【金属】耐摩耗の精密技術ならプロテクノ堺！超硬合金の用途

超硬合金はどのような金属なのか

超硬合金は、物質の元素をその性質で18族に分けて7行に並べた周期表の4～6族の9種類の金属を、鉄とコバルト、ニッケルなどの金属と合わせて焼き固めた、非常に硬い合金です。セラミックの次に硬く、密度が高いため重さは鉄の2倍程度になります。

通常、金属は高温になると柔らかくなってしまいますが、超硬合金は高温でも高度が下がりにくく、摩擦に強いので、寿命が長いのが特徴です。

超硬合金はどのようなところに使われているのか

超硬合金はドリルなどの切削工具、精密部品の金型や部品そのものなど耐久性を求められる部分に使用されています。

耐摩耗性があるため切削工具としては非常に優秀であり、ドリルなどが自動車製造や航空機製造の現場で使われているのです。他にも、土木事業でも掘削刃や岩盤穿孔の際のドリルに使われたり、リサイクルの分野でも粉砕や破砕のための刃に使われたりしています。

超硬合金は熱にも強いため、金型として使った際にゆがみなどが生じにくいという利点があります。精密性を求められる医療機器や精密電子部品を作る際に、金型として用いられることが多い素材です。

複雑で部品交換が困難な精密機器などでは、取り換えずに長く使えるように、超硬合金が使われます。また耐摩耗性もあることから、くりかえし摩擦が加わる機械の部品としても使われているのです。

インフラから精密機器まで

超硬合金は土木や建築といったインフラ整備の現場から、医療機器やIT機器などの精密電子部品を作る現場まで、様々な分野でなくてはならない技術だといえます。

P種は青色の識別色

鉄とコバルト、ニッケルに次のような金属を加えた合金が含まれます。熱に強くて溶けにくいなど、熱による損傷を受けにくい点が特徴です。P種は、一般的な鋼材の切削に有効です。

• タングステン
• 炭化チタン
• タンタルカーバイト

K種は赤色の識別色

K力に対する強度「靭性」に優れている、機械的損傷に強い超硬合金です。鋳物やアルミニウム合金、ダクタイル鋳鉄、銅合金などの非鉄金属の切削に有効です。

M種は黄色の識別色

P種とK種の性能を兼ね備えています。炭化チタンと炭化タンタルを適度に含ませることで、熱にも強く機械的損傷にも強くなるのです。ステンレス鋼を加工するために開発された合金ですが、いろいろな材質を切削する際に使用できます。

その他の材種

• N種：非鉄金属やアルミニウム合金などの切削に有効で、識別色は緑です。
• S種：熱伝導率の悪い材料の切削に有効で、識別色は茶色です。
• H種：高硬度材料や焼き入れ鋼の切削に有効で、識別色は灰色です。
• 超微粒子超硬合金：超硬合金をさらに細かくして、再度焼き固めるという技術で作る合金です。