JPH05147917A - 微細なタングステン系炭化物粉末の製造法 - Google Patents
微細なタングステン系炭化物粉末の製造法Info
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- JPH05147917A JPH05147917A JP3343963A JP34396391A JPH05147917A JP H05147917 A JPH05147917 A JP H05147917A JP 3343963 A JP3343963 A JP 3343963A JP 34396391 A JP34396391 A JP 34396391A JP H05147917 A JPH05147917 A JP H05147917A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ＷＣ基超硬合金の製造に原料粉末として用い
られる平均粒径で０．５μｍ以下の微細なＷ系炭化物粉
末を製造する。 【構成】 Ｗ系炭化物粉末を、重量％で、 平均粒径：２μｍ以下のＶ，Ｃｒ，Ｔａ、およびＴｉの
炭化物粉末および酸化物粉末のうちの１種または２種以
上からなる炭・酸化物粉末：０．１〜２％、 平均粒径：０．５μｍ以下の炭素粉末：１２〜３０％、 平均粒径：１μｍ以下のＷ酸化物粉末：残り、 の配合組成を有する混合粉末に、Ｈ2 とＮ2 またはＡｒ
の混合雰囲気中、１０００〜１６００℃の温度での還元
炭化処理を施すことにより製造する。
られる平均粒径で０．５μｍ以下の微細なＷ系炭化物粉
末を製造する。 【構成】 Ｗ系炭化物粉末を、重量％で、 平均粒径：２μｍ以下のＶ，Ｃｒ，Ｔａ、およびＴｉの
炭化物粉末および酸化物粉末のうちの１種または２種以
上からなる炭・酸化物粉末：０．１〜２％、 平均粒径：０．５μｍ以下の炭素粉末：１２〜３０％、 平均粒径：１μｍ以下のＷ酸化物粉末：残り、 の配合組成を有する混合粉末に、Ｈ2 とＮ2 またはＡｒ
の混合雰囲気中、１０００〜１６００℃の温度での還元
炭化処理を施すことにより製造する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、切削工具や塑性加工
用耐摩工具などとして広く用いられている各種の炭化タ
ングステン（以下ＷＣで示す）基超硬合金を製造するに
際して、原料粉末として用いるのに適した微細なタング
ステン（Ｗ）系炭化物粉末の製造法に関するものであ
る。
用耐摩工具などとして広く用いられている各種の炭化タ
ングステン（以下ＷＣで示す）基超硬合金を製造するに
際して、原料粉末として用いるのに適した微細なタング
ステン（Ｗ）系炭化物粉末の製造法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、ＷＣ粉末の製造法として、例えば
特公昭５１−２９５２０号公報に記載される方法が知ら
れている。この従来方法は、ＷＯ3 粉末に所定量の炭素
粉末を混合し、この混合粉末を、窒素（Ｎ2 ）またはア
ルゴン（Ａｒ）雰囲気中、１０００℃以上の温度で還元
処理し、引続いて、水素（Ｈ2 ）雰囲気中、１４００〜
２０００℃の温度で炭化処理すること、によりＷＣ粉末
を製造する方法である。
特公昭５１−２９５２０号公報に記載される方法が知ら
れている。この従来方法は、ＷＯ3 粉末に所定量の炭素
粉末を混合し、この混合粉末を、窒素（Ｎ2 ）またはア
ルゴン（Ａｒ）雰囲気中、１０００℃以上の温度で還元
処理し、引続いて、水素（Ｈ2 ）雰囲気中、１４００〜
２０００℃の温度で炭化処理すること、によりＷＣ粉末
を製造する方法である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】一方、近年の切削加工
や塑性加工の省力化および高速化に対する要求は厳し
く、これに伴ない、これに用いられる各種工具を構成す
るＷＣ基超硬合金はより高強度を具備することが要求さ
れるが、上記の従来方法はじめ、その他多くの方法で製
造されたＷＣ粉末は相対的に粗く、通常約１μｍ以上の
平均粒径をもつものであるため、これを原料粉末として
用いて製造したＷＣ基超硬合金の場合、これらの要求に
十分対応できる高強度を具備しないのが現状である。
や塑性加工の省力化および高速化に対する要求は厳し
く、これに伴ない、これに用いられる各種工具を構成す
るＷＣ基超硬合金はより高強度を具備することが要求さ
れるが、上記の従来方法はじめ、その他多くの方法で製
造されたＷＣ粉末は相対的に粗く、通常約１μｍ以上の
平均粒径をもつものであるため、これを原料粉末として
用いて製造したＷＣ基超硬合金の場合、これらの要求に
十分対応できる高強度を具備しないのが現状である。
【０００４】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明者等は、
上述のような観点から、より一段と高強度を有するＷＣ
基超硬合金を製造すべく、これの原料粉末であるＷＣ粉
末に着目し、研究を行なった結果、原料粉末として用い
られるタングステン酸化物（以下、ＷＯｘで示す、ｘ：
２〜３）粉末および炭素粉末のほかに、さらにＶ，Ｃ
ｒ，Ｔａ，およびＴｉの炭化物粉末および酸化物粉末の
うちの１種または２種以上からなる炭・酸化物粉末を用
い、これら原料粉末を、その粒度を、それぞれＷＯｘ：
１μｍ以下、炭素粉末：０．５μｍ以下、および炭・酸
化物粉末：２μｍ以下に限定した上で、重量％で（以下
％は重量％を示す）、 炭・酸化物粉末：０．１〜２％、 炭素粉末：１２〜３０％、 ＷＯｘ粉末：残り、 の配合組成に配合し、混合した後、この混合粉末に、Ｈ
2 と、Ｎ2 およびＡｒのいずれか、または両方との混合
雰囲気中、望ましくは前半を相対的にＮ2 および／また
はＡｒの割合を多くし、後半を相対的にＨ2 の割合を多
くしたＨ2 と、Ｎ2 および／またはＡｒとの混合雰囲気
中、１０００〜１６００℃の温度で還元炭化処理を施す
と、平均粒径で０．５μｍ以下の微細なＷ系炭化物粉末
が製造でき、かつこのＷ系炭化物粉末を用いて製造した
ＷＣ基超硬合金は一段と高強度をもつようになるという
研究結果を得たのである。
上述のような観点から、より一段と高強度を有するＷＣ
基超硬合金を製造すべく、これの原料粉末であるＷＣ粉
末に着目し、研究を行なった結果、原料粉末として用い
られるタングステン酸化物（以下、ＷＯｘで示す、ｘ：
２〜３）粉末および炭素粉末のほかに、さらにＶ，Ｃ
ｒ，Ｔａ，およびＴｉの炭化物粉末および酸化物粉末の
うちの１種または２種以上からなる炭・酸化物粉末を用
い、これら原料粉末を、その粒度を、それぞれＷＯｘ：
１μｍ以下、炭素粉末：０．５μｍ以下、および炭・酸
化物粉末：２μｍ以下に限定した上で、重量％で（以下
％は重量％を示す）、 炭・酸化物粉末：０．１〜２％、 炭素粉末：１２〜３０％、 ＷＯｘ粉末：残り、 の配合組成に配合し、混合した後、この混合粉末に、Ｈ
2 と、Ｎ2 およびＡｒのいずれか、または両方との混合
雰囲気中、望ましくは前半を相対的にＮ2 および／また
はＡｒの割合を多くし、後半を相対的にＨ2 の割合を多
くしたＨ2 と、Ｎ2 および／またはＡｒとの混合雰囲気
中、１０００〜１６００℃の温度で還元炭化処理を施す
と、平均粒径で０．５μｍ以下の微細なＷ系炭化物粉末
が製造でき、かつこのＷ系炭化物粉末を用いて製造した
ＷＣ基超硬合金は一段と高強度をもつようになるという
研究結果を得たのである。
【０００５】この発明は、上記の研究結果にもとづいて
なされたものであって、 （ａ） 原料粉末として、平均粒径：１μｍ以下のＷＯ
ｘ粉末、同０．５μｍ以下の炭素粉末、並びに同２μｍ
以下のＶ，Ｃｒ，Ｔａ、およびＴｉの炭化物粉末および
酸化物粉末のうちの１種または２種以上からなる炭・酸
化物粉末を用い、 （ｂ） これら原料粉末を、重量％で（以下％は重量％
を示す）、 炭・酸化物粉末：０．１〜２％、 炭素粉末：１２〜３０％、 ＷＯｘ粉末：残り、 の配合組成に配合し、混合した後、 （ｃ） この混合粉末に、Ｈ2 ＋Ｎ2 および／またはＡ
ｒの混合雰囲気中、１０００〜１６００℃の温度で還元
炭化処理を施すこと、 により平均粒径で０．５μｍ以下の微細なＷ系炭化物粉
末を製造する方法に特徴を有するものである。
なされたものであって、 （ａ） 原料粉末として、平均粒径：１μｍ以下のＷＯ
ｘ粉末、同０．５μｍ以下の炭素粉末、並びに同２μｍ
以下のＶ，Ｃｒ，Ｔａ、およびＴｉの炭化物粉末および
酸化物粉末のうちの１種または２種以上からなる炭・酸
化物粉末を用い、 （ｂ） これら原料粉末を、重量％で（以下％は重量％
を示す）、 炭・酸化物粉末：０．１〜２％、 炭素粉末：１２〜３０％、 ＷＯｘ粉末：残り、 の配合組成に配合し、混合した後、 （ｃ） この混合粉末に、Ｈ2 ＋Ｎ2 および／またはＡ
ｒの混合雰囲気中、１０００〜１６００℃の温度で還元
炭化処理を施すこと、 により平均粒径で０．５μｍ以下の微細なＷ系炭化物粉
末を製造する方法に特徴を有するものである。
【０００６】つぎに、この発明の方法において、製造条
件を上記の通りに限定した理由を説明する。 Ａ． 原料粉末の平均粒径 （ａ） ＷＯｘ粉末 その平均粒径が１μｍを越えると、他の原料粉末との均
一混合が困難となり、この結果還元炭化反応が不均一と
なるばかりでなく、部分的粒成長が起って平均粒径で
０．５μｍ以下のＷ系炭化物粉末を製造することができ
なくなることから、その平均粒径を１μｍ以下と定め
た。
件を上記の通りに限定した理由を説明する。 Ａ． 原料粉末の平均粒径 （ａ） ＷＯｘ粉末 その平均粒径が１μｍを越えると、他の原料粉末との均
一混合が困難となり、この結果還元炭化反応が不均一と
なるばかりでなく、部分的粒成長が起って平均粒径で
０．５μｍ以下のＷ系炭化物粉末を製造することができ
なくなることから、その平均粒径を１μｍ以下と定め
た。
【０００７】（ｂ） 炭・酸化物粉末および炭素粉末 これら原料粉末の平均粒径が、それぞれ２μｍおよび
０．５μｍを越えると、それぞれのもつ作用、すなわち
粒成長抑制作用、並びに還元炭化作用が局部的になっ
て、微細にして整粒のＷ系炭化物粉末の製造が困難にな
ることから、その平均粒径をそれぞれ２μｍ以下および
０．５μｍ以下と定めた。
０．５μｍを越えると、それぞれのもつ作用、すなわち
粒成長抑制作用、並びに還元炭化作用が局部的になっ
て、微細にして整粒のＷ系炭化物粉末の製造が困難にな
ることから、その平均粒径をそれぞれ２μｍ以下および
０．５μｍ以下と定めた。
【０００８】Ｂ． 原料粉末の配合組成 （ａ） 炭・酸化物粉末 これらの粉末には、還元炭化処理過程での粒成長を抑制
し、もって製造されたＷ系炭化物粉末を平均粒径で０．
５μｍ以下に微細化する作用があるが、その割合が０．
１％未満では前記作用に所望の効果が得られず、一方そ
の割合が２％を越えると、ＷＣ基超硬合金の製造時に複
炭化物として析出し、強度を低下させることから、その
割合を０．１〜２％と定めた。
し、もって製造されたＷ系炭化物粉末を平均粒径で０．
５μｍ以下に微細化する作用があるが、その割合が０．
１％未満では前記作用に所望の効果が得られず、一方そ
の割合が２％を越えると、ＷＣ基超硬合金の製造時に複
炭化物として析出し、強度を低下させることから、その
割合を０．１〜２％と定めた。
【０００９】（ｂ） 炭素粉末 その割合が１２％未満では、炭素不足が原因で、炭化処
理後の粉末中に、ＷやＶ、さらにＭ2 Ｃ型炭化物などが
混入するようになり、一方その割合が３０％を越える
と、炭素過剰が原因で遊離炭素が残存するようになるこ
とから、その割合を１２〜３０％と定めた。
理後の粉末中に、ＷやＶ、さらにＭ2 Ｃ型炭化物などが
混入するようになり、一方その割合が３０％を越える
と、炭素過剰が原因で遊離炭素が残存するようになるこ
とから、その割合を１２〜３０％と定めた。
【００１０】Ｃ． 還元炭化処理温度 その温度が１０００℃未満では、還元炭化反応の進行が
遅く、この結果製造される粉末中に金属やＭ2 Ｃ型炭化
物などが混入するようになり、一方その温度が１６００
℃を越えると粒成長が起って、平均粒径で０．５μｍ以
下の微細粉末を製造することができなくなることから、
その温度を１０００〜１６００℃と定めた。
遅く、この結果製造される粉末中に金属やＭ2 Ｃ型炭化
物などが混入するようになり、一方その温度が１６００
℃を越えると粒成長が起って、平均粒径で０．５μｍ以
下の微細粉末を製造することができなくなることから、
その温度を１０００〜１６００℃と定めた。
【００１１】
【実施例】つぎに、この発明の方法を実施例により具体
的に説明する。それぞれ表１に示される平均粒径をもっ
た原料粉末を用い、これら原料粉末を同じく表１に示さ
れる配合組成に配合し、ボールミルにて７２時間湿式混
合し、乾燥した後、表２に示される条件で還元炭化処理
を行なうことにより本発明法１〜８および従来法１〜３
を実施し、それぞれ表２に示される平均粒径をもったＷ
系炭化物粉末およびＷＣ粉末を製造した。
的に説明する。それぞれ表１に示される平均粒径をもっ
た原料粉末を用い、これら原料粉末を同じく表１に示さ
れる配合組成に配合し、ボールミルにて７２時間湿式混
合し、乾燥した後、表２に示される条件で還元炭化処理
を行なうことにより本発明法１〜８および従来法１〜３
を実施し、それぞれ表２に示される平均粒径をもったＷ
系炭化物粉末およびＷＣ粉末を製造した。
【００１２】
【表１】
【００１３】
【表２】
【００１４】ついで、この結果得られた各種の粉末に、
平均粒径：１．２μｍのＣｏ粉末をいずれも１０％配合
し、ボールミルにて７２時間湿式混合し、乾燥した後、
１ton ／cm2 の圧力が圧粉体にプレス成形し、この圧粉
体を真空雰囲気中、温度：１３８０℃に２時間保持の条
件で焼結してＷＣ基超硬合金を製造し、このＷＣ基超硬
合金の抗析力を測定し、強度を評価した。この測定結果
を表２に示した。
平均粒径：１．２μｍのＣｏ粉末をいずれも１０％配合
し、ボールミルにて７２時間湿式混合し、乾燥した後、
１ton ／cm2 の圧力が圧粉体にプレス成形し、この圧粉
体を真空雰囲気中、温度：１３８０℃に２時間保持の条
件で焼結してＷＣ基超硬合金を製造し、このＷＣ基超硬
合金の抗析力を測定し、強度を評価した。この測定結果
を表２に示した。
【００１５】
【発明の効果】表１，２に示される結果から、本発明法
１〜８によれば、従来法１〜３により製造されたＷＣ粉
末に比して、一段と微細なＷ系炭化物粉末を製造するこ
とができ、したがってこれを用いて製造したＷＣ基超硬
合金は従来法１〜３により製造されたＷＣ粉末を用いて
製造した場合に比して、きわめて高い強度をもつように
なるのである。
１〜８によれば、従来法１〜３により製造されたＷＣ粉
末に比して、一段と微細なＷ系炭化物粉末を製造するこ
とができ、したがってこれを用いて製造したＷＣ基超硬
合金は従来法１〜３により製造されたＷＣ粉末を用いて
製造した場合に比して、きわめて高い強度をもつように
なるのである。
【００１６】上述のように、この発明の方法によれば、
平均粒径で０．５μｍ以下のきわめて微細なＷ系炭化物
粉末を製造することができ、かつこれを用いて製造した
ＷＣ基超硬合金は、高強度を具備するようになるので、
高強度が要求される各種の切削加工や塑性加工分野です
ぐれた性能を発揮するようになるなど工業上有用な効果
がもたらされるのである。
平均粒径で０．５μｍ以下のきわめて微細なＷ系炭化物
粉末を製造することができ、かつこれを用いて製造した
ＷＣ基超硬合金は、高強度を具備するようになるので、
高強度が要求される各種の切削加工や塑性加工分野です
ぐれた性能を発揮するようになるなど工業上有用な効果
がもたらされるのである。
【手続補正書】
【提出日】平成４年２月２０日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００９】 （ｂ） 炭素粉末 その割合が１２％未満では、炭素不足が原因で、炭化処
理後の粉末中に、ＷやＶなどの金属成分、さらにＭ2 Ｃ
型炭化物などが混入するようになり、一方その割合が３
０％を越えると、炭素過剰が原因で遊離炭素が残存する
ようになることから、その割合を１２〜３０％と定め
た。
理後の粉末中に、ＷやＶなどの金属成分、さらにＭ2 Ｃ
型炭化物などが混入するようになり、一方その割合が３
０％を越えると、炭素過剰が原因で遊離炭素が残存する
ようになることから、その割合を１２〜３０％と定め
た。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１４】 ついで、この結果得られた各種の粉末
に、平均粒径：１．２μｍのＣｏ粉末をいずれも１０％
配合し、ボールミルにて７２時間湿式混合し、乾燥した
後、１ton ／cm2 の圧力で圧粉体にプレス成形し、この
圧粉体を真空雰囲気中、温度：１３８０℃に２時間保持
の条件で焼結してＷＣ基超硬合金を製造し、このＷＣ基
超硬合金の抗析力を測定し、強度を評価した。この測定
結果を表２に示した。
に、平均粒径：１．２μｍのＣｏ粉末をいずれも１０％
配合し、ボールミルにて７２時間湿式混合し、乾燥した
後、１ton ／cm2 の圧力で圧粉体にプレス成形し、この
圧粉体を真空雰囲気中、温度：１３８０℃に２時間保持
の条件で焼結してＷＣ基超硬合金を製造し、このＷＣ基
超硬合金の抗析力を測定し、強度を評価した。この測定
結果を表２に示した。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 篠原 耕治 埼玉県大宮市北袋町１−297 三菱マテリ アル株式会社中央研究所内 (72)発明者 植田 文洋 埼玉県大宮市北袋町１−297 三菱マテリ アル株式会社中央研究所内 (72)発明者 棚瀬 照義 岐阜県安八郡神戸町大字横井字中新田1528 三菱マテリアル株式会社岐阜製作所内 (72)発明者 小林 勝己 埼玉県大宮市北袋町１−297 三菱マテリ アル株式会社中央研究所内
Claims (2)
- 【請求項１】 原料粉末として、平均粒径：１μｍ以下
のタングステン酸化物粉末、同０．５μｍ以下の炭素粉
末、並びに同２μｍ以下のＶ，Ｃｒ，Ｔａ、およびＴｉ
の炭化物粉末および酸化物粉末のうちの１種または２種
以上からなる炭・酸化物粉末を用い、 これら原料粉末を、重量％で、 炭・酸化物粉末：０．１〜２％、 炭素粉末：１２〜３０％、 タングステン酸化物粉末：残り、 の配合組成に配合し、混合した後、 この混合粉末に、水素と、窒素およびアルゴンのいずれ
か、または両方との混合雰囲気中、１０００〜１６００
℃の温度で還元炭化処理を施すこと、を特徴とする平均
粒径で０．５μｍ以下の微細なタングステン系炭化物粉
末の製造法。 - 【請求項２】 上記還元炭化処理の前半の雰囲気を相対
的に窒素およびアルゴンのいずれか、または両方の割合
を多くし、同後半の雰囲気を相対的に水素の割合を多く
した水素と、窒素およびアルゴンのいずれか、または両
方との混合雰囲気としたことを特徴とする上記請求項１
記載の微細なタングステン系炭化物粉末の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3343963A JPH05147917A (ja) | 1991-12-02 | 1991-12-02 | 微細なタングステン系炭化物粉末の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3343963A JPH05147917A (ja) | 1991-12-02 | 1991-12-02 | 微細なタングステン系炭化物粉末の製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05147917A true JPH05147917A (ja) | 1993-06-15 |
Family
ID=18365595
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3343963A Withdrawn JPH05147917A (ja) | 1991-12-02 | 1991-12-02 | 微細なタングステン系炭化物粉末の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05147917A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0697465A1 (en) * | 1994-08-15 | 1996-02-21 | Iscar Ltd. | Tungsten-based cemented carbide powder mix and cemented carbide products made therefrom |
| EP0808912A1 (en) * | 1996-05-21 | 1997-11-26 | Tokyo Tungsten Co., Ltd. | Composite carbide powder used for cemented carbide and method of producing the same |
| CN107867691A (zh) * | 2017-11-30 | 2018-04-03 | 株洲三鑫硬质合金生产有限公司 | 一种高品质粗颗粒wc粉的制备方法和应用 |
| WO2020230543A1 (ja) | 2019-05-13 | 2020-11-19 | 住友電気工業株式会社 | 炭化タングステン粉末およびその製造方法 |
-
1991
- 1991-12-02 JP JP3343963A patent/JPH05147917A/ja not_active Withdrawn
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| CN107867691A (zh) * | 2017-11-30 | 2018-04-03 | 株洲三鑫硬质合金生产有限公司 | 一种高品质粗颗粒wc粉的制备方法和应用 |
| CN107867691B (zh) * | 2017-11-30 | 2020-07-31 | 株洲三鑫硬质合金生产有限公司 | 一种高品质粗颗粒wc粉的制备方法和应用 |
| WO2020230543A1 (ja) | 2019-05-13 | 2020-11-19 | 住友電気工業株式会社 | 炭化タングステン粉末およびその製造方法 |
| KR20220007062A (ko) | 2019-05-13 | 2022-01-18 | 스미토모덴키고교가부시키가이샤 | 탄화텅스텐 분말 및 그 제조 방법 |
| US11396451B2 (en) | 2019-05-13 | 2022-07-26 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Tungsten carbide powder and production method therefor |
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