JPH10140209A - 射出成形による超硬合金の製造方法 - Google Patents
射出成形による超硬合金の製造方法Info
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Landscapes
- Powder Metallurgy (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 超硬合金中に炭化物を均一に分散させ、かつ
液相焼結時の炭化物の粒成長が抑制された超硬合金の製
造方法を提供すること。 【解決手段】 射出成形法を用いて超硬合金を製造する
方法において、WC−Co粉末と、射出成形用ペレット
を製造する際に前記WC−Co粉末を分離できる量のバ
インダとを混練してペレットを製造する工程と、射出成
形法により前記ペレットを成形して成形体を製造する工
程と、溶媒による抽出手段および加熱手段を用いて前記
成形体の脱バインダを行う工程と、前記成形体を真空中
にて焼結する工程とを含む。
液相焼結時の炭化物の粒成長が抑制された超硬合金の製
造方法を提供すること。 【解決手段】 射出成形法を用いて超硬合金を製造する
方法において、WC−Co粉末と、射出成形用ペレット
を製造する際に前記WC−Co粉末を分離できる量のバ
インダとを混練してペレットを製造する工程と、射出成
形法により前記ペレットを成形して成形体を製造する工
程と、溶媒による抽出手段および加熱手段を用いて前記
成形体の脱バインダを行う工程と、前記成形体を真空中
にて焼結する工程とを含む。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、射出成型法を用い
た超硬合金の製造方法に関する。より詳しくは、炭化物
の均一分散性に優れ、かつ液相焼結時の炭化物の粒成長
が抑制された超硬合金の製造方法に関する。
た超硬合金の製造方法に関する。より詳しくは、炭化物
の均一分散性に優れ、かつ液相焼結時の炭化物の粒成長
が抑制された超硬合金の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、射出成形法を用いて超硬合金を製
造する方法としては、金属炭化粉末と焼結時液層を形成
する金属粉末とを混合し、さらにそれらの粉末をつなぐ
バインダとの混練を行い、射出成形し、所定温度に加熱
し脱バインダを行う。そして引き続き高温まで昇温し焼
結を図る。このとき、原料としての金属炭化粉末の粒子
の大きさやバインダの混合割合などは、製品である超硬
合金の特性を左右するほど重要である。また、焼結時の
炭化物の粒成長を防止して高い抗折力を確保するため、
クロムやバナジュウムなどの粒成長抑制剤を添加してい
る。
造する方法としては、金属炭化粉末と焼結時液層を形成
する金属粉末とを混合し、さらにそれらの粉末をつなぐ
バインダとの混練を行い、射出成形し、所定温度に加熱
し脱バインダを行う。そして引き続き高温まで昇温し焼
結を図る。このとき、原料としての金属炭化粉末の粒子
の大きさやバインダの混合割合などは、製品である超硬
合金の特性を左右するほど重要である。また、焼結時の
炭化物の粒成長を防止して高い抗折力を確保するため、
クロムやバナジュウムなどの粒成長抑制剤を添加してい
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このような粒
成長抑制剤の添加は、過剰に添加すると、焼結超硬合金
の特性、特に抗折力を逆に低下させるなどの弊害を招く
という問題がある。特に、焼結体超硬合金中の炭化物が
不均一に分散していたりすると、目的とする抗折力が出
ない。
成長抑制剤の添加は、過剰に添加すると、焼結超硬合金
の特性、特に抗折力を逆に低下させるなどの弊害を招く
という問題がある。特に、焼結体超硬合金中の炭化物が
不均一に分散していたりすると、目的とする抗折力が出
ない。
【0004】本発明は、前記のような問題点に鑑み、超
硬合金中に炭化物を均一に分散させ、かつ液相焼結時の
炭化物の粒成長が抑制された超硬合金の製造方法を提供
することを技術課題としている。
硬合金中に炭化物を均一に分散させ、かつ液相焼結時の
炭化物の粒成長が抑制された超硬合金の製造方法を提供
することを技術課題としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明請求項1の超硬合
金の製造方法は、WC−Co粉末と、射出成形用ペレッ
トを製造する際にWC−Co粉末を分離できる量のバイ
ンダとを混練してペレットを製造する工程と、射出成形
法によりペレットを成形して成形体を製造する工程と、
溶媒による抽出手段および加熱手段を用いて成形体の脱
バインダを行う工程と、前記成形体を真空中にて焼結す
る工程とを含むことを特徴とする。また、請求項2は、
ペレットを製造する際に添加するバインダ量が45〜8
0体積パーセントであることを特徴とし、請求項3は、
WC−Co粉末の平均粒径が0.5〜5μmのものを用
いることを特徴とする。そして、請求項4は、溶媒によ
るバインダ抽出手段において、用いる溶媒がヘプタンで
あることを特徴とし、請求項5は、加熱手段の雰囲気
が、水素気流中であることを特徴とする。
金の製造方法は、WC−Co粉末と、射出成形用ペレッ
トを製造する際にWC−Co粉末を分離できる量のバイ
ンダとを混練してペレットを製造する工程と、射出成形
法によりペレットを成形して成形体を製造する工程と、
溶媒による抽出手段および加熱手段を用いて成形体の脱
バインダを行う工程と、前記成形体を真空中にて焼結す
る工程とを含むことを特徴とする。また、請求項2は、
ペレットを製造する際に添加するバインダ量が45〜8
0体積パーセントであることを特徴とし、請求項3は、
WC−Co粉末の平均粒径が0.5〜5μmのものを用
いることを特徴とする。そして、請求項4は、溶媒によ
るバインダ抽出手段において、用いる溶媒がヘプタンで
あることを特徴とし、請求項5は、加熱手段の雰囲気
が、水素気流中であることを特徴とする。
【0006】
【発明の実施の形態】本発明においては、通常の超硬合
金の製造時に用いられるボールミルやアトライターによ
る混合に加え、射出成形用ペレット製造に際して原料で
ある金属粉末が充分に分離できるだけの量のバインダを
添加する事により、均一混合されたペレットを得る。そ
の後、このペレットを用いて射出成形を行い成形体を得
る。本成形体を焼結するにあたり、脱バインダ工程にお
いてはまずヘプタンによる溶媒抽出脱脂を行った後、水
素気流中にて加熱脱脂を行い、添加したバインダを完全
に除去した。バインダが除去された脱脂体をさらに昇温
し、所定の温度に保持し焼結体を得る。このようにして
得られた焼結体は、通常の方法で製造された超硬合金よ
り、炭化物の分散性に優れかつ液相焼結時の粒成長が抑
制されている。
金の製造時に用いられるボールミルやアトライターによ
る混合に加え、射出成形用ペレット製造に際して原料で
ある金属粉末が充分に分離できるだけの量のバインダを
添加する事により、均一混合されたペレットを得る。そ
の後、このペレットを用いて射出成形を行い成形体を得
る。本成形体を焼結するにあたり、脱バインダ工程にお
いてはまずヘプタンによる溶媒抽出脱脂を行った後、水
素気流中にて加熱脱脂を行い、添加したバインダを完全
に除去した。バインダが除去された脱脂体をさらに昇温
し、所定の温度に保持し焼結体を得る。このようにして
得られた焼結体は、通常の方法で製造された超硬合金よ
り、炭化物の分散性に優れかつ液相焼結時の粒成長が抑
制されている。
【0007】射出成形用ペレットを作成するにあたっ
て、原料金属粉を十分に分散させるために添加する有機
バインダ量が、粗粒合金では45以上60体積パーセン
ト以下、細粒合金では55以上70体積パーセント以
下、微粒合金では65以上80体積パーセント以下にす
ることが好ましい。上記各範囲の下限未満では原料金属
粉の分散を十分に行えず、また上記各範囲の上限をこえ
た範囲では焼結時の収縮が大きくなり、また脱バインダ
工程においてバインダの除去が困難となり、焼結超硬合
金の機械的特性を著しく劣化させる。また、本発明で
は、脱バインダ工程において、ヘプタンによる溶媒抽出
脱バインダと水素気流中での加熱脱バインダとを併せ行
うことを特徴とするが、加熱脱バインダのみでは十分な
脱バインダが行えず、また加熱脱バインダを真空中もし
くは窒素中等で行っても、脱バインダが不十分となり合
金中に遊離炭素が析出し、合金の機械的特性を損ねるこ
ととなる。
て、原料金属粉を十分に分散させるために添加する有機
バインダ量が、粗粒合金では45以上60体積パーセン
ト以下、細粒合金では55以上70体積パーセント以
下、微粒合金では65以上80体積パーセント以下にす
ることが好ましい。上記各範囲の下限未満では原料金属
粉の分散を十分に行えず、また上記各範囲の上限をこえ
た範囲では焼結時の収縮が大きくなり、また脱バインダ
工程においてバインダの除去が困難となり、焼結超硬合
金の機械的特性を著しく劣化させる。また、本発明で
は、脱バインダ工程において、ヘプタンによる溶媒抽出
脱バインダと水素気流中での加熱脱バインダとを併せ行
うことを特徴とするが、加熱脱バインダのみでは十分な
脱バインダが行えず、また加熱脱バインダを真空中もし
くは窒素中等で行っても、脱バインダが不十分となり合
金中に遊離炭素が析出し、合金の機械的特性を損ねるこ
ととなる。
【0008】
【実施例】以下、実施例にて本発明をさらに詳細に説明
する。 (実施例1)平均粒径が3〜4μmのWC−16wt%
Co粉を原料とし、これにポリプロピレン20wt%,
パラフィンワックス69wt%,カルナウバワックス1
0wt%、及びステアリン酸1wt%からなるバインダ
を、50体積パーセント混合し、423度Kにて加熱混
練し射出成形用ペレットを作成した。該ペレットを用い
て、射出圧力408kgf/cm3,射出速度9.1×
10- 6m3/s,バレル温度343〜363度Kの条件
にて射出成形を行った。その後上記条件にて得られた成
形体を、ヘプタン気相中に358度Kで5時間保持し溶
媒抽出脱バインダを行い、その後4度K/minの昇温
速度にて水素気流にて1073度Kまで昇温させ、10
73度Kにて1時間保持し加熱脱バインダならびに仮焼
結を行った。このようにして得られた仮焼結体を真空中
にて1673度Kまで昇温1時間保持した後冷却し、焼
結超硬合金を得た。
する。 (実施例1)平均粒径が3〜4μmのWC−16wt%
Co粉を原料とし、これにポリプロピレン20wt%,
パラフィンワックス69wt%,カルナウバワックス1
0wt%、及びステアリン酸1wt%からなるバインダ
を、50体積パーセント混合し、423度Kにて加熱混
練し射出成形用ペレットを作成した。該ペレットを用い
て、射出圧力408kgf/cm3,射出速度9.1×
10- 6m3/s,バレル温度343〜363度Kの条件
にて射出成形を行った。その後上記条件にて得られた成
形体を、ヘプタン気相中に358度Kで5時間保持し溶
媒抽出脱バインダを行い、その後4度K/minの昇温
速度にて水素気流にて1073度Kまで昇温させ、10
73度Kにて1時間保持し加熱脱バインダならびに仮焼
結を行った。このようにして得られた仮焼結体を真空中
にて1673度Kまで昇温1時間保持した後冷却し、焼
結超硬合金を得た。
【0009】(実施例2〜3)原料であるWC−16w
t%Co粉の粉末の平均粒径を変化させ、実施例1と同
様の操作により試料を作成した。これを表1の実施例
2,3に示す。また、比較例として、水素雰囲気中で脱
バインダを行った試料の特性値を示す。
t%Co粉の粉末の平均粒径を変化させ、実施例1と同
様の操作により試料を作成した。これを表1の実施例
2,3に示す。また、比較例として、水素雰囲気中で脱
バインダを行った試料の特性値を示す。
【0010】
【表1】
【0011】
【発明の効果】本発明の超硬合金の製造方法によれば、
炭化物が均一に分散し、かつ粒成長が抑制された超硬合
金が得られる。これらの超硬合金は、硬度が高く、かつ
抗折力が高く様々な部品等に適用可能である。
炭化物が均一に分散し、かつ粒成長が抑制された超硬合
金が得られる。これらの超硬合金は、硬度が高く、かつ
抗折力が高く様々な部品等に適用可能である。
Claims (5)
- 【請求項1】 射出成形法を用いて超硬合金を製造する
方法において、WC−Co粉末と、射出成形用ペレット
を製造する際に前記WC−Co粉末を分離できる量のバ
インダとを混練してペレットを製造する工程と、射出成
形法により前記ペレットを成形して成形体を製造する工
程と、溶媒による抽出手段および加熱手段を用いて前記
成形体の脱バインダを行う工程と、前記成形体を真空中
にて焼結する工程とを含む、射出成形による超硬合金の
製造方法。 - 【請求項2】 ペレットを製造する際に添加するバイン
ダ量が45〜80体積パーセントである請求項1に記載
の超硬合金の製造方法。 - 【請求項3】 前記WC−Co粉末の平均粒径が0.5
〜5μmのものを用いることを特徴とする請求項1又は
2に記載の超硬合金の製造方法。 - 【請求項4】 前記溶媒によるバインダ抽出手段におい
て、用いる溶媒がヘプタンである請求項1〜3のいずれ
かに記載の超硬合金の製造方法。 - 【請求項5】 前記加熱手段の雰囲気が、水素気流中で
ある請求項1〜4のいずれかに記載の超硬合金の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30753296A JPH10140209A (ja) | 1996-11-05 | 1996-11-05 | 射出成形による超硬合金の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30753296A JPH10140209A (ja) | 1996-11-05 | 1996-11-05 | 射出成形による超硬合金の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10140209A true JPH10140209A (ja) | 1998-05-26 |
Family
ID=17970232
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30753296A Pending JPH10140209A (ja) | 1996-11-05 | 1996-11-05 | 射出成形による超硬合金の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10140209A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010531387A (ja) * | 2007-06-15 | 2010-09-24 | セタテック,インク | 空調機用冷媒分配管の製造方法及びその方法によって製造された冷媒分配管 |
| JP2017503868A (ja) * | 2013-10-17 | 2017-02-02 | エックスジェット・リミテッドXjet Ltd. | 3dインクジェット印刷のためのタングステンーカーバイド/コバルトインク組成物 |
-
1996
- 1996-11-05 JP JP30753296A patent/JPH10140209A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010531387A (ja) * | 2007-06-15 | 2010-09-24 | セタテック,インク | 空調機用冷媒分配管の製造方法及びその方法によって製造された冷媒分配管 |
| JP2017503868A (ja) * | 2013-10-17 | 2017-02-02 | エックスジェット・リミテッドXjet Ltd. | 3dインクジェット印刷のためのタングステンーカーバイド/コバルトインク組成物 |
| US10913112B2 (en) | 2013-10-17 | 2021-02-09 | Xiet, Ltd. | Tungsten-Carbide/Cobalt ink composition for 3D inkjet printing |
| US11577319B2 (en) | 2013-10-17 | 2023-02-14 | Xiet Ltd. | Tungsten-carbide/cobalt ink composition for 3D inkjet printing |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20030218 |