JPS58167735A - 炭化タングステン−炭化チタン複合焼結体の製造法 - Google Patents

炭化タングステン−炭化チタン複合焼結体の製造法

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JPS58167735A
JPS58167735A JP57048994A JP4899482A JPS58167735A JP S58167735 A JPS58167735 A JP S58167735A JP 57048994 A JP57048994 A JP 57048994A JP 4899482 A JP4899482 A JP 4899482A JP S58167735 A JPS58167735 A JP S58167735A
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sintering
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Tatsuro Kuratomi
倉富 龍郎
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、炭化タングステン粉末と炭化チタン粉末とを
複合した焼結体を製造する方法に関するものである。
本発明は、炭化タングステン−炭化チタン複合焼結体を
製造するに際して使用する焼結助材には、炭化タングス
テン粒子の表面部に焼結して焼結皮膜を生成するコバル
ト粉末またはニッケル粉末またはコバルト−ニッケル混
合粉末を炭化タングステン粉末焼結助材として使用し、
炭化チタン粒子の表面部に焼結しそ焼結皮膜を生成する
ニッケル粉末またはニッケルーモリブデン混合粉末を炭
化チタン粉末焼結助材として使用し、これらの炭化タン
グステン粉末焼結助材とする粉末と炭化チタン粉末焼結
助材とする粉末とが炭化タングステン−炭化チタン複合
焼結体を生成する工程中において、同時に共に粉末状に
て混合することなく焼結作業を行うことができるように
するために、焼結作業において使用する焼結用原料を次
に述べる三種の構成方法によって調製する。
第1種の構成方法では、炭化タングステン粉末ニッケル
粉末またはコバルト−ニッケル混合粉末を添加した混合
粉末を不完全焼結し、其の生成した不完全焼結体を粉砕
して炭化タングステン不完全焼結体粉末を生成して其の
生成した炭化タングステン不完全焼結体粉末に、炭化チ
タン粉末へニッケル粉末またはニッケルーモリブデン混
合粉末を添加し、た炭化チタン混合粉末を加えた混合物
を焼結用原料とし、第2種の構成方法では、炭化チタン
粉末にニッケル粉末またはニッケルーモリブデン混合粉
末を添加した混合粉末を不完全焼結し、其の生成した不
完全隻語体を粉砕して炭化チタン不完全焼結体を生成し
、其の生成した炭化チタン不完全焼結体粉末に、炭化タ
ングステン粉末へコバルト粉末またはコバルト−ニッケ
ル混合粉末を添加した炭化タングステン混合粉末を加え
た混合物を焼結用原料とし、第5種の方法では、炭化タ
ングステン粉末にコバルト粉末またはコバルト−ニッケ
ル混合粉末を添加した混合粉末を不完全焼結し、其の生
成した不完全焼結体を粉砕して炭化タングステン不完全
焼結体を生成し、其の生成した炭化タングステン不完全
焼結体粉末に、炭化チタン粉末へニッケル粉末またはニ
ッケルーモリブデン混合粉末を添加した混合粉末を不完
全焼結して其の生成した不完全焼結体を粉砕して炭化チ
タン不完全焼結体粉末を加えた混合物を焼結用原料とす
る。以上の三種の方法によって調製した焼結用原料にお
いては、炭化タングステン粉末に焼結助材として添加す
るコバルト粉末またはコバルト−ニッケル混合粉末が、
炭化チタン粉末に焼結助材として添加するニッケル粉末
またはニッケルーモリブデン混合粉末と其の粉末状態に
て混合することを防止したものである。
上述の三種の方法で調製した焼結用原料を用いて焼結体
を製造する作業は、製造した焼結体の性能および使用目
的により常圧焼結法または加圧焼結法または静水圧加圧
焼結法のうちより選択した方法によって行う。
本発明は、炭化タングステン−炭化チタン複合焼結体を
製造する際に、炭化タングステン粒子には其の炭化タン
グステンに適当した焼結助材であるコバルト粉末または
コバルト−ニッケル混合粉末を焼結させて生成した焼結
皮膜を形成し、また、炭化チタン粒子には其の炭化チタ
ンに適当した焼結助材であるニッケルまたはニッケルー
モリブデン混合粉末を焼結させて生成した焼結皮膜を形
成し、斯様に形成した炭化タングステン粒子を被覆した
焼結皮膜と炭化チタン粒子を被覆した焼結皮膜とが相互
に焼結して海綿状構造の金属焼結組織を形成して、其の
形成した海綿状構造の金属焼結組織が個々の炭化タング
ステン粒子を強固に結合すると共に個々の炭化チタン粒
子を強固に結合して機械的強度の高い超硬質工具材を製
造する優れた方法を提供することを目的とするものであ
る。
次に、本発明の方法によって炭化タングステン−炭化チ
タン複合焼結体を製造する工程と作用とについて実施例
によりで説明する。
実施例 1゜ 焼結用原料を調製するために、炭化タングステン粉末を
87重量%とコバルト粉末を13重量%との割合の混合
粉末を900 kg/ crjlの圧力を用いて圧縮成
形して成形体をつくった。次いで、其の成形体を水素ガ
ス雰囲気中にて1,000’CK加熱して不完全焼結体
をつくった。この不完全焼結作業において、個々の炭化
タングステン粒子の表面部にコバルト粉末が焼結して焼
結皮膜を形成したコバルト被覆炭化タングステン不完全
焼結体を生成した。次いで、其の不完全焼結体を水素雰
囲気中にてつき砕いて粗粉末をつくり、其の粗粉末をボ
ールミルにより粉砕してコバルト被覆炭化タングステン
不完全焼結体粉末をつくった。他方において、ニッケル
粉末が90重量%とモリブデン粉末が10重量%との割
合の混合粉末を16重量%と炭化チタン粉末を84重量
%との割合の炭化チタン−ニッケルーモリブデン混合粉
末をつくった。ここに生成した炭化チタン−ニッケルー
モリブデン混合粉末を50重量%と、前につくって用意
したコバルト被覆炭化タングステン不完全焼結体粉末を
70重量%との割合にて混合して焼結用原料を調製した
。其′の焼結用原料を3. OOOkti/cdの圧力
を用いて圧縮成形して成形体をつくった。
其の成形体を水素ガス雰囲気中にて900℃に加熱して
予備焼結体をつくった。其の予備焼結体を真空炉の中に
装填して1.500℃の温度にて30分間加熱して本焼
結作業を行って焼結体を生成した。この焼結作業におい
て、コバ)L/ )被葎炭化タングステン不完全焼結体
粉末と混合した炭化チタン−ニッケルーモリブデン混合
粉味は、炭化チタン粒子の表面部にニンケル粉末プデン
皮膜を形成し、同時にニッケル粉末とモリブデン粉末と
はコバルト被覆炭化タングステン不完全焼結体粉末にお
いて炭化タングステン粒子を被覆しているコバルト皮膜
と焼結して、コバルト−ニッケルーモリブデン焼結組織
を生成して、其のコバルト−ニッケルーモリブデン焼結
組織が個々の炭化タングステン粒子に結合すると共に個
々の炭化チタン粒子にも結合して炭化タングステン−炭
化チタン複合焼結体を生成する。
以上に説明した焼結作業を終えて得られた焼結体は、個
々の炭化タングステン粒子に焼結して形成しているコバ
ルト皮膜と、個々の炭化チタン粒子に焼結して形成して
いるニッケルーモリブデン焼結皮膜とが焼結して構成し
た海綿状構造の金属焼結組織が、個々の炭化タングステ
ン粒子および個々の炭化チタン粒子を強固に結合して構
成した機械的強度の高い炭化タングステン−炭化チタン
複合焼結体であった。
焼結用原料を調製するために、炭化チタン粉末を85重
量%と、ニッケル粉末が80重量%とモリブデン粉末が
20重量%との割合のニッケルーモリブデン混合粉末を
15重量%との割合にて混合した炭化チタン−ニッケル
ーモリブデン混合粉末を900kf/−の圧力を用いて
圧縮成形して成形体をつくった。次いで、其の成形体を
水素ガス雰囲気中にて1. OOO℃に加熱して不完全
焼結体をつくった。この不完全焼結体を生成する作業に
おいて、個々の炭化チタン粒子の表面部にニッケルーモ
リブデン混合粉末が焼結して焼結皮膜を形成したニッケ
ルーモリブデン被覆炭化チタン不完全焼結体を生成した
。
次いで、其の不完全焼結体を水素雰囲気中にてつき砕い
て粗粉末をつくり、其の粗粉末をボールミルにより粉砕
してニッケルーモリブデン被覆炭化チタン不完全焼結体
粉末をつくった。
他方において、炭化タングステン粉末を85重りチと、
コバルト粉末が70重量%とニッケル粉末が30重量%
との割合のコバルト−ニッケル混合粉末を15重量%と
の割合にて混合した炭化タングステン−コバルト−ニッ
ケル混合粉末をつくった。ここにつくった炭化グングス
テンーコバルトーニッケル混合粉末を50重量%と、前
につくったニッケルーモリブデン被覆炭化チタン・不完
全焼結体粉末を50重量%との割合にて混合して焼結用
原料中中製した。次いで、調製した焼結用原料を2. 
OO’ O1w/dの圧力を用いて圧縮成形して成形体
をつくった。次いで其の成形体を水素ガス雰囲気中にて
900℃に加熱して予備焼結体を生成した。この予備焼
結作業において、焼結用原料中の炭化タングステン−コ
バルト−ニッケル混合粉末にオケルコバルトーニソケル
混合粉末が焼結して個々の炭化タングステン粒子に焼結
すると共に焼結用原料中のニッケルーモリブデン被覆炭
化チタン不完全焼結体粉末に焼結して予備焼結体を生成
する。
次いで、生成した予備焼結体を真空炉の中に装填して1
.450℃の温度に加熱して本焼結体を生成した。生成
した本焼結体は、個々の炭化チタン粒子に焼結して形成
しているニッケルーモリブデン皮膜と、個々の炭化タン
グステン粒子に焼結して形成しているコバルト−ニッケ
ル皮膜とが焼結して構成した海綿状構造の金属焼結組織
が個々の炭化チタン粒子および個々の炭化タングステン
粒子を強固に結合して構成した機械的強度の高い炭化タ
ングステン−炭化チタン複合焼結体であった。
実施例 五 焼結用原料を調製するために、炭化タングステン粉末を
90重量%とコバルト粉末を10重量%との割合の混合
粉末を900kg/−の圧力を用いて圧縮成形して成形
体をつくった。次いで、其の成形体を水素ガス雰囲気中
で1.000℃に加熱して不完全焼結体をつくった。こ
の不完全焼結作業において、個々の炭化タングステン粒
子の表面部にコバルト粉末が焼結して焼結皮膜を形成し
たコバルト被覆炭化タングステンル完全焼結体を生成し
た。次いで、其の不完全焼結体を水素雰囲気中でつき砕
いて粗粉末をつくり、其の粗粉末をボールミルによって
粉砕してコバルト被覆炭化タングステン不完全焼結体粉
末をつくった。他方において、ニッケル粉末が75重量
%とモリブデン粉末が25重量%との割合の混合粉末を
1′4重量%と、炭化チタン粉末を86重量%との割合
の炭化チタン−ニッケルーモリブデン混合粉末をつくっ
た。ここに生成した炭化チタン−ニッケルーモリブデン
混合粉末を40重量%と、前につくって用意したコバル
ト被覆炭化タングステン不完全焼結体粉末を60重量%
との割合にて混合して焼結用原料を調製した。其の焼結
用原料を軟鋼薄板をもって成形した容器内に充填して、
其の容器を静水圧加圧加熱室内に装填して1,500k
y/−の圧力を加えると同時に1.450 ’Cの温度
にて30分間加熱して焼結体を生成した。得られた焼結
体は、個々の炭化タングステン粒子に焼結して形成して
いるコバルト焼結皮膜と、個々の炭化チタン粒子に焼結
して形成しているニッケルーモリブデン焼結皮膜とが焼
結して構成した海綿状構造の金属焼結組織が、個々の炭
化タングステン粒子および個々の炭化チタン粒子を強固
に結合して構成した機械的強度の高い炭化タングステン
−炭化チタン複合焼結体であった。
以上に説明した実施例において製造して得た炭化クンゲ
ステン−炭化チタン複合焼結体は、従来の方法にて製造
した炭化タングステン−炭化チタン複合焼結体に比較し
て、抗折力において8チ乃至12%強化すると共に高炭
素クロム鋼材のコロ軸受用外輪の切削作業において14
%乃至17%増の生産性を実現して、優れた切削機能を
有する工具材として使用できることを実証した。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)炭化タングステン粉末を95重量%乃至75重量
    と、コバルト粉末またはニッケル粉末、マタはコバルト
    −ニッケル混合粉末を5重量%乃至25重量%との割合
    範囲内より選定した割合にて混合した混合粉末を500
     kg/ c4乃至1,000kg/−の範囲内の圧力
    にて圧縮成形°し、其の成形体を700℃乃至1.20
    0℃の範囲内の温度にて加熱して不完全焼結体を生成し
    、次いで、其の不完全焼結体を粉砕して不完全焼結体粉
    末を生成し、其の不完全焼結体粉末を30重量%乃至7
    0重t%と、炭化チタン粉末を95重量%乃至75重量
    %とニッケル粉末が5重量%乃至25重量%との割合範
    囲内の炭化チタン−ニッケル混合粉末または炭化チタン
    粉末を95重量%乃至75重量%とニッケル粉末が90
    重量%乃至50重量%とモリブデン粉末が10重量%乃
    至50重量%との割合範囲内の炭化チタン−ニッケルー
    モリブデン混合粉末を5重量%乃至25重量%との割合
    範囲内より選定した割合にて混合した混合物を焼結用原
    料とし、其の焼結用原料を用いて焼結体を製造するに当
    り、常圧焼結法による場合は、焼結用原料を500kL
    !/(−j乃至5.000 kii/ cdの範囲内の
    圧力を用いて圧縮成形して成形体を生成し、其の成形体
    を水素ガス雰囲気中または真空中にて700℃乃至1,
    000℃の範囲内の温度にて加熱して予備焼結体を生成
    し、次いで、其の予備焼結体を真空中または水素ガス雰
    囲気中にて1.350℃乃至1.550℃の範囲内の温
    度にて加熱して焼結体を生成し、加圧焼結法による場合
    は、焼結用原料を加圧加熱室内に装填して300kg/
    cJ乃至3,000kf/−の範囲内の圧力を用いて加
    圧すると同時に1、550℃乃至1.450℃の範囲内
    の温度にて加熱して焼結体を生成し、静水圧加圧焼結法
    による場合は、焼結用原料を軟鋼板等の軟質金属板を用
    いて成形した容器内に充填し、其の容器を静水圧加圧加
    熱室内に装填して、300 kg/ crA乃至3. 
    OOOky/ dの範囲内の圧力を用いて静水圧加圧す
    ると同時に1,350℃乃至1.450℃の範囲内の温
    度にて加熱して焼結体を生成することを特徴とする炭化
    タングステン−炭化チタン複合焼結体の製造法。
  2. (2)炭化チタン粉末を95重量%乃至75重量%と、
    ニッケル粉末を5重量%乃至25重量%またはニッケル
    粉末が90重量%乃至50重量%とモリブデン粉末が1
    0重量%乃至50重!−%との割合範囲内のニッケルー
    モリブデン混合粉末を5重量%乃至25重量%との割合
    範囲内より選定した割合にて混合した混合粉末を500
    kg/7乃至1.000 kg/d〆の範囲内の圧力に
    て圧縮成形し、其の成形体を700℃乃至1,200℃
    の範囲内の温度に生成し、其の不完全焼結体粉末を50
    重量%乃至70重量%と、炭化タングステン粉末を95
    重量%乃至75重量%とコバルト粉末またはニッケル粉
    末またはコバルト−ニッケル混合粉末を5重量%乃至2
    5重量%との割合範囲内より選定した割合にて混合した
    炭化タングステン−金属混合粉末を70重量%乃至30
    重量%との割合範囲内より選定した割合にて混合した混
    合物を焼結用原料とし、其の焼結用原料を用いて焼結体
    を製造するに当り、常圧焼結法による場合は、焼結用原
    料を500に9/ crl乃至5. OOOy/cr;
    rの圧力を用いて圧縮成形して成形体を生成し、其の成
    形体を水素ガス雰囲気中または真空中にて7oo℃乃至
    1.000℃の温度に加熱して予備焼結体を生成し、次
    いで、其の予備焼結体を真空中または水素ガス雰囲気中
    にて1.350 ℃乃至1、550℃範囲内の温度にて
    ヵ「熱して焼結体を生成し、加圧焼結法による場合は、
    焼結用原料を加圧加熱室内に装填して300に9/−乃
    至5.000 kg/Cdの範囲内の圧力を用いて加圧
    すると同時に1,550℃乃至1.450℃の範囲内の
    温度にて加熱して焼結体を生成し、静水圧加圧焼結法に
    よる場合は、焼結用原料を軟鋼板等の軟質金属板を用い
    て成形した容器内に充填し、其の容器を静水圧加圧加熱
    室内に装填して300 kg/ crll乃至3,00
    0kf/cdiの範囲内の圧力を用いて静水圧加圧する
    と同時に1.350℃乃至1.450℃の範囲内の温度
    にて加熱して焼結体を生成することを特徴とする炭化タ
    ングステン−炭化チタン複合焼結体の製造法。
  3. (3)炭化タングステン粉末を95重量%乃至75重量
    %と、コバルト粉末またはニッケル粉末またはコバルト
    −ニッケル混合粉末を5重量%乃至25重量%との割合
    範囲内より選〆定した割合にて混合した混合粉末を50
    0呻/d乃至1.000橡/cIliの範囲内の圧力に
    て圧縮成形し、其の成形体を700℃乃至1.200℃
    の範囲内の温度にて加熱[7て不完全焼結体を生成し、
    次いで、其の不完全焼結体を粉砕して炭化タングステン
    不完全焼結体粉末を生成し、其の生成した炭化タングス
    テン不完全焼結体粉末を30重量%乃至70重量%と、
    炭化チタン粉末を95重量%乃至75重量%と、ニッケ
    ル粉末を5重量%乃至25重量%またはニッケル粉末が
    90重量%乃至50重量%とモリブデン粉末が10重量
    %乃至50重量%との割合範囲内のニッケルーモリブデ
    ン混合粉末を5重量%乃至25重量%との割合範囲内よ
    り選定した割合にて混合した混合粉末を500kg/−
    乃至1,000に9/Catの範囲内の圧力にて圧縮成
    形し、其の成形体を700℃乃至1.200℃の範囲内
    の温度にて加熱して不完全焼結体を生成し、次いで、其
    め不完全焼結体を粉砕して炭化チタン不完全焼結体粉末
    を生成し、其の生成した炭化チタン不完全焼結体粉末を
    70重量%乃至30重量%との割合範囲内より選定した
    割合にて混合した混合物を焼結用原料とし、其の焼結用
    原料を用いて焼結体を製造するに当り、常圧焼結法によ
    る場合は、焼結用原料を500kg/ tri乃至5,
    000kf/−の範囲内の圧力を用いて圧縮成形して成
    形体を生成し、其の成形体を水素ガス雰囲気中または真
    空中にて700℃乃至i、 o o o℃の範囲内の温
    度にて加熱して予備焼結体を生成し、次いで、其の予備
    焼結体を真空中または水素ガス雰囲気中にて1,350
    ℃乃至1,550℃の範囲内の温度にて加熱して焼結体
    を生成し、加圧焼結法による場合は、焼結用原料を加圧
    加熱室内に装填して300kg/cn乃至5.000 
    kg/dの範囲内の圧力を用いて加圧すると同時に1,
    550℃乃至1.450℃の範囲内の温度にて加熱して
    焼結体を生成し、静本圧加圧焼結法による場合は焼結用
    原料を軟鋼板等の軟質金属7板を用いて成形した容器内
    に充填し、其の容器を静水圧加圧加熱室内に装填して3
    00kg/ cdl乃至3,000ky/dの範囲内の
    圧力を用いて静水圧加圧すると同時に1.550℃乃至
    1、450℃の範囲内の温度にて加熱して焼結体を生成
    することを特徴とする炭化タングステン−炭化チタン複
    合焼結体の製造法。
JP57048994A 1982-03-29 1982-03-29 炭化タングステン−炭化チタン複合焼結体の製造法 Pending JPS58167735A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007515555A (ja) * 2003-12-12 2007-06-14 ティーディーワイ・インダストリーズ・インコーポレーテッド ハイブリッド焼結炭化物合金複合材料

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007515555A (ja) * 2003-12-12 2007-06-14 ティーディーワイ・インダストリーズ・インコーポレーテッド ハイブリッド焼結炭化物合金複合材料

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