JPH0598383A - 硬質合金 - Google Patents
硬質合金Info
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- JPH0598383A JPH0598383A JP3290869A JP29086991A JPH0598383A JP H0598383 A JPH0598383 A JP H0598383A JP 3290869 A JP3290869 A JP 3290869A JP 29086991 A JP29086991 A JP 29086991A JP H0598383 A JPH0598383 A JP H0598383A
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Landscapes
- Powder Metallurgy (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 この発明は、耐摩耗性、耐食性、靭性に優
れ、高硬度で色調の制約のない硬質合金を提供すること
にある。 【構成】 ＮｂＣをベースとし、Ｎｉ，ＴａＣ，Ｍｏ，
Ｃｒを配合し、合金密度が７．０〜１０．０g ／cm3 ，
ビッカース硬度が１０００kg／mm2 以上である硬質合金
であり、好ましくは上記ＮｂＣは３５重量％以上、Ｃｒ
は１．０〜３．０重量％含有している。その結果、ＷＣ
をベースとする従来の超硬合金よりも軽量でしかも低コ
ストであり、さらにサーメットやセラミックス等よりも
強度が高く金色に近い色調を示すものである。
れ、高硬度で色調の制約のない硬質合金を提供すること
にある。 【構成】 ＮｂＣをベースとし、Ｎｉ，ＴａＣ，Ｍｏ，
Ｃｒを配合し、合金密度が７．０〜１０．０g ／cm3 ，
ビッカース硬度が１０００kg／mm2 以上である硬質合金
であり、好ましくは上記ＮｂＣは３５重量％以上、Ｃｒ
は１．０〜３．０重量％含有している。その結果、ＷＣ
をベースとする従来の超硬合金よりも軽量でしかも低コ
ストであり、さらにサーメットやセラミックス等よりも
強度が高く金色に近い色調を示すものである。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、耐食性の装飾用素
材、耐摺動部品用素材、耐摩耗部品用素材等に好適に用
いられる硬質合金に関するものである。
材、耐摺動部品用素材、耐摩耗部品用素材等に好適に用
いられる硬質合金に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来から、装飾用素材等に用いる硬質合
金としては、耐摩耗性、耐食性、靭性、色調のバランス
に優れた超硬合金が用いられている。その一例として、
ＷＣ−Ｃｏ−Ｎｉ−Ｃｒ系，ＷＣ−ＴａＣ−Ｎｉ−Ｃｒ
系，ＴａＣ−Ｎｉ−Ｃｒ−Ｍｏ系超硬合金のように、周
期律表IVａ族、Ｖａ族，VIａ族の炭化物、炭窒化物を硬
質相とし、Ｃｏ，Ｎｉを結合相とし、耐食性を得るため
にＣｒを添加したものがある。
金としては、耐摩耗性、耐食性、靭性、色調のバランス
に優れた超硬合金が用いられている。その一例として、
ＷＣ−Ｃｏ−Ｎｉ−Ｃｒ系，ＷＣ−ＴａＣ−Ｎｉ−Ｃｒ
系，ＴａＣ−Ｎｉ−Ｃｒ−Ｍｏ系超硬合金のように、周
期律表IVａ族、Ｖａ族，VIａ族の炭化物、炭窒化物を硬
質相とし、Ｃｏ，Ｎｉを結合相とし、耐食性を得るため
にＣｒを添加したものがある。
【０００３】しかし、この種超硬合金は、ＷＣ或はＴａ
Ｃをベースにしているため、合金密度が１０．０〜１
６．０g ／cm3 と高く、ハンドリング性の面で問題があ
り、さらに、単位体積当たりの資源消費が多いために高
コスト化を招く。一方、重金属の多使用による環境面で
の問題もある。
Ｃをベースにしているため、合金密度が１０．０〜１
６．０g ／cm3 と高く、ハンドリング性の面で問題があ
り、さらに、単位体積当たりの資源消費が多いために高
コスト化を招く。一方、重金属の多使用による環境面で
の問題もある。
【０００４】その防止対策として、Ｔｉをベースとした
サーメット、またはＡｌの酸化物をベースとしたセラミ
ックを用いて、製品の軽量化と生産コストの低減を図っ
ている。
サーメット、またはＡｌの酸化物をベースとしたセラミ
ックを用いて、製品の軽量化と生産コストの低減を図っ
ている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
サーメット、セラミックスを用いる従来例では、超硬合
金に比べて脆性が小さく、強度が低いために、ロウ付等
の加工が困難である。しかも、色調などにかなり制約が
あり、金色に近い色を示さず、装飾用素材などに適さな
いという欠点がある。
サーメット、セラミックスを用いる従来例では、超硬合
金に比べて脆性が小さく、強度が低いために、ロウ付等
の加工が困難である。しかも、色調などにかなり制約が
あり、金色に近い色を示さず、装飾用素材などに適さな
いという欠点がある。
【０００６】この発明は、上記従来の課題を解決するた
めになされたもので、耐摩耗性、耐食性、靭性に優れ、
高硬度でしかも色調制約のない硬質合金を提供すること
を目的とする。
めになされたもので、耐摩耗性、耐食性、靭性に優れ、
高硬度でしかも色調制約のない硬質合金を提供すること
を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明は、上記に鑑み
て、主にＮｂｃをベースとし、合金密度を７．０〜１
０．０g ／cm3 で、しかもビッカース硬度を１，０００
kg／mm2 以上と、特に軽量かつ高硬度で金色に近い色調
を示す硬質合金を得るべく検討の結果得られたものであ
る。
て、主にＮｂｃをベースとし、合金密度を７．０〜１
０．０g ／cm3 で、しかもビッカース硬度を１，０００
kg／mm2 以上と、特に軽量かつ高硬度で金色に近い色調
を示す硬質合金を得るべく検討の結果得られたものであ
る。
【０００８】即ち、この発明は元素の周期律表Ｖａ族，
VIａ族の炭化物の１種または２種以上の硬質相と鉄族金
属の結合相とからなり、合金密度が７．０〜１０．０g
／cm3 で、ビッカース硬度が１，０００kg／mm2 以上で
あるものである。
VIａ族の炭化物の１種または２種以上の硬質相と鉄族金
属の結合相とからなり、合金密度が７．０〜１０．０g
／cm3 で、ビッカース硬度が１，０００kg／mm2 以上で
あるものである。
【０００９】また、合金組成は３５重量％以上のＮｂＣ
を主成分とし、且つＣｒを１．０〜３．０重量％含有す
ることが好ましい。
を主成分とし、且つＣｒを１．０〜３．０重量％含有す
ることが好ましい。
【００１０】
【作用】この発明は上記したように、硬質相として、元
素の周期律表Ｖａ族，VIａ族金属元素の炭化物を主成分
とし、かつ結合相として鉄族金属、例えばＮｉを用いる
ことによって、合金密度を７．０〜１０．０g ／cm3 と
低くすると共に、ビッカース硬度を１，０００kg／mm以
上とし、特に軽量で加工しやすい硬質合金を得ようとす
るものである。
素の周期律表Ｖａ族，VIａ族金属元素の炭化物を主成分
とし、かつ結合相として鉄族金属、例えばＮｉを用いる
ことによって、合金密度を７．０〜１０．０g ／cm3 と
低くすると共に、ビッカース硬度を１，０００kg／mm以
上とし、特に軽量で加工しやすい硬質合金を得ようとす
るものである。
【００１１】上記硬質相の主成分としては、例えば、Ｎ
ｂＣが使用され、合金中３５重量％以上含有して硬質合
金のベースとなる。このＮｂＣを用いると、焼結中に粗
粒化しやすい。このため、ＴａＣ，Ｍｏを添加して、粗
粒化を抑制し、抗折力と硬度の向上を図っている。
ｂＣが使用され、合金中３５重量％以上含有して硬質合
金のベースとなる。このＮｂＣを用いると、焼結中に粗
粒化しやすい。このため、ＴａＣ，Ｍｏを添加して、粗
粒化を抑制し、抗折力と硬度の向上を図っている。
【００１２】また、結合相としては、例えばＮｉが使用
され、合金中１２．０重量％程度含有される。
され、合金中１２．０重量％程度含有される。
【００１３】さらに、合金の耐食性を高めるために、Ｃ
ｒを１．０〜３．０重量％の割合で添加している。
ｒを１．０〜３．０重量％の割合で添加している。
【００１４】この発明の硬質合金の製造の一例を説明す
ると、上記ＮｂＣ，Ｎｉ，ＴａＣ，Ｍｏ，Ｃｒからなる
原料粉末をボールミルで湿式混合し、造粒・乾燥後、
１．３Ｔ／cm2 でプレスし、この成形品を所定条件で予
備焼結したのち、さらに液相出現温度より低い温度以上
の温度で熱間静水圧プレス焼結（ＨＩＰ）処理し、その
後に研摩加工を経て合金を得るものである。
ると、上記ＮｂＣ，Ｎｉ，ＴａＣ，Ｍｏ，Ｃｒからなる
原料粉末をボールミルで湿式混合し、造粒・乾燥後、
１．３Ｔ／cm2 でプレスし、この成形品を所定条件で予
備焼結したのち、さらに液相出現温度より低い温度以上
の温度で熱間静水圧プレス焼結（ＨＩＰ）処理し、その
後に研摩加工を経て合金を得るものである。
【００１５】
【実施例】以下、この発明を実施例により詳細に説明す
る。
る。
【００１６】表１に示す配合組成のものをそれぞれボー
ルミルにて湿式混合して、３種の原料粉（試料No. ａ，
ｂ，ｃ）を作成した。
ルミルにて湿式混合して、３種の原料粉（試料No. ａ，
ｂ，ｃ）を作成した。
【００１７】
【表１】
【００１８】これら３種の原料粉を乾燥・造粒後、１．
３Ｔ／cm2 で５×８×２５mmにプレス成形し、１４１５
℃で約１時間、予備焼結を行なったのち、アルゴンガス
雰囲気下、１，０００kg／cm2 の高圧力で１３５０℃、
１時間の熱間静水圧プレス焼結（ＨＩＰ）を行ない、研
摩処理して硬質合金を得た。この合金の耐摩耗性の調査
結果を表２に示す。試料No. ａが試料No. ｂ，ｃと比較
して切削速度が短縮しているのが判る。ここで、耐摩耗
性テストは、鋼切削ＶB ＝０．３mmに至る寿命時間で、
条件は乾燥、Ｖ＝１５０mm／min ，ｆ＝０．２mm／rev
，ｄ＝２．０mmとした。 （以下、余白）
３Ｔ／cm2 で５×８×２５mmにプレス成形し、１４１５
℃で約１時間、予備焼結を行なったのち、アルゴンガス
雰囲気下、１，０００kg／cm2 の高圧力で１３５０℃、
１時間の熱間静水圧プレス焼結（ＨＩＰ）を行ない、研
摩処理して硬質合金を得た。この合金の耐摩耗性の調査
結果を表２に示す。試料No. ａが試料No. ｂ，ｃと比較
して切削速度が短縮しているのが判る。ここで、耐摩耗
性テストは、鋼切削ＶB ＝０．３mmに至る寿命時間で、
条件は乾燥、Ｖ＝１５０mm／min ，ｆ＝０．２mm／rev
，ｄ＝２．０mmとした。 （以下、余白）
【００１９】
【表２】
【００２０】さらに、得られた合金の耐食性を調査した
結果を表３に示す。条件はｐＨ３．５及びｐＨ４．５に
調整した液に２４時間浸食した。その結果、試料ａで
は、ともに全く腐食がなく、ｂでは若干腐食し、ｃでは
腐食が認められた。 （以下、余白）
結果を表３に示す。条件はｐＨ３．５及びｐＨ４．５に
調整した液に２４時間浸食した。その結果、試料ａで
は、ともに全く腐食がなく、ｂでは若干腐食し、ｃでは
腐食が認められた。 （以下、余白）
【００２１】
【表３】
【００２２】さらに、合金を圧延ロール用素材とし、そ
の耐熱性の調査結果を表４に示す。試料No. ａが他のN
o. ｂ，ｃと比べて長寿命であることが判る。
の耐熱性の調査結果を表４に示す。試料No. ａが他のN
o. ｂ，ｃと比べて長寿命であることが判る。
【００２３】
【表４】
【００２４】さらに、得られた合金の研摩、鏡面出しを
行ない、その色調を色査計で調査したところ、表５の結
果が得られた。その結果、試料No. ａが金色に近い色を
呈することが認められた。
行ない、その色調を色査計で調査したところ、表５の結
果が得られた。その結果、試料No. ａが金色に近い色を
呈することが認められた。
【００２５】
【表５】
【００２６】この発明に係る硬質合金は、耐食性に優れ
ていることから装飾用素材に最も適し、これ以外に耐摺
動部品用素材，耐摩耗部品用素材としても広範囲に用い
ることができる。尚、用途によっては耐食性，靭性，硬
度を調整すべくＮｂＣx -（ＷＣ−Ｍｏ−Ｃｒ−ＴａＣ）
1-x の組織してもよい。
ていることから装飾用素材に最も適し、これ以外に耐摺
動部品用素材，耐摩耗部品用素材としても広範囲に用い
ることができる。尚、用途によっては耐食性，靭性，硬
度を調整すべくＮｂＣx -（ＷＣ−Ｍｏ−Ｃｒ−ＴａＣ）
1-x の組織してもよい。
【００２７】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、従来のＷＣ−Ｃｏ−Ｎｉ−Ｃｒ系超硬合金などと異
なり、合金密度が７．０〜１０．０g ／cm3 で且つビッ
カース硬度が１０００kg／mm2 以上であるため、軽量化
及び低コスト化を図ると共に、サーメットやセラミック
よりも強度が高く、そのうえ色調制約がないので、ロウ
付等の加工が容易であり、さらにしかも金色に近い色調
が得られるという格別の効果を奏する。
ば、従来のＷＣ−Ｃｏ−Ｎｉ−Ｃｒ系超硬合金などと異
なり、合金密度が７．０〜１０．０g ／cm3 で且つビッ
カース硬度が１０００kg／mm2 以上であるため、軽量化
及び低コスト化を図ると共に、サーメットやセラミック
よりも強度が高く、そのうえ色調制約がないので、ロウ
付等の加工が容易であり、さらにしかも金色に近い色調
が得られるという格別の効果を奏する。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ２２Ｃ 38/18
Claims (2)
- 【請求項１】 元素の周期律表Ｖａ族，VIａ族の炭化物
の１種または２種以上の硬質相と鉄族金属の結合相とか
らなる硬質合金において、合金密度が７．０〜１０．０
g ／cm3 で、ビッカース硬度が１，０００kg／mm2 以上
であることを特徴とする硬質合金。 - 【請求項２】 請求項１記載の合金組成は、３５重量％
以上のＮｂＣを主成分とし、且つＣｒを１．０〜３．０
重量％含有することを特徴とする硬質合金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3290869A JPH0598383A (ja) | 1991-10-08 | 1991-10-08 | 硬質合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3290869A JPH0598383A (ja) | 1991-10-08 | 1991-10-08 | 硬質合金 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0598383A true JPH0598383A (ja) | 1993-04-20 |
Family
ID=17761557
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3290869A Pending JPH0598383A (ja) | 1991-10-08 | 1991-10-08 | 硬質合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0598383A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6235382B1 (en) | 1998-03-31 | 2001-05-22 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Cermet tool and process for producing the same |
| EP3398703A1 (en) * | 2017-05-05 | 2018-11-07 | Sandvik Intellectual Property AB | A body comprising a cermet part and a method for the manufacturuing thereof |
| WO2021105881A1 (en) | 2019-11-28 | 2021-06-03 | Hyperion Materials & Technologies (Sweden) Ab | Microstructure of nbc-based cemented carbide |
| WO2021105875A1 (en) | 2019-11-28 | 2021-06-03 | Hyperion Materials & Technologies (Sweden) Ab | NbC-BASED CEMENTED CARBIDE |
-
1991
- 1991-10-08 JP JP3290869A patent/JPH0598383A/ja active Pending
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6235382B1 (en) | 1998-03-31 | 2001-05-22 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Cermet tool and process for producing the same |
| RU2762282C2 (ru) * | 2017-05-05 | 2021-12-17 | Хиперион Матириалз Энд Текнолоджиз (Свиден) Аб | Деталь, содержащая металлокерамическую часть, и способ ее изготовления |
| EP3398703A1 (en) * | 2017-05-05 | 2018-11-07 | Sandvik Intellectual Property AB | A body comprising a cermet part and a method for the manufacturuing thereof |
| WO2018202339A1 (en) * | 2017-05-05 | 2018-11-08 | Sandvik Hyperion AB | A body comprising a cermet part and a method for the manufacturuing thereof |
| CN110636914A (zh) * | 2017-05-05 | 2019-12-31 | 瑞典海博恩材料与技术有限公司 | 包含金属陶瓷部件的刀体及其制造方法 |
| KR20200003807A (ko) * | 2017-05-05 | 2020-01-10 | 하이페리온 매터리얼즈 앤드 테크놀로지스 (스웨덴) 에이비 | 서멧 부분을 포함하는 보디 및 그 제조 방법 |
| JP2020520412A (ja) * | 2017-05-05 | 2020-07-09 | ハイペリオン マテリアルズ アンド テクノロジーズ （スウェーデン） アクティエボラーグ | サーメット部を含む物体、および該物体を製造するための方法 |
| TWI787241B (zh) * | 2017-05-05 | 2022-12-21 | 瑞典商瑞典合銳材料科技有限公司 | 包含金屬陶瓷部件之物體及其製造方法 |
| WO2021105881A1 (en) | 2019-11-28 | 2021-06-03 | Hyperion Materials & Technologies (Sweden) Ab | Microstructure of nbc-based cemented carbide |
| CN114729421A (zh) * | 2019-11-28 | 2022-07-08 | 瑞典海博恩材料与技术有限公司 | NbC基硬质合金 |
| CN114761157A (zh) * | 2019-11-28 | 2022-07-15 | 瑞典海博恩材料与技术有限公司 | NbC基硬质合金的微观结构 |
| KR20220106112A (ko) * | 2019-11-28 | 2022-07-28 | 하이페리온 매터리얼즈 앤드 테크놀로지스 (스웨덴) 에이비 | NbC-계 초경합금의 미세조직 |
| US20220341007A1 (en) * | 2019-11-28 | 2022-10-27 | Hyperion Materials & Technologies (Sweden) Ab | NbC-BASED CEMENTED CARBIDE |
| WO2021105875A1 (en) | 2019-11-28 | 2021-06-03 | Hyperion Materials & Technologies (Sweden) Ab | NbC-BASED CEMENTED CARBIDE |
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