YG vs YN 超硬合金：産業機械加工における主な違い

1. コアポジショニング：YGとYNの根本的な違い

（A）命名法によって明らかにされた構成

• YGシリーズ（WC-Co炭化物）: 硬質相として炭化タングステン（WC）を、結合剤としてコバルト（Co）を配合した（例えば、YG8は8％のCoを含む）構造で、強靭性とコスト効率.
• YNシリーズ（TiC系炭化物）: 2つのタイプがあります:純粋なTiCベース（例えば、Ni-Moバインダーを使用したYN10）またはWC-TiC複合材（例えば、Co-Niバインダーを使用したYN6）で、高硬度、耐熱性、特殊環境用途.

（B）初期申請シナリオの判断

• YGはソフトマテリアルと衝撃シナリオに優れています鋳鉄、非鉄金属（アルミニウム、銅）、地質掘削やスタンピングダイなどの耐衝撃性が求められる用途に最適です。
• YNは硬質材料と極限環境を専門としています: 炭素鋼/焼入れ鋼、高温腐食環境(化学、航空宇宙)、非磁性電子部品の仕上げに最適です。

2. 徹底比較：構成から性能、応用まで

（A）組成：バインダーと硬質相の化学コード

1. YGシリーズ：純WC-Coシステムの強靭性チャンピオン

• コアフォーミュラ: 85%～94% WC、6%～15% Co (例: 15% Co を含む YG15)、チタン (Ti) なし、密度 13.9～14.8g/cm³ (重合金)。
• 微細構造上の利点Coの延性により優れた曲げ強度が得られます（YG8は2300MPaに達します）。微粒子グレード（例：YG3X）は、WC粒子を微細化することで硬度を92HRAまで高め、耐摩耗性と耐チッピング性のバランスを実現します。

2. YNシリーズ：TiC基合金の性能革新

• TiC系合金（例：YN10）: TiC 90% 以上、Ni-Mo バインダー 10%、密度はわずか 5.5 ～ 6.0 g/cm³、硬度は 92 ～ 95HRA、クレーター摩耗に対する優れた耐性を備え、1200℃ でも切削能力を維持します。
• WC-TiC複合材料（例：YN6）: 92% WC が主成分で、2% Ni + 6% Co が追加され、YG の靭性 (1800MPa 曲げ強度) と、中負荷の酸/アルカリのシナリオに対する YN の耐食性を統合しています。

(B) 性能の違い：加工効率と工具寿命に影響を与える重要な変数

1. 硬度と耐摩耗性：YNは精密機械加工のベンチマークを設定

• YG硬度：89〜91HRA（YG3X微粒子は92HRAに達する）、鋳鉄の荒加工における表面摩耗に適しています。
• YN純TiCベースの硬度：91～95HRA。焼入れ鋼（60HRC）の加工において、YGと比較して工具寿命を3～5倍に延長します。摩擦係数が低い（YGの0.5に対して0.3）ため、ワークの熱損傷を軽減します。

2. 靭性と耐衝撃性：断続切削におけるYGリード

• YG のコバルトは 4 ～ 8J/cm² (YG20C は 6J/cm²) の衝撃靭性を提供し、断続切削 (鋳鉄や鍛造ブランクのフライス加工など) における欠けリスクを 40% 削減します。
• YN 純 TiC ベースは靭性が低く (曲げ強度 1500MPa)、複合 YN15 は WC と Co を追加することで曲げ強度を 2000MPa まで高め、軽負荷連続切削の防振ニーズを満たします。

3. 耐熱性と化学的安定性：YNは高温加工のパイオニアです

• YG 赤色硬度: 600 ～ 800℃、Co が鉄金属と容易に結合し、工具の構成刃先が発生します。
• YN純粋TiCベースは1000～1300℃の耐熱性を備え、Ni-Moバインダーが酸化を抑制します。TiCは鋼材との親和性が低いため、ステンレス鋼加工において耐凝着性が60%向上し、高速切削（線速度200m/分以上）に適しています。

(C) アプリケーションシナリオ：精密機械加工ニーズに対する「複数の選択肢」

1. YGシリーズ：非鉄金属および一般機械加工に最適なコスト効率の高い選択肢

• 鋳鉄加工: ねずみ鋳鉄の荒旋削用 YG6/YG8 (送り >0.3mm/r)、ダクタイル鋳鉄の断続フライス加工用 YG15 (耐衝撃性が 30% 向上)。
• 金型製造: 冷間圧造金型用の YG20C (20% Co) などの高 Co グレードは、2000MPa を超える圧縮応力に耐え、HSS 金型よりも 5 倍長持ちします。
• 地質掘削YG11C 掘削歯はシェールガス抽出時に岩石の衝撃による破損を 25% 削減し、掘削効率を 15% 向上させます。

2. YNシリーズ：鋼材仕上げおよび特殊環境におけるパフォーマンスリーダー

• 焼入れ鋼の精密機械加工YN10旋削工具は58HRC軸受鋼を150m/分で仕上げ、表面粗さRa0.4μmを達成し、研削精度に近づきました。
• 化学産業における耐腐食部品YN6 シーリング リングは、10% 塩酸中での腐食率がわずか 0.05mm/年であり、YG シールよりも 3 倍長持ちします。
• 非磁性電子部品: MRI装置部品用のYN15非磁性合金（透磁率<1.0001）で、精度誤差<0.001mmで磁気干渉を回避します。

3. 選定ガイド：最適な材料選びの4つのステップ

(A) ステップ1: ワークピースの材料特性を定義する

• 鋳鉄/アルミニウム/銅/非金属→ YGを優先（コストパフォーマンス重視ならYG8、仕上げ重視なら細粒YG6X）。
• 炭素鋼/合金鋼/焼入れ鋼/ステンレス鋼→ YNを優先（高速仕上げ用には純TiC系YN10、中荷重一般用には複合YN6）。

(B) ステップ2: 切削条件の評価

• 断続切削/重切削：YGシリーズ（YG15の2250MPa曲げ強度は、YNより40％高い耐衝撃性を提供します）。
• 連続仕上げ・高速切断：YNシリーズ（YN10は耐熱性が50％向上し、切断速度は250m/分に達します）。

(C) ステップ3: 環境要件を考慮する

• 高温/腐食性/非磁性環境: YN シリーズ (YN15 は 600℃ + 酸/アルカリに耐え、YN6 は電子機器の非磁性のニーズを満たします)。
• 従来の環境/コスト重視: YGシリーズ(YNより20%～30%安いのでまとめ買いに最適です)。

(D) ステップ4: 標準成績比較表を参照する

アプリケーションシナリオ	推奨グレード	コアとなる利点	加工効率の比較
鋳鉄の荒旋削	YG8	耐衝撃性+耐摩耗性、低コスト	工具寿命は0.5mm/r送りで8時間以上
焼入れ鋼の仕上げ旋削	YN10	高硬度＋耐熱性、Ra0.8μm表面仕上げ	200m/分で安定した精度
耐腐食性ケミカルバルブシート	YN6	耐酸性/耐アルカリ性+中程度の靭性	腐食性環境での耐用年数は2年以上
高負荷冷間圧造金型	YG20C	高Co靭性、耐チッピング性	10万回以上のスタンピングサイクル

4. 結論: 適切な超硬合金を選択して加工効率を高める

YGとYNは対立する選択肢ではなく、異なる加工シナリオに対応する「精密工具」です。YGはコストパフォーマンスと靭性で一般的な加工をカバーし、YNは高性能で難削材や過酷な環境におけるボトルネックを打破します。鋳鉄加工における安定した出力、焼入れ鋼仕上げにおける精密さの追求、あるいは腐食環境における長期耐久性など、ニーズを明確にし、構成、性能、用途のロジックを一致させることで、超硬合金の価値を最大限に高めます。

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