KR20150111476A - Sintered body of cemented carbide for cutting tools - Google Patents

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KR20150111476A KR1020140034469A KR20140034469A KR20150111476A KR 20150111476 A KR20150111476 A KR 20150111476A KR 1020140034469 A KR1020140034469 A KR 1020140034469A KR 20140034469 A KR20140034469 A KR 20140034469A KR 20150111476 A KR20150111476 A KR 20150111476A
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Abstract

The present invention relates to a hard-metal sintered body for a cutting tool capable of cutting objects using a sharp knife tip by controlling fine particles of a hard-metal sintered body, obtaining excellent toughness and preventing the separation of carbides particles, and minimizing a decrease in damage resistance while improving chipping resistance and durability and, more specifically, to a hard-metal sintered body for a cutting tool suitable for the cutting tool. The hard-metal sintered body for the cutting tool according to the present invention comprises 75-90 wt% of WC, 8-13 wt% of Co, 1-12 wt% of carbides of 4a and 5a group elements or 6a group elements, and at least one kind of additives selected from nitrides and carbonitrides. The present invention is characterized by a fact that the fine particles of the sintered body include 70% or higher of the particles with a size of 3μm or less with respect to the total area of the WC particles, and the particles of which 90% or higher of an interface is in contact with the WC particles while being in no contact with the Co is 70% or higher with respect to the total area of the particles of the additives.

Description

절삭공구용 초경합금 소결체 {SINTERED BODY OF CEMENTED CARBIDE FOR CUTTING TOOLS}Technical Field [0001] The present invention relates to a sintered body for a cutting tool,

본 발명은 절삭공구용 초경합금 소결체에 관한 것으로, 보다 상세하게는 초경합금 소결체의 미세조직을 제어하여, 예리한 날끝 가공이 가능하면서도 인성이 우수하며 타탄화물의 입자 탈락을 방지할 수 있어, 내치핑성과 내마모성을 높이면서도 내파손성의 저하를 최소화하여 특히 절삭공구용으로 적합한 초경합금 소결체에 관한 것이다.The present invention relates to a cemented carbide sintered body for a cutting tool, and more particularly, to a cemented carbide sintered body for a cutting tool, which can control the microstructure of a cemented carbide body, To a cemented carbide sintered body which is particularly suitable for cutting tools by minimizing deterioration of breakage resistance.

절삭공구용 초경합금은 WC 경질상과 Co 결합금속상의 복합재료로 대표적인 분산형 합금이며, 그 기계적 특성은 기본적으로 WC 경질상의 입도와 Co 결합금속상의 양에 의존하며, 특히 경도와 인성은 상호 반비례하는 관계에 있다.The cemented carbide for cutting tool is a typical dispersion type alloy of WC hard phase and Co bonded metal phase and its mechanical properties basically depend on the grain size of WC hard phase and the amount of Co bonded metal phase and hardness and toughness are inversely proportional to each other There is a relationship.

또한, 절삭가공 시에는 절삭공구와 피가공재 간의 마찰에 따른 다량의 열에 의해 고온환경이 조성되는데, 이러한 고온환경에 대응하여 고온경도를 높이고 소성변형을 막기 위하여, 초경합금의 모재에는 WC 이외에도 텅스텐 이외의 다른 금속으로 이루어진 탄화물 이른바 타탄화물이 일정량 포함된다.In addition, at the time of cutting, a high temperature environment is formed by a large amount of heat due to the friction between the cutting tool and the workpiece. In order to increase the high temperature hardness and prevent the plastic deformation in response to such high temperature environment, Carbides made of other metals Contain a certain amount of so-called tartanite.

일반적으로 스테인레스강이나 기타 난삭재의 가공 시에는 불균일한 칩 배출에 의한 빌드업 에지와, 미세 용착탈락의 반복에 의한 박막손상과 입자탈락이 발생하면서 절삭공구의 수명이 종료된다.Generally, at the time of processing stainless steel or other hard materials, the lifetime of the cutting tool is terminated due to the build-up edge due to uneven chip discharge and thin film damage and particle drop due to repetition of fine welding and detachment.

이에 따라 스테인레스강과 같은 난삭재의 가공 시 절삭공구의 수명을 향상시키기 위해서는, 예리한 날끝 형상 가공이 가능한 정도의 미세한 WC 입자 조직을 가지고 동시에 높은 인성과 높은 내열성의 특성이 구비된 초경합금용 소결체가 요구되고 있다.Accordingly, there is a demand for a sintered body for cemented carbide that has a fine WC grain structure to such an extent that a sharp edge shape can be formed, and at the same time, has high toughness and high heat resistance, in order to improve the service life of a cutting tool during processing of a hard material such as stainless steel .

그런데, WC 입자를 미세화할 경우, 예리한 날끝을 형성하는데는 유리하고 입자 미세화에 따른 경도 향상으로 고경도를 얻을 수는 있으나, 비표면적이 증대하여 슬립(slip)에 의한 소성변형에 약해져 모재의 내파손성이 저하하는 문제점이 생긴다.However, when the WC particles are made finer, it is advantageous to form a sharp edge, and hardness can be obtained by improving the hardness due to grain refinement. However, since the specific surface area is increased and weakened by plastic deformation due to slip, There is a problem that the fracture property is deteriorated.

또한, 타탄화물은 고온물성을 향상시켜 절삭 시 내열성을 강화하는 역할을 하지만, 타탄화물이 갖는 낮은 열전도도와 WC 및 Co와의 낮은 젖음성이 국부적인 고온을 유도하여 입자탈락을 유발하고 초경합금의 표면에 형성되는 기능성 박막과의 밀착도 저하를 유발하는 문제점이 있다.In addition, while tartanization enhances high temperature properties and enhances heat resistance during cutting, the low thermal conductivity of tartaric material and the low wettability of WC and Co induce local high temperature to induce particle dropout and form on the surface of cemented carbide There is a problem that the adhesion to the functional thin film is also lowered.

이러한 이유로, 예리한 날끝 가공이 가능하면서도 인성이 양호하고 타탄화물의 입자 탈락을 방지할 수 있어 내치핑성과 내마모성을 높이면서도 내파손성의 저화를 최소화할 수 있는 절삭공구용 초경합금 소결체의 개발이 요구되고 있으나, 현재까지 이에 대응한 초경합금 소결체의 개발은 제한적이다.For this reason, there is a demand for development of a cemented carbide sintered body for a cutting tool capable of sharp edge sharpening, good toughness and preventing dropout of tartan powder, thereby minimizing the deterioration of breakage resistance while improving chipping and abrasion resistance , So far, the development of a hardened carbide sintered body corresponding thereto has been limited.

하기 특허문헌들은 내치핑성, 고내열성, 고인성의 물성 달성을 위해 WC 입자크기, 타탄화물 입자크기, Co 결합상의 크기, 소결체의 조성 등의 제어를 하는 방법들이 개시되어 있으나, 스테인리스강과 같은 난삭재의 예리한 날끝 가공이 가능하면서도 내파손성 및 타탄화물의 입자 탈락 등을 방지할 수 있는데는 한계가 있다.The following patent documents disclose methods for controlling the WC particle size, the size of the titanate particles, the size of the Co bond phase, the composition of the sintered body, and the like in order to achieve the properties of chipping resistance, high heat resistance and high toughness. However, There is a limitation in that it is possible to perform sharp edge processing and to prevent breakage resistance and dropout of tartan powder.

대한민국 등록특허공보 제10-0645409호Korean Patent Registration No. 10-0645409 대한민국 등록특허공보 제10-0584702호Korean Patent Publication No. 10-0584702

본 발명은 초경합금의 미세조직 제어를 통해, 미립의 WC을 사용하면서도 입계슬립을 억제하여 내파손성이 양호하고 타탄화물의 첨가량을 줄이지 않아 고온 물성이 유지되면서도 타탄화물의 입자탈락을 줄이고 소결체의 표면에 형성되는 박막의 밀착도 저하를 억제할 수 있어 절삭공구의 수명을 향상시킬 수 있는, 절삭공구용 초경합금 소결체를 제공하는 것을 해결 과제로 한다.The present invention relates to a method of controlling the microstructure of a cemented carbide by controlling the microstructure of a cemented carbide while suppressing grain boundary slip and using the fine grain WC to improve breakage resistance and reduce the addition amount of the titanate, Which is capable of suppressing a decrease in the degree of adhesion of a thin film formed on the cemented carbide sintered body, thereby improving the service life of the cutting tool.

상기 과제를 해결하기 위한 수단으로 본 발명은, 중량%로, 75~90%의 WC와, 8~13%의 Co, 및 1~12%의 4a족, 5a족 또는 6a족 원소들의 탄화물, 질화물 및 탄질화물 중에서 선택된 1종 이상의 첨가물을 포함하는 소결체로, 상기 소결체의 미세조직 중에서, 상기 WC의 입자 중에서, 그 크기가 3㎛ 이하인 입자가 전체 WC 입자 면적의 70% 이상이고, 상기 첨가물 입자 중에서, 계면의 90% 이상이 Co와 접하지 않고 WC와 접하는 입자가 전체 첨가물 입자 면적의 70% 이상인 절삭공구용 초경합금 소결체를 제공한다.As a means for solving the above problems, the present invention provides a method for producing a carbide, a nitride, a nitride and a nitride of WC, 75 to 90% of WC, 8 to 13% of Co, and 1 to 12% of 4a, 5a or 6a group elements, And at least one additive selected from the group consisting of carbon nanotubes, carbonitride, and carbonitride, wherein in the microstructure of the sintered body, particles having a size of 3 m or less in the particles of the WC are 70% , 90% or more of the interface is not in contact with Co, and particles contacting with WC are 70% or more of the total additive particle area.

본 발명에 따른 소결체에 있어서, 상기 소결체의 표면부로부터 깊이 5㎛ 이내에 존재하는 첨가물 입자 중에서 70% 이상이 2㎛ 이하의 크기를 가질 수 있다.In the sintered body according to the present invention, 70% or more of the additive particles existing within a depth of 5 占 퐉 from the surface portion of the sintered body may have a size of 2 占 퐉 or less.

본 발명에 따른 소결체에 있어서, 상기 소결체의 표면부로부터 깊이 5㎛ 이내에 존재하는 첨가물 입자를 주사현미경으로 관찰하였을 때, 30㎛×25㎛의 면적범위에서, 상기 표면부 상에 박막을 형성하였을 때 상기 박막과 접하는 첨가물 입자 수가 3개 이하일 수 있다.In the sintered body according to the present invention, when the additive particles existing within a depth of 5 占 퐉 from the surface portion of the sintered body were observed with a scanning microscope, when a thin film was formed on the surface portion in an area of 30 占 퐉 25 占 퐉 The number of additive particles in contact with the thin film may be 3 or less.

본 발명은 상기와 같은 미세조직의 제어를 통해, 미세한 WC 입자로 이루어져 있어 예리한 날끝 가공이 가능하고 고경도를 얻을 수 있다.Since the present invention is made of fine WC particles through the control of the microstructure as described above, sharp edge processing is possible and high hardness can be obtained.

또한, 본 발명에 따른 소결체는, 타탄화물의 미세조직 제어, 구체적으로 타탄화물이 접하는 물질을 Co 보다는 WC가 많이 되도록 하고, 표면에 접하는 타탄화물의 양을 최소화함으로써, 타탄화물의 입자탈락을 억제하고 박막의 밀착성을 높일 수 있게 된다.Also, the sintered body according to the present invention suppresses particle dropout of tartanide by controlling the microstructure of the tartanate, specifically, by making the material contacted with the tartanite to have a greater WC than Co and minimizing the amount of the tannate bound to the surface. And the adhesion of the thin film can be increased.

도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 초경합금 소결체의 미세조직을 나타낸 것이다.
도 1b는 비교예에 따른 초경합금 소결체의 미세조직을 나타낸 것이다.
도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 초경합금 소결체의 소결체 표면부의 미세조직을 나타낸 것이다.
도 2b는 비교예에 따른 초경합금 소결체의 소결체 표면부의 미세조직을 나타낸 것이다.
1A shows a microstructure of a cemented carbide sintered body according to an embodiment of the present invention.
Fig. 1B shows the microstructure of the cemented carbide sintered body according to the comparative example.
2A shows a microstructure of a surface portion of a sintered body of a cemented carbide sintered body according to an embodiment of the present invention.
2B shows the microstructure of the surface portion of the sintered body of the cemented carbide body according to the comparative example.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나, 다음에 예시하는 본 발명의 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 상술하는 실시예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시예는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the following embodiments of the present invention may be modified into various other forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below. Embodiments of the present invention are provided to more fully describe the present invention to those skilled in the art.

본 발명에 있어서, 'WC의 입자 크기' 및 '첨가물의 입자 크기'는 입자 형태 내부에 최대 내접원의 직경이며, 입자 크기는 초경합금 소결체 내부 임의 부분의 미세조직을 주사전자현미경(SEM)을 이용하여 3000배율로 관찰한 면적(30×25㎛) 내에서의 크기이다.In the present invention, 'particle size of WC' and 'particle size of additive' are the diameters of the maximum inscribed circle inside the particle shape, and the particle size is determined by scanning electron microscopy (SEM) And a size within an area (30 占 25 占 퐉) observed at 3000 magnification.

또한, '면적 분율'은 주사전자 현미경으로 관찰한 미세조직 30㎛×25㎛의 면적을 기준으로 한 것이다.The 'area fraction' is based on an area of a microstructure of 30 μm × 25 μm observed by a scanning electron microscope.

또한, '첨가물 입자 중에서, 계면의 90% 이상이 Co와 접하지 않고 WC와 접하는 입자'란, 주사전자 현미경으로 관찰되는 미세조직에 있어서, 첨가물 입자와 경계를 이루며 접하는 입자의 총 경계면의 길이 중에서, 계면의 전체 길이 중에서 90% 이상이 WC와 접하는 길이이고, 10% 미만이 Co와 접하는 길이인 입자를 의미한다.In addition, among the additive particles, "at least 90% of the interface of the interface with the WC without contact with Co" refers to a particle in contact with the WC in the microstructure observed by a scanning electron microscope Refers to particles having a length in which at least 90% of the total length of the interface is in contact with WC, and less than 10% is a length in contact with Co.

본 발명자들은 WC 입자를 미세화하고 동시에 초경합금 소결체에 포함되는 타탄화물 입자의 함유율을 낮추지 않으면서도 타탄화물의 입자탈락을 억제하고 초경합금 소결체 표면에 형성되는 박막의 박리를 막을 수 있는 방법에 대해 연구한 결과, 타탄화물 입자가 주로 WC와 접하도록 하고, 소결체 표면에서 소정 깊이까지 타탄화물 입자의 크기를 소정 크기 이하로 제어하고, 소결체 표면에 접하는 타탄화물 입자를 최소화할 경우, 예리한 날끝 가공이 가능하면서도 입자탈락과 박막의 박리를 최소화할 수 있어, 절삭공구의 수명을 상당히 개선할 수 있음을 확인하고 본 발명에 이르게 되었다.The inventors of the present invention have studied about a method capable of suppressing the dropout of tartanide and preventing the peeling of the thin film formed on the surface of the cemented carbide sintered body without reducing the content of the tantalum particles contained in the sintered body of the cemented carbide, , When tartanized particles are brought into contact with mainly WC and the size of the talcum particles is controlled to a predetermined size or less from the surface of the sintered body to a predetermined depth and the tantalum particles contacting the surface of the sintered body are minimized, And the peeling of the thin film can be minimized, and the life of the cutting tool can be considerably improved, leading to the present invention.

본 발명에 따른 초경합금 소결체는, 중량%로, 75~90%의 WC와, 8~13%의 Co, 및 1~12%의 4a족, 5a족 또는 6a족 원소들의 탄화물, 질화물 및 탄질화물 중에서 선택된 1종 이상의 첨가물을 포함하고, 미세조직 중에서, 상기 WC의 입자 중에서, 그 크기가 3㎛ 이하인 입자가 전체 WC 입자 면적의 70% 이상이고, 상기 첨가물 입자 중에서, 계면의 90% 이상이 Co와 접하지 않고 WC와 접하는 입자가 전체 첨가물 입자 면적의 70% 이상인 것을 특징으로 한다.The cemented carbide sintered body according to the present invention is a carbide, nitride and carbonitride of WC of 75 to 90%, Co of 8 to 13%, and a group 4a, 5a or 6a group of 1 to 12% by weight, Wherein at least 90% of the boundaries of the WC particles have a particle size of not more than 3 mu m and not more than 70% of the total WC particle size, The particles contacted with the WC without contact are 70% or more of the total additive particle area.

먼저 초경합금 소결체의 조성의 한정이유에 대해 설명한다.First, the reason for limiting the composition of the hard metal alloy sintered body will be described.

상기 WC의 함량은 75중량% 미만일 경우, 초경합금의 장점인 경도가 현저히 저하되고, 90중량%를 초과할 경우, 소결체의 진성 인성 및 내열성이 매우 열악하여 절삭 인성 및 내마모성의 동시 향상을 꾀하기 어려우므로, 75~90중량%의 범위로 하는 것이 바람직하다.When the content of WC is less than 75% by weight, hardness, which is an advantage of cemented carbide, is significantly lowered. When the content of WC is more than 90% by weight, intrinsic toughness and heat resistance of the sintered body are very poor and it is difficult to simultaneously improve cutting toughness and wear resistance By weight and 75 to 90% by weight, respectively.

또한, Co의 함량은 8중량% 미만일 경우, 액상 소결시 액상 부피비의 부족으로 치밀한 소결체를 얻기 어려우며(특히 WC결합상 입자가 미립일수록), 13중량%를 초과할 경우, 절삭시 내마모성의 급격한 저하를 초래하므로 8~13중량%의 범위로 하는 것이 바람직하다.When the content of Co is less than 8% by weight, it is difficult to obtain a dense sintered body due to the lack of the liquid phase volume ratio in the liquid phase sintering (in particular, the more the WC-bonded phase particles are fine), and when it exceeds 13% by weight, , It is preferably in the range of 8 to 13% by weight.

또한, 첨가물의 함량은 1중량% 미만일 경우, 내열성 및 내마모성의 향상을 꾀하기 어렵고, 12중량%를 초과할 경우, WC에 비해 열악한 자체 특성(결합상과의 젖음성 등) 때문에 전체 소결체의 물성을 저하시키게 되며, 이는 일반강의 가공시는 문제가 없으나, 스테인레스강과 같은 난삭재의 가공시에는 치핑, 파손과 같은 문제가 빈번히 일어나게 된다.If the content of the additive is less than 1% by weight, it is difficult to improve the heat resistance and the abrasion resistance. If the additive content exceeds 12% by weight, the physical properties of the entire sintered body are deteriorated due to the poor self-characteristics (wettability with the binding phase, etc.) This is not a problem when processing a general steel, but problems such as chipping and breakage frequently occur when a hard material such as stainless steel is machined.

또한, 상기 WC의 입자 중에서, 그 크기가 3㎛ 이하인 입자가 전제 WC입자 면적의 70% 미만일 경우, 진성 인성은 상대적으로 좋으나, 내마모성이 저하되고 스테인레스강과 같은 난삭재의 가공시 용착에 의한 치핑현상이 빈번하여 가공안정성을 저하시키므로, 70% 이상인 것이 바람직하다.When the particles having a size of 3 탆 or less of the WC particles are less than 70% of the total WC particle area, the true toughness is relatively good, but the wear resistance is lowered and the chipping phenomenon caused by welding during the processing of hard materials such as stainless steel It frequently decreases the processing stability, and therefore, it is preferably 70% or more.

또한, 상기 첨가물 입자 중에서, 계면의 90% 이상이 Co와 접하지 않고 WC와 접하는 입자가 전체 첨가물 입자 면적의 70% 미만일 경우, 첨가물 입자의 탈락이 쉽게 일어날 수 있으며, Co를 따라 크랙이 쉽게 전파되어 진성인성이 저하될 우려가 있으며, 또한 입계슬립이 쉽게 일어나 소성변형이 쉽게 일어날 우려가 있으므로, 70% 이상인 것이 바람직하다.In addition, among the above additive particles, if particles 90% or more of the interface are not in contact with Co and contacted with WC is less than 70% of the total additive particle area, dropouts of the additive particles can easily occur and cracks can easily spread So that the intrinsic toughness may be deteriorated. Moreover, since the intergranular slip easily occurs and plastic deformation may easily occur, it is preferable that the tensile strength is 70% or more.

또한, 상기 소결체의 표면부로부터 깊이 5㎛ 이내에 존재하는 첨가물 입자의 크기가 클 경우, 입자탈락 또는 소결체 표면에 형성되는 박막의 박리를 쉽게 유발할 수 있으므로, 적어도 70%는 2㎛ 이하의 작은 크기가 되는 것이 바람직하다.In addition, when the size of the additive particles existing within a depth of 5 占 퐉 from the surface portion of the sintered body is large, the particles may easily fall off or the thin film formed on the surface of the sintered body may easily peel off. Therefore, at least 70% .

또한, 상기 소결체의 표면부로부터 깊이 5㎛ 이내에 존재하는 첨가물 입자를 주사현미경으로 관찰하였을 때, 30㎛×25㎛의 면적범위에서, 표면부와 접하는 첨가물 입자의 수가 많을 경우, 입자탈락 또는 소결체 표면에 형성되는 박막의 박리를 쉽게 유발할 수 있으므로, 3개 이하로 유지하는 것이 바람직하다.
Further, when additive particles existing within a depth of 5 占 퐉 from the surface portion of the sintered body were observed with a scanning microscope, when the number of additive particles in contact with the surface portion in an area of 30 占 퐉 25 占 퐉 was large, The peeling of the thin film formed on the substrate can be easily caused.

[실시예] [Example]

입도가 약 0.5~1.5㎛인 WC 원료분말 또는 입도가 약 0.5~1.5㎛인 WC 원료분말에, 입도가 1.5~4.5㎛인 WC 원료분말을 총 WC중량%의 50중량% 비율로 섞어, 소결체 전체 중량 대비 70~92중량%가 되도록 WC 분말을 준비하였다.A WC raw material powder having a particle size of about 0.5 to 1.5 탆 or a WC raw material powder having a particle size of about 0.5 to 1.5 탆 is mixed with a WC raw material powder having a particle size of 1.5 to 4.5 탆 at a ratio of 50 wt% WC powder was prepared so as to have a weight ratio of 70 to 92% by weight.

또한, 입도가 약 0.5~1.5㎛인 TaNbC 원료분말, 또는 입도가 약 0.5~1.5㎛인 TaNbC 원료분말에 입도가 약 1.5~3.0㎛인 TaNbC 원료분말을 총 TaNbC중량%의 50중량% 비율로 섞어, 소결체 전체 중량 대비 2~15중량%가 되도록 TaNbC 분말을 준비하였다.Further, a TaNbC raw material powder having a particle size of about 0.5 to 1.5 占 퐉 or a TaNbC raw material powder having a particle size of about 0.5 to 1.5 占 퐉 is mixed with a TaNbC raw material powder having a particle size of about 1.5 to 3.0 占 퐉 at a ratio of 50% , TaNbC powder was prepared so as to be 2 to 15% by weight based on the total weight of the sintered body.

또한, 입도가 약 1.2~1.6㎛인 결합상 분말인 Co 분말을 소결체 전체 중량 대비 5~15중량%의 범위가 되도록 Co 분말을 준비하였다.Also, Co powders were prepared so that Co powder as a binder phase powder having a particle size of about 1.2 to 1.6 탆 was in a range of 5 to 15 wt% based on the total weight of the sintered body.

이와 같이 준비된 원료분말을 배합하였으며, 이때 배합시간을 10~15시간 및 5~8시간으로 달리하여 스프레이드라이어를 통해 혼합 분말을 제작하였고, CNMG120408-VM, CNMG120408-HS, APMT160408-MM 3가지 형번으로 형압하여, 진공소결 또는 HIP소결(등방압소결)로 소결방식을 달리하여 동일한 1380℃에서 소결하여, 조성과 미세조직적 특성이 다른 소결체를 총 20개의 소결체를 제조하였으며, 상세한 제조 공정 조건은 하기 표 1과 같다.The mixed powders were prepared by spray drying for 10 to 15 hours and 5 to 8 hours at this time. The mixed powders were prepared by using three types of CNMG120408-VM, CNMG120408-HS and APMT160408-MM. A total of 20 sintered bodies having different compositions and microstructural characteristics were manufactured by sintering at 1380 캜 at different sintering methods by vacuum sintering or HIP sintering (isotropic sintering) 1.

구분division 조성
(중량%)
Furtherance
(weight%)
출발입도(㎛)Starting particle size (탆) 완분
배합시간
(hrs)
Full
Mixing time
(hrs)
소결
온도
(℃)
Sintering
Temperature
(° C)
소결
방식
Sintering
system
비고Remarks
WCWC CoCo TaNbCTaNbC 조성
타입
Furtherance
type
WC
출발입도
WC
Departure particle size
TaNbC
출발입도
TaNbC
Departure particle size
1One 7070 1515 1515 AA 0.5~1.50.5 to 1.5 0.5~1.50.5 to 1.5 10~1510 to 15 13801380 HIPHIP 비교예Comparative Example 22 7575 1313 1212 BB 0.5~4.50.5 to 4.5 0.5~1.50.5 to 1.5 10~1510 to 15 13801380 HIPHIP 비교예Comparative Example 33 7575 1313 1212 BB 0.5~1.50.5 to 1.5 0.5~1.50.5 to 1.5 5~85 ~ 8 13801380 HIPHIP 비교예Comparative Example 44 7575 1313 1212 BB 0.5~1.50.5 to 1.5 0.5~3.00.5 to 3.0 10~1510 to 15 13801380 HIPHIP 비교예Comparative Example 55 7575 1313 1212 BB 0.5~1.50.5 to 1.5 0.5~1.50.5 to 1.5 10~1510 to 15 13801380 진공vacuum 비교예Comparative Example 66 8585 1010 55 CC 0.5~4.50.5 to 4.5 0.5~1.50.5 to 1.5 10~1510 to 15 13801380 HIPHIP 비교예Comparative Example 77 8585 1010 55 CC 0.5~1.50.5 to 1.5 0.5~1.50.5 to 1.5 5~85 ~ 8 13801380 HIPHIP 비교예Comparative Example 88 8585 1010 55 CC 0.5~1.50.5 to 1.5 0.5~3.00.5 to 3.0 10~1510 to 15 13801380 HIPHIP 비교예Comparative Example 99 8585 1010 55 CC 0.5~1.50.5 to 1.5 0.5~1.50.5 to 1.5 10~1510 to 15 13801380 진공vacuum 비교예Comparative Example 1010 9090 88 22 DD 0.5~4.50.5 to 4.5 0.5~1.50.5 to 1.5 10~1510 to 15 13801380 HIPHIP 비교예Comparative Example 1111 9090 88 22 DD 0.5~1.50.5 to 1.5 0.5~1.50.5 to 1.5 5~85 ~ 8 13801380 HIPHIP 비교예Comparative Example 1212 9090 88 22 DD 0.5~1.50.5 to 1.5 0.5~3.00.5 to 3.0 10~1510 to 15 13801380 HIPHIP 비교예Comparative Example 1313 9090 88 22 DD 0.5~1.50.5 to 1.5 0.5~1.50.5 to 1.5 10~1510 to 15 13801380 진공vacuum 비교예Comparative Example 1414 9292 55 33 EE 0.5~1.50.5 to 1.5 0.5~1.50.5 to 1.5 10~1510 to 15 13801380 HIPHIP 비교예Comparative Example 1515 7575 1313 1212 BB 0.5~1.50.5 to 1.5 0.5~1.50.5 to 1.5 10~1510 to 15 13801380 HIPHIP 실시예Example 1616 7575 1313 1212 BB 0.5~1.50.5 to 1.5 0.5~1.50.5 to 1.5 10~1510 to 15 13801380 HIPHIP 실시예Example 1717 8585 1010 55 CC 0.5~1.50.5 to 1.5 0.5~1.50.5 to 1.5 10~1510 to 15 13801380 HIPHIP 실시예Example 1818 8585 1010 55 CC 0.5~1.50.5 to 1.5 0.5~1.50.5 to 1.5 10~1510 to 15 13801380 HIPHIP 실시예Example 1919 9090 88 22 DD 0.5~1.50.5 to 1.5 0.5~1.50.5 to 1.5 10~1510 to 15 13801380 HIPHIP 실시예Example 2020 9090 88 22 DD 0.5~1.50.5 to 1.5 0.5~1.50.5 to 1.5 10~1510 to 15 13801380 HIPHIP 실시예Example

상기 표 1 중에서 A 타입과 E 타입은 본 발명의 소결체 조성을 벗어난 것이고, 나머지 타입은 모두 본 발명의 소결체 조성 범위에 속하는 것이다.
In Table 1, A type and E type are deviated from the sintered body composition of the present invention, and all other types belong to the sintered body composition range of the present invention.

미세 조직Microstructure

도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 초경합금 소결체의 미세조직을 나타낸 것이고, 도 1b는 비교예에 따른 초경합금 소결체의 미세조직을 나타낸 것이다.FIG. 1A shows a microstructure of a cemented carbide sintered body according to an embodiment of the present invention, and FIG. 1B shows a microstructure of a cemented carbide sintered body according to a comparative example.

도 1a 및 도 1b에서 가장 밝은 조직은 WC이고, 밝은 회색의 조직은 타탄화물이며, 가장 어두운 검은색으로 나타난 조직은 Co이다. In Figures 1a and 1b, the brightest tissue is WC, the light gray tissue is tartan, and the darkest black tissue is Co.

도 1a에 점선으로 표시된 부분에 나타난 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 초경합금 소결체의 미세조직에서, 타탄화물은 입자가 뭉쳐져 있고, 경계면의 대부분이 WC와 접해 있는 것을 알 수 있다. 이에 비해, 도 1b의 점선으로 표시된 부분에 나타난 바와 같이, 비교예에 따른 초경합금 초결체의 미세조직에서 타탄화물은 Co와도 상당 부분 접하고 있음을 보여준다.As shown in the dotted line in FIG. 1A, in the microstructure of the cemented carbide sintered body according to the embodiment of the present invention, it can be seen that the tartanite is aggregated and most of the interface is in contact with the WC. On the other hand, as shown in a dotted line in FIG. 1B, it is shown that in the microstructure of the cemented carbide superconductor according to the comparative example, the tartanite is also substantially in contact with Co.

도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 초경합금 소결체의 소결체 표면부의 미세조직을 나타낸 것이고, 도 2b는 비교예에 따른 초경합금 소결체의 소결체 표면부의 미세조직을 나타낸 것이다.FIG. 2A shows the microstructure of the surface portion of the sintered body of the cemented carbide sintered body according to the embodiment of the present invention, and FIG. 2B shows the microstructure of the surface portion of the sintered body of the cemented carbide sintered body according to the comparative example.

도 2a 및 도 2b에서 소결체의 상면에는 약 2㎛ 두께의 박막이 형성되어 있다. 도 2a에 나타난 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 초경합금 소결체의 미세조직에서, 소결체의 표면으로부터 약 5㎛ 깊이에는 매우 미세한 크기의 타탄화물(점선으로 표시된 부분)이 분포하고 있음을 보여주며, 이들 타탄화물을 소결체 표면에 형성된 박막과 접하는 것이 거의 존재하지 않는다. 이에 비해, 비교예에 따른 초경합금 소결체의 미세조직에는 소결체의 표면으로부터 약 5㎛ 깊이에는 비교적 큰 크기의 타탄화물이 형성되어 있을 뿐 아니라, 이들 타탄화물은 박막과 접하고 있음을 보여준다.2A and 2B, a thin film having a thickness of about 2 mu m is formed on the upper surface of the sintered body. As shown in FIG. 2A, in the microstructure of the cemented carbide sintered body according to the embodiment of the present invention, very fine-sized tartanite (dotted line) is distributed at a depth of about 5 탆 from the surface of the sintered body, And there is hardly any contact between these talc and the thin film formed on the surface of the sintered body. On the other hand, in the microstructure of the cemented carbide sintered body according to the comparative example, a relatively large size of tall cargo is formed at a depth of about 5 탆 from the surface of the sintered body, and these tall cargoes are in contact with the thin film.

하기 표 2는 본 발명의 실시예에 따른 초경합금 소결체와 이의 비교예로 제조된 초경합금 소결체의 미세조직을 분석한 결과를 나타낸 것이다.Table 2 shows the results of analysis of the microstructure of the cemented carbide sintered body according to the embodiment of the present invention and the cemented carbide sintered body manufactured as a comparative example thereof.

구분division 미세조직Microstructure 비고Remarks WC입도*WC particle size * 타탄화물**Tartan cargo ** 표층부
타탄화물***
Surface layer
Tartan cargo ***
박막과 접한
타탄화물 수****
Tangential
Tartan cargo number ****
1One 7575 7070 9090 22 비교예Comparative Example 22 4040 7575 9090 00 비교예Comparative Example 33 7575 4040 8585 00 비교예Comparative Example 44 7575 7575 4040 00 비교예Comparative Example 55 7070 9090 7070 77 비교예Comparative Example 66 3030 7575 9090 1One 비교예Comparative Example 77 8585 3030 8080 00 비교예Comparative Example 88 7575 7575 3535 00 비교예Comparative Example 99 7070 9090 7070 66 비교예Comparative Example 1010 4040 7575 9090 00 비교예Comparative Example 1111 8080 4040 8585 00 비교예Comparative Example 1212 7575 8080 4545 1One 비교예Comparative Example 1313 7070 9090 7070 88 비교예Comparative Example 1414 7070 7575 9090 00 비교예Comparative Example 1515 7070 7575 8080 1One 실시예Example 1616 9090 7070 7070 33 실시예Example 1717 7575 7575 7070 00 실시예Example 1818 7070 7070 9595 22 실시예Example 1919 8080 7070 7070 33 실시예Example 2020 7070 9090 7070 00 실시예Example

*는 크기가 3㎛ 이하인 WC 입자가 전체 WC 입자에서 차지하는 면적분율(%)* Represents an area fraction (%) of WC particles having a size of 3 탆 or less in the whole WC particles.

**는 계면의 90% 이상이 WC와 접하는 입자가 전체 첨가물 입자에서 차지하는 면적분율(%)** represents the area fraction (%) of particles in contact with the WC over 90% of the interface in the total additive particles

***는 소결체의 표면부로부터 깊이 5㎛ 이내에 존재하는 첨가물 입자 중에서 그 크기가 2㎛ 이하인 입자가 차지하는 면적분율(%)*** represents an area fraction (%) occupied by particles having a size of 2 탆 or less among the additive particles existing within a depth of 5 탆 from the surface portion of the sintered body.

****는 소결체의 표면부로부터 깊이 5㎛ 이내에 존재하는 첨가물 입자를 주사현미경으로 관찰하였을 때, 30㎛×25㎛의 면적범위에서, 상기 표면부 상에 박막을 형성하였을 때 상기 박막과 접하는 첨가물 입자의 수
**** indicates that when the additive particles existing within a depth of 5 占 퐉 from the surface portion of the sintered body were observed with a scanning microscope and the surface of the sintered body was in contact with the thin film Number of additive particles

상기 표 2에 보여진 바와 같이, 시편번호 1 및 14는, 각각 미세조직은 본 발명의 실시예들과 동일하게 구현되어 있으나 조성이 본 발명의 실시예에서 벗어난 것이다. 시편번호 2는 크기가 3㎛ 이하인 WC 입자가 전체 WC 입자에서 차지하는 면적분율(%)이 40%로 낮은 미세조직을 가진다. 시편번호 3은 계면의 90% 이상이 WC와 접하는 입자가 전체 첨가물 입자에서 차지하는 면적분율(%)이 40%로 낮은 미세조직을 가진다. 시편번호 4는 소결체의 표면부로부터 깊이 5㎛ 이내에 존재하는 첨가물 입자 중에서 그 크기가 2㎛ 이하인 입자가 차지하는 면적분율(%)이 40%로 낮은 미세조직을 가진다. 시편번호 5는 소결체의 표면부로부터 깊이 5㎛ 이내에 존재하는 첨가물 입자를 주사현미경으로 관찰하였을 때, 30㎛×25㎛의 면적범위에서, 상기 표면부 상에 박막을 형성하였을 때 상기 박막과 접하는 첨가물 입자의 수가 7개로 많은 미세조직을 가진다.As shown in Table 2, the specimens Nos. 1 and 14 are each implemented in the same manner as the embodiments of the present invention, but the composition is deviated from the embodiment of the present invention. Specimen No. 2 has a microstructure in which WC particles having a size of 3 μm or less occupy 40% of the area fraction (%) of the total WC particles. Specimen No. 3 has a microstructure in which 90% or more of the interface has a low percentage (40%) of the area fraction (%) of particles in contact with WC in the total additive particles. Sample No. 4 has a microstructure in which an area fraction (%) occupied by particles having a size of 2 탆 or less among the additive particles existing within a depth of 5 탆 from the surface portion of the sintered body is as low as 40%. Sample No. 5 was prepared by observing the additive particles existing within a depth of 5 占 퐉 from the surface portion of the sintered body by a scanning microscope and measuring the additive amount of the additive in contact with the thin film when the thin film was formed on the surface portion in an area of 30 占 퐉 25 占 퐉 The number of particles is as large as seven microstructures.

시편번호 6~13도 각각 시편번호 2~5와 같이 WC 입도, 타탄화물, 표층부탄화물 또는 박막과 접한 타탄화물 수 중 어느 하나가 본 발명의 실시예와 다른 미세조직을 가진다. The specimens Nos. 6 to 13 each have a microstructure different from that of the embodiment of the present invention, such as WC particle size, tartrate, surface layer carbide, or tartrate water contacted with the thin film, as in specimen Nos. 2 to 5.

한편, 시편번호 15~20은 WC 입도, 타탄화물, 표층부탄화물 또는 박막과 접한 타탄화물 수가 본 발명의 청구범위에서 한정한 범위에 속하는 미세조직을 가지는 것인데, 시편번호 15 및 16, 17 및 18, 19 및 20은 서로 다른 조성을 가진다.
On the other hand, specimen Nos. 15 to 20 have microstructures having a WC particle size, a tartrate, a surface layer carbide or a thin layer of tartrate in contact with the thin film, and the specimens Nos. 15 and 16, 17 and 18, 19 and 20 have different compositions.

절삭 물성 평가Evaluation of cutting property

상기와 같이 제조된 각각의 소결체의 표면에는 일반적인 PVD 공법으로 두께 약 2㎛의 동일한 TiAlN 박막을 형성한 후, 초경합금 소결체의 절삭물성평가를 수행하였다. 절삭 물성 평가는, 내소성변형성, 내치핑성, 내파손성 및 내마모성의 항목을 평가하였으며 구체적인 평가 방법은 다음과 같다.On the surface of each of the sintered bodies manufactured as described above, the same TiAlN thin film having a thickness of about 2 탆 was formed by a general PVD method, and the cutting properties of the cemented carbide body were evaluated. The properties of the plastic deformation resistance, the chipping resistance, the fracture resistance and the abrasion resistance were evaluated in the cutting property evaluation, and the concrete evaluation methods are as follows.

<내소성변형성 평가>&Lt; Evaluation of plastic deformation resistance &

합금강의 가공시 대형 피삭재의 단속이 없는 연속적인 가공에 상대적으로 절삭속도는 낮추고 이송을 높여 절삭팁에 국부적으로 고온을 발생시켜 급격한 마모가 오기전의 소성변형(R부 처짐)이 되는 정도를 확인하기 위한 평가로, 30초 단위로 가공하여 소성변형 정도를 확인하였다. 가공종료 시점은 소성변형(R부 처짐)의 정도가 0.1mm 이상으로 정하였다.During machining of alloy steel, the machining speed is lowered and the feed is increased relatively to the continuous machining without the interruption of the large workpiece, and locally high temperature is generated in the cutting tip to check the degree of plastic deformation (R part deflection) before abrupt wear And the degree of plastic deformation was confirmed by processing for 30 seconds. At the end of machining, the degree of plastic deformation (deflection of part R) was set to 0.1 mm or more.

피삭재 : 합금강(SCM440, 300파이 원통 외경 터닝가공)Workpiece: Alloy steel (SCM440, 300 pie cylindrical outer diameter turning machining)

절삭속도 : 150m/minCutting speed: 150 m / min

절삭이송 : 0.5mm/revCutting feed: 0.5mm / rev

절삭깊이 : 2.0mmCutting depth: 2.0 mm

절삭유 : 드라이 (dry)Coolant: Dry

<내치핑성 평가>&Lt; Evaluation of chipping resistance &

일반적으로 스테인레스강의 밀링가공시 높은 전단응력에 의해 가공부하가 크게 걸리고 이에 따라 가공경화된 칩이 배출시 인써트의 경계부를 치고 빠져나가므로 주로 인써트 경계부의 치핑이 수명종료의 가장 큰 원인이다. 따라서 스테인레스강의 숄더링 밀링가공을 실시하여 하기의 조건으로 200mm 단위로 가공하여 인써트 가공부위의 치핑발생 정도를 확인하였다. 가공종료 시점은 치핑이 발생한 시점으로 정하였다.Generally, the milling process of stainless steel takes a large processing load due to the high shear stress. Therefore, chipping of the insert boundary is the main cause of the end of life. Therefore, stainless steel was subjected to shoulder milling, and the machining was performed in units of 200 mm under the following conditions, and the degree of occurrence of chipping in the insert working area was confirmed. The end of machining was defined as the time when chipping occurred.

피삭재 : 스테인레스강(STS304, 100X200X300 육면체의 숄더링 밀링가공)Workpiece: Stainless steel (STS304, 100X200X300 hexahedron shoulder milling)

절삭속도 : 150m/minCutting speed: 150 m / min

절삭이송 : 0.2mm/toothCutting feed: 0.2mm / tooth

절삭깊이 : ap=10.0mm, ae=5.0mmCutting depth: ap = 10.0 mm, ae = 5.0 mm

절삭유 : 드라이 (dry)Coolant: Dry

<내파손성 평가>&Lt; Evaluation of fracture resistance &

터닝가공 내충격 단속평가를 실시하였고, 육면체 합금강의 사각면의 단면가공을 실시하여 인써트의 내파손성을 평가하였다. 하기의 조건으로 사각면 1면을 단위로 가공하여 인써트 가공부위가 파손되는 시점까지 진행하였다.The impact resistance evaluation of turning was carried out and the fracture resistance of the insert was evaluated by cross section machining of hexagonal alloy steel. One square face was processed as a unit under the following conditions to proceed to the point at which the insert processing portion was broken.

피삭재 : 합금강(SCM440, 100X100X300 육면체의 사각면 단면 터닝가공)Workpiece: Alloy steel (SCM440, 100X100X300 hexahedron turning surface of square section)

절삭속도 : 120m/minCutting speed: 120 m / min

절삭이송 : 0.2mm/revCutting feed: 0.2mm / rev

절삭깊이 : 1.5mmCutting depth: 1.5mm

절삭유 : 드라이 (dry)Coolant: Dry

<내마모성 평가>&Lt; Evaluation of abrasion resistance &

경도가 높은 금형강중에서 SKD11(HRC 40)을 선정하여, 숄더링 가공을 실시하였다. 주로 기계적인 마찰마모가 수명종료의 가장 큰 원인이다. 하기의 조건으로 200mm 단위로 가공하여 인써트 가공부위의 마찰마모 정도를 확인하였다. 가공종료 시점은 피삭재와 마찰되어 발생한 인써트 가공부위의 마모량이 0.3mm 이상인 시점으로 정하였다.SKD11 (HRC 40) was selected from the metal molds with high hardness, and the shoulder ring was processed. Mainly mechanical friction wear is the biggest cause of end of life. And the degree of abrasion of the insert portion was checked by processing in the unit of 200 mm under the following conditions. The end of machining was defined as the time when the amount of wear of the insert machining area caused by friction with the workpiece was 0.3 mm or more.

피삭재 : 금형강(SKD11, 100X200X300 육면체의 숄더링 밀링가공)Workpiece: Mold steel (SKD11, 100X200X300 hexahedron shoulder milling)

절삭속도 : 150m/minCutting speed: 150 m / min

절삭이송 : 0.2mm/toothCutting feed: 0.2mm / tooth

절삭깊이 : ap=10.0mm, ae=5.0mmCutting depth: ap = 10.0 mm, ae = 5.0 mm

절삭유 : 드라이 (dry)
Coolant: Dry

상기와 같은 평가를 수행한 결과를 하기 표 3에 나타내었다.The results of the above evaluation are shown in Table 3 below.

구분division 조성
타입
Furtherance
type
절삭 물성 평가Evaluation of cutting property 비고Remarks
내치핑성Chipping resistance 내파손성Breakage resistance 내마모성Abrasion resistance 내소성변형성Plastic deformation 1One AA 22 1212 22 2분 00초2 minutes 00 seconds 비교예Comparative Example 22 BB 1010 1111 2525 3분 30초3 minutes 30 seconds 비교예Comparative Example 33 BB 1212 88 2727 1분 30초1 minute 30 seconds 비교예Comparative Example 44 BB 99 88 2929 3분 30초3 minutes 30 seconds 비교예Comparative Example 55 BB 88 88 2828 3분 30초3 minutes 30 seconds 비교예Comparative Example 66 CC 1515 1515 2727 2분 30초2 minutes 30 seconds 비교예Comparative Example 77 CC 1818 1111 2929 1분 00초1 minute 00 seconds 비교예Comparative Example 88 CC 1515 1212 3030 3분 00초3 minutes 00 seconds 비교예Comparative Example 99 CC 1010 1010 3030 2분 30초2 minutes 30 seconds 비교예Comparative Example 1010 DD 1919 1313 2626 2분 00초2 minutes 00 seconds 비교예Comparative Example 1111 DD 2020 88 3131 1분 00초1 minute 00 seconds 비교예Comparative Example 1212 DD 2020 88 3232 2분 30초2 minutes 30 seconds 비교예Comparative Example 1313 DD 1212 88 3030 2분 00초2 minutes 00 seconds 비교예Comparative Example 1414 EE 2(파손)2 (breakage) 1One 3(파손)3 (breakage) 2분 30초2 minutes 30 seconds 비교예Comparative Example 1515 BB 1717 1010 2828 2분 30초2 minutes 30 seconds 실시예Example 1616 BB 1717 1010 2828 3분 30초3 minutes 30 seconds 실시예Example 1717 CC 2121 1313 3030 2분 30초2 minutes 30 seconds 실시예Example 1818 CC 2121 1313 3030 2분 30초2 minutes 30 seconds 실시예Example 1919 DD 2525 1010 3232 2분2 minutes 실시예Example 2020 DD 2525 1010 3232 2분2 minutes 실시예Example

상기 표 3에 나타난 바와 같이, 시편번호 1 및 14의 경우, 본 발명에서 요구되는 내치피성과 내마모성을 구현할 수 있을 정도의 조성을 가지지 못하기 때문에, 내치핑성과 내마모성이 현저하게 낮았다.As shown in Table 3, in the case of specimen Nos. 1 and 14, the chipping resistance and abrasion resistance were remarkably low because they did not have such a composition as to realize the anti-corrosion property and abrasion resistance required in the present invention.

시편번호 2~5는 시편번호 15 및 16과 조성이 동일하고, 미세조직에 있어서 차이가 있는 경우이다.Specimen Nos. 2 to 5 have the same composition as specimen Nos. 15 and 16, and there are differences in microstructure.

구체적으로, 시편번호 2~5는, 각각 WC 입도, 타탄화물 조직, 표층부 타탄화물, 박막과 접한 타탄화물 수 중의 어느 하나가 본 발명에서 규정하는 범위를 벗어나는 미세조직을 가지고 있는데, 시편 15 및 16과 대비하면, 내치핑성에서 큰 차이가 있고, 내파손성이나 내소성변형성에 있어서도 일부 시편은 본 발명의 실시예에 비해 현저하게 낮은 특성을 나타낸다.Specifically, specimen Nos. 2 to 5 have microstructures in which any one of the WC particle size, the titanate structure, the surface layer tartan material, and the tartan material layer contacted with the thin film is out of the range specified in the present invention. , There is a large difference in the chipping resistance, and some specimens exhibit significantly lower characteristics than the embodiments of the present invention in terms of breakage resistance and plastic deformation resistance.

또한, 시편번호 6~9는 시편번호 17 및 18과 조성이 동일하고, 미세조직에 있어서 차이가 있는 경우이다.Specimen Nos. 6 to 9 are the same in composition as Specimen Nos. 17 and 18, and have a difference in microstructure.

구체적으로, 시편번호 6~9는, 각각 WC 입도, 타탄화물 조직, 표층부 타탄화물, 박막과 접한 타탄화물 수 중의 어느 하나가 본 발명에서 규정하는 범위를 벗어나는 미세조직을 가지고 있는데, 시편 17 및 18과 대비하면, 시편번호 2~5와 유사하게 내치핑성에서 본 발명의 실시예에 비해 좋지 않은 물성을 나타내고, 내파손성과 내소성변형성에 있어서도 일부 시편은 본 발명의 실시예에 비해 좋지 않은 특성을 나타낸다.Concretely, Specimen Nos. 6 to 9 have microstructures in which any one of the WC particle size, the titanate structure, the surface layer tartan material, and the tartan cargo layer in contact with the thin film is out of the range specified in the present invention. It shows poor physical properties in comparison with Examples of the present invention in terms of chipping resistance similar to Specimen Nos. 2 to 5, and in the case of the breakage resistance and plastic deformation resistance, some specimens have poor properties .

또한, 시편번호 10~13은 시편번호 19 및 20과 조성이 동일하고, 미세조직에 있어서 차이가 있는 경우이다.Specimen Nos. 10 to 13 are the same in composition as Specimen Nos. 19 and 20, and have a difference in microstructure.

구체적으로, 시편번호 10~13은, 각각 WC 입도, 타탄화물 조직, 표층부 타탄화물, 박막과 접한 타탄화물 수 중의 어느 하나가 본 발명에서 규정하는 범위를 벗어나는 미세조직을 가지고 있는데, 시편 19 및 20과 대비하면, 시편번호 2~5와 유사하게 내치핑성에서 본 발명의 실시예에 비해 좋지 않은 물성을 나타내고, 내파손성, 내마모성 및 내소성변형성에 있어서도 일부 시편은 본 발명의 실시예에 비해 좋지 않은 특성을 나타낸다.Specifically, specimens Nos. 10 to 13 have microstructures in which any one of the WC particle size, the titanate structure, the surface layer titanate, and the tannin coating layer in contact with the thin film is out of the range specified in the present invention. In comparison with the examples of the present invention, similar to the specimen Nos. 2 to 5, the specimens exhibited poor physical properties compared to the embodiments of the present invention, and in terms of fracture resistance, abrasion resistance and plastic deformation resistance, Exhibit poor properties.

즉, 본 발명의 실시예에 따른 미세조직을 가질 경우, 내소성변형성, 내치핑성, 내파손성 및 내마모성의 물성을 고르게 유지할 수 있어서, 특히 스테인리스강과 같은 난삭재의 가공에 적합하게 사용될 수 있다.
That is, when the microstructure according to the embodiment of the present invention is used, the properties of plastic deformation resistance, chipping resistance, breakage resistance and abrasion resistance can be maintained evenly, and can be suitably used particularly for the processing of hard materials such as stainless steel.

Claims (3)

중량%로, 75~90%의 WC와, 8~13%의 Co, 및 1~12%의 4a족, 5a족 또는 6a족 원소들의 탄화물, 질화물 및 탄질화물 중에서 선택된 1종 이상의 첨가물을 포함하는 소결체로,
상기 소결체의 미세조직 중에서,
상기 WC의 입자 중에서, 그 크기가 3㎛ 이하인 입자가 전체 WC 입자 면적의 70% 이상이고,
상기 첨가물 입자 중에서, 계면의 90% 이상이 Co와 접하지 않고 WC와 접하는 입자가 전체 첨가물 입자 면적의 70% 이상인 절삭공구용 초경합금 소결체.
And at least one additive selected from carbides, nitrides and carbonitrides of 75 to 90% WC, 8 to 13% Co, and 1 to 12% of 4a, 5a or 6a elements in weight percent As the sintered body,
Among the microstructure of the sintered body,
Among the particles of the WC, particles having a size of 3 m or less are 70% or more of the total area of the WC particles,
Wherein 90% or more of the interface of the additive particles is not in contact with Co and the particles contacting the WC are 70% or more of the total additive particle area.
제1항에 있어서,
상기 소결체의 표면부로부터 깊이 5㎛ 이내에 존재하는 첨가물 입자 중에서 70% 이상이 2㎛ 이하의 크기를 가지는 절삭공구용 초경합금 소결체.
The method according to claim 1,
Wherein 70% or more of the additive particles existing within a depth of 5 占 퐉 from the surface portion of the sintered body have a size of 2 占 퐉 or less.
제1항에 있어서,
상기 소결체의 표면부로부터 깊이 5㎛ 이내에 존재하는 첨가물 입자를 주사현미경으로 관찰하였을 때, 30㎛×25㎛의 면적범위에서, 상기 표면부 상에 박막을 형성하였을 때 상기 박막과 접하는 첨가물 입자 수가 3개 이하인 절삭공구용 초경합금 소결체.
The method according to claim 1,
When the additive particles existing within a depth of 5 占 퐉 from the surface portion of the sintered body were observed with a scanning microscope, when the thin film was formed on the surface portion in an area of 30 占 25 占 퐉, the number of additive particles Hardened cemented carbide for cutting tools.
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