JPS62982B2 - - Google Patents
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- JPS62982B2 JPS62982B2 JP9391279A JP9391279A JPS62982B2 JP S62982 B2 JPS62982 B2 JP S62982B2 JP 9391279 A JP9391279 A JP 9391279A JP 9391279 A JP9391279 A JP 9391279A JP S62982 B2 JPS62982 B2 JP S62982B2
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- double
- cemented carbide
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Description
本発明は切削工具材料用として強靭性と耐摩耗
性を有する超硬質焼結合金に関するものである。
WCおよびTi、Nb、Ta、Ｗの複炭化物を硬質物
質とし、CoおよびＷを結合金属とした超硬質焼
結合金いわゆる超硬合金（以下超硬合金と云う）
は鋼などの切削工具材料として広く実用に供せら
れている。 本発明はかかる切削工具材料用の超硬合金をよ
り安価に提供することを目的とするものである。 超硬合金が今日切削工具材料用として広く用い
られるようになつたのは、WCの熱伝導率の高い
こと、弾性率が高くかつ機械的強度が高いこと、
（Ti、Nb、Ta、Ｗ）Ｃの化学安定性が良好であ
ることなどの点が加味されて切削工具材料として
すぐれた性能を示すものと考えられていたからで
ある。 ところが近年世界的に非鉄金属資源の枯渇が逼
追を極めており、特に超硬合金の主原料である
Ｗ、Ta、Coの三者の価格は極めて高騰を示して
いる。 そこで如何にしてＷ、Ta、Co三者の代替えを
はかるかが当該超硬合金製造業者における最大の
検討課題とされている。特にこの中でも、Taに
関しては近年電子部品の原料としての消費が急増
していることからその代替えは当該業者にとつて
最重大事となつてきているのである。 本発明者らは長く超硬合金の研究開発に従事し
ているが、硬質物質を構成する各遷移金属元素の
切削特性におよぼす効果に関しては、次のような
経験則を導き出した。即ち、下記の第１表は元素
周期律表において超硬合金に用いられる硬質物質
を構成する元素である第IVa、Va、VIa族遷移金
属を書き出したものである。
性を有する超硬質焼結合金に関するものである。
WCおよびTi、Nb、Ta、Ｗの複炭化物を硬質物
質とし、CoおよびＷを結合金属とした超硬質焼
結合金いわゆる超硬合金（以下超硬合金と云う）
は鋼などの切削工具材料として広く実用に供せら
れている。 本発明はかかる切削工具材料用の超硬合金をよ
り安価に提供することを目的とするものである。 超硬合金が今日切削工具材料用として広く用い
られるようになつたのは、WCの熱伝導率の高い
こと、弾性率が高くかつ機械的強度が高いこと、
（Ti、Nb、Ta、Ｗ）Ｃの化学安定性が良好であ
ることなどの点が加味されて切削工具材料として
すぐれた性能を示すものと考えられていたからで
ある。 ところが近年世界的に非鉄金属資源の枯渇が逼
追を極めており、特に超硬合金の主原料である
Ｗ、Ta、Coの三者の価格は極めて高騰を示して
いる。 そこで如何にしてＷ、Ta、Co三者の代替えを
はかるかが当該超硬合金製造業者における最大の
検討課題とされている。特にこの中でも、Taに
関しては近年電子部品の原料としての消費が急増
していることからその代替えは当該業者にとつて
最重大事となつてきているのである。 本発明者らは長く超硬合金の研究開発に従事し
ているが、硬質物質を構成する各遷移金属元素の
切削特性におよぼす効果に関しては、次のような
経験則を導き出した。即ち、下記の第１表は元素
周期律表において超硬合金に用いられる硬質物質
を構成する元素である第IVa、Va、VIa族遷移金
属を書き出したものである。
【表】
ここで第１表の各元素をそれぞれMiXiYiとす
ると、（但しＸiは周期、Ｙiは属を示す）例えばＭ
4、4はTi、Ｍ4、6はCr、Ｍ6、5はTaを示すのであ
る。 ここで超硬合金切削工具材料の硬質物質の耐摩
耗性および靭性は、硬質物質を（ＭX1Y1、M2X2Y2
…MiXiYi）Ｃとすると、 耐摩耗性αｆ（Σ１／Ｘｉ＋Ｙｉ） 靭 性 αｇ〔Σ（Ｘi＋Ｙi）〕 という関係で示され、夫々ｆ、ｇの関数に比例す
るというものである。 この経験則に従うならば、Taの代替としてMo
を用いればよいことが理解できる。 またWCの代替として近年KCと全く同じヘキ
サゴナルな結晶構造をもつ（Mo、Ｗ）Ｃを用い
ることが提案されているが、資源的見地からより
好ましいことである。 なお本発明の切削工具材料用超硬質焼結合金の
硬質物質を構成する遷移金属元素としては本発明
の趣旨からしてMoは不可欠であり、さらに耐摩
耗性、靭性の点からTi、Nb、Ｗの添加が好まし
い。また硬質物質としてはMoとTi、Nb、Ｗなど
からなる複炭化物の１種以上および／または複炭
窒化物の１種以上を用いることも好ましい。そし
てこれら硬質物質は超硬合金中に容量で70〜95％
は含有することがふさわしい。これは70％以下で
は切削工具材料としての耐摩耗性が不足し、また
95％以上では強度不足を来たして好ましくないた
めである。次に結合金属としては、当該業者間で
良く知られているところのFe、Co、Ni、Cr、
Mo、Ｗよりなる群から選んだ１つ以上の金属を
用いるとよい。 以下実施例によつて本発明を詳細に説明する。 実施例 １ 六方晶の結晶構造をもつ（Mo、Ｗ）Ｃ（なお
組成は原子比で表わす。以下同じ）を43容量％、
Niを10容量％Coを２容量％、残部は面心立方晶
の結晶構造をもつ（Ti0.5、Nb0.1、Mo0.1、Ｗ0.
３）Ｃの粉末を秤取し、これらを通常の粉末冶金
法に従い、アセトンを溶媒とした湿式ボールミル
にて72時間粉砕混合とした後１重量部のパラフイ
ンを加えて乾燥して混合粉末を得た。この混合紛
末を2ton／cm2の圧力でSNUN432の型番にて型押
し成形を行つた後、真空雰囲気中1300℃、１時間
の焼結を行つた。焼結後、所定の加工を行つたも
のをＡとし、市販のＰ―30超硬合金を比較品Ｂと
して両者について以下の切削条件(1) 被削材 SCM3（ＨB＝280） 切削速度 120m／min 送 り 0.36mm／rev 切り込み ２mm 切削時間 15分間 にて切削テストを行つたところ、本発明品Ａはフ
ランク摩耗0.19mm、クレータ深さ0.08mmであつた
のに対し、比較品Ｂはフランク摩耗0.20mm、クレ
ータ深さ0.06mmであり、ほぼ同等の耐摩耗性を示
した。 また上記Ａ、Ｂを次の切削条件(2) 被切削 SCM3溝付材（ＨB＝280）溝付材の
断面形状は第１図に示す。 Ａ＝200mmφ、Ｂ＝50mm、Ｃ＝10
mm 切削速度 100m／min 送 り 0.6mm／rev 切り込み 0.15mm 切削時間 ３分間 にて切削したところ両者とも10切刃切削にて２切
刃チツピングを示し、同等の強靭性を示した。 実施例 ２ 六方晶の結晶構造をもつ（Mo0.9、Ｗ0.1）C4容
量％、Ni8容量％、Co2容量％、残部は面心立方
晶の結晶構造をもつ（Ti0.5、Nb0.1、Mo0.1、Ｗ0.
３）Ｃを素材とし、実施例１と同じ工程にて型番
SNUN432のチツプＣを作成した。そして市販の
Ｐ―10超硬合金を比較品Ｄとして、この両者を切
削条件(3)即ち 被削材 SCM3（ＨB＝280） 切削速度 170m／min 送 り 0.36mm／rev 切り込み ２mm 切削時間 15分間 にて切削したところ本発明品Ｃはフランク摩耗
0.22mm、クレータ深さ0.04mmで、Ｄは夫夫0.21
mm、0.05mmを示し、両者は同等の特性を示した。 実施例 ３ 六方晶の結晶構造を有する（Mo0.7、Ｗ0.3）
（Ｃ0.9Ｎ0.1）53容量％、Ni6容量％、Co6容量％、
残部は（Ti0.5Nb0.1Mo0.1W0.3）（Ｃ0.9Ｎ0.1）の紛
末を秤取し、実施例１と同様の方法にて型番
SNG432の切削チツプを作成したものをＥ、市販
のＰ―30超硬合金を比較品Ｆとし、以下の切削条
件(3)で切削試験を行なつた。 切削条件(3) 被削材 S50C（ＨB＝230）80mm×200mm角 切削速度 80m／min 送 り 0.25mm／rev 切込み 2.5mm 切削時間 10分間 カツター DNF4160R 水溶性切削剤使用 その結果、Ｅは10分間で切削し、フランク摩耗
0.28mm、熱亀裂が４本発生したのに対し、Ｆはフ
ランク摩耗が0.26mm、熱亀裂が５本発生し、ほぼ
同等の切削性能を示した。
ると、（但しＸiは周期、Ｙiは属を示す）例えばＭ
4、4はTi、Ｍ4、6はCr、Ｍ6、5はTaを示すのであ
る。 ここで超硬合金切削工具材料の硬質物質の耐摩
耗性および靭性は、硬質物質を（ＭX1Y1、M2X2Y2
…MiXiYi）Ｃとすると、 耐摩耗性αｆ（Σ１／Ｘｉ＋Ｙｉ） 靭 性 αｇ〔Σ（Ｘi＋Ｙi）〕 という関係で示され、夫々ｆ、ｇの関数に比例す
るというものである。 この経験則に従うならば、Taの代替としてMo
を用いればよいことが理解できる。 またWCの代替として近年KCと全く同じヘキ
サゴナルな結晶構造をもつ（Mo、Ｗ）Ｃを用い
ることが提案されているが、資源的見地からより
好ましいことである。 なお本発明の切削工具材料用超硬質焼結合金の
硬質物質を構成する遷移金属元素としては本発明
の趣旨からしてMoは不可欠であり、さらに耐摩
耗性、靭性の点からTi、Nb、Ｗの添加が好まし
い。また硬質物質としてはMoとTi、Nb、Ｗなど
からなる複炭化物の１種以上および／または複炭
窒化物の１種以上を用いることも好ましい。そし
てこれら硬質物質は超硬合金中に容量で70〜95％
は含有することがふさわしい。これは70％以下で
は切削工具材料としての耐摩耗性が不足し、また
95％以上では強度不足を来たして好ましくないた
めである。次に結合金属としては、当該業者間で
良く知られているところのFe、Co、Ni、Cr、
Mo、Ｗよりなる群から選んだ１つ以上の金属を
用いるとよい。 以下実施例によつて本発明を詳細に説明する。 実施例 １ 六方晶の結晶構造をもつ（Mo、Ｗ）Ｃ（なお
組成は原子比で表わす。以下同じ）を43容量％、
Niを10容量％Coを２容量％、残部は面心立方晶
の結晶構造をもつ（Ti0.5、Nb0.1、Mo0.1、Ｗ0.
３）Ｃの粉末を秤取し、これらを通常の粉末冶金
法に従い、アセトンを溶媒とした湿式ボールミル
にて72時間粉砕混合とした後１重量部のパラフイ
ンを加えて乾燥して混合粉末を得た。この混合紛
末を2ton／cm2の圧力でSNUN432の型番にて型押
し成形を行つた後、真空雰囲気中1300℃、１時間
の焼結を行つた。焼結後、所定の加工を行つたも
のをＡとし、市販のＰ―30超硬合金を比較品Ｂと
して両者について以下の切削条件(1) 被削材 SCM3（ＨB＝280） 切削速度 120m／min 送 り 0.36mm／rev 切り込み ２mm 切削時間 15分間 にて切削テストを行つたところ、本発明品Ａはフ
ランク摩耗0.19mm、クレータ深さ0.08mmであつた
のに対し、比較品Ｂはフランク摩耗0.20mm、クレ
ータ深さ0.06mmであり、ほぼ同等の耐摩耗性を示
した。 また上記Ａ、Ｂを次の切削条件(2) 被切削 SCM3溝付材（ＨB＝280）溝付材の
断面形状は第１図に示す。 Ａ＝200mmφ、Ｂ＝50mm、Ｃ＝10
mm 切削速度 100m／min 送 り 0.6mm／rev 切り込み 0.15mm 切削時間 ３分間 にて切削したところ両者とも10切刃切削にて２切
刃チツピングを示し、同等の強靭性を示した。 実施例 ２ 六方晶の結晶構造をもつ（Mo0.9、Ｗ0.1）C4容
量％、Ni8容量％、Co2容量％、残部は面心立方
晶の結晶構造をもつ（Ti0.5、Nb0.1、Mo0.1、Ｗ0.
３）Ｃを素材とし、実施例１と同じ工程にて型番
SNUN432のチツプＣを作成した。そして市販の
Ｐ―10超硬合金を比較品Ｄとして、この両者を切
削条件(3)即ち 被削材 SCM3（ＨB＝280） 切削速度 170m／min 送 り 0.36mm／rev 切り込み ２mm 切削時間 15分間 にて切削したところ本発明品Ｃはフランク摩耗
0.22mm、クレータ深さ0.04mmで、Ｄは夫夫0.21
mm、0.05mmを示し、両者は同等の特性を示した。 実施例 ３ 六方晶の結晶構造を有する（Mo0.7、Ｗ0.3）
（Ｃ0.9Ｎ0.1）53容量％、Ni6容量％、Co6容量％、
残部は（Ti0.5Nb0.1Mo0.1W0.3）（Ｃ0.9Ｎ0.1）の紛
末を秤取し、実施例１と同様の方法にて型番
SNG432の切削チツプを作成したものをＥ、市販
のＰ―30超硬合金を比較品Ｆとし、以下の切削条
件(3)で切削試験を行なつた。 切削条件(3) 被削材 S50C（ＨB＝230）80mm×200mm角 切削速度 80m／min 送 り 0.25mm／rev 切込み 2.5mm 切削時間 10分間 カツター DNF4160R 水溶性切削剤使用 その結果、Ｅは10分間で切削し、フランク摩耗
0.28mm、熱亀裂が４本発生したのに対し、Ｆはフ
ランク摩耗が0.26mm、熱亀裂が５本発生し、ほぼ
同等の切削性能を示した。
図面は実施例１の切削条件(2)における被削材の
断面形状を示すものである。
断面形状を示すものである。
Claims (1)
- １ １種以上の六方晶の結晶構造を有する硬質物
質と、１種以上の面心立方晶の結晶構造を有する
硬質物質を５〜30容量％のFe、Co、Ni、Cr、
Mo、Ｗからなる群より選んだ１種以上の金属で
結合した切削工具材料用超硬質焼結合金におい
て、面心立方晶の結晶構造を有する硬質物質が
MoとTi、Nb、Ｗからなる群より選んだ１種以上
の複炭化物および／または複炭窒化物からなり、
かつ六方晶の結晶構造を有する硬質物質がMoと
Ｗの複炭化物および／または複炭窒化物からなる
ことを特徴とする切削工具材料用超硬質焼結合
金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9391279A JPS5616648A (en) | 1979-07-23 | 1979-07-23 | Sintered hard alloy for cutting tool material |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9391279A JPS5616648A (en) | 1979-07-23 | 1979-07-23 | Sintered hard alloy for cutting tool material |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5616648A JPS5616648A (en) | 1981-02-17 |
| JPS62982B2 true JPS62982B2 (ja) | 1987-01-10 |
Family
ID=14095677
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9391279A Granted JPS5616648A (en) | 1979-07-23 | 1979-07-23 | Sintered hard alloy for cutting tool material |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5616648A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01160224U (ja) * | 1988-04-28 | 1989-11-07 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60106438A (ja) * | 1983-11-15 | 1985-06-11 | 株式会社金花舎 | 生体帰還装置 |
| JPS6114680A (ja) * | 1984-06-28 | 1986-01-22 | カール―ハインツ ゲルゼン | 視覚学習情報や聴覚学習情報を伝達する学習器械のための制御装置 |
-
1979
- 1979-07-23 JP JP9391279A patent/JPS5616648A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01160224U (ja) * | 1988-04-28 | 1989-11-07 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5616648A (en) | 1981-02-17 |
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