JPH0433861B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0433861B2 JPH0433861B2 JP59263940A JP26394084A JPH0433861B2 JP H0433861 B2 JPH0433861 B2 JP H0433861B2 JP 59263940 A JP59263940 A JP 59263940A JP 26394084 A JP26394084 A JP 26394084A JP H0433861 B2 JPH0433861 B2 JP H0433861B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- carbonitride
- cemented carbide
- cermet
- weight
- dispersed phase
- 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
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- Impact Printers (AREA)
Description
〔産業上の利用分野〕
本発明は、ドツトプリンターに使用されるドツ
トプリンター用ワイヤーにおける、耐摩耗性、耐
食性、耐欠損性の改善に関するものである。 〔従来技術〕 従来、ドツトワイヤーとしては、ハイス、超硬
合金が主に使用されている。ハイスはその耐食
性、耐摩耗性がWC基超硬合金に比べ劣るため、
WC基超硬合金に移行しつつある。一方WC基超
硬合金はハイスに比べれば耐食性、耐摩耗性はあ
るものの、インクの種類によつては耐食性が問題
になる場合がある。また比重が13〜14ｇ／cm3と高
く慣性力が大きくプリントの高速化に追従しない
欠点を有する。 〔本発明が解決しようとする問題点〕 本発明は、上記WC基超硬合金製ドツトワイヤ
ーの耐摩耗性、耐食性をさらに改良し、かつ、高
速化へ追従するために密度を軽くすることを目的
とする。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明は分散相形成成分として、１以上のＣ／
Ｎ比をもつ炭窒化チタンにおける炭窒化チタンの
１部を10〜70重量％の範囲で、Tiを除く周期律
表の４ａ、５ａおよび６ａ族金属の１種または２
種以上の炭化物で置換した複炭窒化物50〜90重量
％、結合相形成成分として、鉄族金属のうち１種
または２種以上および不可避不純物を含む、残部
50〜10重量％からなり、かつ分散相を形成する粒
子同士の接触率が15％以下であることを特徴とす
るサーメツト製ドツトワイヤーであり、耐摩耗
性、耐食性を改善するため、従来のWC基超硬合
金に代わり、炭窒化チタンTi（CN）基サーメツ
トの検討を行つた。Ti（CN）基サーメツトは、
密度が６〜９ｇ／cm3と軽く、銅より密度が低いた
め、高速化への追従も可能である。また耐食性、
耐摩耗性もWC基超硬合金より優れている。しか
しながらTi（CN）基サーメツトは、WC基超硬合
金に比べ、その主成分であるTi炭窒化物の性質
上、靭性に欠く欠点をもつているため、これまで
小径のドツトワイヤー等に使用することは不可能
であつた。 本発明者は、上述のTi（CN）基サーメツトが
靭性に欠ける原因を追及、検討した結果、次のよ
うな事実を得た。 Ti（CN）基サーメツトは、分散相として
TiCN、Mo2C、TaC、WC等の固溶化した複炭
窒化物相と結合相からなり、結合相と炭窒化物相
のぬれ性を改善するためMo、Ｗ、Ta等を添加す
るのが一般的となつている。しかしこれら添加物
の挙動を調べると、第１図Ａに示すように、Ti
（CN）粒子の中心部にTi、窒素を多量に含む芯
部（CORE）、周辺にMO、Ｗ、Ta等を多量に含
む、いわゆる周辺組織を形成する。この周辺組織
は、その成分の関係上Ti（CN）に比べ、結合相
に対するぬれ性が良く、Ti（CN）基の靭性を改
善させるのであるが、反面、第１図Ｂに示すよう
に、炭窒化物粒子同志を接触させる傾向にある。 この炭窒化物粒子同志の接触（以下スケルトン
と称す）は、クラツクの伝播抵抗を下げ、靭性が
改善されない最大の要因となつている。例えば、
同一体積率（15容量％）の結合相において、Ti
（CN）基サーメツトとWC基超硬合金のスケルト
ンの度合を実際の組織写真から定量的に測定して
みると、Ti（CN）基サーメツトでは、全炭窒化
物粒子の面積に対し、接触部の面積は30〜40％で
あり、WC基超硬合金の同10〜15％に比べ、格段
と高い値になつている。 本発明者は、以上の観点から炭窒化物のスケル
トンを抑制すべく種々検討した結果、例えば、周
辺組織形成元素を前もつてTi（CN）と固溶せし
めた原料を使い、周辺組織形成量を減少させるこ
とが可能であること等を見出した。特にTi炭窒
化物と進入型固溶体を形成するＷを固溶体化処理
した場合その効果が大きく、Ta、Mo等の置換型
固溶体を形成する場合には、スケルトンの形成量
を抑制することが可能である。 このように、製造条件を種々留意したTi（CN）
基サーメツトは、前述のスケルトンの比率は、10
〜15％であり、WC基超硬合金に優るとも劣らぬ
靭性を得ることが可能である。さらに靭性を改善
したサーメツトドツトワイヤーは、WCに比べTi
（CN）の耐摩耗、耐食性に優れる利点より高寿
命かつ軽量のため高速化にも追従し得るものであ
る。 次に、数値を限定した理由について述べる。 分散相を形成する複炭窒化物の量は、50％未満
だと所望の耐摩耗性が得られなく、90％を越えて
含有すると合金の靭性をそこなうため50〜90％と
した。 Tiを除く４ａ，５ａ，６ａ属の炭化物の置換
量は、10％未満だと、Ti（CN）と結合相のぬれ
性を改善する効果が少なく、70％を越えて含有す
ると、Ti（CN）本来の耐摩耗性、耐食性が劣化
するため、10〜70％とした。 結合相は、10％未満では、合金の耐欠損性が悪
くまた、50％を越えて含有すると耐摩耗性をそこ
なうため10〜50％とした。 接触の測定はラツプ面上のミクロ組織観察より
粒子同士が接触している粒子の面積と、球状に近
似される粒子の面積を測定して、硬質相全面積を
１として、百分率で表現したものであり、15％を
越えると、スケルトン同士の接触がおおくなり曲
げ強度を劣化させるため15％以下とした。 〔実施例〕 次に本発明サーメツト製ドツトワイヤーを実施
例により比較ドツト用ワイヤーと対比しながら説
明する。原料粉末をＣ／Ｎ＝３として第１表の組
成になるようにボールミルで96時間、混合粉砕を
し、可塑剤添加の後、混錬を行いΦ0.5mmの丸棒
に押出し成型した。次に、脱脂し1350℃で30分焼
結を行つた後、この丸棒焼結体をセンタレス研削
をして、Φ0.3mmのドツプトプリンター用ワイヤ
ー用素材を作製した。この合金の物性を第１表に
併記する。抗折力の試験は、JIS B7704「金属材
料抗折試験片」に準じて径0.3mm長さ20mm、支点
間距離10mmとして行つた。次に、片持ちで振幅４
mm、50Hz、応力130Kg／mm2で疲労テストを10回行
い、欠損した疲労回数の平均を求め、これを第２
表に示す。また、実装テストを行い先端の摩耗量
は、第２図に示すａを測定した。その結果を第３
表に示す。 〔発明の効果〕 本発明サーメツト製ドツトワイヤーは、スケル
トンの形成量を抑制して、Ti（CN）基サーメツ
トの靭性を改善し、そしてTi（CN）の耐摩耗性、
耐食性に加えて、密度は6.0〜9.0ｇ／cm3と、従来
使用されているWC基超硬合金の約半分なので、
本発明ワイヤーの重量も従来WC基超硬合金製の
ものの約半分であり、今後の高速化に十分に追従
し得るものである。
トプリンター用ワイヤーにおける、耐摩耗性、耐
食性、耐欠損性の改善に関するものである。 〔従来技術〕 従来、ドツトワイヤーとしては、ハイス、超硬
合金が主に使用されている。ハイスはその耐食
性、耐摩耗性がWC基超硬合金に比べ劣るため、
WC基超硬合金に移行しつつある。一方WC基超
硬合金はハイスに比べれば耐食性、耐摩耗性はあ
るものの、インクの種類によつては耐食性が問題
になる場合がある。また比重が13〜14ｇ／cm3と高
く慣性力が大きくプリントの高速化に追従しない
欠点を有する。 〔本発明が解決しようとする問題点〕 本発明は、上記WC基超硬合金製ドツトワイヤ
ーの耐摩耗性、耐食性をさらに改良し、かつ、高
速化へ追従するために密度を軽くすることを目的
とする。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明は分散相形成成分として、１以上のＣ／
Ｎ比をもつ炭窒化チタンにおける炭窒化チタンの
１部を10〜70重量％の範囲で、Tiを除く周期律
表の４ａ、５ａおよび６ａ族金属の１種または２
種以上の炭化物で置換した複炭窒化物50〜90重量
％、結合相形成成分として、鉄族金属のうち１種
または２種以上および不可避不純物を含む、残部
50〜10重量％からなり、かつ分散相を形成する粒
子同士の接触率が15％以下であることを特徴とす
るサーメツト製ドツトワイヤーであり、耐摩耗
性、耐食性を改善するため、従来のWC基超硬合
金に代わり、炭窒化チタンTi（CN）基サーメツ
トの検討を行つた。Ti（CN）基サーメツトは、
密度が６〜９ｇ／cm3と軽く、銅より密度が低いた
め、高速化への追従も可能である。また耐食性、
耐摩耗性もWC基超硬合金より優れている。しか
しながらTi（CN）基サーメツトは、WC基超硬合
金に比べ、その主成分であるTi炭窒化物の性質
上、靭性に欠く欠点をもつているため、これまで
小径のドツトワイヤー等に使用することは不可能
であつた。 本発明者は、上述のTi（CN）基サーメツトが
靭性に欠ける原因を追及、検討した結果、次のよ
うな事実を得た。 Ti（CN）基サーメツトは、分散相として
TiCN、Mo2C、TaC、WC等の固溶化した複炭
窒化物相と結合相からなり、結合相と炭窒化物相
のぬれ性を改善するためMo、Ｗ、Ta等を添加す
るのが一般的となつている。しかしこれら添加物
の挙動を調べると、第１図Ａに示すように、Ti
（CN）粒子の中心部にTi、窒素を多量に含む芯
部（CORE）、周辺にMO、Ｗ、Ta等を多量に含
む、いわゆる周辺組織を形成する。この周辺組織
は、その成分の関係上Ti（CN）に比べ、結合相
に対するぬれ性が良く、Ti（CN）基の靭性を改
善させるのであるが、反面、第１図Ｂに示すよう
に、炭窒化物粒子同志を接触させる傾向にある。 この炭窒化物粒子同志の接触（以下スケルトン
と称す）は、クラツクの伝播抵抗を下げ、靭性が
改善されない最大の要因となつている。例えば、
同一体積率（15容量％）の結合相において、Ti
（CN）基サーメツトとWC基超硬合金のスケルト
ンの度合を実際の組織写真から定量的に測定して
みると、Ti（CN）基サーメツトでは、全炭窒化
物粒子の面積に対し、接触部の面積は30〜40％で
あり、WC基超硬合金の同10〜15％に比べ、格段
と高い値になつている。 本発明者は、以上の観点から炭窒化物のスケル
トンを抑制すべく種々検討した結果、例えば、周
辺組織形成元素を前もつてTi（CN）と固溶せし
めた原料を使い、周辺組織形成量を減少させるこ
とが可能であること等を見出した。特にTi炭窒
化物と進入型固溶体を形成するＷを固溶体化処理
した場合その効果が大きく、Ta、Mo等の置換型
固溶体を形成する場合には、スケルトンの形成量
を抑制することが可能である。 このように、製造条件を種々留意したTi（CN）
基サーメツトは、前述のスケルトンの比率は、10
〜15％であり、WC基超硬合金に優るとも劣らぬ
靭性を得ることが可能である。さらに靭性を改善
したサーメツトドツトワイヤーは、WCに比べTi
（CN）の耐摩耗、耐食性に優れる利点より高寿
命かつ軽量のため高速化にも追従し得るものであ
る。 次に、数値を限定した理由について述べる。 分散相を形成する複炭窒化物の量は、50％未満
だと所望の耐摩耗性が得られなく、90％を越えて
含有すると合金の靭性をそこなうため50〜90％と
した。 Tiを除く４ａ，５ａ，６ａ属の炭化物の置換
量は、10％未満だと、Ti（CN）と結合相のぬれ
性を改善する効果が少なく、70％を越えて含有す
ると、Ti（CN）本来の耐摩耗性、耐食性が劣化
するため、10〜70％とした。 結合相は、10％未満では、合金の耐欠損性が悪
くまた、50％を越えて含有すると耐摩耗性をそこ
なうため10〜50％とした。 接触の測定はラツプ面上のミクロ組織観察より
粒子同士が接触している粒子の面積と、球状に近
似される粒子の面積を測定して、硬質相全面積を
１として、百分率で表現したものであり、15％を
越えると、スケルトン同士の接触がおおくなり曲
げ強度を劣化させるため15％以下とした。 〔実施例〕 次に本発明サーメツト製ドツトワイヤーを実施
例により比較ドツト用ワイヤーと対比しながら説
明する。原料粉末をＣ／Ｎ＝３として第１表の組
成になるようにボールミルで96時間、混合粉砕を
し、可塑剤添加の後、混錬を行いΦ0.5mmの丸棒
に押出し成型した。次に、脱脂し1350℃で30分焼
結を行つた後、この丸棒焼結体をセンタレス研削
をして、Φ0.3mmのドツプトプリンター用ワイヤ
ー用素材を作製した。この合金の物性を第１表に
併記する。抗折力の試験は、JIS B7704「金属材
料抗折試験片」に準じて径0.3mm長さ20mm、支点
間距離10mmとして行つた。次に、片持ちで振幅４
mm、50Hz、応力130Kg／mm2で疲労テストを10回行
い、欠損した疲労回数の平均を求め、これを第２
表に示す。また、実装テストを行い先端の摩耗量
は、第２図に示すａを測定した。その結果を第３
表に示す。 〔発明の効果〕 本発明サーメツト製ドツトワイヤーは、スケル
トンの形成量を抑制して、Ti（CN）基サーメツ
トの靭性を改善し、そしてTi（CN）の耐摩耗性、
耐食性に加えて、密度は6.0〜9.0ｇ／cm3と、従来
使用されているWC基超硬合金の約半分なので、
本発明ワイヤーの重量も従来WC基超硬合金製の
ものの約半分であり、今後の高速化に十分に追従
し得るものである。
【表】
【表】
第１図ＡはTi（CN）粒子の周辺にMo、Ｗ、
Ta等を多量に含む、いわゆる周辺組織の説明図、
第１図Ｂは炭窒化物粒子同志が接触・スケルトン
を形成した場合の説明図を示す。第２図は摩耗量
の測定位置を示す。
Ta等を多量に含む、いわゆる周辺組織の説明図、
第１図Ｂは炭窒化物粒子同志が接触・スケルトン
を形成した場合の説明図を示す。第２図は摩耗量
の測定位置を示す。
Claims (1)
- １ 分散相形成成分として、１以上のＣ／Ｎ比を
もつ炭窒化チタンにおける炭窒化チタンの１部を
10〜70重量％の範囲で、Tiを除く周期律表の４
ａ、５ａおよび６ａ族金属の１種または２種以上
の炭化物で置換した複炭窒化物50〜90重量％、結
合相形成成分として、鉄族金属のうち１種または
２種以上および不可避不純物を含む、残部50〜10
重量％からなり、かつ分散相を形成する粒子同士
の接触率が15％以下であることを特徴とするサー
メツト製ドツトワイヤー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26394084A JPS61143550A (ja) | 1984-12-13 | 1984-12-13 | サ−メツト製ドツトワイヤ− |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26394084A JPS61143550A (ja) | 1984-12-13 | 1984-12-13 | サ−メツト製ドツトワイヤ− |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61143550A JPS61143550A (ja) | 1986-07-01 |
| JPH0433861B2 true JPH0433861B2 (ja) | 1992-06-04 |
Family
ID=17396371
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26394084A Granted JPS61143550A (ja) | 1984-12-13 | 1984-12-13 | サ−メツト製ドツトワイヤ− |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61143550A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6377749A (ja) * | 1986-09-20 | 1988-04-07 | Hitachi Tool Eng Ltd | 表面被覆サ−メット製ドットワイヤ− |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS529008A (en) * | 1975-07-14 | 1977-01-24 | Mitsubishi Metal Corp | Tough cermet containing metal carbide or nitride |
| JPS52128812A (en) * | 1976-04-23 | 1977-10-28 | Mitsubishi Metal Corp | Cermet of titanium carbo=nitride dispersion type |
| JPS5823455B2 (ja) * | 1977-06-10 | 1983-05-16 | 三菱マテリアル株式会社 | 焼結硬質合金 |
| JPS59126751A (ja) * | 1983-01-06 | 1984-07-21 | Daijietsuto Kogyo Kk | 超硬合金 |
-
1984
- 1984-12-13 JP JP26394084A patent/JPS61143550A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61143550A (ja) | 1986-07-01 |
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