JPS6216724B2 - - Google Patents
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- JPS6216724B2 JPS6216724B2 JP53041251A JP4125178A JPS6216724B2 JP S6216724 B2 JPS6216724 B2 JP S6216724B2 JP 53041251 A JP53041251 A JP 53041251A JP 4125178 A JP4125178 A JP 4125178A JP S6216724 B2 JPS6216724 B2 JP S6216724B2
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Landscapes
- Ceramic Products (AREA)
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
- Metal Extraction Processes (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はすぐれた性能を有する線引用複合ダイ
ス及びその製造法に関する。
ス及びその製造法に関する。
線引用複合ダイヤモンドダイスとして、コバル
トを結合材とするダイヤモンド焼結体の外周を
WC―Co合金で取り囲んだ構造のものが知られて
おり（特開昭50―26746号公報）、かつ市販されて
いる。
トを結合材とするダイヤモンド焼結体の外周を
WC―Co合金で取り囲んだ構造のものが知られて
おり（特開昭50―26746号公報）、かつ市販されて
いる。
本発明者等は上記公報に開示されている実施例
の追試を行なつてみたところ、実施例に示されて
いるようなWC―Coの型押体を用いることは実際
上、仲々困難であつた。その難しい点は、WC―
Coが極めて微粉であるため多量のガス成分を含
み、この対策処理が難かしいこと、及び型押体は
強度が弱いのでホツトプレス時、形状を保持する
ことが難かしいことである。
の追試を行なつてみたところ、実施例に示されて
いるようなWC―Coの型押体を用いることは実際
上、仲々困難であつた。その難しい点は、WC―
Coが極めて微粉であるため多量のガス成分を含
み、この対策処理が難かしいこと、及び型押体は
強度が弱いのでホツトプレス時、形状を保持する
ことが難かしいことである。
そこで本発明者等はダイヤモンド焼結体の支持
体としてWC―Co焼結体を用いることを検討した
ところ、上記のガス成分、強度の２つの問題点は
解決したが、WC―Co焼結体に亀裂が入るという
問題が新たに生じた。これはWC―Coの強度以上
の応力がホツトプレス時にかかり、特に最初に必
要圧力まであげてから昇温するのが通常であるた
め、この昇圧時にWC―Coがホツトプレスされる
部分の変形に適応できないためである。この変形
に適応する為には破壊までの塑性変形能の大きな
WC―Co合金を使えばよいが、このような合金は
Co量が多いか、WC結晶の粒度が大きいものであ
り、このような組成の合金は剛性、特に高温での
剛性が低くなり、ダイヤモンド焼結体の支持体と
して使う意義が低下する。
体としてWC―Co焼結体を用いることを検討した
ところ、上記のガス成分、強度の２つの問題点は
解決したが、WC―Co焼結体に亀裂が入るという
問題が新たに生じた。これはWC―Coの強度以上
の応力がホツトプレス時にかかり、特に最初に必
要圧力まであげてから昇温するのが通常であるた
め、この昇圧時にWC―Coがホツトプレスされる
部分の変形に適応できないためである。この変形
に適応する為には破壊までの塑性変形能の大きな
WC―Co合金を使えばよいが、このような合金は
Co量が多いか、WC結晶の粒度が大きいものであ
り、このような組成の合金は剛性、特に高温での
剛性が低くなり、ダイヤモンド焼結体の支持体と
して使う意義が低下する。
そこで本発明者等はダイヤモンド焼結体の支持
体として、破壊までの塑性変形態が大きく、かつ
高温での剛性の高い材料を探していたが、
（MoW）Ｃを鉄属金属、特にNi，Coで結合した
合金、（MoW）Ｃ基のサーメツトが上記特性を満
足することを見出し、本発明に到達したものであ
る。すなわち第１図に示す如く（MoW）Ｃ基サ
ーメツト〔Ａ：（MO7W3）Ｃ―11Co，Ｂ：
（MO7W3）Ｃ―15.3Co〕はWC基サーメツト
（Ｃ：WC―11Co，Ｄ：WC―15.3Co）より常温
では軟かいが高温では硬度が高い。また第２図に
示す如く、（MoW）Ｃ―Co〔Ａ：（MO7W3）Ｃ
―11Co，Ｅ：（MO5W5）Ｃ―19Co〕はWC―Co
（Ｃ：WC―11Co，Ｆ：WC―16Co，Ｇ：WC―
24Coに比べて著しく破壊（グラフ中×印）まで
の歪量が大きい。これらの図に示された
（MoW）Ｃ基サーメツトの塑性変形能が大きく、
高温での剛性が大きいという特徴は、本発明者等
が求めていた合金とよく合致するものである。な
お（MoW）Ｃ基サーメツトは抗折力、熱伝導
率、熱膨張係数、耐食性、耐酸化性などのその他
の特性はWC―Coと殆んど変らない。
体として、破壊までの塑性変形態が大きく、かつ
高温での剛性の高い材料を探していたが、
（MoW）Ｃを鉄属金属、特にNi，Coで結合した
合金、（MoW）Ｃ基のサーメツトが上記特性を満
足することを見出し、本発明に到達したものであ
る。すなわち第１図に示す如く（MoW）Ｃ基サ
ーメツト〔Ａ：（MO7W3）Ｃ―11Co，Ｂ：
（MO7W3）Ｃ―15.3Co〕はWC基サーメツト
（Ｃ：WC―11Co，Ｄ：WC―15.3Co）より常温
では軟かいが高温では硬度が高い。また第２図に
示す如く、（MoW）Ｃ―Co〔Ａ：（MO7W3）Ｃ
―11Co，Ｅ：（MO5W5）Ｃ―19Co〕はWC―Co
（Ｃ：WC―11Co，Ｆ：WC―16Co，Ｇ：WC―
24Coに比べて著しく破壊（グラフ中×印）まで
の歪量が大きい。これらの図に示された
（MoW）Ｃ基サーメツトの塑性変形能が大きく、
高温での剛性が大きいという特徴は、本発明者等
が求めていた合金とよく合致するものである。な
お（MoW）Ｃ基サーメツトは抗折力、熱伝導
率、熱膨張係数、耐食性、耐酸化性などのその他
の特性はWC―Coと殆んど変らない。
本発明の一つはモリブデンを主成分とする
（MoW）Ｃの形の炭化物結晶を鉄属金属で結合し
たサーメツトでダイヤモンド焼結体の外周を取り
囲んだ形態をなす線引ダイス用ダイヤモンド焼結
体に関する。本発明の他の一つは上記ダイス用ダ
イヤモンド焼結体の製造法に関し、モリブデン主
成分とする（MoW）Ｃの形の炭化物結晶を鉄属
金属で結合した、予め焼結してあるリング状のサ
ーメツトに内にダイヤモンド粉末を充填し、ダイ
ヤモンドが安定な温度、圧力下でダイヤモンドを
焼結すると共に、このダイヤモンド焼結体をサー
メツトに密着させることを特徴とする線引ダイス
用ダイヤモンド焼結体の製法に関する。
（MoW）Ｃの形の炭化物結晶を鉄属金属で結合し
たサーメツトでダイヤモンド焼結体の外周を取り
囲んだ形態をなす線引ダイス用ダイヤモンド焼結
体に関する。本発明の他の一つは上記ダイス用ダ
イヤモンド焼結体の製造法に関し、モリブデン主
成分とする（MoW）Ｃの形の炭化物結晶を鉄属
金属で結合した、予め焼結してあるリング状のサ
ーメツトに内にダイヤモンド粉末を充填し、ダイ
ヤモンドが安定な温度、圧力下でダイヤモンドを
焼結すると共に、このダイヤモンド焼結体をサー
メツトに密着させることを特徴とする線引ダイス
用ダイヤモンド焼結体の製法に関する。
本発明で使用するサーメツト中の（MoW）Ｃ
の形で表わされる炭化物結晶は、M0を固溶した
形の、しかもM2Cのタイプでない（M0、Ｗ）Ｃ
であつて、原子比でMoのＷに対する比率が１：
１以上であり、これにFe，Co，Niのいずれか、
またはこれ等の合金を結合材として加えて焼結体
とする。このサーメツト中の結合金属の量は、目
的とする剛性と靭性を与えるように選定され、サ
ーメツト全体中の容積で５〜30％の組成範囲が好
ましい。このサーメツトは真空中もしくは不活性
ガス、又は還元性ガス雰囲気中で約1350℃以上、
1500℃以下で焼結される。この予め焼結されたリ
ング状サーメツト中にダイヤモンド粉末を充填し
て超高圧、高温下で焼結するわけであるが、この
ときの圧力、温度範囲はダイヤモンドが熱力学的
に安定な領域内であり、通常、温度は約1300℃以
上、圧力は50kb以上でホツトプレスする。
の形で表わされる炭化物結晶は、M0を固溶した
形の、しかもM2Cのタイプでない（M0、Ｗ）Ｃ
であつて、原子比でMoのＷに対する比率が１：
１以上であり、これにFe，Co，Niのいずれか、
またはこれ等の合金を結合材として加えて焼結体
とする。このサーメツト中の結合金属の量は、目
的とする剛性と靭性を与えるように選定され、サ
ーメツト全体中の容積で５〜30％の組成範囲が好
ましい。このサーメツトは真空中もしくは不活性
ガス、又は還元性ガス雰囲気中で約1350℃以上、
1500℃以下で焼結される。この予め焼結されたリ
ング状サーメツト中にダイヤモンド粉末を充填し
て超高圧、高温下で焼結するわけであるが、この
ときの圧力、温度範囲はダイヤモンドが熱力学的
に安定な領域内であり、通常、温度は約1300℃以
上、圧力は50kb以上でホツトプレスする。
なお本発明で使用する（Mo、Ｗ）Ｃは、WC
より比重が低く、且つ原料価格においてもMoは
Ｗより安価であり、（Mo、Ｗ）ＣはWCに比較し
て同一容積で半分程安くなり、Ｗの原料価格が近
年、急激に上昇していることから、この点も本発
明の大きな利点の１つである。
より比重が低く、且つ原料価格においてもMoは
Ｗより安価であり、（Mo、Ｗ）ＣはWCに比較し
て同一容積で半分程安くなり、Ｗの原料価格が近
年、急激に上昇していることから、この点も本発
明の大きな利点の１つである。
実施例 １
（Mo7W3）Ｃ―11容量％Co合金で外径８mm
φ、内径２mmφ、高さ４mmの焼結体を作成した。
この焼結体の中に100〜200メツシユのダイヤモン
ド粉末を充填し、上下に上記の（Mo7W3）Ｃ―
Co合金と同組成のサーメツトの薄板を置いた。
このものをダイヤモンド合成に使われる超高圧、
高温装置を用いまず55kbに昇圧後、通電を開始
し、1400℃まで昇温し10分間保持した。降温、降
圧後、試料を取り出したところ、外観は寸法精度
も良くきれいであつた。ダイヤモンド部には
（MoW）Ｃ―Co合金から1400℃での液相成分で
あるMo，Ｗ，Ｃを含むCo合金が浸透し結合材と
なつていた。同時にこのダイヤモンド部分は外側
の（MoW）Ｃ―Co合金に完全に密着していた。
φ、内径２mmφ、高さ４mmの焼結体を作成した。
この焼結体の中に100〜200メツシユのダイヤモン
ド粉末を充填し、上下に上記の（Mo7W3）Ｃ―
Co合金と同組成のサーメツトの薄板を置いた。
このものをダイヤモンド合成に使われる超高圧、
高温装置を用いまず55kbに昇圧後、通電を開始
し、1400℃まで昇温し10分間保持した。降温、降
圧後、試料を取り出したところ、外観は寸法精度
も良くきれいであつた。ダイヤモンド部には
（MoW）Ｃ―Co合金から1400℃での液相成分で
あるMo，Ｗ，Ｃを含むCo合金が浸透し結合材と
なつていた。同時にこのダイヤモンド部分は外側
の（MoW）Ｃ―Co合金に完全に密着していた。
この焼結体の部分にレーザー加工で孔を開け線
径0.5mm用の線引ダイスを作成した。このダイス
孔の内面をラツプ仕上げしてみたところ、欠陥の
ない美麗な面を示した。
径0.5mm用の線引ダイスを作成した。このダイス
孔の内面をラツプ仕上げしてみたところ、欠陥の
ない美麗な面を示した。
（Mo7W3）Ｃ―11容量％Co合金に相当するWC
―11容量％Co合金（７重量％Co）で同様の操作
を行なつたところ、ホツトプレス後、取り出した
段階で外周の超硬合金部に数本の亀裂を示し実用
にならなかつた。
―11容量％Co合金（７重量％Co）で同様の操作
を行なつたところ、ホツトプレス後、取り出した
段階で外周の超硬合金部に数本の亀裂を示し実用
にならなかつた。
実施例 ２
（Mo5W5）Ｃ―11容量％Co合金で、外径14
mm、高さ12mmの円柱に内径５mmの孔をあけた焼結
体３を作成した。この中に粒度325〜400メツシユ
のダイヤモンド砥粒１を充填し、外径３mm、厚さ
1.9mmの同一焼結合金の栓２をした。この組合せ
体を第３図に示す。これを黒鉛ヒーターの中に入
れ、ヒーターと試料の間には六方晶型BNの焼結
体を充填し、これを実施例１と同様の超高圧装置
を用い同一条件で焼結した。本発明によるものと
比較するために同一形状のWC―11容量％Co合金
を用いて同じ条件で焼結してみた。焼結されたも
のを観察すると、両者とも第４図に示した如くダ
イヤモンド焼結体部は焼結前に比較して厚み方向
に約40％収縮している。本発明の（Mo5W5）Ｃ
―11容量％Co合金を用いたものは全く亀裂もな
く約５mmの厚みのダイヤモンド焼結体部が周囲の
（MoW）Ｃ―Co合金に完全に接合したものとな
つていたが、WC―Co合金を用いたものは第４図
に示した如く周囲のWC―Co合金に横亀裂４を生
じていた。このようにダイヤモンド粉末を焼結す
る場合は焼結時にダイヤモンド粉末充填部は収縮
し、その周囲のものはこれに対応して変形する必
要があり、また周囲から加わる超高圧はこのよう
に材料の圧縮率が異なる組合せ体においては大き
な応力を生じさせ、塑性変形能の小さい材料では
亀裂が生じる。
mm、高さ12mmの円柱に内径５mmの孔をあけた焼結
体３を作成した。この中に粒度325〜400メツシユ
のダイヤモンド砥粒１を充填し、外径３mm、厚さ
1.9mmの同一焼結合金の栓２をした。この組合せ
体を第３図に示す。これを黒鉛ヒーターの中に入
れ、ヒーターと試料の間には六方晶型BNの焼結
体を充填し、これを実施例１と同様の超高圧装置
を用い同一条件で焼結した。本発明によるものと
比較するために同一形状のWC―11容量％Co合金
を用いて同じ条件で焼結してみた。焼結されたも
のを観察すると、両者とも第４図に示した如くダ
イヤモンド焼結体部は焼結前に比較して厚み方向
に約40％収縮している。本発明の（Mo5W5）Ｃ
―11容量％Co合金を用いたものは全く亀裂もな
く約５mmの厚みのダイヤモンド焼結体部が周囲の
（MoW）Ｃ―Co合金に完全に接合したものとな
つていたが、WC―Co合金を用いたものは第４図
に示した如く周囲のWC―Co合金に横亀裂４を生
じていた。このようにダイヤモンド粉末を焼結す
る場合は焼結時にダイヤモンド粉末充填部は収縮
し、その周囲のものはこれに対応して変形する必
要があり、また周囲から加わる超高圧はこのよう
に材料の圧縮率が異なる組合せ体においては大き
な応力を生じさせ、塑性変形能の小さい材料では
亀裂が生じる。
実施例 ３
（Mo7W3）Ｃ―10容量％Co―５容量％Ni合金
で外径８mm、厚さ６mmの円柱の中央部に径３mm、
深さ４mmの穴をあけた焼結体を作成した。この中
に粒度230〜270メツシユのダイヤモンド粉末を充
填し、その上部を外径５mmのMoで栓をした。こ
れを超高圧装置を用いて実施例１と同様の条件で
焼結した。得られた焼結体は亀裂もなく、径約３
mm、厚さ約２mmのダイヤモンド焼結体部が
（MoW）Ｃ―Co，Ni合金に完全に密着したもの
であつた。上、下面の（Mo、Ｗ）Ｃ―Co，Ni合
金を研削除去してのち、これを穴径0.6mmのダイ
スに加工した。これでＷ線の線引きテストを行な
つたところ、伸線量2.5tまで線引き出来た。従来
使用されていた天然ダイヤ単石を用いたダイスで
は約1.3tの伸線量であり、また初期にダイスが割
れることが度々あつたが、本発明の焼結体を用い
たダイスでは再研磨して繰返し使用してもそのよ
うなことはなかつた。
で外径８mm、厚さ６mmの円柱の中央部に径３mm、
深さ４mmの穴をあけた焼結体を作成した。この中
に粒度230〜270メツシユのダイヤモンド粉末を充
填し、その上部を外径５mmのMoで栓をした。こ
れを超高圧装置を用いて実施例１と同様の条件で
焼結した。得られた焼結体は亀裂もなく、径約３
mm、厚さ約２mmのダイヤモンド焼結体部が
（MoW）Ｃ―Co，Ni合金に完全に密着したもの
であつた。上、下面の（Mo、Ｗ）Ｃ―Co，Ni合
金を研削除去してのち、これを穴径0.6mmのダイ
スに加工した。これでＷ線の線引きテストを行な
つたところ、伸線量2.5tまで線引き出来た。従来
使用されていた天然ダイヤ単石を用いたダイスで
は約1.3tの伸線量であり、また初期にダイスが割
れることが度々あつたが、本発明の焼結体を用い
たダイスでは再研磨して繰返し使用してもそのよ
うなことはなかつた。
第１図および第２図はWC―Coと（MoW）Ｃ
―Co合金の特性を比較したグラフであり、第１
図は硬度に関するもの、第２図は歪に関するもの
である。第３図は超高圧下、焼結前の試料組合せ
体を示し、第４図は第３図の組合せ体を超高圧下
で焼結した後の状態を示す。
―Co合金の特性を比較したグラフであり、第１
図は硬度に関するもの、第２図は歪に関するもの
である。第３図は超高圧下、焼結前の試料組合せ
体を示し、第４図は第３図の組合せ体を超高圧下
で焼結した後の状態を示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ モリブデンを主成分とする（MoW）Ｃの形
の炭化物結晶を鉄属金属で結合したサーメツトで
ダイヤモンド焼結体の外周を取り囲んだ形態をな
す線引ダイス用ダイヤモンド焼結体。 ２ モリブデンを主成分とする（MoW）Ｃの形
の炭化物結晶を鉄属金属で結合した、予め焼結し
てあるリング状のサーメツトの内にダイヤモンド
粉末を充填し、ダイヤモンドの安定な温度、圧力
下でダイヤモンドを焼結すると共に、このダイヤ
モンド焼結体をサーメツトに密着させることを特
徴とする、線引ダイス用ダイヤモンド焼結体の製
造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4125178A JPS54133467A (en) | 1978-04-10 | 1978-04-10 | Composite dies for wire drawing and its manufacture |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4125178A JPS54133467A (en) | 1978-04-10 | 1978-04-10 | Composite dies for wire drawing and its manufacture |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS54133467A JPS54133467A (en) | 1979-10-17 |
| JPS6216724B2 true JPS6216724B2 (ja) | 1987-04-14 |
Family
ID=12603211
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4125178A Granted JPS54133467A (en) | 1978-04-10 | 1978-04-10 | Composite dies for wire drawing and its manufacture |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS54133467A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6473123A (en) * | 1987-09-11 | 1989-03-17 | Isuzu Motors Ltd | Variable swirl device |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5595684A (en) * | 1979-01-16 | 1980-07-21 | Sumitomo Electric Industries | Production of composite sintered body for line drawing die |
| JPS5879881A (ja) * | 1981-11-09 | 1983-05-13 | 住友電気工業株式会社 | ビツト用複合ダイヤモンド焼結体 |
-
1978
- 1978-04-10 JP JP4125178A patent/JPS54133467A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6473123A (en) * | 1987-09-11 | 1989-03-17 | Isuzu Motors Ltd | Variable swirl device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS54133467A (en) | 1979-10-17 |
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