JPH08508066A

JPH08508066A - サーメットおよびその製法

Info

Publication number: JPH08508066A
Application number: JP6520481A
Authority: JP
Inventors: コラスカ，ハンス; ドライアー，クラウス
Original assignee: Widia GmbH
Current assignee: Widia GmbH
Priority date: 1993-03-23
Filing date: 1994-01-22
Publication date: 1996-08-27
Also published as: CN1054164C; WO1994021835A1; CN1093121A; US5670726A; ATE149580T1; EP0689617A1; ES2102200T3; EP0689617B1

Abstract

(57)【要約】良好な耐摩耗性と同時にサーメット合金の靭性を改良するために、それぞれ粒度＜１，５μｍを有する（Ｔｉ，Ｗ，Ｔａ，Ｎｂ）Ｃ粉末、Ｔｉ（Ｃ，Ｎ）粉末およびＷＣ粉末ならびにＮｉ粉末およびＣｏ粉末を有する固体粉末状原料混合物から粉砕、プレスおよびおよび焼結することにより製造した、Ｔｉ３０〜６０質量％、Ｗ５〜２０〜質量％、Ｔａ５〜１５質量％（Ｔａの７０％までＮｂによって置換されていてもよい）かつＮｉおよび／またはＣｏバインダー５〜２５質量％からなり、上記遷移元素に対して８０モル％より多い炭素および窒素を有する総合組成物を提案する。この場合、原料混合物は次の成分を有する：（ａ）平均粒径＜１，５μｍを有する（Ｔｉ，Ｗ，Ｔａ，Ｎｂ）Ｃ（その際この混合炭化物はＴｉＣ２０〜５０質量％、ＷＣ２０〜４０質量％および（Ｔａ，Ｎｂ）Ｃ２０〜４０質量％を含有する）、（ｂ）平均粒度＜１，５μｍおよびＮ／（Ｃ＋Ｎ）の比≧０，７を有するＴｉ（Ｃ，Ｎ），（ｃ）平均粒度＜１，５μｍを有するＷＣおよび（ｄ）および／またはコバルトを含有する。

Description

【発明の詳細な説明】サーメットおよびその製法本発明は、硬質材料相９５〜７５質量％、残りコバルトおよびニッケルからなるバインダーを有するサーメットに関する。さらに、本発明は、チタンおよびタングステンおよび場合により周期系ＩＶａ−ＶＩａ族の他の元素の炭化物、窒化物および／または炭窒化物ならびバインダー金属、たとえばコバルトおよび／またはニッケルを含有する混合物を粉砕し、これを引き続きプレスし、焼結することによるかかるサーメットの製造方法に関する。窒化チタン２５〜５０重量％、炭化チタン１０〜３０重量％、炭化タンタル、炭化ニオブおよび／または炭化ジルコニウム５〜２５重量％、炭化タングステン１０〜２５重量％およびコバルトおよび／またはニッケルからなるバインダー７，５〜２５重量％ならびに場合によりバインダーに添加したアルミニウム０，０１〜１重量％からなるサーメット、ならびに該サーメットの製造方法はドイツ国特許（ＤＥ）３４１８４０３Ｃ２号から公知である。記述した方法では、上記組成の粉末混合物から出発して成形体を予備プレスし、この成形体を０，１３〜１３３ｍｂａｒの圧力を用い窒素雰囲気下に１４００℃以上で焼結する。靱性を改善するために、米国特許（ＵＳ−Ａ）第４７７８５２１号には、炭窒化チタン２０〜９２重量％、炭化タングステン５〜５０重量％およびバインダー３〜３０重量％からなり、炭窒化チタンに富む芯相、炭化タングステンに富みかつ上記芯相を囲む中間相および上記中間相を覆うチタン／タングステンの炭窒化物からなる外側相を包含する三相粒界微細構造を有するサーメット組成物が提案された。このサーメットを製造するために、炭窒化チタン粉末、炭化タングステンおよびニッケルを混合し、上述したように、さらに処理する。ヨーロッパ特許（ＥＰ）０２７０５０９Ｂ１号は、機械的性質を改良するため、殊に塑性変形に対する強度を改善するために、ＴｉＣおよび（Ｔａ，Ｎｂ）Ｃおよび／またはＴａＣからなる粉末の混合物を混合した後に加熱し、冷却後に生じる固溶体を粉末に粉砕することを提案する。この粉末を、周期系ＩＶ−ＶＩ族の金属の炭化物および窒化物または炭窒化物ならびにバインダーと混合し、プレスし、焼結する。これにより得られた物体は、窒素に乏しいがチタンおよびタンタルに富む相およびＶＩ族の金属成分および窒素に富む第２相を有する２相混合物として炭窒化物成分を有する。第１相は芯を形成し、同様にバインダー金属合金と共に主界面を形成する周辺相としての第２相により取り囲まれている。殊に、高い切削速度での切削作業に対し、差し当たり組成（Ｔｉ，Ｔａ，Ｗ）（Ｃ，Ｎ）の混合炭窒化物を製造し、これから得られる炭窒化物粉末混合物をバインダーと混合し、粉砕し、成形体に予備プレスし、引き続き窒素下に焼結することを提案する。これに反して、ヨーロッパ特許（ＥＰ）０３０２６３５号によれば、第１（芯）相が、チタンおよび窒素に乏しい炭窒化物を有し、芯を取囲む第２相が、チタンおよび窒素に富む炭窒化物からなる２相が存在する。これは、たとえば窒化チタンまたは炭窒化チタンをタングステンまたはチタンの炭窒化物および場合により周期系ＩＶａ−ＶＩａ族からの１つまたは幾つかの元素と混合し、予備プレスし、焼結することによって達成される。ヨーロッパ特許（ＥＰ）０４１７３３３Ａ１号によれば、サーメット合金の製造のために、差し当たりチタンを含有する炭化物および炭窒化物からなる芯構造を形成するための第１粉末、同様に窒化チタン、炭化タンタルおよび炭化タングステンからなる周辺帯域を形成するための第２粉末ならびにコバルトおよびニッケルのようなバインダー金属からなる第３粉末を用意し、その全混合物を予備プレスし、焼結する。ヨーロッパ特許（ＥＰ）０４０６２０１Ａ１号は、硬質材料少なくとも８０容量％を有し、芯および周辺帯域からなる二重構造を形成し、該構造は全硬質材料相の１０〜８０容量％になる炭窒化物合金を記載する。炭窒化物金属は、周期系ＩＶａ−ＶＩａ族から選択されている。ドイツ国特許（ＤＥ）第４０００９３７Ａ１号は、粉末状炭窒化チタンから出発し、これにバインダーのほかに元素タンタル、ニオブ、タングステンまたはタンタルおよびタングステンまたはチタン、タンタルおよびタングステンの混合炭化物を混合する、サーメット製造方法を記載する。炭窒化チタンは、部分的に原材料としてジルコニウムが加えられていてもよい。本発明の課題は、靱性ならびに切削の際の耐摩耗性が先行技術により公知のサーメットに対して著しく改善されているサーメット化合物ならびにその製造方法を提供することである。この課題は、請求項１記載のサーメットによって解決される。該サーメットの実施例は請求項２〜９に記載されている。全サーメット体にわたって単一の芯／周辺構造が存しない限り、硬質材料相の４０〜６０容量％は、ＴｉＣＮ（Ｎ／（Ｎ＋Ｃ）≧０，７）からなる窒素に富む芯およびＴｉ＝５０〜６５質量％、Ｗ＝１５〜３０質量％、Ｔａおよび／またはＮｂ＝８〜２０質量％を有する（Ｔｉ，Ｗ，Ｔａおよび／またはＮｂ）Ｃからなる周辺相を有する粒子からなり、硬質材料相の６０〜４０容量が上記周辺相に一致する均質な組成の粒子からなり、その際周辺相の割合は５〜２５質量％である。意外にも、上記した本発明による組成の維持ないしは出発物質の選択下に改善された靱性を有する十分に微粒子状のサーメット合金を形成しうることが判明した。組織構成は均一に微粒子状であり、大体において均一に分布したバインダー金属相を有する立方晶のＮａＣｌ結晶構造（Ｂ₁構造）を有する。均質な組成を犠牲にして、硬質材料粒子の５容量％までチタン４３〜５３質量％、タングステン３５〜５０質量％、タンタルおよび／またはニオブ４〜８質量％を有する（Ｔｉ，Ｗ，Ｔａおよび／またはＮｂ）Ｃからなる芯組成を有することができ、その際周辺帯域は上記組成に一致する。これは、バインダー相に対するすべての硬質材料粒子の界面が同じ前記組成を有することを意味する。他の構成によれば、硬質材料相は専ら立方晶のＢ₁結晶構造を有し、バインダー金属相の均一な分配において∠１，５μｍの平均粒径を有する。さらに、サーメット合金は付加的にモリブデン０〜１２質量％、バナジウム０〜５質量％、クロム０〜２質量％および／またはアルミニウム０〜２質量％を含有しうる。本発明のもう一つの構成によれば、バインダーはＮｉ／（Ｎｉ＋Ｃｏ）＝０，２〜０，８の割合で存在する。さらにとくに、窒素含分は炭素と窒素の和に対して０，２〜０，８の間に選択される。さらに、バインダー金属相中にはチタンよりも著しく大量のタングステンが溶解しているべきであり、その際タングステンは部分的にモリブデン、バナジウム、クロムまたはアルミニウムに置換されていてもよい。方法に関する課題の設定は、請求項１０による手段によって解決され、その新規性は、原料粉末混合物が次の成分を有することにある：（ａ）平均粒度∠１，５μｍを有する（Ｔｉ，Ｗ，Ｔａ）Ｃ１５〜４５質量％（その際この混合炭化物はＴｉＣ２０〜５０質量％、ＷＣ２０〜４０質量％およびＴａＣ２０〜４０質量％を含有し、Ｔａの７０質量％までＮｂにより置換されていてもよい）、（ｂ）平均粒度∠，５μｍを有するＷＣ３〜１５質量％、（ｃ）ニッケルおよび／またはコバルト５〜２５質量％および（ｄ）残余 ∠１，５μｍの平均粒度およびＮ／（Ｃ＋Ｎ）≧０，７を有するＴｉ（Ｃ，Ｎ），とくにＴｉ（Ｃ，Ｎ）２５〜６５質量％。この原料粉末混合物（その成分ａ）およびｂ）は予備合金化することにより製造できる）は、先行技術により公知の方法で粉砕し、素地にプレスし、焼結される。本発明による方法の別の構成により、ＴｉＡｌ₂Ｃ，モリブデンおよび／または炭化モリブデン、クロムおよび／または炭化クロムおよび／または炭化バナジウムは５質量％まで原料混合物中に含有されていてもよい。とくに、混合炭化物（Ｗ，Ｔｉ，Ｔａ，Ｎｂ）Ｃは０，５μｍの平均細粒度で炭化物の比ＷＣ対ＴｉＣ対（Ｔａ，Ｎｂ）Ｃ＝１：１：１に選択される。さらに、炭窒化チタンは出発物質中に１，２μｍの平均粒度でＮ／（Ｃ＋Ｎ）＝０，７５の比で使用することができる。本発明の１具体的実施例においては、同じＴｉＣ含分、ＷＣ含分および（Ｔａ，Ｎｂ）Ｃ含分（Ｔａ／（Ｔａ＋Ｎｂ）＝０，９）を有する、平均粒度０，５μ ｍの（Ｗ，Ｔｉ，Ｔａ，Ｎｂ）Ｃ２９，６質量％および粒度約１，２μｍおよびＮ／（Ｎ＋Ｃ）＝０，７５の比を有するＴｉ（Ｃ，Ｎ）４３，４質量％、ＷＣ９，３質量％、Ｎｉ８，２質量％、Ｃｏ８，５質量％およびＴｉ₂ＡｌＣ１，０質量％を互いに混合し、湿式粉砕し、素地にプレスし、引き続きバイト材料に焼結するかまたは加圧焼結した。こうして製造された焼結材料は、先行技術により公知の、比較可能な分子組成のサーメット焼結材料に比べて著しく高い細粒度によりすぐれている。図１ａ，ｂはそれぞれＴｉ（Ｃ，Ｎ）粉末、（Ｔｉ，Ｗ）Ｃ粉末、（Ｔｉ，Ｗ，Ｔａ，Ｎｂ）Ｃ粉末、ＮｉおよびＣｏ粉末から製造したサーメット（合金Ａ）のＲＥＭ組織写真（倍率３０００：１（図１ｂ）および５０００：１（図１ａ））を示し、図２ａ，ｂはＴｉＮ粉末、ＴｉＣ粉末、ＷＣ粉末、（Ｔａ，Ｎｂ）Ｃ粉末、Ｎｉ粉末およびＣｏ粉末から製造した材料（合金Ｂ）のＲＥＭ組織写真（倍率３０００：１（図２ｂ）および５０００：１（図２ａ））を示し、図３ａ，ｂは上記の実施例に述べた本発明による組成物（合金Ｃ）のＲＥＭ組織写真（倍率３０００：１（図３ｂ）および５０００：１（図３ａ））を示す。図１ａないしは２ａを図３ａと、または図１ｂないしは２ｂを図３ｂとそれぞれ比較することにより、本発明によるサーメット合金は先行技術により公知の合金よりも明らかに細粒状であり、専ら均質な組成を有する暗色の芯ないしは粒子を含有することが認められる。示したＲＥＭ写真では、像形成のために後方散乱電子を使用する、即ち暗く写像される組織成分は小さい密度を有し、従ってＴｉに富み、淡灰色の組織成分は大きい密度を有し、したがってＷおよびＴａに富む。バインダー相は殆ど白色に現われる。本発明による合金Ｃのサーメットは、３０〜５０μｍの間のチップ丸味を有する形状ＳＰＧＮ１２０３０８のインサートチップ用材料として使用し、合金ＡおよびＢからなる同じ形状の相応する反転使用可能チップと比較した。結果は次の一覧表から認めることができる：１．溝付軸、工作物材料：ＣＫ４５Ｎ，強度：７００Ｎ／ｍｍ² 切削条件：ｖ_c＝２５０ｍ／ｍｉｎａ_p＝１，５ｍｍｆ＝０，２ｍｍ打撃数比較サーメット（合金Ａ）１４６（３つのチップ角比較サーメット（合金Ｂ）２１０からの平均値）本発明によるサーメット（合金Ｃ）２７５２．送リピッチを有するボルト丸削り試験工作物材料：ＣＫ４５Ｎ，強度：７２０Ｎ／ｍｍ² 切削条件：ｖ_c＝２５０ｍ／ｍｉｎａ_p＝２，０ｍｍ送り列（ｍｍ）：０，１０−０，１２−０，１６− ０，２０−０，２５−０，３１３オーバーラン／送リステップオーバーランの数比較サーメット（合金Ａ）７，８（３つのチップ角比較サーメット（合金Ｂ）７，７からの平均値）本発明によるサーメット（合金Ｃ）９，５

【手続補正書】特許法第１８４条の８【提出日】１９９５年２月１３日【補正内容】明細書サーメットおよびその製法本発明は、硬質材料相９５〜７５質量％、残りコバルトおよびニッケルからなるバインダーを有するサーメットに関する。さらに、本発明は、チタンおよびタングステンおよび場合により周期系ＩＶａ−ＶＩａ族の他の元素の炭化物、窒化物および／または炭窒化物ならびバインダー金属、たとえばコバルトおよび／またはニッケルを含有する混合物を粉砕し、これを引き続きプレスし、焼結することによるかかるサーメットの製造方法に関する。特開昭−２６４６号は、ＷＣ，（Ｔｉ，Ｗ，Ｔａ／Ｎｂ）Ｃおよび（Ｔｉ，Ｗ，Ｔａ／Ｎｂ）ＣＮからなる三元の硬質材料相を有し、その際合金中にＣｏ５〜１５重量％、（Ｔｉ，Ｗ）Ｃ５〜５０重量％、（Ｔｉ，Ｗ）ＣＮ５０重量％、ＴａＣ、ＮｂＣおよび／または（Ｔａ，Ｎｂ）Ｃ１〜１５重量％，残余ＷＣおよび不純物が含有されている合金を記載する。窒化チタン２５〜５０重量％、炭化チタン１０〜３０重量％、炭化タンタル、炭化ニオブおよび／または炭化ジルコニウム５〜２５重量％、炭化タングステン１０〜２５重量％およびコバルトおよび／またはニッケルからなるバインダー７，５〜２５重量％ならびに場合によりバインダーに添加したアルミニウム０，０１〜１重量％からなるサーメット、ならびに該サーメットの製造方法はドイツ国特許（ＤＥ）３４１８４０３Ｃ２号から公知である。記述した方法では、上記組成の粉末混合物から出発して成形体を予備プレスし、この成形体を０，１３〜１３３ｍｂａｒの圧力を用い窒素雰囲気下に１４００℃以上で焼結する。靱性を改善するために、米国特許（ＵＳ−Ａ）第４７７８５２１号には、炭窒化チタン２０〜９２重量％、炭化タングステン５〜５０重量％およびバインダー３〜３０重量％からなり、炭窒化チタンに富む芯相、炭化タングステンに富みかつ上記芯相を囲む中間相および上記中間相を覆うチタン／タングステンの炭窒化物からなる外側相を包含する三相粒界微細構造を有するサーメット組成物が提案された。このサーメットを製造するために、炭窒化チタン粉末、炭化タングステンおよびニッケルを混合し、上述したように、さらに処理する。ドイツ国特許（ＤＥ）第４０００９３７Ａ１号は、粉末状炭窒化チタンから出発し、これにバインダーのほかに元素タンタル、ニオブ、タングステンまたはタンタルおよびタングステンまたはチタン、タンタルおよびタングステンの混合炭化物を混合する、サーメット製造方法を記載する。炭窒化チタンは、部分的に原材料としてジルコニウムが加えられていてもよい。本発明の課題は、靱性ならびに切削の際の耐摩耗性が先行技術により公知のサーメットに対して著しく改善されているサーメット化合物ならびにその製造方法を提供することである。この課題は、請求項１記載のサーメットによって解決される。該サーメットの実施例は請求項２〜１０に記載されている。全サーメット体にわたって単一の芯／周辺構造が存しない限り、硬質材料相の４０〜６０容量％は、ＴｉＣＮ（Ｎ／（Ｎ＋Ｃ）≧０，７）からなる窒素に富む芯およびＴｉ＝５０〜６５質量％、Ｗ＝１５〜３０質量％、Ｔａおよび／またはＮｂ＝８〜２０質量％を有する（Ｔｉ，Ｗ，Ｔａおよび／またはＮｂ）Ｃからなる周辺相を有する粒子からなり、硬質材料相の６０〜４０容量が上記周辺相に一致する均質な組成の粒子からなり、その際周辺相の割合は５〜２５質量％である。さらに、バインダー金属相中にはチタンよりも著しく大量のタングステンが溶解しているべきであり、その際タングステンは部分的にモリブデン、バナジウム、クロムまたはアルミニウムに置換されていてもよい。方法に関する課題の設定は、請求項１１による手段によって解決され、その新規性は、原料粉末混合物が次の成分を有することにある：（ａ）平均粒度∠１，５μｍを有する（Ｔｉ，Ｗ，Ｔａ）Ｃ１５〜４５質量％（その際この混合炭化物はＴｉＣ２０〜５０質量％、ＷＣ２０〜４０質量％およびＴａＣ２０〜４０質量％を含有し、Ｔａの７０質量％までＮｂにより置換されていてもよい）、（ｂ）平均粒度∠，５μｍを有するＷＣ３〜１５質量％、（ｃ）ニッケルおよび／またはコバルト５〜２５質量％および（ｄ）残余 ∠１，５μｍの平均粒度およびＮ／（Ｃ＋Ｎ）≧０，７を有するＴｉ（Ｃ，Ｎ），とくにＴｉ（Ｃ，Ｎ）２５〜６５質量％。この原料粉末混合物（その成分ａ）およびｂ）は予備合金化することにより製造できる）は、先行技術により公知の方法で粉砕し、素地にプレスし、焼結される。請求の範囲１（Ｔｉ，Ｗ，Ｔａ／Ｎｂ）Ｃ及び（Ｔｉ，Ｗ，Ｔａ／Ｎｂ）ＣＮを含有する硬質材料相、残余Ｃｏおよび／またはＮｉからなる≧５質量％の割合を有するバインダー相を有するサーメットにおいて、それぞれ粒度＜１，５μｍの、（Ｔｉ，Ｗ，Ｔａ）Ｃおよび／または（Ｔｉ，Ｗ，Ｔａ，Ｎｂ）Ｃ１５〜４５質量％、ＷＣ３〜１５質量％、Ｃｏおよび／またはＮｉ５〜２５質量％、残余Ｔｉ（Ｃ，Ｎ）を有する固体粉末状原料混合物から粉砕、プレスおよび焼結することにより製造されかつ組織中の少なくとも４０％の硬質材料粒子がＴｉ（Ｃ，Ｎ）（Ｎ＞Ｃ）からなる芯および（Ｔｉ，Ｗ，Ｔａ／Ｎｂ）Ｃからなる均質な周辺帯域を有する芯−周辺構造を有し、その際硬質材料相の割合は９５〜７５質量％である、Ｔｉ３０〜６０質量％、Ｗ５〜２０質量％、Ｔａ５〜１５質量％（これは７０％までＮｂにより置換されていてもよい）、Ｎｉおよび／またはＣｏ５〜２５質量％からなり、上記遷移元素に対して８０モル％より多い炭素および窒素を有する総合組成を有することを特徴とするサーメット。２．Ｔｉ（Ｃ，Ｎ）は２５〜６５質量％が原料混合物中に含有されていることを特徴とする請求項１記載のサーメット。３．硬質材料相の４０〜６０容量％が、ＴｉＣＮ（Ｎ／（Ｎ＋Ｃ）≧０，７）からなる窒素に富む芯およびＴｉ＝５０〜６５質量％、Ｗ＝１５〜３０質量％、Ｔａ＝８から２０質量％を有する（Ｔｉ，Ｗ，Ｔａ）Ｃからなる周辺帯域を有する芯−周辺構造を持つ粒子からなり、硬質材料相の６０〜４０容量％が上記周辺帯域に一致する均質な組成の粒子からなり、その際硬質材料相中でＴａの７０％までＮｂによって置換されていてもよいことを特徴とする請求項１または２記載のサーメット。４．均質な組成の粒子を犠牲にして、付加的に硬質材料粒子の５容量％まで、チタン４３〜５３質量％、タングステン３５〜５０質量％、タンタルおよび／またはニオブ４〜８質量％を有する（Ｔｉ，Ｗ，Ｔａ，Ｎｂ）Ｃからなる芯組成を有することを特徴とする請求項３記載のサーメット。５．硬質材料相が専ら立方晶のＢ₁結晶構造およびバインダー金属相の均一な分配において平均粒径＜１，５μｍを有することを特徴とする請求項１から４までのいずれか１項記載のサーメット。６．付加的にＭｏ０〜１２質量％、Ｖ０〜５質量％、Ｃｒ０〜２質量％および／またはＡｌ０から２質量％が含有されていることを特徴とする請求項１から５までのいずれか１項記載のサーメット。７．バインダーがＮｉ／（Ｎｉ＋Ｃｏ）＝０，２〜０，８の比で存在することを特徴とする請求項１から６までのいずれか１項記載のサーメット。８．バインダー金属相中にチタンよりも大量のタングステンが溶解していることを特徴とする請求項１から７までのいずれか１項記載のサーメット。９．溶解しているモリブデン、バナジウム、クロムおよびタングステンの量がチタンの量よりも大きいことを特徴とする請求項６から８までのいずれか１項記載のサーメット。 10．窒素含量が、炭素と窒素の和に対して０，２〜０，８の間にあることを特徴とする請求項１〜９までのいずれか１項記載のサーメット。 11．チタン、タングステン、タンタルおよび場合により周期系ＩＶａ−ＶＩａ族の他の元素の炭化物、窒化物および／または炭窒化物ならびにコバルトおよび／またはニッケルを含有する混合物を粉砕し、これを引き続きプレスし、焼結することによる請求項１から１０までのいずれか１項記載のサーメットの製造方法において、原料粉末混合物が次の成分：（ａ）平均粒度＜１，５μｍを有する（Ｔｉ，Ｗ，Ｔａ）Ｃ１５〜４５質量％（その際この混合炭化物はＴｉＣ２０〜５０質量％、ＷＣ２０〜４０質量％およびＴａＣ２０〜４０質量％を含有し、Ｔａの７０質量％まではＮｂによって置換されていてもよい）（ｂ）平均粒度＜１，５μｍを有するＷＣ３〜１５質量％、（ｃ）ニッケルおよび／またはコバルト５〜２５質量％および（ｄ）残余平均粒度＜１，５μｍおよびＮ／（Ｃ＋Ｎ）の比≧０，７を有するＴｉ（Ｃ，Ｎ）を有することを特徴とするサーメットの製造方法。 12．原料粉末混合物がＴｉ（Ｃ，Ｎ）２５〜６５質量％を含有することを特徴とする請求項１１記載の方法。 13．原料粉末混合物が付加的に５質量％まで成分ＴｉＡｌ₂Ｃ，Ｍｏ，Ｍｏ₂Ｃ₃ ，Ｃｒ，Ｃｒ₂Ｃ₃およびＶの少なくとも１つを含有することを特徴とする請求項１１または１２記載の方法。 14．混合炭化物（Ｗ，Ｔｉ，Ｔａ）Ｃまたは（Ｗ，Ｔｉ，Ｔａ，Ｎｂ）Ｃが０，５μｍの平均細粒度で、炭化物ＷＣ対ＴｉＣ対ＴａＣまたは（Ｔａ，Ｎｂ）Ｃの比＝１：１：１で存在することを特徴とする請求項１１または１３記載の方法。 15．Ｔｉ（Ｃ，Ｎ）が１，２μｍの平均粒度で、Ｎ／（Ｃ＋Ｎ）＝０，７５の比で存在することを特徴とする請求項１１から１４までのいずれか１項記載の方法。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＪＰ，ＵＳ

Claims

【特許請求の範囲】１．それぞれ粒度＜１，５μｍの、（Ｔｉ，Ｗ，Ｔａ）Ｃおよび／または（Ｔｉ，Ｗ，Ｔａ，Ｎｂ）Ｃ１５〜４５質量％、ＷＣ３〜１５質量％、Ｃｏおよび／またはＮｉ５〜２５質量％、残余Ｔｉ（Ｃ，Ｎ），とくに２５〜６５質量％までを有する固体粉末状原料混合物から粉砕、プレスおよび焼結することにより製造されかつ組織中にＴｉ（Ｃ，Ｎ）（Ｎ＞Ｃ）からなる芯および均質な周辺帯域を有する芯−周辺構造を持つ硬質材料粒子を有する、Ｔｉ３０〜６０質量％、Ｗ５〜２０質量％、Ｔａ５〜１５質量％（これは７０％までＮｂにより置換されていてもよい）、Ｎｉおよび／またはＣｏ５〜２５質量％からなる総合組成を有し，上記遷移元素に対して８０モル％より多い炭素および窒素を有する、コバルトおよび／またはニッケルからなる硬質材料相９５質量％、残余バインダー相を有するサーメット。２．硬質材料相の４０〜６０容量％が、ＴｉＣＮ（Ｎ／（Ｎ＋Ｃ）≧０，７）からなる窒素に富む芯およびＴｉ＝５０〜６５質量％、Ｗ＝１５〜３０質量％、Ｔａ＝８から２０質量％を有する（Ｔｉ，Ｗ，Ｔａ）Ｃからなる周辺帯域を有する芯−周辺構造を持つ粒子からなり、硬質材料相の６０〜４０容量％が上記周辺帯域に一致する均質な組成の粒子からなり、その際硬質材料相中でＴａの７０％までＮｂによって置換されていてもよいことを特徴とする請求項１記載のサーメット。３．均質な組成の粒子を犠牲にして、付加的に硬質材料粒子の５容量％まで、チタン４３〜５３質量％、タングステン３５〜５０質量％、タンタルおよび／またはニオブ４〜８質量％を有する（Ｔｉ，Ｗ，Ｔａ，Ｎｂ）Ｃからなる芯組成を有することを特徴とする請求項２記載のサーメット。４．硬質材料相が専ら立方晶のＢ₁結晶構造およびバインダー属相の均一な分配において平均粒径＜１，５μｍを有することを特徴とする請求項１から３までのいずれか１項記載のサーメット。５．付加的にＭｏ０〜１２質量％、Ｖ０〜５質量％、Ｃｒ０〜２質量％および／またはＡｌ０から２容量％が含有されていることを特徴とする請求項１から４までのいずれか１項記載のサーメット。６．バインダーがＮｉ／（Ｎｉ＋Ｃｏ）＝０，２〜０，８の比で存在することを特徴とする請求項１から５までのいずれか１項記載のサーメット。７．バインダー金属相中にチタンよりも大量のタングステンが溶解していることを特徴とする請求項１から６までのいずれか１項記載のサーメット。８．溶解しているモリブデン、バナジウム、クロムおよびタングステンの量がチタンの量よりも大きいことを特徴とする請求項５から７までのいずれか１項記載のサーメット。９．窒素含量が、炭素と窒素の和に対して０，２〜０，８の間にあることを特徴とする請求項１から８までのいずれか１項記載のサーメット。 10．チタン、タングステン、タンタルおよび場合により周期系ＩＶａ〜ＶＩａ族の他の元素の炭化物、窒化物および／または炭窒化物ならびにコバルトおよび／またはニッケルを含有する混合物を粉砕し、これを引き続きプレスし、焼結することによる請求項１から９までのいずれか１項記載のサーメットの製造方法において、原料粉末混合物が次の成分：（ａ）平均粒度＜１，５μｍを有する（Ｔｉ，Ｗ，Ｔａ）Ｃ１５〜４５質量％（その際この混合炭化物はＴｉＣ２０〜５０質量％、ＷＣ２０〜４０質量％およびＴａＣ２０〜４０質量％を含有し、Ｔａの７０質量％まではＮｂによって置換されていてもよい）、（ｂ）平均粒度＜１，５μｍを有するＷＣ３〜１５質量％、（ｃ）ニッケルおよび／またはコバルト５〜２５質量％および（ｄ）残余平均粒度＜１，５μｍおよびＮ／（Ｃ＋Ｎ）の比≧０，７を有するＴｉ（Ｃ，Ｎ）、とくにＴｉ（Ｃ，Ｎ）２５〜６５質量％を有することを特徴とするサーメットの製造方法。 11．原料粉末混合物が付加的に５質量％まで成分ＴｉＡｌ₂Ｃ，Ｍｏ，Ｍｏ₂Ｃ、Ｃｒ，Ｃｒ₂Ｃ₃およびＶの少なくとも１つを含有することを特徴とする請求項１０または１１記載の方法。 12．混合炭化物（Ｗ，Ｔｉ，Ｔａ）Ｃまたは（Ｗ，Ｔｉ，Ｔａ，Ｎｂ）Ｃが０，５μｍの平均細粒度で、炭化物ＷＣ対ＴｉＣ対ＴａＣまたは（Ｔａ，Ｎｂ）Ｃの比＝１：１：１で存在することを特徴とする請求項１０または１１記載の方法。 13．Ｔｉ（Ｃ，Ｎ）が１，２μｍの平均粒度で、Ｎ／（Ｃ＋Ｎ）＝０，７５の比で存在することを特徴とする請求項１０から１２までのいずれか１項記載の方法。