新しいタイプの超硬合金

1. 微粒子および超微粒子超硬

超硬合金の結晶粒微細化後、超硬合金相のサイズは小さくなり、結合相は超硬合金相の周囲により均一に分布し、超硬合金の硬度と耐摩耗性を向上させることができます。ただし曲げ強度は低下します。バインダー中のコバルトの含有量を適切に増加させることにより、曲げ強度を向上させることができる。結晶粒径：一般的な工具合金YT15、YG6などは中粒で、平均粒径は2～3μmです。；t微粒子合金の平均粒径は1.5～2μm、ミクロン粒炭化物の平均粒径は1.0～1.3μmです。準微粒炭化物は0.6～0.9μm；t超微細結晶炭化物は0.4～0.5μmです。ナノ系微結晶炭化物は0.1～0.3μm。中国の超硬切削工具は、微細粒子のレベルに達しており、準罰金粒。

2.TiC基超硬

TiCを主体とし、60～80％以上を占め、結合剤としてNi～Mo、その他の炭化物を少量添加した合金で、WCを含まないか、あるいはそれ以下を含みます。 WC 基合金と比較して、TiC は超硬の中で最も高い硬度を持っているため、合金硬度は HRA90 ～ 94 と高く、高い耐摩耗性、耐三日月摩耗能力、耐熱性、耐酸化性、化学的安定性も備えています。被削材とのなじみが少なく、摩擦係数が小さく、耐溶着性が強く、工具耐久性もWCの数倍あり、鋼や鋳鉄の加工が可能です。 YT30と比較して、YN10の硬度に近く、溶接性と切れ味が良く、基本的にYT30の代替品として使用できます。ただし、曲げ強度はWCに及ばず、主に仕上げ加工や中仕上げ加工に使用されます。耐塑性変形や耐刃落ち性に劣るため、重切削や断続切削には不向きです。

3.希土類元素を添加した超硬合金

希土類超硬合金は、少量の希土類元素（化学元素の周期表の原子番号は 57 ～ 71（La から Lu）に、21 と 39（Sc および 39）を加えたもの）を加えた、さまざまな超硬工具材料に含まれています。 Y)元素、合計17元素)、希土類元素は(W,Ti)Cまたは(W,Ti,Ta,Nb)C固溶体中に存在します。硬質相を強化し、WC 粒子の不均一な成長を抑制して粒子をより均一にし、粒子サイズを小さくします。少量の希土類元素も結合相 Co に固溶しており、これにより結合相が強化され、組織がより緻密になります。希土類元素は、WC/Co の界面や (W, Ti)C、(W, Ti)C などの界面に多く存在し、多くの場合、不純物 S、O などと結合して、次のような化合物を形成します。 RE2O2S として、界面の清浄度を向上させ、硬質相と結合相の濡れ性を高めます。その結果、希土類超硬合金の衝撃靱性、曲げ強度、耐衝撃性が大幅に向上しました。常温および高温での硬度、耐摩耗性、工具表面の拡散防止・酸化防止機能も向上しました。切削中、希土類超硬ブレードの表層のコバルトリッチ現象により、チップ、ワークピース、工具間の摩擦係数が効果的に低減され、切削力が低減されます。したがって、機械的特性および切削性が効果的に向上する。中国はレアアース元素資源が豊富で、他国に先駆けてレアアース超硬合金の研究開発が進んでいる。 P、M、K 合金は、希土類グレードを追加するために開発されました。

4.超硬コーティング

ドゥ超硬合金の硬度と耐摩耗性は良好ですが、靱性は劣ります。化学蒸着（CVD）などの方法により、超硬合金の表面に硬度が良く、耐摩耗性の高い層（5〜12μm）をコーティングします。物質（TiC、TiN、Al2O3）のコーティングされた超硬合金の形成により、表面の高硬度と高耐摩耗性の両方、および強力なマトリックスが得られます。したがって、同じ切削速度での工具寿命と加工効率の向上、切削抵抗と切削温度の低減、加工面品位の向上、工具耐久性の大幅な向上が可能となります。過去 20 年間でコーティングされた超硬ナイフは大きく発展し、ナイフの 50% ～ 60% 以上を占めています。インデックス可能先進工業国のツール。コーティングされたブレードは連続旋削に最適で、さまざまな炭素構造用鋼、合金構造用鋼（焼きならしおよび焼き戻しを含む）、軽切削鋼、工具鋼、マルテンサイト系ステンレス鋼およびねずみ鋳造品の仕上げ加工、中仕上げ加工および軽負荷荒加工に使用されます。鉄。

5. グレード超硬

場合によっては、超硬には非常に高い表面硬度と耐摩耗性の要件に加えて、優れた衝撃靱性も必要です。通常の超硬合金の硬度と強度、靱性と耐摩耗性の間には相互の制約があり、両者を両立させることはできません。機能傾斜材料は、超硬合金に存在する上記の問題を解決します。このような合金は、構造内で Co の傾斜分布を示します。つまり、合金の最外層は、合金のコバルト不足層の公称 Co 含有量よりも低く、中間層はコバルトリッチ合金層の公称 Co 含有量よりも高く、コアは WC-Co-η 三相微細構造です。表面の WC 含有量が高いため、硬度が高く、耐摩耗性に優れています。中間層は Co 含有量が高く、靭性が良好です。したがって、その寿命は同様の従来の超硬合金の3〜5倍であり、必要に応じて各層の組成を調整できます。

総括する，超硬合金の分類と精製を通じて、新しいタイプの超硬工具が従来の工具に対して大幅に改良されていることがわかります。一方で、超硬合金の微粒子および超微粒子材料の使用により、硬度と強度の完璧な組み合わせ。さらに、加圧焼結などの新しいプロセスにより、超硬合金の内部品質をさらに向上させることができます。一方、高品質一体型超硬工具により開発された万能工具は、高速度鋼に比べて数倍の切削速度、切削能率、工具寿命を実現します。これらの新しい工具の製造により、超硬合金の欠点が大幅に解消されます。超硬工具材料の開発は、その独自の用途から、材料の利点を補完し、最新の工具材料技術の開発のパフォーマンスを拡大し、材料を補完するものです。より高度で幅広い切削分野への応用を実現します。 

この記事が超硬合金についての理解を少しでも深めていただければ幸いです。これとは別に、前半部分も読んでください。“超硬切削工具の分類と研究”。超硬製品に関するご質問やご要望がございましたら、お気軽にお問い合わせください。