JPS602646A - 切削工具用炭化タングステン基超硬合金 - Google Patents

切削工具用炭化タングステン基超硬合金

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JPS602646A
JPS602646A JP11060883A JP11060883A JPS602646A JP S602646 A JPS602646 A JP S602646A JP 11060883 A JP11060883 A JP 11060883A JP 11060883 A JP11060883 A JP 11060883A JP S602646 A JPS602646 A JP S602646A
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JP
Japan
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carbide
cutting
wcc
phase
cemented carbide
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JP11060883A
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JPS6141979B2 (ja
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Hironori Yoshimura
吉村 寛範
Hiroyuki Oi
浩之 大井
Takanori Nakajima
中島 崇紀
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Mitsubishi Metal Corp
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Mitsubishi Metal Corp
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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】 この発明は、高硬度および高靭性を有し、かつ切削工具
として用いた場合にすぐれた耐摩耗性および耐衝撃性を
示す炭化タングステン(以下WCで示す)超超硬合金に
関するものである。
WCC超超硬合金、5cbrδterにより発明され、
1926年には商品化された材料で、その後研究が進み
、今日ではWC−Co系超硬合金と、WC−(Ti、 
W、 Ta ) C−Co系超硬合金が完成し、JIS
でも規格化され、切削工具用としては、POI〜P50
2M10〜M40.およびKOI−に40の規格がある
しかし、これらの従来WCC超超硬合金、硬さおよび靭
性の点で未だ十分満足する特性を備えていないものであ
るため、特に鋼の高速切削や、高送シ切削および高切込
み切削などの重切削などに切削工具として用いた場合に
は耐摩耗性不足や耐衝撃性不足をきたし、所望のすぐれ
た切削特性を確保することができないのが現状である。
そこで、本発明者等は、上述のような観点から、WCC
超超硬合金高硬度と高靭性を付与し、もって切削工具と
して用いた場合にすぐれた耐摩耗性と耐衝撃性を示すW
CC超超硬合金開発すべく研究を行なった結果、WCC
超超硬合金、重量%で、Co: 5〜15係。
T1とWの固溶炭化物〔以下、(T1.W)Cで示す〕
:5〜50係。
TiとWの固溶炭窒化物〔以下、(Ti、 W ) C
Nで示す〕:5〜50チ。
炭化タンタル(以下、TaCで示す)、炭化ニオブ(以
下、NbCで示す)、およびTaとNbの固溶腹合炭化
物〔以下、(Ta、 Nb) Cで示す〕のうちの1種
まだは2種以上:l〜15係。
を含有し、残りがWCと不可避不純物からなる組成を有
し、かつ硬質分散相が、WC相と、TiとWとTaおよ
びNbのうちの1種または2種の固溶炭化物〔以下、(
Ti 、 W 、 Ta /Nb ) Cで示す〕相と
、TiとWとTaおよびNbのうちの1種または2種の
固溶炭窒化物〔以下、(Ti 、 W 、 Ta /N
b ) CNで示す〕相との3相からなるもので構成す
ると、前記の硬質分散相を構成する(Ti、 W、 T
a/Nb ) C相および(Ti、 W、 Ta/Nb
) CN相には、お互いの粒成長を抑制する作用がある
ので、これらの硬質分散相は微細に分散するようになる
ことから、合金の靭性、すなわち耐衝撃性が著しく向上
するようになり、さらに前記の(Ti、 W、 Ta/
Nb) C相には、合金を切削工具として用いた場合、
刃先の耐逃げ面摩耗性を向上させ、かつ同じ((Ti、
 W。
Ta/ Nb) CN相には刃先の耐すくい面摩耗性を
向上させる作用があるので、すぐれた切削性能を発揮す
るようになるという知見を得たのである。
この発明は、上記知見にもとづいてなされたものであっ
て、以下に組成を上記の通りに限定した理由を説明する
(a)c。
COC成分は、合金の靭性を高めて耐衝撃性を向上させ
る作用があるが、その含有量が5%未満では所望の耐衝
撃性を確保することができず、一方15チを越えて含有
させると、合金の硬さが低下し、耐摩耗性が劣化するよ
うになることから、その含有量を5〜15q6と定めた
(b)(T1.W)C (Ti、 W ) C成分は、焼結中に(Ta、 Nb
 ) C。
TaC、およびNbC’と固溶して(Ti 、 W 、
 Ta / Nb) Cを形成し、前記の通り、この(
Ti、 W 、 Ta /Nb)Cが微細に分散するこ
とによって、合金を切削工具として用いた場合に刃先の
耐逃げ面摩耗性が向上するようになるが、その含有量が
5%未満では所望の耐逃げ面摩耗性を確保することがで
きず、一方50%を越えて含有させると合金の耐衝撃性
が劣化するようになることから、その含有量を5〜50
チと定めた。
(c) (Ti、 W ) CN (Ti、 W ) CN成分も、焼結中に(Ta、 N
b )C。
TaC,およびNbCと固溶して(Ti、 W、 Ta
/Nb)CNを形成し、これが合金素地中に均一微細に
分散することによって、同様に刃先の耐すくい面摩耗性
が向上するようになるが、その含有量が5%未満では所
望の効果が得られず、一方50係を越えて含有させると
、同様に耐衝撃性が劣化するように 5− なることから、その含有量を5〜50%と定めた。
(d) (Ta、 Nb)C、TaC,およびNbにれ
らの成分は、上記した通り、(Ti、W)Cおよび(T
i、 W ) CN中に固溶して、(Ti、 W、 T
a/Nb)Cおよび(Ti、 W、 Ta/Nb ) 
CNを形成し、これら固溶炭化物および固溶炭窒化物の
粒成長を抑制し、合金の耐衝撃性を向上させる作用があ
るが、その含有量が1%未満では前記作用に所望の効果
が得られず、一方15%を越えて含有させると、耐摩耗
性に劣化傾向が現われるようになることから、その含有
量を1−15%と定めた。
なお、この発明のWCC超超硬合金、不可避不純物とし
て、Mo r Cr s F e + Ni + An
 * S 1r および02などのうちの1種または2
種以上を含有する場合があるが、その含有量が合計量で
1%以下であれば、その特性が何ら損なわれるものでは
ない。
つぎに、この発明のWCC超超硬合金実施例によシ具体
的に説明する。
実施例 l 原料粉末として、平均粒径1.5μmを有する6− WC粉末、いずれも完全固溶した、同1.2μmの(T
i、 W ) C粉末(TiC/WC= 30/70.
 重量比、以下同じ)、同LOpmの(Ti、 W) 
−CN粉末(TiC/TiN/WC= 4 o/25/
35) 、同LBpmの(Ta、 Nb ) C粉末(
TaC/NbC= 90 / 10) 、さらに同1.
2μmのCOC粉末用意し、これら原料粉末をそれぞれ
第1表に示される配合組成に配合し、が−ルミルにて4
8時時間式で粉砕・混合した後、15 kli’ 7m
mの圧力で圧粉体にプレス成形し、ついでとの圧粉体を
、10mmHgの真空中、温度:1480℃に2時間保
持の条件で焼結することによって、本発明WCC超超硬
合金〜7および比較WCC超超硬合金〜6をそれぞれ製
造した。
なお、比較WCC超超硬合金〜6は、いずれも構成成分
のうちのいずれかの成分含有量(第1表に※印を付した
もの)がこの発明の範囲から外れた組成をもつものであ
る。
つぎに、この結果得られた本発明WCC超超硬合金〜7
および比較WCC超超硬合金〜6について、ロックウェ
ル硬さくAスケール)および抗折7− 力を測定すると共に、これよ5SNP432の形状をも
った切削チップを切出し、 被削材: SNCM−8(硬さHB240)の丸棒、切
削速成:160m/+f1ML、 送り: 0.36 myn / rev、、切込み:1
.5mm。
切削時間=10臘、 の条件での鋼連続切削試験、および、 被削材: SNCM−8(硬さHB2’70)の角材、
切削速度:120m/m1lL。
送シ:0.3闘/ rev・、 切込み:2朋、 切削時間:最高3IIIIIL、 の条件での鋼断続切削試験を行ない、前者の鋼連続切削
試験では刃先の逃げ面摩耗幅とすくい面摩耗深さを測定
し、また後者の鋼断続切削試験では10個の試験切刃の
うちの欠損発生切刃数を測定した。また、比較の目的で
市販の工SO・PIOのwe基超超硬合金以下従来WC
C超超硬合金という)についても同一の条件で試験を行
なった。
これらの結果を第1表に合せて示した。
第1表に示される結果から、本発明WCC超超硬合金〜
′7は、いずれも硬質分散相が、WC相と、(Ti、 
W 、 Ta 、 Nb) C相と、(Ti、 W、 
Ta、 Nb)CN相の3相からカリ、かつ高硬度と高
靭性を有するので、切削試験では従来WCC超超硬合金
に比してすぐれた耐摩耗性および耐衝撃性を示すのに対
して、比較WCC超超硬合金〜6に見られるように、構
成成分のうちのいずれかの成分含有量でもこの発明の範
囲から外れると、前記の特性のうち少なくともいずれか
の特性が劣ったものになることが明らかである。
実施例 2 原料粉末として、平均粒径3.0μmを有するWC粉末
、同1.5μmを有する完全固溶した(Ti、W)CN
粉末(T iC/ T iN /WC=25/2015
5)。
同2、OpmのTaC粉末、同2.2pmのNbC粉末
および同1.2μmを有する完全固溶した(Ti、W)
C粉末(TiC/wC=30/ 70 ) 、さらに同
1.2μ7111のCOC粉末用意し、これらの原料粉
末をそれぞれ第2表に示される配合組成に配合した後、
実施例1におけると同一の条件で粉砕・混合して圧粉体
に成形し、ついでこの圧粉体を、1wHgの窒素雰囲気
中、温度:1430℃に1,5時間保持の条件で焼結す
ることによって本発明WCC超超硬合金〜12および比
較WCC超超硬合金〜9をそれぞれ製造した。
つぎに、この結果の本発明WCC超超硬合金〜12およ
び比較WCC超超硬合金〜9について、鋼連続切削試験
の条件を、 被削材: SNCML8(硬さHB240)の丸棒、切
削速度:12077L/世、 送り:0.36朋/ tev、、 切込み:2.0wl。
切削時間:10I、 とし、さらに鋼断続切削試験の条件を、被削材: SN
CM−8(硬さHB270 )の角材、切削速度:10
0m/隠、 送り: 0.335 wn/ rev、、切込み:2u
切削時間:最高3扉、 とする以外は、実施例1におけると同一の条件で緒特性
を測定した。また、比較の目的で5従来WC基超硬合金
2として市販のl5O−P2Oを用意した。これらの測
定結果を第2表に示した。
実施例2においても実施例1におけると同様の結果を示
し、本発明WCC超超硬合金〜12は、構成成分のうち
のいずれかの成分含有量(第2表に※印を付したもの)
がこの発明の範囲から外れた比較WC超硬合金7〜9.
および従来WCC超超硬合金に比して、すぐれた耐衝撃
性を示し、かつ従来WCC超超硬合金に比してすぐれた
耐摩耗性をもつことが明らかである。
実施例 3 原料粉末として、平均粒径5.0μmを有するWC粉末
、および同1.5μmを有する完全固溶した(Ta、 
Nb ) C粉末(TaC/NbC=60/40) 、
さらに実施例2で用いたと同じ(Ti、W)C粉末。
(Ti、W)CN粉末、およびCOC粉末用意し、これ
ら原料粉末を第3表に示される配合組成に配合し、つい
で、焼結条件を、3mmHgの窒素雰囲気中、温度:1
400℃に1時間保持とする以外は、実施例1における
と同一の条件にて、本発明WCC超超硬合金3〜17お
よび比較wCC超超硬合金0〜12をそれぞれ製造した
つぎに、上記本発明WCC超超硬合金3〜17゜および
構成成分のうちのいずれかの成分含有量(第3表に※印
を付したもの)がこの発明の範囲から外れた組成を有す
る比較WCC超超硬合金0〜12について、同様に、鋼
連続切削試験条件を、被削材:SNCM−8(硬さHB
240)の丸棒、切削速度:100m/ML、 送り: 0.45 m/ rev、、 切込み13.0間、 切削時間=10眼、 とし、また鋼断続切削試験条件を、 被削材: SNCM−8(硬さHB270)の角材、切
削速度二80m/飄、 送り : 0.425 yran/ rev、、切込み
:3,0朋、 切削時間:最高3,0阻、 とする以外は、実施例1におけると同一の条件で緒特性
を測定した。まだ、比較の目的で、従来wCC超超硬合
金として市販のISO・P2Oを用意した。これらの測
定結果を第3表に示した。
実施例3においても実施例1および2におけると同様の
結果を示し、本発明WCC超超硬合金3〜17は耐摩耗
性および耐衝撃性のいずれにおいてもすぐれた結果を示
すのに対して、比較WCC超超硬合金0〜12および従
来WCC超超硬合金は、これらの特性のうち少なくとも
いずれかの特性が劣ったものになっている。
上述のように、この発明のWCC超超硬合金、高硬度お
よび高靭性を具備し、かつ切削工具として用いた場合に
はすぐれた耐摩耗性および耐衝撃性を示し、長期に亘っ
てすぐれた切削性能を発揮するのである。
出願人 三菱金属株式会社 代理人 富 1) 和 夫 外1名

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 CO:5〜15%。 T1とWの固溶炭化物=5〜50%。 TiとWの固溶炭窒化物:5〜50%。 炭化タンタル、炭化ニオブ、およびTaとNbの固溶炭
    化物のうちの1種または2種以上:l〜15チ。 炭化タングステンおよび不可避不純物:残シ。 からなる組成(以上重量係)を有し、かつ硬質分散相が
    、炭化タングステン相と、T1とWとTaおよびNbの
    うちの1種または2種の固溶炭化物相と、T1とW、!
    :TaおよびNbのうちの1種または2種の固溶炭化物
    相との3相からなることを特徴とする切削工具用炭化タ
    ングステン基超硬合金。 1−
JP11060883A 1983-06-20 1983-06-20 切削工具用炭化タングステン基超硬合金 Granted JPS602646A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
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JPS6141979B2 JPS6141979B2 (ja) 1986-09-18

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ID=14540141

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1994021835A1 (de) * 1993-03-23 1994-09-29 Krupp Widia Gmbh Cermet und verfahren zu seiner herstellung
US5747426A (en) * 1995-06-07 1998-05-05 Commonwealth Research Corporation High performance magnetic bearing systems using high temperature superconductors
US7157044B2 (en) * 2002-11-19 2007-01-02 Sandvik Intellectual Property Ab Ti(C,N)-(Ti,Nb,W)(C,N)-Co alloy for finishing and semifinishing turning cutting tool applications
CN112853187A (zh) * 2021-01-07 2021-05-28 中南大学 一种弱芯环结构细晶均质TiCN基金属陶瓷及其制备方法
CN115305403A (zh) * 2022-08-18 2022-11-08 中南大学 一种超强超硬高断裂韧性的硬质合金及其制备方法

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1994021835A1 (de) * 1993-03-23 1994-09-29 Krupp Widia Gmbh Cermet und verfahren zu seiner herstellung
US5747426A (en) * 1995-06-07 1998-05-05 Commonwealth Research Corporation High performance magnetic bearing systems using high temperature superconductors
US7157044B2 (en) * 2002-11-19 2007-01-02 Sandvik Intellectual Property Ab Ti(C,N)-(Ti,Nb,W)(C,N)-Co alloy for finishing and semifinishing turning cutting tool applications
US7645316B2 (en) 2002-11-19 2010-01-12 Sandvik Intellectual Property Aktiebolag Ti(C,N)-(Ti,Nb,W)(C,N)-Co alloy for finishing and semifinishing turning cutting tool applications
CN112853187A (zh) * 2021-01-07 2021-05-28 中南大学 一种弱芯环结构细晶均质TiCN基金属陶瓷及其制备方法
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