JPS6125537B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6125537B2 JPS6125537B2 JP9349682A JP9349682A JPS6125537B2 JP S6125537 B2 JPS6125537 B2 JP S6125537B2 JP 9349682 A JP9349682 A JP 9349682A JP 9349682 A JP9349682 A JP 9349682A JP S6125537 B2 JPS6125537 B2 JP S6125537B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cemented carbide
- iron
- copper
- sintered body
- bonding
- Prior art date
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- Expired
Links
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Landscapes
- Punching Or Piercing (AREA)
- Mounting, Exchange, And Manufacturing Of Dies (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、薄い超硬合金板と鋼材とを接合した
複合金型用素材に関する。
複合金型用素材に関する。
この金型用素材は精密部品の打抜き加工に使用
するダイス、パンチ等に応用されるものであり、
放電加工、ワイヤーカツト等によつて任意の形状
に加工して用いられるものである。
するダイス、パンチ等に応用されるものであり、
放電加工、ワイヤーカツト等によつて任意の形状
に加工して用いられるものである。
かかる金型素材として超硬合金は優れた性能を
発揮するが高価であるため必要部分のみに超硬合
金を用い他は鋼材を用い両者を鑞付によつて接合
した複合素材が従来使用されている。しかしなが
らこのような素材は、金型用のような広い面積を
鑞付するため超硬合金と鋼の熱膨張係数の差によ
つて冷却時に超硬合金に引張応力が働き鑞付はず
れが生じたり、超硬合金に亀裂が生じるなどの問
題が多かつた。
発揮するが高価であるため必要部分のみに超硬合
金を用い他は鋼材を用い両者を鑞付によつて接合
した複合素材が従来使用されている。しかしなが
らこのような素材は、金型用のような広い面積を
鑞付するため超硬合金と鋼の熱膨張係数の差によ
つて冷却時に超硬合金に引張応力が働き鑞付はず
れが生じたり、超硬合金に亀裂が生じるなどの問
題が多かつた。
本発明の金型素材は上記の問題を解決するもの
であり、超硬合金と鋼を完全に接合されているた
め、接合後の鋼の焼入れ熱処理やワイヤーカツト
等による機械加工を行う際にも鋼と超硬合金との
外れや超硬合金の亀裂を生じない金型素材を提供
するものである。
であり、超硬合金と鋼を完全に接合されているた
め、接合後の鋼の焼入れ熱処理やワイヤーカツト
等による機械加工を行う際にも鋼と超硬合金との
外れや超硬合金の亀裂を生じない金型素材を提供
するものである。
本発明の金型素材は結合金属（主としてCo）
10重量％以上の超硬合金と銅溶浸した鉄系焼結体
からなる複合材であり、鉄系焼結体は炭素量0.3
％以上含む鉄粉の型押体（成型体）に銅を主成分
とする溶浸材を溶浸焼結したものであり、焼結時
に超硬合金に銅溶浸を介して同時に接合せしめた
ものである。そして、超硬合金の厚みは素材全体
の厚みの1/10〜1/3であることが特徴である。
10重量％以上の超硬合金と銅溶浸した鉄系焼結体
からなる複合材であり、鉄系焼結体は炭素量0.3
％以上含む鉄粉の型押体（成型体）に銅を主成分
とする溶浸材を溶浸焼結したものであり、焼結時
に超硬合金に銅溶浸を介して同時に接合せしめた
ものである。そして、超硬合金の厚みは素材全体
の厚みの1/10〜1/3であることが特徴である。
超硬合金中の結合金属が10％以下であると接合
後超硬合金にかかる引張応力に十分耐えられない
ので10％以上が好ましい。勿論超硬合金の主成分
はWCである。
後超硬合金にかかる引張応力に十分耐えられない
ので10％以上が好ましい。勿論超硬合金の主成分
はWCである。
本発明の複合金型素材の第２の特徴である超硬
合金の厚みが全体の1/10〜1/3である理由は1/10
以下では金型材としての圧縮強度が不十分であ
り、1/3以上では結合材10％以上の超硬合金でも
亀裂が発生するので好ましくない。通常の素材で
は超硬合金の厚みは１〜10mmのものが用いられ
る。
合金の厚みが全体の1/10〜1/3である理由は1/10
以下では金型材としての圧縮強度が不十分であ
り、1/3以上では結合材10％以上の超硬合金でも
亀裂が発生するので好ましくない。通常の素材で
は超硬合金の厚みは１〜10mmのものが用いられ
る。
第３の特徴は鋼材を鉄系金属粉末の型押体ある
いは焼結体に銅を主成分とする溶浸材を溶浸させ
た鋼材を接合させたことにある。
いは焼結体に銅を主成分とする溶浸材を溶浸させ
た鋼材を接合させたことにある。
金属粉末の型押体あるいは焼結体は多孔質であ
り、加熱昇温時の熱膨張の差を吸収することがで
き、また冷却時の応力は充填された銅により吸収
され超硬合金には大きな引張り応力が働かないと
いう効果がある。
り、加熱昇温時の熱膨張の差を吸収することがで
き、また冷却時の応力は充填された銅により吸収
され超硬合金には大きな引張り応力が働かないと
いう効果がある。
本発明の第４の特徴は銅の溶浸と同時に超硬合
金と接合されることにある。鉄系型押体に銅主成
分の溶浸材を重ねて1120℃〜1150℃の温度で加熱
すると銅は溶融して、鉄系型押体の連続気孔を通
つて超硬合金に接し銅と反応接合する。そして超
硬合金とFe―Cu―Ｃ焼結体は銅を薄層を接合層
として強固に接合される。
金と接合されることにある。鉄系型押体に銅主成
分の溶浸材を重ねて1120℃〜1150℃の温度で加熱
すると銅は溶融して、鉄系型押体の連続気孔を通
つて超硬合金に接し銅と反応接合する。そして超
硬合金とFe―Cu―Ｃ焼結体は銅を薄層を接合層
として強固に接合される。
第１図は本発明の金型素材の接合層附近の断面
を示す200倍拡大の顕微鏡写真であり、超硬合金
１は接合銅層２を介して鉄系焼結体３と強固に接
合されている。この界面の銅は接合時に生ずる応
力を解放する効果がある。
を示す200倍拡大の顕微鏡写真であり、超硬合金
１は接合銅層２を介して鉄系焼結体３と強固に接
合されている。この界面の銅は接合時に生ずる応
力を解放する効果がある。
本発明の第５の特徴は、鉄系焼結体は炭素量が
0.3％以上であることである。炭素量が0.3％以下
では接合されたFe―Cu―Ｃ焼結体の硬度が低く
金型素材としては不適当である。0.3％以上であ
れば接合後の熱処理によつて任意の高硬度と靭性
を確保することができる。
0.3％以上であることである。炭素量が0.3％以下
では接合されたFe―Cu―Ｃ焼結体の硬度が低く
金型素材としては不適当である。0.3％以上であ
れば接合後の熱処理によつて任意の高硬度と靭性
を確保することができる。
これらの本発明の金型素材は大きな面積の超硬
合金と鋼母材である受台との接合が可能である。
そして超精密抜型材として耐摩耗性、エツジ部の
刃立性の優れた金型素材として供することができ
る。
合金と鋼母材である受台との接合が可能である。
そして超精密抜型材として耐摩耗性、エツジ部の
刃立性の優れた金型素材として供することができ
る。
次に実施例を示す。
実施例
１μのWC粉末80重量％と１μのCo粉末20％を
混合し型押後焼結することにより100×100×２mm
の超硬合金板Ａを製造した。
混合し型押後焼結することにより100×100×２mm
の超硬合金板Ａを製造した。
次に鉄粉に0.8重量％の炭素を含む混合粉末を
100×100×40mmに型押しＢとする。又銅粉にMn5
％、Fe4％を混合した粉末を型押して100×100×
10mmの溶浸材Ｃを作製した。これを第２図に示す
様に重ね合わせ、アンモニア分解ガス中で1150℃
で１時間加熱した。
100×100×40mmに型押しＢとする。又銅粉にMn5
％、Fe4％を混合した粉末を型押して100×100×
10mmの溶浸材Ｃを作製した。これを第２図に示す
様に重ね合わせ、アンモニア分解ガス中で1150℃
で１時間加熱した。
加熱後、溶浸材は鉄の型押体中に溶浸拡散し、
超硬合金と完全な接合が行われており、第１図に
示す断面を示した。この時母材のFe―Cu―Ｃ合
金の硬度はHRc20であつた。この接合材を840℃
で１時間加熱後焼入れし、180℃×1.5時間で焼き
戻しを行つた後の硬度はHRc40であり、熱処理に
よつてはくり、亀裂は発生しなかつた。
超硬合金と完全な接合が行われており、第１図に
示す断面を示した。この時母材のFe―Cu―Ｃ合
金の硬度はHRc20であつた。この接合材を840℃
で１時間加熱後焼入れし、180℃×1.5時間で焼き
戻しを行つた後の硬度はHRc40であり、熱処理に
よつてはくり、亀裂は発生しなかつた。
該接合品をワイヤーカツトによつて切り出し、
珪素鋼板の打抜き用パンチを製作し打抜きテスト
を行つたところ、ダイス鋼の約10倍の寿命を示し
た。また打抜き製品のバリが少く、製品の精度が
高いものが得られた。
珪素鋼板の打抜き用パンチを製作し打抜きテスト
を行つたところ、ダイス鋼の約10倍の寿命を示し
た。また打抜き製品のバリが少く、製品の精度が
高いものが得られた。
第１図は本発明品の接合状態を示す200倍拡大
顕微鏡写真、第２図は本発明品の製造法を説明す
るための図である。 １：超硬合金、２：銅層、３：鉄系焼結体、
Ａ：超硬合金、Ｂ：鉄系型押体、Ｃ：溶浸材。
顕微鏡写真、第２図は本発明品の製造法を説明す
るための図である。 １：超硬合金、２：銅層、３：鉄系焼結体、
Ａ：超硬合金、Ｂ：鉄系型押体、Ｃ：溶浸材。
Claims (1)
- １ WC基超硬合金と鉄系焼結体の複合素材にお
いて、超硬合金の結合金属が10重量％以上であ
り、かつその厚みが全体の厚みの1/10〜1/3であ
り、鉄系焼結体は炭素量0.3重量以上含む鉄系粉
末のスケルトンに銅を主成分とする溶浸材が充填
されており、超硬合金と鉄系焼結体とは溶浸材を
介して強固に接合されてなることを特徴とする金
型用素材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9349682A JPS58209557A (ja) | 1982-05-31 | 1982-05-31 | 金型用素材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9349682A JPS58209557A (ja) | 1982-05-31 | 1982-05-31 | 金型用素材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58209557A JPS58209557A (ja) | 1983-12-06 |
| JPS6125537B2 true JPS6125537B2 (ja) | 1986-06-16 |
Family
ID=14083950
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9349682A Granted JPS58209557A (ja) | 1982-05-31 | 1982-05-31 | 金型用素材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58209557A (ja) |
-
1982
- 1982-05-31 JP JP9349682A patent/JPS58209557A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58209557A (ja) | 1983-12-06 |
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