JPH0475847B2 - - Google Patents
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- JPH0475847B2 JPH0475847B2 JP61183252A JP18325286A JPH0475847B2 JP H0475847 B2 JPH0475847 B2 JP H0475847B2 JP 61183252 A JP61183252 A JP 61183252A JP 18325286 A JP18325286 A JP 18325286A JP H0475847 B2 JPH0475847 B2 JP H0475847B2
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Description
産業上の技術分野
本発明はTi(CN)基焼結硬質合金切削工具を
製造するにあたつて、焼結中に脱窒現象を生じが
たいため焼結性が著しく改善される複炭窒化物の
製造法を提供することにある。 技術背景 TiC基焼結硬質合金は、WC基焼結硬質合金に
比べ鋼との耐溶着性に優れるため、仕上げ切削を
中心にWC基焼結硬質合金にかわつて使用されて
いる。TiC基焼結硬質合金は、切削工具としてみ
ると耐塑性変形性、耐熱疲労性が劣るため、その
使用領域は限られたものであつたが、窒化物を添
加するとこれ等の特性が著しく改善されることが
知られている。(特公昭49−1364号) このTiC基焼結硬質合金に窒化物を添加したTi
(CN)基焼結硬質合金(以下サーメツトと称す)
はたしかに、窒化物を添加したことによつて硬質
相が著しく微粒化するため、TiC基焼結硬質合金
の欠点であつた耐塑性変形性、耐熱疲労性が著し
く改善されるものゝ、焼結硬質合金の一般的な製
造法である真空焼結中に添加した窒化物が分解
し、いわゆる脱窒現象を生じるため焼結して得ら
れたサーメツトに残留する窒素量は、焼結前に比
べ大幅に減少することから窒化物添加効果が少な
くなると、さらには窒化物が分解する際生じた窒
素ガスが、該サーメツトの焼結性を損ねることな
どが知られている。そのため特公昭49−1364号で
は、該サーメツトを真空中ではなく窒素雰囲気中
で焼結することによつて窒化物の分解をおさえる
技術が開示されている。たしかにこの方法に従つ
て窒素雰囲気中で焼結すると一定の窒素分圧(通
常50〜80Torr)までは、満足に焼結しうるがそ
れ以上の窒素分圧下では焼結時に該サーメツトか
ら脱ガスが不十分となり、得られたサーメツトに
ポアが残留するためサーメツトに添加しうる窒化
物にはおのずと制限があつた。 発明の開示 発明者は、上記問題点を解決するため種々検討
した結果、Ti、Ta、Wの複炭窒化物をあらかじ
め製造しておくと、この複炭窒化物はTiとNに
富む芯部をTa、WとCに富む周辺部が包囲した
2相構造をもつこと、そしてNに富む相は焼結中
に結合金属とは直接接しないため、焼結中の脱窒
は最小におさえられることを見出した。 以下限定理由について説明する。 イ 複炭窒化物の組成 特公昭56−51201号ではTiとWおよびTiと
Moの複炭窒化物が提案されている。しかし実
際にはTaを添加するとサーメツトの耐熱疲労
性が著しく向上することから、Taを添加する
のが一般的である。又Wはサーメツトの靭性上
不可欠であることから、複炭窒化物の組成とし
ては金属成分としてTi、Ta、WおよびMoが
好ましい。 ロ 複炭窒化物の組成範囲 本発明はTi(CN)基焼結硬質合金の硬質相
の原料に関する。そのため金属成分における
Tiの割合が原子比で0.5以下になると、該サー
メツトの耐摩耗性が0.9以上では靭性が不足す
るため好ましくない。非金属成分におけるNの
割合が原子比で0.2以下では窒化物添加効果が
乏しく、0.8以上では該サーメツトの硬度が低
くなりすぎ好ましくない。 又MoはWの10%以上50%以下置換してもよ
い。10%以下の置換では差が少なく、50%以上
の置換はサーメツトの強度を低下させるため好
ましくない。10%から50%置換すると焼結性を
向上させる。 また、Ta又はTa化合物中のTaの一部をZr、
Hf、Nbの1種又は2種以上で置換することに
よつて高温強度が向上し、その置換量は原子比
で10%以上50%以下であり、10%以下では置換
の効果が少く、50%以上ではサーメツトの靭性
が低下する。 ハ 反応温度範囲 1500℃以下では固溶が不十分で好ましくなく
2100℃以上では粒成長が著しくなり好ましくな
い。 ニ 出発原料 Tiの供給源としては金属Ti又はTiH2、TiC、
TiCNTiN等のTi化合物粉末を用いると同粉末
は極めて反応性に富み、固溶が容易に進行す
る。 また、他の粉末中の酸素を還元し複炭窒化物
中の酸素を低く抑える働きもあり好ましい。 Taの供給源としてはTa金属又はTaC、
TaN、TaCNTaの酸化物等のTa化合物を用い
ると組成のコントロールが容易で不純物の少な
い複炭窒化物を得ることが可能となり好まし
い。Wの供給源としてはW金属粉末又はW2C、
WC、WO3等のW化合物を用いると組成のコン
トロールが容易で不純物の少ない複炭窒化物を
得ることが可能となり好ましい。またこれらの
化合物と金属粉末を2種以上組合せることより
固溶が促進する効果がある。 以下実施例によつて詳細に説明する。 実施例 1 複炭窒化物(Ti、Ta、W)(C、N)の金属
中に占めるTiの割合がモル比で0.80、Taの割合
がモル比で0.10、Wの割合がモル比で0.10になる
様に、TiH2粉末(粒度2.5μ)、Ta金属粉末(粒
度3.0μ)、W金属粉末(粒度3.0μ)、炭素粉末(粒
度0.1μ)、を配合し、ボールミルで混合後造粒し、
窒素分圧200Torrで各種温度にて処理した。得ら
れた粉末の組成を第1表に示す。
製造するにあたつて、焼結中に脱窒現象を生じが
たいため焼結性が著しく改善される複炭窒化物の
製造法を提供することにある。 技術背景 TiC基焼結硬質合金は、WC基焼結硬質合金に
比べ鋼との耐溶着性に優れるため、仕上げ切削を
中心にWC基焼結硬質合金にかわつて使用されて
いる。TiC基焼結硬質合金は、切削工具としてみ
ると耐塑性変形性、耐熱疲労性が劣るため、その
使用領域は限られたものであつたが、窒化物を添
加するとこれ等の特性が著しく改善されることが
知られている。(特公昭49−1364号) このTiC基焼結硬質合金に窒化物を添加したTi
(CN)基焼結硬質合金(以下サーメツトと称す)
はたしかに、窒化物を添加したことによつて硬質
相が著しく微粒化するため、TiC基焼結硬質合金
の欠点であつた耐塑性変形性、耐熱疲労性が著し
く改善されるものゝ、焼結硬質合金の一般的な製
造法である真空焼結中に添加した窒化物が分解
し、いわゆる脱窒現象を生じるため焼結して得ら
れたサーメツトに残留する窒素量は、焼結前に比
べ大幅に減少することから窒化物添加効果が少な
くなると、さらには窒化物が分解する際生じた窒
素ガスが、該サーメツトの焼結性を損ねることな
どが知られている。そのため特公昭49−1364号で
は、該サーメツトを真空中ではなく窒素雰囲気中
で焼結することによつて窒化物の分解をおさえる
技術が開示されている。たしかにこの方法に従つ
て窒素雰囲気中で焼結すると一定の窒素分圧(通
常50〜80Torr)までは、満足に焼結しうるがそ
れ以上の窒素分圧下では焼結時に該サーメツトか
ら脱ガスが不十分となり、得られたサーメツトに
ポアが残留するためサーメツトに添加しうる窒化
物にはおのずと制限があつた。 発明の開示 発明者は、上記問題点を解決するため種々検討
した結果、Ti、Ta、Wの複炭窒化物をあらかじ
め製造しておくと、この複炭窒化物はTiとNに
富む芯部をTa、WとCに富む周辺部が包囲した
2相構造をもつこと、そしてNに富む相は焼結中
に結合金属とは直接接しないため、焼結中の脱窒
は最小におさえられることを見出した。 以下限定理由について説明する。 イ 複炭窒化物の組成 特公昭56−51201号ではTiとWおよびTiと
Moの複炭窒化物が提案されている。しかし実
際にはTaを添加するとサーメツトの耐熱疲労
性が著しく向上することから、Taを添加する
のが一般的である。又Wはサーメツトの靭性上
不可欠であることから、複炭窒化物の組成とし
ては金属成分としてTi、Ta、WおよびMoが
好ましい。 ロ 複炭窒化物の組成範囲 本発明はTi(CN)基焼結硬質合金の硬質相
の原料に関する。そのため金属成分における
Tiの割合が原子比で0.5以下になると、該サー
メツトの耐摩耗性が0.9以上では靭性が不足す
るため好ましくない。非金属成分におけるNの
割合が原子比で0.2以下では窒化物添加効果が
乏しく、0.8以上では該サーメツトの硬度が低
くなりすぎ好ましくない。 又MoはWの10%以上50%以下置換してもよ
い。10%以下の置換では差が少なく、50%以上
の置換はサーメツトの強度を低下させるため好
ましくない。10%から50%置換すると焼結性を
向上させる。 また、Ta又はTa化合物中のTaの一部をZr、
Hf、Nbの1種又は2種以上で置換することに
よつて高温強度が向上し、その置換量は原子比
で10%以上50%以下であり、10%以下では置換
の効果が少く、50%以上ではサーメツトの靭性
が低下する。 ハ 反応温度範囲 1500℃以下では固溶が不十分で好ましくなく
2100℃以上では粒成長が著しくなり好ましくな
い。 ニ 出発原料 Tiの供給源としては金属Ti又はTiH2、TiC、
TiCNTiN等のTi化合物粉末を用いると同粉末
は極めて反応性に富み、固溶が容易に進行す
る。 また、他の粉末中の酸素を還元し複炭窒化物
中の酸素を低く抑える働きもあり好ましい。 Taの供給源としてはTa金属又はTaC、
TaN、TaCNTaの酸化物等のTa化合物を用い
ると組成のコントロールが容易で不純物の少な
い複炭窒化物を得ることが可能となり好まし
い。Wの供給源としてはW金属粉末又はW2C、
WC、WO3等のW化合物を用いると組成のコン
トロールが容易で不純物の少ない複炭窒化物を
得ることが可能となり好ましい。またこれらの
化合物と金属粉末を2種以上組合せることより
固溶が促進する効果がある。 以下実施例によつて詳細に説明する。 実施例 1 複炭窒化物(Ti、Ta、W)(C、N)の金属
中に占めるTiの割合がモル比で0.80、Taの割合
がモル比で0.10、Wの割合がモル比で0.10になる
様に、TiH2粉末(粒度2.5μ)、Ta金属粉末(粒
度3.0μ)、W金属粉末(粒度3.0μ)、炭素粉末(粒
度0.1μ)、を配合し、ボールミルで混合後造粒し、
窒素分圧200Torrで各種温度にて処理した。得ら
れた粉末の組成を第1表に示す。
【表】
実施例 2
複炭窒化物(Ti、Ta、W、Mo)(C、N)中
の金属中に占めるTiの割合がモル比で0.77、Ta
の割合がモル比で0.07、Wの割合がモル比で
0.10、Moの割合がモル比で0.06になる様に、
TiH2粉末(粒度2.5μ)、TaN粉末(粒度1.5μ)、
W金属粉末(粒度3.0μ)、Mo2C粉末(粒度1.5μ)、
炭素粉末(粒度0.1μ)を配合しボールミルで混合
後、造粒し窒素分圧20Torr、温度1700℃で処理
した。 得られた複炭窒化物とCo、Ni粉末を加え湿式
混合後型押し成形した。この圧粉体を真空中1200
℃まで加熱した後、窒素分圧5Torrにて1480℃で
1.5時間焼結した。 得られたサーメツトの組成は(Ti0.77Ta0.07
W0.10Mo0.06)(C0.72N0.28)0.97−10wt%Co−5wt%
Niであつた。(本サーメツトをAとする)Aと同
一の組成になるようにTiCN、TaC、WC、Mo、
Co、Ni粉末を湿式混合し、型押成形後、Aと同
一条件で焼結した。得られたサーメツト(このサ
ーメツトをBとする)の組成は、(Ti0.77Ta0.07
W0.10Mo0.06)(C0.81N0.19)0.95−10wt%Co−5wt%
Niとなり、Bの方が窒素の残留量が少なく、本
発明の効果がわかつた。 AとBでさらに以下の条件で切削テストを行つ
た。 切削条件1:被削材 SNCM439(HB=260) 切削速度 150m/min 送 り 0.3mm/min 切込み 4.5mm チツプ形状 SNMG432ENZ ホルダー PSBNR2525−43 水溶性切削油使用 切削時間 10分間 Aはフランク摩耗が0.21mmであつたのに対し、
Bは刃先の塑性変形量が大きく7分20秒しか切削
できなかつた。 実施例 3 複炭窒化物(Ti、Ta、W)(C、N)の金属
に占めるTiの割合がモル比で0.6、Taの割合がモ
ル比で0.2、Wの割合がモル比で0.2となり、又非
金属に占めるNの割合が0.1〜0.9の間で種々変化
するようにTiH2粉末(粒度2.5μ)、TaC粉末(粒
度1.5μ)、W2C粉末(粒度1.5μ)、炭素粉末(粒度
0.1μ)を配合し、窒素分圧0.5Torr〜2atm、温度
1600〜2000℃で処理した。 得られた複炭窒化物を用いサーメツトを試作し
た。このサーメツトの硬度抗折力を第2表に示
す。
の金属中に占めるTiの割合がモル比で0.77、Ta
の割合がモル比で0.07、Wの割合がモル比で
0.10、Moの割合がモル比で0.06になる様に、
TiH2粉末(粒度2.5μ)、TaN粉末(粒度1.5μ)、
W金属粉末(粒度3.0μ)、Mo2C粉末(粒度1.5μ)、
炭素粉末(粒度0.1μ)を配合しボールミルで混合
後、造粒し窒素分圧20Torr、温度1700℃で処理
した。 得られた複炭窒化物とCo、Ni粉末を加え湿式
混合後型押し成形した。この圧粉体を真空中1200
℃まで加熱した後、窒素分圧5Torrにて1480℃で
1.5時間焼結した。 得られたサーメツトの組成は(Ti0.77Ta0.07
W0.10Mo0.06)(C0.72N0.28)0.97−10wt%Co−5wt%
Niであつた。(本サーメツトをAとする)Aと同
一の組成になるようにTiCN、TaC、WC、Mo、
Co、Ni粉末を湿式混合し、型押成形後、Aと同
一条件で焼結した。得られたサーメツト(このサ
ーメツトをBとする)の組成は、(Ti0.77Ta0.07
W0.10Mo0.06)(C0.81N0.19)0.95−10wt%Co−5wt%
Niとなり、Bの方が窒素の残留量が少なく、本
発明の効果がわかつた。 AとBでさらに以下の条件で切削テストを行つ
た。 切削条件1:被削材 SNCM439(HB=260) 切削速度 150m/min 送 り 0.3mm/min 切込み 4.5mm チツプ形状 SNMG432ENZ ホルダー PSBNR2525−43 水溶性切削油使用 切削時間 10分間 Aはフランク摩耗が0.21mmであつたのに対し、
Bは刃先の塑性変形量が大きく7分20秒しか切削
できなかつた。 実施例 3 複炭窒化物(Ti、Ta、W)(C、N)の金属
に占めるTiの割合がモル比で0.6、Taの割合がモ
ル比で0.2、Wの割合がモル比で0.2となり、又非
金属に占めるNの割合が0.1〜0.9の間で種々変化
するようにTiH2粉末(粒度2.5μ)、TaC粉末(粒
度1.5μ)、W2C粉末(粒度1.5μ)、炭素粉末(粒度
0.1μ)を配合し、窒素分圧0.5Torr〜2atm、温度
1600〜2000℃で処理した。 得られた複炭窒化物を用いサーメツトを試作し
た。このサーメツトの硬度抗折力を第2表に示
す。
【表】
実施例 4
実施例2におけるWの供給源W金属の50wt%
をWCで置換して同様の方法で複炭窒化物を作
り、更にサーメツトを試作した。これを切削条件
1で切削テストを行つたところフランク摩耗0.20
mmと良好な結果であつた。 実施例 5 複炭窒化物(Ti、Ta、W)(C、N)中の金
属中に占めるTiの割合がモル比で0.80、Taの割
合がモル比で0.10、Wの割合がモル比0.10になる
様に、TiH2粉末(粒度2.5μ)、Ta金属粉末(粒
度3.0μ)、WO3粉末(粒度0.2μ)、炭素粉末(粒度
0.1μ)を配合しボールミルで配合後、造粒し窒素
分圧200Torrで各種温度にて処理した。 得られた粉末の組成を第3表に示す。
をWCで置換して同様の方法で複炭窒化物を作
り、更にサーメツトを試作した。これを切削条件
1で切削テストを行つたところフランク摩耗0.20
mmと良好な結果であつた。 実施例 5 複炭窒化物(Ti、Ta、W)(C、N)中の金
属中に占めるTiの割合がモル比で0.80、Taの割
合がモル比で0.10、Wの割合がモル比0.10になる
様に、TiH2粉末(粒度2.5μ)、Ta金属粉末(粒
度3.0μ)、WO3粉末(粒度0.2μ)、炭素粉末(粒度
0.1μ)を配合しボールミルで配合後、造粒し窒素
分圧200Torrで各種温度にて処理した。 得られた粉末の組成を第3表に示す。
【表】
【表】
実施例 6
複炭窒化物(Ti、Ta、W、Mo)(C、N)中
の金属中に占めるTiの割合がモル比で0.85、Ta
の割合がモル比で0.08、Wの割合がモル比で
0.05、Moの割合がモル比で0.02になる様に、
TiH2粉末(粒度2.5μ)、TaC粉末(粒度1.5μ)、
WO2粉末(粒度0.3μ)、MoO2粉末(粒度0.3μ)、
炭素粉末(粒度0.1μ)を配合しボールミルで混合
後、造粒し窒素分圧20Torr、温度700℃で処理し
た。得られた複炭窒化物とCo、Ni粉末を加え湿
式混合後型押し成形した。この圧粉体を真空中
1200℃まで加熱した後、窒素分圧5Torrにて1480
℃で1.5時間焼成した。 得られたサーメツトの組成は(Ti0.85Ta0.08
W0.05Mo0.02)(C0.44N0.56)0.97−10wt%Co−5wt%
Niであつた。(本サーメツトをAとする)Aと同
一の組成になるようにTiCN、TaC、WC、Mo、
Co、Ni粉末を湿式混合し、型押成形後、Aと同
一条件で焼結した。得られたサーメツト(このサ
ーメツトをBとする)の組成は(Ti0.85Ta0.08
W0.05Mo0.02)(C0.50N0.50)0.96−10wt%Co−5wt%
Niとなり、Bの方が窒素の残留量が少なく、本
発明の効果がわかつた。 AとBでさらに以下の条件で切削テストを行つ
た。 切削条件1:被削下 SNCM439(HB=260) 切削速度 150m/min 送 り 0.3mm/min 切込み 1.5mm チツプ形状 SNMG432ENZ ホルダー PSBNR2525−43 水溶性切削油使用 切削時間 10分間 Aはフランジ摩耗が0.25mmであつたのに対し、
Bは刃先の塑性変形量が大きく7分30秒しか切削
できなかつた。 実施例 7 複炭窒化物(Ti、Ta、W)(C、N)の金属
に占めるTiの割合がモル比で0.6、Taの割合がモ
ル比で0.2、Wの割合がモル比で0.2となり、又非
金属に占めるNの割合が0.1〜0.9の間で種々変化
するようにTiH2粉末(粒度2.5μ)、Ta金属粉末
(粒度3.0μ)、WO3粉末(粒度0.3μ)を配合し、窒
素分圧0.5Torr〜2tam、温度1600〜2000℃で処理
した。 得られた複炭窒化物を用いサーメツトを試作し
た。このサーメツトの硬度抗折力を第4表に示
す。
の金属中に占めるTiの割合がモル比で0.85、Ta
の割合がモル比で0.08、Wの割合がモル比で
0.05、Moの割合がモル比で0.02になる様に、
TiH2粉末(粒度2.5μ)、TaC粉末(粒度1.5μ)、
WO2粉末(粒度0.3μ)、MoO2粉末(粒度0.3μ)、
炭素粉末(粒度0.1μ)を配合しボールミルで混合
後、造粒し窒素分圧20Torr、温度700℃で処理し
た。得られた複炭窒化物とCo、Ni粉末を加え湿
式混合後型押し成形した。この圧粉体を真空中
1200℃まで加熱した後、窒素分圧5Torrにて1480
℃で1.5時間焼成した。 得られたサーメツトの組成は(Ti0.85Ta0.08
W0.05Mo0.02)(C0.44N0.56)0.97−10wt%Co−5wt%
Niであつた。(本サーメツトをAとする)Aと同
一の組成になるようにTiCN、TaC、WC、Mo、
Co、Ni粉末を湿式混合し、型押成形後、Aと同
一条件で焼結した。得られたサーメツト(このサ
ーメツトをBとする)の組成は(Ti0.85Ta0.08
W0.05Mo0.02)(C0.50N0.50)0.96−10wt%Co−5wt%
Niとなり、Bの方が窒素の残留量が少なく、本
発明の効果がわかつた。 AとBでさらに以下の条件で切削テストを行つ
た。 切削条件1:被削下 SNCM439(HB=260) 切削速度 150m/min 送 り 0.3mm/min 切込み 1.5mm チツプ形状 SNMG432ENZ ホルダー PSBNR2525−43 水溶性切削油使用 切削時間 10分間 Aはフランジ摩耗が0.25mmであつたのに対し、
Bは刃先の塑性変形量が大きく7分30秒しか切削
できなかつた。 実施例 7 複炭窒化物(Ti、Ta、W)(C、N)の金属
に占めるTiの割合がモル比で0.6、Taの割合がモ
ル比で0.2、Wの割合がモル比で0.2となり、又非
金属に占めるNの割合が0.1〜0.9の間で種々変化
するようにTiH2粉末(粒度2.5μ)、Ta金属粉末
(粒度3.0μ)、WO3粉末(粒度0.3μ)を配合し、窒
素分圧0.5Torr〜2tam、温度1600〜2000℃で処理
した。 得られた複炭窒化物を用いサーメツトを試作し
た。このサーメツトの硬度抗折力を第4表に示
す。
【表】
実施例 8
複炭窒化物(Ti、Ta、W)(C、N)の金属
に占めるTiの割合がモル比で0.80、Taの割合が
モル比で0.10、Wの割合がモル比0.10になる様
に、TiCおよびTiN粉末(粒度1.5μ)、Ta金属粉
末(粒度3.0)、W金属粉末(粒度3.0μ)、炭素粉
末(粒度0.1μ)を配合しボールミルで混合後、造
粒し窒素分圧200Torrrで各種温度にて処理した。 得られた粉末の組成を第5表に示す。
に占めるTiの割合がモル比で0.80、Taの割合が
モル比で0.10、Wの割合がモル比0.10になる様
に、TiCおよびTiN粉末(粒度1.5μ)、Ta金属粉
末(粒度3.0)、W金属粉末(粒度3.0μ)、炭素粉
末(粒度0.1μ)を配合しボールミルで混合後、造
粒し窒素分圧200Torrrで各種温度にて処理した。 得られた粉末の組成を第5表に示す。
【表】
実施例 9
複炭窒化物(Ti、Ta、W、Mo)(C、N)中
の金属中に占めるTiの割合がモル比で0.85、Ta
の割合がモル比で0.04、Wの割合がモル比で
0.08、Moの割合がモル比で0.03になる様に、Ti
(C0.4N0.6)粉末(粒度1.5μ)、TaC粉末(粒度
1.5μ)、W金属粉末(粒度3.0μ)、Mo金属粉末
(粒度3.0μ)、炭素粉末(粒度0.1μ)を配合しボー
ルミルで混合後、造粒し窒素分圧20Torr、温度
1700℃で処理した。得られた複炭窒化物にCo、
Ni粉末を加え湿式混合後型押し成形した。この
圧粉体を真空中1200℃まで加熱した後、窒素分圧
5Torrにて1480℃で1.5時間焼結した。 得られたサーメツトの組成は(Ti0.85Ta0.04
W0.08Mo0.03)(C0.46N0.54)0.99−10wt%Co−5wt%
Niであつた。(本サーメツトをAとする)Aと同
一の組成になるようにTiCN、TaC、WC、
MoCo、Ni粉末を湿式混合し、型押成形後、Aと
同一条件で焼結した。得られたサーメツト(この
サーメツトをBとする)の組成は(Ti0.85Ta0.04
W0.08Mo0.03)(C0.57N0.43)0.98−10wt%Co−5wt%
Niとなり、Bの方が窒素の残留量が少なく、本
発明の効果がわかつた。 AとBでさらに以下の条件で切削テストを行つ
た。 切削条件1:被削材 SNCM439(HB=260) 切削速度 150m/min 送 り 0.3mm/min 切込み 1.5mm チツプ形状 SNMG432ENZ ホルダー PSBNR2525−43 水溶性切削油使用 切削時間 10分間 Aはフランク摩耗が0.22mmであつたのに対し、
Bは刃先の塑性変形量が大きく9分50秒しか切削
できなかつた。 実施例 10 複炭窒化物(Ti、Ta、W)(C、N)の金属
に占めるTiの割合がモル比で0.6、Taの割合がモ
ル比で0.2、Wの割合がモル比で0.2となり、又非
金属に占めるNの割合が0.1〜0.9の間で種々変化
するようにTiCおよびTiN粉末(粒度1.5μ)、Ta
金属粉末(粒度3.0μ)、WC粉末(粒度1.5μ)、炭
素粉末(粒度0.1μ)を配合し、窒素分圧0.5Torr
〜2atm、温度1600〜2000℃で処理した。 得られた複炭窒化物を用いサーメツトを試作し
た。このサーメツトの硬度抗折力を第6表に示
す。
の金属中に占めるTiの割合がモル比で0.85、Ta
の割合がモル比で0.04、Wの割合がモル比で
0.08、Moの割合がモル比で0.03になる様に、Ti
(C0.4N0.6)粉末(粒度1.5μ)、TaC粉末(粒度
1.5μ)、W金属粉末(粒度3.0μ)、Mo金属粉末
(粒度3.0μ)、炭素粉末(粒度0.1μ)を配合しボー
ルミルで混合後、造粒し窒素分圧20Torr、温度
1700℃で処理した。得られた複炭窒化物にCo、
Ni粉末を加え湿式混合後型押し成形した。この
圧粉体を真空中1200℃まで加熱した後、窒素分圧
5Torrにて1480℃で1.5時間焼結した。 得られたサーメツトの組成は(Ti0.85Ta0.04
W0.08Mo0.03)(C0.46N0.54)0.99−10wt%Co−5wt%
Niであつた。(本サーメツトをAとする)Aと同
一の組成になるようにTiCN、TaC、WC、
MoCo、Ni粉末を湿式混合し、型押成形後、Aと
同一条件で焼結した。得られたサーメツト(この
サーメツトをBとする)の組成は(Ti0.85Ta0.04
W0.08Mo0.03)(C0.57N0.43)0.98−10wt%Co−5wt%
Niとなり、Bの方が窒素の残留量が少なく、本
発明の効果がわかつた。 AとBでさらに以下の条件で切削テストを行つ
た。 切削条件1:被削材 SNCM439(HB=260) 切削速度 150m/min 送 り 0.3mm/min 切込み 1.5mm チツプ形状 SNMG432ENZ ホルダー PSBNR2525−43 水溶性切削油使用 切削時間 10分間 Aはフランク摩耗が0.22mmであつたのに対し、
Bは刃先の塑性変形量が大きく9分50秒しか切削
できなかつた。 実施例 10 複炭窒化物(Ti、Ta、W)(C、N)の金属
に占めるTiの割合がモル比で0.6、Taの割合がモ
ル比で0.2、Wの割合がモル比で0.2となり、又非
金属に占めるNの割合が0.1〜0.9の間で種々変化
するようにTiCおよびTiN粉末(粒度1.5μ)、Ta
金属粉末(粒度3.0μ)、WC粉末(粒度1.5μ)、炭
素粉末(粒度0.1μ)を配合し、窒素分圧0.5Torr
〜2atm、温度1600〜2000℃で処理した。 得られた複炭窒化物を用いサーメツトを試作し
た。このサーメツトの硬度抗折力を第6表に示
す。
【表】
【表】
実施例 11
実施例10においてTaの割合の10%を、それぞ
れZr、Hf、Nbで置換した合金を試作した。この
時の非金属中のNの割合は0.70とした。これを置
換しない場合の合金と比較したところ、置換しな
かつた場合の合金の高温硬度(1000℃における)
がHv=580Kg/mm2であつたのに対し、Zr置換の場
合、Hv=670Kg/mm2、Hf置換の場合、Hv=690
Kg/mm2、Nb置換の場合、Hv=720Kg/mm2となつ
た。 実施例 12 複炭窒化物(Ti、Ta、W)(C、N)中の金
属中に占めるTiの割合がモル比で0.80、Taの割
合がモル比で0.10、Wの割合がモル比で0.10にな
る様に、Ti金属粉末(粒度3.0μ)、Ta金属粉末
(粒度3.5μ)、WO3粉末(粒度0.3μ)、炭素粉末
(粒度0.1μ)を配合しボールミルで混合後、造粒
し窒素分圧200Torrで各種温度にて処理した。 得られた粉末の組成を第7表に示す。
れZr、Hf、Nbで置換した合金を試作した。この
時の非金属中のNの割合は0.70とした。これを置
換しない場合の合金と比較したところ、置換しな
かつた場合の合金の高温硬度(1000℃における)
がHv=580Kg/mm2であつたのに対し、Zr置換の場
合、Hv=670Kg/mm2、Hf置換の場合、Hv=690
Kg/mm2、Nb置換の場合、Hv=720Kg/mm2となつ
た。 実施例 12 複炭窒化物(Ti、Ta、W)(C、N)中の金
属中に占めるTiの割合がモル比で0.80、Taの割
合がモル比で0.10、Wの割合がモル比で0.10にな
る様に、Ti金属粉末(粒度3.0μ)、Ta金属粉末
(粒度3.5μ)、WO3粉末(粒度0.3μ)、炭素粉末
(粒度0.1μ)を配合しボールミルで混合後、造粒
し窒素分圧200Torrで各種温度にて処理した。 得られた粉末の組成を第7表に示す。
【表】
実施例 13
複炭窒化物(Ti、Ta、W、Mo)(C、N)中
の金属中に占めるTiの割合がモル比で0.72、Ta
の割合がモル比で0.09、Wの割合がモル比で
0.10、Moの割合がモル比で0.09になる様に、Ti
(C0.4N0.6)粉末(粒度1.5μ)、Ta金属粉末(粒度
3.0μ)、WO3粉末(粒度0.3μ)、炭素粉末(粒度
0.1μ)を配合しボールミルで混合後、造粒し窒素
分圧20Torr、温度1700℃で処理した。 得られた複炭窒化物にCo、Ni粉末を加え湿式
混合後型押し成形した。この圧粉体を真空中1200
℃まで加熱した後、窒素分圧5Torrにて1480℃で
1.5時間焼結した。 得られたサーメツトの組成は(Ti0.72Ta0.09
W0.10Mo0.09)(C0.33N0.67)0.98−10wt%Co−5wt%
Niであつた。(本サーメツトをAとする)Aと同
一の組成になるようにTiCN、TaC、WC、
MoCo、Ni粉末を湿式混合し、型押成形後、Aと
同一条件で焼結した。得られたサーメツト(この
サーメツトをBとする)の組成は(Ti0.72Ta0.09
W0.10Mo0.09)(C0.45N0.55)0.97−10wt%Co−5wt%
Niとなり、Bの方が窒素の残留量が少なく、本
発明の効果がわかつた。 AとBで更に以下の条件で切削テストを行つ
た。 切削条件1:被削材 SNCM439(HB=260) 切削速度 150m/min 送 り 0.3mm/min 切込み 1.5mm チツプ形状 SNMG432ENZ ホルダー PSBNR2525−43 水溶性切削油使用 切削時間 10分間 Aはフランク摩耗が0.12mmであつたのに対し、
Bは刃先の塑性変形量が大きく3分20秒しか切削
できなかつた。 実施例 14 複炭窒化物(Ti、Ta、W)(C、N)の金属
に占めるTiの割合がモル比で0.6、Taの割合がモ
ル比で0.2、Wの割合がモル比で0.2となり、又非
金属に占めるNの割合が0.1〜0.9の間で種々変化
するようにTi金属粉末(粒度3.0μ)、TaC粉末
(粒度1.5μ)、WO3粉末(粒度0.3μ)、炭素粉末
(粒度0.1μ)を配合し、窒素分圧0.5Torr〜2tam、
温度1600〜2000℃で処理した。 得られた複炭窒化物を用いサーメツトを試作し
た。このサーメツトの硬度抗折力を第8表に示
す。
の金属中に占めるTiの割合がモル比で0.72、Ta
の割合がモル比で0.09、Wの割合がモル比で
0.10、Moの割合がモル比で0.09になる様に、Ti
(C0.4N0.6)粉末(粒度1.5μ)、Ta金属粉末(粒度
3.0μ)、WO3粉末(粒度0.3μ)、炭素粉末(粒度
0.1μ)を配合しボールミルで混合後、造粒し窒素
分圧20Torr、温度1700℃で処理した。 得られた複炭窒化物にCo、Ni粉末を加え湿式
混合後型押し成形した。この圧粉体を真空中1200
℃まで加熱した後、窒素分圧5Torrにて1480℃で
1.5時間焼結した。 得られたサーメツトの組成は(Ti0.72Ta0.09
W0.10Mo0.09)(C0.33N0.67)0.98−10wt%Co−5wt%
Niであつた。(本サーメツトをAとする)Aと同
一の組成になるようにTiCN、TaC、WC、
MoCo、Ni粉末を湿式混合し、型押成形後、Aと
同一条件で焼結した。得られたサーメツト(この
サーメツトをBとする)の組成は(Ti0.72Ta0.09
W0.10Mo0.09)(C0.45N0.55)0.97−10wt%Co−5wt%
Niとなり、Bの方が窒素の残留量が少なく、本
発明の効果がわかつた。 AとBで更に以下の条件で切削テストを行つ
た。 切削条件1:被削材 SNCM439(HB=260) 切削速度 150m/min 送 り 0.3mm/min 切込み 1.5mm チツプ形状 SNMG432ENZ ホルダー PSBNR2525−43 水溶性切削油使用 切削時間 10分間 Aはフランク摩耗が0.12mmであつたのに対し、
Bは刃先の塑性変形量が大きく3分20秒しか切削
できなかつた。 実施例 14 複炭窒化物(Ti、Ta、W)(C、N)の金属
に占めるTiの割合がモル比で0.6、Taの割合がモ
ル比で0.2、Wの割合がモル比で0.2となり、又非
金属に占めるNの割合が0.1〜0.9の間で種々変化
するようにTi金属粉末(粒度3.0μ)、TaC粉末
(粒度1.5μ)、WO3粉末(粒度0.3μ)、炭素粉末
(粒度0.1μ)を配合し、窒素分圧0.5Torr〜2tam、
温度1600〜2000℃で処理した。 得られた複炭窒化物を用いサーメツトを試作し
た。このサーメツトの硬度抗折力を第8表に示
す。
【表】
【表】
実施例 15
複炭窒化物(Ti、Ta、W)(C、N)中の金
属中に占めるTiの割合がモル比で0.80、Taの割
合がモル比で0.10、Wの割合がモル比で0.10にな
る様に、Ti金属粉末(粒度3.0μ)、Ta2O5粉末
(粒度0.3μ)、WO3粉末(粒度0.3μ)、炭素粉末
(粒度0.1μ)を配合しボールミルで混合後、造粒
し窒素分圧200Torrで各種温度にて処理した。 得られた粉末の組成を第9表に示す。
属中に占めるTiの割合がモル比で0.80、Taの割
合がモル比で0.10、Wの割合がモル比で0.10にな
る様に、Ti金属粉末(粒度3.0μ)、Ta2O5粉末
(粒度0.3μ)、WO3粉末(粒度0.3μ)、炭素粉末
(粒度0.1μ)を配合しボールミルで混合後、造粒
し窒素分圧200Torrで各種温度にて処理した。 得られた粉末の組成を第9表に示す。
【表】
実施例 16
複炭窒化物(Ti、Ta、W、Mo)(C、N)の
金属中に占めるTiの割合がモル比で0.75、Taの
割合がモル比で0.05、Wの割合がモル比で0.10
と、Moの割合がモル比で0.10になる様に、TiC.
粉末、TiN粉末(各粒度1.5μ)、Ta2O5粉末(粒
度0.3μ)、WO2粉末(粒度0.3μ)、Mo粉末(粒度
1.5μ)、炭素粉末(粒度0.1μ)を配合しボールミ
ルで混合後、造粒し窒素分圧20Torr、温度1700
℃で処理した。 得られた複炭窒化物にCo、Ni粉末を加え湿式
混合後型押し成形した。この圧粉体を真空中1200
℃まで加熱した後、窒素分圧5Torrにて1480℃で
1.5時間焼結した。 得られたサーメツトの組成は(Ti0.75Ta0.05
W0.10Mo0.10)(C0.38N0.62)0.98−10wt%Co−5wt%
Niであつた。(本サーメツトをAとする)Aと同
一の組成になるようにTiCN、TaC、WC、Mo、
Co、Ni粉末を湿式混合し、型押成形後、Aと同
一条件で焼結した。得られたサーメツト(このサ
ーメツトをBとする)の組成は(Ti0.75Ta0.05
W0.10Mo0.10)(C0.45N0.55)−10wt%Co−5wt%Ni
となり、Bの方が窒素の残留量が少なく、本発明
の効果がわかつた。 AとBで更に以下の条件で切削テストを行つ
た。 切削条件1:被削材 SNCM439(HB=260) 切削速度 150m/min 送 り 0.3mm/min 切込み 1.5mm チツプ形状 SNMG432ENZ ホルダー PSBNR2525−43 水溶性切削油使用 切削時間 10分間 Aはフランク摩耗が0.15mmであつたのに対し、
Bは刃先の塑性変形量が大きく8分50秒しか切削
できなかつた。 実施例 17 複炭窒化物(Ti、Ta、W)(C、N)の金属
に占めるTiの割合がモル比で0.6、Taの割合がモ
ル比で0.2、Wの割合がモル比で0.2となり、又非
金属に占めるNの割合が0.1〜0.9の間で種々変化
するようにTi金属粉末(粒度2.5μ)、Ta2O5粉末
(粒度0.3μ)、WO3粉末(粒度0.2μ)、炭素粉末
(粒度0.1μ)を配合し、窒素分圧0.5Torr〜2atm、
温度1600〜2000℃で処理した。 得られた複炭窒化物を用いサーメツトを試作し
た。このサーメツトの硬度抗折力を第10表に示
す。
金属中に占めるTiの割合がモル比で0.75、Taの
割合がモル比で0.05、Wの割合がモル比で0.10
と、Moの割合がモル比で0.10になる様に、TiC.
粉末、TiN粉末(各粒度1.5μ)、Ta2O5粉末(粒
度0.3μ)、WO2粉末(粒度0.3μ)、Mo粉末(粒度
1.5μ)、炭素粉末(粒度0.1μ)を配合しボールミ
ルで混合後、造粒し窒素分圧20Torr、温度1700
℃で処理した。 得られた複炭窒化物にCo、Ni粉末を加え湿式
混合後型押し成形した。この圧粉体を真空中1200
℃まで加熱した後、窒素分圧5Torrにて1480℃で
1.5時間焼結した。 得られたサーメツトの組成は(Ti0.75Ta0.05
W0.10Mo0.10)(C0.38N0.62)0.98−10wt%Co−5wt%
Niであつた。(本サーメツトをAとする)Aと同
一の組成になるようにTiCN、TaC、WC、Mo、
Co、Ni粉末を湿式混合し、型押成形後、Aと同
一条件で焼結した。得られたサーメツト(このサ
ーメツトをBとする)の組成は(Ti0.75Ta0.05
W0.10Mo0.10)(C0.45N0.55)−10wt%Co−5wt%Ni
となり、Bの方が窒素の残留量が少なく、本発明
の効果がわかつた。 AとBで更に以下の条件で切削テストを行つ
た。 切削条件1:被削材 SNCM439(HB=260) 切削速度 150m/min 送 り 0.3mm/min 切込み 1.5mm チツプ形状 SNMG432ENZ ホルダー PSBNR2525−43 水溶性切削油使用 切削時間 10分間 Aはフランク摩耗が0.15mmであつたのに対し、
Bは刃先の塑性変形量が大きく8分50秒しか切削
できなかつた。 実施例 17 複炭窒化物(Ti、Ta、W)(C、N)の金属
に占めるTiの割合がモル比で0.6、Taの割合がモ
ル比で0.2、Wの割合がモル比で0.2となり、又非
金属に占めるNの割合が0.1〜0.9の間で種々変化
するようにTi金属粉末(粒度2.5μ)、Ta2O5粉末
(粒度0.3μ)、WO3粉末(粒度0.2μ)、炭素粉末
(粒度0.1μ)を配合し、窒素分圧0.5Torr〜2atm、
温度1600〜2000℃で処理した。 得られた複炭窒化物を用いサーメツトを試作し
た。このサーメツトの硬度抗折力を第10表に示
す。
【表】
実施例 18
実施例2におけるTiの供給源TiC、TiNのそれ
ぞれの50wt%をTi金属で置換して、同様の方法
で複炭窒化物を作り、更にサーメツトを試作し
た。 これを切削条件1で切削テストを行つたとこ
ろ、フランク摩耗0.17mmと、良好な結果であつ
た。 実施例 19 複炭窒化物(Ti、Ta、W)(C、N)の金属
に占めるTiの割合がモル比で0.80、Taの割合が
モル比で0.10、Wの割合がモル比で0.10となる様
に、TiH2粉末(粒度2.5μ)、Ta2O5粉末(粒度
0.3μ)、W金属粉末(粒度1.5μ)、炭素粉末(粒度
0.1μ)を配合しボールミルで混合後、造粒し窒素
分圧200Torrで各種温度にて処理した。 得られた粉末の組成を第11表に示す。
ぞれの50wt%をTi金属で置換して、同様の方法
で複炭窒化物を作り、更にサーメツトを試作し
た。 これを切削条件1で切削テストを行つたとこ
ろ、フランク摩耗0.17mmと、良好な結果であつ
た。 実施例 19 複炭窒化物(Ti、Ta、W)(C、N)の金属
に占めるTiの割合がモル比で0.80、Taの割合が
モル比で0.10、Wの割合がモル比で0.10となる様
に、TiH2粉末(粒度2.5μ)、Ta2O5粉末(粒度
0.3μ)、W金属粉末(粒度1.5μ)、炭素粉末(粒度
0.1μ)を配合しボールミルで混合後、造粒し窒素
分圧200Torrで各種温度にて処理した。 得られた粉末の組成を第11表に示す。
【表】
【表】
実施例 20
複炭窒化物(Ti、Ta、W、Mo)(C、N)中
の金属中に占めるTiの割合がモル比で0.88、Ta
の割合がモル比で0.04、Wの割合がモル比で0.04
と、Moの割合がモル比で0.04になる様に、TiH2
粉末(粒度2.5μ)、Ta2O5粉末(粒度0.3μ)、WC
粉末(粒度0.5μ)、Mo2C粉末(粒度2.0μ)、C粉
末(粒度0.1μ)を配合しボールミルで混合後、造
粒し窒素分圧20Torr、温度1700℃で処理した。 得られた複炭窒化物にCo、Ni粉末を加え湿式
混合後型押し成形した。この圧粉体を真空中1200
℃まで加熱した後、窒素分圧5Torrにて1480℃で
1.5時間焼結した。 得られたサーメツトの組成は(Ti0.88Ta0.04
W0.04Mo0.04)(C0.47N0.53)0.98−10wt%Co−5wt%
Niであつた。(本サーメツトをAとする)Aと同
一の組成になるようにTiCN、TaC、WC、Mo、
Co、Ni粉末を湿式混合し、型押成形後、Aと同
一条件で焼結した。得られたサーメツト(このサ
ーメツトをBとする)の組成は(Ti0.88Ta0.04
W0.04Mo0.04)(C0.51N0.49)−10wt%Co−5wt%Ni
となり、Bの方が窒素の残留量が少なく、本発明
の効果がわかつた。 AとBでさらに以下の条件で切削テストを行つ
た。 切削条件1:被削材 SNCM439(HB=260) 切削速度 150m/min 送 り 0.3mm/min 切込み 1.5mm チツプ形状 SNMG432ENZ ホルダー PSBNR2525−43 水溶性切削油使用 切削時間 10分間 Aはフランク摩耗が0.20mmであつたのに対し、
Bは刃先の塑性変形量が大きく5分55秒しか切削
できなかつた。 実施例 21 複炭窒化物(Ti、Ta、W)(C、N)の金属
に占めるTiの割合がモル比で0.6、Taの割合がモ
ル比で0.2、Wの割合がモル比で0.2となり、又非
金属に占めるNの割合が0.1〜0.9の間で種々変化
するようにTiH2粉末(粒度2.5μ)、Ta2O5粉末
(粒度0.3μ)、W金属粉末(粒度1.5μ)、炭素粉末
(粒度0.1μ)を配合し、窒素分圧0.5Torr〜2tam、
温度1600〜2000℃で処理した。 得られた複炭窒化物を用いサーメツトを試作し
た。このサーメツトを硬度抗折力を第12表に示
す。
の金属中に占めるTiの割合がモル比で0.88、Ta
の割合がモル比で0.04、Wの割合がモル比で0.04
と、Moの割合がモル比で0.04になる様に、TiH2
粉末(粒度2.5μ)、Ta2O5粉末(粒度0.3μ)、WC
粉末(粒度0.5μ)、Mo2C粉末(粒度2.0μ)、C粉
末(粒度0.1μ)を配合しボールミルで混合後、造
粒し窒素分圧20Torr、温度1700℃で処理した。 得られた複炭窒化物にCo、Ni粉末を加え湿式
混合後型押し成形した。この圧粉体を真空中1200
℃まで加熱した後、窒素分圧5Torrにて1480℃で
1.5時間焼結した。 得られたサーメツトの組成は(Ti0.88Ta0.04
W0.04Mo0.04)(C0.47N0.53)0.98−10wt%Co−5wt%
Niであつた。(本サーメツトをAとする)Aと同
一の組成になるようにTiCN、TaC、WC、Mo、
Co、Ni粉末を湿式混合し、型押成形後、Aと同
一条件で焼結した。得られたサーメツト(このサ
ーメツトをBとする)の組成は(Ti0.88Ta0.04
W0.04Mo0.04)(C0.51N0.49)−10wt%Co−5wt%Ni
となり、Bの方が窒素の残留量が少なく、本発明
の効果がわかつた。 AとBでさらに以下の条件で切削テストを行つ
た。 切削条件1:被削材 SNCM439(HB=260) 切削速度 150m/min 送 り 0.3mm/min 切込み 1.5mm チツプ形状 SNMG432ENZ ホルダー PSBNR2525−43 水溶性切削油使用 切削時間 10分間 Aはフランク摩耗が0.20mmであつたのに対し、
Bは刃先の塑性変形量が大きく5分55秒しか切削
できなかつた。 実施例 21 複炭窒化物(Ti、Ta、W)(C、N)の金属
に占めるTiの割合がモル比で0.6、Taの割合がモ
ル比で0.2、Wの割合がモル比で0.2となり、又非
金属に占めるNの割合が0.1〜0.9の間で種々変化
するようにTiH2粉末(粒度2.5μ)、Ta2O5粉末
(粒度0.3μ)、W金属粉末(粒度1.5μ)、炭素粉末
(粒度0.1μ)を配合し、窒素分圧0.5Torr〜2tam、
温度1600〜2000℃で処理した。 得られた複炭窒化物を用いサーメツトを試作し
た。このサーメツトを硬度抗折力を第12表に示
す。
【表】
実施例 22
複炭窒化物(Ti、Ta、W)(C、N)の金属
中に占めるTiの割合がモル比で0.80、Taの割合
がモル比で0.10、Wの割合がモル比で0.10となる
様に、Ti金属粉末(粒度3.0μ)、Ta2O5粉末(粒
度0.3μ)、W金属粉末(粒度3.0μ)、炭素粉末(粒
度0.1μ)を配合しボールミルで混合後、造粒し窒
素分圧200Torrで各種温度にて処理した。 得られた粉末の組成を第13表に示す。
中に占めるTiの割合がモル比で0.80、Taの割合
がモル比で0.10、Wの割合がモル比で0.10となる
様に、Ti金属粉末(粒度3.0μ)、Ta2O5粉末(粒
度0.3μ)、W金属粉末(粒度3.0μ)、炭素粉末(粒
度0.1μ)を配合しボールミルで混合後、造粒し窒
素分圧200Torrで各種温度にて処理した。 得られた粉末の組成を第13表に示す。
【表】
実施例 23
複炭窒化物(Ti、Ta、W、Mo)(C、N)中
の金属中に占めるTiの割合がモル比で0.84、Ta
の割合がモル比で0.10、Wの割合がモル比で0.04
と、Moの割合がモル比で0.02になる様に、Ti
(C0.5N0.5)粉末(粒度1.5μ)、Ta2O5粉末(粒度
0.3μ)、W金属粉末(粒度3.0μ)、Mo金属粉末
(粒3.0μ)、炭素粉末(粒度0.1μ)を配合しボール
ミルで混合後、造粒し窒素分圧20Torr、温度
1700℃で処理した。 得られた複炭窒化物にCo、Ni粉末を加え湿式
混合後型押し成型した。この圧粉体を真空中1200
℃まで加熱した後、窒素分圧5Torrにて1480℃で
1.5時間焼結した。 得られたサーメツトの組成は(Ti0.84Ta0.10
W0.04Mo0.02)(C0.57N0.43)0.97−10wt%Co−5wt%
Niであつた。(本サーメツトをAとする)Aと同
一の組成になるようにTiCN、TaC、WC、Mo、
Co、Ni粉末を湿式混合し、型押成型後、Aと同
一条件で焼結した。得られたサーメツト(このサ
ーメツトをBとする)の組成は(Ti0.84Ta0.10
W0.04Mo0.02)(C0.62N0.38)−10wt%Co−5wt%Ni
となり、Bの方が窒素の残留量が少なく、本発明
の効果がわかつた。 AとBで更に以下の条件で切削テストを行つ
た。 切削条件1:被削材 SNCM439(HB=260) 切削速度 150m/min 送 り 0.3mm/min 切込み 1.5mm チツプ形状 SNMG432ENZ ホルダー PSBNR2525−43 水溶性切削油使用 切削時間 10分間 Aはフランク摩耗が0.25mmであつたのに対し、
Bは刃先の塑性変形量が大きく8分40秒しか切削
できなかつた。 実施例 24 複炭窒化物(Ti、Ta、W)(C、N)の金属
中に占めるTiの割合がモル比で0.6、Taの割合が
モル比で0.2、Wの割合がモル比で0.2となり、又
非金属に占めるNの割合が0.1〜0.9の間で種々変
化するようにTi金属粉末(粒度3.0μ)、Ta2O5粉
末(粒度0.3μ)、W金属粉末(粒度3.0μ)、炭素粉
末(粒度0.1μ)を配合し、窒素分圧0.5Torr〜
2atm、温度1600〜2000℃で処理した。 得られた複炭窒化物を用いサーメツトを試作し
た。このサーメツトの硬度抗折力を第14表に示
す。
の金属中に占めるTiの割合がモル比で0.84、Ta
の割合がモル比で0.10、Wの割合がモル比で0.04
と、Moの割合がモル比で0.02になる様に、Ti
(C0.5N0.5)粉末(粒度1.5μ)、Ta2O5粉末(粒度
0.3μ)、W金属粉末(粒度3.0μ)、Mo金属粉末
(粒3.0μ)、炭素粉末(粒度0.1μ)を配合しボール
ミルで混合後、造粒し窒素分圧20Torr、温度
1700℃で処理した。 得られた複炭窒化物にCo、Ni粉末を加え湿式
混合後型押し成型した。この圧粉体を真空中1200
℃まで加熱した後、窒素分圧5Torrにて1480℃で
1.5時間焼結した。 得られたサーメツトの組成は(Ti0.84Ta0.10
W0.04Mo0.02)(C0.57N0.43)0.97−10wt%Co−5wt%
Niであつた。(本サーメツトをAとする)Aと同
一の組成になるようにTiCN、TaC、WC、Mo、
Co、Ni粉末を湿式混合し、型押成型後、Aと同
一条件で焼結した。得られたサーメツト(このサ
ーメツトをBとする)の組成は(Ti0.84Ta0.10
W0.04Mo0.02)(C0.62N0.38)−10wt%Co−5wt%Ni
となり、Bの方が窒素の残留量が少なく、本発明
の効果がわかつた。 AとBで更に以下の条件で切削テストを行つ
た。 切削条件1:被削材 SNCM439(HB=260) 切削速度 150m/min 送 り 0.3mm/min 切込み 1.5mm チツプ形状 SNMG432ENZ ホルダー PSBNR2525−43 水溶性切削油使用 切削時間 10分間 Aはフランク摩耗が0.25mmであつたのに対し、
Bは刃先の塑性変形量が大きく8分40秒しか切削
できなかつた。 実施例 24 複炭窒化物(Ti、Ta、W)(C、N)の金属
中に占めるTiの割合がモル比で0.6、Taの割合が
モル比で0.2、Wの割合がモル比で0.2となり、又
非金属に占めるNの割合が0.1〜0.9の間で種々変
化するようにTi金属粉末(粒度3.0μ)、Ta2O5粉
末(粒度0.3μ)、W金属粉末(粒度3.0μ)、炭素粉
末(粒度0.1μ)を配合し、窒素分圧0.5Torr〜
2atm、温度1600〜2000℃で処理した。 得られた複炭窒化物を用いサーメツトを試作し
た。このサーメツトの硬度抗折力を第14表に示
す。
【表】
【表】
実施例 25
実施例24においてTaの割合の30%を、それぞ
れZr、Hf、Nbで置換した合金を試作した。この
時の非金属中のNの割合は0.32とした。これを置
換しない場合の合金と比較したところ、置換しな
かつた場合の合金の高温硬度(1000℃における)
がHv=690Kg/mm2であつたのに対し、Zr置換の場
合、Hv=790Kg/mm2、Hf置換の場合、Hv=820
Kg/mm2、Nb置換の場合、Hv=740Kg/mm2となつ
た。 実施例 26 複炭窒化物(Ti、Ta、W)(C、N)中の金
属中に占めるTiの割合がモル比で0.80、Taの割
合がモル比で0.10、Wの割合がモル比で0.10にな
る様に、Ti金属粉末(粒度3.0μ)、Ta金属粉末
(粒度3.0μ)、W金属粉末(粒度3.0μ)、炭素粉末
(粒度0.1μ)を配合しボールミルで混合後、造粒
し窒素分圧200Torrで各種温度にて処理した。 得られた粉末の組成を第15表に示す。
れZr、Hf、Nbで置換した合金を試作した。この
時の非金属中のNの割合は0.32とした。これを置
換しない場合の合金と比較したところ、置換しな
かつた場合の合金の高温硬度(1000℃における)
がHv=690Kg/mm2であつたのに対し、Zr置換の場
合、Hv=790Kg/mm2、Hf置換の場合、Hv=820
Kg/mm2、Nb置換の場合、Hv=740Kg/mm2となつ
た。 実施例 26 複炭窒化物(Ti、Ta、W)(C、N)中の金
属中に占めるTiの割合がモル比で0.80、Taの割
合がモル比で0.10、Wの割合がモル比で0.10にな
る様に、Ti金属粉末(粒度3.0μ)、Ta金属粉末
(粒度3.0μ)、W金属粉末(粒度3.0μ)、炭素粉末
(粒度0.1μ)を配合しボールミルで混合後、造粒
し窒素分圧200Torrで各種温度にて処理した。 得られた粉末の組成を第15表に示す。
【表】
実施例 27
複炭窒化物(Ti、Ta、W、Mo)(C、N)中
の金属中に占めるTiの割合がモル比で0.55、Ta
の割合がモル比で0.15、Wの割合がモル比で
0.15、Moの割合がモル比で0.15になる様に、Ti
金属粉末(粒度3.0μ)、Ta金属粉末(粒度3.0μ)、
WO粉末(粒度1.5μ)、Mo金属粉末(粒度3.0μ)、
炭素粉末(粒度0.1μ)を配合しボールミルで混合
後、造粒し窒素分圧20Torr、温度1700℃で処理
した。 得られた複炭窒化物にCo、Ni粉末を加え湿式
混合後型押し成型した。この圧粉体を真空中1200
℃まで加熱した後、窒素分圧5Torrにて1480℃で
1.5時間焼結した。 得られたサーメツトの組成は(Ti0.55Ta0.15
W0.15Mo0.15)(C0.62N0.38)0.99−10wt%Co−5wt%
Niであつた。(本サーメツトをAとする)Aと同
一の組成になるようにTiCN、TaC、WC、Mo、
Co、Ni粉末を湿式混合し、型押成形後、Aと同
一条件で焼結した。得られたサーメツト(このサ
ーメツトをBとする)の組成は(Ti0.55Ta0.15
W0.15Mo0.15)(C0.79N0.21)−10wt%Co−5wt%Ni
となり、Bの方が窒素の残留量が少なく、本発明
の効果がわかつた。 AとBとで更に以下の条件で切削てすと行つ
た。 切削条件1:被削材 SNCM439(HB=260) 切削速度 150m/min 送 り 0.3mm/min 切込み 1.5mm チツプ形状 SNMG432ENZ ホルダー PSBNR2525−43 水溶性切削油使用 切削時間 10分間 Aはフランク摩耗が0.18mmであつたのに対し、
Bは刃先の塑性変形量が大きく4分20秒しか切削
できなかつた。 実施例 28 複炭窒化物(Ti、Ta、W)(C、N)の金属
に占めるTiの割合がモル比で0.6、Taの割合がモ
ル比で0.2、Wの割合がモル比で0.2となり、又非
金に占めるNの割合が0.1〜0.9の間で種々変化す
るようにTi金属粉末(粒度3.0μ)、TaC粉末(粒
度1.5μ)、W金属粉末(粒度3.0μ)、酸素粉末(粒
度0.1μ)を配合し、窒素分圧0.5Torr〜2atm、温
度1600〜2000℃で処理した。 得られた複炭窒化物を用いサーメツトを試作し
た。このサーメツトを硬度抗折力を第16表に示
す。
の金属中に占めるTiの割合がモル比で0.55、Ta
の割合がモル比で0.15、Wの割合がモル比で
0.15、Moの割合がモル比で0.15になる様に、Ti
金属粉末(粒度3.0μ)、Ta金属粉末(粒度3.0μ)、
WO粉末(粒度1.5μ)、Mo金属粉末(粒度3.0μ)、
炭素粉末(粒度0.1μ)を配合しボールミルで混合
後、造粒し窒素分圧20Torr、温度1700℃で処理
した。 得られた複炭窒化物にCo、Ni粉末を加え湿式
混合後型押し成型した。この圧粉体を真空中1200
℃まで加熱した後、窒素分圧5Torrにて1480℃で
1.5時間焼結した。 得られたサーメツトの組成は(Ti0.55Ta0.15
W0.15Mo0.15)(C0.62N0.38)0.99−10wt%Co−5wt%
Niであつた。(本サーメツトをAとする)Aと同
一の組成になるようにTiCN、TaC、WC、Mo、
Co、Ni粉末を湿式混合し、型押成形後、Aと同
一条件で焼結した。得られたサーメツト(このサ
ーメツトをBとする)の組成は(Ti0.55Ta0.15
W0.15Mo0.15)(C0.79N0.21)−10wt%Co−5wt%Ni
となり、Bの方が窒素の残留量が少なく、本発明
の効果がわかつた。 AとBとで更に以下の条件で切削てすと行つ
た。 切削条件1:被削材 SNCM439(HB=260) 切削速度 150m/min 送 り 0.3mm/min 切込み 1.5mm チツプ形状 SNMG432ENZ ホルダー PSBNR2525−43 水溶性切削油使用 切削時間 10分間 Aはフランク摩耗が0.18mmであつたのに対し、
Bは刃先の塑性変形量が大きく4分20秒しか切削
できなかつた。 実施例 28 複炭窒化物(Ti、Ta、W)(C、N)の金属
に占めるTiの割合がモル比で0.6、Taの割合がモ
ル比で0.2、Wの割合がモル比で0.2となり、又非
金に占めるNの割合が0.1〜0.9の間で種々変化す
るようにTi金属粉末(粒度3.0μ)、TaC粉末(粒
度1.5μ)、W金属粉末(粒度3.0μ)、酸素粉末(粒
度0.1μ)を配合し、窒素分圧0.5Torr〜2atm、温
度1600〜2000℃で処理した。 得られた複炭窒化物を用いサーメツトを試作し
た。このサーメツトを硬度抗折力を第16表に示
す。
【表】
実施例 29
実施例27におけるTaの供給源Ta金属の50wt%
をTaNで置換して同様の方法で複炭窒化物を作
り、更にサーメツトを試作した。 これを切削条件1で切削テストを行つたとこ
ろ、フランク摩耗0.19mmと良好な結果であつた。 実施例 30 実施例28においてTaの割合の20%を、それぞ
れZr、Hf、Nbで置換した合金を試作した。この
時の非金属中のNの割合は0.55とした。これを置
換しない場合の合金と比較したところ、置換しな
かつた場合の合金の高温硬度(1000℃における)
がHv=660Kg/mm2であつたのに対し、Zr置換の場
合、Hv=820Kg/mm2、Hf置換の場合、Hv=790
Kg/mm2、Nb置換の場合、Hv=810Kg/mm2となつ
た。 実施例 31 複炭窒化物(Ti、Ta、W)(C、N)の金属
中に占めるTiの割合がモル比で0.80、Taの割合
がモル比で0.10、Wの割合がモル比で0.10となる
様に、Ti金属粉末(粒度3.0μ)、Ta(C、N)粉
末(粒度2.5μ)、WC粉末(粒度1.5μ)、炭素粉末
(粒度0.1μ)を配合しボールミルで混合後、造粒
し窒素分圧50Torr、温度1700℃で処理した。 得られた複炭窒化物に、Mo、Co、Ni粉末を加
え湿式混合後、型押し成形した。この圧粉体を真
空中1200℃まで加熱した後、窒素分圧75Torrに
て1550℃で1.5時間焼結した。 得られたサーメツトの組成は(Ti0.75Ta0.09
W0.09Mo0.07)(C0.65N0.35)0.99−9wt%Co−3wt%
Niであつた。(このサーメツトをAとする)次に
Aと同一組成になるようにTiCN、TaCN、WC、
Mo、Co、Ni粉末を湿式混合し、型押成形後、A
と同一条件で焼結した。得られたサーメツト(こ
れをBとする)の組成は(Ti0.75Ta0.09W0.09
Mo0.07)(C0.78N0.22)0.95−9wt%Co−3wt%Niと
なり、Bの方が窒素の残留量が少なく、本発明の
効果がわかつた。 AとBとで更に以下の条件で切削テストを行つ
た。 切削条件1:被削材 SNCM439(HB=260) 切削速度 150m/min 送 り 0.3mm/min 切込み 1.5mm チツプ形状 SNMG432ENZ ホルダー PSBNR2525−43 水溶性切削油使用 切削時間 10分間 Aはフランク摩耗が0.16mmであつたのに対し、
Bは刃先の塑性変形量が大きく6分50秒しか切削
できなかつた。 実施例 32 実施31においてTaの割合の30%を、それぞれ
Zr、Hf、Nbで置換した合金を試作した。この時
の非金属中のNの割合は0.70とした。これを置換
しない場合の合金と比較したところ、置換しなか
つた場合の合金の高温硬度(1000℃における)が
Hv=580Kg/mm2であつたのに対し、Zr置換の場
合、Hv=620Kg/mm2、Hf置換の場合、Hv=650
Kg/mm2、Nb置換の場合、Hv=690Kg/mm2となつ
た。 発明の効果 本発明は上述した如く、焼結中に脱窒現象が生
じ難い複炭窒化物を製造する方法を提供するもの
であり、本発明による複炭窒化物を窒素含有サー
メツトの原料として適用すると、焼結中の脱窒現
象が抑制され、強度および耐摩耗製の一段と優れ
たサーメツトを得ることが可能となる。
をTaNで置換して同様の方法で複炭窒化物を作
り、更にサーメツトを試作した。 これを切削条件1で切削テストを行つたとこ
ろ、フランク摩耗0.19mmと良好な結果であつた。 実施例 30 実施例28においてTaの割合の20%を、それぞ
れZr、Hf、Nbで置換した合金を試作した。この
時の非金属中のNの割合は0.55とした。これを置
換しない場合の合金と比較したところ、置換しな
かつた場合の合金の高温硬度(1000℃における)
がHv=660Kg/mm2であつたのに対し、Zr置換の場
合、Hv=820Kg/mm2、Hf置換の場合、Hv=790
Kg/mm2、Nb置換の場合、Hv=810Kg/mm2となつ
た。 実施例 31 複炭窒化物(Ti、Ta、W)(C、N)の金属
中に占めるTiの割合がモル比で0.80、Taの割合
がモル比で0.10、Wの割合がモル比で0.10となる
様に、Ti金属粉末(粒度3.0μ)、Ta(C、N)粉
末(粒度2.5μ)、WC粉末(粒度1.5μ)、炭素粉末
(粒度0.1μ)を配合しボールミルで混合後、造粒
し窒素分圧50Torr、温度1700℃で処理した。 得られた複炭窒化物に、Mo、Co、Ni粉末を加
え湿式混合後、型押し成形した。この圧粉体を真
空中1200℃まで加熱した後、窒素分圧75Torrに
て1550℃で1.5時間焼結した。 得られたサーメツトの組成は(Ti0.75Ta0.09
W0.09Mo0.07)(C0.65N0.35)0.99−9wt%Co−3wt%
Niであつた。(このサーメツトをAとする)次に
Aと同一組成になるようにTiCN、TaCN、WC、
Mo、Co、Ni粉末を湿式混合し、型押成形後、A
と同一条件で焼結した。得られたサーメツト(こ
れをBとする)の組成は(Ti0.75Ta0.09W0.09
Mo0.07)(C0.78N0.22)0.95−9wt%Co−3wt%Niと
なり、Bの方が窒素の残留量が少なく、本発明の
効果がわかつた。 AとBとで更に以下の条件で切削テストを行つ
た。 切削条件1:被削材 SNCM439(HB=260) 切削速度 150m/min 送 り 0.3mm/min 切込み 1.5mm チツプ形状 SNMG432ENZ ホルダー PSBNR2525−43 水溶性切削油使用 切削時間 10分間 Aはフランク摩耗が0.16mmであつたのに対し、
Bは刃先の塑性変形量が大きく6分50秒しか切削
できなかつた。 実施例 32 実施31においてTaの割合の30%を、それぞれ
Zr、Hf、Nbで置換した合金を試作した。この時
の非金属中のNの割合は0.70とした。これを置換
しない場合の合金と比較したところ、置換しなか
つた場合の合金の高温硬度(1000℃における)が
Hv=580Kg/mm2であつたのに対し、Zr置換の場
合、Hv=620Kg/mm2、Hf置換の場合、Hv=650
Kg/mm2、Nb置換の場合、Hv=690Kg/mm2となつ
た。 発明の効果 本発明は上述した如く、焼結中に脱窒現象が生
じ難い複炭窒化物を製造する方法を提供するもの
であり、本発明による複炭窒化物を窒素含有サー
メツトの原料として適用すると、焼結中の脱窒現
象が抑制され、強度および耐摩耗製の一段と優れ
たサーメツトを得ることが可能となる。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 Tiを主成分とするTaとWとの複炭窒化物に
おいて、Tiの供給原料として、金属Ti又は
TiH2、TiC、TiCN、TiN粉末の1種または2種
以上、Taの供給原料として金属Ta又はTaC、
TaN、TaCN、Taの酸化物粉末の1種または2
種以上、Wの供給原料として金属W又はW化合物
粉末の1種または2種以上、および炭素粉末とを
所定の割合で混合し、窒素雰囲気中で1500℃以上
2100℃以下にて反応させ、該複炭窒化物中の金属
成分におけるTiの割合が原子比で0.5以上0.9以
下、非金属成分におけるNの割合が原子比で0.2
以上0.8以下とすることを特徴とする硬質合金用
複炭窒化物の製造法。 2 Tiを主成分とするTaとWとの複炭窒化物に
おいて、Tiの供給原料として、金属Ti又は
TiH2、TiC、TiCN、TiN粉末の1種または2種
以上、Taの供給原料として金属TaまたはTaC、
TaN、TaCN、Taの酸化物粉末の1種または2
種以上、Wの供給原料として金属WまたはW化合
物の1種または2種以上で該W又はW化合物中の
Wの10原子%以上、50原子%以下をMoで置換さ
れたもの、及び炭素粉末とを所定の割合で混合
し、窒素雰囲気中で1500℃以上2100℃以下にて反
応させ、該複炭窒化物中の金属成分におけるTi
の割合が原子比で0.5以上0.9以下、非金属成分に
おけるNの割合が原子比で0.2以上0.8以下とする
ことを特徴とする硬質合金用複炭窒化物の製造
法。 3 Tiを主成分とするTaとWとの複炭窒化物に
おいて、Tiの供給原料として、金属Ti又は
TiH2、TiC、TiCN、TiN粉末の1種または2種
以上、Taの供給原料として金属Ta又はTaC、
TaN、TaCN、Taの酸化物粉末の1種または2
種以上でTaの10原子%以上、50原子%以下をZr、
Hf、Nbのうち1種又は2種以上で置換した粉
末、Wの供給原料として金属W又はW化合物粉末
の1種または2種以上および炭素粉末とを所定の
割合で混合し、窒素雰囲気中で1500℃以上2100℃
以下にて反応させ、該複炭窒化物中の金属成分に
おけるTiの割合が原子比で0.5以上0.9以下、非金
属成分におけるNの割合が原子比で0.2以上0.8以
下とすることを特徴とする硬質合金用複炭窒化物
の製造法。 4 Tiを主成分とするTaとWとの複炭窒化物に
おいて、Tiの供給原料として、金属Ti又は
TiH2、TiC、TiCN、TiN粉末の1種または2種
以上、Taの供給原料として金属Ta又はTaC、
TaN、TaCN、Taの酸化物粉末の1種または2
種以上でTaの10原子%以上50原子%以下をZr、
Hf、Nbのうち1種又は2種以上で置換した粉
末、Wの供給原料として金属W又はW化合物粉末
の1種または2種以上でWの10原子%以上50原子
%以下をMoで置換された粉末および炭素粉末と
を所定の割合で混合し、窒素雰囲気中で1500℃以
上2100℃以下にて反応させ、該複炭窒化物中の金
属成分におけるTiの割合が原子比で0.5以上0.9以
下、非金属成分におけるNの割合が原子比で0.2
以上0.8以下とすることを特徴とする硬質合金用
複炭窒化物の製造法。
Applications Claiming Priority (9)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22904985 | 1985-10-14 | ||
| JP60-229049 | 1985-10-14 | ||
| JP60-237121 | 1985-10-22 | ||
| JP60-237120 | 1985-10-22 | ||
| JP60-237122 | 1985-10-22 | ||
| JP60-238985 | 1985-10-24 | ||
| JP60-238984 | 1985-10-24 | ||
| JP60-238986 | 1985-10-24 | ||
| JP60-238983 | 1985-10-24 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62265107A JPS62265107A (ja) | 1987-11-18 |
| JPH0475847B2 true JPH0475847B2 (ja) | 1992-12-02 |
Family
ID=16885942
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61183252A Granted JPS62265107A (ja) | 1985-10-14 | 1986-08-04 | 硬質合金用複炭窒化物の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62265107A (ja) |
Families Citing this family (9)
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|---|---|---|---|---|
| JP2792329B2 (ja) * | 1992-04-08 | 1998-09-03 | 日亜化学工業株式会社 | 炭窒化物の製造方法及びその炭窒化物 |
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-
1986
- 1986-08-04 JP JP61183252A patent/JPS62265107A/ja active Granted
Also Published As
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