发明名称 含有氮之烧结硬质合金
摘要 本发明为优良的含有氮之烧结硬质合金,可作为耐热冲击性,耐摩耗性及韧性优异之切削工具材料,其为选自周期表4a、5a、6a族之至两种过渡金属之碳化合物等所形成之硬质相;及Ni与Co等之结合相所形成,结合金属相之量在从表面3μm以上500μm以下之深度范围内有结合相量最高部存在,且,关于硬质相,将形成硬质相之金属成份组成以(TixWyMc)表示时,表面部之x相对于合金正圴之x为1.01倍以上,y相对于合金平均之y为0.1以上,0.9以下,在深度达到800μm时则分别回复至合金全体正均之x、y,而且,在表面部,WC粒子不存在,或即使存在,亦在0.1体积%以下,又,在表面近傍之NaCφ型硬质相赋与40㎏/㎜2以上之压缩残留应变者。
申请公布号 TW291499 申请公布日期 1996.11.21
申请号 TW083101466 申请日期 1994.02.19
申请人 住友电气工业股份有限公司 发明人 北川信行;津田圭一;野村俊雄;矶部和孝
分类号 C22C29/16 主分类号 C22C29/16
代理机构 代理人 赖经臣 台北巿南京东路三段三四六号白宫企业大楼一一一二室
主权项 1.一种含有氮之烧结硬质合金,其为选自周期表4a,5a,6a族之至少二种过渡金属之碳化合物、氮化合物、碳氮化合物,或该等复合碳氮化合物之至少一种以上所形成之硬质相;及Ni及Co和含有不可避免不纯物之结合相所形成之含有氮之烧结硬质合金,其特征为:结合金属相之量在从表面3(以上50(以下之深度范围,有结合相之量最高部存在,其値在合金平均结合相之量的1.1倍以上4倍以下,在深度达到800(时,则回复至合金全体之平均结合相之量,且,表面部之结合相之量,相对于结合相之量最高部,为0.9倍以下,且在硬质相中,形成硬质相之金属成份组成以(TixWyMc)表示时(但是,M为Ti,W以外之硬质相形成过渡金属成份,x、y、c为原子比率满足x+y+c=1(0.5<x<0.95,0.05<y<0.5)表面部之x相对于合金平均之x为1.01倍以上,y相对于合金平均之y为0.1以上,0.9以下,在深度达到800(时则回复至各合金全体平均之x、y,且在表面部WC粒子为不存在,或即使存在亦在0.1体积%以下者。2.一种含有氮之烧结硬质合金,其为选自周期表4a,5a,6a族之至少二种过渡金属之碳化合物、氮化合物、碳氮化合物,或该等复合碳氮化合物之至少一种以上所形成之硬质相;及Ni及Co和含有不可避免不纯物之结合相所形成之含有氮之烧结硬质合金,其特征为:结合金属相之量在从表面3(以上50(以下之深度范围,有结合相之量最高部存在,其値在合金平均结合相之量的1.1倍以上4倍以下,在深度达到800(时,则回复至合金全体之平均结合相之量,且,表面部之结合相之量,相对于结合相之量最高部,为0.9倍以下,且在硬质相中,形成硬质相之金属成份组成以(TixWyM'bMc)表示时(但是,M为Ti,W、Ta、Nb以外之硬质相形成过渡金属成份,M'为由Ta或Nb所选出,x、y、b、c为原子比率满足x+y+b+c=1(0.5<x<0.95,0.05<y 0.5,0.01<b<0.4)表面部之x+b相对于合金平均之x+b为1.01倍以上,y相对于合金平均之y为0.1以上,0.9以下,在深度达到800(时,则回复至各合金全体平均之x+b、y,且在表面部WC粒子为不存在,或即使存在亦在0.1体积%以下者。3.一种含有氮之烧结硬质合金,其为选自周期表4a,5a,6a族之至少二种过渡金属之碳化合物、氮化合物、碳氮化合物,或该等复合碳氮化合物之至少一种以上所形成之硬质相;及Ni及Co和含有不可避免不纯物之结合相所形成之含有氮之烧结硬质合金,其特征为:结合金属相之量在从表面3(以上50(以下之深度范围,有结合相之量最高部存在,其値在合金平均结合相之量的1.1倍以上4倍以下,在深度达到800(时,则回复至合金全体之平均结合相之量,且,表面部之结合相之量,相对于结合相之量最高部,为0.9倍以下,且在硬质相中,形成硬质相之金属成份组成以(TixWyTaNb@ssb)表示时(但是,M为Ti,W、Ta、Nb以外之硬质相形成过渡金属成份,x、y、a、b、c为原子比率满足x+y+a+b+c=1(0.5<x<0.95,0.05<y<0.5,0.01<a<0.4,0.01<b<0.4),表面部之x+a+b相对于合金平均之x+a+b为1.01倍以上,y相对于合金平均之y为0.1以上,0.9以下,在深度达到800(时则回复至各合金全体平均之x+a+b、y,且在表面部WC粒子为不存在,或即使存在亦在0.1体积%以下者。4.一种含有氮之烧结硬质合金,其为选自周期表4a,5a,6a族之至少二种过渡金属之碳化合物、氮化合物、碳氮化合物,或该等复合碳氮化合物之至少一种以上所形成之硬质相;及Ni及Co和含有不可避免不纯物之结合相所形成之含有氮之烧结硬质合金,其特征为:结合金属相之量在从表面3(以上50(以下之深度范围,有结合相之量最高部存在,其値在合金平均结合相之量的1.1倍以上4倍以下,在深度达到800(时,则回复至合金全体之平均结合相之量,且,表面部之结合相之量,相对于结合相之量最高部,为0.9倍以下,且在硬质相中,形成硬质相之金属成份组成以(TixWyZrbMc)表示时(但是,M为Ti,W,Zr以外之硬质相形成过渡金属成份,x、y、b、c为原子比率满足x+y+b+c=1(0.5<x≦0.95,0.05<y<0.5,0.1<b<0.4),表面部之x+b相对于合金平均之x+b为1.01倍以上,y相对于合金平均之y为0.1以上,0.9以下,在深度达到800(时,则回复至各合金全体平均之x+b、y,且在表面部WC粒子为不存在,或即使存在亦在0.1体积%以下者。5.一种含有氮之烧结硬质合金,其为选自周期表4a,5a,6a族之至少二种过渡金属之碳化合物、氮化合物、碳氮化合物,或该等复合碳氮化合物之至少一种以上所形成之硬质相;及Ni及Co和含有不可避免不纯物之结合相所形成之含有氮之烧结硬质合金,其特征为:结合金属相之量在从表面3(以上50(以下之深度范围,有结合相之量最高部存在,其値在合金平均结合相之量的1.1倍以上4倍以下,在深度达到800(时,则回复至合金全体之平均结合相之量,且,表面部之结合相之量,相对于结合相之量最高部,为0.9倍以下,且在硬质相中,形成硬质相之金属成份组成以(TixWyMobMc)表示时(但是,M为Ti,W,Mo以外之硬质相形成过渡金属成份,x、y、b、c为原子比率满足x+y+b+c=1(0.5<x<0.95,0.05<y<0.5,0.1<b<0.4),表面部之x相对于合金平均之x为1.01倍以上,y+b相对于合金平均之+b为0.1以上,0.9以下,在深度达到800(时则回复至各合金全体平均之x、y+b,且在表面部WC粒子为不存在,或即使存在亦在0.1体积%以下者。6.一种含有氮之烧结硬质合金,其为选自周期表4a,5a,6a族之至少二种过渡金属之碳化合物、氮化合物、碳氮化合物,或该等复合碳氮化合物之至少一种以上所形成之硬质相;及Ni及/或Co和含有不可避免不纯物之结合相所形成之含有氮之烧结硬质合金,其特征为:表面近傍存在有压缩残留应变为40kg/m mg以上之NaCl型硬质相者。7.一种含有氮之烧结硬质合金,其为选自周期表4a,5a,6a族之至少二种过渡金属之碳化合物、氮化合物、碳氮化合物,或该等复合碳氮化合物之至少一种以上所形成之硬质相;及Ni及/或Co和含有不可避免不纯物之结合相所形成之含有氮之烧结硬质合金,其特征为:在表面深度1(以上至100(以内之间,存在具有与最表面部之NaCl型硬质相比为1.01倍以上之压缩残留应变之NaCl型硬质相。8.如申请专利范围第7项之含有氮之烧结硬质合金,其中具有前述1.01倍以上压缩残留应变之NaCl型硬质相之压缩残留应变为40kg/m m@su2以上。9.一种含有氮之烧结硬质合金,其为选自周期表4a,5a,6a族之至少二种过渡金属之碳化合物、氮化合物、碳氮化合物,或该等复合碳氮化合物之至少一种以上所形成之硬质相;及Ni及/或Co和含有不可避免不纯物之结合相所形成之含有氮之烧结硬质合金,其特征为:前述结合相之含有比率,在合金内部为10体积%以上,20体积%以下,以及在表面近傍部为5体积%以下,且,其5体积%以下部份之区域宽度为1(以上,100(以下者。10.如申请专利范围第9项之含有氮之烧结硬质合金,其中,结合相之含有比率为0或1体积以下之区域,具有1(以上,50(以下之宽度,而存在于表面近傍部者。11.如申请专利范围第9项或第10项之含有氮之烧结硬质合金,其中,结合相之含有比率保持为一定之区域,具有1(以上,30(以下之宽度,而存在于表面近傍部。12.一种含有氮之烧结硬质合金,其为选自周期表4a,5a,6a族之至少二种过渡金属之碳化合物、氮化合物、碳氮化合物,或该等复合碳氮化合物之至少一种以上所形成之硬质相;及Ni及/或Co和含有不可避免不纯物之结合相所形成之含有氮之烧结硬质合金,其特征为:从表面至内部方向,有逐渐增加结合相之区域存在,该结合相增加区域中结合相深度方向之浓度级距(每1(之结合相增加量)为0.05体积%至0.10体积%。13.如申请专利范围第12项之含有氮之烧结硬质合金,其为同时具有申请专利范围第9项或第10项所述之构造者。14.一种含有氮之烧结硬质合金,其为选自周期表4a,5a,6a族之至少二种过渡金属之碳化合物、氮化合物、碳氮化合物,或该等复合碳氮化合物之至少一种以上所形成之硬质相;及Ni及/或Co和含有不可避免不纯物之结合相所形成之含有氮之烧结硬质合金,其特征为:在表面近傍部,显示WC粒子从表面至内部逐渐增加,且在500(以内成为合金平均WC体积%者。15.如申请专利范围第14项之含有氮之烧结硬质合金,其同时具有申请专利范围第6项至第13项之任一构造。图示简单说明:图1表示本发明实施例1中,由试样1表面深度方向之组成分布图。图2表示本发明实施例1中,由试样2表面深度方向之组成分布图。图3表示本发明实施例1中,由试样3表面深度方向之组成分布图。图4表示本发明实施例1中,由试样4表面深度方向之组成分布图。图5表示本发明结合相分布状态之一例之图。图6表示图5结合相分布之压缩残留应变分布图。图7为在表面近傍部的EMPA共线分析图,其显示结合相之
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