JPS59229430A - 高硬度高靭性サ−メツトの製造法 - Google Patents

高硬度高靭性サ−メツトの製造法

Info

Publication number
JPS59229430A
JPS59229430A JP58083786A JP8378683A JPS59229430A JP S59229430 A JPS59229430 A JP S59229430A JP 58083786 A JP58083786 A JP 58083786A JP 8378683 A JP8378683 A JP 8378683A JP S59229430 A JPS59229430 A JP S59229430A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
powder
cermet
cutting
forming component
phase forming
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP58083786A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS6245293B2 (ja
Inventor
Kenichi Nishigaki
賢一 西垣
Katsuaki Anzai
安在 克章
Hironori Yoshimura
吉村 寛範
Naohisa Ito
直久 伊藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Metal Corp
Original Assignee
Mitsubishi Metal Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Metal Corp filed Critical Mitsubishi Metal Corp
Priority to JP58083786A priority Critical patent/JPS59229430A/ja
Publication of JPS59229430A publication Critical patent/JPS59229430A/ja
Publication of JPS6245293B2 publication Critical patent/JPS6245293B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Powder Metallurgy (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。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、高硬度および高靭性を有し、さらにすぐれ
た耐摩耗性、耐塑性変形性、および耐衝撃性を有し、し
たがって、これらの特性が要求される高速切削や、高送
り切削および深切り込み切削などの重切削に用いられる
切削工具として、さらに熱間圧延ロール、熱間線引ロー
ル、熱間圧縮ダイス、熱間圧縮ダイス、および熱間押出
しパンチなどの比較的長時間高温にさらされる熱間加工
用工具として使用した場合にすぐれた性能を発揮するサ
ーメットの製造法に関するものである。
近年、加工能率向上のために高速切削化や高送り切削化
が検討されているが、切削速度を速くした9、送り量を
多くしたりすると、切削工具の刃先温度が上昇し、刃先
が摩耗よりは、むしろ高温に起因する塑性変形によって
使用寿命に至る場合が多い。
しかしながら、現在実用に供されている分散相が主とし
て炭化タングステン(以下WCで示す)や炭化チタン(
以下Tieで示す)で構成され、−2− 方結合相が主として鉄族金属で構成されているWCC超
超硬合金TiC基サーメットは、刃先温度が1000℃
を越えると急激に軟化するようになるために、これらの
WCC超超硬合金TiC基サーメットは勿論のこと、こ
れらの表面に硬質被覆層を形成したものにおいても、そ
の使用条件は刃先温度が1000℃を若干上廻る程度に
制限されている。
また、分散相がT1とWの複合金属炭窒化物(以下、(
Ti、W)ONで示す)で構成され、一方結合相がW−
Mo合金で構成されたサーメットが提案され、このサー
メットを高速切削や重切削に切削工具として用いる試み
もなされているが、この従来サーメットは、焼結性が悪
く、しかも原料粉末として使用される(Ti、W)ON
粉末におけるC濃度が比較的高いために、焼結時にその
一部がN粉末の一部と反応して脆いw2c’6形成し、
とのW2Cの存在によって耐衝撃性の劣ったものとなる
ことから、十分満足する切削性能を示さないのが現状で
ある。
3− そこで、本発明者等は、上述のような観6点から、特に
すぐれた耐塑性変形性および耐衝撃性、さらに耐摩耗性
が要求される鋼などの高速切削や重切削に切削工具とし
て使用するのに適した月別を開発すべく研究召二行った
結果、 圧粉体の配合組成を、分散相形成成分として、少なくと
もTjとWの複合金属炭窒化物(以下、(Ti、W)C
Nで示す)粉末:10〜65重量%を含有し、さらに結
合相形成成分として、少なくとも酸化タングステン(以
下WO3で示す)粉末、1〜10重量係とN粉末:25
〜89重量%を含有したものとし、 との圧粉体を、真空、窒素、あるいは不活性ガスの雰囲
気中、1600〜1900℃の範囲内の温度で焼結する
と、この焼結は、前記W03が分散相形成成分としての
(Ti、 W ) ON中のCと反応し、還元されて生
成した活性なWの存在下で行なわれるようになることか
ら、焼結性が著しく促進されるようになり、この結果、
組織がきわめて機紐にして緻密になると共に、前記(T
1.w)cN4− 中のC量が相対的に低くなることと相まってW2Cの生
成が皆無となるので、得られたサーメットは高靭性およ
びすぐれた耐衝撃性をもつようになり、サラK (Ti
、 W ) CN分散相によってすぐれた耐摩耗性およ
び耐塑性変形性も具備するものとなり、しかして、この
サーメットを高速切削や重切削などの切削工具として用
いた場合にはすぐれた切削性能を発揮するという知見を
得たのである。
この発明は、上記知見にもとづいてなされたものであっ
て、以下に配合組成および焼結条件を上記の通シに限定
した理由を説明する。
(al  (Ti、 W ) ON粉末の配合量この成
分は、主体分散相形成成分であって、サーメットにすぐ
れた耐摩耗性(高硬度)と耐塑性変形性を付与する作用
をもつが、その配合量が10重量%未満(以下チは重量
%を意味する)では、WまたはW合金素地中にスケルト
ンを形成することなく均一に分散してしまって、前記作
用に所望の効果が得られず、一方65襲を越えて配合す
ると、相対的に素地を形成するWまたはW合金量が5− 減少し、靭性が低下するようになることから、その配合
量を10〜65%と定めた。
なお、分散相形成成分として、Tiとwf:除く周期律
表の4a、5a、および6a族金属の炭化物粉末のうち
の1種または2種以上を配合してもよい。
(b)  WOa粉末の配合量 この成分は、焼結中に分散相形成成分中のCと反応し、
分散相形成成分中のC量を低減せしめる一方、自身もき
わめて活性なWとなシ、かつこの結果生成した還元性C
Oガスと共に焼結を著しく促進させ、もってす・−ノッ
ト組織の微細化および緻密化を図る作用があるが、その
配合量が1チ未満では所望の焼結性向上効果が得られず
、一方10%を越えて配合すると、焼結時における還元
性COガスの発生量が多くなシすぎて、サーメットに亀
裂や微小巣が発生し易くなることから、その配合量を1
〜10%と定めた。
なお、W03粉末と共に、酸化モリブデン(以下Mo 
03で示す)粉末および酸化クロム(以下Cr2O36
一 で示す)のうちの1種またけ2種を配合してもよい。
(C)  W粉末の配合量 との成分は、その一部が分散相に固溶するが、大部分は
、上記WO3の還元によって生成した活性なWと共に結
合相として存在して、分散相と強固に結合し、サーメッ
トにすぐれた耐衝撃性を付与する作用をもつが、その配
合量が25チ未満では前記作用に所望の効果が得られず
、一方89%を越えた配合は、相対的に分散相の量を低
くすることに々るから、所望の耐摩耗性および耐塑性変
形性をもったサーメットヲ製造することができなくなり
、かかる点から、その配合量を25〜89%と定めた。
また、W粉末と共に、結合相形成成分として、Mo粉末
、 Or粉末、およびRe粉末のうちの1種またid2
種以上を配合してもよい。
(d)焼結条件 焼結雰囲気としては、窒素、不活性ガス、あるいは真空
のいずれでも良いが、焼結過程で発生ず7− るCOガスを焼結雰囲気外へ早く引出す方が良く、その
意味では減圧下での焼結が好ましい。なお、一旦COガ
スを雰囲気外へ排出した後は、常圧の窒素またはアルゴ
ン雰囲気中での焼結でもよい。
また、焼結温度が1600℃未満では、十分満足する焼
結性を確保することができず、一方焼結温度が1900
℃を越えると結晶粒成長が著しく、脆化の原因となるこ
とから、焼結温度’!lr1600〜1900℃と定め
た。
さらに、上記の焼結後のサーメットに、温度:1500
〜1800℃、圧カニ1000〜2000Kg / c
ydの条件で熱間静水圧(H工P)処理を施してやると
、サーメットのより一層の特性向上がはかれるようにな
る。
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。
実施例 原料粉末として、平均粒径:12μmf有する完全固溶
体の(TiO,7W0.3)OO,?N0.3粉末(括
弧内の数値は原子比を示す)、いずれも同1,5μmf
有する8− ZrO粉末、VC粉末、 、TaC粉末、  NbC粉
末、 0r302粉末、およびMo20粉末、同じくい
ずれも同0.7μmを有するwo3粉末、  MoO3
粉末、および0r2C3粉末。
さらに同1 pmのW粉末を用意し、これら原料粉末を
それぞれ第1表に示される配合組成に配合し、ボールミ
ルにて72時間湿式粉砕混合し、乾燥した後、10Kg
/−の圧力にてプレス成形して圧粉体とし、ついで、と
の圧粉体を、圧力、200torrの窒素雰囲気中にて
、同じく第1表に示される温度に2時間保持の条件で焼
結することによって、本発明法によるサーメット(以下
本発明サーメットという)1〜31、および比較法によ
るサーメット(以下比較サーメットという)1〜4をそ
れぞれ製造した。
々お、比較サーメット1〜4は、配合組成がこの発明の
範囲から外れた条件(第1表の※印が本発明範囲外)で
製造されたものである。
ついで、この結果得られた本発明サーメット1〜31お
よび比較サーメツl−1〜4について、全C量、ロック
ウェル硬さくAスケール)、および9− 抗折力を測定すると共に、これより5NP43の形状を
もった切削チップを切出し、 被削材: S N CM −8(硬さI(B270)、
切削速度: 150 m / mm、 送り: 0.45 wn / rev、、切込み:2−
1 切削時間:10mjyr、 の条件での連続高速り切削試験、並びに、被剛材:SN
CM−8(硬さHB270)、切削速度: 100 m
 1mIn。
送り: 0.751mM/ revo、切込み12w1
1、 切削時間:2m1n、 の条件での断続切削試験を行ない、上記連続高速り切削
試験では、切刃の逃げ面摩耗幅とすくい面摩耗深さを測
定し、また上記断続切削試験では、10個の試験切刃の
うち、その刃先に欠損が発生した切刃数を測定し、これ
らの測定結果を第2表に示した。また、第2表には、比
較の目的で、工SOのP10グレードのWCC超超硬合
金製切削チップ以下従来切削チップ1という)、および
TiC−10係Mo−15%Niの組成を有するTiC
基サーすット製切削チップ(以下従来切削チップ2とい
う)の同一条件での切削試験結果も示した。
第2表に示される結果から、本発明サーメット1〜31
は、いずれも高硬度と高靭性を有し、かつ切削試験では
従来切削チップ1,2に比して著しくすぐれた耐摩耗性
および耐衝撃性を示すのに対して、比較サーメット1〜
4に見られるように、配合組成がこの発明の範囲から外
れると、前記特性のうち、特に耐衝撃性がいずれも低下
するようになり、さらにW2Bの配合量がこの発明の範
囲を外れて低い場合には、耐摩耗性も劣ったものになる
ことが明らかである。
上述のように、この発明の方法によれば、高靭性と高硬
度を有し、さらに耐摩耗性、耐塑性変形性、および耐衝
撃性にすぐれたサーメットを製造することができ、した
がって、このサーメットを、これらの特性が要求される
鋼の高速切削や重切削などに切削工具として用いた場合
にはすぐれた性能を発揮し、さらに熱間圧延ロール、熱
間線引ロール、熱間圧縮ダイス、熱間鍛造ダイス、およ
び熱間押出しパンチなどの比較的長時間高温にさらされ
る熱間加工工具として用いた場合にもすぐれた性能を長
期に亘って発揮する々ど工業上有用な効果がもたらされ
るのである。
出願人 三菱金属株式会社 代理人 富 1)和 夫 外1名 17− 168−一

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 分散相形成成分として、少なくともTiとWの複合金属
    炭窒化物粉末:10〜65重量%を配合し、さらに結合
    相形成成分として、少なくとも酸化タングステン粉末:
    1〜10重量係とW粉末:25〜89重量%を配合して
    ガる混合粉末より成形した圧粉体を、 真空、窒素、あるいは不活性ガス雰囲気中、1600〜
    1900℃の範囲内の温度に加熱し、上記酸化タングス
    テンの還元によシ生成した焼結性促進作用を有する活性
    なWの存在下で焼結を行なうことを特徴とする高硬度高
    靭性サーメットの製造法。 1−
JP58083786A 1983-05-13 1983-05-13 高硬度高靭性サ−メツトの製造法 Granted JPS59229430A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58083786A JPS59229430A (ja) 1983-05-13 1983-05-13 高硬度高靭性サ−メツトの製造法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58083786A JPS59229430A (ja) 1983-05-13 1983-05-13 高硬度高靭性サ−メツトの製造法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS59229430A true JPS59229430A (ja) 1984-12-22
JPS6245293B2 JPS6245293B2 (ja) 1987-09-25

Family

ID=13812319

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP58083786A Granted JPS59229430A (ja) 1983-05-13 1983-05-13 高硬度高靭性サ−メツトの製造法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS59229430A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008503650A (ja) * 2004-03-17 2008-02-07 ジーニアス メタル インコーポレーテッド 高性能超硬合金材料
WO2015182497A1 (ja) * 2014-05-30 2015-12-03 株式会社アライドマテリアル タングステン耐熱合金、摩擦攪拌接合工具、および製造方法
JP2017101291A (ja) * 2015-12-02 2017-06-08 日本アイ・ティ・エフ株式会社 被覆層を有する耐熱合金製工具および加工装置

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008503650A (ja) * 2004-03-17 2008-02-07 ジーニアス メタル インコーポレーテッド 高性能超硬合金材料
WO2015182497A1 (ja) * 2014-05-30 2015-12-03 株式会社アライドマテリアル タングステン耐熱合金、摩擦攪拌接合工具、および製造方法
JPWO2015182497A1 (ja) * 2014-05-30 2017-04-20 株式会社アライドマテリアル タングステン耐熱合金、摩擦攪拌接合工具、および製造方法
US10465266B2 (en) 2014-05-30 2019-11-05 A.L.M.T. Corp. Heat-resistant tungsten alloy, friction stir welding tool, and production method
JP2017101291A (ja) * 2015-12-02 2017-06-08 日本アイ・ティ・エフ株式会社 被覆層を有する耐熱合金製工具および加工装置

Also Published As

Publication number Publication date
JPS6245293B2 (ja) 1987-09-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR890004490B1 (ko) 인성과 내산화성이 우수한 텅그스텡기 서멧트
EP0302635B1 (en) Cermet alloy
KR890004539B1 (ko) 초내열 소결합금 및 그 제조방법
JPS6025605A (ja) 切削工具用表面被覆サ−メツト部材
JPS59229430A (ja) 高硬度高靭性サ−メツトの製造法
CN110616357B (zh) 一种碳氮化物基金属陶瓷及制备工艺
JPH0698540B2 (ja) 耐摩耗性のすぐれたサ−メツト製切削工具の製造法
JPS58213842A (ja) 高強度サ−メツトの製造方法
JPS6059195B2 (ja) すぐれた耐摩耗性と靭性を有する硬質焼結材料の製造法
JPS5914534B2 (ja) 軟化表層を有する強靭サ−メツト
JPS6146542B2 (ja)
JPS59129751A (ja) 超耐熱焼結合金およびその製造法
JPS6067638A (ja) 切削工具および熱間加工工具用サ−メツト
JPS6056781B2 (ja) 切削工具および熱間加工工具用サ−メツト
JPS6245291B2 (ja)
JPH0530881B2 (ja)
JPS6245292B2 (ja)
JPS6245290B2 (ja)
JPH0517298B2 (ja)
JPS58120434A (ja) 表面反応層を有する切削用サ−メツトチツプおよびその製造法
JPH0127142B2 (ja)
JPH0611897B2 (ja) 高強度焼結合金
JPS5935644A (ja) 切削工具用焼結硬質材料の製造法
JPH08246090A (ja) 靱性のすぐれた炭窒化チタン系サーメット
JPS602379B2 (ja) 切削および耐摩耗工具用立方晶窒化硼素基超高圧焼結材料