JPH11286734A - サブミクロンの超硬合金工具インサ―トの製造方法 - Google Patents

サブミクロンの超硬合金工具インサ―トの製造方法

Info

Publication number
JPH11286734A
JPH11286734A JP11041070A JP4107099A JPH11286734A JP H11286734 A JPH11286734 A JP H11286734A JP 11041070 A JP11041070 A JP 11041070A JP 4107099 A JP4107099 A JP 4107099A JP H11286734 A JPH11286734 A JP H11286734A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
powder
cemented carbide
particle size
pressing
slurry
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP11041070A
Other languages
English (en)
Inventor
Jan Qvick
キュービック ヤン
Bo Jansson
ヤンソン ボー
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seco Tools AB
Original Assignee
Seco Tools AB
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seco Tools AB filed Critical Seco Tools AB
Publication of JPH11286734A publication Critical patent/JPH11286734A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C1/00—Making non-ferrous alloys
    • C22C1/04—Making non-ferrous alloys by powder metallurgy
    • C22C1/05—Mixtures of metal powder with non-metallic powder
    • C22C1/051—Making hard metals based on borides, carbides, nitrides, oxides or silicides; Preparation of the powder mixture used as the starting material therefor
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C29/00—Alloys based on carbides, oxides, nitrides, borides, or silicides, e.g. cermets, or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides
    • C22C29/02—Alloys based on carbides, oxides, nitrides, borides, or silicides, e.g. cermets, or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides based on carbides or carbonitrides
    • C22C29/06—Alloys based on carbides, oxides, nitrides, borides, or silicides, e.g. cermets, or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides based on carbides or carbonitrides based on carbides, but not containing other metal compounds
    • C22C29/08—Alloys based on carbides, oxides, nitrides, borides, or silicides, e.g. cermets, or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides based on carbides or carbonitrides based on carbides, but not containing other metal compounds based on tungsten carbide
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F5/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the special shape of the product
    • B22F2005/001—Cutting tools, earth boring or grinding tool other than table ware
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F2998/00—Supplementary information concerning processes or compositions relating to powder metallurgy
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F2998/00—Supplementary information concerning processes or compositions relating to powder metallurgy
    • B22F2998/10—Processes characterised by the sequence of their steps

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)
  • Cutting Tools, Boring Holders, And Turrets (AREA)
  • Ceramic Products (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、WCとCoと従来の粒成長抑制剤との
粉末を湿式混練してスラリーにする工程、スラリーを乾
燥して粉末にする工程、粉末を加圧成形工具内で一軸方
向加圧成形して所望形状の物体にする工程、そして最後
に焼結する工程を含む従来の方法によって炭化タングス
テンとコバルトからなるサブミクロンの超硬合金切削工
具インサートを製造する改良された方法に関する。 【解決手段】 焼結工程の際この種の超硬合金インサー
トは、通常加圧成形方向に直角より平行な方向に収縮し
やすい。結果として、加圧成形は特別な工具を必要とす
るか或いはインサートの焼結後に製造価格を上げる長期
の研削を必要とする。本発明によって、7.5 〜25wt% の
Co含有量の超硬合金に対しては、１μｍ未満のFSSS粒径
ｄWCのWC粉末と、ｄWC/ ｄCo比が0.75〜1.5 であるよう
なFSSS粒径ｄCoのCo粉末との使用により、上記欠点が削
除去可能になることが判明した。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、炭化タングステン
とコバルトを含んでなる改良されたサブミクロンの超硬
合金工具インサートの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】超硬合金の製造方法は、バインダー相と
硬質構成材とで形成されるそれぞれの粉末を混練する工
程、スラリーを乾燥して粉末にする工程、粉末の加圧成
形工具中で一軸加圧成形して所望形状の物体にする工
程、そして最終的に焼結する工程を備える。焼結工程の
際に物体は、直線的且つ実質的に１７〜１８％収縮す
る。一般的に、収縮は加圧成形方向に平行方向と直角方
向との双方に実質的に等方的である。しかしながら、サ
ブミクロン等級（例えば、実質的にＷＣ粒子の全てが１
μｍ未満である）に対しては、この収縮は異方性とな
る。加圧成形方向に平行な収縮はその直角方向より大き
くなる。
【０００３】この収縮特性を規定する一つの方法は、次
の式に従うＫ値であり、すなわち Ｋ＝（ｈｓ×ｗｐ）／（ｈｐ×ｗｓ） ｈｓ＝焼結高さ ｗｐ＝加圧成形幅 ｈｐ＝加圧成形高さ ｗｓ＝焼結幅 高さは加圧成形方向の寸法として規定し、且つ幅はそれ
らの直角方向として規定する。
【０００４】完全に等方的な収縮は、Ｋ＝１．０００で
あるのに対して、サブミクロン等級に対しては、Ｋはコ
バルト含有量に依存し、約６ｗｔ％Ｃｏの等級に対して
は１．０００に近く、２０ｗｔ％Ｃｏを含有する等級に
対しては０．９６０まで低下する。粉末の平均粒径を特
徴つける一つの従来の方法は、フィッシャー空気透過装
置（Fisher Sub-Sieve Sizer、FSSS）である。この方法
は、所定量の粉末を越える圧力低下を記録して且つFSSS
平均粒径値に換算する通気法を使用する。
【０００５】米国特許第５，４４１，６９３号には、そ
れぞれ６．５ｗｔ％及び６ｗｔ％のＣｏを含むサブミク
ロンのＷＣ中に、０、４μｍのＣｏ粉末を使用する実施
例１と２とが開示される。特開昭５１−１２６３０９号
公報には、０．５〜０．８μｍの粒径のＷＣと、１μｍ
の粒径で１２ｗｔ％のＣｏと、の超硬合金の製造が開示
される。
【０００６】ヨーロッパ特許第Ａ−０３８００９６号
は、実施例３に、約９．５〜１４．５ｗｔ％Ｃｏに相当
する１５〜２３ｖｏｌ％の相対量中で０．８μｍのＷＣ
と０．５μｍのＣｏとを混合することによるドリルシャ
ンク部分の製造を開示する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】既に説明したように、
サブミクロンの超硬合金等級に対しては、収縮は異方性
をしめす。このことは、サブミクロン等級を加圧成形を
するに特別の加圧成形工具が必要であり、加圧成形工具
は製作が高価であるので、大きな欠点であることを意味
する。或いは、焼結された物体に高価で時間を費やす長
い研削作業をすること必要とする。
【０００８】したがって、本発明の目的は、サブミクロ
ン超硬合金の製造に対して、特別な加圧成形工具或いは
焼結後研削を必要としない方法を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段及び発明の実施の形態】本
発明にしたがうＷＣ粉末のように実質的に同一粒径のコ
バルト粉末の使用が、Ｋ値を１．０００にほぼ等しくす
るという驚くべきことを判明させた。さらに本発明は、
特にサブミクロンの超硬合金切削工具に関し、実質的に
全てのＷＣ粒が、１μｍ未満、好ましくは０．２〜０．
９μｍであり、且つ７．５〜２５ｗｔ％、好ましくは９
〜２０ｗｔ％、最も好ましくは１０〜１５ｗｔ％のコバ
ルト含有量を有する。さらに、この材料は、一般的に１
ｗｔ％以下のタンタル、クロム及び／またはバナジウム
の炭化物のような従来の粒成長抑制剤を含有し、単に炭
化タンタルの場合には１．５ｗｔ％以下である。
【００１０】本発明の方法にしたうサブミクロンの超硬
合金切削工具は、FSSS粒径ｄwcが１μｍ未満好ましくは
０．１〜０．９μｍ最も好ましくは０．２〜０．８μｍ
のＷＣ粉末と、ｄWC／ｄCo比が０．７５より大きく好ま
しくは０．８５より大きく最も好ましくは０．９０より
大きく且つ１．５未満好ましくは１．３未満最も好まし
くは１．２未満であるような１μｍ未満のFSSS粒径ｄCo
を有する好ましい上記量のＣｏ粉末と、からなるスラリ
ーを湿式混練することによって製造される。凝集粉末の
付いての決定は不正確な結果を与えるので、FSSS値は解
凝集した粉末で決定することが本質的である。さらに、
従来の粒成長抑制剤が通常の加圧成形剤とともに上記の
量を添加する。
【００１１】得られたスラリーを、良好な流動性を備え
た粉末に乾燥する。この粉末を加圧成形工具中で１軸加
圧成形して所望の形状の物体にする。その後、この物体
は切削工具インサートへと焼結される。加圧成形工具
は、中から粗いＷＣ粒径を有する超硬合金の製造に使用
するものと同様のものである。中から粗い粒等級の相当
物に通常必要であるより多く研削する必要はない。
【００１２】
【実施例及び発明の効果】実施例１（従来技術） ＷＣ−１０ｗｔ％Ｃｏのサブミクロンの超硬合金は、
１．８１μｍのFSSS平均粒径である３００ｇのＣｏ粉末
（Westaim 2M) と、１４．８５ｇのＣｒ3 Ｃ2 （H C St
arck) と、０．８３μｍのFSSS平均粒径である２６８
３．１ｇのＷＣ（HC Starck) と、２ｇのカーボンブラ
ックと、エチルアルコールと水（容量で７０：３０）と
からなる０．８リットルの混練液中の７５ｇのＰＥＧ
と、の湿式混練を４０時間することによって作成され
た。得られたスラリーをスプレー乾燥して粉末にし、試
験試料は１７１．６ＭＰａで加圧成形された。試料は１
５．３９ｍｍ×１５．３９ｍｍ×６．５１ｍｍの寸法で
あった。後者の寸法は加圧成形方向に平行であった。試
料は１４１０℃のＡｒ中で４ｋＰａの圧力で焼結され
た。焼結後、試料は１２．７５ｍｍ×１２．７５ｍｍ×
５．３４ｍｍの寸法であり、０．９９０のＫ値が得られ
た。
【００１３】実施例２ 実施例１を繰り返したが、Ｃｏの粉末（Westaim ultraf
ine)は０．９０μｍのFSSS平均粒径を有した。加圧成形
された試験試料は、この場合においては１５．３９ｍｍ
×１５．３９ｍｍ×６．５４ｍｍであった。焼結後、試
料は１２．６６ｍｍ×１２．６６ｍｍ×５．３６ｍｍの
寸法であり、０．９９６のＫ値が得られた。
【００１４】実施例３（比較例） ＷＣ−２０ｗｔ％のＣｏのサブミクロンの超硬合金は実
施例１と同様の方法で作成したが、しかし、ＷＣ粉末(H
C Starck)は０．４μｍのFSSS平均粒径であり、Ｃｏ粉
末（OMG)は２μｍのFSSS平均粒径であった。０．９６４
のＫ値が得られた。
【００１５】実施例４ 実施例３を繰り返したが、Ｃｏ粉末（Westaim ultrafin
e)は０．４μｍのFSSS平均粒径であった。０．９８８の
Ｋ値が得られた。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ＷＣ粉末と、Ｃｏ粉末と、従来の粒成長
    抑制剤とを湿式混練してスラリーにし、前記スラリーを
    乾燥して粉末にし、乾燥した前記粉末を加圧成形工具中
    で一軸加圧成形して所望形状の物体とし、そして最後に
    焼結することによってＷＣ及びＣｏを含むサブミクロン
    の超硬合金切削工具インサートの製造方法において、 前記超硬合金は７．５〜２５ｗｔ％のＣｏの含有量であ
    り、前記ＷＣ粉末は１μｍ未満のフィッシャー空気透過
    装置で測定したＦＳＳＳ粒子径ｄWCを有し、且つ前記Ｃ
    ｏ粉末は０．７５より大きく１．５未満のｄWC／ｄCo比
    率のようなＦＳＳＳ粒子径ｄWCを有する、ことを特徴と
    するサブミクロンの超硬合金切削工具インサートの製造
    方法。
  2. 【請求項２】 前記Ｃｏの含有量が９〜２０ｗｔ％であ
    る請求項１記載の方法。
  3. 【請求項３】 前記Ｃｏの含有量が１０〜１５ｗｔ％で
    ある請求項１記載の方法。
  4. 【請求項４】 前記ｄWC／ｄCo比率が０．８５より大き
    く１．３未満である請求項１〜３のいずれか１項に記載
    の方法。
  5. 【請求項５】 前記ｄWC／ｄCo比率が０．９０より大き
    く１．２未満である請求項１〜３のいずれか１項に記載
    の方法。
JP11041070A 1998-02-20 1999-02-19 サブミクロンの超硬合金工具インサ―トの製造方法 Pending JPH11286734A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9800496A SE518885C2 (sv) 1998-02-20 1998-02-20 Sätt att tillverka skär i submikron hårdmetall
SE9800496-3 1998-02-20

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH11286734A true JPH11286734A (ja) 1999-10-19

Family

ID=20410234

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP11041070A Pending JPH11286734A (ja) 1998-02-20 1999-02-19 サブミクロンの超硬合金工具インサ―トの製造方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US6336951B1 (ja)
EP (1) EP0937781B1 (ja)
JP (1) JPH11286734A (ja)
AT (1) ATE248931T1 (ja)
DE (1) DE69910861T2 (ja)
SE (1) SE518885C2 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102325914A (zh) * 2009-02-19 2012-01-18 山高刀具公司 具有低烧结收缩率的细晶粒硬质合金粉末混合物及其制备方法
CN103114233A (zh) * 2013-03-13 2013-05-22 成都广正科技有限公司 一种涂层梯度硬质合金刀具材料
JP2017519101A (ja) * 2014-04-24 2017-07-13 サンドビック インテレクチュアル プロパティー アクティエボラーグ サーメット又は超硬合金粉末の作製方法

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE519315C2 (sv) * 1999-04-06 2003-02-11 Sandvik Ab Sätt att tillverka ett hårdmetallpulver med lågt presstryck
US6571889B2 (en) 2000-05-01 2003-06-03 Smith International, Inc. Rotary cone bit with functionally-engineered composite inserts
JP2002144125A (ja) * 2000-08-31 2002-05-21 Mitsubishi Materials Corp 穴明け工具
SE529590C2 (sv) 2005-06-27 2007-09-25 Sandvik Intellectual Property Finkorniga sintrade hårdmetaller innehållande en gradientzon
DE102006045339B3 (de) * 2006-09-22 2008-04-03 H.C. Starck Gmbh Metallpulver
ES2390427B1 (es) * 2011-04-14 2013-07-04 Roca Sanitario, S. A. Composición de una pasta conductora eléctrica co-sinterizable a altas temperaturas y su integración en materiales cerámicos en base porcelana, gres, gres porcelánico o similares
US9475945B2 (en) 2013-10-03 2016-10-25 Kennametal Inc. Aqueous slurry for making a powder of hard material
IN2013CH04500A (ja) 2013-10-04 2015-04-10 Kennametal India Ltd
CN104384517A (zh) * 2014-11-03 2015-03-04 厦门昱锐钨钢工具有限公司 硬质合金锌熔料棒材制备方法
DE102016207028A1 (de) * 2016-04-26 2017-10-26 H.C. Starck Gmbh Hartmetall mit zähigkeitssteigerndem Gefüge
CN110284038B (zh) * 2019-04-26 2020-07-28 中南大学 一种具有强(111)织构的pvd涂层及其制备方法
CN115821099A (zh) * 2022-11-28 2023-03-21 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 一种硬质合金的制备方法

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS51126309A (en) * 1975-04-28 1976-11-04 Daijietsuto Kogyo Kk Process for producing a tungsten carbide-based super alloy
JPS5935937A (ja) 1982-08-23 1984-02-27 住友電気工業株式会社 複合耐摩耗性部材
JPS6112847A (ja) 1984-06-26 1986-01-21 Mitsubishi Metal Corp 微細な炭化タングステン粒子を含有する超硬合金
JPS61194148A (ja) 1985-02-22 1986-08-28 Hitachi Metals Ltd 超微粒子超硬合金
US4950328A (en) 1988-07-12 1990-08-21 Mitsubishi Metal Corporation End mill formed of tungsten carbide-base sintered hard alloy
JP2890592B2 (ja) * 1989-01-26 1999-05-17 住友電気工業株式会社 超硬合金製ドリル
US4923512A (en) * 1989-04-07 1990-05-08 The Dow Chemical Company Cobalt-bound tungsten carbide metal matrix composites and cutting tools formed therefrom
SU1748935A1 (ru) 1989-10-27 1992-07-23 Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт тугоплавких металлов и твердых сплавов Способ получени мелкозернистого спеченного твердого сплава
WO1992018656A1 (en) * 1991-04-10 1992-10-29 Sandvik Ab Method of making cemented carbide articles
DE4437053A1 (de) * 1994-10-18 1996-02-08 Widia Gmbh WC-Hartlegierung, Verfahren zu seiner Herstellung und seiner Verwendung

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102325914A (zh) * 2009-02-19 2012-01-18 山高刀具公司 具有低烧结收缩率的细晶粒硬质合金粉末混合物及其制备方法
CN103114233A (zh) * 2013-03-13 2013-05-22 成都广正科技有限公司 一种涂层梯度硬质合金刀具材料
JP2017519101A (ja) * 2014-04-24 2017-07-13 サンドビック インテレクチュアル プロパティー アクティエボラーグ サーメット又は超硬合金粉末の作製方法

Also Published As

Publication number Publication date
DE69910861D1 (de) 2003-10-09
SE518885C2 (sv) 2002-12-03
SE9800496L (sv) 1999-08-21
EP0937781B1 (en) 2003-09-03
US6336951B1 (en) 2002-01-08
SE9800496D0 (sv) 1998-02-20
DE69910861T2 (de) 2004-05-06
EP0937781A1 (en) 1999-08-25
ATE248931T1 (de) 2003-09-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH11286734A (ja) サブミクロンの超硬合金工具インサ―トの製造方法
CN109311091B (zh) 金属陶瓷或硬质合金的三维打印
US6228139B1 (en) Fine-grained WC-Co cemented carbide
JP2895107B2 (ja) 焼結硬質金属複合体及びその製造方法
US6676893B2 (en) Porous cubic boron nitride based material suitable for subsequent production of cutting tools and method for its production
JP4178282B2 (ja) 焼結炭化物物品及び母合金組成物
EP1925383B1 (en) Method of making a sintered body, a powder mixture and a sintered body
JPH02145741A (ja) 高強度窒素含有サーメット及びその製造方法
JP2005126824A (ja) 焼結炭化物及びその製造方法
KR20140103283A (ko) 초경 합금의 제조 방법
JP2000290738A (ja) 低圧密化圧力を有する硬質炭化物粉末の製造方法
JP4885796B2 (ja) 凝集化粉末混合物およびその製造方法
CN101899602B (zh) 金属陶瓷体及其制造方法
JP2000204424A (ja) 耐摩耗性を増加させた超硬合金ボディ―の製造方法
CN113234951A (zh) 一种纳米级超细均质硬质合金及其制备方法
WO2023274818A1 (en) Method of making a powder for additive manufacturing
RU2808850C1 (ru) Способ получения спеченных твердосплавных пластин для режущего инструмента на основе карбида вольфрама
EP0518840A1 (en) Method of making sintered carbonitride alloys
JPH0128092B2 (ja)

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20060209

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090804

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20100105