DE3688999T2

DE3688999T2 - Sinterhartmetallkörper für Werkzeuge.

Info

Publication number: DE3688999T2
Application number: DE86308962T
Authority: DE
Inventors: Mitsuhiro Goto; Akio Hara; Tetsuo Nakai
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 1985-11-19
Filing date: 1986-11-17
Publication date: 1994-01-27
Anticipated expiration: 2006-11-18
Also published as: KR870004760A; KR910006785B1; EP0223585B1; EP0223585A2; EP0223585A3; CA1313762C; DE3688999D1; US5037704A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Werkzeug mit einem verbesserten Sinter-Diamantpreßkörper oder Preßkörper aus Bornitrid (BN) in Hochdruckform. Die Erfindung ist insbesondere befaßt mit einem Werkzeug, das einen Diamant-Sinterkörper oder Sinterkörper aus BN in Hochdruckform mit einer verbesserten Lötbarkeit aufweist, wie er bei verschleißfesten Werkzeugen, Schneidwerkzeugen, Bohrerspitzen, Hämmern, Düsen zum Recken von Draht und dergleichen verwendet wird.
Diamantpreßkörper, die durch Sintern feiner Diamantkörner mit einem Metall der Eisengruppe als Bindemittel unter ultrahohem Druck und hoher Temperatur erhalten werden, weisen eine exzellentere Verschleißfestigkeit als Kantenmaterialien von Schneidwerkzeugen, Düsen zum Recken von Draht oder Bohrerspitzen auf, verglichen mit Sintercarbiden des Standes der Technik. In vielen Fällen werden diese Preßkörper direkt oder über eine Zwischenschicht an Substrate aus Sintercarbiden gebunden, wie dies in Fig. 1(a) und (b) gezeigt ist. Die Sintercarbide werden für den Zweck verwendet, es möglich zu machen, einen Diamantpreßkörper an einen Werkzeughalter zu löten oder einen Diamantpreßkörper zu verstärken.
Im Fall einer Verwendung, bei der ein Diamantpreßkörper ein größeres Volumen als sein Substrat aufweist, wie dies in Fig. 2 gezeigt ist, ist jedoch die Bindefestigkeit häufig unzureichend, wenn nur das Substrat, d. h. das Sintercarbid, gelötet ist. In diesem Fall wurde in Betracht gezogen, einen Diamantpreßkörper l mit einer Schicht aus Sintercarbid 2 auf der Außenumfangsfläche und dem unteren Teil des Diamantpreßkörpers zu bilden, wie dies in Fig. 3 (a) und (b) gezeigt ist, um die Lötfläche zu erhöhen. Dies führt jedoch zu dem Problem, daß die Form eines Diamantpreßkörpers begrenzt ist, und es ist schwierig, Präzision hinsichtlich der Dimensionen zu erreichen. Wenn das Volumen eines Diamantpreßkörpers größer ist als das eines Sintercarbids, tritt das Problem auf, daß eine Neigung zum Auftreten von Rissen in dem Diamantpreßkörper oder dem Sintercarbid aufgrund der Restspannung während des Sinterns unter ultrahohem Druck oder der Spannung besteht, die sich aus den Unterschieden der thermischen Expansion des Diamantpreßkörpers, des Sintercarbids und des Werkzeugschafts ergeben, der angelötet werden soll.
Außerdem weisen diese Verbundpreßkörper aus Diamant oder BN der Hochdruckform den Nachteil auf, daß der Teil aus dem Diamantpreßkörper oder BN in der Hochdruckform 1 nur schwierig mit einem Lötfüllstoff 4 unter Bildung eines Zwischenraums zwischen dem Preßkörperteil 1 und einem Halter 3 benetzbar ist, wie dies in Fig. 4 (a) und (b) gezeigt ist. Wenn eine Spannung parallel mit der gelöteten Oberfläche bei einem Sintercarbidsubstrat 2 in der Weise wirkt, wie dies durch die Pfeile in den Fig. 4 (a) und (b) gezeigt ist, geht die Wirkung einer Verstärkung durch das Sintercarbidsubstrat verloren. Dies führt zum Auftreten von Rissen in dem Preßkörper und zu einem Abbrechen in den Kantenbereichen.
Dementsprechend können die Preßkörper des Standes der Technik nur in Verwendungsbereichen angewendet werden, in denen Belastung in einer Richtung senkrecht zur Oberfläche aufgebracht wird, die mit einem Sintercarbidsubstrat verbunden ist. Wenn diese Preßkörper von geringer Größe sind, tritt das Problem auf, daß die Lötfestigkeit verringert wird und sich der Lötpunkt verschiebt, da nur das Sintercarbidsubstrat verlötet ist. Ein Preßkörper aus Bornitrid in Hochdruckform, der mit einem geeigneten Bindemittel aufgelötet ist, weist ausgezeichnete Eigenschaften zum Schneiden von gehärteten Stählen, von Gußeisen und hitzebeständigen Legierungen auf, da BN in Hochdruckform eine geringere Reaktivität mit Metallen der Eisengruppe hat. Insbesondere weist ein Preßkörper aus kubischem Bornitrid (cubic boron nitride; CBN), also einer Art von Bornitrid der Hochdruckform, das mit einem Carbid, Carbonitrid oder Nitrid eines Elements der Gruppe IV a, der Gruppe V a oder der Gruppe VI a des Periodensystems der Elemente verbunden ist, und aus einer Muminiumverbindung eine exzellente Verschleißfestigkeit und Festigkeit zum Schneiden der oben beschriebenen Werkstücke auf. In vielen Fällen werden diese Preßkörper unmittelbar oder mittels einer Zwischenschicht an Substrate aus Sintercarbiden gebunden, wie dies in Fig. 1 (a) und (b) gezeigt ist. Die Sintercarbide werden für den Zweck verwendet, es möglich zu machen, einen CBN-Preßkörper an einen Werkzeughalter zu löten oder einen CBN-Preßkörper zu verstärken.
Im Falle einer Verwendung, bei der ein BN in der Hochdruckform ein größeres Volumen aufweist als sein Substrat, wie dies in Fig. 2 gezeigt ist, ist jedoch die Festigkeit der Bindung oft unzureichend, wenn nur das Teil aus Sintercarbid aufgelötet ist. In diesem Fall entsteht dann, wenn ein Preßkörper aus BN der Hochdruckform mit einer Schicht aus Sintercarbid zum Löten gebildet wird, das Problem, daß die Form des Preßkörpers aus BN der Hochdruckform beschränkt ist. Wenn das Volumen eines Preßkörpers aus BN der Hochdruckform größer ist als das von Sintercarbid, entsteht außerdem das Problem, daß eine Neigung zum Auftreten von Rissen in dem Preßkörper aus BN oder Sintercarbid besteht aufgrund der Restspannung während des Sinters unter ultrahohem Druck oder der Belastung, die aus den Unterschieden der thermischen Expansion zwischen dem Preßkörper aus BN, dem Sintercarbid und einem anzulötenden Werkzeugschaft resultiert.
Derzeit wurden Diamantpreßkörper für Werkzeuge auf den Markt gebracht, in denen wenigstens 70 Vol.-% Diamantkörner miteinander verbunden sind. Diese Preßkörper werden verwendet als Schneidwerkzeuge für Nichteisenmetalle, Kunststoffe oder keramische Materialien, Hämmer, Bohrerspitzen oder Düsen zum Drahtziehen. Bei Verwendung eines Diamantpreßkörpers zum Schneiden von Nichteisenmetallen oder zum Recken relativ weicher Drähte wie insbesondere zum Ziehen von Kupferdrähten weist dieser sehr exzellente Eigenschaften auf.
Diese Diamantpreßkörper werden normalerweise unter Verwendung eines Metalls der Eisengruppe wie beispielsweise Cobalt, dem Katalysator für die Diamantsynthese, als Bindemittel gesintert. Daher weisen die Diamantpreßkörper den Nachteil auf, daß Diamant bei Erhitzen auf eine Temperatur von über 600 ºC graphitisiert und abgebaut wird. So wurde zur Verbesserung der Hitzebeständigkeit des Diamantpreßkörpers vorgeschlagen, das Metall der Eisengruppe, wie beispielsweise Cobalt, das eine Graphitisierung von Diamant während des Erhitzen fördert, zu entfernen. Dies wurde in der japanischen Patentanmeldung OPI (Kokai) Nr. 114 589/1978 offenbart. Der Diamantpreßkörper, aus dem das Lösungsmittel-Metall auf diesem Wege entfernt wurde, ist in der Lage, sicher einer Temperatur von bis zu etwa 1.200 ºC im Hochvakuum zu widerstehen.
Jedoch weist der Diamantpreßkörper, von dem das Lösungsmittel-Metall entfernt wurde, immer noch eine unzureichende Hitzebeständigkeit auf, wenn er an der Luft erhitzt wird. Wenn der Diamantpreßkörper, der ein poröser Körper ist, bei einer Temperatur von bis zu 900 ºC erhitzt wird, werden Diamantkörner auf der Oberfläche und innerhalb der Oberfläche in direkten Kontakt mit Sauerstoff gebracht. Dies führt dann zu einer Graphitisierung und zu einem Abbau der Oberflächen der Diamantkörner.
Der Diamantpreßkörper wird an einen Spitzen-Hauptkörper oder Schaft als Kante einer Bohrerspitze oder eines Hammers unter Verwendung einer Matrix oder Lötlegierung angepaßt. Die Haltefestigkeit einer Matrix verbessert sich mit der Erhöhung des Schmelzpunktes der Matrix. Dies ist der Fall bei der Verwendung des oben beschriebenen Diamantpreßkörpers als ein Material für die Kante einer Bohrerspitze zum Bohren harter Steine. Insbesondere ist es nötig, eine Lötlegierung und eine Matrix zu verwenden, die beide einen Schmelzpunkt oberhalb von 900 ºC aufweisen. Beim Anpassen des Diamantpreßkörpers in dieser Situation wird daher der Diamantpreßkörper auf eine Temperatur von 800 bis 1.100 ºC an der Luft erhitzt und wird so abgebaut, so daß es unmöglich ist, eine ausreichende Festigkeit bei der resultierenden Bohrerspitze oder bei dem resultierenden Hammer zu erhalten.
So versteht es sich, daß eine weitere Verbesserung der Hitzebeständigkeit des Diamantpreßkörpers dadurch erreicht werden kann, daß man verhindert, daß er während des Erhitzens der Atmosphäre ausgesetzt wird. Auf der Grundlage dieser verstandenen Fakten wurde jüngst ein hitzebeständiger Diamantpreßkörper auf den Markt gebracht, der beispielsweise in der Weise hergestellt wird, daß man die Oberfläche des Diamantpreßkörpers mit Nickel überzieht.
Die Verwendung dünner Schichten aus Carbiden, Nitriden und Carbonitriden als Zwischenschicht zwischen einem kubischen Bornitridpreßkörper und einem Sintercarbidsubstrat zur Verbesserung der Bindung ist aus dem französischen Patent Nr. 2,498,962 und dem britischen Patent Nr. 2,107,298 bekannt. Die Verwendung derartiger Schichten auf der Oberfläche eines Preßkörpers aus kubischem Bornitrid, die die Schneidkante eines Maschinenwerkzeugs zur Verbesserung der Verschleißfestigkeit bildet, ist aus dem europäischen Patent Nr. 0 102 843 bekannt. Jedoch ist keines dieser Dokumente mit einem Werkzeug mit einem Sinterpreßkörper befaßt, der mit Schichten zur Erleichterung eines Lötens des Preßkörpers aus Diamant oder kubischem Bornitrid mit einer Lötlegierung an einen Halter versehen ist.
Die Erfindung betrifft ein Werkzeug, das einen Halter und einen harten Sinterkörper umfaßt, wobei der harte Sinterkörper einen Sinterkörperteil umfaßt, der wenigstens 20 Vol.-% Diamant und/oder Bornitrid in Hochdruckform enthält, wobei der Sinterkörperteil auf einer Oberfläche mit einem dünnen Film überzogen ist, der eine Dicke von wenigstens 1 um aufweist und wenigstens eine Verbindung aus einer Gruppe von Verbindungen umfaßt, die Carbide, Carbonitride, Nitride und Mischungen oder feste Lösungen davon von wenigstens einem Element umfaßt, das aus der Silicium und Elemente der Gruppen IV a, V a und VI a des Periodensystems der Elemente umfassenden Gruppe gewählt ist, und wobei die Oberfläche des Sinterkörperteils, die mit dem dünnen Film überzogen ist, mit einer Hartlötlegierung an dem Halter hartgelötet ist.
Vorzugsweise schließt der Sinterpreßkörper ein Sintercarbidsubstrat ein, das direkt oder über eine Zwischenschicht mit dem Sinterkörperteil verbunden ist.
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können so ein Werkzeug mit einem verbesserten harten Preßkörper bereitstellen, das für verschleißfeste Werkzeuge, Schneidwerkzeuge, Bohrwerkzeuge, Hämmer und Düsen zum Recken von Draht verwendet wird.
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können auch ein Werkzeug mit einem Preßkörper aus Diamant oder Bornitrid der Hochdruckform bereitstellen, das fest an einen Werkzeughalter gelötet ist und frei ist von einem Auftreten von Rissen.
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können außerdem ein Werkzeug mit einem Sinterhartmetallkörper bereitstellen, der teilweise oder vollständig mit einem dünnen Film mit einer guten Benetzbarkeit und Lötbarkeit überzogen ist.
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können auch ein Werkzeug mit einem Diamantpreßkörper bereitstellen, der hinsichtlich seiner Hitzebeständigkeit ausgezeichnet ist.
Beispiele der Erfindung werden nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben, in denen
Fig. 1(a) und (b)perspektivische Ansichten von Verbundpreßkörpern sind, wie sie in Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung verwendet werden;
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines Verbundpreßkörpers ist, wie er in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird, der einen Preßkörperteil aufweist, der größer ist als der Substratteil;
Fig. 3 (a) und (b)jeweils eine Ansicht von vorne und eine Seitenansicht eines Verbundpreßkörpers sind, der einen Preßkörperteil aufweist, der größer ist als der Substratteil;
Fig. 4 (a) und (b) jeweils eine Querschnittsansicht und eine perspektivische Ansicht von Beispielen des Standes der Technik sind, in denen Hartpreßkörper auf Halter aufgelötet sind;
Fig. 5 (a) und (b)jeweils eine Ansicht von vorne und eine Seitenansicht eines Preßkörpers aus Diamant oder BN der Hochdruckform von einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind, der auf einen Halter aus nicht rostendem Stahl gelötet ist;
Fig. 6 eine schematische Ansicht eines Hartpreßkörpers einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist, der auf einen Werkzeugschaft aus Sintercarbid aufgelötet ist;
Fig. 7 eine schematische Ansicht eines Preßkörpers aus BN der Hochdruckform ist, der auf einen Halter gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gelötet ist;
Fig. 8 eine schematische Ansicht eines Spiralfräskopfs ist, der durch maschinelle Bearbeitung des Verbundpreßkörpers von Fig. 1(a) hergestellt wurde;
Fig. 9 eine Ansicht im Querschnitt eines Hartpreßkörpers ist, der auf einen Halter gemäß Fig. 8 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gelötet wurde;
Fig. 10 und Fig. 11 jeweils perspektivische Ansichten von Hartpreßkörpern sind, die auf Halter in den Beispielen 9 und 10 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gelötet wurden;
Fig. 12 (a) und (b) jeweils perspektivische Ansichten anderer Beispiele von Hartpreßkörpern sind, die auf Halter gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gelötet wurden;
Fig. 13 eine Graphik ist, die das Gewicht einer Änderung der Hitzebestandigkeit eines Preßkörpers aus Diamant aufgrund des Erhitzen zeigt;
Fig. 14 eine Graphik ist, die die Druckfestigkeit von Preßkörpern aus Diamant vor und nach dem Erhitzen an der Luft zeigt;
Fig. 15 eine Graphik ist, die die Verschleißfestigkeit von Diamantpreßkörpern vor und nach dem Erhitzen an der Luft zeigt;
Fig. 16 eine Graphik ist, die das Gewicht einer Änderung der Diamantpreßkörper, die mit verschiedenen Carbid-Überzugsmaterialien überzogen sind, mit der Änderung der Temperatur zeigt;
Fig. 17 eine Graphik ist, die die Beziehung der Druckfestigkeit und der Menge an Poren in einem Diamantpreßkörper zeigt; und
Fig. 18 eine Graphik ist, die die Druckfestigkeiten von Diamantpreßkörpern, die mit verschiedenen Überzugsmaterialien überzogen sind, beim Erhitzen auf 950 ºC oder ohne Erhitzen zeigt.
Die Erfinder haben verschiedene Anstrengungen unternommen, einen Preßkörper aus Diamant oder BN der Hochdruckform zu entwickeln, der mit hoher Lötfestigkeit gelötet werden kann. Es wurden Untersuchungen an Überzugsmaterialien auf dem Preßkörper aus Diamant oder BN der Hochdruckform unternommen, wobei die Materialien nicht durch Reaktion damit abgebaut werden, sondern hinsichtlich ihrer Lötbarkeit sowie ihrer Hitzebeständigkeit exzellent sind. Die Erfinder haben die Hitzebeständigkeit eines Diamantpreßkörpers, der mit einem Nickelfilm gemäß dem Stand der Technik überzogen war, durch Erhitzen auf 900 ºC an der Luft untersucht, und haben konsequenterweise gefunden, daß Diamant an der Grenzfläche zwischen der Nickelüberzugschicht und der Diamantschicht graphitisiert wird. Dies führt zu einem Bruch bei Verwendung als Schneidkante an einer Bohrerspitze oder bei einem Hammer.
Demgemäß stellt die vorliegende Erfindung ein Werkzeug bereit, das einen Halter und einen harten Sinterkörper umfaßt, wobei der harte Sinterkörper einen Sinterkörperteil umfaßt, der wenigstens 20 Vol.-% Diamant und/oder Bornitrid in Hochdruckform enthält, wobei der Sinterkörperteil auf einer Oberfläche mit einem dünnen Film überzogen ist, der eine Dicke von wenigstens 1 um aufweist und wenigstens eine Verbindung aus einer Gruppe von Verbindungen umfaßt, die Carbide, Carbonitride, Nitride und Mischungen davon oder feste Lösungen davon von wenigstens einem Element umfaßt, das aus der Silicium und Elemente der Gruppen IV a, V a und VI a des Periodensystems der Elemente umfassenden Gruppe gewählt ist, und wobei die Oberfläche des Sinterkörperteils, die mit dem dünnen Film überzogen ist, mit einer Hartlötlegierung an dem Halter hartgelötet ist. Der überzogene dünne Film wird mit einem Hartlötmittel benetzt, und der harte Sinterkörper kann mit einem Halter verbunden und hitzebeständig gemacht werden, selbst wenn er auf eine Temperatur von 900 ºC oder höher an der Luft erhitzt wird.
In der vorliegenden Beschreibung wird Bornitrid der Hochdruckform einfach als "BN" bezeichnet und ist so deformiert, daß es kubisches Bornitrid (cubic boron nitride; CBN) und wurtzitisches Bornitrid (wurtzitic boron nitride; wBN) wie üblich einschließt. Das Sintercarbid schließt harte Sinterlegierungen ein, die aus wenigstens einer Verbindung bestehen, die gewählt ist aus der aus Carbiden, Cabonitriden, Nitriden und Carboxynitriden von Elementen der Gruppe IV a, der Gruppe V a und der Gruppe VI a des Periodensystems der Elemente und festen Lösungen davon, die durch wenigstens ein Metall verbunden sind, das aus Metallen der Eisengruppe gewählt ist. Bevorzugte Beispiele sind harte Sinterlegierungen, die aus WC oder MoC oder (Mo,W)C bestehen, die mit Co oder Li miteinander verbunden sind.
Der Sinterkörperteil wird gelötet, um die Bindefläche zu erhöhen. Selbst dann, wenn eine Belastung parallel mit der gelöteten Oberfläche mit dem Sintercarbidsubstrat aufgebracht wird, kann ein Halter eine verstärkende Rolle spielen und dadurch wirksam einem Reißen oder Brechen des Hartpreßkörpers vorbeugen.
Der Diamantpreßkörper kann vorzugsweise 20 Vol.-% oder mehr Diamant enthalten. Insbesondere ist ein gesinterter Diamantpreßkörper, der 80 Vol.-% oder mehr Diamant und zum Rest ein Bindemittel umfaßt, das aus wenigstens einem Metall, das aus der Gruppe gewählt ist, die aus Metallen der Eisengruppe besteht, und Carbiden wenigstens eines Metalls besteht, das aus Elementen der Gruppe IV a, V a und VI a des Periodensystems der Elemente gewählt ist, noch mehr bevorzugt, da es eine besonders ausgezeichnete Verschleißfestigkeit aufweist.
Der oben beschriebene Diamantpreßkörper mit einer ausgezeichneten Verschleißfestigkeit unterliegt einer Graphitisierung des Diamants durch ein Metall der Eisengruppe des Periodensystems der Elemente oder einem Auftreten von Rissen aufgrund des Unterschieds der thermischen Ausdehnungen des Diamanten und Metalls der Eisengruppe oder des Carbids bei höherer Temperatur, z. B. höher als 750 ºC. Daher ist es nötig, einen dünnen Carbidfilm fest auf den Diamantpreßkörper bei einer Temperatur von höchstens 750 ºC zu binden.
Verfahren zur Bildung eines dünnen Films, der den oben beschriebenen Erfordernissen genügen kann, sind Verfahren der plasmaunterstützten chemischen Abscheidung aus der Dampfphase (CVD) und Überzugsverfahren der physikalischen Abscheidung aus der Dampfphase (PVD). Wenn ein derartiger dünner Film gebildet wird, führt eine Erhitzung des Diamantpreßkörpers als Basismaterial auf eine Temperatur von 500 ºC oder höher zu einer besseren Bindefestigkeit des dünnen Films auf dem Diamantpreßkörper.
Die Zwischenschicht, die bei dem oben beschriebenen Sinterhartkörper verwendet wird, besteht im allgemeinen aus einer Mischung aus CBN und Al oder Si und wenigstens einer Verbindung, die gewählt ist aus der aus Carbiden, Nitriden und Carbonitriden von Elementen der Gruppe IV a, der Gruppe V a und der Gruppe VI a des Periodensystems der Elemente bestehenden Gruppe, beispielsweise aus 60 Vol.-% CBN, 30 Vol.-% TiN und 10 % Al.
Als Gründe, warum der Diamantpreßkörper eine ausgezeichnete Lötfestigkeit zeigt, können die folgenden angesehen werden:
Zum ersten bildet ein Carbid, wie das des dünnen Films, eine feste Lösung an der Grenzfläche der Bindung zwischen dem Carbid und dem Diamantpreßkörper. Zum zweiten weist ein Carbid, wie das des dünnen Films, eine gute Benetzbarkeit gegenüber einem Metall der Eisengruppe in dem Diamantpreßkörper auf.
Zum dritten bildet eine Carbidkomponente, wie die des dünnen Films, eine Bindung mit Kohlenstoff an der Oberfläche des Diamantpreßkörpers aus. In einem Fall, in dem die Zahl der Kohlenstoffatome geringer ist als der stöchiometrische Wert, wie er durch die Formel MC1-x gezeigt wird (M steht für ein Metall), werden insbesondere das freie Metall und Kohlenstoffatome miteinander unter Anstieg der Bindungsfestigkeit verbunden. In dieser allgemeinen Formel liegt der Wert (1-x) vorzugsweise im Bereich von 0,5 bis 0,975.
Außerdem ist zu beachten, daß der dünne Film aus Carbid eine gute Benetzbarkeit mit einem Silberlot oder Kupferlot aufweist, so daß sich daraus eine hohe Lötfestigkeit ergibt.
In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein Werkzeug mit einem Preßkörper hoher Härte bereitgestellt, das an einen Halter gelötet ist, wobei das Werkzeug einen Preßkörper umfaßt, der wenigstens 20 Vol.-% BN in Hochdruckform umfaßt, der insgesamt oder zum größten Teil mit einem dünnen Film überzogen ist, der aus einem Carbid, Nitrid oder Carbonitrid eines Elements der Gruppe IV a, V a oder VI a des Periodensystems der Elemente oder einer Mischung oder festen Lösung davon mit einer Dicke von 1 bis 10 um überzogen ist. Noch mehr bevorzugt besteht der dünne Film aus einem Carbid wenigstens eines Elements der Gruppe IV a, der Gruppe V a und der Gruppe VI a des Periodensystems der Elemente oder einer Mischung oder festen Lösung der zwei oder mehr Carbide.
Insbesondere ist ein Preßkörper aus BN der Hochdruckform, der 20 bis 90 Vol.-% BN der Hochdruckform und zum Rest wenigstens eine Verbindung, die aus der aus Nitriden, Carbiden, Carbonitriden und Boriden von wenigstens einem Metall gewählt ist, das aus der Gruppe gewählt ist, die aus Metallen der Gruppe IV a, der Gruppe V a und der Gruppe VI a des Periodensystems der Elemente besteht, und Mischungen und festen Lösungen davon als Bindemittel und gegebenenfalls wenigstens 1 Vol.-%, bezogen auf die Gesamtmenge des Bindemittels, Aluminium und/oder Silicium umfaßt, noch mehr bevorzugt, da dieser ausgezeichnete Verschleißfestigkeit und Festigkeit beim Schneiden von Metallen der Eisengruppe mit hoher Härte aufweist.
Die harten Preßkörper, die diese exzellenten Eigenschaften aufweisen, zeigen verschiedene Probleme bei einer Temperatur, die höher als 750 ºC liegt. Beispielsweise treten Risse aufgrund des Unterschieds der Werte der thermischen Expansion des Bindemittels und des Diamants oder des BN in der Hochdruckform auf und wird Diamant oder BN in der Hochdruckform in eine Niederdruckform überführt, d. h. Graphitisierung im Fall von Diamant oder Transformation in hexagonales BN im Falle von BN in der Hochdruckform. Daher ist es nötig, einen dünnen Carbidfilm fest auf den harten Preßkörper bei einer Temperatur unterhalb von 750 ºC zu binden.
Als Gründe, warum der Preßkörper aus BN in der Hochdruckform eine höhere Lötfestigkeit ergibt, können die folgenden angesehen werden: Wenn ein Carbid eines Metalls des Gruppe IV a, der Gruppe V a und der Gruppe VI a des Periodensystems der Elemente als Dünnfilmmaterial und ein Carbid, Nitrid, Carbonitrid oder Borid eines Metalls der Gruppe IV a, der Gruppe V a und der Gruppe VI a des Periodensystems der Elemente als Bindemittel verwendet werden, kann beispielsweise angenommen werden, daß der dünne Carbidfilm und das Bindemittel an der Grenzfläche der Bindung eine feste Lösung miteinander bilden, wodurch der dünne Film und der Preßkörper fest miteinander verbunden werden. Insbesondere dann, wenn die Dünnfilmkomponente aus einem solchen Carbid besteht, daß die Menge an Kohlenstoffatomen geringer ist als die des stöchiometrischen Wertes, wie er durch die Formel MC1-x wiedergegeben wird, worin M ein Element der Gruppe IV a, der Gruppe V a und der Gruppe VI a des Periodensystems der Elemente ist, reagieren der Stickstoff aus dem BN in der Hochdruckform und freies M unter Erhöhung der Bindefestigkeit. In dieser allgemeinen Formel liegt der Wert von (1-x) vorzugsweise im Bereich von 0,5 bis 0,975. Außerdem ist zu beachten, daß der dünne Film aus dem Carbid eine gute Benetzbarkeit mit einem Silberlot oder Kupferlot aufweist, wodurch sich eine hohe Lötfestigkeit ergibt.
In dem Preßkörper aus BN in der Hochdruckform weist der Überzugsfilm vorzugsweise eine Dicke von 1 bis 20 um auf. Wenn die Filmdicke geringer ist als 1 um, ist es schwierig, die Oberfläche des Preßkörpers aus BN der Hochdruckform als Grundmaterial vollständig zu überziehen. Dies führt zu einer Verringerung der Lötfestigkeit. Wenn die Filmdicke mehr als 20 um beträgt, wird eine ziemlich lange Zeit für das Überziehen benötigt, wodurch die Kosten der Bildung der Überzugsschicht erhöht werden; mit anderen Worten wird der obere Grenzwert der Filmdicke hauptsächlich aus ökonomischen Gründen und weniger aus technischen Gründen angegeben.
Bei dieser Ausführungsform ist es besonders wünschenswert, Titancarbid als Überzugsschicht zu verwenden, da Titancarbid einen thermischen Expansionskoeffizienten von 8 · 10&supmin;&sup6; aufweist. Dies ist ähnlich dem Wert eines Preßkörpers aus BN in der Hochdruckform, d. h. etwa 5 bis 7 · 10&supmin;&sup6;, obwohl dies von der Zusammensetzung des Bindemittels und dem Gehalt an BN der Hochdruckform abhängt. Dieser Wert ist besonders stabil bei hoher Temperatur an der Atmosphäre.
Verfahren zur Bildung des dünnen Films, die die oben beschriebenen Erfordernisse erfüllen können, sind chemische Abscheidung aus der Dampfphase (chemical vapor deposition; CVD), plasmaunterstützte CVD, physikalische Abscheidung aus der Dampfphase (physical vapor deposition; PVD) und Reaktiv-Sputterverfahren. Wenn ein derartiger dünner Film gebildet wird, führt eine Erhitzung des Preßkörpers aus BN in der Hochdruckform als Grundmaterial auf eine Temperatur von 500 ºC oder höher zu einer besseren Bindefestigkeit des dünnen Films an dem Preßkörper aus BN.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein Werkzeug bereitgestellt, das einen hitzebeständigen Preßkörper aus Diamant aufweist, der 80 bis 99 Vol.-% Diamantpulver, 0,5 bis 19,9 Vol.-% Poren und 0,1 bis 3 Vol.-% eines Carbids eines Übergangsmetalls der Gruppe IV a, der Gruppe V a oder der Gruppe VI a des Periodensystems der Elemente aufweist und eine Überzugsschicht aufweist, die aus wenigstens einer Verbindung besteht, die gewählt ist aus der aus Carbiden, Nitriden und Carbonitriden von Übergangsmetallen der Gruppe IV a, der Gruppe V a und der Gruppe VI a des Periodensystems der Elemente und Silicium bestehenden Gruppe und eine Dicke von wenigstens 1 um aufweist.
Als Gründe, warum die Hitzebeständigkeit des Preßkörpers aus Diamant gemäß der vorliegenden Ausführungsform an der Atmosphäre verbessert ist, können die folgenden angesehen werden: Ein für die Beschichtungsschicht, die auf dem Diamantpreßkörper vorgesehen ist, geeignetes Material muß die Erfordernisse erfüllen, daß sein thermischer Expansionskoeffizient ähnlich dem thermischen Expansionskoeffizient des Preßkörpers aus Diamant ist und daß das Material fest mit dem Diamant verbunden ist und eine Graphitisierung des Diamants verhindert. In dieser Situation haben die oben beschriebenen Materialien, die die Beschichtungsschicht bilden, die folgenden Eigenschaften:
(a) Carbide, Nitride oder Carbonitride von Übergangsmetallen der Gruppe IV a, der Gruppe V a und der Gruppe VI a des Periodensystems der Elemente weisen thermische Expansionskoeffizienten auf, die ähnlich denen von Diamant sind; dünne Filme, die aus diesen Materialien bestehen, sind frei von Rissen;
(b) dünne Filme, die aus diesen Materialien bestehen, sind exzellent hinsichtlich ihrer Oxidationsbeständigkeit;
(c) diese Materialien weisen keine katalytische Wirkung auf wie Cobalt und sind auch nicht wirksam bei der Graphitisierung von Diamant;
(d) diese Materialien werden fest mit dem Preßkörper aus Diamant verbunden und weisen eine gute Benetzbarkeit gegenüber Metallen auf, so daß sie fest verlötet werden können; beispielsweise weist Titancarbid eine exzellente Benetzbarkeit für Silberlot auf, und Siliciumcarbid weist eine gute Benetzbarkeit für eine Kupfer- Mangan-Legierung auf.
Bei den Nickel-Überzugsschichten des Standes der Technik kann angenommen werden, daß Graphit an der Grenzfläche zu Diamant gebildet wird, da Nickel eine katalytische Wirkung wie Cobalt zeigt.
Bei dieser Ausführungsform weist die Überzugsschicht vorzugsweise eine Dicke von 1 bis 50 um auf. Wenn die Dicke geringer ist als 1 um, ist es schwierig, die Oberfläche des Preßkörpers aus Diamant als Grundmaterial vollständig zu überziehen, so daß Diamantkörner auf der Oberfläche oder innerhalb der Oberfläche des Preßkörpers aus Diamant einer oxidierenden Atmosphäre ausgesetzt sind und bei Erhitzen auf eine hohe Temperatur einer Qualitätsverschlechterung unterliegen. Wenn die Dicke der Schicht größer ist als 50 um, erfordert dies eine recht lange Zeit für das Beschichten, so daß dies die Kosten der Ausbildung der Überzugsschicht erhöht; mit anderen Worten wird die Obergrenze der Filmdicke, d. h. 50 um, hauptsächlich auf der Grundlage realistischer und wirtschaftlicher Gründe und nicht aus technischen Gründen angegeben.
Bei dieser Ausführungsform ist es besonders wünschenswert, Siliciumcarbid und Titancarbid als Überzugsschicht zu verwenden, da Siliciumcarbid bzw. Titancarbid thermische Expansionskoeffizienten von 6 · 10&supmin;&sup6; bzw. 8 · 10&supmin;&sup6; aufweisen, d. h. thermische Expansionskoeffizienten, die ähnlich denen des Preßkörpers aus Diamant sind, d. h. 4,5 · 10&supmin;&sup6;. Die Materialien sind bei hoher Temperatur, z. B. 1.000 ºC, an der Atmosphäre besonders stabil.
Der Diamantpreßkörper selbst, der in dieser Ausführungsform verwendet wird, weist eine exzellente Hitzebeständigkeit im Hochvakuum auf und hat die oben beschriebene Zusammensetzung. Wenn der Diamantpreßkörper in einem Verwendungsbereich eingesetzt wird, der eine höhere Festigkeit und höhere Verschleißfestigkeit erfordert, ist es selbst bei der oben beschriebenen Zusammensetzung besonders bevorzugt, einen hitzebeständigen Preßkörper aus Diamant zu verwenden, wie er in der japanischen Patentanmeldung Nr. 24,756/1984 beschrieben ist, d. h. einen Preßkörper, der 95 bis 99 Vol.-% Diamant und 0,5 bis 4,9 Vol.-% Poren umfaßt.
Ein Diamantpreßkörper, der ein Lösungsmittel enthält, unterliegt einer Graphitisierung von Diamantkörnern durch Einwirkung des Lösungsmittels bei hoher Temperatur und einer Qualitätsverschlechterung aufgrund des Unterschieds der thermischen Expansionskoeffizienten des Lösungsmittels und von Diamant. Daher ist es erforderlich, daß der Diamantpreßkörper selbst eine exzellente Hitzebeständigkeit aufweist. Der in dieser Ausführungsform verwendete Diamantpreßkörper, der einen Diamantgehalt von wenigstens 95 Vol.-% und eine geringere Menge an Poren aufweist, ist in der Lage, eine erheblich gesteigerte Hitzebeständigkeit, Festigkeit und Verschleißfestigkeit zu zeigen.
Bei dieser Ausführungsform kann die oben beschriebene Überzugsschicht auf der Oberfläche des Diamantkompaktkörpers direkt oder über eine weitere Überzugsschicht gebildet werden.
Außerdem kann in jedem Fall eine weitere Überzugsschicht auf der Überzugsschicht dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gebildet werden.
Diese anderen Überzugsschichten können eine Zusammensetzung aufweisen, die aus derselben Gruppe von Materialien der oben beschriebenen Überzugsschicht gewählt ist, jedoch verschieden ist von dem Material der oben beschriebenen Überzugsschicht.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird ein Sinterkörper, der wenigstens 20 Vol.-% Diamant und/oder BN der Hochdruckform enthält, mit einem dünnen Film beschichtet, der eine Dicke von wenigstens 1 um aufweist und aus wenigstens einer Verbindung besteht, die gewählt ist aus der aus Carbiden, Carbonitriden, Nitriden und deren Mischungen oder deren festen Lösungen von wenigstens einem Metall bestehenden Gruppe, das gewählt ist aus der aus Metallen der Gruppen VI a, V a und VI a des Periodensystems der Elemente bestehenden Gruppe. Dieser Sinterkörper wird unter Verwendung einer Hartlötlegierung an einen Werkzeughalter hartgelötet, ohne daß Risse auftreten, und kann effektiv für Gleitkanten von Bohrerspitzen, Düsen zum Recken von Draht, Schneidwerkzeuge, usw. verwendet werden.
Beispielsweise kann ein Preßkörper aus BN in der Hochdruckform in relativ einfacher Weise dadurch lötbar gemacht werden, daß man dessen Oberfläche mit einem dünnen Film eines Carbids eines Metalls der Gruppe IV a, der Gruppe V a oder der Gruppe VI a des Periodensystems der Elemente überzieht, beispielsweise mit Titancarbid. Der Preßkörper kann beispielsweise an einen Werkzeughalter gelötet werden, der aus einem Sintercarbid oder Stahl besteht, wobei dies zu einer exzellenten Lötfestigkeit führt und Risse nicht auftreten. So kann ein exzellentes Schneidwerkzeug erhalten werden.
Da der Sinterkörperteil des harten Sinterkörpers wie oben veranschaulicht hartgelötet werden kann, kann der harte Sinterkörper an einen Halter ohne Einhaltung irgendeines Zwischenraums und unter Erhöhung der gelöteten Fläche an einen Halter gelötet werden, wobei die Lötfestigkeit mehr verbessert werden kann, verglichen mit den harten Sinterkörpern des Standes der Technik.
Außerdem kann der harte Sinterkörper frei von einer Transformation der Kristallform oder von einer Graphitisierung von Diamant sein, selbst wenn er auf eine Temperatur oberhalb von 900 ºC erhitzt wird, und kann so eine ausgezeichnete Hitzebeständigkeit aufweisen. Daher kann der harte Sinterkörper fest an die Spitze eines Hauptkörpers oder Schafts als Werkzeughalter durch Verarbeitung an der Luft unter Verwendung einer Matrix mit hohem Schmelzpunkt und eines Hartlötmaterials gebunden werden, das ausgezeichnete Haltefestigkeit aufweist. Der hitzebeständige harte Sinterkörper kann für verschiedene Verwendungszwecke herangezogen werden, beispielsweise Teile von Werkzeugen, Hämmer, Bohrerspitzen-Rohlinge, Düsen zum Recken von Drähten und Schneidwerkzeuge für keramische Materialien.
Die folgenden Beispiele werden zur Veranschaulichung der vorliegenden Erfindung in allen Einzelheiten angegeben, ohne die Erfindung zu beschränken.

Beispiel 1

Diamantpulver, die jeweils eine mittlere Korngröße von 5 um und 1 um aufwiesen, wurden 1 h lang in einem Mengenverhältnis von 3 : 1 (bezogen auf das Volumen) unter Verwendung eines Tiegels und von Kugeln, die aus einem Sintercarbid aus WC-10% Co bestanden, gemischt. Die resultierenden gemischten Pulver wurden im Vakuum 30 min lang auf 1.500 ºC erhitzt und danach in ein Ta-Gefäß gegeben, wo die Pulver mit einer Co-Platte bedeckt wurden. Dieses Gefäß wurde in eine Vorrichtung zur Aufbringung eines ultrahohen Drucks und hoher Temperatur gegeben und 10 min lang bei einem Druck von 53 kbar (53 · 10² MPa) und einer Temperatur von 1.450 ºC gehalten. Der so gesinterte Preßkörper wurde aus dem Gefäß genommen, und ein Diamantpreßkörper wurde abgetrennt.
Die Oberfläche des resultierenden Diamantpreßkörpers wurde durch Sputter-Ätzen gereinigt und danach mit einer Schicht aus einem dünnen Film aus Titancarbid mit einer Dicke von etwa 5 um mittels plasmaunterstützten chemischen Abscheidens aus der Dampfphase überzogen, was den Schritt des Haltens des Diamantpreßkörpers in einer Gasmischung aus TiCl&sub4;, CH&sub4; und H&sub2; bei 750 ºC für eine Zeit von 2 h umfaßte.
Dieser Diamantpreßkörper wurde auf ein Sintercarbid unter Verwendung eines Silberlotmaterials (JIS BAg-3) gelötet, um die Bindefestigkeit zu messen. Bei Beobachtung des gelöteten Preßkörpers zeigte sich, daß keine Risse auftraten. Zum Vergleich wurden Sintercarbide miteinander unter Verwendung desselben Silberlotmaterials (JIS BAg-3) verlötet, um die Bindefestigkeit zu messen.
Die Messungen zeigten, daß der gelötete Gegenstand der vorliegenden Erfindung eine Lötfestigkeit von 26,3 kg/mm² aufwies, während der Vergleichsgegenstand eine Lötfestigkeit von 26,5 kg/mm² aufwies. Aus diesem Ergebnis ist ersichtlich, daß die Ausführungsform gemäß der Erfindung zu einem praktisch brauchbaren Wert der Festigkeit führt.

Beispiel 2

Ein Diamantpreßkörper, der 90 Vol.-% Diamantkörner mit einer mittleren Korngröße von 2 um, 1 Vol.-% WC und 9 Vol.-% Co umfaßte, wurde hergestellt. Auf die Oberfläche des Diamantpreßkörpers wurden dünne Filme durch Reaktivsputtern aufgebracht, wie dies in Tabelle 1 gezeigt ist. Die mit einem abgeschiedenen dünnen Film versehenen Diamantpreßkörper wurden bei 700 ºC unter Verwendung eines Silberlotmaterial (JIS BAg-1) auf Stahl gelötet, um die Bindefestigkeiten zu messen. Dadurch wurden Ergebnisse erhalten, wie sie in Tabelle 1 gezeigt sind. Bei diesen Preßkörpern wurde gefunden, daß keine Risse auftraten. Tabelle I Probe Nr Dünnfilmzusammensetzung Filmdicke (um) Lötfestigkeit (kg/mm²)

Beispiel 3

Ein Diamantpreßkörper, der 88 Vol.-% Diamantkörner mit einer mittleren Korngröße von 1 um, 5 Vol.-% (Mo,W)C und 7 Vol.-% Ni und Co umfaßte, wurde hergestellt und zu einem Formteil mit einem äußeren Durchmesser von 5 mm und einer Höhe von 4 mm verarbeitet.
Ein dünner Film aus TiC mit einer Dicke von etwa 10 um wurde auf der Oberfläche des Diamantpreßkörpers mittels eines plasmaunterstützten CVD-Verfahrens in analoger Weise wie in Beispiel 1 abgeschieden. Dieser Film war fest an den Diamantpreßkörper gebunden. Eine Analyse des dünnen Films zeigte, daß er aus TiC0,97 bestand. Freier Kohlenstoff war nicht zugegen.
Wenn der Diamantpreßkörper 1 an nichtrostenden Stahl 3 bei 740 ºC unter Verwendung eines Silberhartlotmaterials (JIS BAg-3) gelötet wurde, wie dies in den Fig. 5 (a) und 5 (b) gezeigt ist, ergab sich eine feste Bindung, ohne daß Brüche auftraten.

Beispiel 4

Ein Diamantpreßkörper, der 85 Vol.-% Diamantkörner mit einer mittleren Korngröße von 1 um oder weniger, 5 Vol.-% WC und 10 Vol.-% Co umfaßte, wurde hergestellt und zu einem Formteil mit einem äußeren Durchmesser von 3 mm und einer Höhe von 15 mm verarbeitet. Dieser Preßkörper wurde einem Vorgang des Überziehens mit reaktiven Ionen (reactive ion plating) unterzogen, um darauf einen dünnen Film aus (Ti,W)C mit einer Dicke von 5 um bei einer Temperatur von 650 ºC abzuscheiden.
Der resultierende Preßkörper 1 wurde an einen Schaft aus Sintercarbid 7, wie er in Fig. 6 gezeigt ist, unter Verwendung eines Silberhartlotmaterials (JIS BAg-1) gebunden und danach maschinell unter Herstellung eines Bohrers bearbeitet. Dieser Bohrer konnte in ausreichender Weise zum Bohren einer Al-Si-Legierung verwendet werden, ohne daß Risse auftraten.

Beispiel 5

Ein Bindemittel, das TiN0,8 und Al in einem Mengenverhältnis von 4 : 1 (bezogen auf das Volumen) enthielt und eine Korngröße von 1 um oder weniger aufwies, wurde hergestellt, mit CBN-Pulver mit einer Korngröße von 1 um im Verhältnis 1 : 1 (bezogen auf das Volumen) gemischt, in ein Gefaß aus Mo gegeben und 10 min bei einem ultrahohen Druck und hoher Temperatur (45 · 10² MPa; 45 kbar; 1.300 ºC) gehalten. Der resultierende Preßkörper wurde aus dem Gefaß genommen und man erhielt einen CBN-Preßkörper.
Die Oberfläche des resultierenden CBN-Preßkörpers wurde durch Sputter-Ätzen gereinigt und danach mit einer Titancarbidschicht mit einer Dicke von 10 um mittels eines plasmaunterstützen CVD-Verfahrens überzogen, das die Schritte des Erhitzens und Haltens des CBN-Preßkörpers für eine Zeit von 3 h in einer Gasmischung aus TiCl&sub4;, CH&sub4; und H&sub2; bei 750 ºC unter Bildung eines dünnen Films aus TiC0,91 umfaßte.
Der so erhaltene CBN-Preßkörper 5 wurde unter Verwendung eines Silberlotmaterials 4 (entsprechend JIS BAg-3) auf ein Sintercarbid 7 hartgelötet, wie es in Fig. 7 gezeigt ist, danach einem Auskehlvorgang 8 unterworfen, wie dies in Fig. 8 gezeigt ist und am Ende zu einem Spiralfräskopf mit einem Durchmesser von 3 mm verarbeitet. Eine Beobachtung des CBN-Preßkörpers nach dem Auflöten ergab, daß keine Risse auftraten.
Unter Verwendung dieses Spiralfräskopfs wurde eine Form aus Metall (HRC 53), die SKD 61 entsprach, einem Schneidvorgang unter folgenden Bedingungen unterworfen: Umdrehungen: 6.000; Schneidtiefe: 1 mm und Vorschub: 120 mm/min. Der CBN-Preßkörper konnte einem Schneidvorgang ohne Abstreifen des aufgelöteten Teils widerstehen.

Beispiel 6

Ein CBN-Preßkörper, der 60 Vol.-% CBN-Pulver mit einer Korngröße von 3 um und zum Rest Ti(C,N), AlN, AlB&sub2; und TiB&sub2; enthielt, wurde hergestellt. Auf der gesamten Oberfläche des CBN-Preßkörpers wurden dünne Filme, wie sie in Tabelle 2 gezeigt sind, mit verschiedenen Dicken durch ein Reaktiv-Sputterverfahren abgeschieden.
Die mit einem dünnen abgeschiedenen Film versehenen CBN-Preßkörper wurden bei 750 ºC unter Verwendung eines Silberlotmaterials (JIS BAg-3) auf ein Sintercarbid aufgelötet, um die Bindefestigkeiten zu messen. Dadurch wurden Ergebnisse erhalten, wie sie in Tabelle 2 gezeigt sind. An diesen Preßkörpern wurde gefunden, daß während des Lötens keine Risse auftraten. Tabelle 2 Probe Nr. Dünnfilmzusammensetzung Filmdicke (um) Lötfestigkeit (kg/mm²) Vergleich Sintercarbid
Zum Vergleich wurden Sintercarbide miteinander verbunden, wobei man ein Lotmaterial entsprechend JIS BAg-3 verwendete, um die Bindefestigkeit zu messen.

Beispiel 7

Ein Preßkörper aus BN in der Hochdruckform, der 85 Vol.-% CBN-Pulver mit einer mittleren Korngröße von 3 um und wBN-Pulver mit einer mittleren Korngröße von 1 um oder weniger, die in einem Volumenverhältnis von 4 : 1 gemischt waren, und zum Rest TiC-WC und AlN umfaßte, wurde hergestellt und einem Verfahren des Beschichtens mit reaktiven Ionen unterworfen, um darauf einen dünnen Film aus (Ti,Ta,W)C mit einer Dicke von 5 um bei einer Temperatur von 800 ºC niederzuschlagen.
Der resultierende Preßkörper wurde unter Vakuum unter Verwendung eines amorphen Ni- Lotmaterials mit einem Schmelzpunkt von 850 ºC an ein Stahlmaterial (S45C) gelötet. Nach dem Löten wurde gefunden, daß keine Risse an dem Preßkörper auftraten. Die Bindefestigkeit des Preßkörpers wurde gemessen; es ergab sich ein Wert von 35 kg/mm².

Beispiel 8

Diamantpulver mit einer mittleren Korngröße von 1 um wurde 10 h lang unter Verwendung eines Tiegels und von Kugeln, die aus WC-10% Co bestanden, pulverisiert. Das resultierende Pulver wurde in ein Gefäß aus WC-12% Co gegeben, wo es mit einer Co- Platte bedeckt wurde. Dieses Gefaß wurde in eine Ultrahochdruck- und Hochtemperaturvorrichtung gegeben und 15 min bei einem Druck von 55 · 10² MPa (55 kbar) und einer Temperatur von 1.500 ºC gehalten. Der Preßkörper enthielt 85 Vol.-% Diamant, 5 Vol.-% WC und 10 Vol.-% Co.
Die Oberfläche des resultierenden Preßkörpers wurde durch Sputter-Ätzen gereinigt und danach mit einer dünnen Filmschicht, die aus Titancarbid (TiC0,98) bestand und eine Dicke von etwa 3 um aufwies, mittels eines plasmaunterstützten CVD-Verfahrens überzogen, das die Schritte des Erhitzens und Haltens des Preßkörpers bei einer Temperatur von 700 ºC in einer Gasmischung aus TiCl&sub4;, CH&sub4; und H&sub2; für die Zeit von 1 h umfaßte.
Wenn dieser Preßkörper 1 an einen Stahlhalter 3 unter Verwendung eines Silberlotmaterials 4 entsprechend JIS BAg-3 gelötet wurde, wie dies in Fig. 9 gezeigt ist, erreichte die Lötung den Diamantpreßkörperteil.
Zum Vergleich wurde ein anderer Preßkörper, dessen Diamantpreßkörperteil keine Beschichtung aus TiC0,98 aufwies, in ähnlicher Weise an einen Halter aus Stahl gelötet. In diesem Fall benetzte jedoch das Lotmaterial den Diamantpreßkörperteil nicht, und man fand, daß zwischen dem Halter und dem Preßkörperteil ein Zwischenraum war.
Wenn die in diesem Beispiel und Vergleichsbeispiel erhaltenen Werkzeuge mit einer Diamantschleifscheibe poliert wurden, wurde der Preßkörper einheitlich mit einem Finish versehen und konnte als verschleißfestes Teil verwendet werden. Die Kante des Preßkörpers nahe dem Zwischenraum brach jedoch bei dem Vergleichsbeispiel beim Polieren, und der Preßkörper konnte nicht als verschleißfestes Teil verwendet werden.

Beispiel 9

Ein Verbundpreßkörper wurde hergestellt, indem ein CBN-Preßkörperteil, der 70 Vol.-% CBN-Pulver mit einer mittleren Korngröße von 5 um und zum Rest TiN, WC und Al enthielt, die in einem Volumenverhältnis 6 : 1 : 3 gemischt waren, an ein Sintercarbidsubstrat über eine Zwischenschicht gebunden. Die Zwischenschicht hatte eine Dicke von 0,03 mm und enthielt 50 Vol.-% CBN und zum Rest TiC und Al, die in einem Volumenverhältnis von 8 : 2 gemischt waren.
Nach Schneiden des Preßkörpers wurde die Oberfläche des CBN-Preßkörpers durch Sputter- Ätzen gereinigt und danach einem Schritt der plasmaunterstützten chemischen Abscheidung aus der Dampfphase unterworfen, um darauf eine Dünnfilmschicht herzustellen, die aus TiC0,8 mit einer Dicke von etwa 5 um bestand. Während derselben Zeit wurde die dünne Filmschicht durch Erhitzen und Halten des CBN-Preßkörpers in einer Gasmischung aus TiCl&sub4;, CH&sub4; und H&sub2; bei 750 ºC für eine Zeit von 2 h gebildet.
Dieser CBN-Preßkörper wurde unter Verwendung eines Silberlotmaterials auf einen Halter gelötet, der aus Sintercarbid bestand, wie dies in Fig. 10 oder in den Fig. 12 (a) oder 12 (b) gezeigt ist. Das Lotmaterial benetzte nicht nur das Sintercarbidsubstrat, sondern auch den CBN-Preßkörperteil unter Erhalt einer festen Bindung zwischen Preßkörper und Halter.
Zum Vergleich wurde in analoger Weise zu diesem Beispiel ein Werkzeug des Standes der Technik hergestellt, wie es in Fig. 4 (b) gezeigt ist. Ausnahme war, daß die Oberfläche des Preßkörpers nicht mit dem dünnen Carbidfilm überzogen war. Das Werkzeug wurde als Vergleichswerkzeug verwendet.
Wenn Werkstücke aus SKD 11 (HRC 60), die jeweils eine V-förmige Rille aufwiesen, einem Schneidvorgang unter den nachfolgend genannten Bedingungen (Schneidgeschwindigkeit: 100 m/min; Schneidtiefe: 0,5 mm und Vorschubgeschwindigkeit: 0,2 mm/Umdrehung) mittels der in diesem Beispiel und dem Vergleichsbeispiel erhaltenen Werkzeuge unterworfen wurden, traten bei dem Preßkörper des Beispiels Brüche oder Risse der Kante selbst beim Schneiden für eine Zeit von 30 min nicht auf. Demgegenüber brach der Preßkörper des Vergleichsbeispiels beim Schneiden nach nur 15 s.

Beispiel 10

Ein Sintercarbidsubstrat wurde an einen Diamantpreßkörperteil gebunden, der 90 Vol.-% Diamantpulver mit einer mittleren Korngröße von 10 um und zum Rest (W,Ti)C und Co umfaßte. Die Bindung erfolgte über eine Zwischenschicht mit einer Dicke von 0,05 mm. Die Zwischenschicht umfaßte 60 Vol.-% CBN und zum Rest TiN, WC und Al, die in einem Volumenverhältnis von 5 : 2 : 3 gemischt waren, um einen harten Preßkörper herzustellen. Dünne Filme, die Zusammensetzungen aufwiesen, wie sie in Tabelle 3 gezeigt sind, wurden auf dem Diamantpreßkörperteil mittels eines Hochfrequenz-Sputterverfahrens unter Erhitzen des Diamantpreßkörperteils auf 600 ºC gebildet. Tabelle 3 Probe Nr. Dünnfilmzusammensetzung Filmdicke (um) Ergebnisse des Lötens Ergebnisse des Mahlens teilweise lötbar gebrochen vollständig lötbar nicht gebrochen Vergleich kein dünner Film nicht lösbar gebrochen
Jeder dieser Preßkörper wurde unter Verwendung eines Silberlotmaterials, das JIS BAg-1 entsprach, auf einen Halter gelötet, der aus einem Sintercarbid hergestellt war, wie dies in Fig. 11 gezeigt ist. Der gelötete Zustand des Diamantpreßkörperteils wurde beobachtet, und danach wurde die obere Fläche einem Vorgang des Oberflächenschleifens mittels eines Diamantschleifers unterworfen. Dem folgte das Beobachten des gebrochenen Zustands des Preßkörperteils an einer Position, die durch in Fig. 11 wiedergegeben ist. Die entsprechenden Ergebnisse sind in Tabelle 3 gezeigt.

Beispiel 11

Auf ein Sintercarbidsubstrat wurde ein Preßkörperteil gebunden, der 50 Vol.-% CBN und zum Rest (Ti,Ta,W,Mo)(C,N), Al und Si in einem Volumenverhältnis von 7 : 2 : 1 umfaßte, um einen harten Preßkörper herzustellen. Dünne Filme aus Zubereitungen, die in Tabelle 4 gezeigt sind, wurden auf der Oberfläche des resultierenden Preßkörpers durch ein Verfahren des Überziehens mit reaktiven Ionen (reactive ion plating) gebildet. Tabelle 4 Probe Nr. Dünnfilmzusammensetzung Filmdicke (um) Ergebnisse des Lötens Ergebnisse des Mahlens teilweise lötbar Lötung in 5 min gebrochen lötbar kein außergewöhnliches Verhalten beim Schneiden über 20 min Vergleich kein dünner Film nicht lötbar Lötung in 3 min gebrochen
Die Form der oben beschriebenen Probe war ein rechtwinklig gleichschenkliges Dreieck, dessen eine Seite 2,5 mm lang war, wobei die Schicht auf dem Preßkörperteil eine Dicke von 0,8 mm hatte und das Sintercarbidsubstrat eine Dicke von 0,8 mm hatte.
Jeder dieser Preßkörper wurde unter Verwendung eines Silberlotmaterials, das JIS BAg-1 entsprach, auf einen Halter aus Sintercarbid gelötet, wie dies in Fig. 11 gezeigt ist. Der gelötete Zustand des harten Preßkörpers wurde beobachtet. Diese Einsätze wurden maschinell in einer SNG 432-Vorrichtung behandelt, um Schneideinsätze herzustellen. Unter Verwendung dieser Schneideinsätze wurde ein runder Stab aus SKD 11 mit einer Härte von HRC 61 bei einer Schneidgeschwindigkeit von 150 m/min, einer Schneidtiefe von 0,5 mm und einer Vorschubgeschwindigkeit von 0,3 mm/Umdrehung geschnitten. Es wurden die in Tabelle 4 gezeigten Ergebnisse erhalten.

Beispiel 12

Diamantpulver, die jeweils eine mittlere Korngröße von 100 um, 50 um, 20 um und 5 bis 0,2 um aufwiesen, wurden 5 min lang in einem Volumenverhältnis von 5 : 3 : 1 : 1 unter Verwendung eines Tiegels und von Mahlkugeln, die aus Sintercarbid aus WC-Co hergestellt waren, gemischt. Die resultierenden gemischten Pulver wurden 30 min im Vakuum auf 1.400 ºC erhitzt und danach in ein Mo-Gefäß gegeben. Darin wurden die Pulver mit einer Co-Platte bedeckt. Unter Verwendung einer Ultrahochdruckvorrichtung wurden die Pulver zuerst bei 55 kb gepreßt, danach auf 1.460 ºC erhitzt und so 10 min lang gehalten. Der so hergestellte Sinterpreßkörper wurde aus dem Gefaß entnommen und einer chemischen Analyse unterworfen, um die Gehalte an Diamant, WC und Co zu bestimmen. Der Gehalt an Diamant, WC und Co betrug 96,5 Vol.-%, 0,15 Vol.-% bzw. 3,35 Vol.-%.
Der so erhaltene Preßkörper wurde in aqua regia (Königswasser) getaucht, unter Herauslösen von Co erhitzt, und die Zubereitung wurde unter Verwendung einer magnetischen Waage und mittels chemischer Analyse untersucht. Folgende Werte wurden erhalten: 96,5 Vol.-% Diamant, 0,14 Vol.-% WC, 0,4 Vol.-% Co und 2,96 Vol.-% Poren.
Auf der Oberfläche des resultierenden Preßkörpers wurde eine Überzugsschicht gebildet, die aus Titancarbid mit einer Dicke von etwa 8 um bestand. Die Bildung erfolgte mittels eines CVD-Verfahrens, das das Halten des Preßkörpers bei 1.000 ºC für eine Zeit von 6 h in einer Gasmischung aus TiCl&sub4;, CH&sub4; und H&sub2; umfaßte. Der so behandelte, hitzebeständige Diamantpreßkörper wurde auf eine Temperatur bis zu 1.000 ºC an der Atmosphäre erhitzt, um seine Gewichtsänderung zu messen.
Der oben beschriebene hitzebeständige Diamantpreßkörper wurde als Probe (a) verwendet. Zum Vergleich wurde außerdem der Diamantpreßkörper vor einem Beschichten mit Titancarbid als Vergleichsprobe (b) herangezogen. Ein im Handel erhältlicher Diamantpreßkörper, der 85 Vol.-% Diamant und 10,5 Vol.-% Poren enthielt, wurde als Vergleichsprobe (c) herangezogen, und der Diamantpreßkörper der Probe (c), der mit einer Nickelschicht mit einer Dicke von 50 um überzogen war, wurde als Probe (d) verwendet. Diese Vergleichsproben wurden einer Messung hinsichtlich der Gewichtsänderung unterworfen.
Das Erhitzen zur Messung der Gewichtsänderung wurde unter den folgenden Bedingungen durchgeführt: - Aufheiztemperatur: Raumtemperatur bis 1.000 ºC; - Atmosphäre: an der Luft; - Geschwindigkeit der Anhebung der Temperatur: 10 ºC/min.
Die Ergebnisse der Messung hinsichtlich der oben beschriebenen Gewichtsänderung sind in Fig. 13 gezeigt. Es ist aus den Ergebnissen von Fig. 13 offensichtlich, daß bei der Vergleichsprobe (b), deren Hitzebeständigkeit nur durch das saure Auslaugen verbessert wurde, ein Rückgang des Gewichts bei etwa 800 ºC begann; bei der Probe (a), die durch Ausbilden einer Beschichtungsschicht aus Titancarbid auf der Vergleichsprobe (b) erhalten wurde, wurde das Gewicht selbst bei einer Temperatur oberhalb von 950 ºC nicht so stark verringert; und bei der Vergleichsprobe (d), die dadurch erhalten worden war, daß man einen im Handel erhältlichen Diamantpreßkörper mit Nickel überzog, begann der Gewichtsrückgang bei einer Temperatur von etwa 850 ºC.
Die Beobachtung der Grenzfläche zwischen der Nickelschicht der Vergleichsprobe (d) und der Diamantpreßkörperschicht mittels eines Mikroskops zeigte, daß der Diamant graphitisiert war.
Es ist aus den oben beschriebenen Ergebnissen klar verständlich, daß der Diamantpreßkörper der Probe (a) eine in hohem Maße verbesserte Hitzebeständigkeit an der Atmosphäre aufweist.

Beispiel 13

Auf der Oberfläche eines Diamantpreßkörpers, der 96,2 Vol.-% Diamant, 0,3 Vol.-% Co, 0,15 Vol.-% WC und 3,35 Vol.-% Poren umfaßte, wurde eine Überzugsschicht aus Siliciumcarbid durch ein CVD-Verfahren gebildet, das den Schritt des Haltens des Preßkörpers bei 900 ºC für eine Zeit von 3 h in einer Atmosphäre umfaßte, die aus SiCl&sub4;, CH&sub4; und H&sub2; bestand. Die Beschichtungsschicht aus Siliciumcarbid hatte eine Dicke von 5 um.
Die daraus resultierende Probe (e) und die Proben (a), (b), (c) und (d), die in Beispiel 12 verwendet worden waren, wurden erhitzt und 5 min bei 900 ºC an der Luft gehalten, abgekühlt und danach einer Messung der Druckfestigkeit unterworfen. Dieselben Proben, jedoch nicht hitzebehandelt, wurden ebenfalls einer Messung der Druckfestigkeit unterworfen.
Die Form der bei der oben beschriebenen Messung der Druckfestigkeit verwendeten Probe war ein Würfel, dessen eine Seite eine Lange von 2,5 mm hatte und dessen beide Vorderflächen bei einem Parallelitätsgrad von weniger als 0,01 mm gehalten wurden, um zu verhindern, daß sich die Probe verbog oder aufgrund einer Scherung brach. Die Ergebnisse sind in Fig. 14 gezeigt.
Aus den Ergebnissen von Fig. 14 ist offensichtlich, daß die mit Titancarbid und Siliciumcarbid überzogenen Diamantpreßkörper, d. h. die Proben (a) und (e), keine Verschlechterung aufgrund einer Graphitisierung der Diamantkörner selbst nach Erhitzen auf 900 ºC an der Luft aufweisen und dementsprechend kaum eine Erniedrigung der Druckfestigkeit auftritt.

Beispiel 14

Diamantpulver mit einer mittleren Korngröße von 0,8 um wurde pulverisiert und unter Verwendung eines Tiegels mit Mahlkugeln gemischt, die aus Sintercarbid aus WC-Co hergestellt waren. Dieses Pulver wurde mit Diamantpulvern, die jeweils eine mittlere Korngröße von 60 um, 30 um und 10 um aufwiesen, in einem Volumenverhältnis von 1 :5 : 3 : 1 gemischt. Die Mischung wurde danach auf eine Temperatur von 1.450 &sup0;C 1 h lang im Vakuum erhitzt und bei einem Druck von 55 Kb und einer Temperatur von 1.450 ºC in analoger Weise wie in Beispiel 12 gesintert. Eine chemische Analyse des resultierenden Diamantpreßkörpers zeigte eine Zusammensetzung, die 96,2 Vol.-% Diamant, 0,1 Vol.-% Ni und 0,2 Vol.-% WC umfaßte. Wenn dieser Preßkörper mit heißem Königswasser behandelt wurde, bildeten sich 3,3 Vol.-% Poren oder Leerräume.
Auf der Oberfläche des so erhaltenen Diamantpreßkörpers wurde mittels eines CVD- Verfahrens eine Überzugsschicht aus Titancarbid gebildet, wobei das Verfahren das Halten des Preßkörpers in einer Gasmischung aus TiCl&sub4;, CH&sub4; und H&sub2; bei 1.000 ºC für eine Zeit von 0,2 bis 30 h umfaßte.
Eine Beobachtung der Grenzfläche zwischen der Überzugsschicht und dem Diamantpreßkörper durch SEM (Rasterelektronenmikroskop; scanning electron microscope) zeigte, daß die Beschichtungsschichten eine Dicke im Bereich von 0,5 bis 60 um aufwiesen.
Unter Verwendung der Diamantpreßkörper, die Titancarbid-Überzugsschichten aufwiesen, die hinsichtlich der Filmdicke unterschiedlich waren und die wie oben beschrieben hergestellt worden waren, wurde ein Werkstück aus Aluminiumoxid mit einer Vickershärte von 2.300 im Rahmen eines Naßverfahrens 10 min lang unter Bedingungen einer Schneidgeschwindigkeit von 50 m/min, einer Schneidtiefe von 0,2 mm und einem Vorschub von 0,05 mm/Umdrehung geschnitten.
Außerdem wurden die mit einer Überzugsschicht versehenen Diamantpreßkörper einem Schneidtest unter denselben Bedingungen nach Erhitzen auf 900 ºC an der Luft unterworfen.
Die bei den oben beschriebenen Schneidversuchen verwendeten Proben und die Dicke der Überzugsschichten auf den Proben sind in Tabelle 5 gezeigt, und die Ergebnisse der Schneidversuche sind in Fig. 15 gezeigt. Tabelle 5 Probe Nr. Filmdicke (um)
Aus Fig. 15 ist offenbar, daß dann, wenn die Dicke der Überzugsschicht geringer ist als 1 um, die Verschleißfestigkeit vor dem Erhitzen sicher gut ist, jedoch in weitem Umfang nach dem Erhitzen verschlechtert wird. Eine Beobachtung der Oberfläche der Probe (f), d. h. des Diamantpreßkörpers mit einer Überzugsschicht mit einer Dicke von 0,5 um, zeigte eine Graphitisierung von Diamantkörnern.

Beispiel 15

Die Oberfläche des Diamantpreßkörpers, der dieselbe Zusammensetzung wie derjenige aufwies, der in Beispiel 14 verwendet worden war, und der mit erhitztem Königswasser in derselben Weise behandelt worden war, wurde mit Carbiden von Übergangsmetallen der Gruppe IV a, der Gruppe V a und der Gruppe VI a des Periodensystems der Elemente und mit Siliciumcarbid durch Reaktiv-Sputtern überzogen, wie dies in Tabelle 6 gezeigt ist. Die Dicke der Überzugsschichten lag im Bereich von 6 bis 8 um. Tabelle 6 Probe Nr. Überzugsmaterial Filmdicke (um)
Die mit einer Überzugsschicht versehenen Diamantpreßkörper wurden auf eine Temperatur von bis zu 1.100 ºC an der Luft erhitzt, um die Gewichtsänderung zu messen. Zum Vergleich wurde derselbe Diamantpreßkörper, der jedoch nicht mit der Carbidschicht überzogen war, in gleicher Weise dem Heiztest unterworfen. Die Ergebnisse sind in Fig. 16 gezeigt.
Es ist aus Fig. 16 offensichtlich, daß die mit einem Überzug versehenen Diamantpreßkörper jeweils einen geringeren Abfall des Gewichts bei einer Temperatur unterhalb von 900 ºC zeigten, unabhängig von dem Charakter der Carbide, und daß sich eine Temperatur des Beginns der Gewichtsabnahme ergibt, die um wenigstens 100 ºC höher war als die bei dem nicht mit einem Überzug versehenen Diamantpreßkörper, d. etwa 800 ºC.

Beispiel 16

Diamantpreßkörper mit Zusammensetzungen, wie sie in Tabelle 7 gezeigt sind, wurden mit einer Überzugsschicht aus Siliciumcarbid mit einer Dicke von 5 um versehen und danach einer Messung der Druckfestigkeit unterworfen.
Fig. 17 zeigt die Änderung der Druckfestigkeit mit der Menge an Poren in den Diamantpreßkörpern.
Es ist aus Fig. 17 offensichtlich, daß sich die Druckfestigkeit mit dem Rückgang der Menge an Poren oder Leerräumen erhöht, d. h. mit dem Anstieg des Gehalts an Diamant, und wenn die Porenmenge 20 Vol.-% oder mehr ist, liegt die Druckfestigkeit bei 100 kg/mm² oder weniger. Tabelle 7 Probe Nr. Diamantgehalt (Vol.-%) Menge an Co und WC (Vol.-%) Menge an Poren

Beispiel 17

Die Oberfläche eines Diamantpreßkörpers, der 98,5 Vol.-% Diamant, 0,4 Vol.-% Co, 0,12 Vol.-% WC und 0,98 Vol.-% Poren umfaßte, wurde mit einer Schicht aus TiN, einer Schicht aus TiCN und zwei Schichten aus TiN und TiC mittels eines CVD-Verfahrens unter den in Tabelle 8 gezeigten Bedingungen überzogen. Die Dicke der Überzugsschichten betrug 8 um, gemessen durch SEM-Untersuchung (rasterelektronenmikroskopische Untersuchung). Die daraus resultierenden Proben α, β und γ wurden an der Luft auf 950 ºC erhitzt, bei dieser Temperatur 5 min gehalten, abgekühlt und danach einer Messung der Druckfestigkeit unterworfen. Zum Vergleich wurde jede der Proben, die nicht hitzebehandelt waren, einer Messung der Druckfestigkeit unterworfen. Die Ergebnisse sind in Fig. 18 gezeigt.
Es ist aus Fig. 18 offensichtlich, daß jeder der mit einem Überzug versehenen Diamantpreßkörper keine Verringerung der Druckfestigkeit nach dem Erhitzen zeigte. Tabelle 8 Probe Nr. Überzugsschicht Atmosphäre (äußere Schicht)

Claims

1. Werkzeug, das einen Halter (3, 7) und einen harten Sinterkörper umfaßt, wobei der harte Sinterkörper einen Sinterkörperteil (1, 5, 8) umfaßt, der wenigstens 20 Vol.-% Diamant und/oder Bornitrid in Hochdruckform enthält, wobei der Sinterkörperteil (1, 5, 8) auf einer Oberfläche mit einem dünnen Film überzogen ist, der eine Dicke von wenigstens 1 um aufweist und wenigstens eine Verbindung aus einer Gruppe von Verbindungen umfaßt, die Carbide, Carbonitride, Nitride und Mischungen oder feste Lösungen davon aus wenigstens einem Element umfaßt, das aus der Silicium und Elemente der Gruppe IV a, V a und VI a des Periodensystems der Elemente umfassenden Gruppe gewählt ist, und wobei die Oberfläche des Sinterkörperteils (1, 5, 8), die mit dem dünnen Film überzogen ist, mit einer Hartlöt-Legierung an dem Halter (3, 7) hartgelötet ist.

2. Werkzeug nach Anspruch 1, worin der harte Sinterkörper ein Sintercarbidsubstrat (2) einschließt, das direkt oder über eine Zwischenschicht mit dem Sinterkörperteil (1) verbunden ist.

3. Werkzeug nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, worin der Sinterkörperteil (1, 5, 8) wenigstens 80 Vol.-% Diamant und zum Rest ein Bindemittel umfaßt, das aus wenigstens einer Substanz besteht, die aus der aus Eisen, Nickel und Cobalt und Carbiden wenigstens eines Metalls bestehenden Gruppe gewählt ist, das aus der aus Metallen der Gruppe IV a, der Gruppe V a und der Gruppe VI a des Periodensystems der Elemente bestehenden Gruppe gewählt ist.

4. Werkzeug nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, worin der dünne Film aus einem Metallcarbid besteht, das durch die allgemeine Formel MC1-x wiedergegeben wird, worin M ein Metall ist, das aus der aus Metallen der Gruppe IV a, der Gruppe V a und der Gruppe VI a des Periodensystems der Elemente bestehenden Gruppe gewählt ist, und x 0,5 bis 0,025 ist.

5. Werkzeug nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, worin der Sinterkörperteil (1, 5, 8) 20 bis 90 Vol.-% Bornitrid in der Hochdruckform und zum Rest ein Bindemittel enthält, das aus wenigstens einer Substanz besteht, die gewählt ist aus der aus Nitriden, Carbiden, Carbonitriden und Boriden wenigstens eines Metalls bestehenden Gruppe, das aus der aus Metallen der Gruppe IV a, V a und VI a des Periodensystems der Elemente bestehenden Gruppe gewählt ist, sowie Mischungen und festen Lösungen davon, wobei der dünne Film eine Dicke von 1 bis 20 um aufweist.

6. Werkzeug nach Anspruch 5, worin das Bindemittel außerdem wenigstens 1 Vol.-%, bezogen auf das Bindemittel, wenigstens einer Substanz enthält, die aus der aus Aluminium und Silicium bestehenden Gruppe gewählt ist.

7. Werkzeug nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, worin der dünne Film aus Titancarbid besteht.

8. Werkzeug nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, worin der Sinterkörperteil (1, 5, 8) 80 bis 99 Vol.-% Diamantpulver, 0,5 bis 19,9 Vol.-% Poren und 0,1 bis 3 Vol.-% eines Carbids eines Übergangsmetalls der Gruppe IV a, der Gruppe V a oder der Gruppe VI a des Periodensystems der Elemente enthält und der dünne Film eine Dicke von wenigstens 1 um aufweist.

9. Werkzeug nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, worin der dünne Film durch ein Verfahren der chemischen Abscheidung aus der Dampfphase (CVD), durch ein Verfahren der plasmaunterstützten chemischen Abscheidung aus der Dampfphase, ein Verfahren der physikalischen Abscheidung aus der Dampfphase (PVD) oder durch ein Verfahren des Reaktiv- Sputterns gebildet wird.

10. Werkzeug nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, worin der dünne Film gebildet wird, während man den Sinterkörperteil (1, 5, 8) auf eine Temperatur von wenigstens 500ºC erhitzt.

11. Werkzeug nach Anspruch 2, worin die Zwischenschicht im wesentlichen aus einer Mischung von kubischem Bornitrid und Aluminium oder Silicium und wenigstens einer Verbindung besteht, die gewählt ist aus der aus Carbiden, Nitriden und Carbonitriden von Elementen der Gruppe IV a, der Gruppe V a und der Gruppe VI a des Periodensystems der Elemente bestehenden Gruppe.

12. Werkzeug nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, worin der dünne Film als Überzug auf wenigstens eine Überzugsschicht aufgetragen ist.