JPH06287611A - 超硬合金の接合処理法 - Google Patents
超硬合金の接合処理法Info
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- JPH06287611A JPH06287611A JP9519193A JP9519193A JPH06287611A JP H06287611 A JPH06287611 A JP H06287611A JP 9519193 A JP9519193 A JP 9519193A JP 9519193 A JP9519193 A JP 9519193A JP H06287611 A JPH06287611 A JP H06287611A
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- cemented carbide
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- carbide sintered
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 焼結肌の除去後の超硬合金焼結体の露出表面
に結合相富化層を形成して、生産性とともに接合性能、
信頼性を向上しコスト節減を可能にした超硬合金の接合
処理法を提供するにある。 【構成】 粉末冶金により焼結した超硬合金焼結体１の
表面焼結肌４を除去した後、同超硬合金焼結体１を焼結
温度よりも１０〜１５０℃低い温度で再度熱処理して、
超硬合金焼結体１の露出表面１ａに結合相金属を滲出せ
しめて結合相富化層５を形成することに特徴を有する。
に結合相富化層を形成して、生産性とともに接合性能、
信頼性を向上しコスト節減を可能にした超硬合金の接合
処理法を提供するにある。 【構成】 粉末冶金により焼結した超硬合金焼結体１の
表面焼結肌４を除去した後、同超硬合金焼結体１を焼結
温度よりも１０〜１５０℃低い温度で再度熱処理して、
超硬合金焼結体１の露出表面１ａに結合相金属を滲出せ
しめて結合相富化層５を形成することに特徴を有する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、草刈、建材、金属等の
切削用丸鋸のチツプと台金の接合や、粉末プレス用金型
パンチの先端超硬部とシヤンクの接合等に好適な粉末冶
金法による超硬合金の接合処理法に関するものである。
切削用丸鋸のチツプと台金の接合や、粉末プレス用金型
パンチの先端超硬部とシヤンクの接合等に好適な粉末冶
金法による超硬合金の接合処理法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、耐摩耗性や耐塑性変形性を必要と
する切削工具や治具類には、強度及び硬度に優れたＷＣ
−Ｃｏ合金、ＷＣ−ＴａＣ−Ｃｏ合金、ＴｉＣ−Ｍｏ2
Ｃ−Ｎｉ、ＴｉＣＮ−ＷＣ−Ｍｏ2 Ｃ−Ｎｉ−Ｃｏ合金
等の各種組成の粉末を焼結して製造した超硬合金（サー
メツトも含む）が適用され、また、粉末冶金により焼結
した超硬合金焼結体は、通常、各種の鋼材にトーチろう
付、誘導加熱ろう付、抵抗ろう付等のろう付法により接
合されている。従来、前記の超硬合金焼結体の表面に鋼
材をろう付け接合する場合は、焼結時に形成された表面
焼結肌をサンドブラスト、シヨツト、バレル等で除去し
て、図２に示すように表面焼結肌の除去後の超硬合金焼
結体１の露出表面１ａにメツキ処理して、露出表面１ａ
に現出したＴａＣやＴｉＣ等の炭化物相２をＣｕやＮｉ
のメツキ被覆層１０で被覆し、そのメツキ被覆層１０に
より溶融したろう付材との濡れ性を良好にして接合性
能、信頼性を高める接合処理がなされている。
する切削工具や治具類には、強度及び硬度に優れたＷＣ
−Ｃｏ合金、ＷＣ−ＴａＣ−Ｃｏ合金、ＴｉＣ−Ｍｏ2
Ｃ−Ｎｉ、ＴｉＣＮ−ＷＣ−Ｍｏ2 Ｃ−Ｎｉ−Ｃｏ合金
等の各種組成の粉末を焼結して製造した超硬合金（サー
メツトも含む）が適用され、また、粉末冶金により焼結
した超硬合金焼結体は、通常、各種の鋼材にトーチろう
付、誘導加熱ろう付、抵抗ろう付等のろう付法により接
合されている。従来、前記の超硬合金焼結体の表面に鋼
材をろう付け接合する場合は、焼結時に形成された表面
焼結肌をサンドブラスト、シヨツト、バレル等で除去し
て、図２に示すように表面焼結肌の除去後の超硬合金焼
結体１の露出表面１ａにメツキ処理して、露出表面１ａ
に現出したＴａＣやＴｉＣ等の炭化物相２をＣｕやＮｉ
のメツキ被覆層１０で被覆し、そのメツキ被覆層１０に
より溶融したろう付材との濡れ性を良好にして接合性
能、信頼性を高める接合処理がなされている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来、超硬合金焼結体
の接合表面には、前記のように表面焼結肌を除去して、
その露出表面をメツキ被覆する接合処理がなされている
が、特殊な設備、繁雑な工程を要しコスト高になり、そ
の接合部にはろう付材の他に比較的に低強度のメツキ層
が形成されて、生産性とともに接合強度や信頼性の低下
の一因になるなどの課題がある。
の接合表面には、前記のように表面焼結肌を除去して、
その露出表面をメツキ被覆する接合処理がなされている
が、特殊な設備、繁雑な工程を要しコスト高になり、そ
の接合部にはろう付材の他に比較的に低強度のメツキ層
が形成されて、生産性とともに接合強度や信頼性の低下
の一因になるなどの課題がある。
【０００４】本発明は、上記のような課題に対処するた
めに開発されたものであつて、その目的とする処は、焼
結肌の除去後の超硬合金焼結体の露出表面に結合相富化
層を形成して、生産性とともに接合性能、信頼性を向上
しコスト節減を可能にした超硬合金の接合処理法を提供
するにある。
めに開発されたものであつて、その目的とする処は、焼
結肌の除去後の超硬合金焼結体の露出表面に結合相富化
層を形成して、生産性とともに接合性能、信頼性を向上
しコスト節減を可能にした超硬合金の接合処理法を提供
するにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、粉末冶金によ
り焼結した超硬合金焼結体の表面焼結肌を適宜の手段で
除去した後、同超硬合金焼結体を焼結温度よりも１０〜
１５０℃低い温度で再度熱処理して、超硬合金焼結体の
露出表面に結合相金属を滲出せしめて結合相富化層を形
成することにより、生産性とともにその接合強度、精度
を効果的に高めている。
り焼結した超硬合金焼結体の表面焼結肌を適宜の手段で
除去した後、同超硬合金焼結体を焼結温度よりも１０〜
１５０℃低い温度で再度熱処理して、超硬合金焼結体の
露出表面に結合相金属を滲出せしめて結合相富化層を形
成することにより、生産性とともにその接合強度、精度
を効果的に高めている。
【０００６】
【作用】粉末冶金により焼結した超硬合金焼結体の表面
焼結肌を適宜の手段で除去した後、同超硬合金焼結体を
焼結温度よりも１０〜１５０℃低い温度で再度熱処理し
て、超硬合金焼結体の露出表面に結合相金属を滲出せし
めて結合相富化層が容易に形成され、この結合相富化層
は、超硬合金焼結体と一体に同様な高強度で容易に精度
良く形成され、炭化物相を被覆してろう付材との濡れ性
を効果的に高め、優れた接合強度、精度が得られる。
焼結肌を適宜の手段で除去した後、同超硬合金焼結体を
焼結温度よりも１０〜１５０℃低い温度で再度熱処理し
て、超硬合金焼結体の露出表面に結合相金属を滲出せし
めて結合相富化層が容易に形成され、この結合相富化層
は、超硬合金焼結体と一体に同様な高強度で容易に精度
良く形成され、炭化物相を被覆してろう付材との濡れ性
を効果的に高め、優れた接合強度、精度が得られる。
【０００７】
【実施例】図１（Ａ）（Ｂ）に本発明の一実施例、図３
にろう付強度の特性曲線を示す。図中１は超硬合金焼結
体、１ａは表面焼結肌４を除去した後の超硬合金焼結体
１の露出表面、２は超硬焼結体１の結合相、３は超硬合
金焼結体１のＴａＣやＴｉＣ等の炭化物相、５は超硬合
金焼結体１の表面に結合相金属（ＣｏあるいはまたＮｉ
等）を滲出せしめて形成した結合相富化層であり、図１
に示す超硬合金焼結体１は、ＷＣ粉末、Ｃｏ粉末、ある
いはまたＴｉＣ粉末、ＶＣ粉末、Ｃｒ3 Ｃ2粉末、Ｚｒ
Ｃ粉末、ＮｂＣ粉末、Ｍｏ2 Ｃ粉末、ＨｆＣ粉末、Ｔａ
Ｃ粉末、Ｎｉ粉末等を所望の比率で混合した各種組成の
粉末冶金用粉末（超硬合金，サーメツトを含む）を、金
型プレス等により均等に圧縮成形して高密度圧縮成形体
とし、その高密度圧縮成形体を必要に応じ切削等により
所望の形状に加工した後、その高密度圧縮成形体を超硬
合金（サーメツトを含む）の焼結温度１３１０〜１５０
０℃で焼結して超硬合金焼結体１に形成する。
にろう付強度の特性曲線を示す。図中１は超硬合金焼結
体、１ａは表面焼結肌４を除去した後の超硬合金焼結体
１の露出表面、２は超硬焼結体１の結合相、３は超硬合
金焼結体１のＴａＣやＴｉＣ等の炭化物相、５は超硬合
金焼結体１の表面に結合相金属（ＣｏあるいはまたＮｉ
等）を滲出せしめて形成した結合相富化層であり、図１
に示す超硬合金焼結体１は、ＷＣ粉末、Ｃｏ粉末、ある
いはまたＴｉＣ粉末、ＶＣ粉末、Ｃｒ3 Ｃ2粉末、Ｚｒ
Ｃ粉末、ＮｂＣ粉末、Ｍｏ2 Ｃ粉末、ＨｆＣ粉末、Ｔａ
Ｃ粉末、Ｎｉ粉末等を所望の比率で混合した各種組成の
粉末冶金用粉末（超硬合金，サーメツトを含む）を、金
型プレス等により均等に圧縮成形して高密度圧縮成形体
とし、その高密度圧縮成形体を必要に応じ切削等により
所望の形状に加工した後、その高密度圧縮成形体を超硬
合金（サーメツトを含む）の焼結温度１３１０〜１５０
０℃で焼結して超硬合金焼結体１に形成する。
【０００８】次に、その超硬合金焼結体１の表面をサン
ドブラスト、シヨツト、バレル等の手段で処理してその
表面焼結肌４を除去した後（図１Ａ参照）、前記の焼結
温度よりも１０〜１５０℃低い温度で再度熱処理して、
表面焼結肌４を除去した後の超硬合金焼結体１の露出表
面１ａにＣｏやＮｉあるいはＣｏとＮｉの結合相金属を
滲出せしめて結合相富化層５（図１Ｂ参照）を形成する
超硬合金の接合処理法になつている。
ドブラスト、シヨツト、バレル等の手段で処理してその
表面焼結肌４を除去した後（図１Ａ参照）、前記の焼結
温度よりも１０〜１５０℃低い温度で再度熱処理して、
表面焼結肌４を除去した後の超硬合金焼結体１の露出表
面１ａにＣｏやＮｉあるいはＣｏとＮｉの結合相金属を
滲出せしめて結合相富化層５（図１Ｂ参照）を形成する
超硬合金の接合処理法になつている。
【０００９】さらに詳述すると、前記の超硬合金の接合
処理法により形成される結合相富化層５は、厚さ０．０
５〜１００μｍに形成され、表面焼結肌４を除去した後
の露出表面１ａの近くは連続的な組成になつて超硬合金
焼結体１の内部とほぼ同様になり、結合相富化層５の表
面に近くなると結合相２の割合が増加して結合相１００
％の状態になる。
処理法により形成される結合相富化層５は、厚さ０．０
５〜１００μｍに形成され、表面焼結肌４を除去した後
の露出表面１ａの近くは連続的な組成になつて超硬合金
焼結体１の内部とほぼ同様になり、結合相富化層５の表
面に近くなると結合相２の割合が増加して結合相１００
％の状態になる。
【００１０】例えば、ＷＣ−ＴｉＣ−ＴａＣ−Ｃｏ組成
の超硬合金焼結体に鋼材をろう付法により接合する場
合、その超硬合金焼結体の表面にそのままろう付けする
と、焼結時に形成された酸化物等の表面焼結肌により、
溶融したろう付材が均等に行き渡らないでろう付けが実
際上不可能になる。また、表面焼結肌４を除去すると、
露出表面１ａに含有されているＴｉＣやＴａＣの炭化物
相３が出現し、その炭化物相３は溶融したろう付材との
濡れ性が極めて悪く、表面焼結肌４の場合と同様にろう
付材が均等に行き渡らないでろう付け接合が実際上でき
ない。しかし、本発明の表面処理法では、表面焼結肌４
を除去した後の露出表面１ａに結合相金属（Ｃｏあるい
はまたＮｉ）が滲出して前記のような結合相富化層５が
形成され、この結合相富化層５は、超硬合金焼結体１の
内部の結合相２と同様な一連の組成になりほぼ同様な強
度に確保されるとともに、その露出表面１ａをあたかも
コーテイングしたような状態になり溶融したろう付材と
の濡れ性が著しく改善され、ろう付接合の強度、精度が
効果的に高められる。
の超硬合金焼結体に鋼材をろう付法により接合する場
合、その超硬合金焼結体の表面にそのままろう付けする
と、焼結時に形成された酸化物等の表面焼結肌により、
溶融したろう付材が均等に行き渡らないでろう付けが実
際上不可能になる。また、表面焼結肌４を除去すると、
露出表面１ａに含有されているＴｉＣやＴａＣの炭化物
相３が出現し、その炭化物相３は溶融したろう付材との
濡れ性が極めて悪く、表面焼結肌４の場合と同様にろう
付材が均等に行き渡らないでろう付け接合が実際上でき
ない。しかし、本発明の表面処理法では、表面焼結肌４
を除去した後の露出表面１ａに結合相金属（Ｃｏあるい
はまたＮｉ）が滲出して前記のような結合相富化層５が
形成され、この結合相富化層５は、超硬合金焼結体１の
内部の結合相２と同様な一連の組成になりほぼ同様な強
度に確保されるとともに、その露出表面１ａをあたかも
コーテイングしたような状態になり溶融したろう付材と
の濡れ性が著しく改善され、ろう付接合の強度、精度が
効果的に高められる。
【００１１】また、超硬合金焼結体１の再度の熱処理温
度は、その結合相２が液相となる温度１３００℃以上で
あることが必要であるが、高温度になり過ぎると表面焼
結肌４の除去により露出したＴｉＣやＴａＣ等の炭化物
の結晶粒が成長し、前記のような結合相富化層５の形成
が阻害される恐れがあり、超硬焼結体１の焼結温度より
も１０〜１５０℃低い温度で再度の熱処理するのが最適
である。ＷＣ−ＴｉＣ−ＴａＣ−Ｃｏ組成の超硬合金焼
結体にＳＫ３鋼をろう付けする場合、そのろう付強度と
再度の熱処理温度との関係は、図３に示す特性曲線から
明らかなように再度の熱処理温度を焼結温度よりも１０
〜１５０℃低い温度範囲にすることにより、そのろう付
強度が高く確保される。また、前記の再度の熱処理は、
好ましくは真空（０．１〜０．００１ｔｏｒｒ）の雰囲
気でなされる。
度は、その結合相２が液相となる温度１３００℃以上で
あることが必要であるが、高温度になり過ぎると表面焼
結肌４の除去により露出したＴｉＣやＴａＣ等の炭化物
の結晶粒が成長し、前記のような結合相富化層５の形成
が阻害される恐れがあり、超硬焼結体１の焼結温度より
も１０〜１５０℃低い温度で再度の熱処理するのが最適
である。ＷＣ−ＴｉＣ−ＴａＣ−Ｃｏ組成の超硬合金焼
結体にＳＫ３鋼をろう付けする場合、そのろう付強度と
再度の熱処理温度との関係は、図３に示す特性曲線から
明らかなように再度の熱処理温度を焼結温度よりも１０
〜１５０℃低い温度範囲にすることにより、そのろう付
強度が高く確保される。また、前記の再度の熱処理は、
好ましくは真空（０．１〜０．００１ｔｏｒｒ）の雰囲
気でなされる。
【００１２】前記の超硬合金の接合面処理法により鋼切
削用のチツプソーを製造して、従来の鋼切削用のチツプ
ソーと比較テストした結果、従来例ではろう付け強度を
十分に確保できず、刃先研磨時やその使用時にチツプが
欠落したのに対し、本発明ではろう付け強度が著しく高
められて欠落がなく良好な結果が得られた。
削用のチツプソーを製造して、従来の鋼切削用のチツプ
ソーと比較テストした結果、従来例ではろう付け強度を
十分に確保できず、刃先研磨時やその使用時にチツプが
欠落したのに対し、本発明ではろう付け強度が著しく高
められて欠落がなく良好な結果が得られた。
【００１３】
【発明の効果】本発明は、粉末冶金により焼結した超硬
合金焼結体の表面焼結肌を適宜の手段で除去した後、同
超硬合金焼結体を焼結温度よりも１０〜１５０℃低い温
度で再度熱処理して、超硬合金焼結体の表面に結合相金
属を滲出せしめて結合相富化層が容易に形成され、この
結合相富化層は、超硬合金焼結体と一体の組成にかつ同
様な高強度に形成されてろう付材との濡れ性が効果的に
高められ、生産性とともに接合性能、信頼性が著しく向
上されている。従ってまた、大幅なコスト節減が可能と
なる。
合金焼結体の表面焼結肌を適宜の手段で除去した後、同
超硬合金焼結体を焼結温度よりも１０〜１５０℃低い温
度で再度熱処理して、超硬合金焼結体の表面に結合相金
属を滲出せしめて結合相富化層が容易に形成され、この
結合相富化層は、超硬合金焼結体と一体の組成にかつ同
様な高強度に形成されてろう付材との濡れ性が効果的に
高められ、生産性とともに接合性能、信頼性が著しく向
上されている。従ってまた、大幅なコスト節減が可能と
なる。
【図１】本発明の一実施例を示す接合処理前の拡大断面
の模式図（Ａ）と接合処理後の拡大断面の模式図（Ｂ）
の模式図（Ａ）と接合処理後の拡大断面の模式図（Ｂ）
【図２】実施例を示すメツキ処理した拡大断面の模式図
【図３】本発明のろう付け強度の特性図である。
１ 超硬合金焼結体 １ａ 露出表面（超硬合金焼結体） ４ 表面焼結肌 ５ 結合相富化層
Claims (1)
- 【請求項１】 粉末冶金により焼結した超硬合金焼結体
の表面焼結肌を除去した後、同超硬合金焼結体を焼結温
度よりも１０〜１５０℃低い温度で再度熱処理して、超
硬合金焼結体の露出表面に結合相金属を滲出せしめて結
合相富化層を形成することを特徴とする超硬合金の接合
処理法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9519193A JPH06287611A (ja) | 1993-03-31 | 1993-03-31 | 超硬合金の接合処理法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9519193A JPH06287611A (ja) | 1993-03-31 | 1993-03-31 | 超硬合金の接合処理法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06287611A true JPH06287611A (ja) | 1994-10-11 |
Family
ID=14130866
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9519193A Pending JPH06287611A (ja) | 1993-03-31 | 1993-03-31 | 超硬合金の接合処理法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06287611A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103442831A (zh) * | 2011-01-20 | 2013-12-11 | 第六元素公司 | 烧结碳化物物件和其制造方法 |
-
1993
- 1993-03-31 JP JP9519193A patent/JPH06287611A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103442831A (zh) * | 2011-01-20 | 2013-12-11 | 第六元素公司 | 烧结碳化物物件和其制造方法 |
| JP2014508219A (ja) * | 2011-01-20 | 2014-04-03 | エレメント、シックス、ゲゼルシャフト、ミット、ベシュレンクテル、ハフツング | 超硬合金物品およびその製造方法 |
| CN103442831B (zh) * | 2011-01-20 | 2016-03-23 | 第六元素公司 | 烧结碳化物物件和其制造方法 |
| US9297054B2 (en) | 2011-01-20 | 2016-03-29 | Element Six Gmbh | Cemented carbide article and method for making same |
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