JPH02209449A - 複合領域を有する超硬合金 - Google Patents
複合領域を有する超硬合金Info
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- JPH02209449A JPH02209449A JP3234889A JP3234889A JPH02209449A JP H02209449 A JPH02209449 A JP H02209449A JP 3234889 A JP3234889 A JP 3234889A JP 3234889 A JP3234889 A JP 3234889A JP H02209449 A JPH02209449 A JP H02209449A
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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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、優れた靭性と耐摩耗性とを兼ね具えた超硬合
金に関する。
金に関する。
従来から、工具用合金として、ＷＣやＴｉｅ等を含む硬
質分散相と、Ｆｅ、Ｎｉ、ｃｏ等の鉄族金属の結合相と
からなる超硬合金が用いられてきた。特に、ポンチ、ヘ
ッダー等の鍛造工具のように耐摩耗性及び耐衝撃性が要
求されるものには、Ｗｅ−Ｃ！。
質分散相と、Ｆｅ、Ｎｉ、ｃｏ等の鉄族金属の結合相と
からなる超硬合金が用いられてきた。特に、ポンチ、ヘ
ッダー等の鍛造工具のように耐摩耗性及び耐衝撃性が要
求されるものには、Ｗｅ−Ｃ！。
系超硬合金が主に使用されている。
これら超硬合金では、工具としての性能を改善するため
、Ｃｏ伊の調整やＷＣの微細化によって耐摩耗性や靭性
の向上が図られてきた。
、Ｃｏ伊の調整やＷＣの微細化によって耐摩耗性や靭性
の向上が図られてきた。
しかし、耐摩耗性と靭性とは相反する性質であるため、
両方を同時に改善向上させることは困難であった。例え
ば、ＷＣ！−Ｃ！ｏ系超硬合金では、高靭性を付与する
ためＣｏ量を増加させると必然的に耐摩耗性が低下し、
逆にＣｏ量を減少させると耐摩耗性は向上するが靭性が
低下する。
両方を同時に改善向上させることは困難であった。例え
ば、ＷＣ！−Ｃ！ｏ系超硬合金では、高靭性を付与する
ためＣｏ量を増加させると必然的に耐摩耗性が低下し、
逆にＣｏ量を減少させると耐摩耗性は向上するが靭性が
低下する。
このような事情から、超硬合金の耐摩耗・耐衝撃用工具
としての用途は、ハイスに比較して制限されてさた。
としての用途は、ハイスに比較して制限されてさた。
本発明はかかる従来の事情に鑑み、耐摩耗・耐衝撃用工
具として好適な、優れた靭性と耐摩耗性とを兼ね具えた
超硬合金を提供することを目的とする。
具として好適な、優れた靭性と耐摩耗性とを兼ね具えた
超硬合金を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明では、ｗｃを含む硬質
分散相と鉄族金属の結合相とからなる超硬合金において
、合金表面に合金内部よりも結合相量の減少した領域を
有し、この結合相量減少領域の厚さｔｄと、該領域以外
の平均的結合相量領域の厚さｔｓ／との比ｔｓ／ｔｄを
１．０〜１０００としたことを特徴とする。
分散相と鉄族金属の結合相とからなる超硬合金において
、合金表面に合金内部よりも結合相量の減少した領域を
有し、この結合相量減少領域の厚さｔｄと、該領域以外
の平均的結合相量領域の厚さｔｓ／との比ｔｓ／ｔｄを
１．０〜１０００としたことを特徴とする。
超硬合金の表面に合金内部よりも結合相量の減少した領
域を形成する手段としては、プレス成形の型に所定の結
合相量（平均的結合相量）の粉末を充填し、その表面と
なる部分に結合相量を減少させた粉末を充填し、これを
プレス成形した後焼結する方法がある。又、所定の結合
相量の粉末のみを用いてプレス成形した後、焼結過程に
おいて浸炭と脱炭とを繰返すことによって表面の結合相
を合金内部に偏析させ、結果的に表面に結合相量を減少
させた領域を形成する方法もある。
域を形成する手段としては、プレス成形の型に所定の結
合相量（平均的結合相量）の粉末を充填し、その表面と
なる部分に結合相量を減少させた粉末を充填し、これを
プレス成形した後焼結する方法がある。又、所定の結合
相量の粉末のみを用いてプレス成形した後、焼結過程に
おいて浸炭と脱炭とを繰返すことによって表面の結合相
を合金内部に偏析させ、結果的に表面に結合相量を減少
させた領域を形成する方法もある。
〔作用〕
本発明の超硬合金では、合金表面にＣｏ等の結合相量を
減少した領域を有するので、合金表面での耐摩耗性が維
持又は改善される。これと同時に、耐摩耗性に寄与しな
い合金内部で相対的にＣｏ等の結合相量を多くできるの
で、全体として高い靭性を付与することが可能である。
減少した領域を有するので、合金表面での耐摩耗性が維
持又は改善される。これと同時に、耐摩耗性に寄与しな
い合金内部で相対的にＣｏ等の結合相量を多くできるの
で、全体として高い靭性を付与することが可能である。
結合相量減少領域の厚さｔ（ｌと、該領域以外の平均的
結合相量領域の厚さｔｓ との比ｔｓ／ｔｄは１．０
〜１０００の範囲である。この比ｔｓ／ｔｄが１．０未
満では結合相量減少領域が厚すぎるため表面部での靭性
低下が大きくなり、逆に１０００を超えると結合相量減
少領域が薄く耐摩耗性が改善されない。
結合相量領域の厚さｔｓ との比ｔｓ／ｔｄは１．０
〜１０００の範囲である。この比ｔｓ／ｔｄが１．０未
満では結合相量減少領域が厚すぎるため表面部での靭性
低下が大きくなり、逆に１０００を超えると結合相量減
少領域が薄く耐摩耗性が改善されない。
実施例１
型を用いて外径２０ｒｎｍ及び内径１０闘の円筒状にプ
レス成形したＷＣ−１５ｗｔ％ｃｏ粉末の外周に、更Ｇ
こＷｅ−７ｗｔ％ＣＯ粉末を厚さＱ、５ｍｓとなるよう
にプレス成形して複層構造とし、１４００Ｃで焼結した
。得られた合金の合金表面（外周）の結合相量減少領域
の厚さｔｄと、該領域以外の平均的結合相量領域の厚さ
ｔｓ／との比ｔｓ／ｔｄは１０であった。
レス成形したＷＣ−１５ｗｔ％ｃｏ粉末の外周に、更Ｇ
こＷｅ−７ｗｔ％ＣＯ粉末を厚さＱ、５ｍｓとなるよう
にプレス成形して複層構造とし、１４００Ｃで焼結した
。得られた合金の合金表面（外周）の結合相量減少領域
の厚さｔｄと、該領域以外の平均的結合相量領域の厚さ
ｔｓ／との比ｔｓ／ｔｄは１０であった。
得られた合金試料を前方押出用ポンチとして用い、５Ｏ
Ｒ２１を断面減少率５８％及び押出長１０闘で寿命テス
トを行なった。比較のために、通常のＷＣ！−７ｗｔ％
ＣＯ合金（試料Ａ）とＷＣ！−１５ｗｔ％ＣＯ合金（試
料Ｂ）からなるポンチについても同様にテストした。そ
の結果、本発明の合金では１２万個のショットが可能で
あった。しかし、比較例のＡは６万個で亀裂が発生して
寿命に至り、Ｂは４万個で摩耗が大きく使用不能となっ
た。
Ｒ２１を断面減少率５８％及び押出長１０闘で寿命テス
トを行なった。比較のために、通常のＷＣ！−７ｗｔ％
ＣＯ合金（試料Ａ）とＷＣ！−１５ｗｔ％ＣＯ合金（試
料Ｂ）からなるポンチについても同様にテストした。そ
の結果、本発明の合金では１２万個のショットが可能で
あった。しかし、比較例のＡは６万個で亀裂が発生して
寿命に至り、Ｂは４万個で摩耗が大きく使用不能となっ
た。
実施例２
実施例１と同様にして、比ｔａ／ｌｓを１ （試料Ｃ）
、１０（試料Ｄ）及び２０（試料Ｅ）とした各合金を作
成し、これらを用いて初期形状が直径３２ｍｍ及び長さ
／径１．５の８１５０を鍛造（前方押出）してキャブラ
ンクを加工した。この時のポンチの寿命は試料ＯＳＤ及
びＥが夫々４万個、１２万個及び１０万個であった。
、１０（試料Ｄ）及び２０（試料Ｅ）とした各合金を作
成し、これらを用いて初期形状が直径３２ｍｍ及び長さ
／径１．５の８１５０を鍛造（前方押出）してキャブラ
ンクを加工した。この時のポンチの寿命は試料ＯＳＤ及
びＥが夫々４万個、１２万個及び１０万個であった。
しかし、比較のために行なった通常の”ｌ−７ｗｔ％Ｃ
Ｏ合金（試料Ａ）とＷＣ！−１５ｗｔ％ＣＯ合金（試料
Ｂ）での同様のテストでは、試料Ａは２万個で亀裂が発
生して寿命に至り、試料Ｂは３０００個で摩耗が大さく
使用不能となった。
Ｏ合金（試料Ａ）とＷＣ！−１５ｗｔ％ＣＯ合金（試料
Ｂ）での同様のテストでは、試料Ａは２万個で亀裂が発
生して寿命に至り、試料Ｂは３０００個で摩耗が大さく
使用不能となった。
実施例３
ＷＯ−１５ｗｔ％ＣＯ粉末のみを用いて、所定の形状に
プレス成形した。成形体を１４００ ｔｒで焼結した後
、１３００ ｔ：まで２ Ｃ／ ｍｉｎでｃｏ 雰囲
気中で冷却し、次に３０ ｔｏｎ （ｒ） ＯＨ雰囲気
中テ１３ｏｏＣから１３５０Ｃに２７：：／ｍｉｎで昇
温し、１３５０Ｃで１時間保持した。この処理によって
、合金表面のＣｏ量が約３０％低下し、合金表面のＯＯ
ｉＯ少領域の厚さｔｅｌと該領域以外の平均的ＣＯ量領
領域厚さ七〇 との比ｔｓ／ｔｄは５００となった。
プレス成形した。成形体を１４００ ｔｒで焼結した後
、１３００ ｔ：まで２ Ｃ／ ｍｉｎでｃｏ 雰囲
気中で冷却し、次に３０ ｔｏｎ （ｒ） ＯＨ雰囲気
中テ１３ｏｏＣから１３５０Ｃに２７：：／ｍｉｎで昇
温し、１３５０Ｃで１時間保持した。この処理によって
、合金表面のＣｏ量が約３０％低下し、合金表面のＯＯ
ｉＯ少領域の厚さｔｅｌと該領域以外の平均的ＣＯ量領
領域厚さ七〇 との比ｔｓ／ｔｄは５００となった。
得られた合金を用いて、実施例１と同様の寿命テストを
行なったところ、１３万個まで使用可能であった。
行なったところ、１３万個まで使用可能であった。
本発明によれば、合金表面と内部とで結合相量を変えた
領域を形成することによって、優れた靭性と耐摩耗性と
を兼ね具えた超硬合金を提供することが出来る。
領域を形成することによって、優れた靭性と耐摩耗性と
を兼ね具えた超硬合金を提供することが出来る。
従って、この超硬合金は、鍛造等に用いる耐摩耗・耐衝
撃用工具として好適である。
撃用工具として好適である。
Claims (1)
- （１）ＷＣを含む硬質分散相と鉄族金属の結合相とから
なる超硬合金において、合金表面に合金内部よりも結合
相量の減少した領域を有し、この結合相量減少領域の厚
さｔｄと、該領域以外の平均的結合相量領域の厚さｔｓ
との比ｔｓ／ｔｄが１．０〜１０００であることを特徴
とする超硬合金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3234889A JPH02209449A (ja) | 1989-02-10 | 1989-02-10 | 複合領域を有する超硬合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3234889A JPH02209449A (ja) | 1989-02-10 | 1989-02-10 | 複合領域を有する超硬合金 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02209449A true JPH02209449A (ja) | 1990-08-20 |
Family
ID=12356455
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3234889A Pending JPH02209449A (ja) | 1989-02-10 | 1989-02-10 | 複合領域を有する超硬合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02209449A (ja) |
-
1989
- 1989-02-10 JP JP3234889A patent/JPH02209449A/ja active Pending
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