JPH04501438A - 超硬金属体 - 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】 超硬金属体 この発明は、その超硬物質相がタングステンカーバイドで形成され、その結合金 属相がニッケルとクロムで形成されていて、粉末状の原料から加圧と焼結によっ て作製される超硬金属体に関する。

この種の超硬金属体は既に公知で、例えば米国特許第３２１５５１０号明細書は １０〜３０重量％のクロム・ニッケル結合合金と残量タングステンカーバイドか ら成り、その場合、結合金属に対するクロムの重量比が０．０１５〜０．１５の 間にある超硬金属体が開示されている。この超硬金属体は粉末状の原料から加圧 と焼結によって作製されている。

更に、ＫｉｅｆｆｅｒおよびＢｅｎｅｓｏｗｓｋｙの西ドイツ刊行物、超硬金属 （Ｈａｒｔｍｅｔａｌｌｅ）、　１９６５．第２０．２２１と２２８頁には、９ ０重量％のタングステンカーバイド、８重量％のニッケルおよび２重量％のクロ ムから成る超硬金属が開示されている。この腐食に強い超硬金属は強度が少なく 、特に非常にタフネスが低いので、利用範囲が制限されている。

欧州特許第００２８６２０号明細書によれば、更に焼結超硬合金が知られてい条 。この合金では、それぞれ強度、タフネス特性、腐食と酸化に対する安定性を良 くするため、少なくとも９０％のＷＣと、場合によっては、他のカーバイドを存 する５５〜９５容量％の超硬物質と、少なくとも５０％のニッケル。

２〜２５％のクロム、１〜１５％のモリブデンおよびそれぞれ最大で１０％のマ ンガン、５％のアルミニューム、５％のシリコン、１０％の銅、３０％のコバル ト、２０％の鉄および１３％のタングステンを有する５〜４５容量％の単相結合 剤とで形成されている。

最後に、欧州特許第０２１４６７９　Ａ１号明細書には腐食に強い超硬金属合金 が提案されている。この合金は、３１〜８４重量％のタングステンカーバイドと 、１５〜６０重量％のタンタルカーバイド、ニオブカーバイド、ジルコニューム カーバイド、チタンカーバイド、クロムカーバイド、モリブデンカーバイドの炭 化物群の中の一つまたはそれ以上と、２〜４０重量％のクロム添加物を有するニ ッケル及び／又はコバルトの結合合金とで構成されている。この合金も良好な機 械的な強度と高い耐摩耗性が必要である。

経験によれば、今まで知られている合金は腐食安定性に関して充分でないことを 示してる。

この発明の課題は、高い機械的強度と高い耐摩耗性を有し、その上改善された防 食性を保有する超硬金属体を提供することにある。

上記の課題は、冒頭に述べた超硬金属体の場合、この超硬金属が更にＴｉＮを含 み、その場合ＴｉＮと結合金属相の成分が５〜２５重量％で、０．１〜１０％の ＴｉＮ、５〜１５重量％のクロム、残量がニッケルで合成されていることによっ て解決されている。この合金の利点は、防食性が改善され、同時に摩耗性が大幅 に低減されている点にある。これ等の良質な機械的特性は、化学設備や極端な燃 焼温度に曝される材料にこの合金を安心して使用することを可能にしている。

この発明の他の構成によれば、超硬金属体が８〜１３重量％のＴｉＮと結合金属 相で、２〜５％の窒化チタン、８〜１２％のクロム、残量ニッケルから成る成分 を含む。

この超硬金属体は、焼結後２０〜２００分間、　１３００〜１４００℃の温度で 圧力２０〜３０００バールの不活性ガスの雰囲気、特にアルゴンガス雰囲気中で 処理すると有利である。これによって、超硬金属は良好な強度と優れたタフネス となり、これは超硬金属組織の高充填度に起因する。特に、焼結した本体を冷ま し、次いで１００〜３０００バールの別な設備で処理するか、あるいは焼結後直 ぐに２０〜１００バールの焼結設備で処理することができる。このことは、焼結 後直ぐ処理すると低圧で作業を容易にすることを示している。

特別な実施例では、同じ処理ステップを踏む３つの合金が互いに比較される。ど の場合でも、粒径が０．５〜５μｍの粉末状原料の混合物から出発する。

超硬金属を加圧して焼結することは、従来の技術により周知の方法で約１４００ 　’Ｃで行われる。以下の表により重量パーセントの組成となる。即ち、材料ｉ ：９０．５重量％ＷＣ，８，５％Ｎｉ、　１％Ｃｒ材料１　：　９０．５重量％ Ｗｅ、　８．５％Ｎｉ、　１％Ｃｒ、　０．３％ＭＯ材料１：９０．５重量％Ｗ Ｃ，８，５％Ｎｉ、　１％Ｃｒ、　０．３％ＴｉＮ仕上焼結と、次いで加圧下で 不活性ガスに曝されたこれ等の金属は第１図から理解される比質量損失を示す。

その場合、この発明による超硬金属体の摩耗は、従来の技術により知られている 他の二つの材料ｌと２より著しく少ない。

これ等の解決策は以下のように要約される。つまり、ナトリューム塩として３０ ０　ｍｇ　Ｃ１−／　ｌと２００ｍｇ　ＳＯ４−−／　ｉを有するＨ、Ｏを酢酸 でｐｈ＝４に調節する。この場合に測定された電流密度と電位の曲線が第２図に 記入されている。この発明によるＴｉＮ添加物を有する超硬金属は設定された検 査条件の下で最初に正の電位で電流上昇を示すので、腐食に対して鈍感である。

工（ｐダミ／Ｃト１Δ２） 補正書の翻訳文提出書 （特許法第１８４条の８） 平成３年４月２４日

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. １．超硬物質相がタングステンカーバイドで、結合金属相がニッケルとクロムで 構成され、粉末状原料から加圧と焼結によって作製される、焼結された超硬金属 本体において、 この超硬金属本体が更にチタンナイトライドを含み、その場合、チタンナイトラ イドと結合金属の成分が５〜２５重量％で、０．１〜１０重量％のチタン、５〜 １５重量％のクロム、残量ニッケルで構成されていることを特徴とする超硬金属 体。
2. ２．チタンナイトライドと結合金属の成分が、８〜１３重量％で、２〜５重量％ のチタンナイトライド、８〜１２重量％のクロム、残量ニッケルで構成されてい ることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の超硬金属体。
3. ３．超硬金属体は、焼結後２０〜２００分間、１３００℃の温度と２０〜３００ ０バールの圧力の不活性ガス雰囲気、特にアルゴンガス雰囲気中で処理されるこ とを特徴とする請求の範囲第１項または第２項に記載の超硬金属体。
4. ４．タングステンカーバイドの１〜３０重量％をチタンカーバイド、タンタルカ ーバイド及び／又はニオブカーバイドで置き換えてあることを特徴とする請求の 範囲第１〜３項の何れか１項に記載の超硬金属体。