DE69917993T2

DE69917993T2 - Sinterkörper aus kubischem Bornitrid

Info

Publication number: DE69917993T2
Application number: DE69917993T
Authority: DE
Inventors: Tomohiro 1-1. Koyakita 1-chome Fukaya; Satoru 1-1. Koyakita 1-chome Kukino; Junichi 1-1. Koyakita 1-chome Shiraishi
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 1998-07-22
Filing date: 1999-07-22
Publication date: 2005-06-30
Anticipated expiration: 2019-07-23
Also published as: EP0974566B1; RU2220929C2; KR20000011845A; DE69917993D1; KR100333459B1; US6316094B1; EP0974566A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Sinterkörper aus kubischem Bornitrid (cBN), insbesondere einen cBN-Sinterkörper, welcher in Schneidwerkzeugen verwendet wird, die eine verbesserte Verschleißbeständigkeit und Abplatzbeständigkeit aufweisen.
Da cBN die Substanz ist, die Diamant in der Härte am nächsten kommt, wurden Sinterkörper auf cBN-Basis in Schneidwerkzeugen, verschleißbeständigen Teilen, stoßbeständigen Teilen etc. verwendet. Diese Art von Sinterkörpern weist Schwierigkeiten auf, sowohl eine hohe Härte, als auch eine hohe Festigkeit zu erzielen. Veröffentlichte japanische Patentanmeldungen Tokukosho 62-25630, Tokukosho 62-25631 und Tokukaihei 5-186272 haben Verfahren offenbart, die auf die Erzielung der Kompatibilität bzw. Vereinbarkeit von Härte und Festigkeit abzielen. Die offenbarten Verfahren sind jedoch bezüglich der Kompatibilität von Härte und Festigkeit nicht notwendigerweise ausreichend. Zum Beispiel erlauben die die vorgenannten Sinterkörper umfassenden Drehmeißel bzw. Einstahlwerkzeuge, wenn sie bei einer Hochgeschwindigkeitsbearbeitung eingesetzt werden, einen Verschleiß der Flanken bzw. Seiten, sowie einen Kolkverschleiß, um die Schneidkante zu schärfen, was zu einem einfachen Abplatzen der Schneidkante führt. Auch mit normalen Schneidgeschwindigkeiten neigen die Werkzeuge dazu einen Stoß an der Schnittkante abzuplatzen, wenn sie in Anwendungen eingesetzt werden, bei welchen starke Stöße ausgeübt werden, wie in dem unterbrochenen Schneiden. Diese Nachteile führen zu einer instabilen Werkzeuglebensdauer.
EP-A-0 879 806 betrifft einen Sinterkörper mit einer Bomitrid-Hochdruckphase. GB-A-2 320 725 betrifft ein Sintermaterial auf der Basis eines kubischen Bornitrids.
Ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist es, einen cBN-Sinterkörper bereitzustellen, welcher eine überragende Abplatzbeständigkeit aufweist, die aus einer Optimierung der Kolkverschleißbeständigkeit und der mechanischen Festigkeit resultiert. Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist es, einen cBN-Sinterkörper bereitzustellen, welcher eine überragende Abplatzbeständigkeit aufweist, resultierend aus einer Optimierung der Stoßbeständigkeit und der mechanischen Festigkeit.
Demzufolge stellt die vorliegende Erfindung gemäß eines ersten Gegenstandes einen Sinterkörper aus cBN (kubisches Bornitrid) zur Verfügung, umfassend cBN-Teilchen und eine Bindemittelphase, die die cBN-Teilchen verbindet, wobei die Bindemittelphase in zwei Dimensionen kontinuierlich ist, wobei
die Bindemittelphase wenigstens ein Material umfasst, gewählt aus:
einem Ti-Nitrid oder Ti-Borid;
einem Al-Nitrid, Al-Borid oder Al-Oxid;
wenigstens eine Art eines Karbids, Nitrids, Carbonitrids oder Borids von Fe, Co oder Ni;
und einer gemeinsamen festen Lösung dieser;
wobei das cBN einen Bereich von 45 bis 70 % des Volumens ausmacht;
die cBN-Teilchen eine mittlere Teilchengröße von 2 bis einschließlich 6 μm aufweisen; und
wobei die Bindemittelphase eine Dicke aufweist, deren mittlerer Wert 1,5 μm oder weniger beträgt und deren Standardabweichung 0,9 μm oder weniger beträgt. In der obigen Beschreibung bedeutet die Dicke der Bindemittelphase die Entfernung zwischen cBN-Teilchen auf einer willkürlich gezogenen geraden Linie in einem Sinterkörper. Die mittlere Teilchengröße gibt den Teilchendurchmesser an, bei welchem das kumulative Volumen 50 % erreicht.
In einem zweiten Gegenstand stellt die vorliegende Erfindung einen cBN-Sinterkörper zur Verfügung, umfassend cBN-Teilchen und eine Bindemittelphase, die die cBN-Teilchen verbindet, wobei die Bindemittelphase kontinuierlich in zwei Dimensionen ausgebildet ist, wobei:
die Bindemittelphase wenigstens ein Material umfasst, gewählt aus:
einem Ti-Nitrid oder Ti-Borid;
einem Al-Nitrid, Al-Borid oder Al-Oxid;
wenigstens eine Art eines Karbids, Nitrids, Karbonnitrids oder Borids von Fe, Co oder Ni;
und einer gemeinsamen festenfeste Lösung dieser;
das cBN einen Bereich von 45 bis 70 % des Volumens ausmacht;
die cBN-Teilchen eine mittlere Teilchengröße von nicht weniger als 0,01 μm und nicht mehr als 2,0 μm aufweisen; und
wobei die Bindemittelphase eine Dicke aufweist, deren mittlerer Wert 1,0 μm oder weniger beträgt und wobei die Standardabweichung 0,7 μm oder weniger beträgt. Wiederum bedeutet die Dicke der Bindemittelphase die Entfernung zwischen den cBN-Teilchen auf einer willkürlichen geraden Linie in einem Sinterkörper. Die mittlere Teilchengröße bedeutet den Teilchendurchmesser, bei welchem das kumulative Volumen 50 % erreicht.
Herkömmliche cBN-Sinterkörper weisen eine Bindemittelphase mit einer Dicke auf, die sich beträchtlich voneinander unterscheidet, wodurch Bereiche erzeugt werden, in welchen nur die Bindemittelphase ein großes Volumen bildet. Da solche Bereiche in einem Sinterkörper mechanisch schwache Bereiche (Defekte) sind, neigen Risse dazu, sich von diesen Bereichen aus zu entwickeln und führen zu einer unzureichenden Abplatzbeständigkeit des Werkzeuges.
Insbesondere die Hochgeschwindigkeitsbearbeitung reduziert die Materialfestigkeit aufgrund der hohen Temperatur an einer Schnittkante. Das Hochgeschwindigkeitsbearbeiten führt auch zu einem Kolkverschleiß, führt zu einer Schärfung der Schnittkante und somit zu einer Reduzierung der Festigkeit der Schnittkante. Solch eine Bedingung ermöglicht an dem Bereich, welcher Kolkverschleiß aufweist, die Erzeugung von Rissen parallel zu der Schnittkante, bewirkt durch Stöße, die auf die Schnittkante ausgeübt werden. Die Risse wachsen durch die unterbrochene Anwendung von Stößen, und führen zum Abplatzen.
Auch bei normalen Schneidgeschwindigkeiten konzentriert ein Stoß Spannungen an dem vorgenannten anfälligen Bereich, wenn ein Werkzeug bei Anwendungen eingesetzt wird, bei welchen Stöße ausgeübt werden, wie bei einem intermittierenden Schneiden. Diese Spannungskonzentration erzeugt einen Bruch an dem mechanisch-schwachen anfälligen Bereich und führt zu einem Abplatzen der Schnittkante.
Unter Berücksichtigung der vorgenannten Fehlermechanismen soll der Sinterkörper der vorliegenden Erfindung die Abplatzbeständigkeit durch eine Reduktion der Dickeschwankungen bzw. -variationen der Bindemittelphase im Vergleich zu dem herkömmlichen Sinterkörper verbessern, so dass die anfälligen Bereiche verringert werden. Wenn der mittlere Wert und die Standardabweichung der Dicke einer Bindemittelphase die vorgenannten spezifischen Werte überschreiten, nehmen die Bereiche, bei denen ein großes Volumen nur von der Bindemittelphase gebildet wird zu und verringern die verbessernde Wirksamkeit hinsichtlich der Abplatzbeständigkeit. Es ist wünschenswert, dass die Bindemittelphase eine untere Grenze von ungefähr 0,2 μm in der mittleren Dicke aufweist, um die Wirkung auszuüben.
Weisen die cBN-Teilchen einen übermäßig kleinen Durchmesser auf, verlieren die Teilchen die Wärmebeständigkeit, und ermöglichen so eine einfache Entwicklung von Verschleiß; weisen sie einen übermäßig großen Durchmesser auf, werden die cBN-Teilchen durch einen Stoß selbst gespalten und ermöglichen ein Abplatzen der Schnittkante, was dazu führt, dass das Werkzeug die Abplatzbeständigkeit verliert. Daher sollte der erste Sinterkörper der vorliegenden Erfindung cBN-Teilchen mit einer Teilchengröße von 2 bis 6 μm aufweisen, um eine überragende Wärmebeständigkeit zu besitzen und für die Hochgeschwindigkeitsbearbeitung geeignet zu sein. Ähnlich sollte der zweite Sinterkörper der vorliegenden Erfindung cBN-Teilchen mit einer Teilchengröße von nicht weniger als 0,01 μm und weniger als 2,0 μm aufweisen, um eine überragende Stoßbeständigkeit aufzuweisen.
Das Sintermaterial der vorliegenden Erfindung kann durch das Beschichten von cBN mit einem Material der Bindemittelphasen erhalten werden oder indem die Materialien mit einem speziellen Verfahren vermischt werden. Das Beschichten mit einem Material der Bindemittelphase wird durch eines der folgenden Verfahren durchgeführt.

(a) Chemische Dampfabscheidung (CVD)-Verfahren, physikalische Dampfabscheidung (PVD)-Verfahren oder stromloses Plattieren vor dem Sintern oder
(b) Einsetzen von mechanochemischer Reaktion induziert durch eine Druckscherkraft, Reibkraft und Stoßkraft zu dem Zeitpunkt des mechanischen Mischens. Dieses spezielle Mischverfahren wird besonders geeignet durch das Ultraschall-Mischverfahren oder durch eine dispersionsunterstütztes Kugelmahl (BM)-Verfahren erzielt.

Das Sinterverfahren für das Sintermaterial der vorliegenden Erfindung wird durch eine Plasmasintervorrichtung, Heißpressvorrichtung oder Ultrahochdruck-Sintervorrichtung zum Beispiel durchgeführt.
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden beschrieben.
BEISPIEL 1
Die folgenden Materialien wurden vermischt: 76 Gew.-% Titannitrid, 18 Gew.-% Al, 3 Gew.-% Co und 3 Gew.-% Ni. Die Mischung wurde bei 1.200°C 30 Minuten in einem Vakuum wärmebehandelt, um eine Verbindung zu erhalten. Die Verbindung wurde pulverisiert, um ein Bindemittelpulver zu erzielen. Das Bindemittelpulver zeigte bei der Röntgenbeugungsanalyse (XRD) Peaks von TiN, Ti₂AlN, TiAl₃ etc. Das Bindemittelpulver und ein cBN-Pulver mit einer mittleren Teilchengröße von 3 μm wurden vermischt, wobei das cBN 60 Vol.-% bildete, durch die in Tabelle 1 beschriebenen Verfahren. Detaillierte Bedingungen der Mischverfahren werden nachfolgend beschrieben. Nr. 2 setzte das RF-Sputterverfahren zur Beschichtung der cBN-Teilchen mit TiN ein. Die Beschichtung wies eine mittlere Dicke von 50 nm auf. Das Mischen wurde bei Nr. 2 ohne Verwendung eines Dispersionsmittels durchgeführt.
Das Ultraschallmischen wurde unter Zugabe eines cBN-Pulvers und eines Bindemittelpulvers zu Äthylalkohol durchgeführt, um durch die Wirkung des Ultraschalls bei 20 kHz gemischt zu werden. Das Mischen unter Verwendung einer Kugelmühle wurde durchgeführt, indem cBN-Pulver und ein Bindemittelpulver in einen Behälter zusammen mit Kugeln mit einem Durchmesser von 10 mm eingeführt wurden, um in Äthylalkohol mit 250 U/min für 800 Minuten nass-gemischt zu werden. Das verwendete Dispersionsmittel war 2 Gew.-% Polyvinylalkohol.
Die gemischten Pulver wurden bei einem ultrahohen Druck und einer hohen Temperatur, so hoch wie 5 GPa und 1.300°C, gesintert. Alle Sinterkörper zeigten cBN, TiN, TiB₂, AlB₂, AlN, Al₂O₃ und WC bei der Röntgenbeugungsanalyse.
Die Gefüge der Sinterkörper wurden in einem metallurgischen Mikroskop mit einer Vergrößerung von 1.500 fotografiert, um die schwarzen cBN-Teilchen und die weißliche Bindemittelphase zu beobachten. Die Dicke der Bindemittelphase wurde durch das Zeichnen einer willkürlichen geraden Linie auf diesen Fotografien gemessen. Die Dicke der Bindemittelphase oder die Entfernung zwischen den cBN-Teilchen wurde an 20 oder mehr Stellen auf der Linie gemessen, um den Mittelwert der Messungen zu erhalten. Die erhaltenen Mittelwerte und Standardabweichungen sind in Tabelle 1 dargestellt.
Die Sinterkörper wurden zu Schneidwerkzeugen verarbeitet. Diese Schneidwerkzeuge wurden anschließend Schneidtests bzw. -überprüfungen unter den unten beschriebenen Bedingungen unterworfen, um die Lebensdauer und den Zeitraum zu messen, bis das Abplatzen auftrat. Die Resultate sind in Tabelle 1 dargestellt.
Schneidversuchsbedingungen:
Zu schneidendes Material: SCM415, HRC58-62, Größe: 100 mm im Durchmesser und 300 mm in Länge, Form: Sechs V-förmige Nuten sind längs bereitgestellt, Form des Werkzeuges: SNG432 gehohnte Abschrägung (–25°, 0,15 – 0,2 mm)
Haltevorrichtung: FN11R
Schneidbedingungen: V: 180 m/min, d: 0,3 mm, f: 0,15 mm/Umdrehung,
Bedingung: trocken.
Tabelle 1
Die Resultate zeigen deutlich, dass die Lebensdauer um ungefähr das Doppelte verlängert wurde, wenn die cBN-Teilchen mit einer mittleren Teilchengröße von 3 μm durch eine Bindemittelphase verbunden wurden, welche einen Mittelwert von nicht mehr als 1,5 μm und eine Standardabweichung von nicht mehr als 0,9 μm hinsichtlich der Dicke aufwies. Die Resultate zeigen auch, dass es wünschenswert ist, das Ultraschall-Mischverfahren oder das Dispersionsmittel-unterstützte Kugelmahlverfahren zu verwenden, wenn das Bindemittelpulver mit dem cBN-Pulver vermischt wird, um den Sinterkör per mit der Bindemittelphase, welche die vorgenannte Dicke aufweist, zu erzeugen. Es ist auch wirksam, die cBN-Teilchen mit einem Material der Bindemittelphase zu beschichten.
BEISPIEL 2
Ein Bindemittelpulver wurde durch das gleiche Verfahren wie in Beispiel 1 hergestellt. Das Bindemittelpulver und ein cBN-Pulver mit einer mittleren Teilchengröße von 1 μm wurden durch die in Tabelle 2 beschriebenen Verfahren vermischt, so dass das cBN 60 Vol.-% bildete. Detaillierte Bedingungen der Mischverfahren werden nachfolgend beschrieben. Nr. 7 setzt das RF-Sputterverfahren ein, um die cBN-Teilchen mit TiN zu beschichten. Die Beschichtung wies eine mittlere Dicke von 40 nm auf. Das Mischen wurde ohne Verwendung eines Dispersionsmittels bei Nr. 7 durchgeführt.
Das Ultraschallmischen wurde durchgeführt, indem ein cBN-Pulver und ein Bindematerial zu Aceton zugegeben wurde, um durch die Wirkung der Ultraschallvibrationen bei 23,5 kHz gemischt zu werden. Das Kugelmahlverfahren bzw. Mischen in einer Kugelmühle wurde durchgeführt, indem ein cBN-Pulver und ein Bindemittelpulver in einem Behälter zusammen mit den Kugeln, welche einen Durchmesser von 10 mm aufwiesen, eingeführt wurden, um in Äthylalkohol bei 235 U/min für 340 Minuten nass-gemischt zu werden. Das verwendete Dispersionsmittel war 1,5 Gew.-% Polyvinylalkohol.
Die gemischten Pulver wurden bei einem ultrahohen Druck und einer hohen Temperatur so hoch wie 5 GPa und 1.300°C gesintert. Alle Sinterkörper zeigten in dem Röntgenbeugungsmuster cBN, TiN, TiB₂, AlB₂, AlN, Al₂O₃ und WC.
Die Gefüge der Sinterkörper wurden beobachtet, um die Dicke der Bindemittelphase durch das gleiche Verfahren in Beispiel 1 zu messen. Die erhaltenen Mittelwerte und Standardabweichungen sind in Tabelle 2 dargestellt.
Die Sinterkörper wurden zu Schneidwerkzeugen verarbeitet. Die Werkzeuge wurden anschließend dem Schneidtest unter den nachfolgend beschriebenen Bedingungen unterworfen, um die Lebensdauer und den Zeitraum bis das Abplatzen auftrat, zu messen. Die Resultate sind in Tabelle 2 dargestellt.
Schneidtestbedingungen:
Zu schneidendes Material: SCM415, HRC58-62, Größe: 100 mm im Durchmesser und 300 mm in Länge, Form: Sechs V-förmige Nuten sind längs bereitgestellt, Form des Werkzeuges: SNGM20408 gehohnete Abschrägung (–25°, 0,15 – 0,2 mm)
Haltevorrichtung: FN11R
Schneidbedingungen: V: 100 m/min., d: 0,2 mm f: 0,13 mm je Umdrehung,
Bedingung: trocken.
Tabelle 2
Die Resultate zeigen deutlich, dass die Lebensdauer ungefähr um das Doppelte verlängert wurde, wenn die cBN-Teilchen mit einer mittleren Teilchengröße von 1 μm durch eine Bindemittelphase gebunden wurden, mit einem Mittelwert von nicht mehr als 1,0 μm und einer Standardabweichung von nicht mehr als 0,7 μm hinsichtlich der Dicke. Die Resultate zeigen auch, dass es wünschenswert ist, das Ultraschall-Mischverfahren oder das Dispersionsmittel-unterstützte Kugelmahlverfahren zu verwenden, wenn das Bindemittelpulver mit dem cBN-Pulver vermischt wird, um den Sinterkörper mit der Bindemittelphase, welche die vorgenannte Dicke aufweist, zu erzielen.
BEISPIEL 3
Die folgenden Materialien wurden vermischt: 75 Gew.-% Titannitrid, 22 Gew.-% Al, 2 Gew.-% Co und 1 Gew.-% Ni. Die Mischung wurde bei 1.240°C für 32 Minuten in einem Vakuum wärmebehandelt, um eine Verbindung zu erhalten. Die Verbindung wurde pulverisiert, um ein Binde-Materialpulver zu erzeugen. Das Bindemittelpulver zeigte Peaks von TiN, Ti₂AlN, TiAl₃ etc. in dem Röntgenbeugungsmuster. Das Bindemittelpulver und ein cBN-Pulver mit einer mittleren Teilchengröße von 4,8 μm wurden durch das Ultraschall-Mischverfahren und durch ein Kugelmahl(BM)-Verfahren, bei welchem kein Dispersionsmittel eingesetzt wurde, vermischt, um einen cBN-Anteil von 65 Vol.-% zu erhalten. Detaillierte Bedingungen der Mischverfahren sind nachfolgend beschrieben.
Das Ultraschallmischen wurde durch Zugabe eines cBN-Pulvers und eines Binde-Materialpulvers zu Aceton durchgeführt, um durch die Wirkung der Ultraschallvibrationen bei 25kHz gemischt zu werden. Das Kugelmahlmischen wurde durchgeführt, indem ein cBN-Pulver und ein Bindemittelpulver in einen Behälter zusammen mit Kugeln, welche einen Durchmesser von 10 mm aufwiesen, eingeführt wurden, um in Äthylalkohol mit 200 U/min für 600 Minuten nass-gemischt zu werden.
Die gemischten Pulver wurden bei einem ultrahohen Druck und einer hohen Temperatur, so hoch wie 4,85 GPa und 1.310°C, gesintert. Alle Sinterkörper zeigten cBN, TiN, TiB₂, AlB₂, AlN, Al₂O₃ und WC in dem Röntgenbeugungsmuster. Die Gefüge der Sinterkörper wurden durch die nachfolgend beschriebenen Verfahren beobachtet. Die Dicke der Bindemittelphase wurde durch das gleiche Verfahren wie in Beispiel 1 für jedes beobachtete unten beschriebene Verfahren gemessen.

(1) Die Gefüge wurden in einem metallurgischen Mikroskop mit einer Vergrößerung von 1.500 fotografiert, um die schwarzen cBN-Teilchen und eine weißliche Bindemittelphase zu beobachten. Die Dicke der Bindemittelphase wurde durch das Zeichen einer willkürlichen geraden Linie auf den Fotografien gemessen.
(2) Die Gefüge wurden mit einem Rasterelektronenmikroskop (SEM) mit einer Vergrößerung von 3.000 fotografiert, um cBN-Teilchen und eine Bindemittelphase zu beobachten. Die Dicke der Bindemittelphase wurde gemessen, indem eine willkürliche gerade Linie auf den Fotografien gezeichnet wurde.
(3) Die Gefüge wurden unter einem durch Transmissionselektronenmikroskop (TEM) mit (PEM) mit einer Vergrößerung von 10.000 fotografiert, um die cBN-Teilchen und eine Bindemittelphase zu beobachten. Die Dicke der Bindemittelphase wurde durch das Ziehen einer willkürlichen geraden Linie auf den Fotografien gemessen.
(4) Die Strukturen wurden durch Auger Elektronen-Spektroskopie (AES) mit einer Vergrößerung von 10.000 fotografiert, um cBN-Teilchen und eine Bindemittelphase zu beobachten. Die Dicke der Bindemittelphase wurde durch das Zeichnen einer willkürlichen geraden Linie auf den Fotografien gemessen.
(5) Die Strukturen wurden mit einem metallurgischen Mikroskop mit einer Vergrößerung von 1.500 fotografiert, um schwarze cBN-Teilchen und eine weißliche Bindemittelphase zu beobachten. Die Fotografien wurden durch Bildanalyse verarbeitet. Das Bild wurde zweifach quantisiert in solch einer Weise, dass der Prozentanteil der Fläche der schwarzen Bereiche, welche den cBN-Teilchen entsprach, dem Prozentanteil des cBN-Gehalts im Volumen entsprach. Anschließend wurden die Bereiche welche der Bindemittelphase entsprachen, bestimmt, um die Dicke der Bindemittelphase zu ermitteln.
(6) Die Gefüge wurden mit einem metallurgischen Mikroskop mit einer Vergrößerung von 1.000 fotografiert, um die schwarzen cBN-Teilchen und eine weißliche Bindemittelphase zu beobachten. Die Fotografien wurden durch Bildanalyse verarbeitet, um die Helligkeit auf einer willkürlich gezogenen geraden Linie zu messen. Das gemessene Ergebnis zeigte, dass die Helligkeit eine Periodizität aufwies. Zunächst wurden die Bereiche der Linie in zwei Gruppen gemäß des Maßes der Helligkeit unterteilt; eine Gruppe war dunkler (entsprechend der cBN-Teilchen) als das gegebene Maß der Helligkeit; die andere Gruppe war heller (entsprechend der Bindemittelphase). Zweitens wurde das Maß der Helligkeit auf solch eine Weise bestimmt, dass der Prozentanteil der dunkleren Bereiche dem Prozentanteil des cBN-Anteils im Volu men entsprach. Schließlich wurde die Länge der helleren Bereiche als die Dicke der Bindemittelphase angenommen.

Die erhaltenen Mittelwerte und Standardabweichungen der Dicke der Bindemittelphase sind in Tabelle 3 dargestellt.
Tabelle 3
Die Sinterkörper wurden zu Schneidwerkzeugen verarbeitet. Die Werkzeuge wurden anschließend dem Schneidtest unter den nachfolgend beschriebenen Bedingungen unterworfen, um die Lebensdauer und den Zeitraum zu messen, bis das Abplatzen auftrat. Die Sinterkörper, welche mit Ultraschallwellen vermischt wurden, wiesen eine Lebensdauer von ungefähr 20 Minuten auf, und die Sinterkörper, welche durch das Kugelmahlverfahren gemischt wurden, von ungefähr 5 Minuten. Die Resultate zeigen, dass das Ultraschall-Mischverfahren gegenüber dem Kugelmahlverfahren ohne Unterstützung eines Dispersionsmittels zur Mischung des Bindemittelpulvers bevorzugt ist.
Schneidtestbedingungen:
Zu schneidendes Material: SCM420, HRC59-61, Größe: 100 mm im Durchmesser und 300 mm in Länge, Form: Acht V-förmige Nuten sind längs bereitgestellt,
Form des Werkzeuges: SNGM20408 gehohnte Abschrägung (–25°, 0,15 – 0,2 mm)
Haltevorrichtung: FN11R
Schneidbedingungen: V: 150 m/Min., d: 0,25 mm, f: 0,11 mm je Umdrehung, Bedingung: trocken
BEISPIEL 4
Die folgenden Materialien wurden vermischt: 73 Gew.-% Titannitrid, 19 Gew.-% Al, 4 Gew.-% Co und 4 Gew.-% Ni. Die Mischung wurde bei 1.240°C für 32 Minuten in einem Vakuum wärmebehandelt, um eine Verbindung zu erhalten. Die Verbindung wurde pulverisiert, um ein Bindemittelpulver zu erhalten. Das Bindemittelpulver zeigte Peaks von TiN, Ti₂AlN, TiAl₃ etc. in dem Röntgenbeugungsmuster. Das Bindemittelpulver und ein cBN-Pulver mit einer mittleren Teilchengröße von 0,5 μm wurden durch das Ultraschall-Mischverfahren und durch das Kugelmahl(BM)-Verfahren ohne die Unterstützung eines Dispersionsmittels gemischt, so dass der cBN-Anteil 65 Vol.-% betrug. Detaillierte Bedingungen der Mischverfahren sind im Folgenden beschrieben.
Das Ultraschallmischen wurde durchgeführt, indem ein cBN-Pulver und ein Bindemittelpulver zu Äthylalkohol zugegeben wurden, um durch die Wirkung von Ultraschallvibrationen bei 22,3 kHz gemischt zu werden. Das Kugelmahlverfahren wurde durchgeführt, indem ein cBN-Pulver und ein Bindemittelpulver in einem Behälter zusammen mit Kugeln, welche ein Durchmesser von 10 mm aufwiesen, um in Aceton mit 215 U/min für 450 Minuten nass-gemischt zu werden.
Die gemischten Pulver wurden bei einem ultrahohen Druck und einer hohen Temperatur so hoch wie 4,85 GPa und 1.310°C gesintert. Alle Sinterkörper zeigten cBN, TiN, TiB₂, AlB₂, AlN, Al₂O₃ und WC in dem Röntgenbeugungsmuster. Die Sinterkörper wurden durch die gleichen Verfahren behandelt, die mit (1) bis (6) in Beispiel 3 bezeichnet wurden, um die Dicke der Bindemittelphase zu messen. Die erhaltenen Mittelwerte und Standardabweichungen der Dicke der Bindemittelphase sind in Tabelle 4 dargestellt.
Tabelle 4
Die Sinterkörper wurden zu Schneidwerkzeugen verarbeitet. Die Werkzeuge wurden anschließend einem Schneidtest unter den nachfolgend beschriebenen Bedingungen unterworfen, um die Lebensdauer und den Zeitraum zu messen, bis das Abplatzen auftrat. Die Sinterkörper, die durch Ultraschallwellen vermischt wurden, wiesen eine Lebensdauer von ungefähr 20 Minuten auf, und die Sinterkörper, die durch das Kugelmahlverfahren gemischt wurden, von ungefähr 5 Minuten. Diese Resultate zeigen, dass das Ultraschall-Mischverfahren gegenüber dem Kugelmahlverfahren ohne Unterstützung eines Dispersionsmittels bevorzugt ist, um das Bindemittelpulver zu mischen.
Schneidtestbedingungen:
Zu schneidendes Material: SCM420 (JIS Standard), HRC59-61, Größe: 100 mm im Durchmesser und 300 mm in Länge, Form: Acht V-förmige Nuten sind längs bereitgestellt,
Form des Werkzeuges: SNGN120408 gehohnte Abschrägung (–25°, 0,15 – 0,2 mm)
Haltevorrichtung: FN11 R
Schneidbedingungen: V: 90 m/Min., d: 0,23 mm, f: 0,14 mm je Umdrehung, Bedingung: trocken.
BEISPIEL 5
Die folgenden Materialien wurden vermischt: 80 Gew.-% Titannitrid und 20 Gew.-% Al. Die Mischung wurde bei 1.200°C 30 Minuten in einem Vakuum wärmebehandelt, um eine Verbindung zu erhalten. Die Verbindung wurde pulverisiert, um ein Bindemittelpulver zu erzeugen. Das Bindemittelpulver zeigte Peaks bei TiN, Ti₂AlN, TiAl₃ etc. in dem Röntgenbeugungsmuster. Die cBN-Teilchen mit einer mittleren Teilchengröße von 3,5 μm wurden mit dem Bindemittelpulver beschichtet, so dass das cBN die in Tabelle 5 dargestellten Volumenanteile bildete. Die Beschichtung wurde durch eine RF-Sputter PVD-Vorrichtung durchgeführt. Eine Beobachtung der beschichteten Teilchen mittels eines TEM zeigten, dass die cBN-Teilchen fast gleichmäßig mit TiN mit einer mittleren Dicke von 50 nm beschichtet waren. Die TiN-beschichteten cBN-Teilchen und das vorgenannte Bindemittelpulver wurden mittels des Kugelmahlverfahrens gemischt, ohne ein Dispersionsmittel zu verwenden. Das Mischen durch das Kugelmahlverfahren wurde durchgeführt, indem das cBN-Pulver und ein Bindemittelpulver in einem Behälter zusammen mit Kugeln mit einem Durchmesser von 10 mm eingeführt wurden, um in Aceton bei 260 U/min für 650 Minuten nass-gemischt zu werden. Die gemischten Pulver wurden bei einem ultrahohen Druck und einer hohen Temperatur, so hoch wie 4,8 GPa und 1.350°C gesintert. Alle Sinterkörper zeigten cBN, TiN, TiB₂, AlB₂, AlN, Al₂O₃ und WC in dem Röntgenbeugungsmuster.
Die Gefüge der Sinterkörper wurden in einem metallurgischen Mikroskop mit einer Vergrößerung von 1.500 fotografiert, um schwarze cBN-Teilchen und eine weißliche Bindemittelphase zu beobachten. Die Dicke der Bindemittelphase wurde durch das Zeichnen einer willkürlichen geraden Linie auf den Fotografien gemessen. Die erhaltenen Mittelwerte und Standardabweichungen der Dicken sind in Tabelle 5 dargestellt.
Die Sinterkörper wurden zu Schneidwerkzeugen verarbeitet. Die Werkzeuge wurden anschließend einem Schneidtest unter den nachfolgend beschriebenen Bedingungen unterworfen, um die Lebensdauer und den Zeitraum zu messen, bis das Abplatzen auftrat. Die erhaltenen Resultate sind auch in Tabelle 5 dargestellt.
Schneidtestbedingungen:
Zu schneidendes Material: SCM415, HRC58-62, Größe: 100 mm im Durchmesser und 300 mm in Länge, Form: Sechs V-förmige Nuten sind längs bereitgestellt;
Form des Werkzeuges: SNG432 gehohnte Abschrägung (–25°, 0,15 – 0,2 mm)
Haltevorrichtung: FN11R
Schneidbedingungen: V: 165 m/Min., d: 0,15 mm, f: 0,125 mm je Umdrehung, Bedingung: trocken.
Tabelle 5
BEISPIEL 6
Die folgenden Materialien wurden vermischt: 92 Gew.-% Titannitrid und 18 Gew.-% Al. Die Mischung wurde bei 1.200°C 30 Minuten in einem Vakuum wärmebehandelt, um eine Verbindung zu erhalten. Die Verbindung wurde pulverisiert, um ein Bindemittelpulver zu erzeugen. Das Bindemittelpulver zeigte die Peaks bei TiN, Ti₂AlN, TiAl₃ etc. in dem Röntgenbeugungsmuster. Die cBN-Teilchen mit einer mittleren Teilchengröße von 1,5 μm wurden mit dem Bindemittelpulver beschichtet, so dass das cBN die in Tabelle 6 dargestellten Volumenanteile betrug. Die Beschichtung wurde durch eine RF-Sputter PVD-Vorrichtung durchgeführt. Die Beobachtung der beschichteten Teilchen mittels eines TEM's zeigte, dass die cBN-Teilchen fast gleichmäßig mit TiN mit einer mittleren Dicke von 45 nm beschichtet waren. Die TiN-beschichteten cBN-Teilchen und die vorgenannten Bindemittelphasepulver wurden mittels des Kugelmahlverfahrens vermischt, ohne ein Dispersionsmittel zu verwenden. Das Mischen durch das Kugelmahlverfahren wurde durchgeführt, indem das cBN-Pulver und ein Bindemittelpulver in einem Behälter zusammen mit Kugeln mit einem Durchmesser von 10 mm eingeführt wurden, um in Äthylalkohol mit 235 U/min für 550 Minuten nass-gemischt zu werden. Die gemischten Pulver wurden bei einem ultrahohen Druck und einer hohen Temperatur, so hoch wie 4,9 GPa und 1.380°C gesintert. Alle Sinterkörper zeigten cBN, TiN, TiB₂, AlB₂, AlN, Al₂O₃ und WC in dem Röntgenbeugungsmuster.
Die Gefüge der Sinterkörper wurden in einem metallurgischem Mikroskop mit einer Vergrößerung von 1.500 fotografiert, um schwarze cBN-Teilchen und eine weißliche Bindemittelphase zu beobachten. Die Dicke der Bindemittelphase wurde durch das Zeichnen einer willkürlichen geraden Linie auf den Fotografien gemessen. Die erhaltenen Mittelwerte und Standardabweichungen der Dicke sind in Tabelle 6 dargestellt. Die Sinterkörper wurden zu Schneidwerkzeugen verarbeitet. Die Werkzeuge wurden anschließend dem Schneidtest unter den nachfolgend beschriebenen Bedingungen unterworfen, um die Lebensdauer und den Zeitraum zu messen, bis das Abplatzen auftrat. Die erhaltenen Resultate sind in Tabelle 6 dargestellt.
Schnittbedingungen:
Zu schneidendes Material: SCM415 HRC58-62, Größe: 100 mm im Durchmesser und 300 mm in der Länge, Form: Sechs V-förmige Nuten sind längs bereitgestellt,
Form des Werkzeuges: SNG432 gehohnte Abschrägung (–25°, 0,15 – 0,2 mm)
Haltevorrichtung: FN11 R
Schneidbedingungen: V: 103 m/Min., d: 0,145 mm, f: 0,088 mm je Umdrehung, Bedingung: trocken.
Tabelle 6
Die einzelnen Spalten der Tabelle 6 weisen die gleiche Bezeichnung wie die Tabelle 5 auf.
Die in den Beispielen 5 und 6 erhaltenen Resultate zeigen dass es wünschenswert ist, dass der Anteil des cBN-Gehalts bei 45 bis 70 Vol.-% liegt. Besonders bevorzugte Resultate wurden bei 50 bis 65 Vol.-% erzielt.
BEISPIEL 7
Verschiedene Materialpulver wurden vermischt, um die Bindemittelphase zu erzielen. Jede Mischung wurde bei 1.230°C für 32 Minuten in einem Vakuum wärmebehandelt, um eine Verbindung zu erhalten. Die Verbindung wurde pulverisiert, um ein Bindemittelpulver zu erzielen. Das Bindemittelpulver und ein cBN-Pulver mit einer mittleren Teilchengröße von 4,1 μm wurden durch das mit einem Dispersionsmittel unterstützte Kugelmahlverfahren gemischt, so dass das cBN 62 Vol.-% ausmachte. Das Mischen durch das Kugelmahlverfahren wurde durchgeführt, indem das cBN-Pulver und ein Bindemittelpulver in einem Behälter zusammen mit Kugeln, welche einen Durchmesser von 10 mm aufwiesen, um in Aceton mit 190 U/min für 700 Minuten nass-gemischt zu werden. Das verwendete Dispersionsmittel war Polyvinylalkohol. Die gemischten Pulver wurden bei einem ultrahohen Druck und einer hohen Temperatur, so hoch wie 5,1 GPa und 1.310°C gesintert. Die so erhaltenen Sinterkörper zeigten die Peaks der in Tabelle 7 dargestellten Verbindungen in dem Röntgenbeugungsmuster.
Die Gefüge der Sinterkörper wurden mittels eines metallurgischen Mikroskops mit einer Vergrößerung von 1.000 fotografiert, um schwarze cBN-Teilchen und eine weißliche Bindemittelphase zu beobachten. Die Dicke der Bindemittelphase wurde gemessen, indem willkürlich eine gerade Linie auf den Fotografien gezeichnet wurde. Die erhaltenen Mittelwerte und Standardabweichungen der Dicke sind auch in Tabelle 7 dargestellt.
Die Sinterkörper wurden zu Schneidwerkzeugen verarbeitet. Die Werkzeuge wurden anschließend einem Schneidtest unter den nachfolgend beschriebenen Bedingungen unterworfen, um die Lebensdauer und den Zeitraum zu messen, bis das Abplatzen auftrat. Die erhaltenen Resultate sind in Tabelle 7 dargestellt.
Schneidtestbedingungen:
Zu schneidendes Material: SCM415 (JIS Standard), HRC58-62, Größe: 100 mm im Durchmesser und 300 mm in der Länge, Form: Sechs V-förmige Nuten sind längs bereitgestellt,
Form des Werkzeuges: SNGN120408 gehohnte Abschrägung (–25°, 0,15 – 0,2 mm)
Haltevorrichtung: FN11R
Schneidbedingungen: V: 190 m/Min., d: 0,15 mm, f: 0,11 mm je Umdrehung, Bedingung: trocken.
Tabelle 7
BEISPIEL 8
Verschiedene Pulver wurden gemischt, um die Bindemittelphase zusammenzusetzen. Jede Mischung wurde bei 1.270°C für 28 Minuten in einem Vakuum wärmebehandelt, um eine Verbindung zu erhalten. Die Verbindung wurde pulverisiert, um ein Bindemittelpulver zu erzielen. Das Bindemittelpulver und ein cBN-Pulver mit einer mittleren Teilchengröße von 1,8 μm wurden durch ein mit einem Dispersionsmittel-unterstütztes Kugelmahlverfahren gemischt, so dass das cBN 64 Vol.-% bildete. Das Mischen durch das Kugelmahlverfahren wurde durchgeführt, indem das cBN-Pulver und ein Bindemittelpulver in einen Behälter zusammen mit Kugeln mit einem Durchmesser von 10 mm eingefüllt wurde, um in Äthylalkohol bei 245 U/min für 750 Minuten nass-gemischt zu werden. Das zugegebene Dispersionsmittel war 1,8 Gew.-% Polyvinylalkohol. Die gemischten Pulver wurden bei einem ultrahohen Druck und einer hohen Temperatur so hoch wie 4,8 GPa und 1.330°C gesintert. Die Sinterkörper, die so erhalten wurden, zeigten Peaks der in Tabelle 8 dargestellten Verbindungen, in dem Röntgenbeugungsmuster.
Die Strukturen der Sinterkörper wurden unter einem metallurgischen Mikroskop mit einer Vergrößerung von 1.000 fotografiert, um schwarze cBN-Teilchen und eine weißliche Bindemittelphase zu beobachten. Die Dicke der Bindemittelphase wurde gemessen, indem eine willkürliche gerade Linie auf den Fotografien gezeichnet wurde. Die erhaltenen Mittelwerte und Standardabweichungen der Dicke sind in Tabelle 8 dargestellt.
Die Sinterkörper wurden zu Schneidwerkzeugen verarbeitet. Die Werkzeuge wurden anschließend dem Schneidtest unter den nachfolgend beschriebenen Bedingungen unterworfen, um die Lebensdauer und den Zeitraum zu messen, bis das Abplatzen auftrat. Die erhaltenen Resultate sind auch in Tabelle 8 dargestellt.
Schneidtestbedingungen:
Zu schneidendes Material: SCM415 (JIS Standard), HRC58-62, Größe: 100 mm im Durchmesser und 300 m in Länge, Form: Sechs V-förmige Nuten sind längs bereitgestellt,
Form des Werkzeuges: SNGN120408 gehohnte Abschrägung (–25°, 0,15 – 0,2 mm)
Haltevorrichtung: FN11 R
Schneidbedingungen: V: 190 m/Min., d: 0,15 mm, f: 0,11 mm je Umdrehung, Bedingung: trocken.
Tabelle 8
Beispiel 7 führte zu dem Ergebnis, dass jede Probe einen Mittelwert von nicht mehr als 1,5 μm und eine Standardabweichung von nicht mehr als 0,9 μm hinsichtlich der Dicke der Bindemittelphase aufwies und dass jede Probe eine geeignete Werkzeuglebensdauer von ungefähr 30 Minuten aufwies. Ähnlich führte Beispiel 8 zu dem Ergebnis, dass jede Probe einen Mittelwert von nicht mehr als 1 μm und eine Standardabweichung von nicht mehr als 0,7 μm hinsichtlich der Dicke der Bindemittelphase aufwies und dass jede Probe eine geeignete Lebensdauer von ungefähr 30 Minuten zeigte. Die Resultate zeigen, dass es wünschenswert ist, dass die Bindemittelphase wenigstens eine Art umfasst, gewählt aus der Gruppe bestehend aus (einem) Karbid, Nitrid, Karbonitrid oder Borid eines Übergangsmetalls der Gruppe 4a-, 5a- oder 6a des Penodensystems; (b) einem Nitrid, Borid oder Oxid von Al; (c) wenigstens eine Art von Karbid, Nitrid, Karbonitrid und Borid von Fe, Co oder Ni und (d) eine gemeinsame feste Lösung dieser.
BEISPIEL 9
Die folgenden Materialien wurden gemischt: 70 Gew.-% Titannitrid, 25 Gew.-% Al, 3 Gew.-% Co und 2 Gew.-% Ni. Die Mischung wurde bei 1.250°C für 25 Minuten in einem Vakuum wärmebehandelt, um eine Verbindung zu erhalten. Die Verbindung wurde pulverisiert, um ein Bindemittelpulver zu erhalten. Das Bindemittelpulver zeigte Peaks von TiN, Ti₂AlN, TiAl₃ etc. in dem Röntgenbeugungsmuster. Das Bindemittelpulver und ein cBN-Pulver mit einer mittleren Teilchengröße, welche in Tabelle 9 dargestellt ist, wurden durch das Ultraschall-Mischverfahren gemischt, so dass das cBN 57 Vol.-% ausmachte. Das Ultraschallmischen wurde durchgeführt, indem das cBN-Pulver und das Bindemittelpulver zu Äthylalkohol zugegeben wurde, um durch die Wirkung der Ultraschallvibrationen bei 23 kHz gemischt zu werden. Die gemischten Pulver wurden mit einem ultrahohen Druck und einer hohen Temperatur gesintert, so hoch wie 4,9 GPa und 1.320°C. Alle gesinterten Körper zeigten cBN, TiN, TiB₂, AlB₂, AlN, Al₂O₃ und WC im Röntgenbeugungsmuster.
Die Strukturen der Sinterkörper wurden mit einem metallurgischen Mikroskop mit einer Vergrößerung von 1.500 fotografiert, um schwarze cBN-Teilchen und eine weißliche Bindemittelphase zu beobachten. Die Dicke der Bindemittelphase wurde gemessen, indem eine willkürliche gerade Linie auf den Fotografien gezeichnet wurde. Die erhaltenen Mittelwerte und Standardabweichungen der Dicke sind in Tabelle 9 dargestellt.
Die Sinterkörper wurden zu Schneidwerkzeugen verarbeitet. Die Werkzeuge wurden anschließend dem Schneidtest unterworfen unter den nachfolgenden Bedingungen, um die Lebensdauer und den Zeitraum zu messen, bis das Abplatzen auftrat. Die erhaltenen Resultate sind in Tabelle 9 dargestellt.
Schneidtestbedingungen:
Zu schneidendes Material: SCM415, HRC58-62, Größe: 100 mm im Durchmesser und 300 mm in Länge, Form: Sechs V-förmige Nuten sind längs bereitgestellt,
Werkzeugform: SNG432 gehohnte Abschrägung (–25°, 0,15 – 0,2 mm)
Haltevorrichtung: FN11R
Schneidbedingungen: V: 170 m/Min., d: 0,25 mm, f 0,14 mm/je Umdrehung, Bedingung: trocken.
Tabelle 9
Die Resultate zeigen deutlich, dass cBN-Teilchen mit einer mittleren Teilchengröße von 2,0 bis 6,0 μm geeignet sind, um die Lebensdauer beim Hochgeschwindigkeitsbearbeiten zu verlängern.
BEISPIEL 10
Die folgenden Materialien wurden gemischt: 78 Gew.-% Titannitrid, 16 Gew.-% Al, 4 Gew.-% Co und 2 Gew.-% Ni. Die Mischung wurde bei 1.260°C für 20 Minuten in einem Vakuum wärmebehandelt, um eine Verbindung zu erhalten. Die Verbindung wurde pulverisiert, um ein Bindemittelpulver zu erzeugen. Das Bindemittelpulver zeigte Peaks von TiN, Ti₂AlN, TiAl₃ etc. im Röntgenbeugungsmuster. Das Bindemittelpulver und ein cBN-Pulver mit einer mittleren Teilchengröße, welche in Tabelle 10 dargestellt sind, wurden durch das Ultraschall-Mischverfahren gemischt, so dass das cBN 57 Vol.-% bildete. Das Ultraschallmischen wurde durchgeführt, indem das cBN-Pulver und das Bindemittelpulver zu Äthylalkohol zugegeben wurde, um durch die Wirkung der Ultraschallvibrationen bei 20,5 kHz gemischt zu werden. Die gemischten Pulver wurden bei einem ultrahohen Druck und einer hohen Temperatur, so hoch wie 5,0 GPa und 1.400°C gesintert. Alle Sinterkörper zeigten cBN, TiN, TiB₂, AlB₂, AlN, Al₂O₃ und WC in dem Röntgenbeugungsmuster.
Die Gefüge der Sinterkörper wurden mit einem metallurgischen Mikroskop mit einer Vergrößerung von 1.500 fotografiert, um schwarze cBN-Teilchen und eine weißliche Bindemittelphase zu beobachten. Die Dicke der Bindemittelphase wurde gemessen, indem eine willkürliche gerade Linie auf den Fotografien gezeichnet wurde. Die erhaltenen Mittelwerte und Standardabweichungen der Dicke sind in Tabelle 10 dargestellt.
Die Sinterkörper wurden zu Schneidwerkzeugen verarbeitet. Die Werkzeuge wurden anschließend dem Schneidtest unter den unten beschriebenen Bedingungen unterworfen, um die Lebensdauer und den Zeitraum zu messen, bis das Abplatzen auftrat. Die erhaltenen Resultate sind in Tabelle 10 dargestellt.
Schneidtestbedingungen:
Zu schneidendes Material: SCM415 (JIS Standard), HRC58-62, Größe: 100 mm im Durchmesser und 300 mm in Länge, Form: Sechs V-förmige Nuten sind längs bereitgestellt,
Form des Werkzeuges: SNGN120408 gehohnte Abschrägungen (–25°, 0,15 – 0,2 mm)
Haltevorrichtung: FN11 R
Schneidbedingungen: V: 90m/Min., D: 0,21 mm, F: 0,12 mm je Umdrehung, Bedingung: trocken.
Tabelle 10
Die Resultate zeigen deutlich, dass cBN-Teilchen mit einer mittleren Teilchengröße von nicht weniger als 0,01 μm und weniger als 2,0 μm geeignet sind, die Lebensdauer des Werkzeuges bei einem unterbrochenen Schneiden mit normaler Geschwindigkeit zu verlängern.
Wie oben erläutert, stellt die vorliegende Erfindung einen cBN-Sinterkörper bereit, welcher eine überragende Verschleißbeständigkeit und Abplatzbeständigkeit aufweist. Diese überragenden Eigenschaften wurden durch die Reduktion der Variation der Dicke der Bindemittelphase in dem Sinterkörper erzielt.

Claims

Sinterkörper aus cBN (kubischem Bornitrid) umfassend cBN Teilchen und eine Bindemittelphase, welche die cBN Teilchen verbindet, wobei die Bindemittelphase in zwei Dimensionen kontinuierlich ist, wobei: die Bindemittelphase wenigstens ein Material umfasst, gewählt aus: einem Ti-Nitrid oder Ti-Boride; einem Al-Nitrid, Al-Borid oder Al-Oxid; wenigstens eine Art eines Carbids, Nitrids, Carbonitrids oder Borids von Fe, Co oder Ni; und eine gemeinsame feste Lösung dieser; das cBN einen Bereich von 45 bis 70 % des Volumens ausmacht; die cBN Teilchen eine mittleren Teilchengröße von 2 bis einschließlich 6 μm aufweisen; und dadurch gekennzeichnet, dass die Bindemittelphase eine Dicke aufweist, deren mittlerer Wert 1,5 μm oder weniger beträgt, mit einer Standartabweichung von 0,9 μm oder weniger.
Sinterkörper aus cBN nach Anspruch 1, wobei die Vol.-% des cBN Gehalts in dem Bereich von 50 bis 65% liegen.
Sinterkörper aus cBN umfassend cBN Teilchen und eine Bindemittelphase, welche die cBN Teilchen verbindet, wobei die Bindemittelphase in zwei Dimensionen kontinuierlich ist, wobei: die Bindemittelphase wenigstens ein Material umfasst, gewählt aus: einem Ti-Nitrd oder Ti-Boride; einem Al-Nitrid, Al-Borid oder Al-Oxid; wenigstens eine Art eines Carbids, Nitrids, Carbonitrids oder Borids von Fe, Co oder Ni; und eine gemeinsame feste Lösung dieser; das cBN einen Bereich von 45 bis 70 % des Volumens ausmacht; die cBN Teilchen eine mittleren Teilchengröße von nicht weniger als 2,0 μm und nicht mehr als 2,0 μm aufweisen; und dadurch gekennzeichnet, dass die Bindemittelphase eine Dicke aufweist, deren mittlerer Wert 1,0 μm oder weniger beträgt, mit einer Standartabweichung von 0,7 μm oder weniger.
Sinterkörper aus cBN nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Vol.-% des cBN Gehalts in dem Bereich von 50 bis 65% liegen.
Schneidwerkzeug, verschleißbeständiges Erzeugnis oder schlagbiegefestes Erzeugnis umfassend einen oder bestehend aus einem Sinterkörper aus cBN nach einem der Ansprüche 1 bis 4.