JPH03154B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH03154B2 JPH03154B2 JP56166100A JP16610081A JPH03154B2 JP H03154 B2 JPH03154 B2 JP H03154B2 JP 56166100 A JP56166100 A JP 56166100A JP 16610081 A JP16610081 A JP 16610081A JP H03154 B2 JPH03154 B2 JP H03154B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cemented carbide
- cast iron
- ring
- steel material
- iron ring
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K20/00—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
- B23K20/14—Preventing or minimising gas access, or using protective gases or vacuum during welding
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Reduction Rolling/Reduction Stand/Operation Of Reduction Machine (AREA)
- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、円柱状あるいは円筒状の鋼製台金の
外周に超硬合金を一体成形した主に耐摩耗工具に
用いる複合超硬工具の製造方法に関するものであ
る。
外周に超硬合金を一体成形した主に耐摩耗工具に
用いる複合超硬工具の製造方法に関するものであ
る。
従来、圧延用ロールまたはガイドローラあるい
はパンチやプラグなどの耐摩耗工具の所要作用面
を超硬合金とし、他の部分を鋼や鋳鉄などで一体
化したものなどが多数提案されている。
はパンチやプラグなどの耐摩耗工具の所要作用面
を超硬合金とし、他の部分を鋼や鋳鉄などで一体
化したものなどが多数提案されている。
すなわち、鋼製の本体を機械加工によつて所望
形状に形成した後、この鋼製本体の所定位置に超
硬合金を焼き嵌め、または圧入によつて一体化し
たもの、あるいは鋼製本体の所定位置に超硬合金
をロウ付け固着したもの、また鋼製本体に超硬合
金を機械的な方法によつて固定したものが提案さ
れている。
形状に形成した後、この鋼製本体の所定位置に超
硬合金を焼き嵌め、または圧入によつて一体化し
たもの、あるいは鋼製本体の所定位置に超硬合金
をロウ付け固着したもの、また鋼製本体に超硬合
金を機械的な方法によつて固定したものが提案さ
れている。
しかしながら、前記した鋼製本体に超硬合金を
焼き嵌め、または圧入によつて一体化したもの
は、使用条件が常温であれば問題になることは少
ないが、これが高温となつたり低温となつたりす
る温度サイクルが加えられるような使用条件や高
温で使用される場合は、鋼材と超硬合金との熱膨
張率の相違から超硬合金を割損させたり、固着力
が極端に低下したりして該工具を破損させたりす
る。
焼き嵌め、または圧入によつて一体化したもの
は、使用条件が常温であれば問題になることは少
ないが、これが高温となつたり低温となつたりす
る温度サイクルが加えられるような使用条件や高
温で使用される場合は、鋼材と超硬合金との熱膨
張率の相違から超硬合金を割損させたり、固着力
が極端に低下したりして該工具を破損させたりす
る。
また、鋼製本体に超硬合金をロウ付け固着した
ものにおいては、ロウ付け時の残留応力の除去が
きわめて難しく超硬合金にクラツクを多発させる
ので耐摩耗工具、特に使用にあたつて温度サイク
ルや大きな作用負荷を受ける圧延ロールやガイド
ローラなどには適さない。
ものにおいては、ロウ付け時の残留応力の除去が
きわめて難しく超硬合金にクラツクを多発させる
ので耐摩耗工具、特に使用にあたつて温度サイク
ルや大きな作用負荷を受ける圧延ロールやガイド
ローラなどには適さない。
そして、鋼製本体に超硬合金を機械的に固定さ
せたものは、構造が複雑となり機械加工が難しく
工具コストを高めるのと同時に該本体に対する超
硬合金の保持力に問題を有し工具の破損を多発さ
せる恐れがある。
せたものは、構造が複雑となり機械加工が難しく
工具コストを高めるのと同時に該本体に対する超
硬合金の保持力に問題を有し工具の破損を多発さ
せる恐れがある。
本発明は、以上のような従来の技術が有する課
題を解決するためになしたもので、鋼材に比べて
高価で、かつ重量も大（比重は鋼材に比べて約２
倍）で、しかも硬度の高い難加工性の超硬合金を
該工具の作用面のみとし、他を超硬合金に比べて
安価で、軽く剛性に富み機械加工性がきわめて良
好な鋼材とし、これらを強固に一体化させた割損
や破損がきわめて少なく、かつ工具重量が軽く取
り扱いも容易で、機械加工コストと材料費の低減
を可能とする主に耐摩耗工具に使用される複合超
硬工具の製造方法を提供することを目的とするも
のてである。
題を解決するためになしたもので、鋼材に比べて
高価で、かつ重量も大（比重は鋼材に比べて約２
倍）で、しかも硬度の高い難加工性の超硬合金を
該工具の作用面のみとし、他を超硬合金に比べて
安価で、軽く剛性に富み機械加工性がきわめて良
好な鋼材とし、これらを強固に一体化させた割損
や破損がきわめて少なく、かつ工具重量が軽く取
り扱いも容易で、機械加工コストと材料費の低減
を可能とする主に耐摩耗工具に使用される複合超
硬工具の製造方法を提供することを目的とするも
のてである。
本発明は、前々記した従来の技術が有する課題
を下記する手段によつて解決したものである。
を下記する手段によつて解決したものである。
つまり、所定の有効肉厚を有するリング状超硬
合金の内周に鋳鉄製リングを圧入し、該鋳鉄製リ
ングの内周には円柱または円筒状の鋼材を冷し嵌
めし、これを鋳鉄の融点を越えることのない温度
を加えて前記三つの金属を一体化させるようにし
たものである。
合金の内周に鋳鉄製リングを圧入し、該鋳鉄製リ
ングの内周には円柱または円筒状の鋼材を冷し嵌
めし、これを鋳鉄の融点を越えることのない温度
を加えて前記三つの金属を一体化させるようにし
たものである。
本発明は、上記したようにリング状超硬合金に
鋳鉄製リングを圧入し、該鋳鉄製リングの内周へ
円柱状または円筒状の鋼材を冷し嵌めしたから、
これら各部材間の残留応力を減少させて割損や破
損を低減させるのと同時に、加熱することによつ
て拡散する鋳鉄製リングの体積減少分を圧入と冷
し嵌めのそれぞれの応力によつてカバーして効果
的な接合状態を長期にわたつて維持できる。
鋳鉄製リングを圧入し、該鋳鉄製リングの内周へ
円柱状または円筒状の鋼材を冷し嵌めしたから、
これら各部材間の残留応力を減少させて割損や破
損を低減させるのと同時に、加熱することによつ
て拡散する鋳鉄製リングの体積減少分を圧入と冷
し嵌めのそれぞれの応力によつてカバーして効果
的な接合状態を長期にわたつて維持できる。
また、外周側のリング状超硬合金と内周側の円
柱状または円筒状の鋼材との間に鋳鉄製リングを
介在させた主たる理由は、拡散を高めるためには
カーボン含有量の多い金属が効果的であるが、こ
れが、カーボン量の多い超硬合金とカーボン含有
量のきわめて少ない鋼材とを加熱すると、超硬合
金側のカーボンが鋼材側へ移項して超硬合金の所
期の特性値が損なわれる。
柱状または円筒状の鋼材との間に鋳鉄製リングを
介在させた主たる理由は、拡散を高めるためには
カーボン含有量の多い金属が効果的であるが、こ
れが、カーボン量の多い超硬合金とカーボン含有
量のきわめて少ない鋼材とを加熱すると、超硬合
金側のカーボンが鋼材側へ移項して超硬合金の所
期の特性値が損なわれる。
そこで、カーボン量が超硬合金の下限値に近
く、かつ鋼材の上限値に近い鋳鉄を超硬合金と鋼
材との間に介在させて加熱すると、鋳鉄側のカー
ボンがリング状超硬合金と円柱状または円筒状の
鋼材とに旨く相互拡散されて、これら三つの金属
を強固に一体化することができる。
く、かつ鋼材の上限値に近い鋳鉄を超硬合金と鋼
材との間に介在させて加熱すると、鋳鉄側のカー
ボンがリング状超硬合金と円柱状または円筒状の
鋼材とに旨く相互拡散されて、これら三つの金属
を強固に一体化することができる。
なお、該鋳鉄製リングは、その機械的性質から
肉厚t1はできる限り薄い方が好ましいが、これが
0.3mmを下回ると圧入に際して、該鋳鉄製リング
が割損する恐れがあり、また、この肉厚t1が５mm
を越えると加熱によつて前記鋳鉄製リングの熱膨
張が大きなものとなり鋳鉄製リングならびにリン
グ状超硬合金にクラツクが生じる危険性が大とな
つて好ましくない。
肉厚t1はできる限り薄い方が好ましいが、これが
0.3mmを下回ると圧入に際して、該鋳鉄製リング
が割損する恐れがあり、また、この肉厚t1が５mm
を越えると加熱によつて前記鋳鉄製リングの熱膨
張が大きなものとなり鋳鉄製リングならびにリン
グ状超硬合金にクラツクが生じる危険性が大とな
つて好ましくない。
以下、本発明の実施例を添付した図にもとずい
て説明する。
て説明する。
所定の有効肉厚ｔと外径Ｄとを有する周期律表
の4a、5a、6a族金属の炭化物・窒化物・炭窒化
物の内１種もしくは２種以上と、鉄とコバルトと
ニツケルの内１種または２種以上とからなるリン
グ状超硬合金１の内周１１へ、前記内周を基準と
して外周側２１に約0.05％の圧入代を加味して径
大に形成した所定肉厚t1を有する鋳鉄製リング２
を圧入する。
の4a、5a、6a族金属の炭化物・窒化物・炭窒化
物の内１種もしくは２種以上と、鉄とコバルトと
ニツケルの内１種または２種以上とからなるリン
グ状超硬合金１の内周１１へ、前記内周を基準と
して外周側２１に約0.05％の圧入代を加味して径
大に形成した所定肉厚t1を有する鋳鉄製リング２
を圧入する。
次に、円柱状または円筒状の鋼材３は、前記し
た鋳鉄製リングの内周２２を基準に径大に形成し
た外周３１を有してなり、この鋼材３を図外のケ
ロシンまたは軽油中にドライアイスを投入してな
る−160℃前後の低温槽中に浸漬し、前記鋼材を
所定量熱収縮させた後、前記したリング状超硬合
金の内周に圧入固着してある鋳鉄製リングの内周
２２へ嵌合させてから常温まで昇温させることに
よつてリング状超硬合金１と鋳鉄製リング２と鋼
材３とを一体化する。
た鋳鉄製リングの内周２２を基準に径大に形成し
た外周３１を有してなり、この鋼材３を図外のケ
ロシンまたは軽油中にドライアイスを投入してな
る−160℃前後の低温槽中に浸漬し、前記鋼材を
所定量熱収縮させた後、前記したリング状超硬合
金の内周に圧入固着してある鋳鉄製リングの内周
２２へ嵌合させてから常温まで昇温させることに
よつてリング状超硬合金１と鋳鉄製リング２と鋼
材３とを一体化する。
以上のように一体化した複合超硬工具Ａは、酸
化の促進を防ぐために遷充性や中性の雰囲気炉内
または真空炉内に設置して1140℃（鋳鉄の融点を
10℃下回る温度）で約30分間加熱させる。
化の促進を防ぐために遷充性や中性の雰囲気炉内
または真空炉内に設置して1140℃（鋳鉄の融点を
10℃下回る温度）で約30分間加熱させる。
以上によつて、鋳鉄製リング２が外周側のリン
グ状超硬合金１と内周側の鋼材３とに相互的に拡
散されて上記した三つの金属を強固に一体化す
る。
グ状超硬合金１と内周側の鋼材３とに相互的に拡
散されて上記した三つの金属を強固に一体化す
る。
なお、前記した複合超硬工具Ａを加熱するのに
好ましい方法は、10Tprr前後の真空中でおこなえ
ば、加熱中に金属から発生するガスを効果的に排
出して接合部間にピンホールなどの発生を防止し
て、より強固に一体化できる。
好ましい方法は、10Tprr前後の真空中でおこなえ
ば、加熱中に金属から発生するガスを効果的に排
出して接合部間にピンホールなどの発生を防止し
て、より強固に一体化できる。
以上によつて、接合部間に残留応力の滞留のき
わめて少ない状態で強固に一体化された複合超硬
工具Ａは、例えば、第２図に示したような複合超
硬合金製ロールＢとして、孔型または平型などの
圧延作用面１１を有するものに機械加工される。
わめて少ない状態で強固に一体化された複合超硬
工具Ａは、例えば、第２図に示したような複合超
硬合金製ロールＢとして、孔型または平型などの
圧延作用面１１を有するものに機械加工される。
以上のロールＢは、二点鎖線で示したようなロ
ール本体１００に嵌合され、該本体のネジ１１０
にナツト２００の螺合とピン３００の回り止めに
よつてロール本体に固定して使用される。
ール本体１００に嵌合され、該本体のネジ１１０
にナツト２００の螺合とピン３００の回り止めに
よつてロール本体に固定して使用される。
本発明は、以上に述べた構成によつて、鋼材３
の両側面ならびに内周面３２は容易に任意の形状
に機械加工が可能であると同時に、材料費の安い
鋼材の使用によつて加工コストと工具コストを大
きく低減させる。
の両側面ならびに内周面３２は容易に任意の形状
に機械加工が可能であると同時に、材料費の安い
鋼材の使用によつて加工コストと工具コストを大
きく低減させる。
しかも、全体を超硬合金で形成したもので比べ
て重量が大巾に軽くなるので、その取り扱いも頗
る簡便におこなえるのと共に、ロウ付け接合のよ
うに残留応力に起因するクラツクの発生や機械接
合のときに見られる保持力の低下による不具合も
除去できて長期にわたつて安定的に使用できるも
のである。
て重量が大巾に軽くなるので、その取り扱いも頗
る簡便におこなえるのと共に、ロウ付け接合のよ
うに残留応力に起因するクラツクの発生や機械接
合のときに見られる保持力の低下による不具合も
除去できて長期にわたつて安定的に使用できるも
のである。
第１図は複合超硬工具の縦断面図、第２図は複
合超硬工具の応用例を示す縦断面図である。 Ａ…複合超硬工具、Ｂ…複合超硬合金製ロー
ル、１…リング状超硬合金、２…鋳鉄製リング、
３…鋼材、１００…ロール本体、２００…ナツ
ト、３００…ピン。
合超硬工具の応用例を示す縦断面図である。 Ａ…複合超硬工具、Ｂ…複合超硬合金製ロー
ル、１…リング状超硬合金、２…鋳鉄製リング、
３…鋼材、１００…ロール本体、２００…ナツ
ト、３００…ピン。
Claims (1)
- １ 所定の有効肉厚を有するリング状超硬合金の
内周に鋳鉄製リングを圧入し、該鋳鉄製リングの
内周には円柱または円筒状の鋼材を冷し嵌めし、
これを鋳鉄の融点を越えることのない温度を加え
て前記三つの金属を一体化させたとを特徴とする
複合超硬工具の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16610081A JPS5868488A (ja) | 1981-10-16 | 1981-10-16 | 複合超硬工具およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16610081A JPS5868488A (ja) | 1981-10-16 | 1981-10-16 | 複合超硬工具およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5868488A JPS5868488A (ja) | 1983-04-23 |
| JPH03154B2 true JPH03154B2 (ja) | 1991-01-07 |
Family
ID=15825005
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16610081A Granted JPS5868488A (ja) | 1981-10-16 | 1981-10-16 | 複合超硬工具およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5868488A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008143161A1 (ja) | 2007-05-21 | 2008-11-27 | Mitsubishi Materials Corporation | 圧延ロール及び圧延機 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6245475B2 (ja) * | 2014-07-30 | 2017-12-13 | 公益財団法人鉄道総合技術研究所 | 異種金属複合部材の製造方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5220355A (en) * | 1975-08-08 | 1977-02-16 | Toyo Kogyo Co | Bits for opening tap hole of blast furnace |
-
1981
- 1981-10-16 JP JP16610081A patent/JPS5868488A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008143161A1 (ja) | 2007-05-21 | 2008-11-27 | Mitsubishi Materials Corporation | 圧延ロール及び圧延機 |
| US8770004B2 (en) | 2007-05-21 | 2014-07-08 | Mitsubishi Materials Corporation | Rolling mill roll and rolling mill machine |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5868488A (ja) | 1983-04-23 |
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