炭化チタン（TiC）の多様性と生産性を理解する
炭化チタン(TiC)は、主に超硬合金の製造に使用される堅牢な材料として際立っており、切削工具の製造分野では不可欠です。チタンカーバイドは、その[...]で知られている。
チタンカーバイド（TiC）は、主に超硬合金の製造に使用される堅牢な材料であり、切削工具の製造分野では欠かせない存在である。その優れた硬度と耐摩耗性で知られるTiC系超硬合金は、鋼の精密加工だけでなく、鋼や強靭な鋳鉄の準精密加工、粗加工、断続切削にも威力を発揮する。
TiC基超硬合金の製造工程
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TiCベースの超硬合金を製造するプロセスには、液相焼結のような高度な技術が必要である。最初に、TiC粉末をニッケル（Ni）またはコバルト（Co）粉末と綿密に計算された比率で組み合わせる。この混合物をボールミルで湿式粉砕した後、乾燥させ、潤滑剤と混合し、150MPaから200MPaの高圧下で圧縮する。得られた成形体は、しばしばグリーンコンパクトと呼ばれ、760℃から870℃の温度で予備焼結プロセスを経て、1250℃から1900℃という驚異的な温度で最終真空焼結される。
TiC基合金の性能に影響を与える主な要因
- ニッケル含有量:TiC-Ni-Mo合金では、モリブデン（Mo）含有量を一定に保った場合、Ni含有量を増やすと合金の曲げ強度が向上するが、硬度は低下する。
- モリブデン含有量:逆に、Ni量を一定にしてMo量を増やすと、TiCに対する結合相の濡れ性を向上させるMoの役割により、曲げ強さが向上する。
- 他の炭化物の添加:炭化タンタル(TaC)、炭化ニオブ(NbC)のような炭化物を含む。 炭化タングステン (WC)は一般に結晶粒成長の抑制剤として作用する。WCを添加すると、TiCに対する結合相の濡れ性が向上するため強度が顕著に向上する一方で、結晶粒が粗大化するため硬度がわずかに低下する可能性がある。
- 超硬合金の粒度:TiC粒子は、合金の優れた強度に寄与するため、小さい方が好ましい。
- 構造的欠陥:ボイド、Niプール、炭窒化物凝集体などの内部欠陥が存在すると、脆性破壊につながるため、破壊強度が損なわれる。炭化モリブデン（Mo2C）を戦略的に添加することで、組織を微細化し、焼結中の液相を増加させる。
パフォーマンス・インサイト
中国で生産されるTiC系超硬合金の性能は、材料技術と生産工程における大幅な進歩を反映しており、これらの材料が現代産業の厳しい要求を満たすことを保証している。製造工程における各コンポーネントと各ステップは、工具の最終的な特性にとって非常に重要であり、メーカーに高応力用途における競争力を提供します。
このような複雑な細部や、様々な添加剤やプロセスの影響を理解することで、産業界は、切削工具の効率と寿命を向上させるために炭化チタンをより良く利用することができ、最終的には、より持続可能で費用対効果の高い製造方法につながります。