JPS5828036B2 - 超硬合金の接合法 - Google Patents
超硬合金の接合法Info
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- JPS5828036B2 JPS5828036B2 JP11323576A JP11323576A JPS5828036B2 JP S5828036 B2 JPS5828036 B2 JP S5828036B2 JP 11323576 A JP11323576 A JP 11323576A JP 11323576 A JP11323576 A JP 11323576A JP S5828036 B2 JPS5828036 B2 JP S5828036B2
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Landscapes
- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、超硬合金に別の超硬合金を嵌合一体化する超
硬合金の接合方法を改良したものである。
硬合金の接合方法を改良したものである。
超硬合金を工具として使用する場合、工具全体捷たは保
持金具を含む系全体を高い圧縮強度や剛性を必要とする
一方、工具とＬ−で使用する部分は表面の限られた一部
分である場合か多い。
持金具を含む系全体を高い圧縮強度や剛性を必要とする
一方、工具とＬ−で使用する部分は表面の限られた一部
分である場合か多い。
したがって使用部分の摩耗や熱影響などによる変形また
は変質部分を研削除去して継続して使用され、この使用
と研削のサイクルを何回かくりかえして行い最後に廃棄
に至る。
は変質部分を研削除去して継続して使用され、この使用
と研削のサイクルを何回かくりかえして行い最後に廃棄
に至る。
この廃棄超硬合金の再生法としては、廃棄超硬合金を適
宜量研削除去し、新規の超硬合金を接合し廃棄超硬合金
の再生使用を計っている。
宜量研削除去し、新規の超硬合金を接合し廃棄超硬合金
の再生使用を計っている。
従来、前述の接合法としては外周超硬合金で囲繞された
芯部超硬合金を外周超硬合金の外側に黒鉛才たは耐火物
よりなる複数個の割型片を介在させて外筒に嵌入自在に
支持した後、還元性や中性の雰囲気中筒たは真空中に保
持して加熱下で割型片と外筒との間の嵌入を深めること
により割型片相互間の周方向の間隙を狭めつつ該割型片
により外周超硬合金を圧縮する超硬合金の熱間接合方法
があった。
芯部超硬合金を外周超硬合金の外側に黒鉛才たは耐火物
よりなる複数個の割型片を介在させて外筒に嵌入自在に
支持した後、還元性や中性の雰囲気中筒たは真空中に保
持して加熱下で割型片と外筒との間の嵌入を深めること
により割型片相互間の周方向の間隙を狭めつつ該割型片
により外周超硬合金を圧縮する超硬合金の熱間接合方法
があった。
しかし、上記した方法は形状と寸法精度を要し、かつ加
工工数の多い割型片を用いるため工数がかり高価になる
のと割型片によって完全均等に押圧圧縮されない接合面
が縦方向は勿論のこと水平方向にも存在し、捷た、その
接合面にかかる押圧荷重が小さく、しかも接合面に垂直
な方向にしか荷重が加えられず、さらに摩損した超硬合
金と新規の超硬合金との接合面にどうしても凹凸が存在
してコバルトの溶融拡散作用によっては完全が得られず
周方向に強度の不均一が生じ、強度値そのものも低く充
分使用に耐える常態では寿かった。
工工数の多い割型片を用いるため工数がかり高価になる
のと割型片によって完全均等に押圧圧縮されない接合面
が縦方向は勿論のこと水平方向にも存在し、捷た、その
接合面にかかる押圧荷重が小さく、しかも接合面に垂直
な方向にしか荷重が加えられず、さらに摩損した超硬合
金と新規の超硬合金との接合面にどうしても凹凸が存在
してコバルトの溶融拡散作用によっては完全が得られず
周方向に強度の不均一が生じ、強度値そのものも低く充
分使用に耐える常態では寿かった。
本発明は、上述した従来の問題点を解消するためになし
たもので、強度釦よび経済的にすぐれた新規の超硬合金
の接合法を提供するものである。
たもので、強度釦よび経済的にすぐれた新規の超硬合金
の接合法を提供するものである。
本発明は摩損した超硬合金の外周に新規の超硬合金を完
全に接合させ、さらに高温・高圧処理を施して接合面の
密着を完全均質かつ強固に接合する方法である。
全に接合させ、さらに高温・高圧処理を施して接合面の
密着を完全均質かつ強固に接合する方法である。
なむ、高温・高圧とは一旦超硬合金に形成されたものを
高温かつ高圧のガスを用いて加圧するもので、ガスには
ヘリウムやアルゴンの不活性ガスを用い、その圧力は１
０００〜２０００ｋｆ／ｃｒＡ程度で、温度は超硬合金
の組成によって異なるが１３００〜１４００℃位で処理
するものである。
高温かつ高圧のガスを用いて加圧するもので、ガスには
ヘリウムやアルゴンの不活性ガスを用い、その圧力は１
０００〜２０００ｋｆ／ｃｒＡ程度で、温度は超硬合金
の組成によって異なるが１３００〜１４００℃位で処理
するものである。
以下、本発明の実施例を図面に基づき説明する。
第１図は超硬合金製ロールの接合例で縦断正面図を示し
ている。
ている。
１は廃却径になる寸で使用した超硬合金ロールの溝（カ
リバー）部を完全に研削除去した廃棄ロールである。
リバー）部を完全に研削除去した廃棄ロールである。
２／ｉ超硬合金より成るリングで廃棄ロール１を囲繞す
る形状に形成し、廃棄ロール１の外周面３に対応する内
周面４を有する。
る形状に形成し、廃棄ロール１の外周面３に対応する内
周面４を有する。
この超硬合金リングの高さは廃棄ロール１よりも少し高
く形成し、黒鉛製の押え板５の下方の円形の突環体５１
にて圧縮され、この圧縮部分は第１図二点鎖線内Ａ部（
拡大断面は第２図）のようになる。
く形成し、黒鉛製の押え板５の下方の円形の突環体５１
にて圧縮され、この圧縮部分は第１図二点鎖線内Ａ部（
拡大断面は第２図）のようになる。
６は同じく黒鉛よりなる外筒で超硬合金リング２の外周
面７に対応近接する内周面８を有する。
面７に対応近接する内周面８を有する。
９は黒鉛よりなる心棒で廃棄ロール１の内径が収縮変形
しないためのものであり、捷た廃棄ロール１釦よび超硬
合金リング２が偏心防止のために設けたものである。
しないためのものであり、捷た廃棄ロール１釦よび超硬
合金リング２が偏心防止のために設けたものである。
さて、第１図に示すように黒鉛よりなる台１０の心棒９
に廃棄ロール１を套嵌し、これに超硬合金リング２と外
筒６とを順にそれぞれの外側へ套嵌し、超硬リング２を
圧縮するため、その突環体５１が上面にくるよう押え板
５を載せた状態で加熱装置中に設置し、その系全体を真
空あるいは還元性捷たは中性雰囲気に維持して超硬合金
が液相化する１４００℃位の高温１で加熱する第一工程
を施す。
に廃棄ロール１を套嵌し、これに超硬合金リング２と外
筒６とを順にそれぞれの外側へ套嵌し、超硬リング２を
圧縮するため、その突環体５１が上面にくるよう押え板
５を載せた状態で加熱装置中に設置し、その系全体を真
空あるいは還元性捷たは中性雰囲気に維持して超硬合金
が液相化する１４００℃位の高温１で加熱する第一工程
を施す。
このようにして超硬合金リング２が液相化する高温下ニ
卦いて超硬合金リング２が圧縮されるので塑性変形を卦
こｌ−１廃棄ロール１の上：ｂよび下の側周面と上面と
下面に釦いて中間周面を除いて完全に密接して接合され
る。
卦いて超硬合金リング２が圧縮されるので塑性変形を卦
こｌ−１廃棄ロール１の上：ｂよび下の側周面と上面と
下面に釦いて中間周面を除いて完全に密接して接合され
る。
このように完全に接合された上部と下部で外部との通気
は断たれる。
は断たれる。
こうして第一工程で出来た中間体に、さらに前述した高
温・高圧処理をち−とない未接合の中間周面ば勿論廃棄
ロール１卦よび超硬合金リング２の両者を高温下で圧縮
し、全体の組織をも密にして機械的強度を犬にし、ピン
ホールを縮小させたり消失させて完全に全面を接合させ
るものである。
温・高圧処理をち−とない未接合の中間周面ば勿論廃棄
ロール１卦よび超硬合金リング２の両者を高温下で圧縮
し、全体の組織をも密にして機械的強度を犬にし、ピン
ホールを縮小させたり消失させて完全に全面を接合させ
るものである。
上記第二工程にｉ−？て高温・高圧下では超硬合金リン
グ２の外周面７と外筒８とが化学的に反応して超硬合金
リング２に浸炭し、フリーカーボンを析出し７たり、外
筒８が破損する恐れがあるので、これらの間にアルミナ
斗たは窒化アルミナの粉末を介在させれば好都合である
。
グ２の外周面７と外筒８とが化学的に反応して超硬合金
リング２に浸炭し、フリーカーボンを析出し７たり、外
筒８が破損する恐れがあるので、これらの間にアルミナ
斗たは窒化アルミナの粉末を介在させれば好都合である
。
次に本発明の実施例を示す。
実施例 １
ＷＣ−Ｃｏ （１３〜２５多重量比）の組成より成る熱
間圧延用の超硬合金ロールで、使用と研削をくり返した
後、廃棄径になったものセ溝（カリバー）部を完全に研
削除去した廃棄ロール１と、該廃棄ロールと同−組成の
超硬合金で、内径は廃棄ロール１が挿入でき、外径はロ
ールの新作径に等しい超硬合金リング２を第１図に示す
ように設置し、超硬合金リング２を押圧力５０＠で圧縮
しながら真空中に維持して１３８０’ＣＶｃ加熱する第
一工程にて中間体Ｘを得た。
間圧延用の超硬合金ロールで、使用と研削をくり返した
後、廃棄径になったものセ溝（カリバー）部を完全に研
削除去した廃棄ロール１と、該廃棄ロールと同−組成の
超硬合金で、内径は廃棄ロール１が挿入でき、外径はロ
ールの新作径に等しい超硬合金リング２を第１図に示す
ように設置し、超硬合金リング２を押圧力５０＠で圧縮
しながら真空中に維持して１３８０’ＣＶｃ加熱する第
一工程にて中間体Ｘを得た。
次に、上記第−工８によって得た中間体Ｘを所望の温度
が得られる加熱器（ヒーター）を内蔵し、圧力源は他に
設置したボンベから増圧器を通じて供給される高温・高
圧装置内に保持した。
が得られる加熱器（ヒーター）を内蔵し、圧力源は他に
設置したボンベから増圧器を通じて供給される高温・高
圧装置内に保持した。
こうして１３４０℃の温度と圧力媒体をアルゴンガスと
した１ ５００ ｋｙ／ｃｙＡの圧力を該中間体に加え
接合ロールを得た。
した１ ５００ ｋｙ／ｃｙＡの圧力を該中間体に加え
接合ロールを得た。
この例の廃棄ロール１と超硬合金ロールの内径は夫々８
７．３間と１４０．１閣で、外径は夫々１４０ｍｍと１
５９間、高さは夫々６９．４闘と７４．４閣である。
７．３間と１４０．１閣で、外径は夫々１４０ｍｍと１
５９間、高さは夫々６９．４闘と７４．４閣である。
こうして得た接合ロールは接合境界に何等の欠陥もなく
、軸（芯）方向の強度ムラもなく、一体型の超硬ロール
と比べて強度、組織、寿命等遜色はなかった。
、軸（芯）方向の強度ムラもなく、一体型の超硬ロール
と比べて強度、組織、寿命等遜色はなかった。
実施例 ２
第３図に縦断正面図を示すように超硬リングの下部に中
心方向が突出した円還状の突出部１３を設げた超硬リン
グ２′の内側に実施例１と同様の廃棄ロール１′を挿入
した。
心方向が突出した円還状の突出部１３を設げた超硬リン
グ２′の内側に実施例１と同様の廃棄ロール１′を挿入
した。
超硬合金リング２′と廃棄ロール１′の組成は実施例１
と同じである。
と同じである。
寸た第１図に相当する外筒６は黒鉛製のテーバを有する
割型片１１と外輪１２とを前述した公知例のように組み
合せたもので、押え板５に圧縮荷重Ｐ１’−６０Ａｖｔ
ｘ加え、さらに外輪１２にも押圧荷重Ｐ２＝３０ｋｑを
加えた状態で真空中に維持して１３１０℃に加熱した。
割型片１１と外輪１２とを前述した公知例のように組み
合せたもので、押え板５に圧縮荷重Ｐ１’−６０Ａｖｔ
ｘ加え、さらに外輪１２にも押圧荷重Ｐ２＝３０ｋｑを
加えた状態で真空中に維持して１３１０℃に加熱した。
この結果、超硬合金リング２′の突出部１３釦よび上端
部１４′が塑性変形を起し、超硬合金リング２′の上下
端周側面から上下面周縁部を完全に接合していた。
部１４′が塑性変形を起し、超硬合金リング２′の上下
端周側面から上下面周縁部を完全に接合していた。
また中間の周面も割型片１１により中心方向の圧力を受
は超硬合金ロール２′が廃棄ロール１′の全周側面にわ
たり実施例１より良く接合された中間体Ｘが得られた。
は超硬合金ロール２′が廃棄ロール１′の全周側面にわ
たり実施例１より良く接合された中間体Ｘが得られた。
この中間体Ｘにさらに実施例１と同条件の高温・高圧処
理を施１〜で全体がより強固で、かつ周面方向にも軸〔
芯）方向にも均一で密なる組織を持つ接合ロールを得た
。
理を施１〜で全体がより強固で、かつ周面方向にも軸〔
芯）方向にも均一で密なる組織を持つ接合ロールを得た
。
この試料は要部を切断して研削し組織を観察した結果、
良好なものであることを確認１〜た。
良好なものであることを確認１〜た。
寿命テストに釦いても一体型の超硬ロールと同等であっ
た。
た。
なわ、この試料の各部の寸法は実施例１と同じである。
ただし突出部１３の高さと中心方向への突出量は共に３
ｗｒｒＬである。
ｗｒｒＬである。
実施例 ３
ＷＣが７５％（重量係以下同じ）とＣｏが２５係からな
る超硬合金の廃棄ロール１′とＷＣが８４係でＣ６が１
６ｏ；ｂからなる超硬合金リング２′を実施例２と同様
に１〜で接合ロールを得た。
る超硬合金の廃棄ロール１′とＷＣが８４係でＣ６が１
６ｏ；ｂからなる超硬合金リング２′を実施例２と同様
に１〜で接合ロールを得た。
廃釦−ル１′と超硬合金リング２′の各寸法は実施例２
と同じである。
と同じである。
以上のようにして得たものは外周部となる超硬合金リン
グ２′が廃棄ロール１′に比べてＷＣの含有量が多くＣ
ｏ量が少ないので硬度が高く耐摩耗性に富み、またＣｏ
量の多い廃棄ロール１′は耐欠損性と加工性にすぐれて
いるので、熱間圧延用ロールとして強靭性と耐久性がよ
いものであった。
グ２′が廃棄ロール１′に比べてＷＣの含有量が多くＣ
ｏ量が少ないので硬度が高く耐摩耗性に富み、またＣｏ
量の多い廃棄ロール１′は耐欠損性と加工性にすぐれて
いるので、熱間圧延用ロールとして強靭性と耐久性がよ
いものであった。
本発明は、以上述べたように超硬工具の廃棄物の再生利
用を計ったものであるが、この発明は廃棄物に限定する
ものではなく、使用部分に要求される性能に最適な超硬
合金を適宜選択して使用することができるもので、特に
大形の超硬工具に利用すれば長寿命で、かつ経済的な効
果を発揮するものである。
用を計ったものであるが、この発明は廃棄物に限定する
ものではなく、使用部分に要求される性能に最適な超硬
合金を適宜選択して使用することができるもので、特に
大形の超硬工具に利用すれば長寿命で、かつ経済的な効
果を発揮するものである。
第１図は本発明の第一実施例の説明的縦断正面図、第２
図は第１図の二点鎖線Ａ内の拡大図、第３図は本発明の
第二実施例の説明的縦断正面図の左半分を示す図などで
ある。 １．１′・・・・・・廃棄ロール、２，２′・・・・・
・超硬合金リング、３，３′・・・・・・外周面、４，
４′・・・・・・内周面、５゜５′・・・・・・押え板
、６・・・・・・外筒、Ｉ、７′・・・・・・外周面、
８．８′・・・・・・内周面、９，９′・・・・・・心
棒、１０ 、１０’・・・・・・台、１３・・・・・・
突出部、１４ 、１４’・・・・・上端部、５１．５１
’・・・・・・突環体、ｘ 、 ｘ’・・・・・・中間
体。
図は第１図の二点鎖線Ａ内の拡大図、第３図は本発明の
第二実施例の説明的縦断正面図の左半分を示す図などで
ある。 １．１′・・・・・・廃棄ロール、２，２′・・・・・
・超硬合金リング、３，３′・・・・・・外周面、４，
４′・・・・・・内周面、５゜５′・・・・・・押え板
、６・・・・・・外筒、Ｉ、７′・・・・・・外周面、
８．８′・・・・・・内周面、９，９′・・・・・・心
棒、１０ 、１０’・・・・・・台、１３・・・・・・
突出部、１４ 、１４’・・・・・上端部、５１．５１
’・・・・・・突環体、ｘ 、 ｘ’・・・・・・中間
体。
Claims (1)
- １ 超硬合金に別の超硬合金を嵌合しく還元性や中性の
雰囲気捷たは真空中に前記超硬合金を保持して該超硬合
金が変形を生じる温度下で接合せんとする両面の周縁部
を押え板にて押圧して、この周縁部を塑性変形により接
合する第一工程にて中間体を作った後、高温・高圧のＡ
ｒやＨｅ等の不活性ガスにより、この周縁部にて囲１れ
た部分を含めて全体を高加圧して全接合面を接合し一体
化する第二工程を順に行うようにしたことを特徴とする
超硬合金の接合法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11323576A JPS5828036B2 (ja) | 1976-09-20 | 1976-09-20 | 超硬合金の接合法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11323576A JPS5828036B2 (ja) | 1976-09-20 | 1976-09-20 | 超硬合金の接合法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5337562A JPS5337562A (en) | 1978-04-06 |
| JPS5828036B2 true JPS5828036B2 (ja) | 1983-06-13 |
Family
ID=14606982
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11323576A Expired JPS5828036B2 (ja) | 1976-09-20 | 1976-09-20 | 超硬合金の接合法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5828036B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6130292A (ja) * | 1984-07-23 | 1986-02-12 | Natl Res Inst For Metals | 熱間等方圧プレスによる拡散接合法 |
-
1976
- 1976-09-20 JP JP11323576A patent/JPS5828036B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5337562A (en) | 1978-04-06 |
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