JPS60125348A - 工具材料 - Google Patents
工具材料Info
- Publication number
- JPS60125348A JPS60125348A JP23226783A JP23226783A JPS60125348A JP S60125348 A JPS60125348 A JP S60125348A JP 23226783 A JP23226783 A JP 23226783A JP 23226783 A JP23226783 A JP 23226783A JP S60125348 A JPS60125348 A JP S60125348A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- carbide
- cobalt
- tungsten
- nickel
- weight
- 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
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- Cutting Tools, Boring Holders, And Turrets (AREA)
- Reduction Rolling/Reduction Stand/Operation Of Reduction Machine (AREA)
- Forging (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はあらかじめまたは、゛強制的にタングステンお
よびクロム金属を固溶させた。タングステンとクロムと
ニッケルとコバルトとの固溶体を結合相とした工具材料
に関するものである従来の工具材料は、コバルト単体ま
たは、コバルトトニッケルｔａは、コバルトとニッケル
とクロムの合金を結合相に使用したタングステン炭化物
基超硬合金が主流をなしている。また。
よびクロム金属を固溶させた。タングステンとクロムと
ニッケルとコバルトとの固溶体を結合相とした工具材料
に関するものである従来の工具材料は、コバルト単体ま
たは、コバルトトニッケルｔａは、コバルトとニッケル
とクロムの合金を結合相に使用したタングステン炭化物
基超硬合金が主流をなしている。また。
従来の工具材料は粉末冶金法による製造中にタングステ
ン炭化物が結合相中にタングステンが２重量％以上、１
０重量−未満固溶するが、実際には、固溶量のコントロ
ールがなされていす製造ロフトごとにバラツキが生じ、
同一種類の工具材料の室温および高温の硬さに広い幅を
生じる。
ン炭化物が結合相中にタングステンが２重量％以上、１
０重量−未満固溶するが、実際には、固溶量のコントロ
ールがなされていす製造ロフトごとにバラツキが生じ、
同一種類の工具材料の室温および高温の硬さに広い幅を
生じる。
上述の原因により、従来工具材料を冷間用工具に使用し
た場合、特に耐摩耗性と耐食性が不安定となり工具の信
頼性を欠き、熱間用工具に使用した場合、工具に要求さ
れる高温強度、耐熱衝撃性、耐酸化性、高温硬さ不足に
より工具摩耗および欠損から工具寿命が短かく工具とじ
ての特性が十分発揮されなかった。
た場合、特に耐摩耗性と耐食性が不安定となり工具の信
頼性を欠き、熱間用工具に使用した場合、工具に要求さ
れる高温強度、耐熱衝撃性、耐酸化性、高温硬さ不足に
より工具摩耗および欠損から工具寿命が短かく工具とじ
ての特性が十分発揮されなかった。
本発明は、従来の工具材料の欠点を改良し、安定した室
温、高温硬さと高い高温強度および高温硬さと優れた耐
食性、耐酸化性を十分に兼ねそなえさせた工具材料を提
供することＫある。
温、高温硬さと高い高温強度および高温硬さと優れた耐
食性、耐酸化性を十分に兼ねそなえさせた工具材料を提
供することＫある。
本発明は、室温、高温における安定した耐摩耗性と耐食
性および高温における強度、耐酸化性耐熱衝撃性が要求
される工具に適した材料を得るべく特に結合相の室温、
高温硬さと高温強度を持たせるために、タングステンの
ニッケルとコバルトとの和に対する重量比が’Ｋｏ〜ｌ
ｏ、クロムのニッケルとコバルトとの和に対する重量比
￥Ｏ−’５＋ ニッケルのコバルトに対する重量比が休
〜ｈでしかもタングステンとクロムトニッケルとコバル
トとの総和が１０〜５０重量％とし、かつ形状が球状化
させたタングステン炭化物９０重量％以下、５０重量％
以上からなる工具材料により目的が達成された。
性および高温における強度、耐酸化性耐熱衝撃性が要求
される工具に適した材料を得るべく特に結合相の室温、
高温硬さと高温強度を持たせるために、タングステンの
ニッケルとコバルトとの和に対する重量比が’Ｋｏ〜ｌ
ｏ、クロムのニッケルとコバルトとの和に対する重量比
￥Ｏ−’５＋ ニッケルのコバルトに対する重量比が休
〜ｈでしかもタングステンとクロムトニッケルとコバル
トとの総和が１０〜５０重量％とし、かつ形状が球状化
させたタングステン炭化物９０重量％以下、５０重量％
以上からなる工具材料により目的が達成された。
つぎに９本発明工具材料の組成範囲について理由を説明
するが、室温特性は高温特性と相関関係にあるために、
ここでは高温特性に対する理由を説明する。
するが、室温特性は高温特性と相関関係にあるために、
ここでは高温特性に対する理由を説明する。
タングステンは、あらかじめ結合材に固溶させ合金の高
温強度と高温硬さを発揮させる必須成分でコバルトとニ
ッケルとの和に対する重量比でタングステンが１０％未
満では、結合相の固溶強化にｔｌとんど影響されず、３
０％を越えるとタングステン炭化物への一部固溶析出が
始まｐ合金の強度低下を起こし工具として欠損を起こし
使用に耐えない。また、タングステンの結合相への固溶
強化により従来の工具材料に見られるタングステン炭化
物粒子形状が三角および四角等の非常に角ばったコーナ
ーを持っているのに対し角ばったコーナーが無い球状化
炭化物粒子となり工具に掛る過酷な熱的１機械的応力に
対し応力集中からくるクラック発生起点が抑制された。
温強度と高温硬さを発揮させる必須成分でコバルトとニ
ッケルとの和に対する重量比でタングステンが１０％未
満では、結合相の固溶強化にｔｌとんど影響されず、３
０％を越えるとタングステン炭化物への一部固溶析出が
始まｐ合金の強度低下を起こし工具として欠損を起こし
使用に耐えない。また、タングステンの結合相への固溶
強化により従来の工具材料に見られるタングステン炭化
物粒子形状が三角および四角等の非常に角ばったコーナ
ーを持っているのに対し角ばったコーナーが無い球状化
炭化物粒子となり工具に掛る過酷な熱的１機械的応力に
対し応力集中からくるクラック発生起点が抑制された。
クロムは、耐食性、耐酸化性に優れた必須成分子、ｓ１
７・＝ ７ ｆ ＃ 、！：″％ ｐｖ ） （！″ｏ
ｆｏ ｖｃ ’Ｉｄ ｆ ７＞ Ｍ 、 、、。
７・＝ ７ ｆ ＃ 、！：″％ ｐｖ ） （！″ｏ
ｆｏ ｖｃ ’Ｉｄ ｆ ７＞ Ｍ 、 、、。
量比でクロムが２％未満では、耐食性、耐酸化性への影
響が少く、熱間工具として使用した場合工具表面にポー
ラス状のスケールが発生し。
響が少く、熱間工具として使用した場合工具表面にポー
ラス状のスケールが発生し。
２０チを越えると炭化物と複炭化物を形成し。
合金の強度低下を引き起こす。
ニッケルは、コバルトと同様に合金の靭性を保持させる
とともに、クロムとの固溶により不働態を形成し、耐食
性、耐酸化性を発揮させる必須成分であり、コバルトに
対する重量比が２０−未満では不働態形成が、不十分の
ため耐酸化性への影響が見られない。４００チを越える
と合金の硬さが極度に低下し耐摩耗性が劣り、工具とし
ての実用性がなくなる。
とともに、クロムとの固溶により不働態を形成し、耐食
性、耐酸化性を発揮させる必須成分であり、コバルトに
対する重量比が２０−未満では不働態形成が、不十分の
ため耐酸化性への影響が見られない。４００チを越える
と合金の硬さが極度に低下し耐摩耗性が劣り、工具とし
ての実用性がなくなる。
コバルトは１合金の靭性から見て必須成分であり、ニッ
ケルとの総和により合金の靭性、耐熱衝撃性に影響を及
ぼす。
ケルとの総和により合金の靭性、耐熱衝撃性に影響を及
ぼす。
また、タングステンとクロムとニッケルとコバルトとの
総和が１０重量％未満、即ちタングステン炭化物が９０
重量％を起えると合金の強度が低く耐衝撃性に劣り、工
具として欠損１割損を起こし実用性に劣る。
総和が１０重量％未満、即ちタングステン炭化物が９０
重量％を起えると合金の強度が低く耐衝撃性に劣り、工
具として欠損１割損を起こし実用性に劣る。
タングステントクロムとニッケルとコバルトトの総和が
５０重量％を越える。即ちタングステン炭化物が５０重
量％未満の場合には硬さが。
５０重量％を越える。即ちタングステン炭化物が５０重
量％未満の場合には硬さが。
極端に低下し耐摩れ性から見て実用性に劣る。
本発明の工具材料は、タングステン炭化物を使用してい
るが、タングステン炭化物の一部を耐酸化性、耐熱性の
優れたチタン炭化物、タンタル炭化物およびニオブ炭化
物のうち単独ないし２種類以上の炭化物で重量比で２０
％まで置換することにより、炭化物の耐酸化性と合金の
耐摩耗性を向上させることが出来る。
るが、タングステン炭化物の一部を耐酸化性、耐熱性の
優れたチタン炭化物、タンタル炭化物およびニオブ炭化
物のうち単独ないし２種類以上の炭化物で重量比で２０
％まで置換することにより、炭化物の耐酸化性と合金の
耐摩耗性を向上させることが出来る。
置換の量が２０重量％を越えると合金の強度が極端に低
下するために、実用性に劣る。
下するために、実用性に劣る。
本発明の工具材料において、使用原料に特に制限はなく
、炭化物および結合相成分は、単独ないしあらかじめ、
固溶体化されたものを原料とし、粉末冶金法で製造され
る。
、炭化物および結合相成分は、単独ないしあらかじめ、
固溶体化されたものを原料とし、粉末冶金法で製造され
る。
次に本発明を実施例により説明する。
実施例１
９０ ＷＣ５ｗｔｌ Ｃ０２ｗｔチＮｉ−１，８Ｗ”Ｗ
１．２ ”’ Ｃｒの配合組成をもつ混合粉末を成形し
、１４５０°Ｃで１時間真空焼結して得られた本発明の
合金は、硬さＨＲＡ ｓ ９．５ 、抗折力２００ ｋ
ｇ／−の特性が得られた。
１．２ ”’ Ｃｒの配合組成をもつ混合粉末を成形し
、１４５０°Ｃで１時間真空焼結して得られた本発明の
合金は、硬さＨＲＡ ｓ ９．５ 、抗折力２００ ｋ
ｇ／−の特性が得られた。
実施例２
８２ｗｔ１ ＷＬ： 、 ｖＬ％Ｌ Ｑ −Ｂ ｔ＊
Ｎ ｌ ２ ｖ ｅ ％ Ｗ−２ｗｔ＊ Ｃｒの配合組
成をもつ混合粉末を成形し１３７０°Ｃで１時間真空焼
結して得られた本発明の合金は硬さＨｌ（、Ａｇ３．０
抗折力２７０ｋｇ／−の特性が得られた。
Ｎ ｌ ２ ｖ ｅ ％ Ｗ−２ｗｔ＊ Ｃｒの配合組
成をもつ混合粉末を成形し１３７０°Ｃで１時間真空焼
結して得られた本発明の合金は硬さＨｌ（、Ａｇ３．０
抗折力２７０ｋｇ／−の特性が得られた。
この合金をオーステナイト系耐熱鋼のエンヂンパルプ用
熱間鍛造型に使用し、前記鍛造型が摩耗および局部の傷
発生により使用不能に至るまでの総ストローク数で調査
した。この結果を従来用いられている熱間金型用鋼（Ｓ
Ｋｌ） ６１ ）、 ｗｅ −Ｇｏ系超超硬合金よびｗ
ｅ−Ｃｏ −Ｎｉ−Ｃｒ系超硬合金で製作された鍛造型
を同条件で使用した場合と比較し、下表に示した。
熱間鍛造型に使用し、前記鍛造型が摩耗および局部の傷
発生により使用不能に至るまでの総ストローク数で調査
した。この結果を従来用いられている熱間金型用鋼（Ｓ
Ｋｌ） ６１ ）、 ｗｅ −Ｇｏ系超超硬合金よびｗ
ｅ−Ｃｏ −Ｎｉ−Ｃｒ系超硬合金で製作された鍛造型
を同条件で使用した場合と比較し、下表に示した。
なお、上記鍛造型の使用条件は、耐熱鋼素材温度１２０
０°Ｃ，ストローク数＝２０ストローク／分、鍛造時の
荷重２ＱＱ’ｌ’ｏｎ で鍛造型に油とグラアイトとの
混合離型剤を冷却も兼ねてかけている。
０°Ｃ，ストローク数＝２０ストローク／分、鍛造時の
荷重２ＱＱ’ｌ’ｏｎ で鍛造型に油とグラアイトとの
混合離型剤を冷却も兼ねてかけている。
本発明合金は、急熱、急冷繰返しの過酷な熱応力と高温
度での過酷な機械的衝撃が掛るとともに高温度における
耐摩耗性が要求される熱間圧延用ロールとガイドローラ
ー、熱間鍛造型、熱間押出し型等の熱間工具に使用され
るために、従来のタングステン炭化物差超硬合金で達し
得なかった性能を結合相の固溶強化により十分満足いく
ものと判明した。
度での過酷な機械的衝撃が掛るとともに高温度における
耐摩耗性が要求される熱間圧延用ロールとガイドローラ
ー、熱間鍛造型、熱間押出し型等の熱間工具に使用され
るために、従来のタングステン炭化物差超硬合金で達し
得なかった性能を結合相の固溶強化により十分満足いく
ものと判明した。
出願人 日立超硬株式会社
ｌ 事件の表示
昭和５８年特許願第２３２２６７号
３ 補正をする者
事件との関係 特許出願人
４、補正命令の日付
昭和５９年３月７日（発送日 昭和５９年３月２７日ン
５ 補正の対象 昭和５８年１２月８日付紬吉及び明細書６ 補正の内答
５ 補正の対象 昭和５８年１２月８日付紬吉及び明細書６ 補正の内答
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ■タングステンのニッケルとコバルトの和に対する重量
比が怖〜縞、クロムのニッケルとコバルトの和に対する
重量比が電。−ン。 ニッケルのコバルトに対する重量比が騒〜乞でしかも、
タングステンとクロムとニッケルとコバルトとの総和が
１０〜５０重量％の結合材とし、かつ形状が球状化させ
たタングステン炭化物９０重量％以下、５Ｑ重量％以上
から成ることを特徴とする工具材料。 ■タングステン炭化物の一部をチタン炭化物１、タンタ
ル炭化物、ニオブ炭化物のうち単独ないし２種類以上で
重量比−まで置換して成ることを特徴とする特許請求の
範囲、第１項の工具材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23226783A JPS60125348A (ja) | 1983-12-08 | 1983-12-08 | 工具材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23226783A JPS60125348A (ja) | 1983-12-08 | 1983-12-08 | 工具材料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60125348A true JPS60125348A (ja) | 1985-07-04 |
| JPH0373614B2 JPH0373614B2 (ja) | 1991-11-22 |
Family
ID=16936567
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23226783A Granted JPS60125348A (ja) | 1983-12-08 | 1983-12-08 | 工具材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60125348A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1987004101A1 (en) * | 1986-01-09 | 1987-07-16 | Ceramatec, Inc. | Dense, fine-grained tungsten carbide ceramics and a method for making the same |
| US4971485A (en) * | 1989-01-26 | 1990-11-20 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Cemented carbide drill |
| JP2007113036A (ja) * | 2005-10-18 | 2007-05-10 | Kobe Steel Ltd | 超硬合金 |
| WO2008079083A1 (en) * | 2006-12-27 | 2008-07-03 | Sandvik Intellectual Property Ab | Punch for cold forming operations |
| WO2008079082A1 (en) * | 2006-12-27 | 2008-07-03 | Sandvik Intellectual Property Ab | Corrosion resistant tool for coldforming operations |
| JP2013244590A (ja) * | 2012-05-29 | 2013-12-09 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 超硬合金からなる切削工具用基材およびこれを用いた表面被覆切削工具 |
| JP2013244588A (ja) * | 2012-05-29 | 2013-12-09 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 超硬合金およびこれを用いた表面被覆切削工具 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5027708A (ja) * | 1973-07-13 | 1975-03-22 | ||
| JPS576502A (en) * | 1980-06-11 | 1982-01-13 | Hitachi Ltd | Regeneration control circuit of electric rolling stock |
| JPH0373614A (ja) * | 1989-08-14 | 1991-03-28 | Nec Corp | 発振回路 |
-
1983
- 1983-12-08 JP JP23226783A patent/JPS60125348A/ja active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5027708A (ja) * | 1973-07-13 | 1975-03-22 | ||
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Cited By (8)
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| WO2008079082A1 (en) * | 2006-12-27 | 2008-07-03 | Sandvik Intellectual Property Ab | Corrosion resistant tool for coldforming operations |
| US8057571B2 (en) | 2006-12-27 | 2011-11-15 | Sandvik Intellectual Property Ab | Corrosion resistant tool |
| JP2013244590A (ja) * | 2012-05-29 | 2013-12-09 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 超硬合金からなる切削工具用基材およびこれを用いた表面被覆切削工具 |
| JP2013244588A (ja) * | 2012-05-29 | 2013-12-09 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 超硬合金およびこれを用いた表面被覆切削工具 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0373614B2 (ja) | 1991-11-22 |
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