JPS62234633A - セラミクス接合型ダイ - Google Patents
セラミクス接合型ダイInfo
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- JPS62234633A JPS62234633A JP7710686A JP7710686A JPS62234633A JP S62234633 A JPS62234633 A JP S62234633A JP 7710686 A JP7710686 A JP 7710686A JP 7710686 A JP7710686 A JP 7710686A JP S62234633 A JPS62234633 A JP S62234633A
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- Pending
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Landscapes
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- Metal Extraction Processes (AREA)
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】
（産業上の利用分野）
本発明は、熱間加工に用いる圧縮加工用ダイに関する。
（従来の技術）
従来の圧縮加工用タイは、単一組成の超硬質合金を工具
鋼等の補強リングに圧入又は焼きばめして使用されてき
た。
鋼等の補強リングに圧入又は焼きばめして使用されてき
た。
（発明が解決しようとする問題点）
従来の圧縮加工用ダイにおいては、使用素材が単一組成
の超硬質合金であったため、耐摩耗性と靭性という材料
強度上の矛盾した２つの制約条件を同時に満たすことは
困難であり、タイ寿命が短かかった。
の超硬質合金であったため、耐摩耗性と靭性という材料
強度上の矛盾した２つの制約条件を同時に満たすことは
困難であり、タイ寿命が短かかった。
特に、高温で使用する熱間圧造、熱間鍛造、熱間引き抜
き等に用いる圧縮加工用ダイでは、ダイの温度が高くな
り、高温強度（硬度、靭性、熱衝撃特性）が低くなり、
ダイ寿命がさらに短かかった。特に、ヒートクラックの
早期発生により、ダイ摩耗が早く、形状、寸法が１イ１
．持てきないという問題があった。
き等に用いる圧縮加工用ダイでは、ダイの温度が高くな
り、高温強度（硬度、靭性、熱衝撃特性）が低くなり、
ダイ寿命がさらに短かかった。特に、ヒートクラックの
早期発生により、ダイ摩耗が早く、形状、寸法が１イ１
．持てきないという問題があった。
一方、表面硬化層で被覆したコーティングチップの場合
、超硬母材の高温強度が低いために硬化層に剥離や欠け
を生じ、硬化層の特性を発揮できない欠点もあった。
、超硬母材の高温強度が低いために硬化層に剥離や欠け
を生じ、硬化層の特性を発揮できない欠点もあった。
本発明の目的は、耐摩耗性と靭性との両方の特性につい
てずぐれた熱間圧縮加工用ダイを提供することである。
てずぐれた熱間圧縮加工用ダイを提供することである。
（問題点を解決するための手段）
本発明に係るセラミクス接合型ダイは、被加工累月の加
工を行う加工部と、この加工部を支持する少なくとも１
層の支持部とからなり、加工部と支持部の各層とは、相
互に固相拡散接合により接合され、加工部は高硬度のセ
ラミクスからなり且つ支持部は超硬質合金からなる。
工を行う加工部と、この加工部を支持する少なくとも１
層の支持部とからなり、加工部と支持部の各層とは、相
互に固相拡散接合により接合され、加工部は高硬度のセ
ラミクスからなり且つ支持部は超硬質合金からなる。
（作 用）
従来一体型として考えられてきた超硬質合金ダイについ
て、被加工素材の加工を行う加工部（セラミクス）と、
この加工部を支持する支持部（超硬質合金）とに分割設
計することにより、加工部は耐摩耗性、耐熱衝撃性重視
の材料設計がなされ、支持部は靭性、耐衝撃性重視の材
料設計かなされる。そして、この加工部と支持部とを固
相拡散接合する接合型構造により、各部の特性はそのま
ま保持され、最適な構造特性となる。
て、被加工素材の加工を行う加工部（セラミクス）と、
この加工部を支持する支持部（超硬質合金）とに分割設
計することにより、加工部は耐摩耗性、耐熱衝撃性重視
の材料設計がなされ、支持部は靭性、耐衝撃性重視の材
料設計かなされる。そして、この加工部と支持部とを固
相拡散接合する接合型構造により、各部の特性はそのま
ま保持され、最適な構造特性となる。
（実施例）
本発明の実施例に係るセラミクス接合型圧縮加工用ダイ
は、被加工素材の加工を行う加工部と、ごの加工部を支
持する１層もしくは多層の支持部とからなる。加工部は
、窒化物系（たとえば、５１３Ｎ４．ＴｉＮ、ＢＮ ）
、炭化物系（たとえば、ＳｉＣ，ＺｒＣ１Ｔ１Ｃ）のセ
ラミクスからなり、支持部は、周期率のＩＶａ族、ｖａ
族、Ｖｌａ族元素の炭化物、窒化物、炭窒化物の１種以
」二と、結合金属上としてコバルト、ニッケルの１種以
」−とからなる超硬質合金からなる。
は、被加工素材の加工を行う加工部と、ごの加工部を支
持する１層もしくは多層の支持部とからなる。加工部は
、窒化物系（たとえば、５１３Ｎ４．ＴｉＮ、ＢＮ ）
、炭化物系（たとえば、ＳｉＣ，ＺｒＣ１Ｔ１Ｃ）のセ
ラミクスからなり、支持部は、周期率のＩＶａ族、ｖａ
族、Ｖｌａ族元素の炭化物、窒化物、炭窒化物の１種以
」二と、結合金属上としてコバルト、ニッケルの１種以
」−とからなる超硬質合金からなる。
支持部を多層で構成する場合（Ｊ、上記の加工部と接す
る層の支持部材料（Δ）としては、結合金属のより少な
い超硬質合金が用いられ、この層に接する層の支持部材
料（Ｂ）として（」、（Δ）と同等かもしくはより多い
結合金属をもつ超硬質合金が用いられる。オなイつち、
加工部から離れるにつれ靭性や耐衝撃性が高くなるよう
に材料を選択する。
る層の支持部材料（Δ）としては、結合金属のより少な
い超硬質合金が用いられ、この層に接する層の支持部材
料（Ｂ）として（」、（Δ）と同等かもしくはより多い
結合金属をもつ超硬質合金が用いられる。オなイつち、
加工部から離れるにつれ靭性や耐衝撃性が高くなるよう
に材料を選択する。
あるいは、上記の加工部と接する層の支持部材料（Ａ）
としては、微細なＷＣ粒度をもつ超硬質合金が用いられ
、この層に接する層の支持部材Ｎ（Ｂ）としては、（Ａ
）と同等かもしくはより大きいＷＣ粒度をもつ超硬質合
金が用いられる。
としては、微細なＷＣ粒度をもつ超硬質合金が用いられ
、この層に接する層の支持部材Ｎ（Ｂ）としては、（Ａ
）と同等かもしくはより大きいＷＣ粒度をもつ超硬質合
金が用いられる。
以下、添付の図面を参照して本発明の実施例である多層
構造支持部を有する熱間鍛造圧縮加工用ダイについて説
明する。
構造支持部を有する熱間鍛造圧縮加工用ダイについて説
明する。
第１図は、熱間鍛造用ダイの断面図を示す。加工部（ザ
イアロンセラミクス（Ｓｉ、Ｎ、 Ａ（！、Ｏよりなる
））１の外側に、支持部（耐摩耗用超硬質合金Ｖ２相当
）２）支持部（耐摩耗耐衝撃用超硬質合金Ｖ３相当）３
、支持部（耐摩耗耐衝撃用超硬質合金■５相当）４を、
さらにその外側に補強リング（工具鋼）５を配置する。
イアロンセラミクス（Ｓｉ、Ｎ、 Ａ（！、Ｏよりなる
））１の外側に、支持部（耐摩耗用超硬質合金Ｖ２相当
）２）支持部（耐摩耗耐衝撃用超硬質合金Ｖ３相当）３
、支持部（耐摩耗耐衝撃用超硬質合金■５相当）４を、
さらにその外側に補強リング（工具鋼）５を配置する。
ここに、製作されるダイに対して、被加工品形状、被加
工材料、計算応力等から支持部の層数（１層でもよい。
工材料、計算応力等から支持部の層数（１層でもよい。
ここでは、３層とする。）、接合部材１〜４の材質、接
合位置、接合面形状を設計する。
合位置、接合面形状を設計する。
次に、加工部１、支持部２，３．ｄの接合方法としてカ
プセル封入方式を用いて、固相拡１汐接合を行う。第２
図にカプセル封入法を模式的に示す。
プセル封入方式を用いて、固相拡１汐接合を行う。第２
図にカプセル封入法を模式的に示す。
すなわち、接合部材１〜４を圧媒粒−ｒ６とともに軟鋼
製カプセル７中に真空封入し、ＩＩ Ｉ Ｉ）拡散接合
（１０００〜＋３５０’ｃ、５００〜１０ｏＯ気圧）を
行う。接合されたダイをケーンフグ後、研厚仕」二を行
う。
製カプセル７中に真空封入し、ＩＩ Ｉ Ｉ）拡散接合
（１０００〜＋３５０’ｃ、５００〜１０ｏＯ気圧）を
行う。接合されたダイをケーンフグ後、研厚仕」二を行
う。
表に、以上のようにして製造されノこダイを用いて被鍛
造材（インコネル）を熱間鍛造したときのダイ１個当た
りの製作数ｍを示す。比較のために、従来の一体型ダイ
（超硬質合金■５相当）についてもＳ己している。
造材（インコネル）を熱間鍛造したときのダイ１個当た
りの製作数ｍを示す。比較のために、従来の一体型ダイ
（超硬質合金■５相当）についてもＳ己している。
表 金型１個当たりの製作数量
表より明らかなように、本実施例にかかる接合型ダイの
寿命は、従来の一体型ダイに比べて飛躍的に増大した。
寿命は、従来の一体型ダイに比べて飛躍的に増大した。
（発明の効果）
同相拡散接合による接合型ダイでは以下の項目について
の作用効果が大きい。
の作用効果が大きい。
（１）高硬度セラミクスの採用により耐摩耗性が大きい
。
。
（２）高弾性係数セラミクスの採用により寸法変化が小
さい。
さい。
（３）耐熱性セラミクスの採用により耐熱衝撃性が大き
い。
い。
（４）セラミクスと比較して超硬質合金の熱膨張係数が
大きいため接合型ダイ自体に多重リング構造による締り
ばめ効果があり、圧縮予応力効果が大きい。
大きいため接合型ダイ自体に多重リング構造による締り
ばめ効果があり、圧縮予応力効果が大きい。
第１図は、本発明の実施例の接合型タイの断面図である
。 第２図は、カプセル封入法を説明するための図−７＝ である。 １ 加工部、 ２．３．４・・支持部、５ 補強リ
ング。
。 第２図は、カプセル封入法を説明するための図−７＝ である。 １ 加工部、 ２．３．４・・支持部、５ 補強リ
ング。
Claims (5)
- （１）被加工素材の加工を行う加工部と、この加工部を
支持する少なくとも１層の支持部とからなり、加工部と
支持部の各層とは、相互に固相拡散接合により接合され
、加工部は高硬度のセラミクスからなり且つ支持部は超
硬質合金からなるセラミクス接合型ダイ。 - （２）特許請求の範囲第１項に記載したセラミクス接合
型ダイにおいて、 上記の加工部材料が窒化物系、炭化物系のセラミクスか
らなるセラミクス接合型ダイ。 - （３）特許請求の範囲第１項に記載したセラミクス接合
型ダイにおいて、上記の支持部材料が周期律のIVａ族、
Ｖａ族、VIａ族元素の炭化物、窒化物、炭窒化物の１種
以上と結合金属、主としてコバルト、ニッケルの１種以
上とからなる超硬質合金であるセラミクス接合型ダイ。 - （４）特許請求の範囲第１項に記載したセラミクス接合
型ダイにおいて、 上記の支持部が多層からなり、加工部と接する層の支持
部材料としては、結合金属のより少ない超硬質合金が用
いられ、その他の層の支持部材料としては、加工部と接
する層の支持部材料と同等かもしくはより多い結合金属
をもつ超硬質合金が用いられることを特徴とするセラミ
クス接合型ダイ。 - （５）特許請求の範囲第１項に記載したセラミクス接合
型ダイにおいて、 上記の支持部が多層からなり、加工部と接する層の支持
部材料としては、微細なＷＣ粒度をもつ超硬質合金が用
いられ、その他の層の支持部材料としては、加工部と接
する層の支持部材料と同等かもしくはより大きいＷＣ粒
度をもつ超硬質合金が用いられることを特徴とするセラ
ミクス接合型ダイ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7710686A JPS62234633A (ja) | 1986-04-02 | 1986-04-02 | セラミクス接合型ダイ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7710686A JPS62234633A (ja) | 1986-04-02 | 1986-04-02 | セラミクス接合型ダイ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62234633A true JPS62234633A (ja) | 1987-10-14 |
Family
ID=13624526
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7710686A Pending JPS62234633A (ja) | 1986-04-02 | 1986-04-02 | セラミクス接合型ダイ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62234633A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06122034A (ja) * | 1992-07-04 | 1994-05-06 | Nagano Tanko Kk | セラミック型を用いた鍛造型 |
-
1986
- 1986-04-02 JP JP7710686A patent/JPS62234633A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06122034A (ja) * | 1992-07-04 | 1994-05-06 | Nagano Tanko Kk | セラミック型を用いた鍛造型 |
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