超硬プレート は、製造、鉱業、金属加工を含むさまざまな産業で不可欠なコンポーネントです。その卓越した硬度、耐摩耗性、耐久性で知られる超硬プレートは、強度と長寿命を必要とする用途に最適なソリューションです。しかし、何がそれらをそんなに特別にさせるか。ここでは、超硬プレートの組成から用途、さらにはニーズに合った超硬プレートの選び方まで、超硬プレートについて知っておくべきことをすべて紹介しよう。
超硬プレートとは？
炭化タングステンプレートとしても知られる超硬プレートは、主に炭化タングステン（WC）と金属バインダー（通常はコバルトまたはニッケル）から成る複合材料から作られています。これらのプレートは、非常に高い硬度と高い耐摩耗性を含む信じられないほどの特性を誇り、ヘビーデューティー用途に最適です。
超硬プレートは、高熱、激しい摩擦、腐食環境など、過酷な条件に耐えるシールドと考えてください。
超硬プレートの種類
ここでは、超硬プレートの種類を、その組成、用途、独自の特性に基づいて詳しく表にしています。
| 超硬プレートの種類 | バインダー素材 | 硬度（HRA） | 主な特徴 | アプリケーション |
|---|---|---|---|---|
| YG6 | コバルト | 90 | 優れた耐摩耗性、適度な靭性 | 切削工具、摩耗部品 |
| YG8 | コバルト | 89 | YG6より靭性が高く、耐摩耗性に優れる。 | 採掘工具、パンチ |
| YG15 | コバルト | 87 | 高い靭性、耐衝撃性 | ドリリングツール、ヘビーデューティーダイ |
| YG20 | コバルト | 85 | 優れた強度と耐摩耗性 | 岩石掘削、石炭採掘 |
| YT5 | チタン | 91 | 優れた耐熱性 | 高速加工 |
| YW1 | ニッケル・コバルト | 92 | 多目的、耐食性 | 航空宇宙用途、切削工具 |
| YG10X | コバルト | 91.5 | 高い耐摩耗性、低い靭性 | 精密切削、木工工具 |
| YS2T | コバルト | 92.5 | 優れた靭性、アンチチッピング | 高速ドリル、超硬チップ |
| ZP35 | コバルト | 86 | バランスの取れた硬度と靭性 | 摩耗部品、プレス金型 |
| H10F | ニッケル | 92 | 耐食性、超微粒子 | 医療器具、化学処理 |
原材料と成分 超硬プレート
主な原材料
- 炭化タングステン（WC）： これが主役だ。ダイヤモンドに次ぐ硬さで知られる炭化タングステンは、このプレートのベースとなっている。
- バインダー 一般的なバインダーには次のようなものがある：
- コバルト 靭性と耐衝撃性を提供。
- ニッケルだ： 耐食性を高め、特に化学環境での用途に適している。
- 粒の大きさ： 粒子が細かいほど、より硬く、より耐摩耗性に優れている。
詳細構成
| 素材 | パーセント（%） | 機能 |
|---|---|---|
| 炭化タングステン | 85-95 | 硬度と耐摩耗性を提供 |
| コバルト/ニッケル | 5-15 | バインダーとして働き、強靭さを提供する |
| 添加物 | <1 | 耐食性など特定の特性を向上させる |
超硬プレートの用途
超硬プレートは驚くほど用途が広く、さまざまな業界で使用されています。以下はその用途の内訳である：
| 申し込み | 産業 | 詳細 |
|---|---|---|
| 切削工具 | 金属加工 | 鋸の刃、ナイフ、ドリルの製造に使用される。 |
| ウェアパーツ | 鉱業 | 岩石破砕や掘削用途に最適。 |
| スタンピング・ダイ | 製造業 | 過酷なスタンピング作業でも精度を確保。 |
| 耐熱部品 | 航空宇宙 | 高温下でも優れた性能を発揮する。 |
| 耐食工具 | 化学処理 | 過酷な化学環境に耐える |
| 精密機械 | 自動車 | 高精度部品の加工に使用される。 |
製造工程の流れ 超硬プレート
超硬プレートがどのように作られるのか、不思議に思ったことはありませんか？簡単な製造工程をご紹介しましょう：
- パウダーの調製：
炭化タングステン粉末は、均一な混合物を作るために結合剤（コバルトなど）と混合される。 - プレスする：
この混合物を高圧で目的の形状にプレスする。 - 焼結：
プレスされたプレートは、焼結炉で超高温に加熱される。これにより粒子が融合し、材料の密度が高まる。 - 仕上げ：
プレートは精密な仕様に合うように研磨される。 - 品質管理：
各プレートは、硬度、靭性、耐摩耗性の基準を満たしていることを確認するため、厳格なテストを受けています。
超硬合金の材料特性
| プロパティ | レンジ | パフォーマンスへの影響 |
|---|---|---|
| 硬度（HRA） | 85-93 | 耐摩耗性を判定する。 |
| 密度 (g/cm³) | 14.5-15.5 | 密度が高ければ、性能も向上する。 |
| 靭性（MPa） | 2000-3000 | より高い靭性でクラックを防ぐ。 |
| 熱伝導率 (W/mK) | 50-120 | 熱伝導率が高く、放熱性が高い。 |
仕様、サイズ、形状、規格
超硬プレートには、特定の用途に対応するため、さまざまなサイズと形状があります。
| 仕様 | サイズ範囲 | 形状 | 規格 |
|---|---|---|---|
| 薄い板 | 1-5 mm | 長方形、正方形 | ISO9001、ANSI |
| 中皿 | 5-20 mm | 長方形、円形 | DIN、ASTM |
| 厚板 | >20mm以上 | カスタマイズ可能 | JIS, GB |
サプライヤーと価格情報
| サプライヤー名 | 所在地 | 価格帯（米ドル） | 専門分野 |
|---|---|---|---|
| ケナメタル | グローバル | 50-200/皿 | 高品質の工業用プレート |
| サンドビック | スウェーデン | プレートあたり70-250 | 精密切削工具 |
| 株洲超硬合金 | 中国 | 一皿30～150 | 費用対効果の高いソリューション |
| 三菱マテリアル | 日本 | 100-300/プレート | 耐熱用途 |
正しい超硬プレートの選び方
正しい超硬プレートを選ぶことは、用途に合った防具を選ぶことと同じです。以下はそのための比較表です：
| 基準 | オプションA：YG6 | オプションB：YG15 | 最適 |
|---|---|---|---|
| 耐摩耗性 | 高い | 中程度 | 切削工具はYG6。 |
| タフネス | 中程度 | 高い | 穴あけ用途のYG15。 |
| 耐食性 | 低い | 中程度 | YG15 腐食性環境用。 |
| 価格 | 手頃な価格 | プレミアム | YG6で予算に見合った選択肢を。 |
の利点と限界 超硬プレート
| メリット | 制限事項 |
|---|---|
| 卓越した硬度と耐摩耗性 | 極端な衝撃で脆くなる |
| 高い耐熱性と耐食性 | スチールの代替品に比べ高コスト |
| 長寿命で交換頻度を低減 | カスタマイズには精密機械加工が必要 |
よくあるご質問
| 質問 | 回答 |
|---|---|
| 超硬プレートの一般的な寿命はどのくらいですか？ | 用途にもよるが、超硬プレートはスチール製に比べ最大5倍長持ちする。 |
| 超硬プレートはリサイクルできますか？ | はい、超硬プレートは100%リサイクル可能です。 |
| 超硬プレートは高価ですか？ | 初期費用は高くつくが、耐久性に優れているため、長い目で見れば経済的であることが多い。 |
| 超硬プレートから最も恩恵を受ける産業は？ | 鉱業、製造業、航空宇宙は、その性能のために超硬合金プレートに大きく依存している。 |
