JPS61195951A - 高靭性超硬合金 - Google Patents
高靭性超硬合金Info
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- JPS61195951A JPS61195951A JP60036805A JP3680585A JPS61195951A JP S61195951 A JPS61195951 A JP S61195951A JP 60036805 A JP60036805 A JP 60036805A JP 3680585 A JP3680585 A JP 3680585A JP S61195951 A JPS61195951 A JP S61195951A
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
-
- 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
- C22C29/02—Alloys based on carbides, oxides, nitrides, borides, or silicides, e.g. cermets, or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides based on carbides or carbonitrides
-
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- 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
- C22C29/02—Alloys based on carbides, oxides, nitrides, borides, or silicides, e.g. cermets, or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides based on carbides or carbonitrides
- C22C29/06—Alloys based on carbides, oxides, nitrides, borides, or silicides, e.g. cermets, or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides based on carbides or carbonitrides based on carbides, but not containing other metal compounds
- C22C29/08—Alloys based on carbides, oxides, nitrides, borides, or silicides, e.g. cermets, or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides based on carbides or carbonitrides based on carbides, but not containing other metal compounds based on tungsten carbide
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（イ）産業上の利用分野
本発明はプリント基板の穴明は用のマイクロドリル、切
削工具、鉱山用工具、耐摩耗部品等に利用される高靭性
の超硬合金工具に関するものである。
削工具、鉱山用工具、耐摩耗部品等に利用される高靭性
の超硬合金工具に関するものである。
（０）従来の技術
ＷＣ−Ｃｏを代表的組成とする超硬合金工具は、機械加
工分野で広く実用されている。そしてその合金組成及び
その特性、利用形態、用途については昭和５１年３月１
０日、超硬工具協会発行の「超硬工具ハンドブック」に
要訳されている。ＷＣ−Ｃ。
工分野で広く実用されている。そしてその合金組成及び
その特性、利用形態、用途については昭和５１年３月１
０日、超硬工具協会発行の「超硬工具ハンドブック」に
要訳されている。ＷＣ−Ｃ。
系超硬合金において結合金属相としてのＣｏを多くすれ
ば抗折力が高くなり高靭性が増すが、硬度が下って耐摩
耗性が低下する。このため硬質相として、Ｔｉｃｓ Ｔ
ａＣ，ＮｂＣａｔｅ入れて改善しティる。
ば抗折力が高くなり高靭性が増すが、硬度が下って耐摩
耗性が低下する。このため硬質相として、Ｔｉｃｓ Ｔ
ａＣ，ＮｂＣａｔｅ入れて改善しティる。
それでも市販の超硬合金としては抗折力で３００−３２
０ ｋｇ／■１１程度、硬度がＨＲＡで８０〜８５程度
が限界である。（前述ハンドブック、第１１頁表ＩＪ）
即ち、抗折力が高ければ硬度低く、硬度を高くすると抗
折力が下るのが普通である。
０ ｋｇ／■１１程度、硬度がＨＲＡで８０〜８５程度
が限界である。（前述ハンドブック、第１１頁表ＩＪ）
即ち、抗折力が高ければ硬度低く、硬度を高くすると抗
折力が下るのが普通である。
一方、高硬度で高靭性の超硬合金については、米国特許
第３，４８０，４１０にＷＣ−ＣｒＣ−Ｃｏ系で通常の
ＷＣＣ超超硬合金りも靭性が富み、同時にＣｏ多量に含
む通常の超硬合金よりも硬い合金が出来ることが開示さ
れている。これは炭化クロムを０．１〜２．５重量％だ
け、０．２μの超微細粒径で完全に分散させ、ｃｏが３
〜２０重量％含むものであるが、実施例１の合金が硬度
ＨＲＡｓｔ、フで抗折力３１５に＠／Ｎｔ（単位換算）
、実施例２の合金がＨＲＡ ９０．５で抗折力３５３
ｋｇ／■■１の記載がある。
第３，４８０，４１０にＷＣ−ＣｒＣ−Ｃｏ系で通常の
ＷＣＣ超超硬合金りも靭性が富み、同時にＣｏ多量に含
む通常の超硬合金よりも硬い合金が出来ることが開示さ
れている。これは炭化クロムを０．１〜２．５重量％だ
け、０．２μの超微細粒径で完全に分散させ、ｃｏが３
〜２０重量％含むものであるが、実施例１の合金が硬度
ＨＲＡｓｔ、フで抗折力３１５に＠／Ｎｔ（単位換算）
、実施例２の合金がＨＲＡ ９０．５で抗折力３５３
ｋｇ／■■１の記載がある。
一方、最近電子機器用のプリント基板の精密穿孔には細
径で深穴用のマイクロドリルの要望が高まっておりこれ
に超硬合金が使用される傾向にあり、このため従来の超
硬合金よりもより高硬度で高靭性の合金が要望されてい
る。マイクロドリルは直径に対する長さの比が太きく、
Ｏ，ＯＳ〜０ 、５ ｗｗφの径で使用する細径ドリル
では高速で穿孔するため欠損事故が多く、機械の稼働率
を高くするため耐摩耗性も同時に要求される。
径で深穴用のマイクロドリルの要望が高まっておりこれ
に超硬合金が使用される傾向にあり、このため従来の超
硬合金よりもより高硬度で高靭性の合金が要望されてい
る。マイクロドリルは直径に対する長さの比が太きく、
Ｏ，ＯＳ〜０ 、５ ｗｗφの径で使用する細径ドリル
では高速で穿孔するため欠損事故が多く、機械の稼働率
を高くするため耐摩耗性も同時に要求される。
（ハ）問題点を解決するための手段
本発明は上記の要望を滴すべく検討した結果、従来の超
硬合金に較べ高硬度を維持しつつ、高い靭性ををする耐
摩耗性の高い超硬合金を提供するものである。合金組成
としては、ＣＯを４〜２０重量％を結合金属相とするＷ
Ｃ基合金であり、硬質相としてＷＣ以外に炭化バナジウ
ム（ＶＣ）又は窒化ジルコン（ＺｒＮ）を０．２〜０．
８重量％含有し、合金組織としてＷＣ又はｗｃ−ｖｃ粒
子が０．６μ以上の粒度であり、ロックウェル硬４１
ＨＲＡが３１．５以上で抗折力が３５０ｋｇ／ｍｍ”以
上の合金であり、この範囲の合金が上記のマイクロドリ
ルとしての性能が優れている。
硬合金に較べ高硬度を維持しつつ、高い靭性ををする耐
摩耗性の高い超硬合金を提供するものである。合金組成
としては、ＣＯを４〜２０重量％を結合金属相とするＷ
Ｃ基合金であり、硬質相としてＷＣ以外に炭化バナジウ
ム（ＶＣ）又は窒化ジルコン（ＺｒＮ）を０．２〜０．
８重量％含有し、合金組織としてＷＣ又はｗｃ−ｖｃ粒
子が０．６μ以上の粒度であり、ロックウェル硬４１
ＨＲＡが３１．５以上で抗折力が３５０ｋｇ／ｍｍ”以
上の合金であり、この範囲の合金が上記のマイクロドリ
ルとしての性能が優れている。
本発明の合金が得られる要件としては、合金組織として
硬質相のＷＣの粒度を従来の０．６〜３μより、より微
粗にし０．６μ以下にしたことである。
硬質相のＷＣの粒度を従来の０．６〜３μより、より微
粗にし０．６μ以下にしたことである。
このためには原料のＷＣをＣｒを０．４〜１．２％含有
せしめ直接炭化法によって均一微粒に調整したものを使
用することによって成功した。この微粒ＷＣを使用する
ことによって共存するＶＣが細く分散することを見出し
たものである。ＺｒＮも同様の効果があることがわかっ
た。硬質相が微細に分散する効果はその量がＶＣ又はＺ
ｒＮが０．２〜０．８重量％の範囲が顕著であり、多過
ぎると粗粒硬質相が析出し抗折力が低下する。金属結合
相としては４重量％以下では抗折力が低下し、２０重量
％以上では硬度が著しく低下する。好ましくは１０〜１
５重量％である。
せしめ直接炭化法によって均一微粒に調整したものを使
用することによって成功した。この微粒ＷＣを使用する
ことによって共存するＶＣが細く分散することを見出し
たものである。ＺｒＮも同様の効果があることがわかっ
た。硬質相が微細に分散する効果はその量がＶＣ又はＺ
ｒＮが０．２〜０．８重量％の範囲が顕著であり、多過
ぎると粗粒硬質相が析出し抗折力が低下する。金属結合
相としては４重量％以下では抗折力が低下し、２０重量
％以上では硬度が著しく低下する。好ましくは１０〜１
５重量％である。
合金の製造法としては、上記微粒ｗｃ、 ｖｃ及びＣｏ
を所定全混合、詩砕し、０ 、５ ＝ ２７／ｃｍ’で
成型し、真空中で■３００〜１４５０℃程度で１時間焼
結する。通常の焼結のみでも抗折力３５０ｋｇ／ｍ■１
、硬度ＨＲＡ９１以上のものが得られるが、組成によっ
ては焼結後、更に１２００℃〜１３５０℃・１Ｏ００気
圧で熱間静水圧プレス（ＨＩ Ｐ）処理することによっ
て高硬度、高靭性の合金が得られるものもある。一般的
にはＨＩＰ処理によって、硬度、抗折力が向上しより好
ましい結果が得られる。
を所定全混合、詩砕し、０ 、５ ＝ ２７／ｃｍ’で
成型し、真空中で■３００〜１４５０℃程度で１時間焼
結する。通常の焼結のみでも抗折力３５０ｋｇ／ｍ■１
、硬度ＨＲＡ９１以上のものが得られるが、組成によっ
ては焼結後、更に１２００℃〜１３５０℃・１Ｏ００気
圧で熱間静水圧プレス（ＨＩ Ｐ）処理することによっ
て高硬度、高靭性の合金が得られるものもある。一般的
にはＨＩＰ処理によって、硬度、抗折力が向上しより好
ましい結果が得られる。
硬度、抗折力の限定をしたのは、ＷＣ粒度、ＶＣ含有量
、Ｃ０ｆｆ１のみで限定した合金でも通常の物理的手段
によって検知し得ない要因によって上述のＨＲＡ９１以
上、抗折力３ Ｓ Ｏｋｇ／ｍＸ以上のものが得られな
い場合も僅かではあるが起り得るからである。前述の硬
質プリント基板用のマイクロドリル用として好ましくは
ＨＲＡ ９２以上、抗折力４００ ｋｇ／■霞１のもの
が性能が良い。
、Ｃ０ｆｆ１のみで限定した合金でも通常の物理的手段
によって検知し得ない要因によって上述のＨＲＡ９１以
上、抗折力３ Ｓ Ｏｋｇ／ｍＸ以上のものが得られな
い場合も僅かではあるが起り得るからである。前述の硬
質プリント基板用のマイクロドリル用として好ましくは
ＨＲＡ ９２以上、抗折力４００ ｋｇ／■霞１のもの
が性能が良い。
（ニ）実施例
微粒Ｗと炭素の所定混合物から直接炭化炉にて０．５μ
のＷＣを作製し、これにＶＣを０．２〜Ｏ，８重量％、
ｃｏを１０〜１４重量％混合し、 Ｉ Ｔ／ｃｍ”でプ
レスし、真空中で１４００℃、１時間焼結した。更に一
部のものは璽３５０℃、１時間、１０００気圧でＨＩＰ
処理して超硬合金を作製した。得られた合金を、４ｍｌ
×８ｍＸ２５ｍｍの試料を研削にて作成３点曲げによる
抗折力及びロックウェル硬度ＨＲＡを測定した。比較例
として、従来の超硬合金についても同様に測定した。そ
の結果を第１表に示す。
のＷＣを作製し、これにＶＣを０．２〜Ｏ，８重量％、
ｃｏを１０〜１４重量％混合し、 Ｉ Ｔ／ｃｍ”でプ
レスし、真空中で１４００℃、１時間焼結した。更に一
部のものは璽３５０℃、１時間、１０００気圧でＨＩＰ
処理して超硬合金を作製した。得られた合金を、４ｍｌ
×８ｍＸ２５ｍｍの試料を研削にて作成３点曲げによる
抗折力及びロックウェル硬度ＨＲＡを測定した。比較例
として、従来の超硬合金についても同様に測定した。そ
の結果を第１表に示す。
第１表
実施例 ２
実施例１の第１表中の比較例Ｂと本発明試料３０合金で
直径０．３ｓｓφ刃長７ ｓｖａのマイクロドリルを製
作し、下記の条件で穿孔テストした。
直径０．３ｓｓφ刃長７ ｓｖａのマイクロドリルを製
作し、下記の条件で穿孔テストした。
穿孔条件：
回 点 数 ： ８Ｇ、ＯＯＯＲＰＭ切削送
り速さ： １０００ｍｍ／ｍｉｎ （０，０１２５ｍｍ
／ ｒｅｖ ）被 削 材ニガラスエポキシ樹脂基板
２枚重ね（両面に当てる当板、捨 板はベークライト板使用） この結果試料Ｂは２４Ｇ孔でドリルが折れたのに対し、
試料３は２０００孔で刃先の摩耗が見られるが折れるに
まで至らなかった。
り速さ： １０００ｍｍ／ｍｉｎ （０，０１２５ｍｍ
／ ｒｅｖ ）被 削 材ニガラスエポキシ樹脂基板
２枚重ね（両面に当てる当板、捨 板はベークライト板使用） この結果試料Ｂは２４Ｇ孔でドリルが折れたのに対し、
試料３は２０００孔で刃先の摩耗が見られるが折れるに
まで至らなかった。
手続補正書
昭和６０年１０月７Ｚ日
２、発明の名称
事件との関係 特 許 出 願 人住 所
大阪市東区北浜５丁目１５番地名 称（２１３）住
友電気工業株式会社社 長 川 上 哲 部 ４、代理人 住 所 大阪市此花区島屋１丁目１番３号住友電
気工業株式会社内 ６、補正の対象 明細書中、発明の詳細な説明の欄 ７、補正の内容 （１）明細書、第２頁３行目、 「要訳」を「要約」に訂正する。
大阪市東区北浜５丁目１５番地名 称（２１３）住
友電気工業株式会社社 長 川 上 哲 部 ４、代理人 住 所 大阪市此花区島屋１丁目１番３号住友電
気工業株式会社内 ６、補正の対象 明細書中、発明の詳細な説明の欄 ７、補正の内容 （１）明細書、第２頁３行目、 「要訳」を「要約」に訂正する。
（２）同省同頁８行目、１１行目、１２行目及び最下行
、「抗折力」を「抗折力」に訂正する。
、「抗折力」を「抗折力」に訂正する。
（３）同書第３頁最上行及び２行目、 ゛「抗折力」を
「抗折力」に訂正する。
「抗折力」に訂正する。
（４）同書同頁最下行、
「０．６μ以上」を「０．６μ以下」に訂正する（５）
同書第４頁２行目、１６行目及び１７行目、「抗折力」
を「抗折力」に訂正する。
同書第４頁２行目、１６行目及び１７行目、「抗折力」
を「抗折力」に訂正する。
（６）同書同頁７行目、
「微粗」を「微粒」に訂正する。
（７）同書第５頁３行目、８行目、１０行目、１３行目
及び１６行目、 「抗折力」を「抗折力」に訂正する。
及び１６行目、 「抗折力」を「抗折力」に訂正する。
（８）同省第６頁６行目、
「抗折力」を「抗折力」に訂正する。
（９）回書同頁第１表を次の通り訂正する。
第１表
（ｌＯ）同省第７頁２行目、
１回点数」を「回転数」に訂正する。
Claims (1)
- 炭化タングステンを主成分とし、硬質相として炭化バナ
ジウム又は窒化ジルコン０．２〜０．８重量％含有し結
合相としてコバルト４〜２０重量％とからなる超硬合金
において、該炭化タングステンの粒度が０．６μ以下で
あり、ロックウェル硬度ＨＲＡ９１以上でかつ抗折力が
３５０ｋｇ／ｍｍ＾２以上であることを特徴とする高靭
性超硬合金。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60036805A JPS61195951A (ja) | 1985-02-26 | 1985-02-26 | 高靭性超硬合金 |
| KR1019860000870A KR900000108B1 (ko) | 1985-02-26 | 1986-02-07 | 고인성 초경합금 |
| US06/834,282 US4753678A (en) | 1985-02-26 | 1986-02-25 | Sintered hard metal having superior toughness |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60036805A JPS61195951A (ja) | 1985-02-26 | 1985-02-26 | 高靭性超硬合金 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61195951A true JPS61195951A (ja) | 1986-08-30 |
Family
ID=12479997
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60036805A Pending JPS61195951A (ja) | 1985-02-26 | 1985-02-26 | 高靭性超硬合金 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4753678A (ja) |
| JP (1) | JPS61195951A (ja) |
| KR (1) | KR900000108B1 (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6311646A (ja) * | 1986-07-02 | 1988-01-19 | Mitsubishi Metal Corp | 炭化タングステン基超硬合金製ドリル |
| US6027808A (en) * | 1996-11-11 | 2000-02-22 | Shinko Kobelco Tool Co., Ltd. | Cemented carbide for a drill, and for a drill forming holes in printed circuit boards which is made of the cemented carbide |
| WO2006043421A1 (ja) | 2004-10-19 | 2006-04-27 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | 超硬合金 |
| JP2007069227A (ja) * | 2005-09-06 | 2007-03-22 | Mitsubishi Materials Corp | 肉盛用溶接材及びこれを用いて硬装した掘削工具並びに摩耗防止用プレート |
| CN103639406A (zh) * | 2013-12-12 | 2014-03-19 | 河南省大地合金股份有限公司 | 一种pcb铣刀用硬质合金棒材的制备方法 |
| US20140227053A1 (en) * | 2010-12-25 | 2014-08-14 | Kyocera Corporation | Cutting tool |
| JP2016501323A (ja) * | 2012-11-12 | 2016-01-18 | エレメント、シックス、ゲゼルシャフト、ミット、ベシュレンクテル、ハフツングＥｌｅｍｅｎｔ Ｓｉｘ Ｇｍｂｈ | ピックツールアセンブリ及びその使用方法 |
| WO2020261394A1 (ja) * | 2019-06-25 | 2020-12-30 | 日鉄テクノロジー株式会社 | シャルピー衝撃試験機の摩耗部材の摩耗量の推定方法、摩耗部材の寿命推定方法、摩耗部材の要求特性の推定方法及びシャルピー衝撃試験機の摩耗部材 |
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