JPS6112847A - 微細な炭化タングステン粒子を含有する超硬合金 - Google Patents

微細な炭化タングステン粒子を含有する超硬合金

Info

Publication number
JPS6112847A
JPS6112847A JP13162284A JP13162284A JPS6112847A JP S6112847 A JPS6112847 A JP S6112847A JP 13162284 A JP13162284 A JP 13162284A JP 13162284 A JP13162284 A JP 13162284A JP S6112847 A JPS6112847 A JP S6112847A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cemented carbide
powder
alloy
toughness
sintered
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
JP13162284A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS6256224B2 (ja
Inventor
Teruyoshi Tanase
照義 棚瀬
Munenori Nakajima
中島 宗紀
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 JP13162284A priority Critical patent/JPS6112847A/ja
Publication of JPS6112847A publication Critical patent/JPS6112847A/ja
Publication of JPS6256224B2 publication Critical patent/JPS6256224B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は超硬合金に関し、特に平均粒径07μm以下
の微細な炭化タングステン粒子を含有する耐摩耗性およ
び靭性のすぐれた超硬合金に関するものである。
〔従来の技術〕
従来、炭化タングステン(以下WCで示す)を主体とし
た分散相をCo、Niなどの金属相で結合した超硬合金
は切削工具、耐摩耗工具、耐衝撃工具等の素材として広
く用いられており、なかでも平均粒径が約1μmのWC
粒子を含む超硬合金は、硬さが高く、かつ靭性も高いの
で一般の超硬合金と高速度鋼の中間に位置する材料とし
て注目されており、それがシャープなエツゾを形成しや
すいという特性も備えているために、各種剪断刃、プリ
ント基板用ドリル、エンドミルなどの、従来高速度鋼が
使用されていた工具の素材としても利用され、これら工
具に著しい性能の向上をもたらしている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
このような用途においては、製品の品質管理あるいは工
具寿命の面などから、さらに上記超硬合金の特性の改善
が要求されているが、この超硬合金の結合相の割合が一
定でWCの粒径が小さくなればその硬さが向上し、一方
硬さを一定とすれば結合相の割合を増大させてその靭性
を向上できるから、上記の改善はWC粒子をさらに細か
くすることによって達成されるものと考えられる。
ところで、一般にWC粒子は焼結中に溶解・析出反応に
よって粒成長を起こすので、得られた合金中のWC粒子
の粒径は通常もとの原料粉粒子の粒径よシも大きくなる
傾向があシ、このような傾向は原料WC粒子の粒径が小
さくなるほど顕著になる。そのため、合金中に種々の粒
成長抑制剤を単独に添加してWCの粒成長を抑制する研
究が進められ、その粒成長抑制剤のうち、VCの添加が
最も有効で、TaC+’ Cr3O2なども効果のある
ことがわかっている。したがって、平均粒径約1μmの
WC粒子を含む従来の超硬合金では、前記研究に基いて
、合金中に上記・・のような金属炭化物のいずれか1種
が添加されている。これら金属炭化物の粒成長抑制作用
はその添加量が増大するほど大きくなるので、平均粒径
が07μm以下であるような、さらに微細なWC粒子を
含む超硬合金を得ようと望むならば、多量の粒成長抑制
剤を添加すればよいけれども、そうすると、通常焼結中
結合相の中に固溶した粒成長抑制剤の一部が焼結後の冷
却時に析出してWC粒子および金属結合相とは別の第3
相を形成し、それが合金の靭性を低下させるという難点
があった。
〔問題点を解決するだめの手段〕
本発明者等は、上述のような観点から、従来の微粒WC
粒子含有超硬合金の靭性を低下させることなく、それよ
りも一層WC粒子の平均粒径が小さい超硬合金を得べく
研究を重ねた結果、Coおよび/またはNiを結合相と
した合金中に粒成長抑制剤としてVとCrとを複合添加
すると、合金中に前記第3相が生ずるほど多量のVとC
rとを添加しなくても、WC粒子の平均粒径が07μm
以下である超硬合金が得られることを見出した。
この発明は、上記知見に基いてなされたもので、重量%
で、CoおよびNiのうちの1種または2種:5〜40
%、 V : 0.1〜2.0 %およびCr二〇1〜
2、.0%を含有し、残りがw’cおよび不可避不純物
からなる組成を有し、かつ合金中の前記WCの平均粒径
が07μm以下であることを特徴とする、微細なWC粒
子を含有する耐摩耗性および靭性のすぐれた超硬合金を
提供するものである。
つぎに、この発明の超硬合金において、上述のように成
分組成範囲を限定した理由について述べる。
(1)CoおよびNi これらの成分は焼結中に液相を形成してWC粒子を結合
し、もって合金の緻密化を達成するとともに合金に靭性
を付与する作用を有するが、それらの含有量が5重量%
未満では緻密化が不十分であるとともに靭性が不足し、
一方40重量%を越えると硬さが低下しすぎて耐摩耗性
が低下するところから、これらの含有量を5〜40重量
%と限定した。
(2)■ VはCrとともに結合相中に固溶してweの粒成長を抑
制する作用を有するが、その含有量が0.1重量−未満
ではOrと複合添加しても所望の粒成長抑制効果が得ら
れず、一方20重量%を越えて含有させると、焼結後の
冷却速度などによっては合金中に第3相として析出し、
靭性低下をもたらすところから、その含有量を01〜2
.0重量%と限定した。
(3)  Cr CrはVとともに結合相中に固溶して上記Vと同様の作
用を有するが、その含有量が01重量%未満ではVと複
合添加しても所望の粒成長抑制効果が得られず、一方2
.0重量%を越えて含有させると、焼結後の冷却速度な
どによっては合金中に第3相として析出し、靭性低下を
招くところから。
その含有量を0.1〜2.0重量%と限定した。なおc
rは上記効果に付随して耐食性向上効果も有するので、
特に耐食性が要求される用途では有利に使用することが
できる。
この発明の合金は本質的にWC相と結合相の2相からな
p、v、crは第3相として析出せず、結合相中に固溶
している。したがって5この発明の合金を製造するに当
っては、■およびcrはVC粉。
Cr3C2粉として添加されるが、その細分解して固溶
する化合物、例えば窒化バナジウム、窒化クロム、水素
化バナソウム、水素化クロムなどの粉末を添加してもよ
く、また金属粉末あるいは合金粉末として添加すること
もできる。
なお、これまでに合金中の炭素量については触れなかっ
たが、炭素量不足で複炭化物相(η相)を生じたり、他
方炭素量過剰で遊離炭素を生じたりすることがないよう
に、当然その炭素量は調整される。
〔実施例〕
実施例 l まず、原料粉末として、平均粒径:06μmのWC粉末
、同1.3 /l mのCo粉末、同1.5μmのVC
粉末、同23μmのCr3C2粉末を用意し、これら原
料粉末をそれぞれ第1表に示される最終組成が得られる
ように配合しく V C、’Cr5Cz添加量はV、C
r量に換算して表わす)、アセトン中湿式ボールミルで
3日間混合後、減圧乾燥した。得られた混合粉末を1 
ton箔の圧力で圧粉体にプレス成形し、との圧粉体を
、  0.05 torrの真空雰囲気中、第1表に示
す焼結条件下で焼結して本発明超硬合金1〜7および本
発明超硬合金とは成分組成範囲の異なる比較超硬合金1
〜7を製造し、そのうちの本発明超硬合金1〜3および
比較超硬合金1 ヘ3については、その後雰囲気を10
00気圧のArに切換えてから、温度:1350℃に1
時間保持の条件で熱間静水圧プレス(HIP)を施した
。これらの焼結体をダイヤモンド砥石で研削して4uX
ENijllX24MのJIS抗折試片を製作し、これ
ら試片についてスパン間隔:20uにおいて3点曲げに
よる抗折力を測定するとともにロックウェル硬さAスケ
ール(HRA)も測定した。さらにこれら合金中のWC
の平均粒径を走査型電子顕微鏡(S E M )で組織
観察することによって測定した。これらの測定結果をま
とめて第1表に示した。
第1表に示される結果から、本発明超硬合金1〜7はい
ずれも平均粒径が07μm以下と細かく。
同−co量の比較合金と比べると、硬さはHRAで0.
9〜2,0高く、抗折力はほぼ同等ないしやや大である
ことがわかる。まだ本発明超硬合金2と比較超硬合金1
とは、はぼ同一硬度であるが、本発明超硬合金2の方が
Co量が多く、かつ靭性(抗折力)も高く、また本発明
超硬合金4と比較超硬合金3についても同様である。
実施例 2 まず原料粉末として、実施例1で用いたWC粉末、 C
o粉末およびVC粉末のほかに平均粒径;2.3pmの
Ni粉末、同2.5μmのCr2N粉末を用意し、これ
ら原料粉末を、それぞれ第2表に示される最終組成にな
るように配合し、ついで実施例1におけると同一の条件
で混合し、乾燥して得た混合粉末を圧粉体に成形し、そ
の圧粉体を、同じ〈実施例1におけると同一の雰囲気中
、それぞれ第2表に示される条件下で焼結するとともに
、いずれも実施例1と同じHIPを施して本発明超硬合
金8〜10および比較超硬合金8〜1oを製造した。つ
いでこれら合金について実施例1と同じ試験を遂行し、
その測定結果を第2表に示した。
第2表に示される結果から、VとOrとが複合添加され
ていない比較超硬合金8〜10はWCの平均粒径が1.
2μm以上と粗いのに対し1本発明超硬合金8〜10は
平均粒径が0.7μm以下と細かく、まだCo量とNl
量が同一である本発明超硬合金と比較超硬合金とを比べ
ると、本発明超硬合金はいずれも硬さが15〜1.8高
く、靭性(抗折力)もやや大きいことがわかる。
実施例 3 原料粉末として、実施例1で用いだCo粉末。
VC粉末のほかに平均粒径0.5μmのWC粉末および
同3.0μmの金属Cr粉末を用意し、これら原料粉末
を実施例1と同様に、それぞれ第3表に示される最終組
成になるように配合して得た混合粉末を圧粉体に成形し
、その圧粉体を真空中、温度:1360℃XIHrの条
件下で焼結した後、それに実施例1と同じHIPを施す
ことによって本発明超硬合金11および比較超硬合金1
1〜13を製造した。ついでこれら各合金について実施
例1と同じ試験を遂行し、その測定結果を第3表に示し
た。
第3表に示される結果から、本発明超硬合金11は極め
て微細なWC粒子からなり、硬さおよび抗折力のいずれ
も高い値を示すのに対し、V単独添加の比較超硬合金1
1は抗折力が本発明超硬合金11とほぼ同等であるがW
C粒径はやや粗くて硬さは低く、またVおよびCrのい
ずれも添加しなかった比較超硬合金12はWCの粒成長
が著しく、硬さがきわめて低いとともに抗折力も低いこ
とがわかる。さらにVを多量に添加した比較超硬合金1
3はWCの平均粒径が小さくかつ硬さも高いけれども、
合金中に第3相が析出したために5靭性(抗゛折力)が
きわめて低くなっている。
つぎに、これらの合金から直径、6頭φの2枚方エンド
ミルを切り出し、被削材:5KD11(HRC20)、
切削速度: 25 rrt /rmc 、送り(f):
50 B/m 、切込み深さ:10wI!の条件で鋼の
湿式切削試験を実施し、そして逃げ面摩耗0.3 rr
unを寿命基準としてその寿命に至るまでの切削長を求
め、比較超硬合金11の切削長に対する各合金の切削長
の比率を算出して各合金の切削性能を評価した。これら
の試験結果も第3表に示す。第3表の試験結果(切削長
比)によると5本発明超硬合金11は比較超硬合金11
〜13に比べてきわめてすぐれた耐摩耗性を有すること
がわかる。
〔発明の効果〕
上述のように、この発明の超硬合金は5すぐれた耐摩耗
性と十分な靭性とを兼ね備えているので、各種切削工具
、剪断工具、耐摩耗工具、エンドミル、プリント基板用
、ドリル等の各種工具として使用した場合にすぐれた性
能を発揮するものであシ、さらに結合金属としてNiを
使用した合金は耐食性にもすぐれているので、例えば腐
食によって曇りが生じてはならないゼンソマロールなど
の鏡面研摩をして使用する工具などの用途にも適してい
る。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. CoおよびNiのうちの1種または2種:5〜40%、
    V:0.1〜2.0%およびCr:0.1〜2.0%を
    含有し、残りがWCおよび不可避不純物からなる組成(
    以上重量%)を有し、かつ合金中の前記WCの平均粒径
    が0.7μm以下であることを特徴とする、微細な炭化
    タングステン粒子を含有する耐摩耗性および靭性のすぐ
    れた超硬合金。
JP13162284A 1984-06-26 1984-06-26 微細な炭化タングステン粒子を含有する超硬合金 Granted JPS6112847A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP13162284A JPS6112847A (ja) 1984-06-26 1984-06-26 微細な炭化タングステン粒子を含有する超硬合金

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP13162284A JPS6112847A (ja) 1984-06-26 1984-06-26 微細な炭化タングステン粒子を含有する超硬合金

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS6112847A true JPS6112847A (ja) 1986-01-21
JPS6256224B2 JPS6256224B2 (ja) 1987-11-25

Family

ID=15062355

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP13162284A Granted JPS6112847A (ja) 1984-06-26 1984-06-26 微細な炭化タングステン粒子を含有する超硬合金

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS6112847A (ja)

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6311646A (ja) * 1986-07-02 1988-01-19 Mitsubishi Metal Corp 炭化タングステン基超硬合金製ドリル
JPS6396244A (ja) * 1986-10-09 1988-04-27 Toshiba Tungaloy Co Ltd プリント基板の穴あけ工具部品用超硬合金
EP0476632A2 (en) * 1990-09-20 1992-03-25 Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha High pressure injection nozzle
JPH0539478A (ja) * 1991-12-03 1993-02-19 Ibiden Co Ltd 摩擦デイスク
US5288676A (en) * 1986-03-28 1994-02-22 Mitsubishi Materials Corporation Cemented carbide
US5434112A (en) * 1990-09-20 1995-07-18 Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha High pressure injection nozzle
EP0874063A1 (en) * 1997-04-25 1998-10-28 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Cemented carbide, coated articles having the cemented carbide as base, in particular coated hard tools
US6027808A (en) * 1996-11-11 2000-02-22 Shinko Kobelco Tool Co., Ltd. Cemented carbide for a drill, and for a drill forming holes in printed circuit boards which is made of the cemented carbide
US6254658B1 (en) 1999-02-24 2001-07-03 Mitsubishi Materials Corporation Cemented carbide cutting tool
US6336951B1 (en) 1998-02-20 2002-01-08 Seco Tools Ab Method of making submicron cemented carbide cutting tool inserts
JP2006131974A (ja) * 2004-11-08 2006-05-25 Sumitomo Electric Ind Ltd 超硬合金
JP2006218589A (ja) * 2005-02-14 2006-08-24 Hitachi Tool Engineering Ltd 非晶質炭素皮膜被覆部材
JP2009167504A (ja) * 2008-01-21 2009-07-30 Hitachi Tool Engineering Ltd Wc基超硬合金部材及びこれを用いた翼根溝加工カッター
US7595106B2 (en) * 2004-10-29 2009-09-29 Seco Tools Ab Method for manufacturing cemented carbide
CN109070216A (zh) * 2016-04-26 2018-12-21 H.C.斯达克钨股份有限公司 具有韧性增强结构的碳化物
CN112969674A (zh) * 2018-10-30 2021-06-15 瑞典海博恩材料与技术有限公司 烧结体硼化的方法和用于冷成型操作的工具及具有硼化烧结体的中空耐磨零件

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102808123A (zh) * 2011-06-02 2012-12-05 自贡硬质合金有限责任公司 破碎旧硬质合金的方法、设备以及设备的制备方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5635745A (en) * 1979-08-30 1981-04-08 Toshiba Tungaloy Co Ltd Sintered hard alloy for plastic working

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5635745A (en) * 1979-08-30 1981-04-08 Toshiba Tungaloy Co Ltd Sintered hard alloy for plastic working

Cited By (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5288676A (en) * 1986-03-28 1994-02-22 Mitsubishi Materials Corporation Cemented carbide
JPS6311646A (ja) * 1986-07-02 1988-01-19 Mitsubishi Metal Corp 炭化タングステン基超硬合金製ドリル
JPS6396244A (ja) * 1986-10-09 1988-04-27 Toshiba Tungaloy Co Ltd プリント基板の穴あけ工具部品用超硬合金
JPH0327621B2 (ja) * 1986-10-09 1991-04-16 Toshiba Tungaloy Co Ltd
EP0476632A2 (en) * 1990-09-20 1992-03-25 Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha High pressure injection nozzle
US5334561A (en) * 1990-09-20 1994-08-02 Shigetomo Matsui High pressure injection nozzle
US5434112A (en) * 1990-09-20 1995-07-18 Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha High pressure injection nozzle
JPH0539478A (ja) * 1991-12-03 1993-02-19 Ibiden Co Ltd 摩擦デイスク
US6027808A (en) * 1996-11-11 2000-02-22 Shinko Kobelco Tool Co., Ltd. Cemented carbide for a drill, and for a drill forming holes in printed circuit boards which is made of the cemented carbide
EP0874063A1 (en) * 1997-04-25 1998-10-28 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Cemented carbide, coated articles having the cemented carbide as base, in particular coated hard tools
US6336951B1 (en) 1998-02-20 2002-01-08 Seco Tools Ab Method of making submicron cemented carbide cutting tool inserts
US6254658B1 (en) 1999-02-24 2001-07-03 Mitsubishi Materials Corporation Cemented carbide cutting tool
US7595106B2 (en) * 2004-10-29 2009-09-29 Seco Tools Ab Method for manufacturing cemented carbide
JP2006131974A (ja) * 2004-11-08 2006-05-25 Sumitomo Electric Ind Ltd 超硬合金
JP2006218589A (ja) * 2005-02-14 2006-08-24 Hitachi Tool Engineering Ltd 非晶質炭素皮膜被覆部材
JP2009167504A (ja) * 2008-01-21 2009-07-30 Hitachi Tool Engineering Ltd Wc基超硬合金部材及びこれを用いた翼根溝加工カッター
CN109070216A (zh) * 2016-04-26 2018-12-21 H.C.斯达克钨股份有限公司 具有韧性增强结构的碳化物
CN112969674A (zh) * 2018-10-30 2021-06-15 瑞典海博恩材料与技术有限公司 烧结体硼化的方法和用于冷成型操作的工具及具有硼化烧结体的中空耐磨零件

Also Published As

Publication number Publication date
JPS6256224B2 (ja) 1987-11-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS6112847A (ja) 微細な炭化タングステン粒子を含有する超硬合金
US4857108A (en) Cemented carbonitride alloy with improved plastic deformation resistance
JP2004292905A (ja) 傾斜組成燒結合金及びその製造方法
US3737289A (en) Carbide alloy
JPS6176646A (ja) 炭化タングステン基超硬合金
JPS6256944B2 (ja)
JP4282298B2 (ja) 超微粒超硬合金
JPH0681072A (ja) 炭化タングステン基超硬合金
JPH07197180A (ja) 耐食性に優れた高強度高硬度超硬合金
JP3318887B2 (ja) 微粒超硬合金及びその製造方法
JPH0346538B2 (ja)
JPH0598384A (ja) 高強度および高硬度を有する炭化タングステン基超硬合金
JP3605740B2 (ja) エンドミル用超硬合金
JP2000237903A (ja) 耐摩耗性のすぐれたTi系炭窒化物サーメット製切削工具
JPS61201750A (ja) 焼結硬質合金
JPH10324942A (ja) 微粒超硬合金及びその製造方法
RU2133296C1 (ru) Твердый сплав (варианты) и способ его получения
JP3031106B2 (ja) 硬質超微粒子分散セラミック金属複合材料
JPS636618B2 (ja)
JPS6067638A (ja) 切削工具および熱間加工工具用サ−メツト
JPS6039137A (ja) 炭化タングステン基超硬合金の製造法
JPS6056781B2 (ja) 切削工具および熱間加工工具用サ−メツト
JPS61124548A (ja) 超微粒子超硬合金
JPH0271904A (ja) 耐欠損性のすぐれた炭化タングステン基超硬合金製切削工具
JPH1161316A (ja) 耐欠損性にすぐれた超硬合金製切削工具

Legal Events

Date Code Title Description
EXPY Cancellation because of completion of term