超硬製品の研究開発では、より優れた性能を得るために、「超硬の他の特性を維持し、その靱性を可能な限り向上させる」ことを研究目標として取り上げることがよくあります。

超硬合金の靱性は、金属材料と同様に衝撃靱性と破壊靱性で表すことができます。超硬合金の衝撃靱性と曲げ強さの間には直線的な関係があります。合金の曲げ強度を決定する要因は、合金の衝撃靱性にも大きく影響します。合金の衝撃靱性は他の要因にも影響されます。

衝撃靱性とは、衝撃荷重下での破損に耐える材料の能力です。合金の内部欠陥は、曲げ強度と衝撃靱性に対して同様の影響を及ぼします。一般に超硬合金は脆性材料であり、衝撃を受けた際の弾性変形仕事の割合が大きいため、合金の曲げ強度が衝撃靱性値に重要な影響を与えます。

10% Co を含む合金の場合、WC 粒径の増加に伴い、合金の破壊靱性は増加しますが、曲げ強さは低下し、衝撃靱性値も低下します。これは、曲げ強さが衝撃靱性において主導的な役割を果たしているということを示しています。 。

超硬合金の硬度が高くなると、破壊靱性が低下する傾向があります。しかし、一定の範囲内では、他の要因も同じ硬度の下で破壊靱性に影響を与えることがわかります。

衝撃靱性、破壊靱性、その他の機械的特性と、さまざまな組成、WC 粒子サイズ、およびさまざまなプロセス条件で製造された超硬合金の構造パラメータとの関係を分析することにより、次の結論を導き出します。

超硬合金の衝撃靱性値に影響を与える多くの要因には、主に構造欠陥、強度、靱性などが含まれます。合金の構造欠陥は、曲げ強度と衝撃靱性を同時に低下させます。合金の曲げ強度は衝撃靱性に大きく影響します。衝撃靱性と曲げ強度は一定の線形関係を維持します。同様の曲げ強さの条件下でのみ、良好な破壊靱性を備えた合金はより優れた衝撃靱性を示します。

超硬合金の破壊靱性は主に硬さに関係します。合金の硬度が増加すると、破壊靱性は基本的に直線的に減少しますが、一定の範囲内で変動します。硬度が同等の場合、低 Co 粗粒合金の方が破壊靱性が優れています。均質構造の合金は、非均質構造の合金よりも破壊靱性が高くなりますが、曲げ強度と衝撃靱性が低くなります。

超硬合金の衝撃靱性値と比較して、破壊靱性値は実用上より重要な意味を持ちます。合金の破壊靱性、硬度、曲げ強度の 3 つの機械的性能指標と組み合わせることで、合金の性能をより適切に特徴付けることができます。