JP2000336404A - Wc含有合金の粉末化方法、wc含有合金の酸化物粉末、wc含有合金の再生方法、再生wc含有合金粉末、およびその粉末を用いる超硬合金の製造方法、ならびにその粉末を用いた超硬合金 - Google Patents
Wc含有合金の粉末化方法、wc含有合金の酸化物粉末、wc含有合金の再生方法、再生wc含有合金粉末、およびその粉末を用いる超硬合金の製造方法、ならびにその粉末を用いた超硬合金Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】使用済みの超硬合金や製造時に生じた不良品の
超硬合金および超硬合金組成物を酸化し粉末化する方
法、酸化物粉末、および酸化物粉末からWCを含有する
合金粉末を容易に再生する方法、再生したWC含有合金
粉末、および再生したWC含有合金粉末を用いる超硬合
金の製造方法、ならびに再生したWC含有合金粉末を用
いた超硬合金を提供する。 【解決手段】超硬合金または超硬合金組成物に酸化処理
を施した後粉砕して粉末化し、次いでこの酸化物粉末に
還元処理を施して再生WC含有合金粉末とし、この再生
WC含有合金粉末を再び圧粉、焼結して超硬合金とす
る。
超硬合金および超硬合金組成物を酸化し粉末化する方
法、酸化物粉末、および酸化物粉末からWCを含有する
合金粉末を容易に再生する方法、再生したWC含有合金
粉末、および再生したWC含有合金粉末を用いる超硬合
金の製造方法、ならびに再生したWC含有合金粉末を用
いた超硬合金を提供する。 【解決手段】超硬合金または超硬合金組成物に酸化処理
を施した後粉砕して粉末化し、次いでこの酸化物粉末に
還元処理を施して再生WC含有合金粉末とし、この再生
WC含有合金粉末を再び圧粉、焼結して超硬合金とす
る。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、使用済みの超硬合
金や製造時に生じた不良品の超硬合金および超硬合金組
成物を酸化し粉末化する方法、酸化物粉末、酸化物粉末
からWCを含有する合金粉末を再生し、再生したWC含
有合金粉末を用いて超硬合金を再生する方法、再生した
WC含有合金粉末、および再生した超硬合金に関する。
金や製造時に生じた不良品の超硬合金および超硬合金組
成物を酸化し粉末化する方法、酸化物粉末、酸化物粉末
からWCを含有する合金粉末を再生し、再生したWC含
有合金粉末を用いて超硬合金を再生する方法、再生した
WC含有合金粉末、および再生した超硬合金に関する。
【0002】
【従来の技術】超硬合金は貴重で高価なWの炭化物およ
びCoなどから構成されており、稀少物質であるこれら
を再生して利用することが試みられている。例えば特開
平10−30130号公報は、超硬合金を酸性溶液中に
浸漬してバインダーであるCoなどの金属を溶解させ、
残渣のWCを粉砕して粉末化する方法を開示している。
しかし、バインダーの溶解に長時間を要すること、硬質
なWCを粉砕し粉末化することは困難であり、またそれ
に要する装置は大がかりなものとなり、経済的ではな
い。
びCoなどから構成されており、稀少物質であるこれら
を再生して利用することが試みられている。例えば特開
平10−30130号公報は、超硬合金を酸性溶液中に
浸漬してバインダーであるCoなどの金属を溶解させ、
残渣のWCを粉砕して粉末化する方法を開示している。
しかし、バインダーの溶解に長時間を要すること、硬質
なWCを粉砕し粉末化することは困難であり、またそれ
に要する装置は大がかりなものとなり、経済的ではな
い。
【0003】また、特開平8−120352号公報は、
超硬合金や超硬合金組成物を加熱して複合炭化物を生成
させた後に粉砕する方法を開示している。しかし、複合
炭化物の生成量が少ない場合は粉砕が困難であり、生成
量を増加させるためには長時間を要するなどの問題があ
る。
超硬合金や超硬合金組成物を加熱して複合炭化物を生成
させた後に粉砕する方法を開示している。しかし、複合
炭化物の生成量が少ない場合は粉砕が困難であり、生成
量を増加させるためには長時間を要するなどの問題があ
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、使用済みの
超硬合金や製造時に生じた不良品の超硬合金および超硬
合金組成物を酸化し粉末化する方法、酸化物粉末、およ
び酸化物粉末からWCを含有する合金粉末を容易に再生
する方法、再生したWC含有合金粉末、および再生した
WC含有合金粉末を用いる超硬合金の製造方法、ならび
に再生したWC含有合金粉末を用いた超硬合金を提供す
ることを目的とする。。
超硬合金や製造時に生じた不良品の超硬合金および超硬
合金組成物を酸化し粉末化する方法、酸化物粉末、およ
び酸化物粉末からWCを含有する合金粉末を容易に再生
する方法、再生したWC含有合金粉末、および再生した
WC含有合金粉末を用いる超硬合金の製造方法、ならび
に再生したWC含有合金粉末を用いた超硬合金を提供す
ることを目的とする。。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項1のWC
含有合金の粉末化方法は、超硬合金に酸化処理を施した
後粉砕することを特徴とする。請求項2の粉末化方法
は、前記超硬合金が、WCを30 vol%以上含有するこ
とを特徴とする。請求項3の粉末化方法は、前記酸化処
理が大気中または酸素雰囲気中で550℃以上の温度で
加熱する処理であることを特徴とする。請求項4のWC
含有合金の酸化物粉末は、請求項1〜3のいずれかに記
載の粉末化方法を用いてなることを特徴とする。請求項
5のWC含有合金の再生方法は、請求項4に記載のWC
含有合金の酸化物粉末を還元処理することを特徴とす
る。請求項6のWC含有合金の再生方法は、前記還元処
理が、前記酸化物粉末にグラファイトおよび/またはカ
ーボンを添加して混合し、還元性雰囲気中で加熱するこ
とを特徴とする。請求項7のWC含有合金の再生方法
は、前記還元性雰囲気中における加熱が、真空または水
素雰囲気における加熱温度700〜1250℃の加熱で
あることを特徴とする。請求項8の再生WC含有合金粉
末は、請求項5〜7のいずれかに記載のWC含有合金の
再生方法を用いてなることを特徴とする。請求項9の超
硬合金の製造方法は、請求項4に記載のWC含有合金の
酸化物粉末に、グラファイトおよび/またはカーボンを
添加して混合して圧粉した後、真空または水素雰囲気で
700〜1250℃に加熱して還元処理した後、125
0〜1600℃に加熱して焼結することからなる再生W
C含有合金粉末を用いることを特徴とする。請求項10
の超硬合金は、請求項9に記載の製造方法を用いて製造
した再生WC含有合金粉末を用いたことを特徴とする。
含有合金の粉末化方法は、超硬合金に酸化処理を施した
後粉砕することを特徴とする。請求項2の粉末化方法
は、前記超硬合金が、WCを30 vol%以上含有するこ
とを特徴とする。請求項3の粉末化方法は、前記酸化処
理が大気中または酸素雰囲気中で550℃以上の温度で
加熱する処理であることを特徴とする。請求項4のWC
含有合金の酸化物粉末は、請求項1〜3のいずれかに記
載の粉末化方法を用いてなることを特徴とする。請求項
5のWC含有合金の再生方法は、請求項4に記載のWC
含有合金の酸化物粉末を還元処理することを特徴とす
る。請求項6のWC含有合金の再生方法は、前記還元処
理が、前記酸化物粉末にグラファイトおよび/またはカ
ーボンを添加して混合し、還元性雰囲気中で加熱するこ
とを特徴とする。請求項7のWC含有合金の再生方法
は、前記還元性雰囲気中における加熱が、真空または水
素雰囲気における加熱温度700〜1250℃の加熱で
あることを特徴とする。請求項8の再生WC含有合金粉
末は、請求項5〜7のいずれかに記載のWC含有合金の
再生方法を用いてなることを特徴とする。請求項9の超
硬合金の製造方法は、請求項4に記載のWC含有合金の
酸化物粉末に、グラファイトおよび/またはカーボンを
添加して混合して圧粉した後、真空または水素雰囲気で
700〜1250℃に加熱して還元処理した後、125
0〜1600℃に加熱して焼結することからなる再生W
C含有合金粉末を用いることを特徴とする。請求項10
の超硬合金は、請求項9に記載の製造方法を用いて製造
した再生WC含有合金粉末を用いたことを特徴とする。
【0006】
【発明の実施の形態】本発明は、使用済みの超硬合金や
製造時に生じた不良品の超硬合金および超硬合金組成物
に酸化処理を施した後粉砕して粉末化し、次いでこの粉
末に還元処理を施して再生WC含有合金粉末とし、この
再生WC含有合金粉末を用いて再び圧粉、焼結して超硬
合金として再生させるものである。以下、本発明につい
て説明する。
製造時に生じた不良品の超硬合金および超硬合金組成物
に酸化処理を施した後粉砕して粉末化し、次いでこの粉
末に還元処理を施して再生WC含有合金粉末とし、この
再生WC含有合金粉末を用いて再び圧粉、焼結して超硬
合金として再生させるものである。以下、本発明につい
て説明する。
【0007】まずはじめに酸化処理について説明する。
使用済みの超硬合金や製造時に生じた不良品の超硬合金
および超硬合金組成物を、大気中や酸素雰囲気中などの
酸化性雰囲気中で550℃以上、好ましくは800℃以
上で加熱すると、容易に酸化してWO2.8〜3.0、
CoWO4などの酸化物になる。550℃未満の温度で
加熱した場合は酸化されない。このようにして得られた
酸化物は容易に粉砕することが可能であり、ボールミル
などの粉砕手段を用いて微細な酸化物粉末とすることも
できる。しかし、超硬合金および超硬合金組成物はのW
C含有量が30vol%未満の場合は、酸化処理を施した
後の粉砕が困難となるので好ましくない。また、超硬合
金および超硬合金組成物がWCだけでなく、TiC、V
C、TiNを含有するものであっても、同様にして酸化
物粉末とすることができる。
使用済みの超硬合金や製造時に生じた不良品の超硬合金
および超硬合金組成物を、大気中や酸素雰囲気中などの
酸化性雰囲気中で550℃以上、好ましくは800℃以
上で加熱すると、容易に酸化してWO2.8〜3.0、
CoWO4などの酸化物になる。550℃未満の温度で
加熱した場合は酸化されない。このようにして得られた
酸化物は容易に粉砕することが可能であり、ボールミル
などの粉砕手段を用いて微細な酸化物粉末とすることも
できる。しかし、超硬合金および超硬合金組成物はのW
C含有量が30vol%未満の場合は、酸化処理を施した
後の粉砕が困難となるので好ましくない。また、超硬合
金および超硬合金組成物がWCだけでなく、TiC、V
C、TiNを含有するものであっても、同様にして酸化
物粉末とすることができる。
【0008】次いで、上記のようにして得られた酸化物
粉末にグラファイト、および/またはカーボンを添加し
て混合し、真空中や水素雰囲気中などの還元性雰囲気中
で700〜1250℃に加熱すると、酸化物粉末はW、
Co、WC、Co3W3C、Co6W6C、Co2W4
Cなどに還元される。上記のグラファイトまたはカーボ
ンの一部または全部をTiC、VCなどのIVa、V
a、VIa族の金属の炭化物、および Fe3Cなどの
鉄炭化物と置き換えてもよい。そして、前記の酸化物の
粉砕時間、上記の還元性雰囲気中での加熱温度を調整す
ることにより、0.1〜5.0μmの任意の粒径のWCを
含有する再生合金粉末を得ることができる。加熱温度が
700℃未満の場合は酸化物粉末が十分に還元されず、
一方、1250℃を超えると還元された粉末同士が拡散
して固着し塊状となり、粉末として得ることができなく
なり、好ましくない。
粉末にグラファイト、および/またはカーボンを添加し
て混合し、真空中や水素雰囲気中などの還元性雰囲気中
で700〜1250℃に加熱すると、酸化物粉末はW、
Co、WC、Co3W3C、Co6W6C、Co2W4
Cなどに還元される。上記のグラファイトまたはカーボ
ンの一部または全部をTiC、VCなどのIVa、V
a、VIa族の金属の炭化物、および Fe3Cなどの
鉄炭化物と置き換えてもよい。そして、前記の酸化物の
粉砕時間、上記の還元性雰囲気中での加熱温度を調整す
ることにより、0.1〜5.0μmの任意の粒径のWCを
含有する再生合金粉末を得ることができる。加熱温度が
700℃未満の場合は酸化物粉末が十分に還元されず、
一方、1250℃を超えると還元された粉末同士が拡散
して固着し塊状となり、粉末として得ることができなく
なり、好ましくない。
【0009】このようにして得られた再生WC含有合金
粉末を、定法を用いて圧粉した後、真空中、または不活
性雰囲気中で1250〜1600℃に加熱して焼結し、
超硬合金に再生する。再生WC含有合金粉末に、Ti
C、VC、TaC、Cr3C2などのIVa、Va、V
Ia族の金属の炭化物の粉末を、WCの粒成長抑制剤と
して添加してもよい。加熱温度が1250℃未満の場合
は焼結が進行せず、十分な強度を有する焼結体が得られ
ない、または十分な強度を有する焼結体を得るのに長時
間を要し、好ましくない。加熱温度が1600℃を超え
ると焼結体の形状が歪んだりWCの結晶成長が著しくな
り、好ましくない。
粉末を、定法を用いて圧粉した後、真空中、または不活
性雰囲気中で1250〜1600℃に加熱して焼結し、
超硬合金に再生する。再生WC含有合金粉末に、Ti
C、VC、TaC、Cr3C2などのIVa、Va、V
Ia族の金属の炭化物の粉末を、WCの粒成長抑制剤と
して添加してもよい。加熱温度が1250℃未満の場合
は焼結が進行せず、十分な強度を有する焼結体が得られ
ない、または十分な強度を有する焼結体を得るのに長時
間を要し、好ましくない。加熱温度が1600℃を超え
ると焼結体の形状が歪んだりWCの結晶成長が著しくな
り、好ましくない。
【0010】また、超硬合金に前記のようにして酸化処
理を施し、粉砕して得られた粉末に、グラファイトおよ
び/またはカーボンを添加して混合して圧粉した後、前
記の還元処理を用いて還元した後、1250〜1600
℃に加熱して焼結することにより、超硬合金を再生して
もよい。この場合、還元処理と焼結が同時に進行するの
で、工程を簡略化することができる。以上は主にWCな
どの炭化物の結合材としてCoを用いた超硬合金につい
て説明したが、結合材としてNiまたはFeを用いた場
合でも本発明の方法を適用することができる。
理を施し、粉砕して得られた粉末に、グラファイトおよ
び/またはカーボンを添加して混合して圧粉した後、前
記の還元処理を用いて還元した後、1250〜1600
℃に加熱して焼結することにより、超硬合金を再生して
もよい。この場合、還元処理と焼結が同時に進行するの
で、工程を簡略化することができる。以上は主にWCな
どの炭化物の結合材としてCoを用いた超硬合金につい
て説明したが、結合材としてNiまたはFeを用いた場
合でも本発明の方法を適用することができる。
【0011】
【実施例】以下、実施例にて本発明をさらに詳細に説明
する。 (実施例1)表1に示すWC含有量の超硬合金(寸法:
10mm×10mm×20mm)を大気中で900℃で
12時間加熱した後ハンマーで砕き、粉砕性を評価し
た。
する。 (実施例1)表1に示すWC含有量の超硬合金(寸法:
10mm×10mm×20mm)を大気中で900℃で
12時間加熱した後ハンマーで砕き、粉砕性を評価し
た。
【0012】
【表1】
【0013】表1の試料番号3と同一組成の超硬合金
(寸法:10mm×10mm×20mm)を、表2に示
す条件で酸化処理を施した。
(寸法:10mm×10mm×20mm)を、表2に示
す条件で酸化処理を施した。
【0014】
【表2】
【0015】次いで表2の試料番号7で得られた酸化物
をボールミルを用いてで粉砕し、粒径が1.1μmと3.
0μmの酸化物粉末とした。この2種類の粒径を有する
酸化物粉末にグラファイト、カーボンまたはグラファイ
トとカーボンの両方を添加し、表3に示す条件で還元処
理を施し、表3に示す粒径を有する還元粉末を得た。
をボールミルを用いてで粉砕し、粒径が1.1μmと3.
0μmの酸化物粉末とした。この2種類の粒径を有する
酸化物粉末にグラファイト、カーボンまたはグラファイ
トとカーボンの両方を添加し、表3に示す条件で還元処
理を施し、表3に示す粒径を有する還元粉末を得た。
【0016】
【表3】
【0017】次いで、表3に示した粒径を有する還元粉
末を 1ton/cm2の圧力で圧粉して直方体に成形
した後、表3に示す条件で焼結し、表4に示すWCの粒
径を有する超硬合金を得た。
末を 1ton/cm2の圧力で圧粉して直方体に成形
した後、表3に示す条件で焼結し、表4に示すWCの粒
径を有する超硬合金を得た。
【0018】
【表4】
【0019】(実施例2)表2の試料番号7の酸化物を
ボールミルで粉砕し、1.2μm の酸化物粉末とした。
この酸化物粉にグラファイト、カーボンまたはグラファ
イトとカーボンの両方を添加し、1ton/cm2 の
圧力で圧粉して直方体に成形した後、表5に示す条件で
焼結し、表5に示すWCの粒径を有する超硬合金を得
た。
ボールミルで粉砕し、1.2μm の酸化物粉末とした。
この酸化物粉にグラファイト、カーボンまたはグラファ
イトとカーボンの両方を添加し、1ton/cm2 の
圧力で圧粉して直方体に成形した後、表5に示す条件で
焼結し、表5に示すWCの粒径を有する超硬合金を得
た。
【0020】
【表5】
【0021】表1〜5に示すように、超硬合金を本発明
の方法を用いて酸化処理し、次いで還元処理して得られ
るWC含有合金粉末を焼結することにより、超硬合金を
再生することができる。
の方法を用いて酸化処理し、次いで還元処理して得られ
るWC含有合金粉末を焼結することにより、超硬合金を
再生することができる。
【0022】
【発明の効果】使用済みの超硬合金や製造時に生じた不
良品の超硬合金および超硬合金組成物に酸化処理を施し
た後粉砕して粉末化し、次いでこの粉末に還元処理を施
して再生WC含有合金粉末とし、この再生WC含有合金
粉末を用いて再び圧粉、焼結することにより、超硬合金
として再生させることができる。
良品の超硬合金および超硬合金組成物に酸化処理を施し
た後粉砕して粉末化し、次いでこの粉末に還元処理を施
して再生WC含有合金粉末とし、この再生WC含有合金
粉末を用いて再び圧粉、焼結することにより、超硬合金
として再生させることができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4K001 AA07 AA29 BA22 CA15 DA10 HA01 JA01 4K017 AA04 BA04 BB06 BB08 BB09 DA06 EA03 EH18 FB03 FB06 FB09 4K018 AB01 AB07 AD06 BA11 BB08 BC17 DA14 DA32
Claims (10)
- 【請求項1】 超硬合金に酸化処理を施した後粉砕する
ことを特徴とするWC含有合金の粉末化方法。 - 【請求項2】 前記超硬合金が、WCを30 vol%以上
含有することを特徴とする、請求項1に記載の粉末化方
法。 - 【請求項3】 前記酸化処理が大気中または酸素雰囲気
中で550℃以上の温度で加熱する処理である、請求項
1または2に記載の粉末化方法。 - 【請求項4】 請求項1〜3のいずれかに記載の粉末化
方法を用いてなるWC含有合金の酸化物粉末。 - 【請求項5】 請求項4に記載のWC含有合金の酸化物
粉末を還元処理することを特徴とする、WC含有合金の
再生方法。 - 【請求項6】 前記還元処理が、前記酸化物粉末にグラ
ファイトおよび/またはカーボンを添加して混合し、還
元性雰囲気中で加熱することを特徴とする、請求項5に
記載のWC含有合金の再生方法。 - 【請求項7】 前記還元性雰囲気中における加熱が、真
空または水素雰囲気における加熱温度700〜1250
℃の加熱である、請求項6に記載のWC含有合金の再生
方法。 - 【請求項8】 請求項5〜7のいずれかに記載のWC含
有合金の再生方法を用いてなる再生WC含有合金粉末。 - 【請求項9】 請求項4に記載のWC含有合金の酸化物
粉末に、グラファイトおよび/またはカーボンを添加し
て混合して圧粉した後、真空または水素雰囲気で700
〜1250℃に加熱して還元処理した後、1250〜1
600℃に加熱して焼結することからなる再生WC含有
合金粉末を用いる超硬合金の製造方法。 - 【請求項10】 請求項9に記載の製造方法を用いて製
造した再生WC含有合金粉末を用いた超硬合金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14843099A JP2000336404A (ja) | 1999-05-27 | 1999-05-27 | Wc含有合金の粉末化方法、wc含有合金の酸化物粉末、wc含有合金の再生方法、再生wc含有合金粉末、およびその粉末を用いる超硬合金の製造方法、ならびにその粉末を用いた超硬合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14843099A JP2000336404A (ja) | 1999-05-27 | 1999-05-27 | Wc含有合金の粉末化方法、wc含有合金の酸化物粉末、wc含有合金の再生方法、再生wc含有合金粉末、およびその粉末を用いる超硬合金の製造方法、ならびにその粉末を用いた超硬合金 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000336404A true JP2000336404A (ja) | 2000-12-05 |
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ID=15452627
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14843099A Pending JP2000336404A (ja) | 1999-05-27 | 1999-05-27 | Wc含有合金の粉末化方法、wc含有合金の酸化物粉末、wc含有合金の再生方法、再生wc含有合金粉末、およびその粉末を用いる超硬合金の製造方法、ならびにその粉末を用いた超硬合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000336404A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100421843C (zh) * | 2005-02-02 | 2008-10-01 | 杨斌 | 一种高温合金制品材料再生循环利用的方法 |
| CN102699337A (zh) * | 2012-05-14 | 2012-10-03 | 北京工业大学 | 一种原生粉和再生粉混合的硬质合金粉合成制备方法 |
| KR101213833B1 (ko) | 2010-04-10 | 2012-12-18 | 최미영 | 폐기 초경 합금을 재활용하는 방법 |
| JP2013508551A (ja) * | 2009-10-26 | 2013-03-07 | ミンプロ アクチエボラグ | タングステンカーバイドの再利用 |
| CN103290226A (zh) * | 2013-06-20 | 2013-09-11 | 北京工业大学 | 含晶粒长大抑制剂的超细晶硬质合金的回收再生方法 |
| CN106086571A (zh) * | 2016-07-15 | 2016-11-09 | 中南大学 | 一种高性能WC–Co再生硬质合金及其制备方法 |
| CN106706483A (zh) * | 2016-12-22 | 2017-05-24 | 潜江新锐硬质合金工具有限公司 | 碳化钨粉在湿磨过程中粒度和形貌变化的监测方法 |
-
1999
- 1999-05-27 JP JP14843099A patent/JP2000336404A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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