超硬インサートの製造工程

超硬ブレードの製造プロセスは、鋳物や鋼のように鉱石を溶かして型に注入したり、鍛造して成形するのではなく、超硬粉末（タングステンカーバイド粉末、チタンカーバイド粉末、タンタルカーバイド粉末）だけを使用して、 3000℃以上になると溶けてしまいます。粉末など）を1,000℃以上に加熱して焼結させます。この炭化物の結合をより強固にするために、結合剤としてコバルト粉末が使用されます。高温高圧の作用により炭化物とコバルト粉末の親和性が高まり、徐々に形成されます。この現象を焼結といいます。粉末を使用するため、この方法は粉末冶金と呼ばれます。

超硬インサートの製造プロセスが異なると、超硬インサートの各成分の質量分率が異なり、製造された超硬インサートの性能も異なります。

成形後に焼結を行います。焼結プロセスの全体的なプロセスは次のとおりです。

1) 非常に細かく砕いたタングステンカーバイド粉末とコバルト粉末を必要な形状に合わせてプレスします。このとき、金属粒子どうしは結合していますが、その結合はあまり強くなく、少し力を加えると潰れてしまいます。

2) 形成された粉末ブロック粒子の温度が上昇するにつれて、結合度は徐々に強化されます。 700 ～ 800 °C では、粒子の結合は依然として非常に脆弱で、粒子間にはまだ多くの隙間があり、それがいたるところに見られます。この空隙をボイドといいます。

3) 加熱温度が900～1000℃まで上昇すると、粒子間の空隙が減少し、線状の黒い部分がほとんどなくなり、大きな黒い部分だけが残ります。

4) 温度が徐々に 1100 ～ 1300℃ (通常の焼結温度) に近づくと、空隙はさらに減少し、粒子間の結合が強くなります。

5) 焼結プロセスが完了すると、ブレード内の炭化タングステン粒子は小さな多角形になり、その周囲にコバルトである白い物質が見えます。焼結ブレード構造はコバルトをベースにしており、炭化タングステン粒子で覆われています。粒子のサイズと形状、およびコバルト層の厚さは、超硬インサートの特性において大きく異なります。