JPH02243735A - 硬質合金 - Google Patents

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】 本発明は新規な硬質合金に関し、さらに詳しくは、高硬
度で且つ靭性に優れており、特に鋭利な刃角が要求され
るドリルやエンドミル等の切削工具に加工可能なチタン
の炭化物、窒化物及び／又は炭窒化物をベースとする高
靭性超硬質合金に関する。

チタンの炭化物、窒化物及び／又は炭窒化物をベースと
する硬質合金（以下、簡単のためＴｉＣ基合金と略称す
る）は、従来のＷＣをベースする硬質合金に比べて軽量
であり、硬度が大きく耐酸化性に優れ、他の金属との化
学的親和性が少なく、バイトなどに一部使用されている
にすぎない。

しかし、ＴｉＣ基合金は一般に靭性に劣り、また刃先角
度を小さくした鋭利な刃先などの二次加工性に劣るため
、バイトなど刃先角度の比較的大きな工具などに使用さ
れるにとどまり、刃先角度の小さいドリルや特に細い小
さいドリルに使用するには多大の困難があった。ＴｉＣ
基合金の靭性不足の改善のため、従来からＴｉＣ基合金
にＭＯｌＷ　−、Ｎ　ｂ　−、Ｔ　ａ　ＳＣｒ　ＳＶ　
ＸＺ　ｒ　％　Ｈｆ等の金属の１種又は２種以上の炭化
物又は窒化物を添加することが多く提案されている［例
えば、特公昭５２〜９４０３号公報、同５５−１４８５
６号公報、同５５−４００９８号公報、同５Ｂ−３２３
８４号公報及び同５６−３２３８６号公報等参照］。

これらの従来提案されているＴｉＣ基合金によって靭性
不足は成る程度改善されるが、しかし十分に満足できる
程靭性は大きくなく、刃先が鋭利な切削工具、例えばド
リル等に加工することが困難であり、さらに、刃径が小
さく且つ精度の高いドリル等にも加工が困難であり、ま
た、加工できたとしても、実用的に使用すると短時間の
うちに折損したり、刃欠が生じてしまい、切削工具とし
ては未だ十分なものではなかった。さらには本発＝３ 明によって得られる工具、特にドリル及びエンドミルに
ついては硬度の高い金属の加工に適しているのはもちろ
んのこと、ＡｆｆやＣｕの加工についても著しい効果の
あることが発見された。特にこの傾向は近時開発された
２３〜２５万回転／分の高速加工機の工具として使用し
た時に著しいことが発見された。

本発明者らは上記の如き欠点を解消した高靭性のＴｉＣ
基合金を開発すべく鋭意研究を行った結果、本発明を完
成するに至ったものである。

しかして、本発明によれば、Ｔ　ｉ、ＷＳＭｏ。

Ｖ、　Ｎｂ、Ｔａ、Ｎｉ、Ｃｏ％Ｃ及びＮの各元素を必
須成分として含有し；　Ｔ　ｉｌＷ、Ｍｏ５Ｖ。

Ｎｂ及びＴａの合計の少なくとも８０原子％は炭化物、
窒化物及び／又は炭窒化物の状態で存在し；上記各元素
の含有量は、硬質合金の重量を基準としてそれぞれ、Ｔ
１２４〜４５％、Ｗ４〜２８％、Ｍｏ２〜１５％−１Ｖ
Ｏ，１〜２．５％、Ｎｂ２〜２０％、Ｔａ２〜２０％、
Ｎｉ５．７〜３７．９％及びＣｏ７．１〜３９．３％で
あり、ＮｂとＴａとの合計（Ｎｂ＋Ｔａ）の含有量が４
〜２３％であって且つＴ　ａ／Ｎ　ｂの重量比が０．９
〜３．５の範囲内にあり；Ｎ１とＣｏとの合計（Ｎｉ＋
Ｃｏ）の含有量が２０〜４５％であって且つＮ　ｉ　／
　Ｃｏの重量比が０．４〜１８の範囲内におり：そして
Ｎ原子／（Ｃ原子十Ｎ原子）の重量比が０．３０〜０゜
６０の範囲内にあり、且つ（Ｃ原子とＮ原子の合計量）
／（Ｎｉ及びＣｏを除く上記金属原子の合計量）の原子
比が０．８〜１．０の範囲内にあることを特徴とする硬
質合金が提供される。

本発明の硬質合金は、Ｔｉ、Ｗ、Ｍｏ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ
、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｃ及びＮの１０種類の元素を必須成分と
して構成されているものであり、これら構成元素の含有
割合は、最終の硬質合金の重量を基準にして金属換算で
下記表に示す範囲内とすることができる。ただしカッコ
内は好適範囲を示す。

金属成分　　　　　　　　　含有割合（％）Ｔ１　　　
　　　　　　　２４〜４５（２８〜４０、特に３０〜３ Ｗ Ｍ。

■ Ｎｂ Ｔａ （Ｎ　ｂ　＋Ｔ　ａ　） Ｔ　ａ　／　Ｎ　ｂ ４〜２８　（６〜２５、 特にｌＯ〜２０） ２〜ｌ　５　（３〜工　２、 特に５〜８） ０．１〜２．５　　（０゜ ２〜２．０、特に０゜ ３〜ｌ、０） ２〜２０　（３〜ｌ　７、 特に５〜１５） ２〜２０　（３〜１７、 特に５〜１５） ４〜２３　（７〜２０、 特にｌＯ〜１７） ０．９〜３．５（１゜ ０〜２．５、特に１． ２〜２．０） ５．７〜３７．９（７゜ ０〜３０、特に８゜ ０〜２０） Ｃｏ　　　　　　　　　　　　　　　　　　７．ｌ−３
９−３（８゜０〜３５、特に９゜ ０〜２０） （Ｎ　ｉ　＋Ｇｏ）　　　　　　　　２０−４５（２０
−３５、特に２０〜３ Ｎ　ｉ／Ｃｏ　　　　　　　　　　　　　Ｏ，４〜１．
８（０，６〜１．５、特に０．８ 〜１．２） また、上記構成元素のうち、Ｔｉ％ＷＳＭｏ、■、Ｎｂ
及びＴａの大部分、すなわち、これら金属元素の合計の
少なくとも８０原子％、好ましくは８５原千％以上、特
に９０原子％以上は、炭化物、窒化物及び／又は炭窒化
物の状態で硬質合金中に含まれており、そして、Ｎｂは
実質的に炭化物の状態で存在し、Ｔａは実質的ｔこ窒化
物の状態で存在するのが望ましい。

本発明の硬質合金中の炭化物、窒化物及び／又は炭窒化
物に由来するＣ原子とＮ原子のそれぞれの量は互にバラ
ンスしていることが重要であり、＝７ Ｎ原子／（Ｃ原子＋Ｎ原子）の重量比は０．３０〜０．
６０の範囲内にあるべきである。この範囲をはずれると
本発明が目的としている高靭性の合金を取得することが
困難となる。しかしてＮＪＦ子／（Ｃ原子＋Ｎ原子）の
重量比の好適範囲は０゜３３〜０，５０であり、さらに
好適には０．３５〜０．４５である。従って、本発明の
硬質合金を構成する前記金属元素の炭化物、窒化物及び
／又は炭窒化物は、Ｎｇ子／（Ｃ原子＋Ｎ原子）の重量
比が上記の範囲内に入るように、それらの組合わセラコ
ントロールすることが重要である。

さらに、本発明の硬質合金おいては、Ｃ原子とＮ原子の
合計量とＮ、ｉ及びＣｏを除く金属原子の合計量のバラ
ンスも重要であり、（Ｃ原子とＮ原子の合計量）　／　
（Ｎ　１及びＣｏを除く金属原子の合計量）の原子比が
０．８〜１．０の範囲内、好ましくは０．８２〜０．９
８、就中０．８５〜０．９６の範囲内にあることが望ま
しく、該原子比が上記の範囲から逸脱すると概して高靭
性の合金を得ることがむずかしくなる。

なお、本発明の硬質合金は、以上に述べた金属成分に加
えて、製造原料に随伴して合金内に持ち込まれる不可避
不純物としてＣｒ及びＦｅ等を微量含有していても支障
はない。

以上に述べた本発明の硬質合金は、一般に、出発原料と
して、Ｔ　ｒ　ｓ　Ｗ　ｓ　Ｍ　ｏ　１Ｖ　ｓ　Ｎ　ｂ
及びＴａの各金属成分の炭化物、窒化物及び／又は炭窒
化物、並びにＮｉ及びＣｏ金属を最終合金製品に望まれ
る組成割合で用い、それ自体既知の方法で、配合、粉砕
、混合工程、乾燥工程、成形工程、焼結工程等に付すこ
とにより製造することができる。

しかし、Ｔｉ、Ｗ、Ｍｏ、Ｖ、Ｎｂ及びＴａの金属成分
の一部は金属単体の形で用いることもできるが、その場
合、金属単体の量はこれら金属成分の合計の２０ｉ子％
を越えてはならず、好ましくは１５原子％未満、特にｌ
Ｏ原子％未満にすべきである。また、焼結工程に、脱炭
、脱窒が起きる可能性がある場合には、金属単体で加え
る金属成分をさらに少なくするか、用いない方が望まし
い。

上記金属成分のうち、ＭＯの少なくとも一部を金属単体
の形で用いた場合、特に物性に優れた硬質合金を製造す
ることができ、好適である。

しかして、本発明の硬質合金を製造するのに特に好適な
出発原料は、Ｔ　ｉ、Ｗ、Ｍｏ、Ｖ、Ｎｂ。

Ｔａ、Ｎｉ、Ｃｏ５Ｃ及びＮの各元素を必須成分として
これらを前記の割合で含有し、その際Ｔ１、ＷｌＶｌＮ
ｂ及びＴａの各金属成分は実質的に炭化物、窒化物及び
／又は炭窒化物の状態で存在し、Ｍｏは少なくとも一部
が金属単体で且つ残りが炭化物、窒化物及び／又は炭窒
化物の状態で存在し、そしてＮｉ及びＣｏは実質的に金
属単体として存在する原料粉末混合物であり、特に、Ｎ
ｂは実質的に炭化物の状態で、そしてｔａは実質的に窒
化物の状態で用いるのが好都合である。

まず、配合工程では、−船釣には、上記出発原料をバイ
ンダー及び分散媒体と配合する。バインダーとしては例
えばカンファー、パラフィン、流動パラフィン、高分子
化合物（例えばポリビニルブチラール、アクリル酸エス
テルなど）等が挙げられ、また、分散媒体としては例え
ばメチルアルコール、エチルアルコール、アセトン、ト
ルエン、キシレン、酢酸メチル等の有機溶剤が包含され
る。

これらバインダー及び分散媒体の配合量は通常、上記出
発原料に対して各々、２０〜７０重量％、好ましくは４
０〜６０重量％の範囲内が適当である。

上記の配合物は次いで粉砕・混合する。この粉砕、混合
は通常行なわれていると同様に、ボールミル、アトライ
ター、振動ミル等の粉砕・混合装置を用いて行なうこと
ができ、これによって配合材料の粒径が一般に１．５ミ
クロン以下となるようにすることが望ましい。

このようにして得られる均一な分散配合物は次いで乾燥
して分散媒体を除去する。乾燥は常法に従いスプレード
ライヤー、ヘルシエルミキサー真空乾燥機等の乾燥機を
用いて実施することができ、それによって分散媒体の含
有量が約０．０１重量％以下になるまで乾燥することが
好ましい。

例えば、真空乾燥機中で乾燥を行なう場合の乾燥条件の
一例としては、温度：１０〜８０°Ｃ１好ましくは３０
〜６０℃、真空度：ｌＯ−’〜ｌＯｍｍＨｇ　％時間：
０．１〜３時間が挙げられる。

このようにして乾燥した分散配合物は次いで、成形機に
よって、所望の用途に応じた形状の成形物に成型する。

成形機としては主として、ラバープレス機や粉末プレス
機等の加圧成形機が使用されるが、場合によっては、押
出成形機や射出成形機も使用可能である。押出成形又は
射出成形によって成型する場合は、配合物の流動性を高
めるため、適宜可塑剤、溶剤等を添加することも可能で
ある。上記加圧成形機で成形する場合、その成形圧力は
配合組成などによっても異なるが、一般には、０．５〜
２．Ｏｔ／ｃｍ”、好ましくは１〜１．５ｔ／Ｃｍ”の
範囲内が適当と思われる。その他、鈴木壽編［超硬合金
と焼結硬質材料□基礎と応用−Ｊ　３０９〜３７２頁（
昭和６１年２月２０日、丸善（株）発行）；セラミック
ス編集委員会講座小委員会編［セラミックス製造プロセ
ス□粉末調整と成形□」２１４〜２１９頁（昭和５９年
ＩＯ月初版、社団法人日本セラミックス協会発行）；素
木洋−著「セラミックス製造プロセス■」２３９〜２４
１頁（１９７８年ＩＯ月ｌＯ日第１版、技報堂出版（株
）発行）等の文献に記載の方法も適用できる。

上記の如くして得られる成形物は真空中又は不活性ガス
雰囲気中で焼成する。その際に適用しうる真空度として
は一般に１Ｏ−２〜Ｉ　Ｏ−’ｍｍＨｇ程度、好ましく
はＩ　０−２〜１０−”ｍｍＨｇの範囲内が適当であり
、また、不活性ガスとしては例えばアルゴン、ヘリウム
、窒素等が挙げられる。

焼結条件は原料組成や成形物の形状、成形条件等に応じ
て広い範囲にわたって変えることができるが、比較的低
温において有機物をほぼ完全に除去した後に昇温するこ
とが望ましく、焼成温度は通常約１２００〜約１７００
°Ｃ１特に約１３００〜約１６００℃の範囲内が適当で
あり、また、焼成時間は大体０．１〜３時間、殊に０．
５〜１時間程度で充分である。

以上の如く焼成することにより、目的とする本発明の硬
質合金が得られる。この硬質合金はダイヤモンド砥石等
でそれぞれの用途に適した形状に切削、研磨及び仕上げ
加工を行なうことによりそれぞれの用途に適した最終製
品にすることができる。

例えば、本発明により提供される硬質合金は、刃物、殊
に硬度と靭性とが要求される切削工具の材料として好適
に使用することができる。

従来、ＴｉＣ基合金よりなる切削工具は、前述のとおり
優れた切削特性を有しているにも拘らず、靭性が劣るた
め、バイトの一部に使用されているにすぎない。また、
ＴｉＣ基合金の低靭性を補いつつ、切削特性を利用する
方法として、靭性の高い切削工具の表面にＴｉＣ基合金
を被覆する提案が多数されている（例えば、特公昭６１
〜５１０３４号公報、特開昭６０−１６２７８２号公報
、同６１〜９６０７２号公報、同６１〜２３１１７５号
公報、同６１〜２４７６７３号公報、同６２〜４４５７
２号公報及び同６２〜９３３７６号公報等）。

しかしながら、ＴｉＣ基合金による鋭利な刃角を有する
刃物、殊に切削工具は未だ提案されていない。

本明細書において「切削工具」には、日本規格協会編、
１９８８年４月１２日（第１版第１刷）発行−ＪＩＳハ
ンドブック　工具」に記載の切削工具が包含され、具体
的には、バイト、ドリル、フライス、リーマ、歯切工具
、ブローチ、ねじ加工工具、ハクソー及びそのフレーム
、機械刃物等が挙げられ、好ましくはバイト、ドリル及
びフライスである。バイトは旅館、中ぐり盤、平削り盤
、形削り盤、立削り盤などに使用される、シャンク又は
ボディーの端に切れ刃を持つ工具であり、その種類とし
てはバイトの構造により、むくバイト、付刃バイト、溶
接バイト、ろう付バイト、クランプバイト、スローアウ
ェイバイト、差込みバイト、組立バイト等があるが、本
発明の硬質合金は中でもむくバイト、付刃バイト、クラ
ンプバイト及びスローアウェイバイトに加工するのに特
に好適である。

また、ドリル（ｄｒｉｌｌ）は先端に切れ刃を持ち且つ
ボディーに切りくずを排出するための溝を持つ、主とし
て穴あけを行なうのに用いる工具であり、その種類には
、その機能又は用途により、ルーマ形ドリル、コアード
リル、シェルドリル、センタ穴ドリル、角穴ドリル、皿
取りドリル、ターゲットドリル、ガンドリル及びスペー
ドドリル等があるが、本発明の硬質合金は特にルーマ形
ドリル、コアードリル、及びスペードドリルに有利に用
いることができる。

さらに、７ライス（ｍｉｌｌｉｎｇ　　ｃｕｔｔｅｒ）
はミーリングカッタともいい、その外周面、端面又は側
面に切れ刃をもち、回転切削する工具であって、生きし
てフライス盤に使用されるが、その種類はその機能又は
用途により、ボアタイプフライス及びシャンクタイプフ
ライスがある。ボアタイプフライスの例には、平フライ
ス、スラブカッタ、側フライス、片刃側フライス、組合
側フライス、正面フライス、シェルエンドミル、溝フラ
イス、すわリフライス、メタルソー、コールドソー、セ
グメントソー、角度フライス、片面フライス、不等角フ
ライス、等角フライス、二番取りフライス、白丸フライ
ス、外大７ライス、片面取りフライス、両面取フライス
、インボリュートフライス、スプロケットプライス、ス
プラインフライス、セレーションプライス、ねじ切りフ
ライス、総形フライス等が挙げられるが、本発明の硬質
合金は中でも平フライス及びシェルエンドミルに好適に
使用される。一方、シャンクタイプフライスには例えば
、エンドミノ呟−枚刃エンドミル、二枚刀エンドミル、
三枚刃エンドミル、多刃エンドミル、両頭エンドミル、
テーパ刃エンドミル、ポールエンドミル、テーパーポー
ルエンドミル、ラジアスエンドミノ呟　スクエアルエン
ドミル、総形エンドミル、強ねじれ刃エンドミｊｕ、中
仕上げ用エンドミル、荒削りエンドミノ呟キー溝エンド
ミノ呟歯切エンドミル、座ぐリフライス、平ねじ沈めフ
ライス、皿小ねじ沈め７ライス、六角穴付きボルト用沈
めフライス、面取りフライス、歯車面取りフライス、あ
り溝フライス、クリスマス力ツタ、Ｔ溝フライス、半月
キー溝フライス、及びホローミル等が挙げられるが、本
発明の硬質合金は例えばエンドミノ呟−枚刃エンドミノ
呟二枚刃エンドミル、三枚刃エンドミル、多刃エンドミ
ル、ボールエンドミル、スクエアルエンドミル、強ねじ
れ刃エンドミル等の構成材料として用いた場合に特に優
れた性能を発揮する。

本発明の硬質合金は、前述したとおり、高い硬度に加え
て、優れた靭性を併有しているので、本発明の硬質合金
を使用すれば、刃先角度が４０〜１７０度、好ましくは
４５〜９０度、さらに好ましくは５０〜７０度という鋭
利な刃先角度をもつ切削工具にも容易に加工することが
できるという優れた特徴がある。ここで切削工具につい
ていう「刃先角度」とは、スクイ面と逃げ面とからなる
先端刃先の刃角である［例えば、添付第２図に示すドリ
ルにおいては、９０度−Ｐ度（１段逃げ角）が刃先角度
である］。

また、本発明の硬質合金は、切削工具以外の刃物に加工
することもできる。切削工具以外の刃物としては、橋本
英文著、昭和６１年８月２０日、第１刷、（株）講談社
発行「ブルーブツクス、刃物雑学辞典、図解・刃物のす
べて」に記載されている切削工具以外の刃物が包含され
、具体的には、カンナ族、包丁族、ノコギリ族、ハサミ
族、ヤスリ族及び砥石族の刃物や土を切る刃物等が挙げ
られる。カンナ族の刃物は、真直ぐ切り進む機能を有す
る刃物であって、例えば、カンナ、斧、ノミ、ナタ、カ
ミソリ、彫刻刀及び鉛筆削等挙げられ、これらの中でカ
ミソリ、鉛筆剤等、特にカミソリに対して本発明の硬質
合金を好適に用いることができる。また、包丁族の刃物
は引き押しを加えて切る機能を有する刃物であって、例
えば、包丁、回転包丁、ナイフ、鎌及びカッター等であ
り、好ましくは包丁、ナイフ及びカッターに対して本発
明の硬質合金が有利に使える。ノコギリ族の刃物は多数
の並んだ歯で切る機能を有する刃物であって、例えば、
ノコギリ、丸ノコ、ノコギリ刃ナイフ、チェーンソー等
が挙げられ、好ましくはノコギリ刃ナイフである。ハサ
ミ族の刃物は刃ではさんできる機能を有する刃物であっ
て、本発明の硬質合金は例えばハサミ、バリカン、ヒゲ
ソリ、芝刈り機、シャー、パンチ、ペンチ、ツメキリ、
針金切り、喰切等、好ましくはハサミ、ヒゲソリ及びペ
ンチの少くとも刃の部分の材料として好適である。ヤス
リ族の刃物はがんじょうな刃が整列している刃物であっ
て、具体的には、ヤスリ、おろし金、ツメヤスリ、スリ
バチ、大目ヤスリ、ナイフシャーブナ−及びトクサ等で
あり、好しくはヤスリ及びナイフシャーブナ−において
本発明の硬質合金を有利に利用することができる。砥石
族の刃物は硬い粒子による刃物であって、例えば、紙ヤ
スリ、グラインダー、ファイバークリーナー及びメタル
タワシ等、好ましくはグラインダーに対して本発明の硬
質合金を適用することができる。

土を切る刃物は土、砂、岩石を切る機能を有する刃物で
あって、農耕、園芸、土木、採鉱用に使用する刃物であ
り、具体的には、クワ、ショベル、ツルハシ、ブルドー
ザの刃及び削岩機等が挙げられるが、本発明に硬質合金
は特に削岩機に対して優れた能力を発揮する。

本発明の硬質合金は、前述したとおり、高硬度に加えて
高靭性を有しているため、以上に述べた如き切削工具以
外の刃物に加工することも可能であるという、従来の硬
質合金にはなかったユニクな特徴がある。しかして、本
発明の硬質合金を用いれば、刃先角度が１０〜４０度、
好ましくは１２〜３５度、さらに好ましくは１５〜３０
度という鋭利な刃先をもつ切削工具以外の刃物に加工す
ることができる。ここで、切削工具以外の刃物について
いう「刃先角度」七はスクイ面と逃げ面とからなる先端
刃先の角度をいい、具体的には例えば添付第４図に示す
カッターにおいてθで示される角度である。

以上に述べたとおり、本発明の硬質合金は刃先が鋭利な
刃物に加工することが可能であり、しかも本発明の硬質
合金を用いた刃物は刃先の欠損が極めて少く、刃先の摩
耗も非常に少く、且つ使用時に金属との溶着も殆どない
等の種々の優れた利点がある。

以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明する。

実施例１〜２１及び比較例１〜９ Ａ、硬質合金の調製 原料粉末として、平均粒度ｌμのＴｉｃとＴｉＮの焼結
体（Ｔ　ｉ　Ｃ／　Ｔ　ｉ　Ｎ　：　５０　／　５０、
以下Ｔ１ＣＮと記す）、２μのＷＣ粉末、３μのＭ　ｏ
　２Ｃ及びＭｏ粉末、２〜３μのＶＣ粉末、２〜３μの
ＮｂＣ及びＮｂＮ粉末、１〜２ｐのＴａＣ及びＴａＮ粉
末、４μのＮ１粉末および２μのＣｏ粉末をそれぞれ表
−１記載のとおり配合し、さらに、これら粉末に対し、
エチルアルコール５０重量％、ポリビニルブチラール２
重量％及び可塑剤としてジオクチルフタレート（ＤＯＰ
）１重量％をそれぞれ添加し、ステンレス製ボールミル
で４８時間粉砕混合した。ただし、表−１における硬質
合金Ｎｏ、２０（実施例−２０）のＴ１ＣＮのみ、Ｔｉ
Ｃ／　Ｔ　ｉ　Ｎを７０／３０とした。

次いで、減圧乾燥により得られた、混合物をラバプレス
機により、１Ｔｏｎ／ｃｍ２で加圧成形した。この成形
体を３００〜５００°ｃ、　　１時間、真空度１０−２
ｍｍＨｇの条件下で脱パイし、更に１３６０−１５００
°ｃ、　　１時間、真空度１０−３ｍｍＨｇの条件下焼
成し棒状硬質合金（６１ｍｍＸ　３０ｍｍ）を調製した
。

Ｂ、硬質合金の評価 得られた合金の靭性及び硬度を表−２に示す。

なお、物性の測定方法は次の通りである。

（１）靭性の測定 ＪＩＳ　　Ｂ−４１０４に準た、３点曲げ強度測定。

（２）硬度の測定 （株）高滓製作所、高滓微小硬度計ＮＯ３６７３９によ
り測定。

表−２より明らかなように、本発明の硬質合金は、高硬
度であるにも拘らず、靭性が極めて、高いことが判る。

表−２（その２） ２図参照）。得られたドリルの刃先の状態を観察しその
結果を表−４に示す。

表−３ （単位二度） ′実施例２２〜６３及び比較例１Ｏ〜２７（切削工具及
び刃物の調製及び評価） （Ｃ−１）ストレートシャンクドリル 前記実施例及び比較例で得られた硬質合金をダイヤモン
ド研磨機により円柱体（５）ｍｍＸ　６０ｍｍ）に研磨
し、さらに表−３に示すとおりストレートシャンクドリ
ルＡ及びＢを調製した（詳細は第１゜また、被切削金属
として銅と５ＵＳ−３０４を選定し、表−５に示した切
削条件でドリルによるせん孔試験を行い、その結果も表
−４に示す。

なお、試験の評価基準は表−６に示すとおりである。

表 表 表−４より明らかなように、本発明の硬質合金から加工
したドリルは刃先角度７４度及び６５度としても、刃先
の欠損が全く認められず鋭利に調度のカッター（以後カ
ッターＢと称する）に仕上加工した（詳細は第３．４図
参照）。

被切断材料として、炭酸カルシウム８％、及び酸化チタ
ン５％を含有する厚さ１５０μのポリ塩化ビニルフィル
ムを選定し、このフィルムのラインスピードを５ｍ／ｍ
ｉｎとし、６０００ｍ上記カッターでカッティング試験
を行った。

カッティング試験後、カッターの刃先の摩耗度合及び刃
の欠損状態を調査し、その結果を表−７に示す。また評
価項目及び評価基準を表−８に示す。

製することができることが判る。これに対し本発明以外
の組成のＴｉ基合金から加工したドリルは刃先の欠損が
生じてしまい、実用的に使用できるもにではなく、また
、欠損がみとめられなかったドリルでも切削試験をする
と、刃先の欠損が著しく又は被切削金属の溶着が著しく
、実用的に使用できるものではなかった。これに対し、
本発明の硬質合金を用いたドリルは、切削試験後でも刃
先の欠損及び被切削金属との溶着は全く認められなかっ
た。このことから、本発明の硬質合金よりなるドリルは
極めて優れた切削工具であることが判る。

また、エンドミルについても同様であり、本発明の硬質
合金よりなるエンドミルは刃先の欠損がなく、被切削金
属との溶着もほとんど認められず、優れた切削工具であ
ることが判る。

（Ｃ−２）刃物（カッター） 前記実施例及び比較例で調製した硬質合金をダイヤモン
ド砥石により、刃先角度１６度のカッター（以後カッタ
ーＡと称する）及び刃先角度２４表−８ 表−７より明らかなとおり、本発明の硬質合金よりなる
カッターは、刃先角度１６度及び２４度いずれの場合で
も、鋭利に仕上加工できたが、本発明外の組成の合金か
ら加工した比較例のカッターはほとんど、刃先の欠損が
著しく、鋭利な刃先にすることができなかった。

比較例のカッターのうち鋭利に仕上加工できたカッター
も、カッティング試験を行うと、刃先の欠損又は摩耗が
生じて、実用的に使用できるものはなかった。

これに対し、本発明によるカッターは、カッティング試
験後において、刃欠は全く認められず、＝３７ また刃先の摩耗も極めて少く、実用的に極めて有用な刃
物であることが判った。

また、カミソリにおいても、本発明硬質合金によるカミ
ソリは、刃先の欠損がなく、また、刃先の摩耗も極めて
少いことが、明らかになっている。

【図面の簡単な説明】 第１図はストレートシャンクドリルの側面図であり、図
中、Ｈはネジレ容度、Ａは先端角（１３５度）を示す。 第２図は第１図のストレートシャンクドリルの刃先部の
拡大面であり、図中、Ｐは１段逃げ角、Ｓは２段逃げ角
を示し、（９０−Ｐ）が刃先角度である。 第３図はカッターの先端部分の側面図である。 第４図は第３図のカッターの刃先部分の平面図であり、
図中、θは刃先角度を示す。 手続補正書印発） 特許庁長官　　吉　１）文　毅　殿 １、事件の表示 平成１年特許願第６５５９７号 ２、発明の名称 硬質合金 ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 名称　（４５９）日本カーバイド工業株式会社４、代　
　理　　人　〒１０７ 明細書の発明の詳細な説明の欄を以下のとおり訂正する
。 （１）　　明細書第３頁第１５行に「従来のＷＣをベー
スする」とあるを、［従来のＷＣをベースとする」に訂
正する。 （２）　同第５頁第５行に「近時開発された２３〜２５
万回転／分」とあるを、「近時開発された３〜８万回転
／分Ｊと訂正する。 （３）　同第９、　１２行に「本発明の硬質合金おいて
は」とあるを、「本発明の硬質合金においあるをｒそし
てＴａは」き訂正する。 （５）　第３４頁第４行に「もにではなく」とあるをｒ
ものではなく」と訂正する。 以上

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、Ｔｉ、Ｗ、Ｍｏ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｃ
   及びＮの各元素を必須成分として含有し；Ｔｉ、Ｗ、Ｍ
   ｏ、Ｖ、Ｎｂ及びＴａの合計の少なくとも８０原子％は
   炭化物、窒化物及び／又は炭窒化物の状態で存在し；上
   記各元素の含有量は、硬質合金の重量を基準としてそれ
   ぞれＴｉ２４〜４５％、Ｗ４〜２８％、Ｍｏ２〜１５％
   、Ｖ０．１〜２．５％、Ｎｂ２〜２０％、Ｔａ２〜２０
   ％、Ｎｉ５．７〜３７．９％及びＣｏ７．１〜３９．３
   ％であり；ＮｂとＴａとの合計（Ｎｂ＋Ｔａ）の含有量
   が４〜２３％であって且つＴａ／Ｎｂの重量比が０．９
   〜３．５の範囲内にあり；ＮｉとＣｏとの合計（Ｎｉ＋
   Ｃｏ）の含有量が２０〜４５％であつて且つＮｉ／Ｃｏ
   の重量比が０．４〜１．８の範囲内にあり；そしてＮ原
   子／（Ｃ原子＋Ｎ原子）の重量比が０．３０〜０．６０
   の範囲内にあり且つ（Ｃ原子とＮ原子の合計量）／（Ｎ
   ｉ及びＣｏを除く上記金属原子の合計量）の原子比が０
   ．８〜１．０の範囲内にあることを特徴とする硬質合金
   。 ２、Ｎｂが実質的にＮｂの炭化物の状態で存在し、Ｔａ
   が実質的にＴａの窒化物の状態で存在する請求項１記載
   の硬質合金。 ３、請求項１記載の硬質合金よりなる刃物。 ４、請求項１記載の硬質合金よりなる切削工具。 ５、刃先角度が４０〜１７０度である請求項４記載の切
   削工具。 ６、ドリル又はエンドミルである請求項５記載の切削工
   具。 ７、Ｔｉ、Ｗ、Ｍｏ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｃ
   及びＮの各元素を必須成分として請求項１に記載の割合
   で含有し、その際Ｔｉ、Ｗ、Ｖ、Ｎｂ及びＴａの各金属
   成分は実質的に炭化物、窒化物及び／又は炭窒化物の状
   態で存在し、Ｍｏは少なくとも一部が金属単体で且つ残
   りが炭化物、窒化物及び／又は炭窒化物の状態で存在し
   、そしてＮｉ及びＣｏは実質的に金属単体として存在す
   る原料粉末混合物を焼成することを特徴とする請求項１
   記載の硬質合金の製造法。 ８、原料粉末混合物が、Ｎｂを実質的に炭化物の状態で
   含有し、Ｔａを実質的に窒化物の状態で含有する請求項
   ７記載の方法。