HIP処理

（Hot isostatic pressing)

　超硬は焼結炉に入れて温度を１３００℃程度まであげるとコバルトが溶けてWCの隙間に入り込みます。しかしながら、本焼結だけではWCとCOの分布が均一ではないことと巣があるため局地的な磨耗が早めに進める場合があります。従って、粉末の均一な分布による寿命を延ばせる必要があります。本焼結が終わったあと、本焼結より少し低い温度で100ＭＰaまで加圧します。そこに媒体ガス（ＡrやＮ２）をいれて約１２時間放置しておきます。これを行うことで粉末は均一に分布しますし、ピンボールの減少による硬度も改善されます。超硬においても比較的高い硬度がほしい場合はHIP処理は行ったほうが磨耗材としては有利です。最近の技術では本焼結を行うとき10Ｍｐａの加圧条件でＨＩＰ処理を行う場合もあります。

　超硬素材は鉄鉱材より値段が数十倍も高いです。従って、機能上重要な部分は超硬を利用しますがその他のところは鋼を利用すれば単価的に有利です。これは、超硬部と鋼部をつなぐ方法が必要です。ロー付けは超硬と鋼部をつなげるのに利用される方法です。超硬部、あるいは鋼部にダップをつけておいた工作物を高周波機などを利用し温度を750℃程度まであげてそこに銀ロー棒を溶けて貼ります。超硬と鋼に貼りついた銀ロー棒は温度が下がると硬くなりますのでちゃんと貼り付けることができます。このような加工方法で性質の異なる金属がつながります。ロー付け用の棒はしんちゅうなどを含めいろいろな種類がありますので用度によって選択する必要があります。

　ダップにねじをいれてロー付けした場合は引張力が数トンまで耐えられますが面と面を貼り付けたら引張力が１トンも届かない場合もあります。また、温度が上がるとロー付け用棒の硬度が低下しますので作業環境を考慮する必要があります。ロー付けするには温度を750℃以上まで引き上げるのですが超硬は８００℃以上では酸化速度が速くなります。温度を上げたり下げたりすると超硬はひびを起こす場合もあります。

温度が接合したところまであがると接合力は弱くなり外れる場合が生じますので温度には特に注意する必要があります。また、接合の寸法公差が合わないと超硬が壊れることも考えられます。

　超硬を耐磨耗材として使うときには摩擦により削られたら寿命も短くなります。従って、最大限面の粗さを細かくして磨耗しにくい状態に加工する必要があります。砥石では仕上げを１５００番とか３０００番で研磨しますが面は▽▽▽程度しか得ることができます。この研磨面を顕微鏡で観察しますと非常に粗いのがわかります。面が粗いと磨耗が早いです。仕上げ砥石で研磨した面を３０００番や８０００番のダイヤモンドコンパウンドで磨くと面は光りはじめます。ラップでは面に粗さによって削る寸法が異なりますが、3000番の砥石で仕上げたあとラップで磨くと3〜5μです。従って、非常に精密な公差が要求される工作物にたいしてはラップ加工が適しています。

　ラップ加工は手間がかかるうえ技が必要であり作業の標準化が難しいです。また、鏡面の状態ではキズがつきやすく僅か数μの糸キズも見られます。

　サンドブラストは面粗度を加工する方法の1つであります。細かい砂をエアなどで吹かし面に当てると砂が工作物の面にぶつかり砂の大きさ程度がへっこみます。沙ボールの大きさによって面粗度を調節することができますが、バリをなくすのにもよく利用されます。面は放電加工面よりはより細かくすることができますがラップよりは粗いです。パンチなどにサンドブラスト処理しますと相手物にもそのままの面状態が得られます。　

  　表面コティング処理は超硬合金だけでなく鋼もよく行う加工法です。これは、空気中の酸素と直接に接すことを防ぐことで錆びにくくするのが一番メインです。一方、表面の硬度を高くするためにメッキ処理を施す場合もあります。メッキは多様な方法があります。     

　1.　クロムメッキ：クロムをスチルの外形を被膜することで酸素との接続をふせぎ錆びが発生するのを防ぎます。スチルにメッキ処理しますと片側で約２μ程度大きくなりますので工作物の加工にはメッキの寸法を事前考えておく必要があります。一方、工作物の寸法公差より小さくくなった場合メッキ処理を行うことで最大0.1ｍｍまで厚くすることができます。

　2.　TINメッキ：TINメッキには４種類があります。これは特に表面の硬度を引き上げて対磨耗性をよくします。メッキを施すと黄色くなります。

　3.　DLCコティング：クロムとTINはスチルに施すにたいしてDLCはスチルや超硬に施すコティングの一種類です。表面に被膜を被せて工作物の硬度をより高くします。DLCコティングでは片側で約１μｍ程度厚くなります。

　硬度の弱いスチルに刃先を当てて削りながら加工する方法です。これは摩擦による研磨ではなく超硬刃先を工作物に当てて削ります。一回に加工する量がかなり多いので加工時間が非常に早いです。一般的に焼きいれの前に公差の近くまで旋盤やミーリングで加工しておきますと焼きいれ後硬くなった工作物の研磨加工に時間を節約することができます。一旦焼きいれを施しますと硬度がHRC50以上も上がることで旋盤加工では難しくなります。超硬加工では硬度が弱いグレード（HRA81)なら超微粒子超硬の刃先で削ることがかのうです。しかし、面が非常に粗いので超硬加工にはほとんど利用していません。

　焼きいれ・焼き戻しはスチルに施す加工方法です。スチルは温度を10００℃程度まで上げてOILや水の中で急速に冷やせると金属は硬くなります。SKD11はHRCで58-60とSKH51は62-64、ASP60（HAP-50）は67-69まで引き上げることができます。焼きいれは真空炉、高温炉、高周波、質化処理、特殊炉などいろいろな方法があります。質化処理ではHRC70以上までにも引き上げられます。しかし、硬度が高くなると折れやすいことやかけやすい欠点があります。ダップなどは焼入れ後焼き戻しを施すことで硬度を45程度まで引き下げることで加工物を使うとき折れることを防ぐことができます。