タングステン鋼（炭化タングステン）は、高硬度、耐摩耗性、良好な強度と靭性、耐熱性、耐腐食性など、優れた特性を備えています。特に、500℃の温度でも高い硬度と耐摩耗性を維持します。1000℃でも基本的に変化せず、高い硬度を維持します。

中国名：タングステン鋼

外国名：超硬合金別名

特徴：高硬度、耐摩耗性、優れた強度と靭性

生産品目：丸棒、タングステン鋼板

導入：

タングステン鋼は、超硬合金とも呼ばれ、少なくとも1種類の金属炭化物を含む焼結複合材料を指します。タングステン炭化物、コバルト炭化物、ニオブ炭化物、チタン炭化物、タンタル炭化物は、タングステン鋼の一般的な成分です。炭化物成分（または相）の粒径は通常0.2～10ミクロンで、炭化物粒子は金属バインダーによって結合されています。バインダーは通常、金属コバルト（Co）を指しますが、特殊な用途ではニッケル（Ni）、鉄（Fe）、その他の金属や合金も使用できます。炭化物とバインダー相の組成の組み合わせは「グレード」と呼ばれます。

タングステン鋼の分類はISO規格に基づいて行われます。この分類は、ワークピースの材質（P、M、K、N、S、Hグレードなど）に基づいています。バインダー相の組成は、主に強度と耐食性に基づいて決定されます。

タングステン鋼のマトリックスは2つの部分から構成されています。1つは硬化相、もう1つは結合金属です。結合金属は一般的に鉄族金属であり、コバルトとニッケルが一般的に使用されます。そのため、タングステン-コバルト合金、タングステン-ニッケル合金、タングステン-チタン-コバルト合金が存在します。

高速度鋼や一部の熱間加工用ダイス鋼などのタングステンを含む鋼の場合、鋼中のタングステン含有量によって鋼の硬度と耐熱性が大幅に向上しますが、靭性は大幅に低下します。

タングステン資源の主な用途は、超硬合金、すなわちタングステン鋼です。現代産業の「歯」として知られる超硬合金は、タングステン鋼製品に広く使用されています。

成分構造

焼結プロセス:

タングステン鋼の焼結とは、粉末をビレット状に圧縮し、焼結炉に入れて一定の温度（焼結温度）まで加熱し、一定の時間（保持時間）保持した後、冷却して、必要な特性を持つタングステン鋼材料を得ることです。

タングステン鋼焼結プロセスの 4 つの基本段階:

1.成形剤を除去して仮焼結する段階で、焼結体は次のような変化をします。

成形剤の除去は、焼結初期段階における温度上昇に伴い、成形剤が徐々に分解または蒸発し、焼結体から除去されます。成形剤の種類、量、焼結プロセスはそれぞれ異なります。

粉末表面の酸化物は還元されます。焼結温度では、水素がコバルトとタングステンの酸化物を還元します。成形剤を真空中で除去して焼結すると、炭素-酸素反応は強くありません。粉末粒子間の接触応力は徐々に解消され、結合金属粉末は回復・再結晶化し始め、表面拡散が始まり、ブリケット強度が向上します。

2. 固相焼結段階（800℃——共晶温度）

液相が出現する前の温度では、前段階のプロセスを継続することに加えて、固相反応と拡散が激化し、塑性流動が促進され、焼結体が大きく収縮します。

3. 液相焼結段階（共晶温度 - 焼結温度）

焼結体内に液相が現れると、収縮が速やかに完了し、続いて結晶変態が起こり、合金の基本構造と組織が形成されます。

4. 冷却段階（焼結温度 - 室温）

この段階では、タングステン鋼の構造と相組成は、冷却条件の違いによって若干変化します。この特性を利用して、タングステン鋼を熱処理することで、物理的・機械的特性を向上させることができます。

アプリケーションの紹介

タングステン鋼は超硬合金（タングステンチタン合金とも呼ばれる）に属し、硬度は89～95HRAに達します。そのため、タングステン鋼製品（一般的なタングステン鋼製腕時計）は摩耗しにくく、硬く、焼き入れも容易ですが、脆いという欠点があります。

超硬合金の主成分は炭化タングステンとコバルトで、全成分の99％を占め、1％が他の金属であるため、タングステン鋼とも呼ばれています。

高精度加工、高精度工具材料、旋盤、インパクトドリルビット、ガラスカッタービット、タイルカッターなどに広く使用されています。硬く、焼きなまし処理にも強いですが、脆い性質があります。希少金属に属します。

タングステン鋼（炭化タングステン）は、高硬度、耐摩耗性、良好な強度と靭性、耐熱性、耐腐食性など、一連の優れた特性を備えています。特に、500℃の温度でも高硬度と耐摩耗性を維持します。基本的には変化せず、1000℃でも高い硬度を維持します。炭化物は、旋削工具、フライスカッター、プレーナー、ドリル、ボーリングツールなどの材料として広く使用されており、鋳鉄、非鉄金属、プラスチック、化学繊維、グラファイト、ガラス、石材、普通鋼の切削に使用され、耐熱鋼の切削にも使用できます。高温鋼、ステンレス鋼、高マンガン鋼、工具鋼などの難削材。新型超硬合金の切削速度は、炭素鋼の数百倍です。

タングステン鋼（炭化タングステン）は、岩石掘削工具、採掘工具、掘削工具、測定工具、耐摩耗部品、金属研磨材、シリンダーライニング、精密ベアリング、ノズルなどの製造にも使用できます。

タングステン鋼のグレードの比較: S1、S2、S3、S4、S5、S25、M1、M2、H3、H2、H1、G1 G2 G5 G6 G7 D30 D40 K05 K10 K20 YG3X YG3 YG4C YG6 YG8 YG10 YG12 YL10.2 YL60 YG15 YG20 YG25 YG28YT5 YT14 YT15 P10 P20 M10 M20 M30 M40 V10 V20 V30 V40 Z01 Z10 Z20 Z30

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