JPS6057499B2 - 硬質焼結合金 - Google Patents
硬質焼結合金Info
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- JPS6057499B2 JPS6057499B2 JP16573881A JP16573881A JPS6057499B2 JP S6057499 B2 JPS6057499 B2 JP S6057499B2 JP 16573881 A JP16573881 A JP 16573881A JP 16573881 A JP16573881 A JP 16573881A JP S6057499 B2 JPS6057499 B2 JP S6057499B2
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- sintered alloy
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Classifications
-
- 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
- C22C29/14—Alloys based on carbides, oxides, nitrides, borides, or silicides, e.g. cermets, or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides based on borides
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明はＦｅを含む複硼化物を主体とする硬質相と該硬
質相を結合する結合相よりなる硬質焼結合金に関し、さ
らに詳しくは機械的強度ならびに靭性の優れた硬質焼結
合金に関するものである。
質相を結合する結合相よりなる硬質焼結合金に関し、さ
らに詳しくは機械的強度ならびに靭性の優れた硬質焼結
合金に関するものである。
従来、硬質材料としてはＷＣ基超硬合金，ステライト，
高速度鋼等が存在する。最近これらに代わる材料として
鉄硼化物および鉄複硼化物を硬質相として有する硬質焼
結合金が、特公昭第？一２７８１８号、特公昭第５６−
８９０４号および特公昭第５６−１５７７３号に提案さ
れている。これらの提案に開示された硬質焼結合金は鉄
硼化物あるいは鉄硼化物とＣｒ，ＭＯ，Ｗ，Ｔｉ，Ｖ，
Ｎｂ，Ｔａ，Ｈｆ，Ｚｒ，ＣＯ等の硼化物形成元素のう
ち．いずれか１種以上の硼化物および／または複硼化物
よりなる硬質相と、Ｆｅ，Ｃｒ，Ｎｉ，ＭＯ，Ｗ，Ｔｉ
，Ｖ，Ｎｂ，Ｔａ，Ｈｆ，Ｚｒ，Ｃｕ等の金属および／
またはこれらを含む合金の１種以上からなる結合相とか
らなる。
高速度鋼等が存在する。最近これらに代わる材料として
鉄硼化物および鉄複硼化物を硬質相として有する硬質焼
結合金が、特公昭第？一２７８１８号、特公昭第５６−
８９０４号および特公昭第５６−１５７７３号に提案さ
れている。これらの提案に開示された硬質焼結合金は鉄
硼化物あるいは鉄硼化物とＣｒ，ＭＯ，Ｗ，Ｔｉ，Ｖ，
Ｎｂ，Ｔａ，Ｈｆ，Ｚｒ，ＣＯ等の硼化物形成元素のう
ち．いずれか１種以上の硼化物および／または複硼化物
よりなる硬質相と、Ｆｅ，Ｃｒ，Ｎｉ，ＭＯ，Ｗ，Ｔｉ
，Ｖ，Ｎｂ，Ｔａ，Ｈｆ，Ｚｒ，Ｃｕ等の金属および／
またはこれらを含む合金の１種以上からなる結合相とか
らなる。
さらに硬質相を形成する硼化；物はＭＢあるいはＭ２Ｂ
（以下、Ｍは金属を表わす）、複硼化物はＭｘＮｙＢ（
以下、Ｍ，Ｎは複硼化物の金属を表わす。ｘおよびＹは
Ｍ，Ｎが化合物を形成するのに必要な化学量論的な数値
を表わす）等の構造を持つ金属間化合物からなる。
ク特公昭５６−１５７７３号においてはさらにＡ］，
Ｓｉ及び０含有量を限定することにより硬度および靭性
の改善をはかつた硬質焼結合金が提案されていス本発明
の目的はこれらの提案に開示された硬質焼結合金の持つ
優れた耐食性、耐酸化性、耐摩耗性を維持しつつ、機械
的強度ならびに靭性、およびそれらの安定性のさらに優
れた硬質焼結合金を提供することにある。
（以下、Ｍは金属を表わす）、複硼化物はＭｘＮｙＢ（
以下、Ｍ，Ｎは複硼化物の金属を表わす。ｘおよびＹは
Ｍ，Ｎが化合物を形成するのに必要な化学量論的な数値
を表わす）等の構造を持つ金属間化合物からなる。
ク特公昭５６−１５７７３号においてはさらにＡ］，
Ｓｉ及び０含有量を限定することにより硬度および靭性
の改善をはかつた硬質焼結合金が提案されていス本発明
の目的はこれらの提案に開示された硬質焼結合金の持つ
優れた耐食性、耐酸化性、耐摩耗性を維持しつつ、機械
的強度ならびに靭性、およびそれらの安定性のさらに優
れた硬質焼結合金を提供することにある。
以下本発明について詳細に説明する。
本発明は少なくとも１０％（以下％は重量％を表わす）
のＦｅを含む複硼化物よりなる硬質相を４０〜９５％と
、該硬質相を結合する結合相よりなる硬）質焼結合金で
あつて、該硬質焼結合金中の、Ｂ含有量３〜８％、Ｃｒ
含有量３５％以下、Ｎｉ含有量３５％以下、ＡＩ含有量
２．８５％以下、Ｓｉ含有量０．０３〜４．７５％、Ｃ
含有量０．９５％以下、Ｏ含有量２．３％以下であり、
かつＭＯおよび／またはＷ含有量が（ＭＯ・および／ま
たはＷ）／Ｂの原子比で０．７５〜１．２５を満足する
範囲内にあり、残部がＦｅおよび不可避的不純物である
ことを骨子とする硬質焼結合金に係る。
のＦｅを含む複硼化物よりなる硬質相を４０〜９５％と
、該硬質相を結合する結合相よりなる硬）質焼結合金で
あつて、該硬質焼結合金中の、Ｂ含有量３〜８％、Ｃｒ
含有量３５％以下、Ｎｉ含有量３５％以下、ＡＩ含有量
２．８５％以下、Ｓｉ含有量０．０３〜４．７５％、Ｃ
含有量０．９５％以下、Ｏ含有量２．３％以下であり、
かつＭＯおよび／またはＷ含有量が（ＭＯ・および／ま
たはＷ）／Ｂの原子比で０．７５〜１．２５を満足する
範囲内にあり、残部がＦｅおよび不可避的不純物である
ことを骨子とする硬質焼結合金に係る。
該硬質焼結合金（以下本焼結合金と呼ぶ）は、・主要構
成元素を前記のようにし、特に（ＭＯおよび／またはＷ
）／Ｂの原子比を０．７５〜１．２５の範囲にしたとき
に、硬度がＲＡ８Ｏ〜９３の範囲で、１７５〜３００ｋ
９１ｗｄという高い抗析力を安定して示す。
成元素を前記のようにし、特に（ＭＯおよび／またはＷ
）／Ｂの原子比を０．７５〜１．２５の範囲にしたとき
に、硬度がＲＡ８Ｏ〜９３の範囲で、１７５〜３００ｋ
９１ｗｄという高い抗析力を安定して示す。
（ＭＯおよび／またはＷ）／Ｂの原子比を１前後にとる
と何故、抗析力が高くかつバラツキが少なくなるのか、
理由ははつきりしないが、更に詳細に調べてみると硬質
相を形成するＦｅを含む複硼化物が、主としてＭＯ２Ｆ
ｅＢ２あるいはＷＦｅＢ型またはこれらの混合した複硼
化物と、その他若干の■ＬＭｌ．Ｂ，ＭｘＮｙＢ型の硼
化物で構成されていることが判明した。さらに、特にＷ
含有量が多い場合にはＷ２ＦｅＢ？の複硼化物も認めら
れた。ＭＯ２Ｆｅ八，ＷＦｅＢあるいはＷ２Ｆ′ＥＢ２
型の複硼化物において、ＭＯｌ：．Ｗは相互に、Ｆｅは
Ｃｒ，Ｎｉ，ＣＯの元素と、部分的に置換していること
が観察される。
と何故、抗析力が高くかつバラツキが少なくなるのか、
理由ははつきりしないが、更に詳細に調べてみると硬質
相を形成するＦｅを含む複硼化物が、主としてＭＯ２Ｆ
ｅＢ２あるいはＷＦｅＢ型またはこれらの混合した複硼
化物と、その他若干の■ＬＭｌ．Ｂ，ＭｘＮｙＢ型の硼
化物で構成されていることが判明した。さらに、特にＷ
含有量が多い場合にはＷ２ＦｅＢ？の複硼化物も認めら
れた。ＭＯ２Ｆｅ八，ＷＦｅＢあるいはＷ２Ｆ′ＥＢ２
型の複硼化物において、ＭＯｌ：．Ｗは相互に、Ｆｅは
Ｃｒ，Ｎｉ，ＣＯの元素と、部分的に置換していること
が観察される。
よつて以下これら３種の複硼化物のＭＯあるいはｗが部
分的に置換した形態、ＦｅがＣｒ，Ｎｉ，ＣＯと部分的
に置換した形態も含めて、ＭＯ２ＦｅＢ２，ＷＦｅＢ，
Ｗ２Ｆｅ八型複硼化物と総称することにする。
分的に置換した形態、ＦｅがＣｒ，Ｎｉ，ＣＯと部分的
に置換した形態も含めて、ＭＯ２ＦｅＢ２，ＷＦｅＢ，
Ｗ２Ｆｅ八型複硼化物と総称することにする。
これらのＭＯ２ＦｅＢ２，ＷＦｅＢ，Ｗ２ＦｅＢ２型の
複硼化物を主体とした硬質相を形成させるためには、少
なくとも１０％のＦｅを硬質相に含む？要があなお、本
焼結合金においてＦｅおよびＦｅを含む複数化物を用い
たのは、Ｆｅを含有する複硼化物の焼結体が充分に高い
硬度と靭性を示すこと、ＣｒやＮｉなどの適量添加によ
つてステンレス鋼と同様の優れた耐食性と耐熱性、耐酸
化性を示すこと、Ｆｅを主とした硼化物粉末は工業的に
容易に作ることができること、Ｆｅは資源的に豊富であ
り、かつ安価であることによる。
複硼化物を主体とした硬質相を形成させるためには、少
なくとも１０％のＦｅを硬質相に含む？要があなお、本
焼結合金においてＦｅおよびＦｅを含む複数化物を用い
たのは、Ｆｅを含有する複硼化物の焼結体が充分に高い
硬度と靭性を示すこと、ＣｒやＮｉなどの適量添加によ
つてステンレス鋼と同様の優れた耐食性と耐熱性、耐酸
化性を示すこと、Ｆｅを主とした硼化物粉末は工業的に
容易に作ることができること、Ｆｅは資源的に豊富であ
り、かつ安価であることによる。
本焼結合金の硬度は硬質相となる複硼化物の量と結合相
の量および結合相の硬度に依存する。
の量および結合相の硬度に依存する。
本焼結合金の硬度はＲＡで８０〜９３の範囲である。硬
度をＲＡ８Ｏ以上にするには、硬質相の量を最低４０％
必要とする。一方、硬質相の量が９５％をこえると、硬
度がＲＡ９３となるものの、抗析力が１７５ｋｇ′ｍｌ
以下となる。よつて硬質相の量は４０〜９５％の範囲と
する。硬質相形成元素であるＢは、硬質相を下限で４０
％形成させるために３％を必要とし、硬質相を９５％形
成させるために８％を必要とする。
度をＲＡ８Ｏ以上にするには、硬質相の量を最低４０％
必要とする。一方、硬質相の量が９５％をこえると、硬
度がＲＡ９３となるものの、抗析力が１７５ｋｇ′ｍｌ
以下となる。よつて硬質相の量は４０〜９５％の範囲と
する。硬質相形成元素であるＢは、硬質相を下限で４０
％形成させるために３％を必要とし、硬質相を９５％形
成させるために８％を必要とする。
よつてＢの限定範囲は３〜８％とする。ＭＯおよびＷは
Ｂ同様硬質相となる複硼化物を形成する元素であり、（
ＭＯおよび／またはＷ）／Ｂの原子比で０．７５〜１．
２５を満足する範囲内で含有された時、本焼結合金は硬
度ＲＡ８Ｏ〜９３の範囲内で、１７５〜３００ｋ９１ｉ
という高い抗析力を安定して示す。
Ｂ同様硬質相となる複硼化物を形成する元素であり、（
ＭＯおよび／またはＷ）／Ｂの原子比で０．７５〜１．
２５を満足する範囲内で含有された時、本焼結合金は硬
度ＲＡ８Ｏ〜９３の範囲内で、１７５〜３００ｋ９１ｉ
という高い抗析力を安定して示す。
さらに（ＭＯおよび／またはＷ）／Ｂの原子比を０．９
０〜１．２０とすると、さらに高い抗析力が得られる。
よつてＭＯおよび／またはＷの含有量は、（ＭＯおよび
／またはＷ）／Ｂの原子比で０．７５〜１．２５ｓ好ま
しくは０．９０〜１．２０を満たす範囲とする。Ｃｒは
本焼結合金の耐食性、耐熱性および耐酸化性を向上させ
るばかりでなく、Ｎｉと組合せて使用した場合には、結
合相をオーステナイト化することにより本硬質合金を非
磁性にする働きを持つ。
０〜１．２０とすると、さらに高い抗析力が得られる。
よつてＭＯおよび／またはＷの含有量は、（ＭＯおよび
／またはＷ）／Ｂの原子比で０．７５〜１．２５ｓ好ま
しくは０．９０〜１．２０を満たす範囲とする。Ｃｒは
本焼結合金の耐食性、耐熱性および耐酸化性を向上させ
るばかりでなく、Ｎｉと組合せて使用した場合には、結
合相をオーステナイト化することにより本硬質合金を非
磁性にする働きを持つ。
本焼結合金を機械的強度と耐摩耗性を必要とし耐食性を
必要としない用途に適用する場合は、本焼結合金中に特
にＣｒを含有する必要はないが、通常はこれらの特性と
合わせて耐食性も必要とされる場合が多いので、耐食性
が必要な場合Ｃｒは下限で０．５％含まれることが好ま
しい。一方、Ｃｒ含有量が３５％をこえると耐食性、耐
熱性および耐酸化性の面からは優れるものの、機械的強
度が低下し、抗析力が１７５ｋ９１ｉ以下となる。よつ
てＣｒ含有量は３５％以下、好ましくは０．５〜３５％
とする。ＮｉはＣｒと同様に耐食性、耐酸化性に役立つ
元素であり、また結合相の組織をオーステナイト系の非
磁性材とする場合に必要とする元素である。
必要としない用途に適用する場合は、本焼結合金中に特
にＣｒを含有する必要はないが、通常はこれらの特性と
合わせて耐食性も必要とされる場合が多いので、耐食性
が必要な場合Ｃｒは下限で０．５％含まれることが好ま
しい。一方、Ｃｒ含有量が３５％をこえると耐食性、耐
熱性および耐酸化性の面からは優れるものの、機械的強
度が低下し、抗析力が１７５ｋ９１ｉ以下となる。よつ
てＣｒ含有量は３５％以下、好ましくは０．５〜３５％
とする。ＮｉはＣｒと同様に耐食性、耐酸化性に役立つ
元素であり、また結合相の組織をオーステナイト系の非
磁性材とする場合に必要とする元素である。
これらの目的を達成させるためには、最大３５％までで
目的を達する。ＣＯは硬質相であるＭＯ２ＦｅＢ２，Ｗ
ＦｅＢ，Ｗ２ＦｅＢ２型硼化物中の主にＦｅと置換可能
な元素であり、また結合相がフェライト相である場合、
結合相の赤熱硬度を高める効果を有し、０．５％の添加
でその効果が認められる。
目的を達する。ＣＯは硬質相であるＭＯ２ＦｅＢ２，Ｗ
ＦｅＢ，Ｗ２ＦｅＢ２型硼化物中の主にＦｅと置換可能
な元素であり、また結合相がフェライト相である場合、
結合相の赤熱硬度を高める効果を有し、０．５％の添加
でその効果が認められる。
しかし３５％をこえると抗折力が１７５ｋ９１ｉ以下と
なる。よつて上限を３５％とする。Ｃｕは本焼結合金の
熱伝導性と耐食性を改善する目的の場合に添加する元素
であつて、０．１％の添加で効果がみられ、３５％を越
えると、硬度および抗折力の低下を生ずる。
なる。よつて上限を３５％とする。Ｃｕは本焼結合金の
熱伝導性と耐食性を改善する目的の場合に添加する元素
であつて、０．１％の添加で効果がみられ、３５％を越
えると、硬度および抗折力の低下を生ずる。
よつてＣｕ含有量は３５％以下とする。周期律表の■ｂ
族のＴｉ，Ｚｒ，Ｈｆおよび■ｂ族の■，Ｎｂ，Ｔａ，
の各金属はＭＯ２ＦｅＢ２，ＷＦｅＢ，Ｗ２ＦｅＢ２型
複硼化物のＭＯもしくはＷと置換され、かつ一部が結合
相中での合金化のために消費される。
族のＴｉ，Ｚｒ，Ｈｆおよび■ｂ族の■，Ｎｂ，Ｔａ，
の各金属はＭＯ２ＦｅＢ２，ＷＦｅＢ，Ｗ２ＦｅＢ２型
複硼化物のＭＯもしくはＷと置換され、かつ一部が結合
相中での合金化のために消費される。
これら■ａ族、Ｖａ族の金属は本焼結合金の硬度を向上
させるばかりでなく、液相焼結時の結晶粒の粗大化を防
止する効果を持つ。これらの金属は全般に高価な元素で
あるが、少量の添加で大きな効果を示す。従つてこれら
■ｂ族、Ｖｂ族の金属は各金属の合計が５％でその効果
がみられる”が、コスト面もかんがみ各金属の合計が１
５％の範囲であれば、硬度，抗折力、共に満足するもの
が得られる。よつてこれらの金属の合計は１５％以下と
する。Ｃは酸化物の還元ならびに結合相の硬度を高め・
るのに効果のある元素で、その効果により本焼結合金全
体の硬度を高めるが、０．９５％をこえても硬度は向上
せず、かえつて抗折力が低下し始める。
させるばかりでなく、液相焼結時の結晶粒の粗大化を防
止する効果を持つ。これらの金属は全般に高価な元素で
あるが、少量の添加で大きな効果を示す。従つてこれら
■ｂ族、Ｖｂ族の金属は各金属の合計が５％でその効果
がみられる”が、コスト面もかんがみ各金属の合計が１
５％の範囲であれば、硬度，抗折力、共に満足するもの
が得られる。よつてこれらの金属の合計は１５％以下と
する。Ｃは酸化物の還元ならびに結合相の硬度を高め・
るのに効果のある元素で、その効果により本焼結合金全
体の硬度を高めるが、０．９５％をこえても硬度は向上
せず、かえつて抗折力が低下し始める。
よつてＣ含有量は０．９５％以下とする。Ａｌは原料粉
から混入するものであつて、Ｂお）よびＯと反応し、Ａ
１硼化物，Ａｌ酸化物を形成しやすく、特ににの酸化物
は本焼結合金の焼結性を阻害する。
から混入するものであつて、Ｂお）よびＯと反応し、Ａ
１硼化物，Ａｌ酸化物を形成しやすく、特ににの酸化物
は本焼結合金の焼結性を阻害する。
従つて本焼結合金中に含まれるＡｌの量はできるだけ少
ないことが好ましいが、１％以下であればその影響は比
較的少ない。しかし本焼結合金中へのＯの混入を極力防
止した場合、Ｎが２．８５％以下であればにによる害は
かなり小さなものにすることができる。よつてに含有量
は２．８５％以下とする。０はＢ，Ｃｒ，Ａｌ，Ｓｉ等
と反応して酸化物を形成し、焼結性を阻害すると共に抗
折力の低下とバラツキの拡大を生ずるため、その量は極
力少なくした方が良い。
ないことが好ましいが、１％以下であればその影響は比
較的少ない。しかし本焼結合金中へのＯの混入を極力防
止した場合、Ｎが２．８５％以下であればにによる害は
かなり小さなものにすることができる。よつてに含有量
は２．８５％以下とする。０はＢ，Ｃｒ，Ａｌ，Ｓｉ等
と反応して酸化物を形成し、焼結性を阻害すると共に抗
折力の低下とバラツキの拡大を生ずるため、その量は極
力少なくした方が良い。
しかしその量が２．３％以下であれはその影響は比較的
少なく、よつてＯ含有量は２．３％以下とする。Ｓ１は
主に原料粉から混入してくる元素である。
少なく、よつてＯ含有量は２．３％以下とする。Ｓ１は
主に原料粉から混入してくる元素である。
このＳｉは本焼結合金の焼結性を向上させ、密度の上昇
をもたらし、結果的に本焼結合金の機械的特性を向上さ
せる効果を有している。しかし０．０３％以下ではその
効果は少なく、４．７５％をこえると本焼結合金をかえ
つて脆化させる。よつてＳｉ含有量は０．０３〜４．７
５％とする。なお、本焼結合金は前記特公昭に開示され
ているように、ボロン源として、水またはガスアトマイ
ズによつて作成したＦｅ−ＢまたはＦｅ−Ｂ系合金粉末
を使用するか、場合によつてはフェロボロン粉末，Ｎｉ
，Ｃｒ，Ｗ，Ｔｉ，ＭＯ等の各ボライド粉末もしくはＢ
単体粉を用い、これらとＭＯ，Ｗ，Ｔｉ，Ｖ，Ｆｅ，Ｃ
ｒ，Ｎｉ，ＣＯ，Ｃｕ等の単体金属粉、もしくはこれら
を２種以上を含む合金粉とを所定の組成になるように配
合し、必要に応じて、炭素粉もしくは炭化物を混合し、
これらの混合粉を振動ボールミルを用い、有機溶媒中で
湿式粉砕後、乾燥造粒、成形を行い、該成形体を非酸化
性雰囲気中で、液相焼結を行うことにより製造される。
をもたらし、結果的に本焼結合金の機械的特性を向上さ
せる効果を有している。しかし０．０３％以下ではその
効果は少なく、４．７５％をこえると本焼結合金をかえ
つて脆化させる。よつてＳｉ含有量は０．０３〜４．７
５％とする。なお、本焼結合金は前記特公昭に開示され
ているように、ボロン源として、水またはガスアトマイ
ズによつて作成したＦｅ−ＢまたはＦｅ−Ｂ系合金粉末
を使用するか、場合によつてはフェロボロン粉末，Ｎｉ
，Ｃｒ，Ｗ，Ｔｉ，ＭＯ等の各ボライド粉末もしくはＢ
単体粉を用い、これらとＭＯ，Ｗ，Ｔｉ，Ｖ，Ｆｅ，Ｃ
ｒ，Ｎｉ，ＣＯ，Ｃｕ等の単体金属粉、もしくはこれら
を２種以上を含む合金粉とを所定の組成になるように配
合し、必要に応じて、炭素粉もしくは炭化物を混合し、
これらの混合粉を振動ボールミルを用い、有機溶媒中で
湿式粉砕後、乾燥造粒、成形を行い、該成形体を非酸化
性雰囲気中で、液相焼結を行うことにより製造される。
液相焼結法を用いることにより、本焼結合金はほぼ１０
０％の密度となる。焼結の際の酸化防止のため、真空、
還元性ガス、あるいは不活性ガスなどの非酸化性雰囲気
中で、焼結を行うことが重要である。液相焼結は通常１
１００〜１４００℃で５〜９紛行；う。焼結温度が１１
０（代）未満では、液相が充分な量出現しないため焼結
が充分進行せず、空孔の多い焼結体となる。一方、１４
００℃をこえると液相焼結は充分進行するものの、結晶
粒の阻大化がおこり、抗折力の低下を生する。また焼結
時間が５分１未満であると充分な高密度化がなされず、
一方９０分をこえても、時間の経過に見合う強度の向上
がみられない。場合によつては強度が低下することもあ
る。よつて９紛以上の焼結時間をとる必要はない。なお
、本焼結合金の空孔を極力減少させる目的で液相焼結法
について述べたが、該目的を達成するためには液相焼結
法のみでなく、熱間静水圧ブレス法，ホットブレス法，
通電焼結法においても充分にその目的を達することがで
きる。
０％の密度となる。焼結の際の酸化防止のため、真空、
還元性ガス、あるいは不活性ガスなどの非酸化性雰囲気
中で、焼結を行うことが重要である。液相焼結は通常１
１００〜１４００℃で５〜９紛行；う。焼結温度が１１
０（代）未満では、液相が充分な量出現しないため焼結
が充分進行せず、空孔の多い焼結体となる。一方、１４
００℃をこえると液相焼結は充分進行するものの、結晶
粒の阻大化がおこり、抗折力の低下を生する。また焼結
時間が５分１未満であると充分な高密度化がなされず、
一方９０分をこえても、時間の経過に見合う強度の向上
がみられない。場合によつては強度が低下することもあ
る。よつて９紛以上の焼結時間をとる必要はない。なお
、本焼結合金の空孔を極力減少させる目的で液相焼結法
について述べたが、該目的を達成するためには液相焼結
法のみでなく、熱間静水圧ブレス法，ホットブレス法，
通電焼結法においても充分にその目的を達することがで
きる。
以下実施例で説明する。
実施例および比較例に供した材料の組成は第１表，第２
表，第３表に示したものを用いた。
表，第３表に示したものを用いた。
ｒ実施例１フェロボロン粉Ａ：２０．２％，フェロタン
グステン粉：６９．２％，Ｃｒ粉：２．１％，Ｎｉ粉：
１．１％，力ーボニルＦｅ粉：７．１％，Ｃ粉：０．３
％を配合し、鉄製の（以下の実施例も同様）振動ボール
ミル中で２８・時間湿式粉砕し、乾燥造粒後成形し、真
空中１３００℃で焼結した。
グステン粉：６９．２％，Ｃｒ粉：２．１％，Ｎｉ粉：
１．１％，力ーボニルＦｅ粉：７．１％，Ｃ粉：０．３
％を配合し、鉄製の（以下の実施例も同様）振動ボール
ミル中で２８・時間湿式粉砕し、乾燥造粒後成形し、真
空中１３００℃で焼結した。
実施例２
フェロボロン粉Ｂ：９．３％，フェロタングステン粉：
２２．２％，Ｗ粉：２７．４％，Ｃｒ粉：１．１％，Ｎ
ｉ゛粉：２．０％，ＷＢ粉：２５．０％，カーボニルＦ
ｅ粉：１２．７％，Ｃ粉：０．３％を配合し、振動ボー
ルミル中で２時間湿式粉砕し、乾燥造粒後成形し、真空
中１２７５℃で焼結した。
２２．２％，Ｗ粉：２７．４％，Ｃｒ粉：１．１％，Ｎ
ｉ゛粉：２．０％，ＷＢ粉：２５．０％，カーボニルＦ
ｅ粉：１２．７％，Ｃ粉：０．３％を配合し、振動ボー
ルミル中で２時間湿式粉砕し、乾燥造粒後成形し、真空
中１２７５℃で焼結した。
実施例３
Ｂ含有合金粉Ａ：３１．１％，ＭＯ粉：３５．５％，Ｎ
ｉ粉：２．１％，カーボニルＦｅ粉：３１．０％，Ｃ粉
：０．３％を配合し、振動ボールミル中で２Ｆ＠間湿式
粉砕し、乾燥造粒後成形し、真空中１２２５℃で焼結し
た。
ｉ粉：２．１％，カーボニルＦｅ粉：３１．０％，Ｃ粉
：０．３％を配合し、振動ボールミル中で２Ｆ＠間湿式
粉砕し、乾燥造粒後成形し、真空中１２２５℃で焼結し
た。
実施例４
Ｂ含有合金粉Ｃ：４４．６％，ＭＯ粉：５１．２％，Ｎ
ｉ粉：１．１％，カーボニルＦｅ粉：２．８％，Ｃ粉：
０．３％を配合し、振動ボールミル中で２ＦｇＩ！間湿
式粉砕し、乾燥造粒後成形し、真空中１２２５℃で焼結
した。
ｉ粉：１．１％，カーボニルＦｅ粉：２．８％，Ｃ粉：
０．３％を配合し、振動ボールミル中で２ＦｇＩ！間湿
式粉砕し、乾燥造粒後成形し、真空中１２２５℃で焼結
した。
実施例５
フェロボロン粉Ａ：２７．０％，ＭＯ粉：３９．１％，
Ｃｒ８：３．１％，Ｎｉ粉：１．ｌ％，ＭＯＢ粉：２９
．１％，カーボニルＦｅ粉：０．３％，Ｃ粉：０．３％
を配合し、振動ボールミル中で２叫間湿式粉砕し、乾燥
造粒後成形し、真空中１２７５℃で焼結した。
Ｃｒ８：３．１％，Ｎｉ粉：１．ｌ％，ＭＯＢ粉：２９
．１％，カーボニルＦｅ粉：０．３％，Ｃ粉：０．３％
を配合し、振動ボールミル中で２叫間湿式粉砕し、乾燥
造粒後成形し、真空中１２７５℃で焼結した。
実施例６
Ｂ含有合金粉Ｃ：２＆１％，フェロタングステン粉：３
８．０％，ＭＯ粉：１６．７％，Ｃｒ粉：０．５％，Ｎ
ｉ粉：０．５％，ＭＯＢ粉：１６．０％，Ｃ粉：０．２
％を配合し、振動ボールミル中で２Ｓ！間湿式粉砕し、
乾燥造粒後成形し、真空中１２７５℃で焼結した。
８．０％，ＭＯ粉：１６．７％，Ｃｒ粉：０．５％，Ｎ
ｉ粉：０．５％，ＭＯＢ粉：１６．０％，Ｃ粉：０．２
％を配合し、振動ボールミル中で２Ｓ！間湿式粉砕し、
乾燥造粒後成形し、真空中１２７５℃で焼結した。
実施例７Ｂ含有合金粉Ｃ：３２．３％，ＭＯ粉：２８．
０％，Ｃｒ粉：０．６％，Ｎｉ粉：２．１％，カーボニ
ルＦｅ粉：３６．７％，Ｃ粉：０．３％を配合し、振動
ボールミル中で２Ｓ１間湿式粉砕し、乾燥造粒後成形し
、真空中１２５００Ｃで焼結した。
０％，Ｃｒ粉：０．６％，Ｎｉ粉：２．１％，カーボニ
ルＦｅ粉：３６．７％，Ｃ粉：０．３％を配合し、振動
ボールミル中で２Ｓ１間湿式粉砕し、乾燥造粒後成形し
、真空中１２５００Ｃで焼結した。
実施例８
Ｂ含有合金粉Ｃ：４４．６％，ＭＯ粉：４７．１％，Ｎ
ｉ粉：２．１％，カーボニルＦｅ粉：５．９％，Ｃ粉：
０．３％を配合し、振動ボールミル中で２Ｆｎ間湿式粉
砕し、乾燥造粒後成形し、真空中１２７５℃で焼結した
。
ｉ粉：２．１％，カーボニルＦｅ粉：５．９％，Ｃ粉：
０．３％を配合し、振動ボールミル中で２Ｆｎ間湿式粉
砕し、乾燥造粒後成形し、真空中１２７５℃で焼結した
。
実施例９
Ｂ含有合金粉Ｃ：３２．３％，ＭＯ粉：４４．８％，Ｃ
ｒ粉：０．６％，Ｎｉ粉：２．１％，カーボニルＦｅ粉
：１９．９％，Ｃ粉：０．３％を配合し、振動ボールミ
ル中で２満間湿式粉砕し、乾燥造粒後成形し、真空中１
２７５℃て焼結した。
ｒ粉：０．６％，Ｎｉ粉：２．１％，カーボニルＦｅ粉
：１９．９％，Ｃ粉：０．３％を配合し、振動ボールミ
ル中で２満間湿式粉砕し、乾燥造粒後成形し、真空中１
２７５℃て焼結した。
実施例１０
フェロボロン粉Ａ：２７．６％，ＭＯ粉：５０．６％，
Ｃｒ粉：２．３％，Ｎｉ粉２．０％，ＭＯＢ粉：１５．
０％，カーボニルＦｅ粉：２．２％，Ｃ粉：０．３％を
配合し、振動ボールミル中て２Ｓ！間湿式粉砕し、乾燥
造粒後成形し、真空中１２７５℃で焼結した。
Ｃｒ粉：２．３％，Ｎｉ粉２．０％，ＭＯＢ粉：１５．
０％，カーボニルＦｅ粉：２．２％，Ｃ粉：０．３％を
配合し、振動ボールミル中て２Ｓ！間湿式粉砕し、乾燥
造粒後成形し、真空中１２７５℃で焼結した。
実施例１１
Ｂ含有合金粉Ａ：３２．０％，ＭＯ粉：３９．０％，Ｃ
ｒ粉：６．５％，Ｎｉ粉：２．０％，カーボニルＦｅ粉
：２０．２％，Ｃ粉：０．３％を配合し、振動ボールミ
ル中で２潟間湿式粉砕し、乾燥造粒後成形し、真空中１
２７５℃で焼結した。
ｒ粉：６．５％，Ｎｉ粉：２．０％，カーボニルＦｅ粉
：２０．２％，Ｃ粉：０．３％を配合し、振動ボールミ
ル中で２潟間湿式粉砕し、乾燥造粒後成形し、真空中１
２７５℃で焼結した。
実施例１２
Ｂ含有合金粉Ｂ：４３．４％，ＭＯ粉：３４．３％，Ｃ
ｒ粉：２１．０％，Ｎｉ粉：１．０％，Ｃ粉：０．３％
を配合し、振動ボールミル中で２Ｓ１間湿式粉砕し、乾
燥造粒後成形し、真空中１２７５℃で焼結した。
ｒ粉：２１．０％，Ｎｉ粉：１．０％，Ｃ粉：０．３％
を配合し、振動ボールミル中で２Ｓ１間湿式粉砕し、乾
燥造粒後成形し、真空中１２７５℃で焼結した。
実施例１３フェロボロン粉Ａ：３０．３％，ＭＯ粉：４
１．９％，Ｃｒ粉：２．１％，Ｎｉ粉：２５．４％，Ｃ
粉：０．３％を配合し、振動ボールミル中で２叫間湿式
粉砕し、乾燥造粒後成形し、真空中１２００℃で焼結し
た。
１．９％，Ｃｒ粉：２．１％，Ｎｉ粉：２５．４％，Ｃ
粉：０．３％を配合し、振動ボールミル中で２叫間湿式
粉砕し、乾燥造粒後成形し、真空中１２００℃で焼結し
た。
実施例１４Ｂ含有合金粉Ｃ：４０．７％，フェロチタン
粉：９．５％，ＭＯ粉：４６．６％，Ｎｉ粉：１．１％
，カーボニルＦｅ粉：１．８％，Ｃ粉：０．３％を配合
し、振動ボールミル中で２８時間湿式粉砕し、乾燥造粒
後成形し、真空中１３００℃で焼結した。
粉：９．５％，ＭＯ粉：４６．６％，Ｎｉ粉：１．１％
，カーボニルＦｅ粉：１．８％，Ｃ粉：０．３％を配合
し、振動ボールミル中で２８時間湿式粉砕し、乾燥造粒
後成形し、真空中１３００℃で焼結した。
実施例１５
Ｂ含有合金粉Ｃ：４２．０％，フェロバナジウム粉：７
．３％，ＭＯ粉：５０．４％，Ｃ粉：０．３％を配合し
、振動ボールミル中で２濁間湿式粉砕し、乾燥造粒後成
形し、真空中１２７５℃で焼結した。
．３％，ＭＯ粉：５０．４％，Ｃ粉：０．３％を配合し
、振動ボールミル中で２濁間湿式粉砕し、乾燥造粒後成
形し、真空中１２７５℃で焼結した。
実施例１６Ｂ含有合金粉Ｃ：２５．０％，ＭＯ粉：２８
．５％，Ｎｉ粉：１．１％，Ｃ９粉：１９．０％，ＭＯ
Ｂ粉：２５．３％，カーボニルＦｅ粉：０．８％，Ｃ粉
：０．３％を配合し、振動ボールミル中で２濁間湿式粉
砕し、乾燥造粒後成形し、真空中１２２５℃で焼結した
。
．５％，Ｎｉ粉：１．１％，Ｃ９粉：１９．０％，ＭＯ
Ｂ粉：２５．３％，カーボニルＦｅ粉：０．８％，Ｃ粉
：０．３％を配合し、振動ボールミル中で２濁間湿式粉
砕し、乾燥造粒後成形し、真空中１２２５℃で焼結した
。
実施例１７
Ｂ含有合金粉Ｃ：２５．０％，ＭＯ粉：２８．５％，Ｃ
ｒ粉：０．９％，Ｎｉ粉：１．０％，Ｃｕ粉：１９．０
％，ＭＯＢ粉：２５．３％，Ｃ粉：０．３％，を配合し
、振動ボールミル中で２Ｓ！間湿式粉砕し、乾燥造粒後
成形し、真空中１２００℃で焼結した。
ｒ粉：０．９％，Ｎｉ粉：１．０％，Ｃｕ粉：１９．０
％，ＭＯＢ粉：２５．３％，Ｃ粉：０．３％，を配合し
、振動ボールミル中で２Ｓ！間湿式粉砕し、乾燥造粒後
成形し、真空中１２００℃で焼結した。
比較例１
フエロボン粉Ａ：３５．０％，ＭＯ粉：３０．０％，Ｃ
ｒ粉：３．０％，Ｎｉ粉：３．０％，カーボニルＦｅ粉
：２８．７％，Ｃ粉：０．３％を配合し、振動ボールミ
ル中で２８０Ｖ間湿式粉砕し、乾燥造粒後成形し、真空
中１２００℃で焼結した。
ｒ粉：３．０％，Ｎｉ粉：３．０％，カーボニルＦｅ粉
：２８．７％，Ｃ粉：０．３％を配合し、振動ボールミ
ル中で２８０Ｖ間湿式粉砕し、乾燥造粒後成形し、真空
中１２００℃で焼結した。
比較例２
Ｂ含有合金粉Ｂ：４２．０％，ＭＯ粉：５４．７％，Ｎ
ｉ粉：３．０％，Ｃ粉：０．３％を配合し、振動ボール
ミル中て２濁間湿式粉砕し、乾燥造粒後成形し、真空中
１２７５℃で焼結した。
ｉ粉：３．０％，Ｃ粉：０．３％を配合し、振動ボール
ミル中て２濁間湿式粉砕し、乾燥造粒後成形し、真空中
１２７５℃で焼結した。
比較例３
Ｂ含有合金粉Ｄ：４３．０％，Ｂ含有合金粉Ｅ：１６．
０％，ＭＯ粉：２５．０％，Ｃｒ粉：１４．６％，Ｎｉ
粉１．０％，Ｃ粉：０．４％を配合し、振動ボールミル
中で２満間湿式粉砕し、乾燥造粒後成形し、真空中１２
２５℃で焼結した。
０％，ＭＯ粉：２５．０％，Ｃｒ粉：１４．６％，Ｎｉ
粉１．０％，Ｃ粉：０．４％を配合し、振動ボールミル
中で２満間湿式粉砕し、乾燥造粒後成形し、真空中１２
２５℃で焼結した。
） 以上の実施例１〜１７、および比較例１〜３に基づ
いて作成した本焼結合金の化学分析値、（ＭＯおよび／
またはＷ）／Ｂの原子比、硬質相の量、硬度および抗折
力を第４表に示す。
いて作成した本焼結合金の化学分析値、（ＭＯおよび／
またはＷ）／Ｂの原子比、硬質相の量、硬度および抗折
力を第４表に示す。
実施例１〜５は特許請求の範囲１に対応するもので、Ｂ
含有量と硬質相の量，硬度，抗折力について示した。
含有量と硬質相の量，硬度，抗折力について示した。
実施例６〜１０は特許請求の範囲１に対応するもので、
（ＭＯおよび／またはＷ）／Ｂの原子比と硬質相の量，
硬度，抗折力について示した。
（ＭＯおよび／またはＷ）／Ｂの原子比と硬質相の量，
硬度，抗折力について示した。
実施例１１〜１３は、特許請求の範囲１に対応するもの
で、特にＣｒ，Ｎｉを比較的多く含有した場合の硬質相
の量，硬度，抗折力について示した。
で、特にＣｒ，Ｎｉを比較的多く含有した場合の硬質相
の量，硬度，抗折力について示した。
実施例１４〜１７は特許請求の範囲３に対応するもので
、■ａ族のＴｉ，■ａ族のＶならびにＣＯ，お＊ゝよび
Ｃｕを各々含有した場合の硬質相の量，硬度，抗折力に
ついて示した。なお、実施例１３は非磁性を目的とした
焼結合金の例として示した。
、■ａ族のＴｉ，■ａ族のＶならびにＣＯ，お＊ゝよび
Ｃｕを各々含有した場合の硬質相の量，硬度，抗折力に
ついて示した。なお、実施例１３は非磁性を目的とした
焼結合金の例として示した。
比較例１および３は（ＭＯおよび／またはＷ）／Ｂの原
子比の小さい場合について示した。
子比の小さい場合について示した。
比較例２は（ＭＯおよび／またはＷ）／Ｂの原子比の大
きい場合について示した。本発明はこれら比較例と比べ
ると、明らかに優れた抗折力を示していることがわかる
。
きい場合について示した。本発明はこれら比較例と比べ
ると、明らかに優れた抗折力を示していることがわかる
。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ Ｆｅを含む複硼化物よりなる硬質相を４０〜９５重
量％（以下％は重量％）と、該硬質相を結合する結合相
よりなる硬質焼結合金であり、該複硼化物はＭｘＮｙＢ
型（以下、Ｍ、Ｎは金属、Ｘ、ＹはＭ、Ｎが化合物を形
成するのに必要な化学量論的な数値を表わす）よりなり
、ＭはＭｏおよび／またはＷであり、ＮはＦｅ、および
Ｃｒ、Ｎｉから選ばれた１種以上の元素よりなり、かつ
硬質相に占めるＦｅの割合は全硬質相の１０〜２２％で
あり、結合相はＦｅ、およびＣｒ、Ｎｉ、Ｓｉ、Ｃから
選ばれた１種以上の元素とよりなり、これらの選ばれた
１種以上の元素の含有量は該硬質焼結合金に対して、Ｃ
ｒ０．５〜３５％Ｎｉ０．５〜３５％ Ｓｉ０．０３〜４．７５％ Ｃ０．０５〜０．９５％ の範囲であり、その他該硬質焼結合金は不純物元素とし
てのＡｌが２．８５％以下、Ｏが２．３％以下であり、
かつＢ３〜８％と残部Ｆｅおよび不可避的不純物よりな
る硬質焼結合金であつて、Ｍｏ／および／またはＷ含有
量が（Ｍｏおよび／またはＷ）／Ｂの原子比で０．７５
〜１．２５を満足する範囲にあることを特徴とする硬質
焼結合金。 ２ Ｍｏおよび／またはＷ含有量が（Ｍｏおよび／また
はＷ）／Ｂの原子比で０．９０〜１．２０を満足する範
囲内にある特許請求の範囲第１項記載の硬質焼結合金。 ３ Ｆｅを含す複硼化物よりなる硬質相を４０〜９５％
と該硬質相を結合する結合相よりなる硬質焼結合金であ
り、該複硼化物はＭｘＮｙＢ型よりなり、ＭはＭｏおよ
び／またはＷとＴｉ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｈｆ、Ｚｒから
選ばれた１種以上の元素とよりなり、ＮはＦｅ、および
Ｃｒ、Ｎｉ、Ｃｏから選ばれた１種以上の元素とよりな
り、かつ硬質相に占めるＦｅの割合は全硬質相の１０〜
２２％であり、結合相はＦｅ、およびＣｒ、Ｎｉ、Ｓｉ
、Ｃ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｔｉ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｈｆ、Ｚｒ
から選ばれた１種以上の元素とよりなり、これらの選ば
れた１種以上の元素の含有量は該硬質焼結合金に対して
Ｃｒ０．５〜３５％Ｎｉ０．５〜３５％ Ｓｉ０．０３〜４．７５％ Ｃ０．０５〜０．９５％ Ｃｏ０．５〜３５％ Ｃｕ０．１〜３５％ Ｔｉ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｈｆ、Ｚｒの合計が０．５〜１
５％の範囲であり、その他該硬質焼結合金は不純物元素
としてのＡｌが２．８５％以下、Ｏが２．３％以下であ
り、かつＢ３〜８％と残部Ｆｅおよび不可避的不純物よ
りなる硬質焼結合金であつてＭｏおよび／またはＷ含有
量が（Ｍｏおよび／またはＷ）／Ｂの原子比で０．７５
〜１．２５を満足する範囲にあることを特徴とする硬質
焼結合金。 ４ Ｍｏおよび／またはＷ含有量が（Ｍｏおよび／また
はＷ）／Ｂの原子比で０．９０〜１．２０を満足する範
囲内にある特許請求の範囲第３項記載の硬質焼結合金。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16573881A JPS6057499B2 (ja) | 1981-10-19 | 1981-10-19 | 硬質焼結合金 |
| FR8217394A FR2514788B1 (fr) | 1981-10-19 | 1982-10-18 | Alliage dur fritte |
| DE19823238555 DE3238555A1 (de) | 1981-10-19 | 1982-10-18 | Sinterhartlegierung |
| SE8205907A SE459504B (sv) | 1981-10-19 | 1982-10-18 | Sintrad boridbaserad haardlegering |
| GB08229892A GB2109409B (en) | 1981-10-19 | 1982-10-19 | Sintered hard alloy |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16573881A JPS6057499B2 (ja) | 1981-10-19 | 1981-10-19 | 硬質焼結合金 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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| JPS6057499B2 true JPS6057499B2 (ja) | 1985-12-16 |
Family
ID=15818133
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16573881A Expired JPS6057499B2 (ja) | 1981-10-19 | 1981-10-19 | 硬質焼結合金 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
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| DE (1) | DE3238555A1 (ja) |
| FR (1) | FR2514788B1 (ja) |
| GB (1) | GB2109409B (ja) |
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-
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- 1981-10-19 JP JP16573881A patent/JPS6057499B2/ja not_active Expired
-
1982
- 1982-10-18 DE DE19823238555 patent/DE3238555A1/de active Granted
- 1982-10-18 FR FR8217394A patent/FR2514788B1/fr not_active Expired
- 1982-10-18 SE SE8205907A patent/SE459504B/sv not_active IP Right Cessation
- 1982-10-19 GB GB08229892A patent/GB2109409B/en not_active Expired
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| FR2514788A1 (fr) | 1983-04-22 |
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| GB2109409A (en) | 1983-06-02 |
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