製造工程と合金特性

超硬合金の製造工程

超硬合金の製造工程

超硬合金の特性

合金組織(粒度、Co量)と特性(硬度、抗折力)

結合金属量と硬度

超硬合金の物質特性(硬度、抗折力)は、バインダー(結合材)量や炭化タングステン(WC)の粒度により変化します。

結合金属量と強度

Co量が増えると硬度は下がり、抗折力は上がります。逆にCo量が減ると硬度は上がり、抗折力は下がります。

粒度と硬度・抗折力

粒度と硬度・抗折力

より微粒のWCを用いることにより、高い抗折力と硬度を得ることができます。但し、破壊靭性はより粗粒のWCを用いたものの方が上がります。
(下記「合金組織(粒度)と破壊靱性」ご参照)

HIP処理による抗折力の改善

HIP処理による抗折力の改善

すべての丸棒素材にはHIP処理を行い、微細な欠陥を制御します。これにより緻密な組織が得られ抗折力がさらに向上します。
*HIP(Hot Isostatic Pressing)
アルゴンガスなどを圧力媒体とし、炉の中で高温・高圧で合金を処理するプロセスのこと。

合金組織(粒度)と破壊靱性

亀裂進展モデル

亀裂進展モデル

A:結合相内進展

B:結合相 - WC界面進展

C:WC内進展

  • 微粒合金微粒合金
  • 粗粒合金粗粒合金
破壊靱性

亀裂の進展防止にはより粗粒のWC材質が有効であり、刃先のチッピング防止にも効果的です。

各種粒度の超硬合金

エンドミルやドリルにはWC粒径が1㎛以下の超々微粒または超微粒の超硬合金が一般に用いられます。

  • 超々微粒合金 超々微粒合金
  • 微粒合金 微粒合金
  • 中粒合金 中粒合金
  • 粗粒合金 粗粒合金