JP2000042807A - 精密切削用工具 - Google Patents
精密切削用工具Info
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- JP2000042807A JP2000042807A JP11119891A JP11989199A JP2000042807A JP 2000042807 A JP2000042807 A JP 2000042807A JP 11119891 A JP11119891 A JP 11119891A JP 11989199 A JP11989199 A JP 11989199A JP 2000042807 A JP2000042807 A JP 2000042807A
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- JP
- Japan
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- sintered body
- boron nitride
- cbn
- cutting tool
- precision cutting
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- Cutting Tools, Boring Holders, And Turrets (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ｃＢＮ焼結体からなる、高硬度、高強度、
耐熱性に優れた精密切削用工具を提供すること。 【解決手段】 平均粒径が０．５μｍ以下の立方晶窒化
ホウ素からなる立方晶窒化ホウ素焼結体を刃先とした精
密切削用工具であって、前記刃先部の立方晶窒化ホウ素
焼結体の、任意の方向のＸ線回折線の（２２０）回折強
度（Ｉ(220) ）と（１１１）回折強度（Ｉ(111) ）との
比Ｉ(220) ／Ｉ(111) が、０．０５以上であり、その粒
界に介在物を実質的に含まない精密切削用工具。
耐熱性に優れた精密切削用工具を提供すること。 【解決手段】 平均粒径が０．５μｍ以下の立方晶窒化
ホウ素からなる立方晶窒化ホウ素焼結体を刃先とした精
密切削用工具であって、前記刃先部の立方晶窒化ホウ素
焼結体の、任意の方向のＸ線回折線の（２２０）回折強
度（Ｉ(220) ）と（１１１）回折強度（Ｉ(111) ）との
比Ｉ(220) ／Ｉ(111) が、０．０５以上であり、その粒
界に介在物を実質的に含まない精密切削用工具。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は精密切削工具に関す
るもので、特に鉄系材料の精密切削加工に用いることの
できる精密切削工具に関する。
るもので、特に鉄系材料の精密切削加工に用いることの
できる精密切削工具に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、各種の成形金型や摺動部品など、
高硬度鉄系材料の高精度な仕上げ切削加工の要求が高ま
っている。この鉄系材料の精密加工として単結晶ダイヤ
モンド、および単結晶立方晶窒化ホウ素が検討されてき
た。しかし、単結晶ダイヤモンドで鉄系材料を切削する
場合、切削熱によりダイヤモンドと鉄の化学反応がおこ
り、ダイヤモンド工具が急速に摩耗するという問題があ
り、鋼などの金型の直接加工が不可能である。そのた
め、たとえばレンズ金型の精密加工においては無電解ニ
ッケルメッキ層を施して、そのメッキ層を精密に仕上げ
る方法がとられているが、金型の強度が不十分、プロセ
スが複雑などの問題があった。また、特殊雰囲気による
化学反応抑制法などで、直接加工の検討が行われている
が実用的でない。
高硬度鉄系材料の高精度な仕上げ切削加工の要求が高ま
っている。この鉄系材料の精密加工として単結晶ダイヤ
モンド、および単結晶立方晶窒化ホウ素が検討されてき
た。しかし、単結晶ダイヤモンドで鉄系材料を切削する
場合、切削熱によりダイヤモンドと鉄の化学反応がおこ
り、ダイヤモンド工具が急速に摩耗するという問題があ
り、鋼などの金型の直接加工が不可能である。そのた
め、たとえばレンズ金型の精密加工においては無電解ニ
ッケルメッキ層を施して、そのメッキ層を精密に仕上げ
る方法がとられているが、金型の強度が不十分、プロセ
スが複雑などの問題があった。また、特殊雰囲気による
化学反応抑制法などで、直接加工の検討が行われている
が実用的でない。
【０００３】立方晶窒化ホウ素（ｃＢＮ）は、ダイヤモ
ンドに次ぐ硬度を有し、熱的化学的安定性の高い物質
で、鉄族金属とは反応しない。このため、ｃＢＮの粉末
をバインダーで固めた焼結体が鉄系材料の切削工具とし
て用いられている。現在、切削工具として用いられてい
るｃＢＮ焼結体は、ｃＢＮの粉末を、ＴｉＮ、ＴｉＣ、
Ｃｏなどのバインダーを用いて超高圧下で焼結されたも
ので、焼結体には１０〜６０体積％程度のバインダーが
含まれる。このため、切削時に微小な刃こぼれを生じや
すく、また刃先の研削仕上げにおいて刃先を刃こぼれな
くシャープに仕上げることは非常に難しく、精密切削工
具としての使用は困難であった。この対策のためには、
刃先に単結晶もしくはバインダーを含まない工具が必要
である。ｃＢＮの単結晶を作製して、鋼の超精密加工用
切削工具とする試みがなされたが、不純物や欠陥の少な
い大型ｃＢＮ単結晶の合成が非常に困難であり、また、
ｃＢＮ単結晶は意外に強度が低く、耐摩耗性が十分でな
かった。このため、ｃＢＮ単結晶が精密用切削工具に実
用化されることはなかった。
ンドに次ぐ硬度を有し、熱的化学的安定性の高い物質
で、鉄族金属とは反応しない。このため、ｃＢＮの粉末
をバインダーで固めた焼結体が鉄系材料の切削工具とし
て用いられている。現在、切削工具として用いられてい
るｃＢＮ焼結体は、ｃＢＮの粉末を、ＴｉＮ、ＴｉＣ、
Ｃｏなどのバインダーを用いて超高圧下で焼結されたも
ので、焼結体には１０〜６０体積％程度のバインダーが
含まれる。このため、切削時に微小な刃こぼれを生じや
すく、また刃先の研削仕上げにおいて刃先を刃こぼれな
くシャープに仕上げることは非常に難しく、精密切削工
具としての使用は困難であった。この対策のためには、
刃先に単結晶もしくはバインダーを含まない工具が必要
である。ｃＢＮの単結晶を作製して、鋼の超精密加工用
切削工具とする試みがなされたが、不純物や欠陥の少な
い大型ｃＢＮ単結晶の合成が非常に困難であり、また、
ｃＢＮ単結晶は意外に強度が低く、耐摩耗性が十分でな
かった。このため、ｃＢＮ単結晶が精密用切削工具に実
用化されることはなかった。
【０００４】また、バインダーを含まないｃＢＮ焼結体
として、ホウ窒化マグネシウムなどの触媒を用いて六方
晶窒化ホウ素（ｈＢＮ）を原料として、反応焼結させた
焼結体がある。この焼結体はバインダーがなくｃＢＮ粒
子が強く結合しているため熱伝導率が６００〜７００Ｗ
／ｍ・Ｋと高く、ヒートシンク材やＴＡＢボンディング
ツールなどに用いられている。しかし、この焼結体の中
には触媒がいくらか残留しているため、熱を加えるとこ
の触媒とｃＢＮとの熱膨張差による微細クラックが入り
やすい。このため、その耐熱温度は７００℃程度と低
く、切削工具としては大きな問題となる。また、粒径が
１０μｍ前後と大きいため、熱伝導率が高いものの、強
度が十分でなく、切削工具としては適用出来なかった。
として、ホウ窒化マグネシウムなどの触媒を用いて六方
晶窒化ホウ素（ｈＢＮ）を原料として、反応焼結させた
焼結体がある。この焼結体はバインダーがなくｃＢＮ粒
子が強く結合しているため熱伝導率が６００〜７００Ｗ
／ｍ・Ｋと高く、ヒートシンク材やＴＡＢボンディング
ツールなどに用いられている。しかし、この焼結体の中
には触媒がいくらか残留しているため、熱を加えるとこ
の触媒とｃＢＮとの熱膨張差による微細クラックが入り
やすい。このため、その耐熱温度は７００℃程度と低
く、切削工具としては大きな問題となる。また、粒径が
１０μｍ前後と大きいため、熱伝導率が高いものの、強
度が十分でなく、切削工具としては適用出来なかった。
【０００５】一方、ｃＢＮは、ｈＢＮなどの常圧型ＢＮ
を超高圧高温下で、無触媒で合成（直接変換）すること
が可能である。このｈＢＮ→ｃＢＮ変換と同時に焼結さ
せることで、バインダーを含まないｃＢＮ焼結体を作製
できることが知られている。たとえば、特開昭４７−３
４０９９号公報や特開平３−１５９９６４号公報にｈＢ
Ｎを超高圧高温下でｃＢＮに変換させ、ｃＢＮ焼結体を
得る方法が示されている。また、特公昭６３−３９４号
公報や特開平８−４７８０１号公報には熱分解窒化ホウ
素（ｐＢＮ）原料にして、ｃＢＮ焼結体を作製する方法
が示されている。しかし、圧縮ｈＢＮが残留しやすいこ
と、配向（異方）性が強くて層状亀裂や剥離の問題が生
じやすいことなどの問題がある。そのほか、直接変換に
よりｃＢＮを得る方法として例えば、特公昭４９−２７
５１８号公報に、一次粒子の平均粒径が３μｍ以下の六
方晶系窒化ほう素を原料とする方法が示されている。
が、六方晶窒化ほう素が微粉であるため、数％の酸化ホ
ウ素不純物や吸着ガスを含み、そのため焼結が十分に進
行せず、また、酸化物を焼結体内に多く含むため、高硬
度、高強度で耐熱性に優れた焼結体が得られず、切削工
具に用いることができない。
を超高圧高温下で、無触媒で合成（直接変換）すること
が可能である。このｈＢＮ→ｃＢＮ変換と同時に焼結さ
せることで、バインダーを含まないｃＢＮ焼結体を作製
できることが知られている。たとえば、特開昭４７−３
４０９９号公報や特開平３−１５９９６４号公報にｈＢ
Ｎを超高圧高温下でｃＢＮに変換させ、ｃＢＮ焼結体を
得る方法が示されている。また、特公昭６３−３９４号
公報や特開平８−４７８０１号公報には熱分解窒化ホウ
素（ｐＢＮ）原料にして、ｃＢＮ焼結体を作製する方法
が示されている。しかし、圧縮ｈＢＮが残留しやすいこ
と、配向（異方）性が強くて層状亀裂や剥離の問題が生
じやすいことなどの問題がある。そのほか、直接変換に
よりｃＢＮを得る方法として例えば、特公昭４９−２７
５１８号公報に、一次粒子の平均粒径が３μｍ以下の六
方晶系窒化ほう素を原料とする方法が示されている。
が、六方晶窒化ほう素が微粉であるため、数％の酸化ホ
ウ素不純物や吸着ガスを含み、そのため焼結が十分に進
行せず、また、酸化物を焼結体内に多く含むため、高硬
度、高強度で耐熱性に優れた焼結体が得られず、切削工
具に用いることができない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】バインダーを含むｃＢ
Ｎ焼結体は、鋭利な刃先が得られず、また刃先の強度や
耐摩耗性が十分でなく、鉄系材料の精密切削加工ができ
ない。ｃＢＮ単結晶は、不純物や欠陥の少ない大型ｃＢ
Ｎ単結晶の合成が非常に困難であり、また、ｃＢＮ単結
晶は以外に強度が低く、耐摩耗性が十分でない。ｃＢＮ
は（１１０）面や（１１１）面によるへき開により、刃
先の欠損や、マイクロチッピングによる摩耗が進行する
と考えられる。
Ｎ焼結体は、鋭利な刃先が得られず、また刃先の強度や
耐摩耗性が十分でなく、鉄系材料の精密切削加工ができ
ない。ｃＢＮ単結晶は、不純物や欠陥の少ない大型ｃＢ
Ｎ単結晶の合成が非常に困難であり、また、ｃＢＮ単結
晶は以外に強度が低く、耐摩耗性が十分でない。ｃＢＮ
は（１１０）面や（１１１）面によるへき開により、刃
先の欠損や、マイクロチッピングによる摩耗が進行する
と考えられる。
【０００７】直接変換により、構成粒子が微細で粒子同
士の結合が十分な、バインダーを含まないｃＢＮ単相の
焼結体が得られれば、鋭利な刃先形成が可能で、かつ、
へき開による刃先欠損や摩耗が改善でき、鉄系材料の精
密切削加工が可能と考えられる。しかし、従来のバイン
ダーを含まないｃＢＮ焼結体は、前項で述べたように、
粒径が数μｍと大きく、さらに粒界に、触媒や圧縮型ｈ
ＢＮ、酸化物など介在するため、鋭利な刃先が得られ
ず、また十分な刃先強度が得られない。また、従来の直
接変換法では、原料のｈＢＮが配向しやすく、その結果
＜１１１＞方向に配向した焼結体となりやすい。もとも
と配向性の高いｐＢＮを原料に用いると、ｈＢＮを原料
にしたときより更に＜１１１＞配向したｃＢＮ焼結体と
なる。この配向性のため、切削工具として使用した場
合、層状亀裂、剥離などの不具合が生じるという問題が
あった。等方的でかつ微粒でしかも切削用途に適用でき
るような粒子間結合の強いｃＢＮ単相の焼結体は従来知
られていなかった。本発明は上記の問題点を解消するた
めに開発されたもので、バインダーを含まず０．５μｍ
以下の微粒のｃＢＮからなり、粒界に介在物を含まず、
かつ組織が等方的であるため刃先が極めて鋭利で、強
度、耐摩耗性に優れた精密切削工具を提供することを目
的とする。
士の結合が十分な、バインダーを含まないｃＢＮ単相の
焼結体が得られれば、鋭利な刃先形成が可能で、かつ、
へき開による刃先欠損や摩耗が改善でき、鉄系材料の精
密切削加工が可能と考えられる。しかし、従来のバイン
ダーを含まないｃＢＮ焼結体は、前項で述べたように、
粒径が数μｍと大きく、さらに粒界に、触媒や圧縮型ｈ
ＢＮ、酸化物など介在するため、鋭利な刃先が得られ
ず、また十分な刃先強度が得られない。また、従来の直
接変換法では、原料のｈＢＮが配向しやすく、その結果
＜１１１＞方向に配向した焼結体となりやすい。もとも
と配向性の高いｐＢＮを原料に用いると、ｈＢＮを原料
にしたときより更に＜１１１＞配向したｃＢＮ焼結体と
なる。この配向性のため、切削工具として使用した場
合、層状亀裂、剥離などの不具合が生じるという問題が
あった。等方的でかつ微粒でしかも切削用途に適用でき
るような粒子間結合の強いｃＢＮ単相の焼結体は従来知
られていなかった。本発明は上記の問題点を解消するた
めに開発されたもので、バインダーを含まず０．５μｍ
以下の微粒のｃＢＮからなり、粒界に介在物を含まず、
かつ組織が等方的であるため刃先が極めて鋭利で、強
度、耐摩耗性に優れた精密切削工具を提供することを目
的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の目的は、下記の発
明とその具体的態様によって達成することができる。 （１）平均粒径が０．５μｍ以下の立方晶窒化ホウ素か
らなる立方晶窒化ホウ素焼結体を刃先とした精密切削用
工具であって、前記刃先部の立方晶窒化ホウ素焼結体
の、任意の方向のＸ線回折線の（２２０）回折強度（Ｉ
(220) ）と（１１１）回折強度（Ｉ(111) ）との比Ｉ
(220) ／Ｉ(111) が、０．０５以上、特に０．１以上で
あり、その粒界に介在物を実質的に含まない精密切削用
工具、
明とその具体的態様によって達成することができる。 （１）平均粒径が０．５μｍ以下の立方晶窒化ホウ素か
らなる立方晶窒化ホウ素焼結体を刃先とした精密切削用
工具であって、前記刃先部の立方晶窒化ホウ素焼結体
の、任意の方向のＸ線回折線の（２２０）回折強度（Ｉ
(220) ）と（１１１）回折強度（Ｉ(111) ）との比Ｉ
(220) ／Ｉ(111) が、０．０５以上、特に０．１以上で
あり、その粒界に介在物を実質的に含まない精密切削用
工具、
【０００９】（２）前記刃先部の立方晶窒化ホウ素焼結
体の抗折力（曲げ強度）が８０ｋｇ／ｍｍ2 以上で、高
温下でも強度が低下しない上記（１）記載の精密切削用
工具、（３）前記刃先部の立方晶窒化ホウ素焼結体の硬
度が４０００ｋｇ／ｍｍ2 以上である上記（１）または
（２）に記載の精密切削用工具、（４）前記刃先部の立
方晶窒化ホウ素焼結体の熱伝導率が、２５０Ｗ／ｍ・Ｋ
〜１０００Ｗ／ｍ・Ｋである上記（３）に記載の精密切
削用工具。
体の抗折力（曲げ強度）が８０ｋｇ／ｍｍ2 以上で、高
温下でも強度が低下しない上記（１）記載の精密切削用
工具、（３）前記刃先部の立方晶窒化ホウ素焼結体の硬
度が４０００ｋｇ／ｍｍ2 以上である上記（１）または
（２）に記載の精密切削用工具、（４）前記刃先部の立
方晶窒化ホウ素焼結体の熱伝導率が、２５０Ｗ／ｍ・Ｋ
〜１０００Ｗ／ｍ・Ｋである上記（３）に記載の精密切
削用工具。
【００１０】（５）ホウ素と酸素を含む化合物を炭素と
窒素の存在下で還元窒化して低圧相窒化ホウ素を合成し
得られた低圧相窒化ホウ素を出発物質として高温高圧下
で立方晶窒化ホウ素に直接変換させると同時に焼結する
ことを特徴とする平均粒径が０．５μｍ以下の立方晶窒
化ホウ素からなる精密切削工具用焼結体の製造方法、お
よび（６）直接変換と焼結を圧力６ＧＰａ以上、温度１
５５０〜２１００℃で行う上記（５）記載の精密切削工
具用焼結体の製造方法を提供する。
窒素の存在下で還元窒化して低圧相窒化ホウ素を合成し
得られた低圧相窒化ホウ素を出発物質として高温高圧下
で立方晶窒化ホウ素に直接変換させると同時に焼結する
ことを特徴とする平均粒径が０．５μｍ以下の立方晶窒
化ホウ素からなる精密切削工具用焼結体の製造方法、お
よび（６）直接変換と焼結を圧力６ＧＰａ以上、温度１
５５０〜２１００℃で行う上記（５）記載の精密切削工
具用焼結体の製造方法を提供する。
【００１１】
【発明の実施の形態】上記したとおり、本発明の切削工
具を構成するｃＢＮ焼結体は、バインダーを含まず、
０．５μｍ以下の微粒のｃＢＮからなり、粒界に介在物
を含まず、かつ、組織が等方的であるため、刃先が極め
て鋭利で、かつ強度、耐摩耗性に優れた工具が得られ、
精密切削加工用途に十分使用することができる。
具を構成するｃＢＮ焼結体は、バインダーを含まず、
０．５μｍ以下の微粒のｃＢＮからなり、粒界に介在物
を含まず、かつ、組織が等方的であるため、刃先が極め
て鋭利で、かつ強度、耐摩耗性に優れた工具が得られ、
精密切削加工用途に十分使用することができる。
【００１２】本発明の精密切削工具のｃＢＮ焼結体は、
吸着ガスや酸化ホウ素を含まない低結晶性あるいは、微
粒の常圧型ＢＮを出発物質とし、これを高圧高温下でｃ
ＢＮに直接変換焼結することにより得られる。ここで用
いる、低結晶性あるいは、微粒の常圧型ＢＮは、酸化ホ
ウ素やホウ酸を炭素で還元し、窒化させて調製されたも
のである必要がある。通常、常圧型ＢＮの合成方法とし
て、酸化ホウ素やホウ酸をアンモニアと反応させる方法
が一般に工業的に行われている。しかし、このようにし
て得られたＢＮは、高温で熱処理するとｈＢＮへ結晶化
する。このため、この方法により微細で低結晶性の常圧
型ＢＮを合成しても、不純物の酸化ホウ素を除去するた
めの高温精製処理（窒素ガス中２０５０℃以上、真空中
１６５０℃以上など）を行うと、ｈＢＮに結晶化、粒成
長してしまう。これに対し、酸化ホウ素やホウ酸を炭素
と窒素の存在下で還元窒化させた常圧型ＢＮは、高温で
熱処理しても結晶化しない特徴があり、したがって、こ
の方法で微粒で低結晶性の常圧型ＢＮを合成し、窒素ガ
ス中２０５０℃以上または真空中１６５０℃以上などの
高純度精製処理を行うことで、酸化ホウ素や吸着ガスの
ない直接変換焼結に非常に適した常圧型ＢＮが得られ
る。上記の還元窒化は窒素と炭素の存在下で行うか、又
は炭素と窒素とを含む化合物を用いて行うことができ
る。
吸着ガスや酸化ホウ素を含まない低結晶性あるいは、微
粒の常圧型ＢＮを出発物質とし、これを高圧高温下でｃ
ＢＮに直接変換焼結することにより得られる。ここで用
いる、低結晶性あるいは、微粒の常圧型ＢＮは、酸化ホ
ウ素やホウ酸を炭素で還元し、窒化させて調製されたも
のである必要がある。通常、常圧型ＢＮの合成方法とし
て、酸化ホウ素やホウ酸をアンモニアと反応させる方法
が一般に工業的に行われている。しかし、このようにし
て得られたＢＮは、高温で熱処理するとｈＢＮへ結晶化
する。このため、この方法により微細で低結晶性の常圧
型ＢＮを合成しても、不純物の酸化ホウ素を除去するた
めの高温精製処理（窒素ガス中２０５０℃以上、真空中
１６５０℃以上など）を行うと、ｈＢＮに結晶化、粒成
長してしまう。これに対し、酸化ホウ素やホウ酸を炭素
と窒素の存在下で還元窒化させた常圧型ＢＮは、高温で
熱処理しても結晶化しない特徴があり、したがって、こ
の方法で微粒で低結晶性の常圧型ＢＮを合成し、窒素ガ
ス中２０５０℃以上または真空中１６５０℃以上などの
高純度精製処理を行うことで、酸化ホウ素や吸着ガスの
ない直接変換焼結に非常に適した常圧型ＢＮが得られ
る。上記の還元窒化は窒素と炭素の存在下で行うか、又
は炭素と窒素とを含む化合物を用いて行うことができ
る。
【００１３】本発明によれば、出発物質が微粒で低結晶
性の常圧型ＢＮであり、しかもｃＢＮ変換を阻害する酸
化ホウ素を含まないため、従来の直接変換法でよくみら
れた圧縮ｈＢＮの残留がなく、直接変換後のｃＢＮが粒
成長したり、一軸配向することが少ない。その結果、微
細な粒子からなる等方的な焼結体となる。さらに、ｃＢ
Ｎ粒子同士の焼結を阻害する酸化ホウ素や、吸着ガスが
ないため粒子間の結合強度の強い焼結体が得られる。
性の常圧型ＢＮであり、しかもｃＢＮ変換を阻害する酸
化ホウ素を含まないため、従来の直接変換法でよくみら
れた圧縮ｈＢＮの残留がなく、直接変換後のｃＢＮが粒
成長したり、一軸配向することが少ない。その結果、微
細な粒子からなる等方的な焼結体となる。さらに、ｃＢ
Ｎ粒子同士の焼結を阻害する酸化ホウ素や、吸着ガスが
ないため粒子間の結合強度の強い焼結体が得られる。
【００１４】上記した直接変換焼結の条件は、圧力６Ｇ
Ｐａ以上、温度１５５０〜２１００℃が好ましい。特に
焼結温度が重要で、低いとｃＢＮへの変換が十分でな
く、高すぎるとｃＢＮの粒成長が進行し、ｃＢＮ同士の
結合力が小さくなる。ｃＢＮの粒成長の起こらない焼結
温度は、出発原料の結晶性、粒径により変化する。上記
の適切な焼結温度範囲で焼結したｃＢＮ焼結体は、平均
粒径０．５μｍ以下、好ましくは０．３μｍ以下のｃＢ
Ｎからなる緻密な組織を有し、粒界に介在物を含まず、
かつ組織が等方的であるという特徴をもつ。ここで、ｃ
ＢＮ粒径のコントロールは直接変換焼結時の温度で行
う。すなわち、０．５μｍ以下の微粒状態をコントロー
ルするために、出発原料として微粒で低結晶性の常圧型
のＢＮを用いそして低温域で直接変換焼結する必要があ
る。通常のｈＢＮやｐＢＮでは２１００℃以上にしなけ
ればｃＢＮに変換しないので０．５μｍ以下にコントロ
ールできない。
Ｐａ以上、温度１５５０〜２１００℃が好ましい。特に
焼結温度が重要で、低いとｃＢＮへの変換が十分でな
く、高すぎるとｃＢＮの粒成長が進行し、ｃＢＮ同士の
結合力が小さくなる。ｃＢＮの粒成長の起こらない焼結
温度は、出発原料の結晶性、粒径により変化する。上記
の適切な焼結温度範囲で焼結したｃＢＮ焼結体は、平均
粒径０．５μｍ以下、好ましくは０．３μｍ以下のｃＢ
Ｎからなる緻密な組織を有し、粒界に介在物を含まず、
かつ組織が等方的であるという特徴をもつ。ここで、ｃ
ＢＮ粒径のコントロールは直接変換焼結時の温度で行
う。すなわち、０．５μｍ以下の微粒状態をコントロー
ルするために、出発原料として微粒で低結晶性の常圧型
のＢＮを用いそして低温域で直接変換焼結する必要があ
る。通常のｈＢＮやｐＢＮでは２１００℃以上にしなけ
ればｃＢＮに変換しないので０．５μｍ以下にコントロ
ールできない。
【００１５】こうして得られたｃＢＮ焼結体を精密切削
工具用の素材とすることで、極めて鋭利で、強度の高い
刃先が得られ、従来困難であった精密切削が可能とな
る。この発明の精密切削用工具は、刃先部が低圧相窒化
ホウ素を高圧高温下で直接変換させると同時に焼結させ
て得られる、平均粒径が０．５μｍ以下の立方晶窒化ホ
ウ素（ｃＢＮ）からなる焼結体であって、このｃＢＮ焼
結体の、任意の方向のＸ線回折線の（２２０）回折強度
（Ｉ(220) ）と（１１１）回折強度（Ｉ(111 ) ）との比
Ｉ(220) ／Ｉ(111) が、０．０５以上、特に０．１以上
であり、その粒界に介在物を実質的に含まないものであ
る。ここで、ｃＢＮの平均粒径が０．５μｍを越える
と、精密切削加工に十分鋭利な刃先が得られず、強度も
不十分となる。また、Ｘ線の回折強度比Ｉ(220) ／Ｉ
(111) が、０．０５未満であれば、ｃＢＮ焼結体は＜１
１１＞方向への配向が強く、異方向であるため、層状亀
裂や剥離が生じやすくなる。
工具用の素材とすることで、極めて鋭利で、強度の高い
刃先が得られ、従来困難であった精密切削が可能とな
る。この発明の精密切削用工具は、刃先部が低圧相窒化
ホウ素を高圧高温下で直接変換させると同時に焼結させ
て得られる、平均粒径が０．５μｍ以下の立方晶窒化ホ
ウ素（ｃＢＮ）からなる焼結体であって、このｃＢＮ焼
結体の、任意の方向のＸ線回折線の（２２０）回折強度
（Ｉ(220) ）と（１１１）回折強度（Ｉ(111 ) ）との比
Ｉ(220) ／Ｉ(111) が、０．０５以上、特に０．１以上
であり、その粒界に介在物を実質的に含まないものであ
る。ここで、ｃＢＮの平均粒径が０．５μｍを越える
と、精密切削加工に十分鋭利な刃先が得られず、強度も
不十分となる。また、Ｘ線の回折強度比Ｉ(220) ／Ｉ
(111) が、０．０５未満であれば、ｃＢＮ焼結体は＜１
１１＞方向への配向が強く、異方向であるため、層状亀
裂や剥離が生じやすくなる。
【００１６】また、刃先部のｃＢＮ焼結体の抗折力が８
０ｋｇ／ｍｍ2 以上で、高温下でも強度が低下しないも
のであることが好ましい。８０ｋｇ／ｍｍ2 未満、また
は高温下で強度が低下するものであると、十分な強度の
刃先が得られず、切削中に欠損が起こりやすくなる。ま
た、刃先部のｃＢＮ焼結体の硬度が４０００ｋｇ／ｍｍ
2 以上であることが好ましい。４０００ｋｇ／ｍｍ2 未
満では、切削中の摩耗が大きく、精密な切削加工ができ
なくなる。
０ｋｇ／ｍｍ2 以上で、高温下でも強度が低下しないも
のであることが好ましい。８０ｋｇ／ｍｍ2 未満、また
は高温下で強度が低下するものであると、十分な強度の
刃先が得られず、切削中に欠損が起こりやすくなる。ま
た、刃先部のｃＢＮ焼結体の硬度が４０００ｋｇ／ｍｍ
2 以上であることが好ましい。４０００ｋｇ／ｍｍ2 未
満では、切削中の摩耗が大きく、精密な切削加工ができ
なくなる。
【００１７】また、刃先部のｃＢＮ焼結体の熱伝導率が
２５０Ｗ／ｍ・Ｋ以上であることが好ましい。２５０Ｗ
／ｍ・Ｋ未満では切削中の発熱によって刃先先端温度が
上昇し、切削熱に起因する摩耗が大きくなり、工具寿命
を低下させる。
２５０Ｗ／ｍ・Ｋ以上であることが好ましい。２５０Ｗ
／ｍ・Ｋ未満では切削中の発熱によって刃先先端温度が
上昇し、切削熱に起因する摩耗が大きくなり、工具寿命
を低下させる。
【００１８】以上述べたように、本発明の切削工具のｃ
ＢＮ焼結体は、バインダーを含まず、微粒のｃＢＮから
なり、粒界に介在物を含まず、かつ、組織が等方的であ
るため、精密加工が可能な、鋭利な刃先が得られ、かつ
強度、耐摩耗性に優れる。このため、鉄系材料の精密加
工用切削工具に用いた場合に、従来の焼結体に見られな
い優れた性能を示す。
ＢＮ焼結体は、バインダーを含まず、微粒のｃＢＮから
なり、粒界に介在物を含まず、かつ、組織が等方的であ
るため、精密加工が可能な、鋭利な刃先が得られ、かつ
強度、耐摩耗性に優れる。このため、鉄系材料の精密加
工用切削工具に用いた場合に、従来の焼結体に見られな
い優れた性能を示す。
【００１９】
【実施例】（実施例１）酸化ホウ素（Ｂ2 Ｏ3 ）とメラ
ミン（Ｃ3 Ｎ6 Ｈ6 ）をモル比で３：１で配合し、乳鉢
で均一に混合した。これを、管状炉で、窒素ガス中、合
成温度８５０℃で２時間処理した。得られた粉末をエタ
ノールで洗浄して未反応のＢ2 Ｏ3 を除去し、さらに、
高周波炉で、Ｎ2 ガス中、２１００℃で２時間処理し
た。得られた窒化ホウ素粉末の酸素含有量を、ガス分析
により測定すると０．７５重量％であった。窒素ガス
中、２１００℃の処理でＢ2 Ｏ3 や吸着ガスは完全に除
去されているため、この酸素はｈＢＮに固溶した不純物
と思われる。
ミン（Ｃ3 Ｎ6 Ｈ6 ）をモル比で３：１で配合し、乳鉢
で均一に混合した。これを、管状炉で、窒素ガス中、合
成温度８５０℃で２時間処理した。得られた粉末をエタ
ノールで洗浄して未反応のＢ2 Ｏ3 を除去し、さらに、
高周波炉で、Ｎ2 ガス中、２１００℃で２時間処理し
た。得られた窒化ホウ素粉末の酸素含有量を、ガス分析
により測定すると０．７５重量％であった。窒素ガス
中、２１００℃の処理でＢ2 Ｏ3 や吸着ガスは完全に除
去されているため、この酸素はｈＢＮに固溶した不純物
と思われる。
【００２０】こうして得られた窒化ホウ素のＸ線回折図
形は、ｈＢＮの（１０２）回折線がなく、ｈＢＮの（０
０２）回折線が非常にブロードで、結晶性がかなり低い
ことを示した。ｈＢＮ（００２）回折線の半値幅より結
晶子サイズＬｃを計算すると８ｎｍであった。この低結
晶性常圧型ＢＮ粉末を６ｔｏｎ／ｃｍ2 で型押し成形
し、この成形体を再度、高周波炉で、Ｎ2 ガス中、２１
００℃で２時間処理した。次にこれをＭｏカプセルに入
れ、ベルト型超高圧発生装置で６．５ＧＰａ、１８００
℃で１５分処理した。得られた焼結体は、Ｘ線回折の結
果ｃＢＮのみからなることが判った。また、このｃＢＮ
焼結体のＸ線回折におけるｃＢＮの（２２０）回折強度
のｃＢＮ（１１１）回折強度に対する比率は０．２２
で、配向の少ない等方性の焼結体であることがわかっ
た。また、このｃＢＮ焼結体の微細構造を透過型電子顕
微鏡で観察したところ、ｃＢＮ粒子の大きさは０．３μ
ｍ以下と微細で、粒子同士が結合した緻密な組織である
ことがわかった。この硬度をマイクロヌープ圧子で測定
したところ５０００ｋｇ／ｍｍ2 と高硬度であった。抗
折力を測定すると、室温で１１０ｋｇ／ｍｍ2 、１００
０℃では１２０ｋｇ／ｍｍ 2 と高強度であった。また、
真空炉を用いて、真空中での高温処理後の硬度の変化
で、耐熱性を評価したところ、１３００℃まで安定で、
耐熱性に優れていることがわかった。また、焼結体を５
×４×１ｍｍの直方体に加工後、定常法を用いて５０℃
〜６０℃における熱伝導率を測定したところ、２９０Ｗ
／ｍ・Ｋであった。
形は、ｈＢＮの（１０２）回折線がなく、ｈＢＮの（０
０２）回折線が非常にブロードで、結晶性がかなり低い
ことを示した。ｈＢＮ（００２）回折線の半値幅より結
晶子サイズＬｃを計算すると８ｎｍであった。この低結
晶性常圧型ＢＮ粉末を６ｔｏｎ／ｃｍ2 で型押し成形
し、この成形体を再度、高周波炉で、Ｎ2 ガス中、２１
００℃で２時間処理した。次にこれをＭｏカプセルに入
れ、ベルト型超高圧発生装置で６．５ＧＰａ、１８００
℃で１５分処理した。得られた焼結体は、Ｘ線回折の結
果ｃＢＮのみからなることが判った。また、このｃＢＮ
焼結体のＸ線回折におけるｃＢＮの（２２０）回折強度
のｃＢＮ（１１１）回折強度に対する比率は０．２２
で、配向の少ない等方性の焼結体であることがわかっ
た。また、このｃＢＮ焼結体の微細構造を透過型電子顕
微鏡で観察したところ、ｃＢＮ粒子の大きさは０．３μ
ｍ以下と微細で、粒子同士が結合した緻密な組織である
ことがわかった。この硬度をマイクロヌープ圧子で測定
したところ５０００ｋｇ／ｍｍ2 と高硬度であった。抗
折力を測定すると、室温で１１０ｋｇ／ｍｍ2 、１００
０℃では１２０ｋｇ／ｍｍ 2 と高強度であった。また、
真空炉を用いて、真空中での高温処理後の硬度の変化
で、耐熱性を評価したところ、１３００℃まで安定で、
耐熱性に優れていることがわかった。また、焼結体を５
×４×１ｍｍの直方体に加工後、定常法を用いて５０℃
〜６０℃における熱伝導率を測定したところ、２９０Ｗ
／ｍ・Ｋであった。
【００２１】この焼結体をシャンクにロウ付けし、刃先
を＃８０００のダイヤモンド砥石で研削し、刃先ノーズ
Ｒが０．１ｍｍである切削工具を作製した。刃先を顕微
鏡で観察すると、極めてシャープな刃先であることが確
認できた。前逃げ面の面粗さを測定すると、０．０１μ
ｍ以下であった。比較のため、市販のバインダーを含む
ｃＢＮ焼結体で同様の刃先加工を行うと、逃げ面面粗さ
は０．０２〜０．０３μｍ程度であった。こうして得ら
れた切削工具で、ＳＵＳ４２０Ｊ２（ＨＲＣ５３）を切
削速度１００ｍ／ｍｉｎ、切り込み０．００５ｍｍ、送
り０．００５ｍｍ／ｒｅｖで、精密切削加工テストを行
ったところ、切削面粗さ０．１μｍＲｍａｘを確保でき
る工具寿命は、切削距離にして約５０００ｍであった。
比較のため、ｃＢＮ単結晶工具で同様の切削性能を評価
したところ、上記の工具寿命は最長２００ｍであった。
を＃８０００のダイヤモンド砥石で研削し、刃先ノーズ
Ｒが０．１ｍｍである切削工具を作製した。刃先を顕微
鏡で観察すると、極めてシャープな刃先であることが確
認できた。前逃げ面の面粗さを測定すると、０．０１μ
ｍ以下であった。比較のため、市販のバインダーを含む
ｃＢＮ焼結体で同様の刃先加工を行うと、逃げ面面粗さ
は０．０２〜０．０３μｍ程度であった。こうして得ら
れた切削工具で、ＳＵＳ４２０Ｊ２（ＨＲＣ５３）を切
削速度１００ｍ／ｍｉｎ、切り込み０．００５ｍｍ、送
り０．００５ｍｍ／ｒｅｖで、精密切削加工テストを行
ったところ、切削面粗さ０．１μｍＲｍａｘを確保でき
る工具寿命は、切削距離にして約５０００ｍであった。
比較のため、ｃＢＮ単結晶工具で同様の切削性能を評価
したところ、上記の工具寿命は最長２００ｍであった。
【００２２】（実施例２）低結晶性常圧型ＢＮの合成温
度を８００℃で２時間処理した他は、実施例１と同様に
窒化ホウ素を合成、精製した。得られた常圧型ＢＮ粉末
の酸素含有量を、ガス分析により測定すると０．８重量
％であった。Ｘ線回折図形は、ｈＢＮの（１０２）回折
線がなく、ｈＢＮの（００２）回折線が非常にブロード
であり、微粒で、結晶性がかなり低いことを示した。ｈ
ＢＮ（００２）の回折線の半値幅より求めたＬｃは約６
ｎｍであった。この低結晶性常圧型ＢＮを原料にして実
施例１と同様にしてｃＢＮ焼結体を作製した。得られた
ｃＢＮ焼結体を走査型電子顕微鏡観察した結果、粒径は
０．５μｍ以下と微細であることがわかった。また、Ｘ
線回折におけるｃＢＮの（２２０）回折強度のｃＢＮ
（１１１）回折強度に対する比率は０．２６で、等方性
であることを示した。このｃＢＮ焼結体の粒径、硬度、
強度、耐熱性、熱伝導率は実施例１と同様の値を示し、
精密切削のテストでも同様の性能を示した。
度を８００℃で２時間処理した他は、実施例１と同様に
窒化ホウ素を合成、精製した。得られた常圧型ＢＮ粉末
の酸素含有量を、ガス分析により測定すると０．８重量
％であった。Ｘ線回折図形は、ｈＢＮの（１０２）回折
線がなく、ｈＢＮの（００２）回折線が非常にブロード
であり、微粒で、結晶性がかなり低いことを示した。ｈ
ＢＮ（００２）の回折線の半値幅より求めたＬｃは約６
ｎｍであった。この低結晶性常圧型ＢＮを原料にして実
施例１と同様にしてｃＢＮ焼結体を作製した。得られた
ｃＢＮ焼結体を走査型電子顕微鏡観察した結果、粒径は
０．５μｍ以下と微細であることがわかった。また、Ｘ
線回折におけるｃＢＮの（２２０）回折強度のｃＢＮ
（１１１）回折強度に対する比率は０．２６で、等方性
であることを示した。このｃＢＮ焼結体の粒径、硬度、
強度、耐熱性、熱伝導率は実施例１と同様の値を示し、
精密切削のテストでも同様の性能を示した。
【００２３】（実施例３）低結晶性常圧型ＢＮの合成温
度を９５０℃で２時間処理した他は、実施例１と同様に
窒化ホウ素を合成、精製した。得られたＢＮ粉末の酸素
含有量を、ガス分析により測定すると０．６５重量％で
あった。Ｘ線回折図形は、ｈＢＮの（１０２）回折線が
なく、ｈＢＮの（００２）回折線がブロードで、結晶性
が低いことを示した。ｈＢＮ（００２）の回折線の半値
幅より求めたＬｃは約１５ｎｍであった。この低結晶性
常圧型ＢＮを原料にして実施例１と同様にしてｃＢＮ焼
結体を作製した。得られたｃＢＮ焼結体を走査型電子顕
微鏡観察した結果、粒径は０．５μｍ以下と微細である
ことがわかった。また、Ｘ線回折におけるｃＢＮの（２
２０）回折強度のｃＢＮ（１１１）回折強度に対する比
率は０．１８で、等方性であることを示した。このｃＢ
Ｎ焼結体の粒径、硬度、強度、耐熱性、熱伝導率は実施
例１と同様の値を示し、精密切削のテストでも同様の性
能を示した。
度を９５０℃で２時間処理した他は、実施例１と同様に
窒化ホウ素を合成、精製した。得られたＢＮ粉末の酸素
含有量を、ガス分析により測定すると０．６５重量％で
あった。Ｘ線回折図形は、ｈＢＮの（１０２）回折線が
なく、ｈＢＮの（００２）回折線がブロードで、結晶性
が低いことを示した。ｈＢＮ（００２）の回折線の半値
幅より求めたＬｃは約１５ｎｍであった。この低結晶性
常圧型ＢＮを原料にして実施例１と同様にしてｃＢＮ焼
結体を作製した。得られたｃＢＮ焼結体を走査型電子顕
微鏡観察した結果、粒径は０．５μｍ以下と微細である
ことがわかった。また、Ｘ線回折におけるｃＢＮの（２
２０）回折強度のｃＢＮ（１１１）回折強度に対する比
率は０．１８で、等方性であることを示した。このｃＢ
Ｎ焼結体の粒径、硬度、強度、耐熱性、熱伝導率は実施
例１と同様の値を示し、精密切削のテストでも同様の性
能を示した。
【００２４】（実施例４）実施例１と同様に合成、生成
した、低結晶性常圧型ＢＮを原料にして、これをＭｏカ
プセルに入れ、ベルト型超高圧発生装置で７．０ＧＰ
ａ、１９００℃で１５分処理した。得られた焼結体は、
Ｘ線回折の結果ｃＢＮのみからなることが判った。ま
た、このｃＢＮ焼結体のＸ線回折におけるｃＢＮの（２
２０）回折強度のｃＢＮ（１１１）回折強度に対する比
率は０．０６で、等方性を示した。また、このｃＢＮ焼
結体の微細構造を透過型電子顕微鏡で観察したところ、
ｃＢＮ粒子の大きさは０．５μｍ以下と微細で、粒子同
士が結合した緻密な組織であることがわかった。このｃ
ＢＮ焼結体の硬度、強度、耐熱性は実施例１と同様の値
を示し、実施例１と同様の精密切削のテストでも切削面
粗さ０．１μｍＲｍａｘを確保できる工具寿命は、切削
距離にして約１０００ｍであった。
した、低結晶性常圧型ＢＮを原料にして、これをＭｏカ
プセルに入れ、ベルト型超高圧発生装置で７．０ＧＰ
ａ、１９００℃で１５分処理した。得られた焼結体は、
Ｘ線回折の結果ｃＢＮのみからなることが判った。ま
た、このｃＢＮ焼結体のＸ線回折におけるｃＢＮの（２
２０）回折強度のｃＢＮ（１１１）回折強度に対する比
率は０．０６で、等方性を示した。また、このｃＢＮ焼
結体の微細構造を透過型電子顕微鏡で観察したところ、
ｃＢＮ粒子の大きさは０．５μｍ以下と微細で、粒子同
士が結合した緻密な組織であることがわかった。このｃ
ＢＮ焼結体の硬度、強度、耐熱性は実施例１と同様の値
を示し、実施例１と同様の精密切削のテストでも切削面
粗さ０．１μｍＲｍａｘを確保できる工具寿命は、切削
距離にして約１０００ｍであった。
【００２５】（比較例１）原料に市販の粒径３〜１０μ
ｍの結晶性のよいｈＢＮ成形体を用いた。これを高周波
炉で、Ｎ2 ガス中、２１００℃で２時間処理し、酸素含
有量をガス分析により測定すると０．０３重量％であっ
た。これをベルト型超高圧発生装置で７．７ＧＰａ、２
２００℃、１５分で処理した。強固な焼結体が得られた
が、この焼結体を構成するｃＢＮ粒子は３〜５μｍ程度
で、そのＸ線回折におけるｃＢＮ（２２０）回折強度／
ｃＢＮ（１１１）回折強度の値は、０．０６であり、や
や粗粒で、（１１１）面方向に選択配向した異方性のあ
る焼結体であることがわかった。また、Ｘ線回折で、面
間隔ｄ＝３．１オングストローム付近に圧縮ｈＢＮが微
量ながら認められた。この焼結体より切削工具を作製
し、精密切削のテストを行ったところ、数分の後、刃先
部が層状に剥離したと思われる欠損が生じた。
ｍの結晶性のよいｈＢＮ成形体を用いた。これを高周波
炉で、Ｎ2 ガス中、２１００℃で２時間処理し、酸素含
有量をガス分析により測定すると０．０３重量％であっ
た。これをベルト型超高圧発生装置で７．７ＧＰａ、２
２００℃、１５分で処理した。強固な焼結体が得られた
が、この焼結体を構成するｃＢＮ粒子は３〜５μｍ程度
で、そのＸ線回折におけるｃＢＮ（２２０）回折強度／
ｃＢＮ（１１１）回折強度の値は、０．０６であり、や
や粗粒で、（１１１）面方向に選択配向した異方性のあ
る焼結体であることがわかった。また、Ｘ線回折で、面
間隔ｄ＝３．１オングストローム付近に圧縮ｈＢＮが微
量ながら認められた。この焼結体より切削工具を作製
し、精密切削のテストを行ったところ、数分の後、刃先
部が層状に剥離したと思われる欠損が生じた。
【００２６】（比較例２）原料に市販の熱分解ＢＮ（ｐ
ＢＮ）の成形体を用いた。これを高周波炉で、Ｎ 2 ガス
中、２１００℃で２時間処理し、酸素含有量をガス分析
により測定すると０．０２重量％であった。これをベル
ト型超高圧発生装置で７．５ＧＰａ、２１００℃、１５
分で処理した。強固な焼結体が得られたが、このｃＢＮ
焼結体のＸ線回折におけるｃＢＮ（２２０）回折線はほ
とんど認められず、このｃＢＮ（２２０）回折強度／ｃ
ＢＮ（１１１）回折強度の値はほとんど０であった。
（１１１）面方向に選択配向した非常に異方性の高い焼
結体であることがわかった。また、Ｘ線回折で、面間隔
ｄ＝３．１オングストローム付近に圧縮ｈＢＮが認めら
れた。この焼結体より切削工具を作製し、精密切削のテ
ストを行ったところ、瞬時にして刃先が欠損した。刃先
の損傷をみると、層状に剥離している部分が多く見られ
た。
ＢＮ）の成形体を用いた。これを高周波炉で、Ｎ 2 ガス
中、２１００℃で２時間処理し、酸素含有量をガス分析
により測定すると０．０２重量％であった。これをベル
ト型超高圧発生装置で７．５ＧＰａ、２１００℃、１５
分で処理した。強固な焼結体が得られたが、このｃＢＮ
焼結体のＸ線回折におけるｃＢＮ（２２０）回折線はほ
とんど認められず、このｃＢＮ（２２０）回折強度／ｃ
ＢＮ（１１１）回折強度の値はほとんど０であった。
（１１１）面方向に選択配向した非常に異方性の高い焼
結体であることがわかった。また、Ｘ線回折で、面間隔
ｄ＝３．１オングストローム付近に圧縮ｈＢＮが認めら
れた。この焼結体より切削工具を作製し、精密切削のテ
ストを行ったところ、瞬時にして刃先が欠損した。刃先
の損傷をみると、層状に剥離している部分が多く見られ
た。
【００２７】（比較例３）実施例３と同様にして原料の
低圧相ＢＮを作製し、焼結温度を２２００℃としたこと
以外は、実施例３と同様にｃＢＮ焼結体を作製した。等
方的な焼結体が得られたが、粒径約１〜３μｍとやや大
きく、抗折力が約７０ｋｇ／ｍｍ2 で、１０００℃の温
度下では４０程度に低下した。この焼結体で、実施例１
と同様に精密切削のテストを行ったところ、初期の段階
で、刃先に微細なチッピングが生じ、高精度な加工がで
きなくなった。
低圧相ＢＮを作製し、焼結温度を２２００℃としたこと
以外は、実施例３と同様にｃＢＮ焼結体を作製した。等
方的な焼結体が得られたが、粒径約１〜３μｍとやや大
きく、抗折力が約７０ｋｇ／ｍｍ2 で、１０００℃の温
度下では４０程度に低下した。この焼結体で、実施例１
と同様に精密切削のテストを行ったところ、初期の段階
で、刃先に微細なチッピングが生じ、高精度な加工がで
きなくなった。
【００２８】
【発明の効果】本発明の切削工具のｃＢＮ焼結体は、バ
インダーを含まず、０．５μｍ以下の微粒のｃＢＮから
なり、粒界に介在物を含まず、かつ、組織が等方的であ
るため、刃先が極めて鋭利で、かつ強度、耐摩耗性に優
れた工具が得られ、精密切削加工用途に十分使用するこ
とができる。
インダーを含まず、０．５μｍ以下の微粒のｃＢＮから
なり、粒界に介在物を含まず、かつ、組織が等方的であ
るため、刃先が極めて鋭利で、かつ強度、耐摩耗性に優
れた工具が得られ、精密切削加工用途に十分使用するこ
とができる。
Claims (6)
- 【請求項１】 平均粒径が０．５μｍ以下の立方晶窒化
ホウ素からなる立方晶窒化ホウ素焼結体を刃先とした精
密切削用工具であって、前記刃先部の立方晶窒化ホウ素
焼結体の、任意の方向のＸ線回折線の（２２０）回折強
度（Ｉ(220)）と（１１１）回折強度（Ｉ(111) ）との
比Ｉ(220) ／Ｉ(111) が、０．０５以上であり、その粒
界に介在物を実質的に含まない精密切削用工具。 - 【請求項２】 前記刃先部の立方晶窒化ホウ素焼結体の
抗折力が８０ｋｇ／ｍｍ2 以上で、高温下でも強度が低
下しない請求項１記載の精密切削用工具。 - 【請求項３】 前記刃先部の立方晶窒化ホウ素焼結体の
硬度が４０００ｋｇ／ｍｍ2 以上である請求項１または
２に記載の精密切削用工具。 - 【請求項４】 前記刃先部の立方晶窒化ホウ素焼結体の
熱伝導率が、２５０Ｗ／ｍ・Ｋ〜１０００Ｗ／ｍ・Ｋで
ある請求項３に記載の精密切削用工具。 - 【請求項５】 ホウ素と酸素を含む化合物を炭素と窒素
の存在下で還元窒化して低圧相窒化ホウ素を合成し得ら
れた低圧相窒化ホウ素を出発物質として高温高圧下で立
方晶窒化ホウ素に直接変換させると同時に焼結すること
を特徴とする平均粒径が０．５μｍ以下の立方晶窒化ホ
ウ素からなる精密切削工具用焼結体の製造方法。 - 【請求項６】 直接変換と焼結を圧力６ＧＰａ以上、温
度１５５０〜２１００℃で行う請求項５記載の精密切削
工具用焼結体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11119891A JP2000042807A (ja) | 1998-05-22 | 1999-04-27 | 精密切削用工具 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14136698 | 1998-05-22 | ||
| JP10-141366 | 1998-05-22 | ||
| JP11119891A JP2000042807A (ja) | 1998-05-22 | 1999-04-27 | 精密切削用工具 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000042807A true JP2000042807A (ja) | 2000-02-15 |
Family
ID=26457545
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11119891A Pending JP2000042807A (ja) | 1998-05-22 | 1999-04-27 | 精密切削用工具 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000042807A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009119869A (ja) * | 2007-11-15 | 2009-06-04 | Wikus Saegenfabrik Wilhelm H Kullmann Gmbh & Co Kg | 石鋸刃 |
| JP2010039304A (ja) * | 2008-08-06 | 2010-02-18 | Ricoh Co Ltd | 像担持体保護剤、保護層形成装置、画像形成方法、プロセスカートリッジ及び画像形成装置 |
| WO2012141171A1 (ja) * | 2011-04-11 | 2012-10-18 | 住友電気工業株式会社 | 切削工具およびその製造方法 |
| WO2013031681A1 (ja) * | 2011-08-30 | 2013-03-07 | 住友電気工業株式会社 | 立方晶窒化ホウ素複合多結晶体およびその製造方法、切削工具、線引ダイス、ならびに研削工具 |
| JP2014034487A (ja) * | 2012-08-08 | 2014-02-24 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 立方晶窒化ホウ素複合多結晶体およびその製造方法、切削工具、線引きダイス、ならびに研削工具 |
| CN116568434A (zh) * | 2020-12-25 | 2023-08-08 | 京瓷株式会社 | 刀片和切削刀具 |
-
1999
- 1999-04-27 JP JP11119891A patent/JP2000042807A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009119869A (ja) * | 2007-11-15 | 2009-06-04 | Wikus Saegenfabrik Wilhelm H Kullmann Gmbh & Co Kg | 石鋸刃 |
| JP2010039304A (ja) * | 2008-08-06 | 2010-02-18 | Ricoh Co Ltd | 像担持体保護剤、保護層形成装置、画像形成方法、プロセスカートリッジ及び画像形成装置 |
| US8385807B2 (en) | 2008-08-06 | 2013-02-26 | Ricoh Company, Ltd. | Image-bearing member protecting agent, protective layer forming device, image forming method, process cartridge and image forming apparatus |
| WO2012141171A1 (ja) * | 2011-04-11 | 2012-10-18 | 住友電気工業株式会社 | 切削工具およびその製造方法 |
| JP5958835B2 (ja) * | 2011-04-11 | 2016-08-02 | 住友電気工業株式会社 | 切削工具およびその製造方法 |
| US9403215B2 (en) | 2011-04-11 | 2016-08-02 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Cutting tool and method for producing same |
| WO2013031681A1 (ja) * | 2011-08-30 | 2013-03-07 | 住友電気工業株式会社 | 立方晶窒化ホウ素複合多結晶体およびその製造方法、切削工具、線引ダイス、ならびに研削工具 |
| JPWO2013031681A1 (ja) * | 2011-08-30 | 2015-03-23 | 住友電気工業株式会社 | 立方晶窒化ホウ素複合多結晶体およびその製造方法、切削工具、線引ダイス、ならびに研削工具 |
| US9416304B2 (en) | 2011-08-30 | 2016-08-16 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Cubic boron nitride complex polycrystal and manufacturing method therefor, and cutting tool, wire-drawing die and grinding tool |
| JP2014034487A (ja) * | 2012-08-08 | 2014-02-24 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 立方晶窒化ホウ素複合多結晶体およびその製造方法、切削工具、線引きダイス、ならびに研削工具 |
| CN116568434A (zh) * | 2020-12-25 | 2023-08-08 | 京瓷株式会社 | 刀片和切削刀具 |
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