Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JPS6122016B2 - - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JPS6122016B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPS6122016B2
JPS6122016B2 JP54015300A JP1530079A JPS6122016B2 JP S6122016 B2 JPS6122016 B2 JP S6122016B2 JP 54015300 A JP54015300 A JP 54015300A JP 1530079 A JP1530079 A JP 1530079A JP S6122016 B2 JPS6122016 B2 JP S6122016B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
titanium carbide
powder
tic
coarse
cermet
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
JP54015300A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS55107755A (en
Inventor
Hironori Yoshimura
Atsushi Sugawara
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Metal Corp
Original Assignee
Mitsubishi Metal Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Metal Corp filed Critical Mitsubishi Metal Corp
Priority to JP1530079A priority Critical patent/JPS55107755A/en
Publication of JPS55107755A publication Critical patent/JPS55107755A/en
Publication of JPS6122016B2 publication Critical patent/JPS6122016B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Powder Metallurgy (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

この発明は、すぐれた耐摩耗性と耐衝撃性とを
兼ね備えた炭化チタン(TiC)基サーメツトの製
造法に関するものである。 従来、TiC基サーメツトは、当初TiC−Ni−Co
系が主流を占め、その後TiC−TaC−WC−Ni−
Co−Mo系のものが主流を占めるようになり、さ
らに近年に至つてはTiNやTaNなどの新しい成分
を添加含有させることが検討されており、この場
合20%前後の含有が耐衝撃性を向上させるのに最
も効果があることが確認されているが、炭化タン
グステン(WC)基焼結超硬合金に比べると、ま
だ耐衝撃性の劣るものであり、この結果実用に際
しては欠損による事故発生の頻度が高く、したが
つて従来よりTiC基サーメツトにおいては、さら
に耐衝撃性を向上させることが最大の課題となつ
ていることは現在でも変わるところがない。 このようにサーメツトの特性改善を目的とした
開発の歴史は、新しい添加含有成分の模索という
成分組成主体のものであり、この発明におけるよ
うに結晶粒径、特に超粗粒結晶に着目した研究が
行なわれたという例を過去にみない。 というのも、TiC基サーメツトの主成分である
TiCは、超硬合金合主成分である炭化タングステ
ン(WC)に比べて焼結性に劣るものであるた
め、TiC基サーメツト製造時には原料粉末をある
程度粉砕する必要があるので、したがつて平均結
晶粒径:4〜6μmをもつた粗粒のTiC基サーメ
ツトを作ることが困難であるばかりでなく、平均
結晶粒径:1〜3μmをもつた微粒のTiC基サー
メツトの方が抵抗力が高く、しかも耐衝撃性に富
んでおり、このようなことから切削TiC基サーメ
ツトの多くが微粒組織であることからみても超粗
粒結晶に着目した研究は全くなされていないこと
が容易に理解されよう。 本発明者等は、上述のような観点から、すぐれ
た耐摩耗性および耐衝撃性を兼ね備え、特に切削
用として使用した場合にすぐれた切削特性を発揮
する材料を得べく、上記従来TiC基サーメツトに
関し、その結晶組織に着目し研究を行なつた結
果、 (a) 7μm以上の平均結晶粒径をもつた超粗粒の
TiC結晶:1〜30容量%と、平均径:3〜10μ
mの結合相プールとを組織中に均一に分散させ
ると、前記超粗粒のTiC結晶および結合相プー
ルが存在しない通常のTiC基サーメツトのもつ
耐衝撃性と同等、あるいはこれ以上の耐衝撃性
をもつようになると共に、すぐれた耐摩耗性を
も備えるようになること。なお、結合相プール
とは組織中に分散存在した粒状の結合相をい
う。 (b) 耐摩耗性が向上する理由としては、 TiCはWCに比して硬く、化学的に安定
で、しかも耐熱性にもすぐれていること。 一般に結晶粒径が小さくなればなるほど活
性化するので、微粒ではTiC本来のもつ化学
的安定性および耐熱性が得られないが、平均
結晶粒径が7μm以上の超粗粒になると化学
的安定性および耐熱性が確保できるようにな
ること。 上記超粗粒のTiCは、上記に示した特性
のほかに、結合相への固溶量が少ない特性を
もつので、出発原料粉末のもつていた粒径に
近い形で焼結組織中に存在するようになるこ
とから、超粗粒として最も適していること。 以上〜に示される理由が上げられること。 (c) 耐衝撃性が向上する理由としては、組織中に
均一に分散させた結合相プールによつてクラツ
クの伝幡が阻止されると共に、応力が緩和さ
れ、この結果として破壊靭性が著しく改善され
るようになることに帰因するものと推察される
こと。 (d) 上記超粗粒のTiC結晶におけるTiC成分の一
部を、相対割合で2〜50モル%の範囲で(した
がつてTiCの占める相対割合は50〜98%とな
る)、周期律表の4a,5a、および6a族の金属の
炭化物および窒化物のうちの1種または2種以
上の成分で置換すると、前記TiCによつてもた
らされるすぐれた耐摩耗性を保持した状態で、
耐衝撃性がさらに向上するようになること。 以上〜に示される知見を得たのである。 したがつて、この発明は、上記知見にもとづい
てなされたものであつて、TiC基サーメツトを製
造するに際して、その組織中に、平均結晶粒径:
7μm以上をもつた、粗大なTiC結晶、および同
じく7μm以上の平均結晶粒径をもつた、TiCと
周期律表の4a,5a、および6a族の金属の炭化物お
よび窒化物のうちの1種または2種以上の成分
(以下金属の炭・窒化物という)との複合化合物
結晶(ただしTiC:50〜98モル%含有)のいずれ
か、あるいは両方を1〜30容量%の割合で均一に
分散させると共に、結合相を平均径:3〜10μm
をもつた結合相プールとして形成して均一に分散
させることによつて、すぐれた耐摩耗性と耐衝撃
性とを兼ね備えるようにしたTiC基サーメツトの
製造法に特徴を有するものである。 つぎに、この発明のTiC基サーメツトの製造法
において、超粗粒結晶の含有量および平均結晶粒
径、結合相プールの平均径、並びに金属の炭・窒
化物による置換量を上記の通り限定した理由を説
明する。 (a) 超粗粒結晶の含有量 その含有量が1容量%未満では、所望のすぐ
れた耐摩耗性を確保することができず、一方30
容量%を越えて含有させると、サーメツトの焼
結性が悪くなり、巣やポア(小孔)を形成しや
すくなつて、耐衝撃性の劣化を招くようになる
ことから、その含有量を1〜30容量%と定め
た。 (b) 超粗粒結晶の平均結晶粒径 7μm未満の平均結晶粒径ではTiC自体のも
つすぐれた化学的安定性および耐熱性を十分に
発揮することができず、この結果耐摩耗性の向
上をはかることが困難になることから、その下
限値を7μmと定めた。 なお、平均結晶粒径:7μm以上を有する超
粗粒結晶の合金組織中の均一分散は、原料粉末
として平均粒径が9μm以上の粗大な粉末を用
い、これを原料粉末の一部として配合し、原料
粉末全体をよく混合することによつて可能とな
る。したがつて、前記原料粉末の平均粒径が9
μm未満では、合金組織中に平均結晶粒径が7
μm以上の超粗粒結晶を確保することができな
い。 (c) 結合相プールの平均径 3μm未満の平均径ではクラツク伝幡を完全
に阻止することができず、一方10μmを越えた
平均径にすると耐摩耗性が著しく低下するよう
になることから、その平均径を3〜10μmと定
めた。 また、合金組織中に均一に分散する平均径:
3〜10μmの結合相プールは、出発原料粉末を
所定の配合組成に配合し、これを湿式で粉砕混
合し、乾燥して混合粉末とし、これにPVA
(ポリビニールアルコール)、木ろう、ステアリ
ン酸、およびパラフインなどのうちの1種また
は2種以上からなり、かつ3〜10μmの平均粒
径を有する有機化合物粉末を、外数で3〜8重
量%の割合で添加し、粉砕を伴わない混合を行
なつた後に、圧粉体にプレス成形し、これを予
備焼結して仮焼結体中に空孔を形成し、ついで
この仮焼結体を本焼結すると、前記空孔が結合
相形成成分で埋められるようになることによつ
て形成されるものである。 さらに、上記のように有機化合物粉末の添加
量を外数で3〜8重量%と定めたのは、その添
加量が3重量%未満では、合金組織中に存在す
る結合相プールが少なすぎて所望のすぐれた耐
衝撃性を確保することができず、一方その添加
量が8重量%を越えると、反対に結合相プール
が多くなりすぎて耐摩耗性が低下するようにな
るという理由によるものである。 なお、従来の粉末冶金法では、有機化合物は
配合粉末の湿式による粉砕混合時に添加される
ものであり、この結果混合粉末中に微細に分散
するようになることから、予備焼結後の仮焼結
体中には全く空孔が存在しないものとなる。 (d) 金属の炭・窒化物による置換量 上記の通り、超粗粒のTiC結晶の一部を金属
の炭・窒化物で置換したものからなる複合化合
物結晶を組織中に分散させると、TiC成分によ
つてもたらされるすぐれた耐摩耗性を保持した
ままで、合金の耐衝撃性がさらに一段と向上す
るようになるので、特に一層の耐衝撃性が要求
される場合に必要に応じて前記複合化合物結晶
を合金組織中に分散させるが、その複合化合物
結晶中に占める金属の炭・窒化物の割合が2モ
ル%末満では、耐衝撃性により一層の向上効果
が得られず、一方その割合が50モル%を越える
と、相対的にTiC成分の割合が50モル%末満と
なつてTiC成分によつてもたらされる化学的安
定性および耐熱性を十分に発揮することができ
なくなり、この結果所望の耐摩耗性を確保する
ことが難しくなることから、複合化合物結晶に
おける金属の炭・窒化物の置換割合を2〜50モ
ル%と定めた。 ついで、この発明のTiC基サーメツトの製造法
を実施例により説明する。 実施例 1 85%TiC−5%Mo−10%Ni(容量%)の成分
組成を有する従来TiC基サーメツト(以下従来サ
ーメツトという)1を製造するに際して、TiC成
分のうちの1部である30容量%を、平均結晶粒
径:9μmを有する超粗粒のTiC結晶で構成し、
さらに平均径:3μmの(Ni+Mo)プールを存
在させた本発明TiC基サーメツト(以下本発明サ
ーメツトという)1、上記従来サーメツト1にお
いて、TiC:30容量%を、平均結晶粒径:9μm
を有する超粗粒のTiC結晶で構成した比較TiC基
サーメツト(以下比較サーメツトという)1、上
記従来サーメツト1に、平均径:3μmを有する
(Ni+Mo)プールを存在させた比較サーメツト
2、さらに上記従来サーメツトにおいて、その30
容量%を、この発明の範囲から外れた平均結晶粒
径:4μmを有するTiC結晶で構成し、さらに平
均粒径:3μmを有する(Ni+Mo)プールを存
在させた比較サーメツト3を、以下に示す操作に
てそれぞれ製造した。 すなわち、まず、出発原料粉末として、平均粒
径:1.5μmを有するTiC粉末、同1.0μmを有す
るMo粉末、および同2.5μmを有するNi粉末を用
意し、これら原料粉末を、まず100%占める割合
の一部(70%)として55%TiC−5%Mo−10%
Ni(容量%)の割合に配合し、ボールミル中に
て100時間、湿式で粉砕混合した後、ボールミル
中のボールを1/10に減らして平均粒径:9μmを
もつたTiC粉末:30容量%を添加して100%とし
て、10時間の混合を行ない、ついで結合相を
(Ni+Mo)プールに形成するために有機化合物粉
末として平均粒径:3μmを有する木ろうを外数
で7重量%添加して粉砕を伴わない乾式混合を行
ない、以後、通常の粉末冶金法における製造条件
にてプレス成形し、予備焼結し、さらに本焼結す
ることによつて本発明サーメツト1を製造した。 また、比較サーメツト1は、木ろうの添加およ
び予備焼結を行なわない以外は、上記本発明サー
メツト1の製造に際して適用したのと同一の条件
にて製造し、比較サーメツト2は、原料粉末とし
て超粗粒のTiC粉末を使用しない、すなわち上記
出発原料粉末を最初から上記従来サーメツト1の
成分組成をもつように配合する以外は、本発明サ
ーメツト1の製造に際して適用したのと同一の条
件にて製造した。 さらに、比較サーメツト3は、平均粒径:9μ
mを有するTiC粉末に代つて平均粒径:5μmを
有するTiC粉末を使用する以外は、本発明サーメ
ツト1の製造に適用したのと同一の条件にて製造
した。 この結果得られた本発明サーメツト1は、比較
サーメツト1〜3、および従来サーメツト1よ
り、それぞれCIS(超硬工具協会規格)SNP432
に則した形状の切削チツプを製作し、 被削材:SNCM−8(硬さHB:220)、 チツプのホーニング:0.1×25゜ 切削速度:200m/min、 送り:0.3mm/rev、 切込み:1.5mm、 切削時間:10min、 の条件で連続切削試験を行なつて、切刃のフラン
ク摩耗(逃げ面摩耗幅)とクレータ摩耗(すくい
面摩耗深さ)を測定し、さらに、 被削材:SNCM−8(硬さHB:280)、 チツプのホーニング:なし、 切削速度:140m/min、 送り:0.2mm/rev.、 切込み:2mm、 切削時間:2min、 の条件で断続切削試験を行ない、6個の切刃(チ
ツプ)のうち何個に欠損が発生したかを測定し
た。これらの測定結果を第1表に示したが、第1
表にはTiC結晶の平均結晶粒径とNiプールの平均
径も合せて示した。
The present invention relates to a method for producing titanium carbide (TiC)-based cermets that have both excellent wear resistance and impact resistance. Traditionally, TiC-based cermets were originally TiC-Ni-Co.
system dominated, followed by TiC−TaC−WC−Ni−
Co-Mo based materials have become mainstream, and in recent years, the addition of new components such as TiN and TaN has been considered, and in this case, a content of around 20% will improve impact resistance. However, compared to tungsten carbide (WC)-based sintered cemented carbide, its impact resistance is still inferior to that of tungsten carbide (WC)-based sintered cemented carbide, and as a result, accidents due to breakage occur in practical use. Therefore, the biggest challenge for TiC-based cermets has always been to further improve their impact resistance. In this way, the history of development aimed at improving the properties of cermets has centered on composition, searching for new additives, and research focused on crystal grain size, particularly ultra-coarse crystals, as in this invention. I have never seen an example of this being done. This is because it is the main component of TiC-based cermets.
TiC has inferior sintering properties compared to tungsten carbide (WC), which is the main component of the cemented carbide alloy. Therefore, when manufacturing TiC-based cermets, it is necessary to crush the raw material powder to some extent. Not only is it difficult to make coarse-grained TiC-based cermets with a grain size of 4 to 6 μm, but fine-grained TiC-based cermets with an average grain size of 1 to 3 μm have higher resistance. Moreover, it has high impact resistance, and considering that many of the cut TiC-based cermets have a fine-grained structure, it is easy to understand that no research has focused on ultra-coarse-grained crystals. From the above-mentioned viewpoints, the present inventors have developed a material that combines the above-mentioned conventional TiC-based cermets with the aim of obtaining a material that has both excellent wear resistance and impact resistance, and exhibits excellent cutting properties especially when used for cutting. As a result of research focusing on the crystal structure of
TiC crystal: 1-30% by volume, average diameter: 3-10μ
When the binder phase pool of m is uniformly dispersed in the structure, impact resistance equal to or higher than that of ordinary TiC-based cermets without the ultra-coarse-grained TiC crystals and binder phase pool is obtained. In addition to this, it also has excellent wear resistance. Note that the binder phase pool refers to a granular binder phase dispersed in the tissue. (b) The reason for the improved wear resistance is that TiC is harder than WC, is chemically stable, and has excellent heat resistance. In general, the smaller the crystal grain size, the more activated it becomes, so fine grains cannot provide the chemical stability and heat resistance inherent to TiC, but ultra-coarse grains with an average grain size of 7 μm or more have less chemical stability. and ensure heat resistance. In addition to the above-mentioned characteristics, the ultra-coarse grained TiC has the characteristic that the amount of solid solution in the binder phase is small, so it exists in the sintered structure in a form close to the particle size of the starting raw material powder. Because of this, it is most suitable as an ultra-coarse grain. The reasons listed above can be cited. (c) The reason for the improvement in impact resistance is that the propagation of cracks is prevented by the binder phase pool uniformly distributed throughout the structure, and stress is relaxed, resulting in a marked improvement in fracture toughness. It is assumed that this is due to the fact that the (d) Part of the TiC component in the ultra-coarse-grained TiC crystals is expressed in the periodic table in a relative proportion of 2 to 50 mol% (therefore, the relative proportion of TiC is 50 to 98%). 4a, 5a, and 6a group metal carbides and nitrides, while retaining the excellent wear resistance provided by TiC.
Impact resistance will be further improved. We have obtained the knowledge shown above. Therefore, the present invention was made based on the above knowledge, and when manufacturing a TiC-based cermet, the average crystal grain size:
Coarse TiC crystals with a grain size of 7 μm or more, and one or more carbides and nitrides of TiC and metals of groups 4a, 5a, and 6a of the periodic table, also having an average grain size of 7 μm or more. Uniformly disperse one or both of the composite compound crystals (containing TiC: 50 to 98 mol%) with two or more components (hereinafter referred to as metal carbon/nitride) at a ratio of 1 to 30% by volume. In addition, the average diameter of the bonded phase is 3 to 10 μm.
This method is characterized by a method for producing a TiC-based cermet that has both excellent wear resistance and impact resistance by forming and uniformly dispersing it as a binder phase pool. Next, in the method for producing TiC-based cermet of the present invention, the content and average crystal grain size of ultra-coarse grains, the average diameter of the binder phase pool, and the amount of metal replacement with carbon/nitride are limited as described above. Explain why. (a) Content of ultra-coarse crystals If the content is less than 1% by volume, the desired excellent wear resistance cannot be secured;
If the content exceeds 1% by volume, the sinterability of the cermet will deteriorate, making it easier to form cavities and pores, leading to deterioration of impact resistance. It was set at ~30% by volume. (b) Average grain size of ultra-coarse crystals If the average grain size is less than 7 μm, TiC itself cannot fully demonstrate its excellent chemical stability and heat resistance, resulting in improved wear resistance. Since it would be difficult to measure the thickness, the lower limit was set at 7 μm. In addition, uniform dispersion of ultra-coarse grain crystals having an average grain size of 7 μm or more in the alloy structure is achieved by using coarse powder with an average grain size of 9 μm or more as the raw material powder and blending it as part of the raw material powder. This is possible by thoroughly mixing the entire raw material powder. Therefore, the average particle size of the raw material powder is 9
Below μm, the average grain size in the alloy structure is 7
Ultra-coarse crystals of μm or more cannot be secured. (c) Average diameter of the binder phase pool If the average diameter is less than 3 μm, crack propagation cannot be completely prevented, while if the average diameter exceeds 10 μm, the wear resistance will be significantly reduced. The average diameter was determined to be 3 to 10 μm. In addition, the average diameter uniformly distributed in the alloy structure:
A binder phase pool of 3 to 10 μm is made by blending the starting raw material powder into a predetermined composition, pulverizing and mixing it wet, and drying it to form a mixed powder, which is then added with PVA.
(polyvinyl alcohol), pyryl wax, stearic acid, paraffin, etc., and has an average particle size of 3 to 10 μm. After mixing without pulverization, it is press-formed into a compact, which is pre-sintered to form pores in the pre-sintered compact, and then this pre-sintered compact is When the material is sintered, the voids are filled with the binder phase forming component, thereby forming the voids. Furthermore, the reason why the amount of organic compound powder added was set at 3 to 8% by weight as described above is because if the amount added is less than 3% by weight, the binder phase pool existing in the alloy structure is too small. This is because it is not possible to secure the desired excellent impact resistance, and on the other hand, if the amount added exceeds 8% by weight, the binder phase pool becomes too large and the wear resistance decreases. It is. In addition, in the conventional powder metallurgy method, organic compounds are added during wet grinding and mixing of the blended powder, and as a result, they become finely dispersed in the mixed powder, so the calcination after pre-sintering is There are no pores in the aggregate. (d) Amount of metal replaced by carbon/nitride As mentioned above, when a composite compound crystal consisting of ultra-coarse-grained TiC crystals partially replaced with metal carbon/nitride is dispersed in the structure, TiC The impact resistance of the alloy is further improved while retaining the excellent wear resistance provided by the components, so that the composite may be used as needed, especially where increased impact resistance is required. Compound crystals are dispersed in the alloy structure, but if the proportion of metal carbon/nitride in the composite compound crystal is less than 2 mol%, no further improvement in impact resistance can be obtained; If it exceeds 50 mol%, the relative proportion of the TiC component will be less than 50 mol%, and the chemical stability and heat resistance provided by the TiC component will not be fully exhibited. Since it becomes difficult to secure the desired wear resistance, the substitution ratio of metal carbon/nitride in the composite compound crystal was set at 2 to 50 mol%. Next, the method for producing the TiC-based cermet of the present invention will be explained with reference to Examples. Example 1 When manufacturing a conventional TiC-based cermet (hereinafter referred to as conventional cermet) 1 having a component composition of 85% TiC - 5% Mo - 10% Ni (volume %), 30 capacitance, which is a part of the TiC component, was used. % is composed of ultra-coarse grained TiC crystals having an average grain size of 9 μm,
Further, in the TiC-based cermet of the present invention (hereinafter referred to as the cermet of the present invention) 1 in which a (Ni+Mo) pool with an average diameter of 3 μm was present, and in the conventional cermet 1 described above, TiC: 30% by volume was added and the average crystal grain size was 9 μm.
Comparative TiC-based cermet 1 (hereinafter referred to as comparative cermet) composed of ultra-coarse-grained TiC crystals having In cermets, part 30
Comparative cermet 3, which was composed of TiC crystals having an average grain size of 4 μm outside the scope of the present invention, and in which a (Ni+Mo) pool having an average grain size of 3 μm was present, was subjected to the following procedure. Each was manufactured at That is, first, TiC powder having an average particle size of 1.5 μm, Mo powder having an average particle size of 1.0 μm, and Ni powder having an average particle size of 2.5 μm are prepared as starting raw material powders, and the ratio of these raw material powders to 100% is first determined. 55%TiC-5%Mo-10% as part (70%)
TiC powder with an average particle size of 9 μm by mixing Ni (volume %) and wet pulverizing and mixing in a ball mill for 100 hours, then reducing the balls in the ball mill to 1/10: 30 volume % was added to make it 100% and mixed for 10 hours, and then 7% by weight of wood wax having an average particle size of 3 μm was added as an organic compound powder to form a binder phase into a (Ni+Mo) pool. The cermet 1 of the present invention was manufactured by dry mixing without pulverization, followed by press molding, preliminary sintering, and main sintering under the manufacturing conditions of ordinary powder metallurgy. Comparative cermet 1 was manufactured under the same conditions as those used for manufacturing cermet 1 of the present invention, except that the addition of wood wax and preliminary sintering were not performed, and comparative cermet 2 was manufactured using ultraviolet cermet as the raw material powder. Produced under the same conditions as in the production of Cermet 1 of the present invention, except that coarse TiC powder was not used, that is, the starting raw material powder was blended from the beginning to have the composition of Conventional Cermet 1. did. Furthermore, comparative cermet 3 has an average particle size of 9μ
Cermet 1 was manufactured under the same conditions as those applied to the manufacture of cermet 1 of the present invention, except that TiC powder having an average particle size of 5 μm was used instead of TiC powder having an average particle size of 5 μm. Cermet 1 of the present invention obtained as a result has higher CIS (Cemented Carbide Tool Association Standard) SNP432 than Comparative Cermets 1 to 3 and Conventional Cermet 1.
A cutting chip with a shape according to the following was manufactured, Work material: SNCM-8 (Hardness H B : 220), Chip honing: 0.1 x 25°, Cutting speed: 200 m/min, Feed: 0.3 mm/rev, Depth of cut. : 1.5 mm, cutting time: 10 min, Continuous cutting tests were conducted under the conditions of , and the flank wear (flank wear width) and crater wear (rake face wear depth) of the cutting edge were measured. : SNCM-8 (Hardness H B : 280), Chip honing: None, Cutting speed: 140m/min, Feed: 0.2mm/rev., Depth of cut: 2mm, Cutting time: 2min, Intermittent cutting test was conducted under the following conditions. It was measured how many of the six cutting edges (chips) had defects. These measurement results are shown in Table 1.
The table also shows the average grain size of TiC crystals and the average diameter of Ni pools.

【表】 第1表に示されるように、本発明サーメツト1
は、超粗粒のTiC結晶が存在しない比較サーメツ
ト2,3と同等のすぐれた耐衝撃性を保持した状
態で、これら比較サーメツトより著しくすぐれた
耐摩耗性を示している。一方、超粗粒のTiC結晶
は存在するが、(Ni+Mo)プールが存在しない比
較サーメツトは、すぐれた耐摩耗性を示すもの
の、耐衝撃性は著しく劣つたものになつている。
また、本発明サーメツト1は、耐摩耗性および耐
衝撃性のいずれにおいても従来サーメツト1に比
して著しくすぐれている。 実施例 2 52%TiC−20%TiN−10%WC−6%Mo−12%
Ni(容量%)の成分組成をもつた従来サーメツ
ト2を製造するに際して、出発原料粉末である
TiC粉末の一部を、粗大な複合化合物結晶形成の
ための15μmの平均結晶粒径をもち、TiC/
TaC/NbC/ZrC=90モル%/6モル%/3モル
%/1モル%の組成をもつた(Ti,Ta,Nb,
Zr)C粉末:10容量%で構成すると共に、本焼結
時に結合相を(Ni+Mo)プールとする空孔を仮
焼結体中に形成するための有機化合物粉末として
の平均粒径:6μmを有するパラフイン:7重量
%(外数)を添加混合する以外は、実施例1にお
いて本発明サーメツト1を製造したのと同様な操
業条件にて本発明サーメツト2を製造した。 ついで、上記本発明サーメツト2および従来サ
ーメツト2について、断続切削試験における送り
を0.3mm/rev.とする以外は、実施例1における
と同一の条件で連続切削試験および断続切削試験
を行なつた。この切削試験結果を第2表に示した
が、第2表には、組織中に均一に分散した超粗粒
結晶の平均結晶粒径および(Ni+Mo)プールの
平均径も合せて示した。 第2表に示されるように、本発明サーメツト2
は、従来サーメツト2に比して、連続切削および
断続切削のいずれの試験においてもすぐれた切削
特性を示すことが明らかである。
[Table] As shown in Table 1, the cermet 1 of the present invention
While maintaining the same excellent impact resistance as Comparative Cermets 2 and 3, which do not contain ultra-coarse grained TiC crystals, they exhibit significantly better wear resistance than these Comparative Cermets. On the other hand, the comparative cermet, which has ultra-coarse grained TiC crystals but no (Ni+Mo) pool, exhibits excellent wear resistance, but has significantly inferior impact resistance.
Furthermore, the cermet 1 of the present invention is significantly superior to the conventional cermet 1 in both wear resistance and impact resistance. Example 2 52%TiC-20%TiN-10%WC-6%Mo-12%
When manufacturing conventional cermet 2 with a composition of Ni (volume %), the starting material powder is
A part of the TiC powder has an average grain size of 15 μm for forming coarse composite compound crystals, and TiC/
The composition was TaC/NbC/ZrC=90 mol%/6 mol%/3 mol%/1 mol% (Ti, Ta, Nb,
Zr) C powder: 10% by volume, and an average particle size of 6 μm as an organic compound powder to form pores in the preliminary sintered body to serve as a binder phase (Ni + Mo) pool during main sintering. The cermet 2 of the present invention was manufactured under the same operating conditions as the cermet 1 of the present invention in Example 1, except that 7% by weight (extra number) of paraffin was added and mixed. Next, continuous cutting tests and interrupted cutting tests were conducted on the cermet 2 of the present invention and the conventional cermet 2 under the same conditions as in Example 1, except that the feed rate in the interrupted cutting tests was 0.3 mm/rev. The cutting test results are shown in Table 2, which also shows the average crystal grain size of the ultra-coarse crystals uniformly dispersed in the structure and the average size of the (Ni+Mo) pool. As shown in Table 2, the cermet 2 of the present invention
It is clear that Cermet 2 exhibits superior cutting characteristics in both continuous cutting and interrupted cutting tests compared to conventional Cermet 2.

【表】 実施例 3 62%TiC−10%TaC−10%WC−6%Mo−6%
Ni−6%Co(容量%)の成分組成をもつた従来
サーメツト3を製造するに際して、出発原料粉末
であるTiC粉末の一部:1容量%を、平均粒径:
20μmをもち、TiC/TiN/WC=70モル%/20
モル%/10モル%の組成をもつた(Ti,W)CN
粉末で置換すると共に、Ni,Co、およびMoから
なる結合相を結合相プールに形成するための有機
化合物粉末として平均粒径:10μmを有する
PVA:7重量%(外数)を添加混合する以外
は、実施例1において本発明サーメツト1を製造
したのと同様な操業条件にて本発明サーメツト3
を製造した。 ついで、上記本発明サーメツト3および従来サ
ーメツト3について、実施例1において適用した
のと同一の条件にて切削試験を行なつた。この試
験結果を第3表に示した。 第3表に示される結果からも明らかなように、
この実施例の場合も本発明サーメツト3は、従来
サーメツト3に比してすぐれた耐摩耗性および耐
衝撃性を有するものである。
[Table] Example 3 62%TiC-10%TaC-10%WC-6%Mo-6%
When manufacturing conventional cermet 3 having a composition of Ni-6%Co (volume %), a portion of TiC powder, which is the starting raw material powder, was mixed with 1 volume % of the average particle size:
20μm, TiC/TiN/WC=70mol%/20
(Ti, W)CN with a composition of mol%/10 mol%
Organic compound powder with an average particle size of 10 μm for replacing with powder and forming a binder phase consisting of Ni, Co, and Mo into a binder phase pool
The cermet 3 of the present invention was produced under the same operating conditions as the cermet 1 of the present invention in Example 1, except that PVA: 7% by weight (external number) was added and mixed.
was manufactured. Next, cutting tests were conducted on the cermet 3 of the present invention and the conventional cermet 3 under the same conditions as in Example 1. The test results are shown in Table 3. As is clear from the results shown in Table 3,
In this embodiment as well, the cermet 3 of the present invention has superior wear resistance and impact resistance compared to the conventional cermet 3.

【表】 実施例 4 50%TiC−27%TiN−10%WC−13%Co(容量
%)の成分組成をもつた従来サーメツト4を製造
するに際して、出発原料粉末であるTiC粉末の一
部を、平均粒径:15μmをもつた超粗粒のTiC粉
末:10容量%と、同じく12μmを有し、かつ
Tic/HfN/VN=80モル%/10モル%/10モル%
の組成をもつた(Ti,Hf,V)、CN粉末:5容
量%で構成すると共に、結合相をCoプールに形
成するための有機化合物粉末として平均粒径:10
μmを有するパラフイン:8重量%(外数とし
て)を添加混合する以外は、実施例1で本発明サ
ーメツト1を製造したのと同様な操作条件で本発
明サーメツト4を製造した。 ついで、この結果得られた本発明サーメツト4
および従来サーメツト4について、実施例1にお
ける同一の条件で切削試験を行ない、第4表に示
される結果を得た。 第4表に示されるように、平均結晶粒径:12μ
mを有する粗大なTiC結晶と、同じく10μm
[Table] Example 4 When manufacturing conventional cermet 4 having the composition of 50% TiC - 27% TiN - 10% WC - 13% Co (volume %), a part of the TiC powder as the starting material powder was , ultra-coarse TiC powder with an average particle size of 15 μm: 10% by volume, also with an average particle size of 12 μm, and
Tic/HfN/VN=80 mol%/10 mol%/10 mol%
(Ti, Hf, V), CN powder: 5% by volume, and average particle size: 10 as an organic compound powder to form the binder phase in the Co pool.
Cermet 4 of the present invention was produced under the same operating conditions as those used for producing Cermet 1 of the present invention in Example 1, except that 8% by weight (as an external number) of paraffin having a diameter of .mu.m was added and mixed. Next, the resulting cermet 4 of the present invention
A cutting test was conducted on the conventional cermet 4 under the same conditions as in Example 1, and the results shown in Table 4 were obtained. As shown in Table 4, average grain size: 12μ
Coarse TiC crystal with m and also 10μm

【表】 を有する粗大な複合化合物結晶としての(Ti,
Hf,V)CN結晶とが組織中に均一に分散し、さ
らに平均径:10μmを有する結合相プールが均一
に分散した本発明サーメツト4は、従来サーメツ
ト4に比して、連続切削および断続切削のいずれ
の切削においても、すぐれた切削性能を発揮し、
すぐれた耐摩耗性と耐衝撃性を具備することが明
らかである。 実施例 5 40%Tic−30%TiN−10%WC−5TaC−5%Ni
−10%Co(容量%)の成分組成をもつた従来サ
ーメツト5を製造するに際して、出発原料粉末で
あるTiC粉末の一部を、平均粒径:20μmをもつ
た超粗粒のTiC粉末:5容量%と、粗大な複合化
合物結晶形成のための平均粒径:15μmを有し、
かつTiC/NbN/Mo2C=55モル%/40モル%/
5モル%の組成をもつた超粗粒の(Ti,Nb,
Mo)CN粉末:1容量%で構成すると共に、Niお
よびCoからなる結合相を結合相プールに形成す
るための有機化合物粉末として平均粒径:10μm
を有するPVAを外数で8重量%添加混合する以
外は、実施例1において本発明サーメツト1を製
造したのと同様な操作条件にて本発明サーメツト
5を製造した。 ついで、上記本発明サーメツト5および従来サ
ーメツト5について、実施例1におけると同一の
条件で切削試験を行ない、第4表に示される結果
を得た。 第4表に示されるように、実施例5でも実施例
4と同様の結果を示し、本発明サーメツト5は、
従来サーメツト5に比して、すぐれた切削性能を
発揮し、すぐれた耐摩耗性と耐衝撃性を兼ね備え
ることが明らかである。 上記のように、この発明の方法により製造され
たTiC基サーメツトは、従来TiC基サーメツトに
比してすぐれた耐摩耗性および耐衝撃性を有して
いるので、切削工具用として使用するのに適する
だかりでなく、耐摩耗性用として使用してもすぐ
れた性能を発揮するのである。
[Table] As a coarse composite compound crystal with (Ti,
The cermet 4 of the present invention, in which the Hf, V) CN crystals are uniformly dispersed in the structure, and the binder phase pool having an average diameter of 10 μm is evenly dispersed, is more suitable for continuous cutting and interrupted cutting than the conventional cermet 4. Demonstrates excellent cutting performance in any cutting,
It is clear that it has excellent abrasion resistance and impact resistance. Example 5 40%Tic-30%TiN-10%WC-5TaC-5%Ni
- When manufacturing conventional cermet 5 with a composition of 10% Co (volume %), a part of the TiC powder that is the starting raw material powder was converted into ultra-coarse TiC powder with an average particle size of 20 μm: 5 volume% and average particle size for coarse composite compound crystal formation: 15 μm;
and TiC/NbN/ Mo2C =55 mol%/40 mol%/
Ultra-coarse particles (Ti, Nb,
Mo) CN powder: Consists of 1% by volume, and is an organic compound powder for forming a binder phase consisting of Ni and Co into a binder phase pool. Average particle size: 10 μm
Cermet 5 of the present invention was produced under the same operating conditions as in Example 1 for producing Cermet 1 of the present invention, except that 8% by weight of PVA having the following were added and mixed. Next, cutting tests were conducted on the cermet 5 of the present invention and the conventional cermet 5 under the same conditions as in Example 1, and the results shown in Table 4 were obtained. As shown in Table 4, Example 5 showed the same results as Example 4, and the cermet 5 of the present invention
It is clear that compared to the conventional Cermet 5, it exhibits superior cutting performance and has excellent wear resistance and impact resistance. As mentioned above, the TiC-based cermet produced by the method of the present invention has superior wear resistance and impact resistance compared to conventional TiC-based cermets, so it is suitable for use in cutting tools. Not only is it suitable for use, but it also exhibits excellent performance when used for wear resistance.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 炭化チタン基サーメツトを製造するに際し
て、 原料粉末の一部として平均粒径が9μm以上の
粗大なTiC粉末を配合し、混合することによつ
て、合金組織中に、平均結晶粒径が7μm以上の
超粗粒の炭化チタン結晶を1〜30容量%の割合で
均一に分散させ、 さらに、混合粉末に、平均粒径が3〜10μmの
有機化合物粉末を外数で3〜8重量%の割合で添
加し、粉砕を伴わない混合を行ない、これより成
形した圧粉体を予備焼結して、仮焼結体中に空孔
を形成し、この空孔を本焼結により結合相形成成
分で埋めるとによつて、同じく合金組織中に、平
均径が3〜10μmの結合相プールを均一に分散さ
せ、 もつて、耐摩耗性と耐衝撃性の向上をはかるこ
とを特徴とする炭化チタン基サーメツトの製造
法。 2 炭化チタン基サーメツトを製造するに際し
て、 原料粉末の一部として平均粒径が9μm以上の
粗大な、炭化チタンと周期律表の4a,5b、およ
び6a族の金属炭化物および窒化物のうちの1種ま
たは2種以上の成分との複合化合物粉末(ただし
炭化チタン:50〜98モル%含有)を配合し、混合
することによつて、合金組織中に、平均結晶粒径
が7μm以上の超粗粒の上記複合化合物結晶を1
〜30容量%の割合で均一に分散させ、 さらに、混合粉末に、平均粒径が3〜10μmの
有機化合物粉末を外数で3〜8重量%の割合で添
加し、粉砕を伴わない混合を行ない、これより成
形した圧粉体を予備焼結して、仮焼結体中に空孔
を形成し、この空孔を本焼結により結合相形成成
分で埋めることによつて、同じく合金組織中に、
平均径が3〜10μmの結合相プールを均一に分散
させ、 もつて、耐摩耗性と耐衝撃性の向上をはかるこ
とを特徴とする炭化チタン基サーメツトの製造
法。 3 炭化チタン基サーメツトを製造するに際し
て、 原料粉末の一部として、いずれも平均粒径が9
μm以上の粗大な、炭化チタン粉末、並びに炭化
チタンと周期律表の4a,5aおよび6a族の金属の炭
化物および窒化物のうちの1種または2種以上の
成分と複合化合物粉末(ただし炭化チタン:50〜
98モル%含有)を配合し、混合することによつ
て、合金組織中に、いずれも平均結晶粒径が7μ
m以上の超粗粒の、炭化チタン結晶と上記複合化
合物結晶を1〜30容量%の割合で均一に分散さ
せ、 さらに、混合粉末に、平均粒径が3〜10μmの
有機化合物粉末を外数で3〜8重量%の割合で添
加し、粉砕を伴わない混合を行ない、これより成
形した圧粉体を予備備焼結して、仮焼結体中に空
孔を形成し、この空孔を本焼結により結合相形成
成分で埋めることによつて、同じく合金組織中
に、平均径が3〜10μmの結合相プールを均一に
分散させ、 もつて、耐摩耗性と耐衝撃性の向上をはかるこ
とを特徴とする炭化チタン基サーメツトの製造
法。
[Claims] 1. When producing titanium carbide-based cermets, by blending and mixing coarse TiC powder with an average particle size of 9 μm or more as part of the raw material powder, an average Ultra-coarse titanium carbide crystals with a crystal grain size of 7 μm or more are uniformly dispersed at a ratio of 1 to 30% by volume, and an additional 3 organic compound powders with an average grain size of 3 to 10 μm are added to the mixed powder. It is added at a ratio of ~8% by weight, mixed without pulverization, and the green compact formed from this is pre-sintered to form pores in the preliminary sintered body, and these pores are removed during main sintering. By filling the binder phase-forming components by binding, binder phase pools with an average diameter of 3 to 10 μm are uniformly dispersed in the alloy structure, thereby improving wear resistance and impact resistance. A method for producing a titanium carbide-based cermet characterized by: 2. When producing titanium carbide-based cermets, one of coarse titanium carbide and metal carbides and nitrides of groups 4a, 5b, and 6a of the periodic table with an average particle size of 9 μm or more is used as part of the raw material powder. By blending and mixing a seed or a composite compound powder (containing titanium carbide: 50 to 98 mol%) with two or more components, ultra-coarse grains with an average grain size of 7 μm or more can be created in the alloy structure. 1 grain of the above composite compound crystal
Disperse uniformly at a ratio of ~30% by volume, and then add organic compound powder with an average particle size of 3 to 10 μm to the mixed powder at a ratio of 3 to 8% by weight, and mix without pulverization. The green compact formed from this is pre-sintered to form pores in the preliminary sintered body, and the pores are filled with a binder phase forming component through main sintering, thereby forming the same alloy structure. inside,
A method for producing a titanium carbide-based cermet, characterized by uniformly dispersing a binder phase pool with an average diameter of 3 to 10 μm, thereby improving wear resistance and impact resistance. 3 When manufacturing titanium carbide-based cermets, as part of the raw material powder, particles with an average particle size of 9.
Coarse titanium carbide powder of μm or larger, and composite compound powder containing one or more components of titanium carbide and carbides and nitrides of metals in groups 4a, 5a, and 6a of the periodic table (however, titanium carbide :50~
By blending and mixing 98 mol%), the average crystal grain size is 7 μm in the alloy structure.
ultra-coarse titanium carbide crystals and the above-mentioned composite compound crystals are uniformly dispersed at a ratio of 1 to 30% by volume, and an organic compound powder with an average particle size of 3 to 10 μm is added to the mixed powder. It is added at a ratio of 3 to 8% by weight, mixed without pulverization, and the green compact formed from this is pre-sintered to form pores in the pre-sintered body. By filling the alloy with binder phase-forming components through main sintering, binder phase pools with an average diameter of 3 to 10 μm are uniformly dispersed in the alloy structure, thereby improving wear resistance and impact resistance. A method for producing a titanium carbide-based cermet, characterized by measuring the following.
JP1530079A 1979-02-13 1979-02-13 Titanium carbide-base cermet Granted JPS55107755A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1530079A JPS55107755A (en) 1979-02-13 1979-02-13 Titanium carbide-base cermet

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1530079A JPS55107755A (en) 1979-02-13 1979-02-13 Titanium carbide-base cermet

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS55107755A JPS55107755A (en) 1980-08-19
JPS6122016B2 true JPS6122016B2 (en) 1986-05-29

Family

ID=11884955

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1530079A Granted JPS55107755A (en) 1979-02-13 1979-02-13 Titanium carbide-base cermet

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS55107755A (en)

Also Published As

Publication number Publication date
JPS55107755A (en) 1980-08-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5732663B2 (en) Cubic boron nitride sintered tool
JP7272353B2 (en) Cemented Carbide, Cutting Tool and Cemented Carbide Manufacturing Method
CN110431247A (en) Sintered polycrystalline cubic boron nitride material
JPH10219385A (en) Composite cermet cutting tool with excellent wear resistance
JPH06287067A (en) Cutting tool made of cubic boron nitride-based ultra-high pressure sintered material with excellent wear resistance and fracture resistance
US20190119167A1 (en) Sintered Polycrystalline Cubic Boron Nitride Material
US5462901A (en) Cermet sintered body
US3737289A (en) Carbide alloy
CN103305712B (en) Production method of titanium carbide-based hard alloy
JP4351453B2 (en) Cemented carbide and drill using the same
JP2017148895A (en) Wc-based cemented carbide drill excellent in breakage resistance
US10196314B2 (en) Method of preparing a multimodal cubic boron nitride powder
JPS6173857A (en) Cermet for cutting tool
JPS6122016B2 (en)
JP2668962B2 (en) End mill made of tungsten carbide based cemented carbide with excellent fracture resistance
JP2757469B2 (en) Tungsten carbide based cemented carbide end mill
JPS6122015B2 (en)
JP3227774B2 (en) Cutting tool made of cermet based on Ti-based carbonitride with excellent wear resistance
JP2900545B2 (en) Cutting tool whose cutting edge is made of cubic boron nitride based sintered body
JPS636618B2 (en)
JP4154643B2 (en) Cemented carbide square end mill with excellent chipping resistance with high-speed cutting.
KR890004489B1 (en) Sintered material for cutting tool having excellent high temperature characteristic and its production
JP2925899B2 (en) Ceramic cutting tool and its manufacturing method
JPH09316589A (en) Aluminum oxide-tungsten carbide-cobalt composite material having high toughness, high strength, and high hardness
JP4058759B2 (en) Cemented carbide end mill with excellent chipping resistance in high speed cutting