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技術情報・技術コラム

超硬合金の種類と用途について解説

超硬合金とは

超硬合金とは、硬質の金属炭化物と鉄系金属で構成される合金のことで、最も代表的な組成はWC-Co合金になります。

超硬合金には、硬度、弾性係数、圧縮強度、熱伝導率、比重が高く、熱膨張率が小さい特徴があります。

この特性により、耐摩耗性を要求される加工工具やプレス金型に使用されます。

超硬合金についてより詳しく知りたい方は以下のコラムを参照ください。

>>超硬合金とは、種類や特徴について解説!

超硬合金の種類と用途

超硬合金は、大別的には、切削用と耐摩耗用の超硬合金に分けられます。

切削用の超硬合金は、被加工材によりP種(鋼用)、M種(汎用)、K種(鋳鉄用)の3種に分けられます。

耐摩耗用の超硬合金は、結合相の種類、WC粒度、硬さにより細かく分類された種類があります。また、微量炭化物使用により、より細分化された種類があります。

超硬合金の硬度、靭性による種類

耐摩耗用超硬合金の基本的な硬度、靱性の物性はWC粒度、結合相量により決定されます。

それぞれの要素が超硬合金の物性にどの様に影響するかを説明します。

①Co量変化による超硬合金の硬度、靱性の変化

・Coなどの結合相金属は硬質材料のWCをつなぐ役割があります。Coの比率が高くなるほど超硬材質の靭性は上がりますが、硬度は逆に下がります。

②WC粒度変化による超硬合金の硬度、靱性の変化

・超硬合金のWC粒度が細かくなるほど組織が微細化され、塑性変形が生じにくくなり、硬度が上がりますが、結合相厚みは薄くなり靱性が低下します。

③WC粒度変化と、Co量変化を組み合わせた硬度、靭性

・WC粒度とCo量の組み合わせにより超硬合金材の硬度、靱性の物性に特徴が生じます。

WC粒度変化と、Co量変化を組み合わせた硬度、靭性

プレス加工用途と必要とされる超硬物性

・目的とする加工の内容に応じた超硬の物性を選択することになります。

 例としてプレス加工で行う内容として、ガイド、絞り、しごき、抜き、せん断、曲げ、コイニングなどが挙げられ、それぞれ必要とする超硬合金の物性は異なります。

プレス加工用途と必要とされる物性

超硬合金の素材選定、加工なら当社にお任せください

今回は超硬の物性と用途について硬度と靱性の要素のみで説明を行いましたが、他に超硬合金組成の要素では結合相金属種による影響、添加炭化物の影響などがあり、物性の要素としても耐腐食性や被加工材の焼き付きへの耐性などいろいろあります。

超硬素材・超硬加工ソリューションナビでは、徹底した物性調査を行うことで、目的とする用途に対して適正な超硬材の選定や、適正な加工を行う事が可能になりますので、超硬合金の使用でお困りの場合には是非、ご相談ください。

この記事を監修した人

エバーロイ商事株式会社

大久保 文正

エバーロイ商事株式会社

昭和33年の設立以来、長年にわたり超硬工具の販売。
その製品はエバーロイの名で、広く多くのお客様からご支持をいただいております。
技術革新の激しい時代の中、お客様のあらゆるニーズに対応すべく、製販一体となって当社のオリジナリティを生かした営業活動を推進して参ります。

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