉末より成る複合材で形成する製法に関
する。
［従来の技術］
周知の通り、工作機械を使っての切削加工の為の工具の
チップは、高い温度でも硬さが損なわれないことや、長
時間使っても摩耗しないこと等の性能が要求される為に
、従来から超硬チップが用いられているが、従来の超硬
チップは、各種超硬合金製のもの、セラミックスのもの
、サーメットのもの等より成る。この内、不良導体硬質
材料、即ち、Ａ！Ｌ２０３．Ｂ４ Ｃ，ＳｉＣ，ＳｉＮ
、ＢＮ等■、■、■金属の酸化物、炭化物、ケイ化物、
はう化物、窒化物の粉末と金属材料粉末より成るサーメ
ット材料のチップの製法は、第１の方法は不良導体硬質
材料粉末と金属粉末をふるい分けし１両者を秤量の上混
合し、且つ適当な溶媒を混合し、先ず所定の型に成型し
、次いで適当な保護ガス中で焼結して成型する方法であ
り、又第２の方法はホットプレス法と称して、黒鉛型の
中に混合粉末を充てんし、高周波加熱によって加圧しつ
つ加熱して成型する方法である。
チップは、高い温度でも硬さが損なわれないことや、長
時間使っても摩耗しないこと等の性能が要求される為に
、従来から超硬チップが用いられているが、従来の超硬
チップは、各種超硬合金製のもの、セラミックスのもの
、サーメットのもの等より成る。この内、不良導体硬質
材料、即ち、Ａ！Ｌ２０３．Ｂ４ Ｃ，ＳｉＣ，ＳｉＮ
、ＢＮ等■、■、■金属の酸化物、炭化物、ケイ化物、
はう化物、窒化物の粉末と金属材料粉末より成るサーメ
ット材料のチップの製法は、第１の方法は不良導体硬質
材料粉末と金属粉末をふるい分けし１両者を秤量の上混
合し、且つ適当な溶媒を混合し、先ず所定の型に成型し
、次いで適当な保護ガス中で焼結して成型する方法であ
り、又第２の方法はホットプレス法と称して、黒鉛型の
中に混合粉末を充てんし、高周波加熱によって加圧しつ
つ加熱して成型する方法である。
［発明が解決しようとする問題点］
上記従来の場合、第１の製法は十分な実績を有している
が、この第１の方法に比して第２の方法は、気孔を少な
くすることが出来て堅い焼結体が得られることや、仕上
がり寸法に近いものが得られること、更には操作が簡単
であって比較的焼結時間が小等の理由により、この高周
波加熱方式の高温圧縮法が良いものであるが、この高周
波加熱方式の高温圧縮法の場合には、高価な黒鉛型を用
いなければならず、それが比較的消耗が激しい為に、究
極に於いて製品のコストアップにつながると共に、第１
の方法に比して焼結時間は短いとはいえ、未だ長い時間
要し、大量生産方式に適合させるには未だ改善の余地が
ある。
が、この第１の方法に比して第２の方法は、気孔を少な
くすることが出来て堅い焼結体が得られることや、仕上
がり寸法に近いものが得られること、更には操作が簡単
であって比較的焼結時間が小等の理由により、この高周
波加熱方式の高温圧縮法が良いものであるが、この高周
波加熱方式の高温圧縮法の場合には、高価な黒鉛型を用
いなければならず、それが比較的消耗が激しい為に、究
極に於いて製品のコストアップにつながると共に、第１
の方法に比して焼結時間は短いとはいえ、未だ長い時間
要し、大量生産方式に適合させるには未だ改善の余地が
ある。
従って本発明の目的とする所は、簡単な設備で。
低コストにて、且つより短時間に、不良導体硬質材料粉
末と金属粉末より成る複合材の工具チップの製法を提供
するにある。
末と金属粉末より成る複合材の工具チップの製法を提供
するにある。
［問題点を解決する為の手段、作用］
上記目的を達成する為に本発明は次の技術的手段を有す
る。
る。
即ち、基本概念を示す第１図、第２図中符号を用いてこ
れを説明すると、先ず、予かじめ粒度調整した硬質金属
粉末１を型２，３に充てんし、その表面を平滑にする程
度にプレスし、次いで不良導体硬質材料粉末４と金属粉
末５とを所定の割合で混合する。
れを説明すると、先ず、予かじめ粒度調整した硬質金属
粉末１を型２，３に充てんし、その表面を平滑にする程
度にプレスし、次いで不良導体硬質材料粉末４と金属粉
末５とを所定の割合で混合する。
次いで、この混合粉末を形成すべき工具のチップの形状
に対応した上記の所定の型２．３に充てんする。
に対応した上記の所定の型２．３に充てんする。
この後、カーボン電極を兼ねた上下一対のパンチ６．７
により加圧すると同時に、この成型粉末自体に対して直
接的に低電圧強電流を短時間通電して高温加熱し、続い
て急冷することにより製するものである。上記の加圧時
間と通電時間は同じに設定される。
により加圧すると同時に、この成型粉末自体に対して直
接的に低電圧強電流を短時間通電して高温加熱し、続い
て急冷することにより製するものである。上記の加圧時
間と通電時間は同じに設定される。
上記不良導体硬質粉末４としては、ＳｉＣ。
Ｂ４Ｃ，ＳｉＮ、ＢＮ、ＴｉＮ等■、Ｖ、ＶＩ金金属酸
化物、炭化物、ケイ化物、はう化物、窒化物等が上げら
れる。又金属粉末５としては、鉄系の粉末、ニッケルス
ズ合金粉末等各種の粉末が上げられる。
化物、炭化物、ケイ化物、はう化物、窒化物等が上げら
れる。又金属粉末５としては、鉄系の粉末、ニッケルス
ズ合金粉末等各種の粉末が上げられる。
この不良導体硬質材料粉末４と、金属粉末５の各々の役
割は、不良導体硬質材料粉末４が耐熱性。
割は、不良導体硬質材料粉末４が耐熱性。
耐蝕性、硬さを与え、金属粉末５がじん性、可塑性、機
械的強度を与える。従ってこの各粉末の混合割合は、工
具チップの要求特性に合わせて選択する。
械的強度を与える。従ってこの各粉末の混合割合は、工
具チップの要求特性に合わせて選択する。
又、工具チップのベースとなる硬質金属ｌとしては、Ｗ
ｃ−Ｃｏ系超硬合金、Ｗｃ−Ｎｆ系超超硬合金が上げら
れ、このベースは、上記の混合粉末によって形成される
チップ部分を支持するものであって、チップ部分の硬さ
、機械的強度の大小に応じて選択される。即ち、チップ
部分の硬さがあっても強度が不足している場合には、こ
のベース部分によって機械的強度を与え得るように材料
を選択するものである。
ｃ−Ｃｏ系超硬合金、Ｗｃ−Ｎｆ系超超硬合金が上げら
れ、このベースは、上記の混合粉末によって形成される
チップ部分を支持するものであって、チップ部分の硬さ
、機械的強度の大小に応じて選択される。即ち、チップ
部分の硬さがあっても強度が不足している場合には、こ
のベース部分によって機械的強度を与え得るように材料
を選択するものである。
又、上下一対のパンチ６．７による加圧力は２０〜１０
０ Ｋｇ／ｃｒｎ’の範囲で選択され、特に低電圧強電
流は成型粉末断面積１ｃｍ″当りを基準として５ｖ、８
００〜２００ＯＡ程度の電流値を１〜１２秒の範囲で通
電する。この場合、電流値が大きくなれば通電時間は小
になり、電流値が小さくなれば通電時間を多くとる０通
電時間についてはタイマー制御を行う、且つ成型粉末の
断面積が増すに従い電流値、通電時間を比例的に大とす
る。又、この通電流値、通電時間は、混合粉末中に於け
る不良導体硬質材料粉末４と金属粉末５の種類及び混合
割合、成型すべき工具チップの種類、要求硬さ性能によ
って選択される。又、成型すべき工具のチップとしては
、バイト、ノコ刃、ドリル等が上げられる。且つチップ
全体を形成してもよいが、チップの中でも特に耐摩耗性
が要求される部分、例えばドリル等の中心部分のみを、
この複合材で形成してもよい。
０ Ｋｇ／ｃｒｎ’の範囲で選択され、特に低電圧強電
流は成型粉末断面積１ｃｍ″当りを基準として５ｖ、８
００〜２００ＯＡ程度の電流値を１〜１２秒の範囲で通
電する。この場合、電流値が大きくなれば通電時間は小
になり、電流値が小さくなれば通電時間を多くとる０通
電時間についてはタイマー制御を行う、且つ成型粉末の
断面積が増すに従い電流値、通電時間を比例的に大とす
る。又、この通電流値、通電時間は、混合粉末中に於け
る不良導体硬質材料粉末４と金属粉末５の種類及び混合
割合、成型すべき工具チップの種類、要求硬さ性能によ
って選択される。又、成型すべき工具のチップとしては
、バイト、ノコ刃、ドリル等が上げられる。且つチップ
全体を形成してもよいが、チップの中でも特に耐摩耗性
が要求される部分、例えばドリル等の中心部分のみを、
この複合材で形成してもよい。
上記に於いて、瞬間低電圧直流大電流を、一対のカーボ
ン電極を兼ねたパンチ６．７を介して加圧しながら通電
し、その後急冷すると、金属粉末が、不良導体硬質材料
粉末の粒子間にバインダとして介在し、良好な瞬間焼結
複合材の工具チップが得られる。且つこの複合材に対し
て、一体重にベース金属が溶着した工具チップが得られ
る。
ン電極を兼ねたパンチ６．７を介して加圧しながら通電
し、その後急冷すると、金属粉末が、不良導体硬質材料
粉末の粒子間にバインダとして介在し、良好な瞬間焼結
複合材の工具チップが得られる。且つこの複合材に対し
て、一体重にベース金属が溶着した工具チップが得られ
る。
本発明に於いて、この焼結過程は明確に明らかでない、
しかしながら、特に本発明は瞬間強大電流を混合粉相中
に通電するので、特有の高温発生及び焼結メカニズムも
あると思われる。その１つは、不良導体硬質材料粉末の
電気抵抗値は金属粉末のそれに比して格段と大きい、従
って、混合相中に於いては、その電流密度は金属粉末中
の方が圧倒的に大であり、通電すると金属粉末が直ちに
液相となり、瞬間的にその液相の金属が不良導体硬質材
料粉末の粒子間に毛細管作用により拡散し、気孔を埋め
非金属硬質材料粉末のバインダとして全体を結着させる
ものと考えられ、この時不良導体硬質材料粉末も挙動し
て、金属粉末粒子を受容し、これらにより気孔が埋めら
れて密に結着するものと考えられる。従って従来の高温
圧縮法のように極端に高い加圧力は必要としない、この
成型に於いて、大気と反応しない真空中、不活性ガス中
で成型を実施すると、よりよい、第２図は、このように
して得た工具チップの一つのモデルを示したもので、８
は超硬合金粉末が成型されたベース部分、９は混合粉末
が成型されたチップ部分を示しており、ベース部分８と
チップ部分９は一体的に溶着されている。
しかしながら、特に本発明は瞬間強大電流を混合粉相中
に通電するので、特有の高温発生及び焼結メカニズムも
あると思われる。その１つは、不良導体硬質材料粉末の
電気抵抗値は金属粉末のそれに比して格段と大きい、従
って、混合相中に於いては、その電流密度は金属粉末中
の方が圧倒的に大であり、通電すると金属粉末が直ちに
液相となり、瞬間的にその液相の金属が不良導体硬質材
料粉末の粒子間に毛細管作用により拡散し、気孔を埋め
非金属硬質材料粉末のバインダとして全体を結着させる
ものと考えられ、この時不良導体硬質材料粉末も挙動し
て、金属粉末粒子を受容し、これらにより気孔が埋めら
れて密に結着するものと考えられる。従って従来の高温
圧縮法のように極端に高い加圧力は必要としない、この
成型に於いて、大気と反応しない真空中、不活性ガス中
で成型を実施すると、よりよい、第２図は、このように
して得た工具チップの一つのモデルを示したもので、８
は超硬合金粉末が成型されたベース部分、９は混合粉末
が成型されたチップ部分を示しており、ベース部分８と
チップ部分９は一体的に溶着されている。
［実施例］
次に本発明の実施例を開示するが１本発明はこれらの例
に限定を受けるものではない。
に限定を受けるものではない。
実施例１
カーボン電極を兼ねたパンチ５．６の間に、先ずＷ ｃ
−ＣＯ系の超硬合金（Ｗｃ９２％、００８％）の粉末
を充てんし、軽くプレスして表面をならし、次いで重量
比で９０：１ＧのＳ ｉ Ｎ−Ｎ ｉの混合粉末を充て
んし１両パンチ、５．６間に強電流２００ＯＡの電流を
１．５秒間通電し１次いで水冷して、ベース部分の厚さ
２ｍｍ、チップ部分の厚さＩｎｍ、幅１０ ｍ ｍ 、
長さ１０ｍｍのロウ付チップを得た。
−ＣＯ系の超硬合金（Ｗｃ９２％、００８％）の粉末
を充てんし、軽くプレスして表面をならし、次いで重量
比で９０：１ＧのＳ ｉ Ｎ−Ｎ ｉの混合粉末を充て
んし１両パンチ、５．６間に強電流２００ＯＡの電流を
１．５秒間通電し１次いで水冷して、ベース部分の厚さ
２ｍｍ、チップ部分の厚さＩｎｍ、幅１０ ｍ ｍ 、
長さ１０ｍｍのロウ付チップを得た。
このチップによれば、硬さ略ＨＲＡ９４のチップが得ら
れ、高速切削（３００ｍ／分）等に十分効果があった。
れ、高速切削（３００ｍ／分）等に十分効果があった。
且つ、黒鉛型等が不要であり、短時間で能率的に加工す
ることができた。
ることができた。
実施例２
カーボン電極を兼ねたパンチ５．６の間に−先ずＷ ｃ
−ＣＯ系の超硬合金の粉末を充てんし、軽くプレスし
て表面をならし、次いで重量比で８ｏ：２０のＣＢＮ−
Ｎｉの混合粉末を充てんし、両パンチ５．６間に強電流
２０ＧＯＡの電流を１．５秒間通電してベース部分の厚
さ２ｍｍ、チップ部分１ｍｍ、幅１０ｍ ｍ、長さ１０
ｍｍのロウ付チップを得た。硬さ略ＨＲＡ９４が得られ
た。
−ＣＯ系の超硬合金の粉末を充てんし、軽くプレスし
て表面をならし、次いで重量比で８ｏ：２０のＣＢＮ−
Ｎｉの混合粉末を充てんし、両パンチ５．６間に強電流
２０ＧＯＡの電流を１．５秒間通電してベース部分の厚
さ２ｍｍ、チップ部分１ｍｍ、幅１０ｍ ｍ、長さ１０
ｍｍのロウ付チップを得た。硬さ略ＨＲＡ９４が得られ
た。
［発明の効果］
以上詳述した如く、この発明はベースとなる硬質金属粉
末を型に充てんし１次いで不良導体硬質材料粉末とバイ
ンダとなる金属材料粉末との混合粉末を充てんし、次い
でカーボン電極を兼ねた一対のパンチにより加圧すると
同時に低電圧強電流を短時間直接通電し、次いで急冷す
るだけで、瞬間焼結して工具チップを製することができ
るので、黒鉛型等を要することなく簡易な設備で製する
ことができると共に、短時間、低電力で製することがで
き、それらにより大量生産が可能であって、比較的廉価
に市場供給ができる等実用上各種の利点を奏するもので
ある。
末を型に充てんし１次いで不良導体硬質材料粉末とバイ
ンダとなる金属材料粉末との混合粉末を充てんし、次い
でカーボン電極を兼ねた一対のパンチにより加圧すると
同時に低電圧強電流を短時間直接通電し、次いで急冷す
るだけで、瞬間焼結して工具チップを製することができ
るので、黒鉛型等を要することなく簡易な設備で製する
ことができると共に、短時間、低電力で製することがで
き、それらにより大量生産が可能であって、比較的廉価
に市場供給ができる等実用上各種の利点を奏するもので
ある。
添付図面は本発明の基本概念を説明する為の図であって
、第１図は製法を説明する図、第２図は第１図の製法に
よって得た工具チップの断面図であり１図中１はベース
部分を成型する為の硬質金属粉末、２，３は型、４は不
良導体硬質材料粉末、５はバインダとして機能する金属
材料粉末。 ６．７はカーボン電極を兼ねた一対のパンチ、８はベー
ス部分、９はチップ部分を各々示している。
、第１図は製法を説明する図、第２図は第１図の製法に
よって得た工具チップの断面図であり１図中１はベース
部分を成型する為の硬質金属粉末、２，３は型、４は不
良導体硬質材料粉末、５はバインダとして機能する金属
材料粉末。 ６．７はカーボン電極を兼ねた一対のパンチ、８はベー
ス部分、９はチップ部分を各々示している。
Claims (1)
- 予かじめ粒度調整した硬質金属粉末を型に充てんし、次
いで不良導体硬質材料粉末と金属粉末とを所定の割合で
混合し、この混合粉末を上記の型に充てんして一対のパ
ンチにより加圧すると同時に、この成型粉末に対して直
接的に低電圧強電流を短時間通電して高温加熱し、続い
て急冷することにより製する不良導体硬質材料粉末と金
属粉末より成る複合材の工具チップの製法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8499685A JPS61243103A (ja) | 1985-04-19 | 1985-04-19 | 不良導体硬質材料粉末と金属粉末より成る複合材の工具チツプの製法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8499685A JPS61243103A (ja) | 1985-04-19 | 1985-04-19 | 不良導体硬質材料粉末と金属粉末より成る複合材の工具チツプの製法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61243103A true JPS61243103A (ja) | 1986-10-29 |
Family
ID=13846239
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8499685A Pending JPS61243103A (ja) | 1985-04-19 | 1985-04-19 | 不良導体硬質材料粉末と金属粉末より成る複合材の工具チツプの製法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61243103A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0174376U (ja) * | 1987-11-09 | 1989-05-19 | ||
| JPH03180434A (ja) * | 1989-12-09 | 1991-08-06 | Fuji Elelctrochem Co Ltd | サーメット型フェライトの製造方法 |
| US6536305B2 (en) | 2000-07-14 | 2003-03-25 | Plansee Tizit Aktiengesellschaft | Cutting plate and method of pressing a cutting plate |
| JP2008111198A (ja) * | 2008-01-25 | 2008-05-15 | Honda Motor Co Ltd | 成形型 |
| JP2011025388A (ja) * | 2009-07-29 | 2011-02-10 | Kyocera Corp | サーメット焼結体および切削工具 |
| US8841005B2 (en) | 2006-10-25 | 2014-09-23 | Kennametal Inc. | Articles having improved resistance to thermal cracking |
| US8858870B2 (en) | 2008-08-22 | 2014-10-14 | Kennametal Inc. | Earth-boring bits and other parts including cemented carbide |
| US9016406B2 (en) | 2011-09-22 | 2015-04-28 | Kennametal Inc. | Cutting inserts for earth-boring bits |
| US9266171B2 (en) | 2009-07-14 | 2016-02-23 | Kennametal Inc. | Grinding roll including wear resistant working surface |
| US9435010B2 (en) | 2009-05-12 | 2016-09-06 | Kennametal Inc. | Composite cemented carbide rotary cutting tools and rotary cutting tool blanks |
| US9643236B2 (en) | 2009-11-11 | 2017-05-09 | Landis Solutions Llc | Thread rolling die and method of making same |
-
1985
- 1985-04-19 JP JP8499685A patent/JPS61243103A/ja active Pending
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