JPH08144005A - 超硬合金 - Google Patents
超硬合金Info
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- JPH08144005A JPH08144005A JP28954194A JP28954194A JPH08144005A JP H08144005 A JPH08144005 A JP H08144005A JP 28954194 A JP28954194 A JP 28954194A JP 28954194 A JP28954194 A JP 28954194A JP H08144005 A JPH08144005 A JP H08144005A
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Landscapes
- Cutting Tools, Boring Holders, And Turrets (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 耐熱亀裂性や破壊靱性が改善されて切削工具
の刃先などに好ましく用いられ得る超硬合金を提供す
る。 【構成】 超硬合金は、８０〜９５重量％の炭化タング
ステンと；鉄族金属のうちの少なくとも１つを含む５〜
２０重量％の結合相と；０．００１〜１重量％のアルミ
ニウムと；不可避不純物とを含む。このような超硬合金
において、周期律表の４Ａ族，５Ａ族および６Ａ族に含
まれる遷移金属のうちの少なくとも１つと炭素および窒
素とを含みかつＢ１型結晶構造を有する０．１〜５０重
量％の固溶体が炭化タングステンの一部と置き換えられ
てもよい。
の刃先などに好ましく用いられ得る超硬合金を提供す
る。 【構成】 超硬合金は、８０〜９５重量％の炭化タング
ステンと；鉄族金属のうちの少なくとも１つを含む５〜
２０重量％の結合相と；０．００１〜１重量％のアルミ
ニウムと；不可避不純物とを含む。このような超硬合金
において、周期律表の４Ａ族，５Ａ族および６Ａ族に含
まれる遷移金属のうちの少なくとも１つと炭素および窒
素とを含みかつＢ１型結晶構造を有する０．１〜５０重
量％の固溶体が炭化タングステンの一部と置き換えられ
てもよい。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は超硬合金に関するもので
あり、特に、耐熱亀裂性および強度に優れていて切削工
具や耐摩工具において好ましく用いられ得る超硬合金に
関するものである。
あり、特に、耐熱亀裂性および強度に優れていて切削工
具や耐摩工具において好ましく用いられ得る超硬合金に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に切削工具として用いられるサーメ
ット合金や超硬合金は、耐熱亀裂性，耐酸化性，高温硬
度，破壊靱性などの特性に優れていることが要求され
る。したがって、現在の切削用工具に用いられる超硬合
金は、耐熱亀裂性や破壊靱性などを改善するために、多
くの研究者によってさまざまな工夫がなされてきてい
る。
ット合金や超硬合金は、耐熱亀裂性，耐酸化性，高温硬
度，破壊靱性などの特性に優れていることが要求され
る。したがって、現在の切削用工具に用いられる超硬合
金は、耐熱亀裂性や破壊靱性などを改善するために、多
くの研究者によってさまざまな工夫がなされてきてい
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】近年、生産能率の向上
のために切削条件などは年々過酷になり、切削工具用の
材料においてもさらなる諸物性の改善が求められてい
る。
のために切削条件などは年々過酷になり、切削工具用の
材料においてもさらなる諸物性の改善が求められてい
る。
【０００４】そこで、本発明は、耐熱亀裂性や破壊靱性
を始めとする諸物性の改善された超硬合金を提供するこ
とを目的としている。
を始めとする諸物性の改善された超硬合金を提供するこ
とを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の１つの態様によ
る超硬合金は、８０〜９５重量％の炭化タングステン
と；鉄族金属のうちの少なくとも１つを含む５〜２０重
量％の結合相と；０．００１〜１重量％のアルミニウム
と；不可避不純物とを含むことを特徴としている。
る超硬合金は、８０〜９５重量％の炭化タングステン
と；鉄族金属のうちの少なくとも１つを含む５〜２０重
量％の結合相と；０．００１〜１重量％のアルミニウム
と；不可避不純物とを含むことを特徴としている。
【０００６】本発明のもう１つの態様による超硬合金
は、３０〜９５重量％の炭化タングステンと；周期律表
の４Ａ族，５Ａ族および６Ａ族に含まれる遷移金属のう
ちの少なくとも１つと炭素および窒素とを含みかつＢ１
型結晶構造を有する０．１〜５０重量％の固溶体相と；
鉄族金属のうちの少なくとも１つを含む５〜２０重量％
の結合相と；０．００１〜１重量％のアルミニウムと；
不可避不純物とを含むことを特徴としている。なお、Ｂ
１型結晶構造とは、いわゆるＮａＣｌ型結晶構造を意味
する。
は、３０〜９５重量％の炭化タングステンと；周期律表
の４Ａ族，５Ａ族および６Ａ族に含まれる遷移金属のう
ちの少なくとも１つと炭素および窒素とを含みかつＢ１
型結晶構造を有する０．１〜５０重量％の固溶体相と；
鉄族金属のうちの少なくとも１つを含む５〜２０重量％
の結合相と；０．００１〜１重量％のアルミニウムと；
不可避不純物とを含むことを特徴としている。なお、Ｂ
１型結晶構造とは、いわゆるＮａＣｌ型結晶構造を意味
する。
【０００７】
【作用】本発明による超硬合金においては、０．００１
〜１重量％のアルミニウムを含有しているので、耐熱亀
裂性や破壊靱性が明らかに改善され得る。
〜１重量％のアルミニウムを含有しているので、耐熱亀
裂性や破壊靱性が明らかに改善され得る。
【０００８】
【０００９】
【表１】
【００１０】表１に示されているような組成を有する超
硬合金試料Ａ〜Ｉが以下の方法によって調製された。こ
こで、表１中の数値は、試料をＩＣＰ−ＭＳ法や湿式分
析法で分析した結果を示している。なお、表１中のマイ
ナス符号は、含有量が０．０００１重量％以下であるこ
とを表わしている。
硬合金試料Ａ〜Ｉが以下の方法によって調製された。こ
こで、表１中の数値は、試料をＩＣＰ−ＭＳ法や湿式分
析法で分析した結果を示している。なお、表１中のマイ
ナス符号は、含有量が０．０００１重量％以下であるこ
とを表わしている。
【００１１】まず、原料粉末として、各種の炭化物粉
末，窒化物粉末，炭窒化物粉末，Ｃｏ粉末，Ｎｉ粉末，
およびＡｌ粉末が用意された。なお、Ａｌ粉末の代わり
にＡｌを含有する化合物などの粉末を用いてもいいこと
は言うまでもない。これらの粉末を所要の割合で含む混
合粉末が、１０時間の湿式混合によって均一に混合され
た。均一化された混合粉末は１ｔｏｎ／ｃｍ2 の圧力で
プレス成型された後に、真空中で１４６０℃において１
時間の焼結によって超硬合金にされた。
末，窒化物粉末，炭窒化物粉末，Ｃｏ粉末，Ｎｉ粉末，
およびＡｌ粉末が用意された。なお、Ａｌ粉末の代わり
にＡｌを含有する化合物などの粉末を用いてもいいこと
は言うまでもない。これらの粉末を所要の割合で含む混
合粉末が、１０時間の湿式混合によって均一に混合され
た。均一化された混合粉末は１ｔｏｎ／ｃｍ2 の圧力で
プレス成型された後に、真空中で１４６０℃において１
時間の焼結によって超硬合金にされた。
【００１２】焼結された超硬合金は、室温まで冷却され
た後に、超硬工具の取換可能な刃先であるスローアウェ
イチップＳＮＧＡ１２０４０８の形状にダイヤモンド砥
石を用いて加工された。このように形成されたスローア
ウェイチップは、次の切削条件によって連続切削試験が
行なわれ、逃げ面摩耗量の測定と刃先の状態の観察が行
なわれた。
た後に、超硬工具の取換可能な刃先であるスローアウェ
イチップＳＮＧＡ１２０４０８の形状にダイヤモンド砥
石を用いて加工された。このように形成されたスローア
ウェイチップは、次の切削条件によって連続切削試験が
行なわれ、逃げ面摩耗量の測定と刃先の状態の観察が行
なわれた。
【００１３】被削材：合金鋼ＳＣＭ４３５の丸棒（ブリ
ネル硬度ＨＢ＝２４７） 切削速度：１４２ｍ／ｍｉｎ バイト送り：０．４５ｍｍ／回転 切込み量：２．０ｍｍ 切削時間：２分間 切削油：水溶性油 この連続切削試験の結果は、表２において示されてい
る。
ネル硬度ＨＢ＝２４７） 切削速度：１４２ｍ／ｍｉｎ バイト送り：０．４５ｍｍ／回転 切込み量：２．０ｍｍ 切削時間：２分間 切削油：水溶性油 この連続切削試験の結果は、表２において示されてい
る。
【００１４】
【表２】
【００１５】表２からわかるように、超硬合金試料Ａ〜
Ｉにおいて逃げ面摩耗量に関しては大差がないが、刃先
の状態に関しては、本発明の範囲に属する試料Ａ〜Ｆが
正常摩耗と熱亀裂が微小であることとを示しているのに
対して、本発明の範囲外である試料Ｇ〜Ｉにおいては刃
先における熱亀裂による欠損または刃先の大破が観察さ
れている。すなわち、本発明による超硬合金は、耐熱亀
裂性が著しく改善されていることがわかる。
Ｉにおいて逃げ面摩耗量に関しては大差がないが、刃先
の状態に関しては、本発明の範囲に属する試料Ａ〜Ｆが
正常摩耗と熱亀裂が微小であることとを示しているのに
対して、本発明の範囲外である試料Ｇ〜Ｉにおいては刃
先における熱亀裂による欠損または刃先の大破が観察さ
れている。すなわち、本発明による超硬合金は、耐熱亀
裂性が著しく改善されていることがわかる。
【００１６】さらに、試料Ａ〜Ｉに関して、角材を用い
た断続的な切削試験が行なわれ、各試料に関して試験切
れ刃数１０のうちの切削後における欠損切れ刃数が測定
された。この断続切削試験は、次の切削条件で行なわれ
た。
た断続的な切削試験が行なわれ、各試料に関して試験切
れ刃数１０のうちの切削後における欠損切れ刃数が測定
された。この断続切削試験は、次の切削条件で行なわれ
た。
【００１７】被削材：合金鋼ＳＣＭ４３５の角材（ブリ
ネル硬度ＨＢ＝２４５） 切削速度：１００ｍ／ｍｉｎ バイト送り：０．４５ｍｍ／回転 切込み量：２．５ｍｍ 切削時間：３分間 切削油：なし このような断続的な切削試験の結果も、表２において示
されている。表２において、本発明に属する試料Ａ〜Ｆ
に関しては１０の試験切れ刃数に対して４以下の欠損切
れ刃数が観察されたにすぎないが、本発明の範囲外であ
る試料Ｇ〜Ｉに関しては、１０の試験切れ刃数に対して
８以上の欠損切れ刃数が観察されている。すなわち、本
発明による超硬合金は、破壊靱性が著しく改善されてい
ることがわかる。
ネル硬度ＨＢ＝２４５） 切削速度：１００ｍ／ｍｉｎ バイト送り：０．４５ｍｍ／回転 切込み量：２．５ｍｍ 切削時間：３分間 切削油：なし このような断続的な切削試験の結果も、表２において示
されている。表２において、本発明に属する試料Ａ〜Ｆ
に関しては１０の試験切れ刃数に対して４以下の欠損切
れ刃数が観察されたにすぎないが、本発明の範囲外であ
る試料Ｇ〜Ｉに関しては、１０の試験切れ刃数に対して
８以上の欠損切れ刃数が観察されている。すなわち、本
発明による超硬合金は、破壊靱性が著しく改善されてい
ることがわかる。
【００１８】なお、本発明におけるＢ１型結晶構造を有
する固溶体は少量の酸素やホウ素をさらに含んでもよ
い。また、本発明による超硬合金に対して、ＣＶＤやＰ
ＶＤなどを用いて表面被覆を行なってもよいことはいう
までもない。さらに、超硬合金の作用する表面は焼結肌
でも、ダイヤモンド砥石等による加工面でもよいことは
言うまでもない。さらにまた、Ａｌは、原料粉末配合時
に化合物の形態で添加されてもよい。
する固溶体は少量の酸素やホウ素をさらに含んでもよ
い。また、本発明による超硬合金に対して、ＣＶＤやＰ
ＶＤなどを用いて表面被覆を行なってもよいことはいう
までもない。さらに、超硬合金の作用する表面は焼結肌
でも、ダイヤモンド砥石等による加工面でもよいことは
言うまでもない。さらにまた、Ａｌは、原料粉末配合時
に化合物の形態で添加されてもよい。
【００１９】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、耐熱亀
裂性や破壊靱性が著しく改善されて切削工具の刃先など
に好ましく用いられ得る超硬合金を提供することができ
る。
裂性や破壊靱性が著しく改善されて切削工具の刃先など
に好ましく用いられ得る超硬合金を提供することができ
る。
Claims (2)
- 【請求項１】 ８０〜９５重量％の炭化タングステン
と、 鉄族金属のうちの少なくとも１つを含む５〜２０重量％
の結合相と、 ０．０１〜１重量％のアルミニウムと、 不可避不純物とを含むことを特徴とする超硬合金。 - 【請求項２】 ３０〜９５重量％の炭化タングステン
と、 周期律表の４Ａ族，５Ａ族および６Ａ族に含まれる遷移
金属のうちの少なくとも１つと炭素および窒素とを含み
かつＢ１型結晶構造を有する０．１〜５０重量％の固溶
体と、 鉄族金属のうちの少なくとも１つを含む５〜２０重量％
の結合相と、 ０．００１〜１重量％のアルミニウムと、 不可避不純物とを含むことを特徴とする超硬合金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28954194A JPH08144005A (ja) | 1994-11-24 | 1994-11-24 | 超硬合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28954194A JPH08144005A (ja) | 1994-11-24 | 1994-11-24 | 超硬合金 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08144005A true JPH08144005A (ja) | 1996-06-04 |
Family
ID=17744585
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28954194A Withdrawn JPH08144005A (ja) | 1994-11-24 | 1994-11-24 | 超硬合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08144005A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009102710A (ja) * | 2007-10-24 | 2009-05-14 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 積層構造型超硬合金とその製造方法および前記超硬合金により形成された工具 |
| JP2009102709A (ja) * | 2007-10-24 | 2009-05-14 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 積層構造型超硬合金とその製造方法および前記超硬合金により形成された工具 |
| JP2019151875A (ja) * | 2018-03-01 | 2019-09-12 | 住友電気工業株式会社 | 基材および切削工具 |
-
1994
- 1994-11-24 JP JP28954194A patent/JPH08144005A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009102710A (ja) * | 2007-10-24 | 2009-05-14 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 積層構造型超硬合金とその製造方法および前記超硬合金により形成された工具 |
| JP2009102709A (ja) * | 2007-10-24 | 2009-05-14 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 積層構造型超硬合金とその製造方法および前記超硬合金により形成された工具 |
| JP2019151875A (ja) * | 2018-03-01 | 2019-09-12 | 住友電気工業株式会社 | 基材および切削工具 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20020205 |