ハイエンド製造の分野では、M42合金粉はその優れた赤色硬度、耐摩耗性、高温強度により、切削工具、航空宇宙部品、精密金型の中核材料となっている。しかし、その性能は組成設計と工程管理に大きく依存する。中でもWC（炭化タングステン）の添加量は、その組織と特性に直接影響を与える重要な変数である。本稿では、WC添加がM42合金粉末の性能に及ぼす影響について調査し、熱処理、焼結プロセスおよび複合材料設計におけるWCの重要な役割を明らかにした。
M42粉末の硬度に及ぼすWC添加の影響
アズ・シンタード
焼結後の硬さに及ぼすWC添加の影響は、最初に減少し、次に増加する傾向を示した。WC含有量が5%の場合、硬度は約9.83%低下し（WC無添加のM42より低い）、WC含有量が10%まで増加すると、硬度は13.2HRCと大幅に上昇し、WC無添加のM42粉末の硬度を上回る。
熱処理済み：
焼結部品に1180℃の焼入れと560℃の焼戻しの熱処理を施したところ、WC添加量が10%の場合、硬さは最大値65.1HRCに達し、熱処理によってWCの硬さ向上効果を効果的に最適化できることが示された。
微細構造の進化
カーバイドの流通
WC含有量が低い場合（2%）、マトリックス中の炭化物は減少するが、ネットワーク炭化物が現れ、WC含有量が中程度の場合（5%）、炭化物は粒界に集中し、凝集・成長し、WC含有量が高い場合（10%）、炭化物はさらに凝集するが、熱処理後に二次炭化物（M7C3など）が析出し、分散強化を形成する。
| WC%の異なるWC/M42複合材料のSEM像 |
焼結密度：
WCの添加量が増加すると（0～10%）、焼結複合材料の相対密度はまず上昇し、その後安定する傾向にある。
| 焼結温度の異なるWC%を用いたWC/M42複合材料の密度 |
結論
WC添加量が8-10%の場合、WC/M42複合材は、高い硬度と耐摩耗性が要求される用途（フライスカッターやドリルビットなど）に適しているが、熱処理によって強度と靭性を最適化する必要がある。
WC添加量が8%以下の場合、炭化物の凝集による脆性相の膨張を回避でき、高温強度と安定性を確保できる。高温での使用に適しています。
今後の動向
WC/TiC-M42勾配材料を開発し、硬度と靭性のバランスをとる。
ボールミル/焼結パラメータを最適化し、炭化物のサイズと分布を予測し、炭化物のサイズと分布を正確に制御します。
WC/M42コンポジットパウダーを積層造形用に特別に設計する。
