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BASIC KNOWLEDGE

超硬合金について

超硬合金とは

炭化タングステン(WC、タングステン・カーバイド)と結合剤(バインダ)であるコバルト(Co)とを混合して焼結したものである。

超硬合金の材料特性を使用目的に応じてさらに向上させるため、炭化チタン(TiC)や炭化タンタル(TaC)などが添加されることもある。

超硬合金の特徴

超硬合金の特徴は硬度が高く、特に高温時の硬度低下が少ないことである。このため、超硬合金が採用される分野は耐摩耗性を要求される分野、特に切削工具や金型などに採用される。

超硬エンドミルイメージ

超硬合金を材質として用いる場合の留意点

超硬合金(WC-Co系)は高硬度・耐摩耗性に優れるが、靭性が低く、曲げ強さが工具鋼より著しく劣るため、衝撃荷重の大きい用途では割れやすい。特に、高い靭性が求められる工具鋼の代替には適さない場合がある。
また、耐食性は高速度鋼(HSS)に劣るため、快削鋼加工では寿命が逆転することがある。さらに、低速・重切削や高硬度材の加工ではHSSが有利であり、油潤滑下では超硬工具の摩耗が加速することがある。
金型や大型工具などでは、靭性不足や材料コストの問題が生じやすい。そのため、近年ではコーティング技術(TiAlN、AlCrN など)や高靭性超硬材の開発が進んでいる。

超硬合金はハイスよりも切れ味が良い?

樹脂などの被削材では超硬合金よりも、ハイスの方が切れ味が良く好まれることがあります。
ただし切れ味は長持ちしないので、切れ味+長持ちという点からPCDや単結晶ダイヤ置換するケースもあります。