專利名稱：：超硬尖端及其制造方法
技術領域：
：本發明涉及適于作為在例如鉆頭主體的前端上用釬焊或焊接等方法接合的超硬合金制切削刃尖端，或作為切片鋸、割草機、鋼鋸等各種切削工具和各種切斷工具的刀尖的材料的超硬尖端。
背景技術：
：例如為了對混凝土、石材等進行穿孔(開孔)，在旋轉沖擊鉆上安裝專用的鉆頭尖端進行鉆孔，對鉆頭同時賦予軸心方向的振動性打擊力和轉矩兩種作用，進行穿孔。而且為了能夠適應穿孔工作的高效率化要求，這種穿孔中使用的鉆頭大量使用在鋼制的鉆頭主體上用釬焊或焊接等方法固定耐磨性能優異的超硬焊接制造的切削刃尖端。例如日本專利特開平7—180463號公報公開了這樣的技術，即切削刃尖端形成為矩形斷面的形狀，沿其一對角線形成主刀具(cutter)，沿另一對角線形成輔助刀具，背靠背配置的兩主刀具在其頂點形成橫刃連結的結構。但是，鉆頭的切削刃尖端為了有其切削功能，刀尖側(edgeside)的材料主要使用硬度和強度比較高的具有耐磨性的技術的碳化物等硬質金屬，把切削刃尖端接合于鉆頭主體一側的切削刃尖端接合側(bondingside)的材料主要使用硬度比較低、具有韌性的Co等粘結金屬。也就是說，切削刃尖端的刀尖一側的材料必須具備耐磨性，切削刃刀尖的接合側的材料大量包含容易與接合對象接合的材料，而且必須是熱膨脹率接近。這樣，接合側與接合于鉆頭前端的切削刃尖端的刀尖側具有不同的特性是必要的。作為涉及這種在先技術的技術，在例如專利文獻1中公開了這樣的記載，即"由形成與巖盤或巖面的整個接觸面的鉆頭頭部以及作為在設備上安裝的安裝部、即軸部構成，所述鉆頭頭部由頭頂構件以及成一整體焊接于該頭頂構件的基端同時嵌于所述軸部的嵌合構件構成，所述頭頂構件由比所述嵌合構件硬度大而且與所述基端側部分相比前端側部分的硬度更大的具有硬度梯度(gradient)的超硬合金構成的挖掘用的鉆頭。"。又，專利文獻2公開了這樣的技術內容，即"由作為對巖盤或巖面進行挖掘的主體的頭頂構件以及作為在設備上安裝的安裝部即桿狀構件構成，所述鉆頭頂構件成一整體焊接于所述桿狀構件，同時從該桿狀構件側的基端到前端硬度逐步變大形成硬度梯度的超硬合金構成的挖掘用的鉆頭。"。還有，專利文獻3公開了利用脈沖通電燒結制造具有梯度的組成的燒結體的方法。而專利文獻4和專利文獻5公開了由第1區域和第2區域構成，第1區域配置有粒徑大的耐磨耗的金屬顆粒，第2區域配置有粒徑小的耐磨耗金屬顆粒，第1區域的粘結金屬含量小，第2區域的粘結金屬含量大的金屬制品。專利文獻l:特開平8—100589號公報專利文獻2:特開平8—170482號公報專利文獻3:特開2006—118033號公報專利文獻4:特公表平10—511740號公報專利文獻5:特開昭61—231104號公報
發明內容但是，上述專利文獻15公開的發明具有如下所述的缺點。即如果采用專利文獻l所述的挖掘用鉆頭的制造方法，則如圖23(a)所示，"具有與頭頂構件的形狀的形成面的放電等離子體燒結機的燒結模21內，充填所要求的數量的Co配比為10%的WC—Co粉末材料22，接著，如圖23(b)所示，在所述粉末材料22上充填所需要的厚度的Co配比為25%的WC—Co粉末材料23，再如圖23(c)所示，使從碳素鋼棒材切下形成的嵌合構件24的前端法蘭25與所述粉末材料23上表面接觸，在這樣的狀態下一邊進行加壓一邊將其夾在上述放電等離子體燒結機的電極之間施加脈沖電壓。利用這種放電等離子體燒結法進行燒結時，施加脈沖電壓時的粉末材料的各顆粒的相互接觸的部位生產溫度極高的放電等離子體，同時由于放電，各顆粒在瞬間得到加熱，在相互熔融粘結的狀態下被燒結。"。又，專利文獻2的第0012段和0013段也記錄利用放電等離子體燒結制造挖掘用的鉆頭的技術。但是，專利文獻1和2公開的放電等離子體燒結法雖然燒結時間短但設備結構復雜，成本非常高，需要復雜的設備操作技術，是不適合大量生產的方法。又，專利文獻3公開的脈沖通電燒結通常是通過短時間加熱(急速升溫)進行，在這種情況下，相對于脈沖通電方向的垂直平面上不能夠得到均勻的燒結溫度，與中央部相比，外周側的溫度比較低，存在外周側燒結不足，或中央部燒結過度，成分熔出的問題。而且通常存在金屬顆粒的粒徑變細時硬度上升，金屬顆粒粒徑變粗時硬度下降的傾向。又有粘結金屬的含量多則硬度下降，粘結金屬的含量小則硬度上升的傾向。根據這一點，如果采用專利文獻4和5公開的金屬制品，則理應是由于第1區域的金屬顆粒的粒徑粗，其硬度低，第2區域的金屬顆粒的粒徑細，因此其硬度比較高，但是由于第2區域中傾向于使硬度下降的粘結金屬含量多，所以其結果是第2區域的硬度不那么高。從而，第1、第2區域不管哪一個區域都不能夠作為鉆頭的切削刃尖端的刀尖側的材料使用。而且在將超硬合金構成的切削刃尖端釬焊或焊接于特殊鋼構成的鉆頭主體上時，成分不同的切削刃尖端與鉆頭主體之間的熱膨脹系數的差異造成的復雜的殘余應力產生于切削刃尖端與鉆頭主體之間，因此在切削刃尖端的接合側沒有韌性的情況下，有時候會發生破損。又，即使是在接合時不發生破損，在實際進行穿孔工作中，成分不同的切削刃尖端與鉆頭主體之間的熱膨脹系數之差引起的復雜的殘留應力在切削刃尖端與鉆頭主體之間產生，因此在切削刃尖端的接合側沒有韌性的情況下，有時候切削刃尖端會從鉆頭主體上脫離。上面所述作為一個例子對將本發明的超硬尖端使用于鉆頭前端的切削刃尖端的情況進行了說明，但是除了鉆頭以外，作為對切片鋸、割草機、鋼鋸等各種切削工具和各種切斷工具的刀尖的材料的共同要求，要求刀尖材料的刀尖側具有耐磨耗性，要求刀尖材料接合于主體的接合側大量包含容易與接合對象的材料接合的材料，而且要求熱膨脹系數相近。這樣的刀尖側與接合側特性不同的超硬尖端被要求在工業上大量生產。本發明是鑒于現有的技術存在這樣的問題而作出的。本發明的目的在于提供刀尖側具有耐磨耗性能，接合側具有韌性的超硬尖端以及將該尖端接合于切削工具或切斷工具主體時、以及在該工具的使用中能夠使作為工具刀尖的材料的超硬尖端不會發生損壞或脫落的低成本、簡單的超硬尖端的制造方法。為了實現上述目的，本發明人進行了銳意研究，結果如下所述，發現能夠利用簡單的操作提供刀尖側具有耐磨性，接合側具有韌性的，組成有梯度變化的超硬尖端。也就是說，比較低成本的真空燒結(低壓氣氛下的燒結)用于大量生產中，保持于燒結溫度(約135(TC145(TC)的時間也要3060分鐘，為了完成燒結需要比較長的時間，因此，即使是想要提供刀尖側具有優異的耐磨耗性，接合側具有優異的韌性的形成梯度組成的超硬尖端，也由于長時間的燒結工序中形成梯度組成的元素相互擴散，因此組成均勻化，不能夠維持組成的梯度分布。但是，如圖22所示，WC—Co系超硬合金有可能形成共晶組織，在Co的熔點U490'C)以下的溫度進行液相燒結。因此，如果添加與WC不形成共晶組織，或具有與WC—Co系超硬合金的共晶點以上的WC的共晶點，而且具有WC—Co系超硬合金的液相燒結溫度以上的熔點的金屬，則可以期待該添加金屬在固體或半熔融狀態下保持添加時的組成。因此，本發明的WC—Co系超硬合金塊構成的超硬尖端中，其特征在于，構成超硬尖端的超硬合金的組成，WC對Co的配比從刀尖側到接合側實質上相同，同時與WC不形成共晶組織，或具有與WC—Co系超硬合金的共晶點以上的WC的共晶點，而且具有WC—Co系超硬合金的液相燒結溫度以上的熔點的粘結金屬的含量從刀尖側到接合側逐步增加，形成具有梯度分布的組成。這樣，本發明的超硬尖端，WC對Co的配比從刀尖側到接合側實質上相同，與WC不形成共晶組織，或具有與WC—Co系超硬合金的共晶點以上的WC的共晶點，而且具有WC—Co系超硬合金的液相燒結溫度以上的熔點的粘結金屬的含量從刀尖側到接合側逐步增加，形成具有梯度分布的組成，因此，相對于產生耐磨耗性功能的WC，作為粘接劑起作用的Co和粘結金屬的量在刀尖側少而在接合側多。結果，能夠提供在刀尖側硬度高而且具備耐磨耗性，在接合側硬度低，但具備韌性的具有理想特性的超硬尖端。在WC為75重量％以上95重量％以下，Co為5重量％以上，25重量％以下，WC與Co合計為100重量％的情況下，在這樣的范圍內最好是WC對Co的配比從刀尖側到接合側實質上相同。又，最好是從刀尖側到接合側，WC與Co的合計量為75重量％以上，其余(25重量％以下)是具有與WC—Co系超硬合金的共晶點以上的WC的共晶點，而且具有WC—Co系超硬合金的液相燒結溫度以上的熔點的粘結金屬，25重量％以下范圍內的粘結金屬從刀尖側到接合側逐步增加，形成具有梯度分布的組成。具有這樣組成的超硬尖端，可以作為例如接合于混凝土用的鉆頭的前端的切削刃尖端使用，使用結果良好。作為具有與WC—Co系超硬合金的共晶點(I28CTC)以上的WC的共晶點，而且具有WC—Co系超硬合金的液相燒結溫度(140(TC)以上的熔點的粘結金屬，可以使用有比較好的延性的Ni(熔點=1450°〇、楊氏模量二207X10/m2)或Cr(熔點二1860。C、楊氏模量二249Xl()9N/m2)。又，本發明是從刀尖側的刀尖層經1層或2層以上的中間層到接合側的接合層的各層的WC對Co的配比實質上相同，而且不與WC形成共晶組織，或具有與WC—Co系超硬合金的共晶點以上的WC的共晶點，而且有具有WC—Co系超硬合金的液相燒結溫度以上的熔點的粘結金屬的含量從刀尖側(edgeside)到接合側(bondingside)越來越增加的形成梯度(gradient)組成的超硬尖端的制造方法，其特征在于，將規定配比的WC對Co以及含量最小的粘結金屬構成的配合的形成刀尖層用的超硬合金粉末放入超硬尖端成型模，接著將規定配比的WC對Co以及與刀尖層相比含量依序增加的粘結金屬構成的配合的1層或2層以上的中間層形成用的超硬合金粉末疊層于超硬尖端用的成型模內的刀尖層上，再將規定配比的WC對Co以及含量最多的粘結金屬構成的配合的形成粘接層用的超硬合金粉末疊層于超硬尖端用的成型模內的中間層上，通過加壓得到壓坯，將該壓坯插入加熱爐中在減壓氣氛中以粘結金屬的熔點以下的溫度進行燒結，以此制造超硬尖端。如果采用這樣巧妙地利用規定配比的WC與Co形成共晶組織，而具有與WC—Co系超硬合金的共晶點以上的WC的共晶點，而且有具有WC—Co系超硬合金的液相燒結溫度以上的熔點的粘結金屬不容易與WC形成共晶組織的作用的本發明的超硬尖端的制造方法，則能夠制造WC對Co的配比從刀尖側到接合層實質上相同，與WC不形成共晶組織，或具有與WC—Co系超硬合金的共晶點以上的WC的共晶點，而且具有WC—Co系超硬合金的液相燒結溫度以上的熔點的粘結金屬的含量從刀尖側到接合側逐步增加，形成具有梯度分布的組成的超硬尖端。由此，能提供在刀尖側硬度高，而且具有耐磨耗性，接合側硬度低而且具有韌性的超硬尖端。其結果是，在將超硬尖端釬焊或焊接于切削工具或切斷工具主體上時，還有使用該工具時，成分不同的超硬尖端與工具主體之間的熱膨脹系數的差異造成的殘余應力產生于超硬尖端與切削工具或切斷工具主體之間的情況下，該殘余應力也會被具備韌性的接合層所吸收，因此在接合時和使用時超硬尖端不會破損或脫落。本發明由于具有如上所述的結構，能夠以低成本提供如下所述的簡單的超硬尖端的制造方法，該超硬尖端，其刀尖側具有耐磨耗性，接合側具備韌性，這樣的超硬尖端以及將該超硬尖端接合于切削工具或切斷工具主體時和使用該工具時，作為該工具刀尖的材料的超硬尖端不會發生破損或脫落。圖1是將本發明的超硬尖端的一實施形態作為切削刃尖端接合于前端的鉆頭的部分省略的要部正視圖。圖2是超硬尖端的成型模以及壓制的疊層壓坯的一個例子的概略剖面圖。圖3是作為本發明的超硬尖端的一實施形態的鉆頭用的切削刃尖端的立體圖。圖4是表示作為本發明的一個實施形態的切削刃尖端的各層的厚度的概略圖。圖5表示本發明一實施形態的切削刃尖端的刀尖側到接合側的組成元素成分的濃度分布圖。圖6(a)(f)本發明的一實施形態的切削刃尖端的主刃的底面到刀尖的外周各部的顯微鏡照片。圖7表示本發明一實施形態的切削刃尖端的主刃的底面到刀尖的外周各部的Co濃度(重量％)、Ni濃度(重量％)、洛氏硬度(HRA)。圖8是表示本發明另一實施形態的切削刃尖端的各層的厚度的概略圖。圖9是表示本發明另一實施形態的切削刃尖端的刀尖側到接合側的組成元素的濃度分布圖。圖IO表示本發明另一實施形態的切削刃尖端的主刃的底面到刀尖的外圍各部分的Co濃度(重量％)和Ni濃度(重量％)。圖11是表示本發明又一實施形態的切削刃尖端的各層的厚度的概略圖。圖12是表示本發明另一實施形態的切削刃尖端的刀尖側到接合側的組成元素的濃度分布圖。圖13表示本發明又一實施形態的切削刃尖端的主刃的底面到刀尖的外圍各部分的Co濃度(重量％)和Ni濃度(重量％)。圖14是超硬尖端的成型模以及壓制的疊層壓坯的另一例子的概略剖面圖。圖15是表示本發明的又一個實施形態的切削刃尖端的各層的厚度的概略圖。圖16表示本發明又一實施形態的切削刃尖端的主刃外圍的底面附近部分和刀尖附近部分的Co濃度(重量％)和Cr濃度(重量％)。圖17是表示本發明又一實施形態的切削刃尖端的刀尖側到接合側的組成元素的濃度分布圖。圖18是本發明的又一實施形態的切削刃尖端的刀尖側的顯微鏡照片。圖19是本發明的又一實施形態的切削刃尖端的接合側的顯微鏡照片。圖20(a)是將本發明的超硬尖端的一實施形態作為切削刃尖端接合于前端的鉆頭使用IO小時后的狀態的照片，圖20(b)是將比較例的超硬尖端作為切削刃尖端接合于前端的鉆頭使用10小時后的狀態的照片。圖21是本發說明書中的平均顆粒的說明圖。圖22是W-C-Co三元系的狀態圖。圖23(a)(c)表示已有的挖掘用鉆頭的制造方法中鉆頭頭部的燒結工序。符號說明1成型模2上沖頭3下沖頭4模5刀尖層6第1中間層7第2中間層8接合層9切削刃尖端10刀尖側11接合側12主刃13副刃14鉆頭主體具體實施例方式下面對實施本發明的最佳實施形態進行說明，本發明不限于下述實施形態，在不超越本發明的技術范圍的范圍內可以適當變更或修改。(1)第1實施形態形成刀尖層用的方法是，將平均粒徑為0.2微米的WC粉末85重量％與平均粒徑為1.25微米的Co粉末15重量％均勻混合，如圖2所示，將該混合的粉末放入上沖頭2、下沖頭3和模4構成的成型模1，得到刀尖層5。接著在該刀尖層5上疊層與上面所述相同的WC粉末85重量％和與上面所述相同的Co粉末15重量％組成的WC-Co粉末98重量％與平均粒徑為5.0微米的Ni粉末2重量％經均勻混合的粉末，得到第1中間層6。然后在該第1中間層6上，疊層與上面所述相同的WC粉末85重量％和與上面所述相同的Co粉末15重量％組成的WC-Co粉末95重量％和與上面所述相同的Ni粉末5重量％經均勻混合的粉末，得到第2中間層7。再在該第2中間層7上，疊層與上面所述相同的WC粉末85重量％和與上面所述相同的Co粉末15重量％組成的WC-Co粉末92重量％和與上面所述相同的Ni粉末8重量％經均勻混合的粉末，得到接合層8，通過用上述上沖頭2加壓，制造在高度方向上組成具有梯度分布的壓制的疊層壓坯。在本發第1實施形態以及下述各實施形態中，如圖21所示，圖中橫軸表示各粉末的最大粒徑，縱軸表示數量的情況下，所謂粉末的平均粒徑是指數量最多的粉末的粒徑。在該第l實施形態中，在刀尖層上面疊層第1中間層、第2中間層、以及接合層，制造在高度方向上組成形成梯度分布的壓制的疊層壓坯，但是也可以用其相反的順序，即在接合層上疊層第2中間層、第1中間層、以及刀尖層，制造在高度方向上組成形成梯度分布的壓制的疊層壓坯。接著，將上述壓制的疊層壓坯放入未圖示的真空加熱爐，將該真空加熱爐內壓的壓力減壓到200Pa，同時將其加熱到1400°C，在1400'C進行40分鐘的真空燒結。還有，在這種情況下加熱時，為了防止材料氧化，在氮氣氣氛下進行加熱。如上所述真空燒結，結果得到圖3所示的切削刃尖端9。圖9是表示如上所述得到的切削刃尖端9各層的厚度的概略圖。圖5表示用掃描電子顯微鏡測定圖3所示的切削刃尖端9的尖銳的頂點(刀尖側)IO到底面(接合側)11的部分的組成元素的濃度分布得到的測定結果。WC從接合側到刀尖側逐步很慢地增加，而WC對Co的比例從刀尖側到接合側大致相同，Ni從刀尖側到接合側逐步增加，表示出組成的梯度分布。圖6(a)是圖3所示的切削刃尖端9的主刃12的刀尖(參照圖7(f))的4000倍的顯微鏡照片。圖6(b)是主刃12的底面向上8mm的上方(參照圖7(e))的4000倍的顯微鏡照片，圖6(c)是主刃12的底面向上6mm的上方(參照圖7(d))的4000倍的顯微鏡照片，圖6(d)是主刃12的底面向上4mm的上方(參照圖7(c))的4000倍的顯微鏡照片，圖6(e)是主刃12的底面向上2mm的上方(參照圖7(b))的4000倍的顯微鏡照片，圖6(f)是主刃12的底面(參照圖7(a))的4000倍的顯微鏡照片。如圖6(a)(f)的顯微鏡照片所示，顯示出微細的良好的燒結結構，沒有粗大的夾雜物存在。圖7表示圖3所示的切削刃尖端9的主刃12的底面到刀尖的外周各部af的Co濃度(重量％)、Ni濃度(重量％)、洛氏硬度(HRA)。如圖7所示，粘結金屬(Co以及Ni)量少的刀尖側硬，粘結金屬(Co和Ni)量大的底面(接合側)軟，顯示出適合切削刃尖端所要求的切削功能的硬度分布。(2)第2實施形態用與第1實施形態相同的配合，與第1實施形態相同的條件，制造從刀尖層經過第1中間層和第2中間層到接合層4層形成的壓制的疊層壓坯。接著將該壓制的疊層壓坯放入未圖示的真空加熱爐，將該真空加熱爐內的壓力減壓到200Pa，同時將其加熱到147(TC，在1470。C溫度下進行40分鐘的所謂真空燒結。還有，在這種情況下加熱時，為了防止材料氧化，在氮氣氣氛下加熱。上述真空燒結結果得到圖3所示的切削刃尖端9。圖8是這樣得到的切削刃尖端9各層的厚度的概略圖。圖9表示如上所述得到的切削刃尖端的銳利的頂點(刀尖側)到底面(接合側)的部分的組成元素的濃度分布的掃描電子顯微鏡測定結果。顯示出Ni從刀尖側到接合側逐步增加的組成的梯度分布情況，如表示從切削刃尖端的主刃的底面到刀尖的外周各部nr的Co的濃度(重量％)和Ni濃度(重量％)的圖10所示，刀尖的Ni濃度(重量％)也達有到0.5重量％以上。已知通過這樣用超過Ni熔點的溫度燒結，Ni向刀尖側逐步擴散，有使刀尖側的硬度降低的傾向。(3)第3實施形態作為形成刀尖層用的方法，將平均粒徑為0.9微米的WC粉末90重量％與平均粒徑為1.25微米的Co粉末10重量％均勻混合，如圖2所示，將該混合的粉末放入上沖頭2、下沖頭3和模4構成的成型模1，得到刀尖層5。接著在該刀尖層5上疊層與上面所述相同的WC粉末卯重量％和與上面所述相同的Co粉末10重量％組成的WC-Co粉末95重量％與平均粒徑為5.0微米的Ni粉末5重量％經均勻混合的粉末，得到第1中間層6。然后在該第1中間層6上，疊層與上面所述相同的WC粉末90重量X和與上面所述相同的Co粉末10重量％組成的WC-Co粉末卯重量％和與上面所述相同的Ni粉末10重量％經均勻混合的粉末，得到第2中間層7。再在該第2中間層7上，疊層與上面所述相同的WC粉末90重量％和與上面所述相同的Co粉末10重量％組成的WC-Co粉末85重量％和與上面所述相同的Ni粉末15重量％經均勻混合的粉末，得到接合層8，通過用上述上沖頭2加壓，制造在高度方向上組成具有梯度分布的壓制的疊層壓坯。接著將上述壓制的疊層壓坯放入未圖示的真空加熱爐，將該真空加熱爐內減壓到200Pa，同時將其加熱到1550°C，在155(TC溫度下進行40分鐘的所謂真空燒結。還有，在這種情況下加熱時，為了防止材料氧化，在氮氣氣氛下加熱。上述真空燒結結果得到圖3所示的切削刃尖端9。圖11是這樣得到的切削刃尖端9各層的厚度的概略圖。圖12表示如上所述得到的切削刃尖端的銳利的頂點(刀尖側)到底面(接合側)的部分的組成元素的濃度分布的掃描電子顯微鏡測定結果。又下面的表1表示切削刃尖端9的主刃外周各部的底面起的距離與該各部分的Co濃度(重量%)、Ni濃度(重量％)、洛氏硬度(HRA)，圖13將表1中的Co濃度(重量％)與Ni濃度(重量％)抽出表示。如圖12所示，Ni顯示出從刀尖側到接合側逐步增加的梯度分布組成，如表1所示，即使是與底部的距離為llmm的地方(離刀尖極近的部分，參照圖13)，Ni也在1.5重量％以上，可知Ni逐步向刀尖側擴散。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>由于這樣在超過Ni熔點的溫度下進行燒結，Ni向刀尖側逐步擴散，刀尖側的硬度有下降的傾向。(4)第4實施形態作為形成刀尖層用的方法，將平均粒徑為0.9微米的WC粉末92重量％與平均粒徑為1.25微米的Co粉末8重量％均勻混合，如圖14所示，將該混合的粉末放入上沖頭2、下沖頭3和模4構成的成型模1，得到刀尖層5。接著在該刀尖層5上疊層與上面所述相同的WC粉末92重量％和與上面所述相同的Co粉末8重量％組成的WC-Co粉末95重量X與平均粒徑為10,0微米的Cr粉末5重量％經均勻混合的粉末，得到接合層8，通過用上述上沖頭2加壓，制造在高度方向上組成具有梯度分布的壓制的疊層壓坯。接著將上述壓制的疊層壓坯放入未圖示的真空加熱爐，將該真空加熱爐內減壓到200Pa，同時將其加熱到1400°C，在1400。C溫度下進行40分鐘的所謂真空燒結。還有，在這種情況下加熱時，為了防止材料氧化，在氮氣氣氛下加熱。上述真空燒結結果得到圖3所示的切削刃尖端9。圖15是這樣得到的切削刃尖端9各層的厚度的概略圖。圖16表示如上所述得到的切削刃尖端的主刃外周各部的底面附近的部分與刀尖附近的部分的Co濃度(重量％)和Cr濃度(重圖17是表示如上所述得到的切削刃尖端的銳利的頂點(刀尖側)到底面(接合側)的部分的組成元素的濃度分布的掃描顯微鏡的測定結果的圖。WC從接合側到刀尖側不大變化，Cr顯示出從刀尖側到接合側形成組成逐步增加的梯度分布，Co的比例從刀尖側到接合側有很大的變化。圖18是如上所述得到的切削刃尖端的刀尖側的4000倍的顯微鏡照片。圖19是切削刃尖端的接合側4000倍的顯微鏡照片。可知圖19所示的接合側的組織與圖18所示的刀尖側的組織相比更加細化。盡管接合側的Co+Cr的合計量(參照圖16，11.338重量％)比與這些顯微鏡照片對應的刀尖側的Co+Cr的合計量(參照圖16，8.527重量％)多，刀尖側的洛氏硬度(HRA)為卯.6，而接合側的洛氏硬度(HRA)顯示出硬度測定器的上限92.0，因此認為實際上接合側的洛氏硬度(HRA)為92.0以上。可知即使是這樣將Cr作為粘結金屬添加，雖然組成形成梯度分布，但是由于燒結組織細化，硬度也有上升的趨勢。(5)第5實施形態圖1是將如上所述得到的切削刃尖端9利用電阻焊接方法焊接于鉆頭主體14的鉆頭的一部分省略的要部正視圖。(6)第6實施形態圖20(a)是將第1實施形態得到的切削刃尖端9利用電阻焊接方法接合于Cr一Mo鋼構成的鉆頭主體14，進行IO小時的對混凝土的打孔工作后的接合部的狀態的放大圖，接合時當然沒有損壞，在使用IO小時后接合部也沒有損壞。圖20(b)表示將比較例的切削刃尖端接合于鉆頭主體使用于混凝土穿孔的情況下的例子。也就是說，該比較例的切削刃尖端是將平均粒徑0.2微米的WC粉末85重量％與平均粒徑1.25微米的Co粉末15重量％均勻混合得到的粉末放入圖2所示的斷面形狀的成型模1中，利用與上面所述相同的方法得到壓制的壓坯，將該壓坯放入未圖示的真空加熱爐中，將該真空加熱爐(氮氣保護氣氛)內，減壓到200Pa，同時加熱到140(TC，在140(TC溫度下真空燒結40分鐘得到的切削刃尖端。然后，將該比較例的切削刃尖端9a用電阻焊接方法接合于Cr一Mo鋼構成的鉆頭主體14a上，使用于混凝土鉆孔，接合時雖然沒有損壞，但是穿孔開始3小時后，如圖20(b)所示，切削刃尖端9a從鉆頭主體14a上脫落。該比較例的切削刃尖端的組成成分沒有形成梯度分布，從刀尖側到接合側幾乎是均勻的單層結構，接合側不具備韌性，因此成分不同的切削刃尖端與鉆頭主體之間的熱膨脹系數差造成的復雜的殘余應力導致切削刃尖端脫落。工業應用性本發明的超硬尖端很適合作為鉆頭、切片鋸、割草機、鋼鋸等各種切削工具和各種切斷工具的刀尖的材料。權利要求1.一種由WC-Co系超硬合金塊構成的超硬尖端，其特征在于，構成超硬尖端的超硬合金的組成是WC對Co的配比從刀尖側到接合側實質上相同，同時不與WC形成共晶組織，或具有與WC-Co系超硬合金的共晶點以上的WC的共晶點，而且有具有WC-Co系超硬合金的液相燒結溫度以上的熔點的粘結金屬的含量從刀尖側到接合側越來越增加形成具有梯度的組成。全文摘要本發明提供刀尖側(edgeside)具有耐磨性，接合側(bondingside)具有韌性的超硬尖端(tip)。構成超硬尖端的超硬合金的組成是WC與Co的配比從刀尖側到接合側實質上相同，同時不與WC形成共晶組織，或具有與WC-Co系超硬合金的共晶點以上的WC的共晶點，而且有具有WC-Co系超硬合金的液相燒結溫度以上的熔點的粘結金屬的含量從刀尖側到接合側越來越增加，形成梯度分布的組成。文檔編號C22C29/08GK101605919SQ200680056420公開日2009年12月16日申請日期2006年11月20日優先權日2006年11月20日發明者宮永昌明申請人:株式會社宮永