超硬合金は、一般に炭化物である高融点金属の硬質化合物(硬質相)と、粉末冶金法で得られた金属バインダー(結合相)でできています。切削工具の硬質合金として一般的に使用される炭化物は、炭化タングステン(WC)、炭化チタン(TiC)、炭化タンタル(TaC)、炭化ニオブ(NbC)などです。主に使用されるバインダーはCoです。超硬合金は主にコバルトの含有量に依存します。

超硬合金の炭化物が持つ高融点、高硬度(表1-1を参照)、良好な化学的安定性、および良好な熱安定性、および大量の高温炭素材料、硬度および抵抗性研磨性および熱のため抵抗は高速度鋼より高いです。
硬質合金硬質相の主成分はWCです。 WCの耐摩耗性は良好です。ただし、一部の炭化物は硬度とWCが同じですが、同等の耐摩耗性はありません。さらに、WCは降伏強度が高いため(表1-2)、塑性変形に対する耐性が優れています。 WCは良好な熱伝導率を持っています。これは工具材料を作るための最も望ましい特性の1つです。加えて。 WCの熱膨張係数は鋼の約1/3と低く、WCの弾性率は鋼の3倍、ねじれ弾性率は鋼の2倍です。したがって、超硬合金の圧縮強度も鋼のそれよりも高いです。さらに、WCには、室温での優れた耐食性と耐酸化性、優れた電気抵抗、および高い曲げ強度があります。 WCのこれらの優れた特性は、主成分を含む硬質合金に渡されています。

高速度鋼と比較して、超硬合金の硬度はHRA89-94であり、HSS(HRC63-70またはHRA83-86.6)の硬度よりもはるかに高いです。超硬合金に許容される最高切削温度は800-1000°C以上に達する可能性があり、HSS(550-650℃)よりはるかに高い可能性があります。超硬合金の高温硬度は、540°CでHRA82-87になる可能性があり、これは高速度鋼の常温硬度と同じです。 760°Cでの硬度はHRA 77-85であり、1000〜1100°Cの環境でHRA 73-76で維持できます。さらに、超硬合金の超硬の耐摩耗性は、最高のHSSの16〜20倍です。 。超硬合金はその高温硬度と耐摩耗性により、高速度鋼よりもはるかに高い切削性能を持ち、工具の耐久性を数十倍に高めることができます。通常の構造用鋼を加工する場合、許容される切削速度は高速度鋼工具の4〜10倍です。
切削工具の材料として、超硬合金が広く使用されています(表1-3を参照)。旋削プロセスでは、少数の小径ボアと一部の非鉄金属ワークピースを除いて、それらのほとんどすべてを超硬旋削工具で処理できます。穴あけ工程では、既存の超硬ドリルに加えて、超硬ドリル、深穴ドリル、超硬射出ドリル、およびスローアウェイ式超硬ドリルも鋼の加工に使用されています。また、超硬エンドミルが広く使用されています。リーマ、エンドミル、小モジュラスギアホブ、中歯および大モジュラスギア(m40ホブやm12ピンカッターなど)、ブローチ、その他の工具に硬質合金を使用するものも増加しています。工具材料における超硬合金の比率はHSSより低く、2番目にランク付けされますが、その切りくずの比率は68%と高いです。 (米国を訪問した1979年の超硬合金会社の米国教授によれば、米国では、超硬切削工具が80%の切削チップを切断しました。)報告によると、一部の国では、90%以上の旋削工具と55%以上のフライスが超硬合金で作られ、この傾向は続いています。

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