(57)【要約】  本発明は、第１粉末部分及び第２粉末部分をスラリー中で混合する工程、前記スラリーをミリング、乾燥、加圧及び焼結にさらす工程を含む超硬合金の製造方法に関する。第１粉末部分は、Ｗ、Ｃ、Ｃｏの元素と、Ｔａ、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｃｒ、Ｚｒ、Ｈｆ及びＭｏのうち少なくとも１つ又は複数とを含む、Ｚｎ回収プロセスを用いて再生された超硬合金スクラップから作成され、第２粉末部分は、ＷＣの未使用原料と、場合によってはＣｒ、Ｚｒ、Ｗ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｈｆ及びＮｂのうち１つ又は複数の炭化物及び／又は炭窒化物とを含む。第１粉末部分は、スラリーを形成する工程の前に、予備ミリング工程にさらされて０．２〜１．５μｍの平均粒径を得る。【特許請求の範囲】
【請求項１】
ミリング液、バインダー金属粉末、第１粉末部分及び第２粉末部分を含むスラリーを形成する工程、前記スラリーをミリング、乾燥、加圧及び焼結にさらす工程を含む超硬合金の製造方法であって、
前記第１粉末部分が、Ｗ、Ｃ、Ｃｏの元素と、Ｔａ、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｃｒ、Ｚｒ、Ｈｆ及びＭｏのうち少なくとも１つ又は複数とを含む再生された超硬合金スクラップから作成され、
前記第２粉末部分がＷＣの原料を含み、
前記第１粉末部分が、Ｚｎ回収プロセスを用いて再生された超硬合金スクラップから作成され、前記第１粉末部分が、ミリング液、バインダー金属粉末、第１粉末部分及び第２粉末部分を含むスラリーを形成する工程の前に、予備ミリング工程にさらされて０．２〜１．５μｍの平均粒径を得ることを特徴とする、超硬合金の製造方法。
【請求項２】
前記第２粉末部分が、Ｃｒ、Ｚｒ、Ｗ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｈｆ及びＮｂのうち１つ又は複数の炭化物及び／又は炭窒化物を含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第２粉末部分の少なくとも一部も前記予備ミリング工程においてミリングされるように、前記第２粉末部分の少なくとも一部が前記予備ミリング工程の前に前記第１粉末部分に添加されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
予備ミリングされた第１粉末部分との混合前に、前記第２粉末部分の少なくとも一部が別の予備ミリング工程にさらされることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
予備ミリングされた第１粉末部分との混合前に、前記第２粉末部分に予備ミリングが施されることはないことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記第２粉末部分中のＷＣの平均粒径と前記第１粉末部分の平均粒径との比が適切には５〜４０であることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
前記第２粉末部分中のＷＣの平均粒径が２〜１２μｍであることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
前記第１粉末部分の平均粒径が０．２〜１．０μｍであることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
前記第１粉末部分と前記第２粉末部分との質量比が０．２５〜９であることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
前記スラリーに有機バインダーが添加されることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
前記第１粉末部分の予備ミリングがボールミル又はアトリターミルにおいて行われることを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか１項に記載の方法に従って製造された超硬合金切削工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、再生されたガンマ相含有超硬合金を使用して超硬合金（ｃｅｍｅｎｔｅｄ  ｃａｒｂｉｄｅ）を製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
超硬合金スクラップの再生能力は極めて重要である。それというのも、超硬合金製造時に使用される原料が高価だからである。再生超硬合金を使用すると、未使用原料を使用する場合と比較してエネルギー消費量及び環境への影響が著しく低減されることになる。しかしながら、未使用原料を使用する場合と比較して製品品質を犠牲にすることなしには再生超硬合金から製造することができないいくつかの超硬合金製品がある。
【０００３】
超硬合金の再生は通常、冶金学的手段又は化学的手段、例えば亜鉛回収プロセス、電解回収、及び抽出又は酸化によって行われる。ＰＲＺ（ｐｒｏｃｅｓｓ  ｒｅｃｙｃｌｅｄ  ｚｉｎｃ）とも呼ばれるＺｎ回収プロセスの場合、超硬合金スクラップを電気炉内の溶融亜鉛中に浸漬する。次いで亜鉛を所定の温度で蒸留し、ひいては炉から除去する。残留粉末はＷＣとバインダー金属、通常はコバルトとを、互いに分離した状態で含む。このことは例えば米国特許第３，５９５，４８４号明細書に記載されている。
【０００４】
いくつかの超硬合金等級は、立方晶炭化物、例えばＮｂＣ、ＴｉＣ及びＴａＣを含むガンマ相を含んでいる。このガンマ相の粒径は材料の最終特性に影響を与える。それゆえ、異常な粒成長及びガンマ相クラスター化を回避するために、ガンマ相に対する焼結中に粒成長を制御することが重要である。欧州特許出願公開第１５２６１８９号明細書に記載された１つの粒成長制御方法の場合、立方晶炭化物はＷＣと予備合金化される。予備合金化された粉末の組成は、焼結温度におけるガンマ相の平衡組成とできる限り近くなければならない。このことは、微粒状ガンマ相をもたらす。この方法の欠点は、所望の微細構造を得るために未使用の原料しか使用できないことである。ガンマ相を含有する超硬合金を再生すると、結果として生じる粉末の組成は、焼結温度における平衡時の組成とは異なるおそれがある。
【０００５】
異なる粒径を有する２つのＷＣ部分、すなわちバイモーダルＷＣ粒径分布を有する超硬合金を製造することが当業者に知られている。
【０００６】
欧州特許出願公開第０６６５３０８号明細書に記載されている超硬合金は、バイモーダルＷＣ粒径分布を有している。得られた超硬合金は標準粒径分布を有する超硬合金と比較して塑性変形に対する抵抗を増大させる。
【０００７】
欧州特許出願公開第０９１３４８９号明細書に記載された、バイモーダルＷＣ粒径分布を有するガンマ相を含む超硬合金の場合、ＷＣのうちのいくらかをＺｎ回収プロセスによって回収された粉末として添加する。ガンマ相を形成する立方晶炭化物は全て未使用材料として添加する。
【０００８】
本発明の１つの目的は、原料として立方晶炭化物を含む再生超硬合金を使用して、微粒状ガンマ相を有する超硬合金を製造する方法を得ることである。
【０００９】
本発明の別の目的は、未使用原料から形成された微粒状ガンマ相を有する超硬合金と比較して同じ又は改善された特性を有する微粒状ガンマ相を有する超硬合金を製造することである。
【００１０】
ＰＲＺ粉末をより粗い粉末部分と混合する前に予備ミリングして微粒径にすることによって、未使用材料から形成された超硬合金と比較して同じ又は改善された特性を有する超硬合金が得られることが判っている。
【発明の概要】
【００１１】
本発明は、ミリング液、バインダー金属粉末、第１粉末部分及び第２粉末部分を含むスラリーを形成する工程、前記スラリーをミリング、乾燥、加圧及び焼結にさらす工程を含む超硬合金の製造方法であって、
前記第１粉末部分が、Ｗ、Ｃ、Ｃｏの元素と、Ｔａ、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｃｒ、Ｚｒ、Ｈｆ及びＭｏのうち少なくとも１つ又は複数とを含む再生された超硬合金スクラップから作成され、
前記第２粉末部分が、ＷＣの未使用原料と、場合によってはＣｒ、Ｚｒ、Ｗ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｈｆ及びＮｂのうち１つ又は複数の炭化物及び／又は炭窒化物とを含む超硬合金の製造方法に関する。
【００１２】
第１粉末部分は、Ｚｎ回収プロセスを用いて再生された超硬合金スクラップから作成される。第１粉末部分は、ミリング液、バインダー金属粉末、第１粉末部分及び第２粉末部分を含むスラリーを形成する工程の前に、予備ミリング工程にさらされて０．２〜１．５μｍの平均粒径を得る。
【００１３】
第１粉末部分を構成する粉末は、当技術分野で公知のＺｎ回収プロセスによって再生されたガンマ相含有超硬合金から作成される。本明細書において、Ｚｎ回収プロセスとは、超硬合金スクラップが電気炉内の溶融亜鉛中に浸漬されることを意味する。次いで、亜鉛は、超硬合金中の金属バインダー相、通常はコバルトと合金を形成し、こうしてバインダー相と炭化物との結合を破断する。次いで、亜鉛が所定の温度で蒸留され、したがって炉から除去される。残留生成物は、炭化物とバインダー相、通常はコバルトとを別々の相として含む。本発明の目的において、製造パラメータの変化とは無関係にＺｎ回収プロセスから作成された全ての粉末を第１粉末部分のために使用することができる。
【００１４】
第１粉末部分を構成する粉末は、Ｚ回収プロセスによって回収されたガンマ相含有超硬合金スクラップから形成された粉末であって、予め決められた粒径０．２〜１．５μｍ、好ましくは０．２〜１．０μｍ（ＦＳＳＳ）に予備ミリングされている粉末である。粉末に関して本明細書中で述べる全ての粒径は、他に指定のない場合にはＦＳＳＳである。
【００１５】
予備ミリングは、粉末の所期平均粒径を達成するのに十分な時間にわたってボールミル又はアトリターミル内で好適にミリングされたスラリーを形成することによって適切に行われる。ミリング時間は、使用されるミルのタイプ、及びミリングされるべき粉末の品質の両方に依存するので種々様々である。この場合、所期粒径を得るのに十分な時間にわたって粉末をミリングする。第１粉末部分の好適なミリング時間は、ボールミルの場合５０〜１２０時間、又はアトリターミルの場合には１５〜３５時間である。
【００１６】
本発明の１つの実施態様では、米国特許出願公開第２０１２／０１１１９７６号明細書に記載されるミリング法を使用することができる。
【００１７】
従来の超硬合金製造においてミリング液として広く使用されているいかなる液体を使用してもよい。ミリング液は好ましくは水、アルコール、又は有機溶媒であり、より好ましくは水、又は水とアルコールとの混合物であり、そして最も好ましくは水とエタノールとの混合物である。スラリーの特性はミリング液の添加量に依存する。スラリーの乾燥はエネルギーを必要とするため、液体量を最小限にすることによってコストを抑えておくべきである。しかし、スラリーをポンプでくみ上げ可能にし、システムの目詰まりを回避するためには、十分な液体の添加が必要となる。
【００１８】
また、当業者に広く知られている他の化合物、例えば分散剤、ｐＨ調整剤などをスラリーに添加することもできる。
【００１９】
次いで第１粉末部分は、第２粉末部分とさらに混合するためにスラリー中で乾燥又は保持することができる。
【００２０】
本発明の１つの実施態様では、予備ミリングされた第１粉末部分を含むスラリーは、公知の技術、特には噴霧乾燥によって乾燥される。有機液体、及び場合によっては有機バインダーと混合された粉末状材料を含有するスラリーは、乾燥塔内で適宜のノズルを通して霧化される。乾燥塔において、小さな液滴を高熱ガス流によって、例えば窒素流中で瞬時に乾燥させることによって凝集顆粒を形成する。小規模試験の場合、他の乾燥法、例えばパン乾燥を用いることもできる。
【００２１】
第１粉末部分は、Ｗ、Ｃ、Ｃｏの元素と、Ｔａ、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｃｒ、Ｚｒ、Ｈｆ及びＭｏの元素のうち少なくとも１つ又は複数とを含む。正確な組成は、使用される超硬合金スクラップによって決定される。少量の、すなわち通常は１ｗｔ％未満の他の元素、例えばＦｅ及びＮｉのようなバインダー金属、Ｚｎ回収プロセスに由来するＺｎ、及びコーティングされた超硬合金のコーティングに由来するＡｌが存在してもよい。また酸素も好適には０．２〜１．８ｗｔ％の量で存在する。
【００２２】
本発明の１つの実施態様では、第１粉末部分は、元素溶解度点（ｅｌｅｍｅｎｔｓ  ｓｏｌｕｂｉｌｉｔｙ  ｐｏｉｎｔ）を上回る量でＴｉ、Ｔａ又はＮｂのうち少なくとも１つを含む。
【００２３】
本発明の１つ実施態様では、第１粉末部分は７０〜９０ｗｔ％のＷ、５〜９ｗｔ％のＣｏ、１〜３ｗｔ％のＴａ、０．５〜３ｗｔ％のＴｉ、０．１〜２ｗｔ％のＮｂ、及び５〜６ｗｔ％の炭素を含む。
【００２４】
第２粉末部分は、Ｚｎ回収プロセスに従って生成されたのではない粉末、すなわち未使用粉末を含む。第２粉末部分は、ＷＣ粉末と、場合によってはＣｒ、Ｚｒ、Ｗ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｈｆ及びＮｂのうち１つ又は複数の炭化物及び／又は炭窒化物とを含む。
【００２５】
第２粉末部分中のＷＣの平均粒径は好適には２〜１２μｍ、好ましくは４〜８μｍである。
【００２６】
本発明の１つの実施態様では、第２粉末部分はＣｒ3Ｃ2を含む。
【００２７】
本発明の１つの実施態様では、第２粉末部分は立方晶炭化物粉末を別個の炭化物として、又はＷＣと予備合金化されたものとして含む。
【００２８】
本発明の１つの実施態様にでは、立方晶炭化物粉末は別個の炭化物として添加される。ＮｂＣ、ＴｉＣ及びＴａＣのうち１つ又は複数が添加される。
【００２９】
本発明の１つの実施態様では、立方晶炭化物粉末はＷＣと予備合金化されたものとして、すなわち（Ｍｅ，Ｗ）Ｃ（式中、Ｍｅは、Ｔａ、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｃｒ、Ｈｆ及びＺｒのうち１つ又は複数、好ましくはＴａ、Ｔｉ及びＮｂのうち１つ又は複数である）として添加される。
【００３０】
本発明のさらに別の実施態様では、別個の立方晶炭化物と、ＷＣと予備合金化された立方晶炭化物との組み合わせが添加される。
【００３１】
本発明のさらに別の実施態様では、第２粉末部分の少なくとも一部も予備ミリング工程においてミリングされるように、第２粉末部分の少なくとも一部が予備ミリング工程の前に第１粉末部分に添加される。
【００３２】
本発明のさらに別の実施態様では、予備ミリングされた第１粉末部分との混合前に、第２粉末部分の少なくとも一部が別の予備ミリング工程にさらされる。
【００３３】
本発明のさらに別の実施態様では、予備ミリングされた第１粉末部分との混合前に、第２粉末部分に予備ミリングが施されることはない。
【００３４】
第２粉末部分の正確な組成は、第１粉末部分の組成によって決定される。第２粉末部分の組成は、第１及び第２の粉末部分の最終組成が目標としたものになるように調節される。
【００３５】
バインダー金属粉末は、ただ１つのバインダー金属の粉末、又は２つ以上の金属の粉末ブレンド、又は２つ以上の金属からなる合金の粉末であってよい。バインダー金属はＣｒ，Ｍｏ，Ｆｅ，Ｃｏ又はＮｉから選択され、好ましくはＣｏ，Ｃｒ又はＮｉから選択され、最も好ましくはＣｏである。添加されるバインダー金属粉末の粒径は好適には０．５〜３μｍ、好ましくは０．５〜１．５μｍである。平均粒径は多くの場合、原料販売業者によって提供される。別個に添加されるバインダー金属粉末の量は、第１粉末部分中に存在するバインダー金属の量に依存する。従ってバインダー金属粉末の添加量は、最終生成物中の目標金属バインダー含量を得るために必要とされる量である。最終生成物中の総バインダー金属含量は好適には２〜２０ｗｔ％である。
【００３６】
第１粉末部分と第２粉末部分との質量比は０．２５〜９、好ましくは０．５〜４、最も好ましくは０．８〜１．２である。
【００３７】
第２粉末部分中のＷＣの平均粒径と第１粉末部分の平均粒径との比は好適には５〜４０、好ましくは５〜２５である。
【００３８】
金属バインダー粉末と、第１及び第２の粉末部分と、場合によっては有機バインダーとはボールミル又はアトリターミル内でミリング動作によって好適に混合される。ミリングは好適には、金属バインダー粉末と、第１及び第２の粉末部分と、場合によっては有機バインダーとを含むスラリーを先ず形成することによって行われる。次いでスラリーをボールミル又はアトリターミル内でミリングすることによって、均質スラリーブレンドを得る。
【００３９】
本発明の１つの実施態様では、第１粉末部分は第２粉末部分との混合前に乾燥され、好ましくは、第１粉末部分は、噴霧乾燥によって得られた乾燥凝集体の形態である。次いで第２粉末部分を、乾燥粉末の形態を成すか又はスラリーとして形成された第１粉末部分と混合する。全ての成分と一緒にスラリーが形成されるように、金属バインダー粉末と、場合によっては有機バインダーと、ミリング液とをさらに添加する。
【００４０】
従来の超硬合金製造においてミリング液として広く使用されているいかなる液体を使用してもよい。すなわち、上記第１粉末部分の予備ミリングに関して挙げたものと同じ液体もこれに適している。
【００４１】
また、続いて行われる噴霧乾燥動作中の顆粒化を容易にするために、そして続いて行われる加圧動作及び焼結動作のための加圧剤として機能するためにも、スラリーに有機バインダーを任意に添加する。有機バインダーは、当業者によって広く使用されているいかなるバインダーであってもよい。有機バインダーは例えばパラフィン、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）、長鎖脂肪酸などであってよい。有機バインダーの量は総乾燥粉末体積を基準として好適には１５〜２５ｖｏｌ％であり、有機バインダーの量は総乾燥粉末体積中に含まれない。
【００４２】
続いて、予備ミリングされた粉末に関して記載されたものと共通の技術のうちのいくつかを用いてスラリーを乾燥させる。
【００４３】
続いて、一軸加圧、多軸加圧などのような加圧動作によって、乾燥粉末／顆粒からグリーンボディが形成される。
【００４４】
本発明に従って形成された粉末／顆粒からグリーンボディを、続いて従来の焼結法、例えば真空焼結、シンターＨＩＰ（Ｓｉｎｔｅｒ  ＨＩＰ）、放電プラズマ焼結法に従って焼結する。
【００４５】
本発明の１つの実施態様では、超硬合金は、勾配が形成され、ひいてはコバルト富化されてガンマ相がない表面ゾーンを形成するように焼結される。このことは通常、炭窒化物を原料として組み入れることによって行われる。
【００４６】
本発明の１つの実施態様では、超硬合金は、勾配が形成されないように、すなわち窒素の添加なしに焼結されるか、又はＮ2対圧を用いて焼結される。
【００４７】
超硬合金の最終組成は、その具体的用途によって決定される。切削工具において使用される超硬合金の典型的組成は、ＷＣと、４．５〜１２ｗｔ％のＣｏと、１〜５ｗｔ％のＴａと、１〜５ｗｔ％のＴｉと、０．２〜５ｗｔ％のＮｂとを含むことができる。
【００４８】
超硬合金はあらゆるタイプの切削工具、摩耗部品、又は超硬合金のための他のタイプの共通の用途に使用することができる。
【００４９】
切削工具とはここでは、インサート、エンドミル又はドリルを意味する。
【００５０】
本発明の１つの実施態様では、上記に従って製造された超硬合金工具は、ＣＶＤ又はＰＶＤ技術を用いて耐摩耗性コーティングでコーティングされる。
【００５１】
本発明の１つの実施態様では、ＭＴＣＶＤによって堆積された第１ＴｉＣＮ層とＣＶＤによって堆積された第２α−Ａｌ2Ｏ3層とを含むＣＶＤコーティングが堆積される。場合によっては、摩耗検出のための最も外側の着色層、例えばＴｉＮ層を堆積することもできる。
【００５２】
コーティングは、追加の処理、例えばブラッシング、ブラスティングなどにさらすこともできる。
【００５３】
本発明はまた、上記方法に従って製造された超硬合金切削工具を開示する。
【実施例】
【００５４】
［例１（発明）］
表１にｗｔ％で示された組成を有する、Ｚｎ回収プロセスによって再生されたガンマ相含有超硬合金スクラップから形成された粉末を、１００時間にわたってボールミル内で予備ミリングした。予備ミリング後の粒径は、Ｍｉｃｒｏｔｒａｃ  ３０００Ｓと呼ばれるレーザー回折装置を使用して測定して０．７μｍであった。この装置は吸収モードで運転し、また測定は水中で行った。すなわち粉末はスラリーの形態を成した。
【００５５】
【表１】
2015503034.tif 000002
【００５６】
予備ミリングされた部分を粒径５μｍ（ＦＳＳＳ）の未使用ＷＣ原料の部分と混合し、そして（Ｔｉ0.85Ｗ0.15）Ｃ、（Ｔａ0.8Ｎｂ0.2）Ｃ及びＴｉ（Ｃ0.5Ｎ0.5）の未使用立方晶炭化物粉末をバインダー金属Ｃｏ粉末と一緒に、図２に示す量（ｗｔ％）で別個の炭化物として添加することによって、表３に示す結果としての全体的な元素組成（ｗｔ％）と一致させた。
【００５７】
【表２】
2015503034.tif 000003
【００５８】
【表３】
2015503034.tif 000004
【００５９】
また、ポリエチレングリコールである有機バインダーを２ｗｔ％の量で添加した。有機バインダーの量は総乾燥粉末体積中には含まれない。ボールミルを使用して１２時間にわたってミリング動作を行うことにより、総材料体積を混合して均質なスラリーブレンドを形成した。続いてスラリーを噴霧乾燥器内で、加圧準備ができた粉末になるまで乾燥させた。
【００６０】
生成された加圧準備のできた粉末から、ＣＮＭＧ１２０４０８  ＩＳＯインサート幾何学的形状で超硬合金ブランクを加圧し、１４５０℃の温度で４０ｍｂａｒのアルゴン雰囲気中で焼結した。Ｆｏｅｒｓｔｅｒ  Ｋｏｅｒｚｉｍａｔ  ＣＳ１．０９６を使用して、飽和保磁力及び固有磁気飽和を測定した。焼結インサートは、ＤＩＮ  ＩＳＯ  ３３２６に基づく飽和保磁力が１３．３ｋＡ／ｍであり、また固有磁気飽和値が１２．５１μＴ・ｍ3・ｋｇ-1であった。焼結インサートは、ガンマ相のない、コバルト富化された２５μｍの表面ゾーンを得た。
【００６１】
インサートは、正面研削及びエッジ丸み付けを施すことによってカッティング・エッジを半径５０μｍにし、そして１１μｍのＭＴＣＶＤ−ＴｉＣＮ層からなるＣＶＤコーティング、続いて５μｍのＡｌ2Ｏ3層及び１〜１．５μｍのＴｉＮ層でコーティングした。湿式ブラスティング動作により、ＴｉＮ層をすくい面から除去した。
【００６２】
［例２（従来技術）］
粒径５μｍの未使用ＷＣ原料と、Ｔａ／Ｔｉ／Ｎｂ／Ｗの質量分率が３１／２０／５／３４である、予備合金化された立方晶炭化物原料（Ｔａ，Ｔｉ，Ｎｂ，Ｗ）（Ｃ，Ｎ）と、Ｃｏ粉末とを混合することによって、表４に示す結果としての全体的な元素組成（ｗｔ％）と一致させた。ポリエチレングリコールである有機バインダーも２ｗｔ％の量で添加した。有機バインダーの量は総乾燥粉末体積中には含まれない。ボールミルを使用して１２時間にわたってミリング動作を行うことにより、総材料体積を混合して均質なスラリーブレンドを形成した。続いてスラリーを噴霧乾燥器内で、加圧準備ができた粉末になるまで乾燥させた。
【００６３】
【表４】
2015503034.tif 000005
【００６４】
生成された加圧準備のできた粉末から、ＣＮＭＧ１２０４０８  ＩＳＯインサート幾何学的形状で超硬合金ブランクを加圧し、例１と同じ条件下で焼結した。Ｆｏｅｒｓｔｅｒ  Ｋｏｅｒｚｉｍａｔ  ＣＳ１．０９６を使用して、飽和保磁力及び固有磁気飽和を測定した。焼結インサートは、ＤＩＮ  ＩＳＯ  ３３２６に基づく飽和保磁力が１３．２ｋＡ／ｍであり、また固有磁気飽和値が１３．０１μＴ・ｍ3・ｋｇ-1であった。焼結インサートは、ガンマ相のない、コバルト富化された２５μｍの表面ゾーンを得た。
【００６５】
例１と同様に、インサートに正面研削、エッジ丸み付け、そして被覆を施した。
【００６６】
［例３（比較）］
粒径５μｍの未使用ＷＣ原料と、バインダー金属Ｃｏ粉末と、表１に示された組成を有するＺｎ処理法に従って再生されたＰＲＺ材料と、（Ｔｉ0.85Ｗ0.15）Ｃ、（Ｔａ0.8Ｎｂ0.2）Ｃ及びＴｉ（Ｃ0.5Ｎ0.5）の未使用立方晶炭化物粉末とを、図５に示す量（ｗｔ％）で別個の炭化物として添加した。再生されたＰＲＺ粉末には予備ミリング工程は施さなかった。ＰＲＺ材料の粒径は、Ｍｉｃｒｏｔｒａｃ  ３０００Ｓと呼ばれるレーザー回折装置を使用して測定して３μｍであった。この装置は吸収モードで運転し、また測定は水中で行った。すなわち粉末はスラリーの形態を成した。粉末を混合することによって、表６に示す結果としての全体的な元素組成（ｗｔ％）と一致させた。ポリエチレングリコールである有機バインダーも２ｗｔ％の量で添加した。有機バインダーの量は総乾燥粉末体積中には含まれない。ボールミルを使用して１２時間にわたってミリング動作を行うことにより、総材料体積を混合して均質なスラリーブレンドを形成した。続いてスラリーを噴霧乾燥器内で、加圧準備ができた粉末になるまで乾燥させた。
【００６７】
【表５】
2015503034.tif 000006
【００６８】
【表６】
2015503034.tif 000007
【００６９】
生成された加圧準備のできた粉末から、ＣＮＭＧ１２０４０８  ＩＳＯインサート幾何学的形状で超硬合金ブランクを加圧し、例１と同じ条件下で焼結した。Ｆｏｅｒｓｔｅｒ  Ｋｏｅｒｚｉｍａｔ  ＣＳ１．０９６を使用して、飽和保磁力及び固有磁気飽和を測定した。焼結インサートは、ＤＩＮ  ＩＳＯ  ３３２６に基づく飽和保磁力が１３．２８ｋＡ／ｍであり、また固有磁気飽和値が１２．８７μＴ・ｍ3・ｋｇ-1であった。焼結インサートは、ガンマ相のない、コバルト富化された２５μｍの表面ゾーンを得た。
【００７０】
例１と同様に、インサートに正面研削、エッジ丸み付け、そして被覆を施した。
【００７１】
［例４］
ＷＣ及び立方晶炭化物（ガンマ相）の平均粒径を、焼結後のそれぞれの微細構造試料に対して、３つのＳＥＭ画像（倍率４０００）上で平均リニア・インターセプト法を用いて測定した。各画像上に複数の線を引き、全ての線に沿った立方晶炭化物粒子を測定した。結果を表７に示す。インターバルは、立方晶炭化物粒子の９０％がその中に存在するインターバルを表す。
【００７２】
【表７】
2015503034.tif 000008
【００７３】
［例５］
例１及び例３に基づくＣＮＭＧ  １２０４０８  ＩＳＯ幾何学的形状の製造されたインサートを、材料ＳＳＩ６７２、非合金鋼における靱性要求基準（ＤＩＮ  Ｃｋ４５）に基づいて、長手方向の間欠的な旋回動作中に試験した。
切削データ：
切削速度：２２０ｍ／分
送り量：  ０．３０ｍｍ
切削深さ：３ｍｍ
冷却剤：  有り
【００７４】
結果を表８に示す。４つの後続試験にわたってワークピース材料において２サイクルを実施した後の、平均したエッジライン摩耗長さで性能を測定した。工具寿命基準はエッジライン破損及びチッピングであった。
【００７５】
【表８】
2015503034.tif 000009
【００７６】
表８から判るように、本発明に従って製造されたインサートは比較例と同等の性能を発揮した。
【００７７】
［例６］
例１、例２及び例３に基づくＣＮＭＧ  １２０４０８  ＩＳＯ幾何学的形状の製造されたインサートを、材料ＳＳＩ１３１２、低炭素非合金鋼における靱性要求基準（ＤＩＮ  Ｓｔ３７−２）に基づいて、送り量の増大を伴う長手方向の間欠的な旋回動作中に試験した。
切削データ：
切削速度：８０ｍ／分
送り量：  ０．１５ｍｍから０．３５ｍｍ
切削深さ：１．５ｍｍ
冷却剤：  有り
【００７８】
結果を表９に示す。エッジ破損までの時間で性能を測定した。工具寿命基準はエッジライン破損及びチッピングであった。
【００７９】
【表９】
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【００８０】
表９から判るように、本発明に従って製造されたインサートは比較例と同等であるか又は比較例よりも良好な性能を発揮した。
【国際調査報告】
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