超硬合金とは周期表第Ⅳa、Ⅴa、Ⅵa族に属する9種類の金属の炭化物を対象としこれら炭化物粉末を鉄、コバルト、ニッケルなどの鉄系金属を用いて焼結結合した合金の総称です。
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日本ハードメタルでは炭化タングステン(WC)を主成分とし、コバルト(Co)を結合剤として焼き固めた超硬合金を粉末冶金により製造しています。
このWC-Co系超硬合金は古くから切削工具として使われてきました。
タングステンは硬度や熱伝導率が高いことから、工具の刃先に生じる摩耗に強く、刃先の温度上昇も小さく、工具の母材に適しています。
炭化タングステン粉
コバルト粉
切削工具の性能を最大限に発揮するために、被削材や加工条件などに応じて工具母材の選択が必要です。
超硬合金の特徴を他の硬質材料と比較してご覧ください。
焼結高速度鋼 | 超硬合金 | サーメット | セラミックス (Al2O3系統) |
ダイヤモンド焼結体 | ||
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硬さ | ヌープまたはビッカース | 750〜940 | 1200〜1800 | 1300〜1800 | 1800〜2100 | 6000〜8000 |
抗折力 | GPa | 2.5〜4.2 | 1.0〜4.0 | 1.0〜3.2 | 0.4〜0.9 | 1.3〜2.2 |
圧縮強さ | GPa | 2.2〜3.6 | 3.0〜6.0 | 4.0〜5.0 | 3.0〜5.0 | 6.9 |
破壊靭性 | MPa・m1/2 | 12〜19 | 8〜20 | 8〜10 | 3〜4 | - |
弾性率 | GPa | 210〜220 | 460〜670 | 420〜430 | 300〜400 | 560 |
熱膨張係数 | /K | 9〜12×10-6 | 5〜6×10-6 | 4〜5×10-6 | 7.8×10-6 | 5.9×10-6 |
熱伝導率 | W/mK | 17〜31 | 20〜80 | 8〜12 | 17〜21 | 100 |
最高使用温度 | K | 〜800 | 〜1300 | 〜1400 | 〜2000 | 900〜1600 |