JPS6260204B2 - - Google Patents
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- JPS6260204B2 JPS6260204B2 JP11370784A JP11370784A JPS6260204B2 JP S6260204 B2 JPS6260204 B2 JP S6260204B2 JP 11370784 A JP11370784 A JP 11370784A JP 11370784 A JP11370784 A JP 11370784A JP S6260204 B2 JPS6260204 B2 JP S6260204B2
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- steel
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- alloys
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23C—MILLING
- B23C5/00—Milling-cutters
- B23C5/16—Milling-cutters characterised by physical features other than shape
- B23C5/18—Milling-cutters characterised by physical features other than shape with permanently-fixed cutter-bits or teeth
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Drilling Tools (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
(イ) 技術分野
この発明は特に耐摩耗性と靭性にすぐれ、かつ
安価な複合工具およびその製造方法に関するもの
である。
安価な複合工具およびその製造方法に関するもの
である。
(ロ) 技術背景
超硬合金は耐摩耗性と靭性に富む優れた工具材
料として知られているが、工具鋼に比べると、高
価であることと脆いという欠点がある。
料として知られているが、工具鋼に比べると、高
価であることと脆いという欠点がある。
この発明は超硬合金と鋼のよいところのみを組
合せた複合工具を提供しようとするものである。
合せた複合工具を提供しようとするものである。
即ち、実際に使われる、例えば切削刃先部のみ
を超硬合金とし、残部が鋼からなる構成の工具で
ある。
を超硬合金とし、残部が鋼からなる構成の工具で
ある。
このような複合工具として最も普及しているの
は、両者を鑞付けしたものであり、例えばドリ
ル、エンドミルなどに使われている。
は、両者を鑞付けしたものであり、例えばドリ
ル、エンドミルなどに使われている。
しかしながら鑞付強度が充分でないこと、高温
では使えないことなどの問題が指摘されている。
では使えないことなどの問題が指摘されている。
(ハ) 発明の開示
上記の従来の複合工具のもつ問題点を解消する
ために、これ迄種々の接合方法が検討されてい
る。その一つとして摩擦溶接も種々検討されてい
る。しかし、これらは全て超硬合金チツプを直接
鋼に接合するタイプのものであり、これでは充分
な接合強度が得られないため、あまり実用化され
ていない。
ために、これ迄種々の接合方法が検討されてい
る。その一つとして摩擦溶接も種々検討されてい
る。しかし、これらは全て超硬合金チツプを直接
鋼に接合するタイプのものであり、これでは充分
な接合強度が得られないため、あまり実用化され
ていない。
この発明は高い接合強度と高い接合部の耐熱性
を有する複合工具およびその製造方法を提供する
ことを目的とするものである。
を有する複合工具およびその製造方法を提供する
ことを目的とするものである。
以下、この発明を図面を参照しつつ詳細に説明
する。
する。
超硬合金チツプを体積が大きい鋼製の支持体に
接合するに当つて、チツプと支持体の間に接合部
材としてNi，Coまたはこれらの合金の板を挾
み、チツプまたは支持体あるいは双方を高速回転
させる。この時チツプとNi，Coまたはこれらの
合金と支持体の間で摩擦熱が生じ、Ni，Coまた
はこれらの合金が軟化して流動するため、チツプ
と支持体の接合部全体にわたつて均一に接合させ
ることが可能である。
接合するに当つて、チツプと支持体の間に接合部
材としてNi，Coまたはこれらの合金の板を挾
み、チツプまたは支持体あるいは双方を高速回転
させる。この時チツプとNi，Coまたはこれらの
合金と支持体の間で摩擦熱が生じ、Ni，Coまた
はこれらの合金が軟化して流動するため、チツプ
と支持体の接合部全体にわたつて均一に接合させ
ることが可能である。
また、第１図のように超硬合金チツプ１の端面
にNi，Coまたはこれらの合金を接合部材３とし
て予め接合させておき、これを第２図に示すよう
に鋼２と摩擦溶接することはより望ましい。
にNi，Coまたはこれらの合金を接合部材３とし
て予め接合させておき、これを第２図に示すよう
に鋼２と摩擦溶接することはより望ましい。
この接合部材３をチツプ１の端部に予め接合す
る方法として、焼結時に粉末型押体を接合部材と
する金属板の上に置き接合する方法、 焼結雰囲気を変化させるなどして超硬合金中の
結合金属を表面に浸み出させる方法、あるいはい
つたん焼結後、接合部材とする金属板を圧力下に
高温加熱して接合する方法など色々な方法が考え
られる。
る方法として、焼結時に粉末型押体を接合部材と
する金属板の上に置き接合する方法、 焼結雰囲気を変化させるなどして超硬合金中の
結合金属を表面に浸み出させる方法、あるいはい
つたん焼結後、接合部材とする金属板を圧力下に
高温加熱して接合する方法など色々な方法が考え
られる。
従来、摩擦溶接によつて超硬合金と鋼を接合し
ようとする試みはなされてきたが、上記のような
接合部材を用いるという考えはなかつた。
ようとする試みはなされてきたが、上記のような
接合部材を用いるという考えはなかつた。
このため、超硬合金表面に鋼が完全に接合しな
かつたり、あるいは接合を良くしようとして摩擦
溶接の条件を厳しくし、発熱を大きくし、その結
果、超硬合金部に熱亀裂を発生させたりしてい
た。
かつたり、あるいは接合を良くしようとして摩擦
溶接の条件を厳しくし、発熱を大きくし、その結
果、超硬合金部に熱亀裂を発生させたりしてい
た。
チツプと鋼を接合する接合部材としての金属、
合金としては、Ni，Coまたはこれらを主成分と
する合金が適している。なかでもCoまたはNiは
接合すべき超硬合金の結合相として使用されてお
り、接合時に接合強度を低下せしめるような冶金
学的な欠陥を生じ難い点で好ましい。
合金としては、Ni，Coまたはこれらを主成分と
する合金が適している。なかでもCoまたはNiは
接合すべき超硬合金の結合相として使用されてお
り、接合時に接合強度を低下せしめるような冶金
学的な欠陥を生じ難い点で好ましい。
この発明の複合工具の接合部には超硬合金の結
合材が均一に拡散しており、かつ空孔等の欠陥が
存在しないものである。
合材が均一に拡散しており、かつ空孔等の欠陥が
存在しないものである。
特に接合部材としてNiまたはNi合金を用いた
場合は、接合時に超硬合金中の例えばWCや
（Mo，Ｗ）Ｃ等の炭化物が分解して接合部材の金
属と反応して有害な複合炭化物相が析出するよう
なことが少なく、極めて高強度の接合が可能であ
る。
場合は、接合時に超硬合金中の例えばWCや
（Mo，Ｗ）Ｃ等の炭化物が分解して接合部材の金
属と反応して有害な複合炭化物相が析出するよう
なことが少なく、極めて高強度の接合が可能であ
る。
接合部材としてのNi，Coまたはこれらの合金
よりなる接合層の厚さは１mm以下が好ましい。こ
れは厚さが１mmを超えると、Ni，Coまたはこれ
らの合金よりなる接合層の耐摩耗性や強度が劣つ
て好ましくないためである。
よりなる接合層の厚さは１mm以下が好ましい。こ
れは厚さが１mmを超えると、Ni，Coまたはこれ
らの合金よりなる接合層の耐摩耗性や強度が劣つ
て好ましくないためである。
この発明の複合工具が用いられる用途として
は、まずドリルである。
は、まずドリルである。
先端のみ超硬合金を用い、これを鋼シヤンクに
鑞付けしたドリルが現在かなりの量使われている
が、深穴加工の場合や高強度材を加工する際、強
度不足ではずれるなどの問題点がある。この発明
の複合工具からなるドリルはこの点で何らの問題
も有しないすぐれたものである。そしてドリルの
ほか、エンドミル、パンチ、バイトなど種々の用
途に有用である。
鑞付けしたドリルが現在かなりの量使われている
が、深穴加工の場合や高強度材を加工する際、強
度不足ではずれるなどの問題点がある。この発明
の複合工具からなるドリルはこの点で何らの問題
も有しないすぐれたものである。そしてドリルの
ほか、エンドミル、パンチ、バイトなど種々の用
途に有用である。
以下、実施例により、この発明を詳細に説明す
る。
る。
実施例 １
直径10mmで長さ20mmのWC―５％Coの端面に厚
み１mmのNi板を真空中で1320℃に加熱して接合
した。
み１mmのNi板を真空中で1320℃に加熱して接合
した。
SKH9種の直径10mm、長さ120mmの丸棒と上記
WC―５％Coチツプを圧力1000Kg、3000回転／分
で回転させたのち、圧力を2500Kgにあげてから冷
却した。
WC―５％Coチツプを圧力1000Kg、3000回転／分
で回転させたのち、圧力を2500Kgにあげてから冷
却した。
接合部はNiおよび鋼部とも流動しており、超
硬合金と鋼との間に残つたNiの厚みは0.1mmであ
つた。流動によつて発生したバリを除去したの
ち、接合部の剪断強度を測定した。
硬合金と鋼との間に残つたNiの厚みは0.1mmであ
つた。流動によつて発生したバリを除去したの
ち、接合部の剪断強度を測定した。
その結果、この発明の複合工具は65Kg／mm2の値
を示し、鑞付した工具の15Kg／mm2の値を大幅に上
回つた。また、接合部を観察した結果、Ni中に
Coが均一に拡散しており、空孔等の欠陥が見ら
れなかつた。
を示し、鑞付した工具の15Kg／mm2の値を大幅に上
回つた。また、接合部を観察した結果、Ni中に
Coが均一に拡散しており、空孔等の欠陥が見ら
れなかつた。
実施例 ２
TiC―TiN基サーメツトで表面に約100μｍの
厚みで、結合材であるNiを主成分とする金属が
表面を覆つている直径10mm、長さ10mmのチツプを
焼結で得た。このチツプを直径10mm、長さ100mm
のダイス鋼に接合するため、圧力1100Kg、2500回
転／分でチツプを回転させながら1.5秒間加熱し
たのち、圧力を3000Kgにあげてから回転を止め冷
却した。
厚みで、結合材であるNiを主成分とする金属が
表面を覆つている直径10mm、長さ10mmのチツプを
焼結で得た。このチツプを直径10mm、長さ100mm
のダイス鋼に接合するため、圧力1100Kg、2500回
転／分でチツプを回転させながら1.5秒間加熱し
たのち、圧力を3000Kgにあげてから回転を止め冷
却した。
この接合部の剪断強度は60Kg／mm2であつた。
実施例 ３
（MoW）Ｃ―10％Co合金、Cr3C2―10％Ni合
金、TiN―20％Ni合金チツプを鋼（SK―５）の
丸棒につけた。この場合、厚み0.8mmのNi，Co，
Feの板を用意し、摩擦溶接する時チツプとSK―
５の間にこれらの板を挾み、回転させた。
金、TiN―20％Ni合金チツプを鋼（SK―５）の
丸棒につけた。この場合、厚み0.8mmのNi，Co，
Feの板を用意し、摩擦溶接する時チツプとSK―
５の間にこれらの板を挾み、回転させた。
摩擦溶接の方法は実施例２と同じ条件で行なつ
た。
た。
色々な組合わせを試み、その剪断強度を測定し
たところ、最悪の場合でも20Kg／mm2、最良の組み
合せでは90Kg／mm2の値を示した。
たところ、最悪の場合でも20Kg／mm2、最良の組み
合せでは90Kg／mm2の値を示した。
第１図および第２図は、この発明で複合工具を
得るのに用いる超硬合金チツプ支持体と接合部材
の構成を示す説明図である。 １…超硬合金チツプ、２…支持体、３…接合部
材。
得るのに用いる超硬合金チツプ支持体と接合部材
の構成を示す説明図である。 １…超硬合金チツプ、２…支持体、３…接合部
材。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ WC，（Mo，Ｗ）Ｃ，TiC，TiNあるいは
Cr3C2の少なくとも１種以上の硬質物質を鉄族金
属で結合した超硬合金チツプを厚さ１mm以下の
Ni，Coあるいはこれらの合金よりなる接合部材
を介して該チツプより大きな体積を有する鋼製の
支持体に摩擦溶接された工具において、接合部の
Ni，Coあるいはこれらの合金中に超硬合金から
その結合材が均一に拡散していることを特徴とす
る複合工具。 ２ WC，（Mo，Ｗ）Ｃ，TiC，TiNあるいは
Cr3C2の少なくとも１種以上の硬質物質を鉄族金
属で結合した超硬合金製のチツプ端面と該チツプ
より大きな体積を有する鋼製の支持体端面との間
にNi，Coあるいはこれらの合金板を挾み、前記
チツプまたは鋼あるいは双方を高速回転させて、
Ni，Coあるいはこれらの合金を摩擦させて加熱
し、Ni，Coあるいはこれらの合金を流動させて
チツプおよび鋼を接合させることを特徴とする複
合工具の製造方法。 ３ WC，（Mo，Ｗ）Ｃ，TiC，TiNあるいは
Cr3C2の少なくとも１種以上の硬質物質を鉄族金
属で結合した超硬合金製チツプの端面に予め
Ni，Coあるいはこれらの合金を接合しておき、
チツプまたは支持体あるいは双方を高速回転させ
てNi，Coあるいはこれらの合金と鋼製のシヤン
クを摩擦させて加熱し、Ni，Coあるいはこれら
の合金を流動させてチツプと鋼シヤンクを接合さ
せることを特徴とする複合工具の製造方法。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11370784A JPS60259306A (ja) | 1984-06-01 | 1984-06-01 | 複合工具およびその製造方法 |
| CA000477715A CA1248519A (en) | 1984-04-03 | 1985-03-27 | Composite tool and a process for the production of the same |
| EP85302270A EP0157625B1 (en) | 1984-04-03 | 1985-04-01 | Composite tool |
| DE8585302270T DE3566565D1 (en) | 1984-04-03 | 1985-04-01 | Composite tool |
| US07/186,082 US4890782A (en) | 1984-04-03 | 1988-04-25 | Process for the production of a composite tool |
| US07/275,653 US4950557A (en) | 1984-04-03 | 1988-11-21 | Composite tool and a process for the production of the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11370784A JPS60259306A (ja) | 1984-06-01 | 1984-06-01 | 複合工具およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60259306A JPS60259306A (ja) | 1985-12-21 |
| JPS6260204B2 true JPS6260204B2 (ja) | 1987-12-15 |
Family
ID=14619124
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11370784A Granted JPS60259306A (ja) | 1984-04-03 | 1984-06-01 | 複合工具およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60259306A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0734307A (ja) * | 1993-07-19 | 1995-02-03 | Goninme Kk | 下着の製造方法 |
| JP2004276033A (ja) * | 2003-03-12 | 2004-10-07 | Punch Industry Co Ltd | プレス金型用パンチおよびその製造方法 |
| JP2008100348A (ja) * | 2001-04-11 | 2008-05-01 | Nippon Electric Glass Co Ltd | ガラスチョップドストランド製造用切断刃の製造方法及びガラスチョップドストランド製造用切断刃 |
| JP2014168788A (ja) * | 2013-03-01 | 2014-09-18 | Mitsubishi Materials Corp | Ｗｃ基超硬合金部材と鋼部材の複合材料およびこの複合材料からなる回転軸物切削工具 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100491252B1 (ko) * | 2002-08-23 | 2005-05-25 | 한국오에스지 주식회사 | 날 교환이 가능한 엔드밀 |
| KR100932002B1 (ko) | 2007-06-04 | 2009-12-15 | 유림전기(주) | 라우터 비트 |
-
1984
- 1984-06-01 JP JP11370784A patent/JPS60259306A/ja active Granted
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0734307A (ja) * | 1993-07-19 | 1995-02-03 | Goninme Kk | 下着の製造方法 |
| JP2008100348A (ja) * | 2001-04-11 | 2008-05-01 | Nippon Electric Glass Co Ltd | ガラスチョップドストランド製造用切断刃の製造方法及びガラスチョップドストランド製造用切断刃 |
| JP2004276033A (ja) * | 2003-03-12 | 2004-10-07 | Punch Industry Co Ltd | プレス金型用パンチおよびその製造方法 |
| JP4646498B2 (ja) * | 2003-03-12 | 2011-03-09 | パンチ工業株式会社 | プレス金型用パンチおよびその製造方法 |
| JP2014168788A (ja) * | 2013-03-01 | 2014-09-18 | Mitsubishi Materials Corp | Ｗｃ基超硬合金部材と鋼部材の複合材料およびこの複合材料からなる回転軸物切削工具 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60259306A (ja) | 1985-12-21 |
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