JP2000087112A - 耐溶着性に優れるダイヤモンド焼結体工具とその製造方法 - Google Patents
耐溶着性に優れるダイヤモンド焼結体工具とその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 軟質金属における切削加工、特にアルミニウ
ム合金の切削加工において、耐溶着性に優れるダイヤモ
ンド焼結体工具とその製造方法を提供することを目的と
している。 【解決手段】 ダイヤモンド焼結体を素材として工具母
材にロウ付け接合した切削工具であって、該工具素材の
工具すくい面または工具逃げ面の表面に、Ｓｉ、Ｓｉ酸
化物、Ｓｉ炭化物、Ｓｉ窒化物及びこれらの固溶体の中
から選ばれる少なくとも一つを含む表面層を有している
ことを特徴とする、耐溶着性に優れるダイヤモンド焼結
体工具。
ム合金の切削加工において、耐溶着性に優れるダイヤモ
ンド焼結体工具とその製造方法を提供することを目的と
している。 【解決手段】 ダイヤモンド焼結体を素材として工具母
材にロウ付け接合した切削工具であって、該工具素材の
工具すくい面または工具逃げ面の表面に、Ｓｉ、Ｓｉ酸
化物、Ｓｉ炭化物、Ｓｉ窒化物及びこれらの固溶体の中
から選ばれる少なくとも一つを含む表面層を有している
ことを特徴とする、耐溶着性に優れるダイヤモンド焼結
体工具。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、特に耐溶着性に優
れるダイヤモンド焼結体工具とその製造方法に関するも
のである。
れるダイヤモンド焼結体工具とその製造方法に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】ダイヤモンド焼結体はその優れた耐摩耗
性と高い強度のために、切削工具、掘削工具、線引きダ
イスのように強度と耐摩耗性が要求される分野におい
て、工具素材として広く用いられてきた。このようなダ
イヤモンド焼結体は従来、例えば特公昭５２−１２１２
６号公報に示されるように、ダイヤモンド粉末をＷＣ−
Ｃｏ超硬合金製の容器に充填して、高温高圧下で超硬合
金母材から鉄族金属であるＣｏを含む、Ｃｏ−Ｗ−Ｃ共
晶組成融液をダイヤモンド粉末に溶浸させて焼結するこ
とにより得られる。また、特公昭５４−１１４５１３号
公報に示されているように、ダイヤモンド粉末と鉄族金
属の溶媒を含む粉末とを予め混合し、この混合粉末をダ
イヤモンドが得られる高温高圧下で保持することによっ
てダイヤモンド焼結体を得ることができる。
性と高い強度のために、切削工具、掘削工具、線引きダ
イスのように強度と耐摩耗性が要求される分野におい
て、工具素材として広く用いられてきた。このようなダ
イヤモンド焼結体は従来、例えば特公昭５２−１２１２
６号公報に示されるように、ダイヤモンド粉末をＷＣ−
Ｃｏ超硬合金製の容器に充填して、高温高圧下で超硬合
金母材から鉄族金属であるＣｏを含む、Ｃｏ−Ｗ−Ｃ共
晶組成融液をダイヤモンド粉末に溶浸させて焼結するこ
とにより得られる。また、特公昭５４−１１４５１３号
公報に示されているように、ダイヤモンド粉末と鉄族金
属の溶媒を含む粉末とを予め混合し、この混合粉末をダ
イヤモンドが得られる高温高圧下で保持することによっ
てダイヤモンド焼結体を得ることができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上述のような方法で得
られるダイヤモンド焼結体工具は、非鉄金属における切
削加工、特にアルミニウム合金の切削加工に広く用いら
れている。ところが、この用途における切削加工では、
切削条件によっては、ダイヤモンド焼結体工具刃先に被
削材の溶着が発生し、被削材の仕上げ面粗さや加工精度
を悪化するという問題が発生していた。本発明は、軟質
金属における切削加工、特にアルミニウム合金の切削加
工において、耐溶着性に優れるダイヤモンド焼結体工具
とその製造方法を提供することを目的としている。
られるダイヤモンド焼結体工具は、非鉄金属における切
削加工、特にアルミニウム合金の切削加工に広く用いら
れている。ところが、この用途における切削加工では、
切削条件によっては、ダイヤモンド焼結体工具刃先に被
削材の溶着が発生し、被削材の仕上げ面粗さや加工精度
を悪化するという問題が発生していた。本発明は、軟質
金属における切削加工、特にアルミニウム合金の切削加
工において、耐溶着性に優れるダイヤモンド焼結体工具
とその製造方法を提供することを目的としている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記の本発明の目的は、
以下の各発明によって達成することができる。 （１）ダイヤモンド焼結体を素材として工具母材にロウ
付け接合した切削工具であって、該工具素材の工具すく
い面または工具逃げ面の表面に、Ｓｉ、Ｓｉ酸化物、Ｓ
ｉ炭化物、Ｓｉ窒化物及びこれらの固溶体の中から選ば
れる少なくとも一つを含む表面層を有していることを特
徴とする、耐溶着性に優れるダイヤモンド焼結体工具。
以下の各発明によって達成することができる。 （１）ダイヤモンド焼結体を素材として工具母材にロウ
付け接合した切削工具であって、該工具素材の工具すく
い面または工具逃げ面の表面に、Ｓｉ、Ｓｉ酸化物、Ｓ
ｉ炭化物、Ｓｉ窒化物及びこれらの固溶体の中から選ば
れる少なくとも一つを含む表面層を有していることを特
徴とする、耐溶着性に優れるダイヤモンド焼結体工具。
【０００５】（２） 前記Ｓｉ酸化物がＳｉＯ2 である
ことを特徴とする、上記（１）に記載の耐溶着性に優れ
るダイヤモンド焼結体工具。 （３）前記Ｓｉ炭化物がＳｉＣであることを特徴とす
る、上記（１）に記載の耐溶着性に優れるダイヤモンド
焼結体工具。 （４）前記Ｓｉ窒化物がＳｉ3 Ｎ4 であることを特徴と
する、上記（１）に記載の耐溶着性に優れるダイヤモン
ド焼結体工具。 （５）前記表面層厚みが１Å〜１μｍであることを特徴
とする、上記（１）〜（４）のいずれかに記載の耐溶着
性に優れるダイヤモンド焼結体工具。
ことを特徴とする、上記（１）に記載の耐溶着性に優れ
るダイヤモンド焼結体工具。 （３）前記Ｓｉ炭化物がＳｉＣであることを特徴とす
る、上記（１）に記載の耐溶着性に優れるダイヤモンド
焼結体工具。 （４）前記Ｓｉ窒化物がＳｉ3 Ｎ4 であることを特徴と
する、上記（１）に記載の耐溶着性に優れるダイヤモン
ド焼結体工具。 （５）前記表面層厚みが１Å〜１μｍであることを特徴
とする、上記（１）〜（４）のいずれかに記載の耐溶着
性に優れるダイヤモンド焼結体工具。
【０００６】（６）前記ダイヤモンド焼結体が、鉄族金
属を第１の含有率で含む内部と、前記内部を取り囲み、
前記第１の含有率よりも低い第２の含有率で前記鉄族金
属を含む外部とを備えたことを特徴とする、上記（１）
〜（５）のいずれかに記載の耐溶着性に優れるダイヤモ
ンド焼結体工具。 （７）前記第２の含有率は２．０重量％以下であること
を特徴とする、上記（６）に記載の耐溶着性に優れるダ
イヤモンド焼結体工具。 （８）前記第２の含有率部分の厚みがダイヤモンド焼結
体表面から２〜５０００ｎｍであることを特徴とする、
上記（６）又は（７）に記載の耐溶着性に優れるダイヤ
モンド焼結体工具。
属を第１の含有率で含む内部と、前記内部を取り囲み、
前記第１の含有率よりも低い第２の含有率で前記鉄族金
属を含む外部とを備えたことを特徴とする、上記（１）
〜（５）のいずれかに記載の耐溶着性に優れるダイヤモ
ンド焼結体工具。 （７）前記第２の含有率は２．０重量％以下であること
を特徴とする、上記（６）に記載の耐溶着性に優れるダ
イヤモンド焼結体工具。 （８）前記第２の含有率部分の厚みがダイヤモンド焼結
体表面から２〜５０００ｎｍであることを特徴とする、
上記（６）又は（７）に記載の耐溶着性に優れるダイヤ
モンド焼結体工具。
【０００７】（９）ダイヤモンド焼結体を準備する工程
と、前記ダイヤモンド焼結体を加工することにより、ダ
イヤモンド焼結体工具を形成する工程と、前記ダイヤモ
ンド焼結体工具の工具すくい面または工具逃げ面表面
に、Ｓｉ、Ｓｉ酸化物、Ｓｉ炭化物、Ｓｉ窒化物及びこ
れらの固溶体の中から選ばれる少なくとも一つを含む表
面層を形成する工程とからなることを特徴とする、ダイ
ヤモンド焼結体工具の製造方法。
と、前記ダイヤモンド焼結体を加工することにより、ダ
イヤモンド焼結体工具を形成する工程と、前記ダイヤモ
ンド焼結体工具の工具すくい面または工具逃げ面表面
に、Ｓｉ、Ｓｉ酸化物、Ｓｉ炭化物、Ｓｉ窒化物及びこ
れらの固溶体の中から選ばれる少なくとも一つを含む表
面層を形成する工程とからなることを特徴とする、ダイ
ヤモンド焼結体工具の製造方法。
【０００８】（１０）ダイヤモンド焼結体を準備する工
程と、前記ダイヤモンド焼結体の表面に、Ｓｉ、Ｓｉ酸
化物、Ｓｉ炭化物、Ｓｉ窒化物及びこれらの固溶体の中
から選ばれる少なくとも一つを含む表面層を形成する工
程と、表面処理された前記ダイヤモンド焼結体を加工す
ることにより、ダイヤモンド焼結体工具を形成する工程
とからなることを特徴とする、ダイヤモンド焼結体工具
の製造方法。
程と、前記ダイヤモンド焼結体の表面に、Ｓｉ、Ｓｉ酸
化物、Ｓｉ炭化物、Ｓｉ窒化物及びこれらの固溶体の中
から選ばれる少なくとも一つを含む表面層を形成する工
程と、表面処理された前記ダイヤモンド焼結体を加工す
ることにより、ダイヤモンド焼結体工具を形成する工程
とからなることを特徴とする、ダイヤモンド焼結体工具
の製造方法。
【０００９】（１１）鉄族金属を含むダイヤモンド焼結
体を準備する工程と、前記ダイヤモンド焼結体を加工す
ることにより、ダイヤモンド焼結体工具を形成する工程
と、前記ダイヤモンド焼結体工具を酸溶液に浸すことに
より、表面部から前記鉄族金属を除去して前記表面部の
鉄族金属の含有率を内部よりも小さくする工程と、前記
ダイヤモンド焼結体工具の工具すくい面または工具逃げ
面表面に、Ｓｉ、Ｓｉ酸化物、Ｓｉ炭化物、Ｓｉ窒化物
及びこれらの固溶体の中から選ばれる少なくとも一つを
含む表面層を形成する工程とからなることを特徴とす
る、ダイヤモンド焼結体工具の製造方法。
体を準備する工程と、前記ダイヤモンド焼結体を加工す
ることにより、ダイヤモンド焼結体工具を形成する工程
と、前記ダイヤモンド焼結体工具を酸溶液に浸すことに
より、表面部から前記鉄族金属を除去して前記表面部の
鉄族金属の含有率を内部よりも小さくする工程と、前記
ダイヤモンド焼結体工具の工具すくい面または工具逃げ
面表面に、Ｓｉ、Ｓｉ酸化物、Ｓｉ炭化物、Ｓｉ窒化物
及びこれらの固溶体の中から選ばれる少なくとも一つを
含む表面層を形成する工程とからなることを特徴とす
る、ダイヤモンド焼結体工具の製造方法。
【００１０】（１２）鉄族金属を含むダイヤモンド焼結
体を準備する工程と、前記ダイヤモンド焼結体を酸溶液
に浸すことにより、前記ダイヤモンド焼結体の表面部か
ら前記鉄族金属を除去して前記ダイヤモンド焼結体の前
記表面部の前記鉄族金属の含有率を内部よりも小さくす
る工程と、表面処理された前記ダイヤモンド焼結体を加
工することにより、ダイヤモンド焼結体工具を得る工程
と、表面処理された前記ダイヤモンド焼結体工具の工具
すくい面または工具逃げ面表面に、Ｓｉ、Ｓｉ酸化物、
Ｓｉ炭化物、Ｓｉ窒化物及びこれらの固溶体の中から選
ばれる少なくとも一つを含む表面層を形成する工程とか
らなることを特徴とする、ダイヤモンド焼結体工具の製
造方法。
体を準備する工程と、前記ダイヤモンド焼結体を酸溶液
に浸すことにより、前記ダイヤモンド焼結体の表面部か
ら前記鉄族金属を除去して前記ダイヤモンド焼結体の前
記表面部の前記鉄族金属の含有率を内部よりも小さくす
る工程と、表面処理された前記ダイヤモンド焼結体を加
工することにより、ダイヤモンド焼結体工具を得る工程
と、表面処理された前記ダイヤモンド焼結体工具の工具
すくい面または工具逃げ面表面に、Ｓｉ、Ｓｉ酸化物、
Ｓｉ炭化物、Ｓｉ窒化物及びこれらの固溶体の中から選
ばれる少なくとも一つを含む表面層を形成する工程とか
らなることを特徴とする、ダイヤモンド焼結体工具の製
造方法。
【００１１】（１３）鉄族金属を含むダイヤモンド焼結
体を準備する工程と、前記ダイヤモンド焼結体を酸溶液
に浸すことにより、前記ダイヤモンド焼結体の表面部か
ら前記鉄族金属を除去して前記ダイヤモンド焼結体の前
記表面部の前記鉄族金属の含有率を内部よりも小さくす
る工程と、表面処理された前記ダイヤモンド焼結体表面
に、Ｓｉ、Ｓｉ酸化物、Ｓｉ炭化物、Ｓｉ窒化物及びこ
れらの固溶体の中から選ばれる少なくとも一つを含む表
面層を形成する工程と、ダイヤモンド焼結体工具を得る
工程とからなることを特徴とする、ダイヤモンド焼結体
工具の製造方法。
体を準備する工程と、前記ダイヤモンド焼結体を酸溶液
に浸すことにより、前記ダイヤモンド焼結体の表面部か
ら前記鉄族金属を除去して前記ダイヤモンド焼結体の前
記表面部の前記鉄族金属の含有率を内部よりも小さくす
る工程と、表面処理された前記ダイヤモンド焼結体表面
に、Ｓｉ、Ｓｉ酸化物、Ｓｉ炭化物、Ｓｉ窒化物及びこ
れらの固溶体の中から選ばれる少なくとも一つを含む表
面層を形成する工程と、ダイヤモンド焼結体工具を得る
工程とからなることを特徴とする、ダイヤモンド焼結体
工具の製造方法。
【００１２】（１４）前記Ｓｉ酸化物がＳｉＯ2 である
ことを特徴とする、上記（９）〜（１３）のいずれかに
記載の耐溶着性に優れるダイヤモンド焼結体工具の製造
方法。 （１５）前記Ｓｉ炭化物がＳｉＣであることを特徴とす
る、上記（９）〜（１３）のいずれかに記載の耐溶着性
に優れるダイヤモンド焼結体工具の製造方法。 （１６）前記Ｓｉ窒化物がＳｉ3 Ｎ4 であることを特徴
とする、上記（９）〜（１３）のいずれかに記載の耐溶
着性に優れるダイヤモンド焼結体工具の製造方法。 （１７）前記表面層厚みが１Å〜１μｍであることを特
徴とする、上記（９）〜（１３）のいずれかに記載の耐
溶着性に優れるダイヤモンド焼結体工具の製造方法。
ことを特徴とする、上記（９）〜（１３）のいずれかに
記載の耐溶着性に優れるダイヤモンド焼結体工具の製造
方法。 （１５）前記Ｓｉ炭化物がＳｉＣであることを特徴とす
る、上記（９）〜（１３）のいずれかに記載の耐溶着性
に優れるダイヤモンド焼結体工具の製造方法。 （１６）前記Ｓｉ窒化物がＳｉ3 Ｎ4 であることを特徴
とする、上記（９）〜（１３）のいずれかに記載の耐溶
着性に優れるダイヤモンド焼結体工具の製造方法。 （１７）前記表面層厚みが１Å〜１μｍであることを特
徴とする、上記（９）〜（１３）のいずれかに記載の耐
溶着性に優れるダイヤモンド焼結体工具の製造方法。
【００１３】
【発明の実施の形態】まず本発明者たちは、アルミニウ
ム合金切削におけるダイヤモンド焼結体工具表面での被
削材の溶着に関して調査を行った。その結果、ダイヤモ
ンド焼結体工具の表面にＳｉ、Ｓｉ酸化物、Ｓｉ炭化
物、Ｓｉ窒化物及びこれらの固溶体の中から選ばれる少
なくとも一つを含む表面層を形成することにより、被削
材の溶着防止に著しく効果が表れることを見出して本発
明に到達したのである。すなわち、切削中の工具すくい
面または工具逃げ面では、工具素材であるダイヤモンド
焼結体がアルミニウム合金と接触しているが、切削速度
の低い条件や乾式切削条件下では、化学的に安定なダイ
ヤモンド表面上にも、被削材であるアルミニウムの凝着
が発生する。これはダイヤモンド焼結体表面におけるダ
イヤモンドとアルミニウムとの結合が、比較的強固であ
るためだと考えられる。
ム合金切削におけるダイヤモンド焼結体工具表面での被
削材の溶着に関して調査を行った。その結果、ダイヤモ
ンド焼結体工具の表面にＳｉ、Ｓｉ酸化物、Ｓｉ炭化
物、Ｓｉ窒化物及びこれらの固溶体の中から選ばれる少
なくとも一つを含む表面層を形成することにより、被削
材の溶着防止に著しく効果が表れることを見出して本発
明に到達したのである。すなわち、切削中の工具すくい
面または工具逃げ面では、工具素材であるダイヤモンド
焼結体がアルミニウム合金と接触しているが、切削速度
の低い条件や乾式切削条件下では、化学的に安定なダイ
ヤモンド表面上にも、被削材であるアルミニウムの凝着
が発生する。これはダイヤモンド焼結体表面におけるダ
イヤモンドとアルミニウムとの結合が、比較的強固であ
るためだと考えられる。
【００１４】これに対して、ダイヤモンド焼結体工具の
表面にＳｉ、Ｓｉ酸化物、Ｓｉ炭化物、Ｓｉ窒化物及び
これらの固溶体の中から選ばれる少なくとも一つを含む
表面層を形成することにより、これら表面層はいずれも
アルミニウムとの結合が弱いために、強固に結びついて
いるダイヤモンド−アルミニウム間の接触を妨げ、工具
すくい面または工具逃げ面におけるアルミニウムの溶着
を防止できる。特に表面層が、Ｓｉ、ＳｉＯ2 、Ｓｉ
Ｃ、Ｓｉ3 Ｎ4 から成り立っている場合には、表面層が
化学的に安定であるために、表面層とアルミニウムとの
結合力がより低下して、アルミニウムの溶着防止により
効果が表れる。
表面にＳｉ、Ｓｉ酸化物、Ｓｉ炭化物、Ｓｉ窒化物及び
これらの固溶体の中から選ばれる少なくとも一つを含む
表面層を形成することにより、これら表面層はいずれも
アルミニウムとの結合が弱いために、強固に結びついて
いるダイヤモンド−アルミニウム間の接触を妨げ、工具
すくい面または工具逃げ面におけるアルミニウムの溶着
を防止できる。特に表面層が、Ｓｉ、ＳｉＯ2 、Ｓｉ
Ｃ、Ｓｉ3 Ｎ4 から成り立っている場合には、表面層が
化学的に安定であるために、表面層とアルミニウムとの
結合力がより低下して、アルミニウムの溶着防止により
効果が表れる。
【００１５】上記表面層の形成は一般に次のようにして
行う。表面層がＳｉの場合は、例えば粒度０．１〜２０
μｍのＳｉ粉末を押しつけて、極表面に薄いＳｉの吸着
層を形成し、Ｓｉ酸化物、Ｓｉ炭化物及び／又はＳｉ窒
化物の場合は、例えばプラズマＣＶＤ法により、ＳｉＨ
4 ，Ｏ2 ，Ｎ2 ，Ｃ2 Ｈ4 から選ばれる任意の原料ガス
を用いて温度４００〜５００℃の合成温度で形成する。
そのほか、同様の原料ガスを用い、真空蒸着法やスパッ
タ法、あるいはイオンプレーティング法などでも形成す
ることができる。
行う。表面層がＳｉの場合は、例えば粒度０．１〜２０
μｍのＳｉ粉末を押しつけて、極表面に薄いＳｉの吸着
層を形成し、Ｓｉ酸化物、Ｓｉ炭化物及び／又はＳｉ窒
化物の場合は、例えばプラズマＣＶＤ法により、ＳｉＨ
4 ，Ｏ2 ，Ｎ2 ，Ｃ2 Ｈ4 から選ばれる任意の原料ガス
を用いて温度４００〜５００℃の合成温度で形成する。
そのほか、同様の原料ガスを用い、真空蒸着法やスパッ
タ法、あるいはイオンプレーティング法などでも形成す
ることができる。
【００１６】このように、溶着防止の効果を発揮させる
ためには、ダイヤモンド焼結体上に形成される表面層の
厚みは、少なくとも１Å以上必要である。また、表面層
の厚みが１μｍを超える場合、表面層の形成により、表
面粗さが大きくなることが多く、これが原因で逆に被削
材の溶着を引き起こしやすくなる。このため、ダイヤモ
ンド焼結体上に形成される表面層の厚みは、１Å〜１μ
ｍの範囲内であることが好ましい。
ためには、ダイヤモンド焼結体上に形成される表面層の
厚みは、少なくとも１Å以上必要である。また、表面層
の厚みが１μｍを超える場合、表面層の形成により、表
面粗さが大きくなることが多く、これが原因で逆に被削
材の溶着を引き起こしやすくなる。このため、ダイヤモ
ンド焼結体上に形成される表面層の厚みは、１Å〜１μ
ｍの範囲内であることが好ましい。
【００１７】ところで、ダイヤモンド焼結体中にＦｅ、
Ｃｏ、Ｎｉなど鉄族金属が焼結助剤として用いられてい
る場合には、これら鉄族金属とアルミニウムとの濡れ性
が良好であるために、これらが工具刃先に発生する溶着
の起点となりやすくなる。そこで、このダイヤモンド焼
結体中に含まれる鉄族金属を、予め表面から除去してお
き、その後前記表面層を形成することにより、長時間に
わたる切削により、部分的にダイヤモンド焼結体表面が
露出した場合においても、溶着を防止する効果が奏せら
れる。
Ｃｏ、Ｎｉなど鉄族金属が焼結助剤として用いられてい
る場合には、これら鉄族金属とアルミニウムとの濡れ性
が良好であるために、これらが工具刃先に発生する溶着
の起点となりやすくなる。そこで、このダイヤモンド焼
結体中に含まれる鉄族金属を、予め表面から除去してお
き、その後前記表面層を形成することにより、長時間に
わたる切削により、部分的にダイヤモンド焼結体表面が
露出した場合においても、溶着を防止する効果が奏せら
れる。
【００１８】すなわち、鉄族金属を含むダイヤモンド焼
結体を用いて、工具を形成し、その後この工具を酸溶液
中に浸すことにより、ダイヤモンド焼結体表面から鉄族
金属を除去し、このダイヤモンド焼結体工具の工具すく
い面または工具逃げ面に、Ｓｉ、Ｓｉ酸化物、Ｓｉ炭化
物、Ｓｉ窒化物及びこれらの固溶体の中から選ばれる少
なくとも一つを含む表面層を形成することにより、長時
間の切削に対する耐溶着性を向上させることができる。
結体を用いて、工具を形成し、その後この工具を酸溶液
中に浸すことにより、ダイヤモンド焼結体表面から鉄族
金属を除去し、このダイヤモンド焼結体工具の工具すく
い面または工具逃げ面に、Ｓｉ、Ｓｉ酸化物、Ｓｉ炭化
物、Ｓｉ窒化物及びこれらの固溶体の中から選ばれる少
なくとも一つを含む表面層を形成することにより、長時
間の切削に対する耐溶着性を向上させることができる。
【００１９】同様に、鉄族金属を含むダイヤモンド焼結
体を、酸溶液中に浸すことにより、ダイヤモンド焼結体
表面から鉄族金属を除去し、その後これを用いて工具を
形成し、この工具の工具すくい面または工具逃げ面に、
Ｓｉ、Ｓｉ酸化物、Ｓｉ炭化物、Ｓｉ窒化物及びこれら
の固溶体の中から選ばれる少なくとも一つを含む表面層
を形成することにより、長時間の切削に対する耐溶着性
を向上させる。さらに、鉄族金属を含むダイヤモンド焼
結体を、酸溶液中に浸すことにより、ダイヤモンド焼結
体表面から鉄族金属を除去し、その後このダイヤモンド
焼結体表面に、Ｓｉ、Ｓｉ酸化物、Ｓｉ炭化物、Ｓｉ窒
化物及びこれらの固溶体の中から選ばれる少なくとも一
つを含む表面層を形成し、これを用いて工具を形成する
ことにより、長時間の切削に対する耐溶着性を向上させ
ることができる。
体を、酸溶液中に浸すことにより、ダイヤモンド焼結体
表面から鉄族金属を除去し、その後これを用いて工具を
形成し、この工具の工具すくい面または工具逃げ面に、
Ｓｉ、Ｓｉ酸化物、Ｓｉ炭化物、Ｓｉ窒化物及びこれら
の固溶体の中から選ばれる少なくとも一つを含む表面層
を形成することにより、長時間の切削に対する耐溶着性
を向上させる。さらに、鉄族金属を含むダイヤモンド焼
結体を、酸溶液中に浸すことにより、ダイヤモンド焼結
体表面から鉄族金属を除去し、その後このダイヤモンド
焼結体表面に、Ｓｉ、Ｓｉ酸化物、Ｓｉ炭化物、Ｓｉ窒
化物及びこれらの固溶体の中から選ばれる少なくとも一
つを含む表面層を形成し、これを用いて工具を形成する
ことにより、長時間の切削に対する耐溶着性を向上させ
ることができる。
【００２０】ここで、前述のように表面から鉄族金属を
除去されたダイヤモンド焼結体は、鉄族金属を第１の含
有率で含む内部と、前記内部を取り囲み、前記第１の含
有率よりも低い第２の含有率で前記鉄族金属を含む外部
とを備えたことを特徴としている。鉄族金属の含有率に
対する、この様な焼結体構造にしている理由は、この焼
結体を工具として使用した場合の、切削性能に起因して
いる。すなわち、ダイヤモンド焼結体全体に渡って鉄族
金属を除去した場合には、ダイヤモンド焼結体中に空隙
が存在しており強度が低く、工具欠損が発生しやすいと
いう問題があった。本発明ではダイヤモンド焼結体の表
面層のみについて鉄族金属の除去が行われるために、焼
結体強度の低下が少なく、工具欠損が発生することな
く、耐溶着性の向上に対して効果を上げている。
除去されたダイヤモンド焼結体は、鉄族金属を第１の含
有率で含む内部と、前記内部を取り囲み、前記第１の含
有率よりも低い第２の含有率で前記鉄族金属を含む外部
とを備えたことを特徴としている。鉄族金属の含有率に
対する、この様な焼結体構造にしている理由は、この焼
結体を工具として使用した場合の、切削性能に起因して
いる。すなわち、ダイヤモンド焼結体全体に渡って鉄族
金属を除去した場合には、ダイヤモンド焼結体中に空隙
が存在しており強度が低く、工具欠損が発生しやすいと
いう問題があった。本発明ではダイヤモンド焼結体の表
面層のみについて鉄族金属の除去が行われるために、焼
結体強度の低下が少なく、工具欠損が発生することな
く、耐溶着性の向上に対して効果を上げている。
【００２１】このような効果を上げるためには、鉄族金
属の第２の含有率が２．０重量％以下であることが必要
である。また、この第２の含有率の焼結体部分の厚みが
２ｎｍ以下の場合では、ダイヤモンド焼結体表面から鉄
族金属を除去することによる、耐溶着性に対する効果が
現れにくく、また、５０００ｎｍを超える場合には、工
具刃先の欠損が発生しやすくなる。このため、第２の含
有率の範囲は、ダイヤモンド焼結体表面から２ｎｍ〜５
０００ｎｍである場合が好ましい。特に本発明の好まし
い態様では、ダイヤモンドの粒子径が０．１〜６０μ
ｍ、ダイヤモンドの焼結体の焼結ダイヤモンド粒子の含
有率が８０〜９６容量％である。
属の第２の含有率が２．０重量％以下であることが必要
である。また、この第２の含有率の焼結体部分の厚みが
２ｎｍ以下の場合では、ダイヤモンド焼結体表面から鉄
族金属を除去することによる、耐溶着性に対する効果が
現れにくく、また、５０００ｎｍを超える場合には、工
具刃先の欠損が発生しやすくなる。このため、第２の含
有率の範囲は、ダイヤモンド焼結体表面から２ｎｍ〜５
０００ｎｍである場合が好ましい。特に本発明の好まし
い態様では、ダイヤモンドの粒子径が０．１〜６０μ
ｍ、ダイヤモンドの焼結体の焼結ダイヤモンド粒子の含
有率が８０〜９６容量％である。
【００２２】
【実施例】以下実施例により本発明を更に詳細に説明す
るが限定を意図するものではない。 （実施例１）
るが限定を意図するものではない。 （実施例１）
【００２３】
【表１】
【００２４】表１は、主に表面の組成がダイヤモンド焼
結体工具の耐溶着性に及ぼす影響を調べるために準備さ
れた種々のダイヤモンド焼結体工具の例を示している。
すなわち、表１における工具においては、いずれも０．
１〜４μｍの範囲内の粒子径を有するダイヤモンド焼結
体が工具素材として用いられているが、そのダイヤモン
ド焼結体工具のすくい面、および逃げ面に種々の組成の
表面層が形成されている。
結体工具の耐溶着性に及ぼす影響を調べるために準備さ
れた種々のダイヤモンド焼結体工具の例を示している。
すなわち、表１における工具においては、いずれも０．
１〜４μｍの範囲内の粒子径を有するダイヤモンド焼結
体が工具素材として用いられているが、そのダイヤモン
ド焼結体工具のすくい面、および逃げ面に種々の組成の
表面層が形成されている。
【００２５】工具１Ａ〜１Ｆは、まずダイヤモンド焼結
体からなる切れ刃を有する所望の形状のスローアウェイ
チップに作製された。その後工具１Ａは、ダイヤモンド
焼結体の工具すくい面、および逃げ面にシリコーングリ
ースを塗布することにより、表１に示すシロキサン結合
（−Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ−Ｏ−）を分子構造の骨格とする、
シリコーン層が表１に示す厚さに形成された。工具１Ｂ
は、ダイヤモンド焼結体の工具すくい面、および逃げ面
部分にＳｉの粉末を押しつけることにより、表１の厚み
のＳｉ層を形成した。
体からなる切れ刃を有する所望の形状のスローアウェイ
チップに作製された。その後工具１Ａは、ダイヤモンド
焼結体の工具すくい面、および逃げ面にシリコーングリ
ースを塗布することにより、表１に示すシロキサン結合
（−Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ−Ｏ−）を分子構造の骨格とする、
シリコーン層が表１に示す厚さに形成された。工具１Ｂ
は、ダイヤモンド焼結体の工具すくい面、および逃げ面
部分にＳｉの粉末を押しつけることにより、表１の厚み
のＳｉ層を形成した。
【００２６】一方、１Ｃ〜１Ｅの工具は、プラズマＣＶ
Ｄ法により、それぞれＳｉＨ4 、Ｏ 2 、Ｎ2 、Ｃ2 Ｈ4
から選ばれるガスを用い、４００〜５００℃の合成温度
にて、表１に示す組成の表面層が形成された。なお、こ
れと比較するために工具１Ｆには表面層を形成する処理
が施されなかった。これら工具を、以下に示す条件にて
切削することにより、それぞれの工具の溶着性の評価を
行った。
Ｄ法により、それぞれＳｉＨ4 、Ｏ 2 、Ｎ2 、Ｃ2 Ｈ4
から選ばれるガスを用い、４００〜５００℃の合成温度
にて、表１に示す組成の表面層が形成された。なお、こ
れと比較するために工具１Ｆには表面層を形成する処理
が施されなかった。これら工具を、以下に示す条件にて
切削することにより、それぞれの工具の溶着性の評価を
行った。
【００２７】
【表２】
【００２８】
【表３】
【００２９】その結果、本発明に属する焼結体工具１Ａ
〜１Ｅを用いて加工した場合、ダイヤモンド焼結体工具
のすくい面および逃げ面に、アルミニウムとの結合力の
弱い表面層が存在するために、アルミニウム合金の溶着
が生ずることなく、優れた仕上げ面粗さを得られること
が明らかとなった。これに対して、特別な表面層が存在
しない工具１Ｆは、工具すくい面に、アルミニウム合金
の溶着が発生し、これに起因する仕上げ面粗さの悪化が
認められた。
〜１Ｅを用いて加工した場合、ダイヤモンド焼結体工具
のすくい面および逃げ面に、アルミニウムとの結合力の
弱い表面層が存在するために、アルミニウム合金の溶着
が生ずることなく、優れた仕上げ面粗さを得られること
が明らかとなった。これに対して、特別な表面層が存在
しない工具１Ｆは、工具すくい面に、アルミニウム合金
の溶着が発生し、これに起因する仕上げ面粗さの悪化が
認められた。
【００３０】（実施例２）
【表４】
【００３１】表４は、主に表面層の厚みがダイヤモンド
焼結体工具の耐溶着性に及ぼす影響を調べるために準備
された種々のダイヤモンド焼結体工具の例を示してい
る。すなわち、表４における工具においては、いずれも
４〜１０μｍの範囲内の粒子径を有するダイヤモンド焼
結体が工具素材として用いられているが、そのダイヤモ
ンド焼結体工具のすくい面に種々の厚さの表面層が形成
されている。工具２Ａ〜２Ｄは、まずラッピング加工さ
れたダイヤモンド焼結体表面に、イオンプレーティング
法により表４に示す厚みのＳｉＯ2 層が、ダイヤモンド
焼結体表面に形成された。その後、この焼結体を超硬合
金製のリーマシャンクにロウ付けし、所望の形状を有す
るダイヤモンド焼結体リーマ工具に作製された。
焼結体工具の耐溶着性に及ぼす影響を調べるために準備
された種々のダイヤモンド焼結体工具の例を示してい
る。すなわち、表４における工具においては、いずれも
４〜１０μｍの範囲内の粒子径を有するダイヤモンド焼
結体が工具素材として用いられているが、そのダイヤモ
ンド焼結体工具のすくい面に種々の厚さの表面層が形成
されている。工具２Ａ〜２Ｄは、まずラッピング加工さ
れたダイヤモンド焼結体表面に、イオンプレーティング
法により表４に示す厚みのＳｉＯ2 層が、ダイヤモンド
焼結体表面に形成された。その後、この焼結体を超硬合
金製のリーマシャンクにロウ付けし、所望の形状を有す
るダイヤモンド焼結体リーマ工具に作製された。
【００３２】これと比較するために、表面層を有しない
ダイヤモンド焼結体工具を用い、２Ａ〜２Ｄと同様の方
法により工具の作製を行い、工具２Ｅを得た。これら工
具を、以下に示す条件にて切削することにより、それぞ
れの工具の溶着性の評価を行った。
ダイヤモンド焼結体工具を用い、２Ａ〜２Ｄと同様の方
法により工具の作製を行い、工具２Ｅを得た。これら工
具を、以下に示す条件にて切削することにより、それぞ
れの工具の溶着性の評価を行った。
【００３３】
【表５】
【００３４】
【表６】
【００３５】その結果、本発明に属する焼結体工具２Ａ
〜２Ｃを用いて加工した場合、ダイヤモンド焼結体工具
のすくい面に、アルミニウムとの結合力の弱い表面層が
存在するために、アルミニウム合金の溶着が生ずること
なく、優れた仕上げ面粗さを得られることが明らかとな
った。一方、表面層の厚みの厚い工具２Ｄは、厚い表面
層のために工具すくい面の粗さが、表６に示すように悪
化したため、これが原因でアルミニウム合金の溶着がわ
ずかに発生し、仕上げ面粗さも問題ない範囲であるが、
やや悪化することが認められた。一方、特別な表面層が
存在しない工具２Ｅは、工具すくい面のダイヤモンドと
アルミニウムが強く結びつき、被削材の溶着が発生し、
これに起因する仕上げ面粗さの悪化が認められた。
〜２Ｃを用いて加工した場合、ダイヤモンド焼結体工具
のすくい面に、アルミニウムとの結合力の弱い表面層が
存在するために、アルミニウム合金の溶着が生ずること
なく、優れた仕上げ面粗さを得られることが明らかとな
った。一方、表面層の厚みの厚い工具２Ｄは、厚い表面
層のために工具すくい面の粗さが、表６に示すように悪
化したため、これが原因でアルミニウム合金の溶着がわ
ずかに発生し、仕上げ面粗さも問題ない範囲であるが、
やや悪化することが認められた。一方、特別な表面層が
存在しない工具２Ｅは、工具すくい面のダイヤモンドと
アルミニウムが強く結びつき、被削材の溶着が発生し、
これに起因する仕上げ面粗さの悪化が認められた。
【００３６】
【表７】
【００３７】表７は、鉄族金属を焼結助剤とするダイヤ
モンド焼結体工具において、表面層を形成する前に、鉄
族金属の除去深さがダイヤモンド焼結体工具の耐溶着性
に及ぼす影響を調べるために準備された種々のダイヤモ
ンド焼結体工具の例を示している。すなわち、表７にお
ける工具においては、いずれも２〜８μｍの範囲内の粒
子径を有し、Ｃｏを主な焼結助剤とするダイヤモンド焼
結体が工具素材として用いられているが、表面層を工具
すくい面に形成する前に、実質的に鉄族金属を含有しな
い表面層が種々の深さに形成されている。
モンド焼結体工具において、表面層を形成する前に、鉄
族金属の除去深さがダイヤモンド焼結体工具の耐溶着性
に及ぼす影響を調べるために準備された種々のダイヤモ
ンド焼結体工具の例を示している。すなわち、表７にお
ける工具においては、いずれも２〜８μｍの範囲内の粒
子径を有し、Ｃｏを主な焼結助剤とするダイヤモンド焼
結体が工具素材として用いられているが、表面層を工具
すくい面に形成する前に、実質的に鉄族金属を含有しな
い表面層が種々の深さに形成されている。
【００３８】工具３Ａ〜３Ｃは、２枚の切れ刃を有する
所望のリーマ工具形状に作製した後、常温の硝酸溶液中
に浸漬させることにより、ダイヤモンド焼結体工具のす
くい面および逃げ面から、Ｃｏを溶出・抽出した。それ
ぞれの浸漬時間は５分、６０分、３００分であった。そ
の結果、実質的に鉄族金属を含まない表面層（鉄族金属
含有率が２重量％以下）が、表７に示す深さで形成され
た。その後、実施例１と同様の方法により、工具３Ａ〜
３Ｃのすくい面および逃げ面の表面に、シリコーングリ
スを塗布することにより、ダイヤモンド焼結体表面に、
Ｓｉを含有する表面層を３ｎｍの厚みで形成した。これ
と比較するために３Ａ〜３Ｃと同様の作製方法である
が、酸溶液に浸漬せずに、ダイヤモンド焼結体の表面に
表面層を形成した工具３Ｄ、および酸溶液の浸漬も表面
層の形成も行わなかった工具３Ｅを作製した。これを以
下に示す切削条件にてリーマ加工を実施し、溶着の評価
を行った。
所望のリーマ工具形状に作製した後、常温の硝酸溶液中
に浸漬させることにより、ダイヤモンド焼結体工具のす
くい面および逃げ面から、Ｃｏを溶出・抽出した。それ
ぞれの浸漬時間は５分、６０分、３００分であった。そ
の結果、実質的に鉄族金属を含まない表面層（鉄族金属
含有率が２重量％以下）が、表７に示す深さで形成され
た。その後、実施例１と同様の方法により、工具３Ａ〜
３Ｃのすくい面および逃げ面の表面に、シリコーングリ
スを塗布することにより、ダイヤモンド焼結体表面に、
Ｓｉを含有する表面層を３ｎｍの厚みで形成した。これ
と比較するために３Ａ〜３Ｃと同様の作製方法である
が、酸溶液に浸漬せずに、ダイヤモンド焼結体の表面に
表面層を形成した工具３Ｄ、および酸溶液の浸漬も表面
層の形成も行わなかった工具３Ｅを作製した。これを以
下に示す切削条件にてリーマ加工を実施し、溶着の評価
を行った。
【００３９】
【表８】
【００４０】
【表９】
【００４１】その結果、本発明に属する焼結体工具３Ａ
〜３Ｄを用いて加工した場合、ダイヤモンド焼結体工具
のすくい面に、アルミニウムとの結合力の弱い表面層が
存在するために、アルミニウム合金の溶着が生ずること
なく、優れた仕上げ面粗さを得られることが明らかとな
った。中でも、ダイヤモンド焼結体工具の表面から鉄族
金属を除去した後に、表面層を形成した工具３Ａと３Ｂ
は、長時間の切削においても被削材の溶着が認められ
ず、溶着防止に対して著しく効果が現れることが確認さ
れた。同様に鉄族金属を除去した後に、表面層を形成し
た工具３Ｃは、溶着は観察されないものの、鉄族金属が
除去されたダイヤモンド焼結体厚みが厚く、刃先強度が
低いために、場合によっては、刃先にチッピングが観察
された。また、表面の処理を何も行っていない、工具３
Ｅには大きな溶着が確認された。
〜３Ｄを用いて加工した場合、ダイヤモンド焼結体工具
のすくい面に、アルミニウムとの結合力の弱い表面層が
存在するために、アルミニウム合金の溶着が生ずること
なく、優れた仕上げ面粗さを得られることが明らかとな
った。中でも、ダイヤモンド焼結体工具の表面から鉄族
金属を除去した後に、表面層を形成した工具３Ａと３Ｂ
は、長時間の切削においても被削材の溶着が認められ
ず、溶着防止に対して著しく効果が現れることが確認さ
れた。同様に鉄族金属を除去した後に、表面層を形成し
た工具３Ｃは、溶着は観察されないものの、鉄族金属が
除去されたダイヤモンド焼結体厚みが厚く、刃先強度が
低いために、場合によっては、刃先にチッピングが観察
された。また、表面の処理を何も行っていない、工具３
Ｅには大きな溶着が確認された。
【００４２】（実施例４）
【表１０】
【００４３】表１０は、予め酸処理が施されるダイヤモ
ンド焼結体中の鉄族金属の含有量が、溶着に及ぼす影響
を調べるために準備された種々のドリル工具の例を示し
ている。すなわち、表１０における工具４Ａ〜４Ｃにお
いては、それぞれのダイヤモンド焼結体工具素材が、ま
ず塩酸溶液中に浸漬され、鉄族金属の溶解・抽出が行わ
れた。この時、ダイヤモンド焼結体表面部分の鉄族金属
の含有量は、塩酸の濃度を変化させることにより、表１
０に示す濃度に調整された。その後、それぞれの工具素
材は超硬合金製のドリル工具母材に、ロウ付け接合さ
れ、刃先形状が形成された。その後、実施例１と同様の
手法によりダイヤモンド焼結体ドリルの工具すくい面お
よび工具逃げ面に、ＳｉＣ表面層が３ｎｍ形成された。
ンド焼結体中の鉄族金属の含有量が、溶着に及ぼす影響
を調べるために準備された種々のドリル工具の例を示し
ている。すなわち、表１０における工具４Ａ〜４Ｃにお
いては、それぞれのダイヤモンド焼結体工具素材が、ま
ず塩酸溶液中に浸漬され、鉄族金属の溶解・抽出が行わ
れた。この時、ダイヤモンド焼結体表面部分の鉄族金属
の含有量は、塩酸の濃度を変化させることにより、表１
０に示す濃度に調整された。その後、それぞれの工具素
材は超硬合金製のドリル工具母材に、ロウ付け接合さ
れ、刃先形状が形成された。その後、実施例１と同様の
手法によりダイヤモンド焼結体ドリルの工具すくい面お
よび工具逃げ面に、ＳｉＣ表面層が３ｎｍ形成された。
【００４４】これと比較するために４Ｄのドリル工具
は、４Ａ〜４Ｃと同様の作製方法ではあるが、それぞれ
のダイヤモンド工具素材が酸溶液に浸漬されずに工具が
作製され、その後工具すくい面および工具逃げ面に、Ｓ
ｉＣ表面層が３ｎｍ形成された。また、工具４Ｅは酸溶
液中の浸漬も、表面層の形成も施されずに、工具が形成
された。これを以下に示す切削条件にてドリル加工を実
施し、溶着の評価を行った。
は、４Ａ〜４Ｃと同様の作製方法ではあるが、それぞれ
のダイヤモンド工具素材が酸溶液に浸漬されずに工具が
作製され、その後工具すくい面および工具逃げ面に、Ｓ
ｉＣ表面層が３ｎｍ形成された。また、工具４Ｅは酸溶
液中の浸漬も、表面層の形成も施されずに、工具が形成
された。これを以下に示す切削条件にてドリル加工を実
施し、溶着の評価を行った。
【００４５】
【表１１】
【００４６】
【表１２】
【００４７】その結果、本発明に属する焼結体工具４Ａ
〜４Ｄを用いて加工した場合、アルミニウム合金の溶着
が生ずることなく、規格内の加工穴径を得られることが
明らかとなった。特に、工具４Ａ〜４Ｃは加工中に表面
層が摩耗して、ダイヤモンド焼結体表面が部分的に露出
しても、より溶着の起点となりやすい鉄族金属が、露出
したダイヤモンド焼結体表面に存在しないために、長時
間にわたり溶着防止の効果が現れることが確認された。
なお、前記ダイヤモンド焼結体工具を作製する上で、ダ
イヤモンド焼結体工具素材に酸処理が施された後、この
ダイヤモンド焼結体素材の表面に表面層を形成し、その
後ロウ付け・刃付けにより工具が作製された場合におい
ても、同様の効果が現れることを確認した。
〜４Ｄを用いて加工した場合、アルミニウム合金の溶着
が生ずることなく、規格内の加工穴径を得られることが
明らかとなった。特に、工具４Ａ〜４Ｃは加工中に表面
層が摩耗して、ダイヤモンド焼結体表面が部分的に露出
しても、より溶着の起点となりやすい鉄族金属が、露出
したダイヤモンド焼結体表面に存在しないために、長時
間にわたり溶着防止の効果が現れることが確認された。
なお、前記ダイヤモンド焼結体工具を作製する上で、ダ
イヤモンド焼結体工具素材に酸処理が施された後、この
ダイヤモンド焼結体素材の表面に表面層を形成し、その
後ロウ付け・刃付けにより工具が作製された場合におい
ても、同様の効果が現れることを確認した。
【００４８】
【発明の効果】本発明のダイヤモンド焼結体工具におい
ては、工具素材の工具すくい面又は工具逃げ面の表面に
特定の表面層を有するので、特に軟質金属における切削
加工、特にアルミニウム合金の切削加工において、耐溶
着性に優れた性能を発揮する。
ては、工具素材の工具すくい面又は工具逃げ面の表面に
特定の表面層を有するので、特に軟質金属における切削
加工、特にアルミニウム合金の切削加工において、耐溶
着性に優れた性能を発揮する。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ２３Ｃ 16/50 Ｃ２３Ｃ 16/50 Ｚ (72)発明者 阿部 誠 兵庫県伊丹市昆陽北一丁目１番１号 住友 電気工業株式会社伊丹製作所内 (72)発明者 山崎 暢 兵庫県伊丹市昆陽北一丁目１番１号 住友 電気工業株式会社伊丹製作所内 Ｆターム(参考） 3C046 FF02 FF07 FF13 FF25 FF35 FF46 FF55 4K018 AD18 JA12 KA15 4K030 AA06 AA09 AA14 AA18 BA29 BA35 BA37 BA40 BA44 CA01 DA04 FA01 FA10 JA01 JA06 LA01 LA22
Claims (17)
- 【請求項１】 ダイヤモンド焼結体を素材として工具母
材にロウ付け接合した切削工具であって、該工具素材の
工具すくい面または工具逃げ面の表面に、Ｓｉ、Ｓｉ酸
化物、Ｓｉ炭化物、Ｓｉ窒化物及びこれらの固溶体の中
から選ばれる少なくとも一つを含む表面層を有している
ことを特徴とする、耐溶着性に優れるダイヤモンド焼結
体工具。 - 【請求項２】 前記Ｓｉ酸化物がＳｉＯ2 であることを
特徴とする、請求項１に記載の耐溶着性に優れるダイヤ
モンド焼結体工具。 - 【請求項３】 前記Ｓｉ炭化物がＳｉＣであることを特
徴とする、請求項１に記載の耐溶着性に優れるダイヤモ
ンド焼結体工具。 - 【請求項４】 前記Ｓｉ窒化物がＳｉ3 Ｎ4 であること
を特徴とする、請求項１に記載の耐溶着性に優れるダイ
ヤモンド焼結体工具。 - 【請求項５】 前記表面層厚みが１Å〜１μｍであるこ
とを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載の耐溶
着性に優れるダイヤモンド焼結体工具。 - 【請求項６】 前記ダイヤモンド焼結体が、鉄族金属を
第１の含有率で含む内部と、前記内部を取り囲み、前記
第１の含有率よりも低い第２の含有率で前記鉄族金属を
含む外部とを備えたことを特徴とする、請求項１〜５の
いずれかに記載の耐溶着性に優れるダイヤモンド焼結体
工具。 - 【請求項７】 前記第２の含有率は２．０重量％以下で
あることを特徴とする、請求項６に記載の耐溶着性に優
れるダイヤモンド焼結体工具。 - 【請求項８】 前記第２の含有率部分の厚みがダイヤモ
ンド焼結体表面から２〜５０００ｎｍであることを特徴
とする、請求項６又は７に記載の耐溶着性に優れるダイ
ヤモンド焼結体工具。 - 【請求項９】 ダイヤモンド焼結体を準備する工程と、
前記ダイヤモンド焼結体を加工することにより、ダイヤ
モンド焼結体工具を形成する工程と、前記ダイヤモンド
焼結体工具の工具すくい面または工具逃げ面表面に、Ｓ
ｉ、Ｓｉ酸化物、Ｓｉ炭化物、Ｓｉ窒化物及びこれらの
固溶体の中から選ばれる少なくとも一つを含む表面層を
形成する工程とからなることを特徴とする、ダイヤモン
ド焼結体工具の製造方法。 - 【請求項１０】 ダイヤモンド焼結体を準備する工程
と、前記ダイヤモンド焼結体の表面に、Ｓｉ、Ｓｉ酸化
物、Ｓｉ炭化物、Ｓｉ窒化物及びこれらの固溶体の中か
ら選ばれる少なくとも一つを含む表面層を形成する工程
と、表面処理された前記ダイヤモンド焼結体を加工する
ことにより、ダイヤモンド焼結体工具を形成する工程と
からなることを特徴とする、ダイヤモンド焼結体工具の
製造方法。 - 【請求項１１】 鉄族金属を含むダイヤモンド焼結体を
準備する工程と、前記ダイヤモンド焼結体を加工するこ
とにより、ダイヤモンド焼結体工具を形成する工程と、
前記ダイヤモンド焼結体工具を酸溶液に浸すことによ
り、表面部から前記鉄族金属を除去して前記表面部の鉄
族金属の含有率を内部よりも小さくする工程と、前記ダ
イヤモンド焼結体工具の工具すくい面または工具逃げ面
表面に、Ｓｉ、Ｓｉ酸化物、Ｓｉ炭化物、Ｓｉ窒化物及
びこれらの固溶体の中から選ばれる少なくとも一つを含
む表面層を形成する工程とからなることを特徴とする、
ダイヤモンド焼結体工具の製造方法。 - 【請求項１２】 鉄族金属を含むダイヤモンド焼結体を
準備する工程と、前記ダイヤモンド焼結体を酸溶液に浸
すことにより、前記ダイヤモンド焼結体の表面部から前
記鉄族金属を除去して前記ダイヤモンド焼結体の前記表
面部の前記鉄族金属の含有率を内部よりも小さくする工
程と、表面処理された前記ダイヤモンド焼結体を加工す
ることにより、ダイヤモンド焼結体工具を得る工程と、
表面処理された前記ダイヤモンド焼結体工具の工具すく
い面または工具逃げ面表面に、Ｓｉ、Ｓｉ酸化物、Ｓｉ
炭化物、Ｓｉ窒化物及びこれらの固溶体の中から選ばれ
る少なくとも一つを含む表面層を形成する工程とからな
ることを特徴とする、ダイヤモンド焼結体工具の製造方
法。 - 【請求項１３】 鉄族金属を含むダイヤモンド焼結体を
準備する工程と、前記ダイヤモンド焼結体を酸溶液に浸
すことにより、前記ダイヤモンド焼結体の表面部から前
記鉄族金属を除去して前記ダイヤモンド焼結体の前記表
面部の前記鉄族金属の含有率を内部よりも小さくする工
程と、表面処理された前記ダイヤモンド焼結体表面に、
Ｓｉ、Ｓｉ酸化物、Ｓｉ炭化物、Ｓｉ窒化物及びこれら
の固溶体の中から選ばれる少なくとも一つを含む表面層
を形成する工程と、ダイヤモンド焼結体工具を得る工程
とからなることを特徴とする、ダイヤモンド焼結体工具
の製造方法。 - 【請求項１４】 前記Ｓｉ酸化物がＳｉＯ2 であること
を特徴とする、請求項９〜１３のいずれかに記載の耐溶
着性に優れるダイヤモンド焼結体工具の製造方法。 - 【請求項１５】 前記Ｓｉ炭化物がＳｉＣであることを
特徴とする、請求項９〜１３のいずれかに記載の耐溶着
性に優れるダイヤモンド焼結体工具の製造方法。 - 【請求項１６】 前記Ｓｉ窒化物がＳｉ3 Ｎ4 であるこ
とを特徴とする、請求項９〜１３のいずれかに記載の耐
溶着性に優れるダイヤモンド焼結体工具の製造方法。 - 【請求項１７】 前記表面層厚みが１Å〜１μｍである
ことを特徴とする、請求項９〜１６のいずれかに記載の
耐溶着性に優れるダイヤモンド焼結体工具の製造方法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25677798A JP2000087112A (ja) | 1998-09-10 | 1998-09-10 | 耐溶着性に優れるダイヤモンド焼結体工具とその製造方法 |
| CA 2321638 CA2321638A1 (en) | 1998-03-02 | 1999-02-26 | Diamond sintered body tool and manufacturing method thereof |
| EP99906536A EP1070562A4 (en) | 1998-03-02 | 1999-02-26 | SINTERED DIAMOND TOOL AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF |
| PCT/JP1999/000973 WO1999044776A1 (fr) | 1998-03-02 | 1999-02-26 | Outil a diamant fritte et son procede de production |
| US09/623,276 US6528159B1 (en) | 1998-03-02 | 1999-02-26 | Sintered diamond tool and method for manufacturing the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25677798A JP2000087112A (ja) | 1998-09-10 | 1998-09-10 | 耐溶着性に優れるダイヤモンド焼結体工具とその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000087112A true JP2000087112A (ja) | 2000-03-28 |
Family
ID=17297312
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25677798A Pending JP2000087112A (ja) | 1998-03-02 | 1998-09-10 | 耐溶着性に優れるダイヤモンド焼結体工具とその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000087112A (ja) |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7681669B2 (en) | 2005-01-17 | 2010-03-23 | Us Synthetic Corporation | Polycrystalline diamond insert, drill bit including same, and method of operation |
| US8951317B1 (en) | 2009-04-27 | 2015-02-10 | Us Synthetic Corporation | Superabrasive elements including ceramic coatings and methods of leaching catalysts from superabrasive elements |
| US9144886B1 (en) | 2011-08-15 | 2015-09-29 | Us Synthetic Corporation | Protective leaching cups, leaching trays, and methods for processing superabrasive elements using protective leaching cups and leaching trays |
| US9352447B2 (en) | 2009-09-08 | 2016-05-31 | Us Synthetic Corporation | Superabrasive elements and methods for processing and manufacturing the same using protective layers |
| US9550276B1 (en) | 2013-06-18 | 2017-01-24 | Us Synthetic Corporation | Leaching assemblies, systems, and methods for processing superabrasive elements |
| CN106799488A (zh) * | 2016-12-23 | 2017-06-06 | 南安市铭基金刚石工具有限公司 | 金刚石锯片刀头和金刚石锯片及其制作方法 |
| US9789587B1 (en) | 2013-12-16 | 2017-10-17 | Us Synthetic Corporation | Leaching assemblies, systems, and methods for processing superabrasive elements |
| US9908215B1 (en) | 2014-08-12 | 2018-03-06 | Us Synthetic Corporation | Systems, methods and assemblies for processing superabrasive materials |
| US10011000B1 (en) | 2014-10-10 | 2018-07-03 | Us Synthetic Corporation | Leached superabrasive elements and systems, methods and assemblies for processing superabrasive materials |
| US10723626B1 (en) | 2015-05-31 | 2020-07-28 | Us Synthetic Corporation | Leached superabrasive elements and systems, methods and assemblies for processing superabrasive materials |
| US10807913B1 (en) | 2014-02-11 | 2020-10-20 | Us Synthetic Corporation | Leached superabrasive elements and leaching systems methods and assemblies for processing superabrasive elements |
| US10900291B2 (en) | 2017-09-18 | 2021-01-26 | Us Synthetic Corporation | Polycrystalline diamond elements and systems and methods for fabricating the same |
| US11766761B1 (en) | 2014-10-10 | 2023-09-26 | Us Synthetic Corporation | Group II metal salts in electrolytic leaching of superabrasive materials |
-
1998
- 1998-09-10 JP JP25677798A patent/JP2000087112A/ja active Pending
Cited By (29)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7874383B1 (en) | 2005-01-17 | 2011-01-25 | Us Synthetic Corporation | Polycrystalline diamond insert, drill bit including same, and method of operation |
| US7681669B2 (en) | 2005-01-17 | 2010-03-23 | Us Synthetic Corporation | Polycrystalline diamond insert, drill bit including same, and method of operation |
| US10105820B1 (en) | 2009-04-27 | 2018-10-23 | Us Synthetic Corporation | Superabrasive elements including coatings and methods for removing interstitial materials from superabrasive elements |
| US8951317B1 (en) | 2009-04-27 | 2015-02-10 | Us Synthetic Corporation | Superabrasive elements including ceramic coatings and methods of leaching catalysts from superabrasive elements |
| US11420304B2 (en) | 2009-09-08 | 2022-08-23 | Us Synthetic Corporation | Superabrasive elements and methods for processing and manufacturing the same using protective layers |
| US9352447B2 (en) | 2009-09-08 | 2016-05-31 | Us Synthetic Corporation | Superabrasive elements and methods for processing and manufacturing the same using protective layers |
| US10265673B1 (en) | 2011-08-15 | 2019-04-23 | Us Synthetic Corporation | Protective leaching cups, leaching trays, and methods for processing superabrasive elements using protective leaching cups and leaching trays |
| US11383217B1 (en) | 2011-08-15 | 2022-07-12 | Us Synthetic Corporation | Protective leaching cups, leaching trays, and methods for processing superabrasive elements using protective leaching cups and leaching trays |
| US9144886B1 (en) | 2011-08-15 | 2015-09-29 | Us Synthetic Corporation | Protective leaching cups, leaching trays, and methods for processing superabrasive elements using protective leaching cups and leaching trays |
| US11370664B1 (en) | 2013-06-18 | 2022-06-28 | Us Synthetic Corporation | Leaching assemblies, systems, and methods for processing superabrasive elements |
| US12043549B2 (en) | 2013-06-18 | 2024-07-23 | Us Synthetic Corporation | Leaching assemblies, systems, and methods for processing superabrasive elements |
| US10183867B1 (en) | 2013-06-18 | 2019-01-22 | Us Synthetic Corporation | Leaching assemblies, systems, and methods for processing superabrasive elements |
| US9783425B1 (en) | 2013-06-18 | 2017-10-10 | Us Synthetic Corporation | Leaching assemblies, systems, and methods for processing superabrasive elements |
| US9550276B1 (en) | 2013-06-18 | 2017-01-24 | Us Synthetic Corporation | Leaching assemblies, systems, and methods for processing superabrasive elements |
| US9789587B1 (en) | 2013-12-16 | 2017-10-17 | Us Synthetic Corporation | Leaching assemblies, systems, and methods for processing superabrasive elements |
| US10807913B1 (en) | 2014-02-11 | 2020-10-20 | Us Synthetic Corporation | Leached superabrasive elements and leaching systems methods and assemblies for processing superabrasive elements |
| US11618718B1 (en) | 2014-02-11 | 2023-04-04 | Us Synthetic Corporation | Leached superabrasive elements and leaching systems, methods and assemblies for processing superabrasive elements |
| US12037291B2 (en) | 2014-02-11 | 2024-07-16 | Us Synthetic Corporation | Leached diamond elements and leaching systems, methods and assemblies for processing diamond elements |
| US9908215B1 (en) | 2014-08-12 | 2018-03-06 | Us Synthetic Corporation | Systems, methods and assemblies for processing superabrasive materials |
| US10011000B1 (en) | 2014-10-10 | 2018-07-03 | Us Synthetic Corporation | Leached superabrasive elements and systems, methods and assemblies for processing superabrasive materials |
| US11766761B1 (en) | 2014-10-10 | 2023-09-26 | Us Synthetic Corporation | Group II metal salts in electrolytic leaching of superabrasive materials |
| US11253971B1 (en) | 2014-10-10 | 2022-02-22 | Us Synthetic Corporation | Leached superabrasive elements and systems, methods and assemblies for processing superabrasive materials |
| US12023782B2 (en) | 2014-10-10 | 2024-07-02 | Us Synthetic Corporation | Leached superabrasive elements and systems, methods and assemblies for processing superabrasive materials |
| US11535520B1 (en) | 2015-05-31 | 2022-12-27 | Us Synthetic Corporation | Leached superabrasive elements and systems, methods and assemblies for processing superabrasive materials |
| US10723626B1 (en) | 2015-05-31 | 2020-07-28 | Us Synthetic Corporation | Leached superabrasive elements and systems, methods and assemblies for processing superabrasive materials |
| CN106799488B (zh) * | 2016-12-23 | 2019-03-12 | 南安市铭基金刚石工具有限公司 | 金刚石锯片刀头和金刚石锯片及其制作方法 |
| CN106799488A (zh) * | 2016-12-23 | 2017-06-06 | 南安市铭基金刚石工具有限公司 | 金刚石锯片刀头和金刚石锯片及其制作方法 |
| US10900291B2 (en) | 2017-09-18 | 2021-01-26 | Us Synthetic Corporation | Polycrystalline diamond elements and systems and methods for fabricating the same |
| US11946320B2 (en) | 2017-09-18 | 2024-04-02 | Us Synthetic Corporation | Polycrystalline diamond elements and systems and methods for fabricating the same |
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