JP2003095743A - Diamond sintered compact and method of manufacturing the same - Google Patents

Diamond sintered compact and method of manufacturing the same

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JP2003095743A
JP2003095743A JP2001288925A JP2001288925A JP2003095743A JP 2003095743 A JP2003095743 A JP 2003095743A JP 2001288925 A JP2001288925 A JP 2001288925A JP 2001288925 A JP2001288925 A JP 2001288925A JP 2003095743 A JP2003095743 A JP 2003095743A
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Japan
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diamond
carbide
sintered body
metal
particles
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JP2001288925A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Ishizuka
博 石塚
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ISHIZUKA KENKYUSHO
Ishizuka Research Institute Ltd
Original Assignee
ISHIZUKA KENKYUSHO
Ishizuka Research Institute Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a diamond sintered compact which is improved in the bonding strength of diamond particles to each other or the bonding strength by matrix material and exhibit such bonding strengthes, particularly at a high temperature, and a method of efficiently manufacturing the same. SOLUTION: The diamond particles and the particles of a first metallic material containing metal capable of forming a carbide are densely and uniformly mixed to form a sintered material. This sintered material is housed into a high melting metal vessel and is exposed to the temperature at which the first metallic material melts under the pressure and temperature conditions within a region where diamond is thermodynamically stable, by which the first metallic material of a liquid phase and ht diamond are brought into contact with each other and a coating of the carbide of the carbide forming metal and a matrix phase containing the carbide are formed on the surfaces of the diamond particles and the integration of the sintered material by sintering is performed.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】 本発明はダイヤモンド含有
焼結体、特にスローアウェイチップや各種耐摩耗材等の
用途に適する高温強度及び靭性の大きなダイヤモンド焼
結体、及びその製造法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a diamond-containing sintered body, particularly to a diamond sintered body having high temperature strength and high toughness, which is suitable for use in throw away chips and various wear resistant materials, and a method for producing the same.

【0002】[0002]

【従来技術】 ダイヤモンド粒子を焼き固めた材料は、
ダイヤモンド焼結体(PCD)の一般名称で、高性能の切削
加工用刃具や耐摩耗材料として広く用いられている。こ
の種の材料は、共有結合によってダイヤモンド粒子同士
が相互に結合した多結晶質または直接結合型焼結体と、
マトリックス中にダイヤモンド粒子が分散保持されてい
る分散型焼結体とに大別される。前者の場合、通常は超
硬合金の裏打ち材(基板)と一体に焼結され、また後者の
場合、マトリックスは一般に超硬合金組成のWC-Co
系やその他のセラミック系で構成される。
2. Description of the Related Art A material obtained by baking diamond particles is
It is a general name for sintered diamond (PCD) and is widely used as a high-performance cutting tool and wear-resistant material. This kind of material is a polycrystalline or direct bond type sintered body in which diamond particles are mutually bonded by covalent bond,
It is roughly classified into a dispersion type sintered body in which diamond particles are dispersed and held in a matrix. In the former case, it is usually sintered together with a cemented carbide backing material (substrate), and in the latter case, the matrix is generally WC-Co of cemented carbide composition.
System and other ceramic systems.

【0003】直接結合型焼結体は、過酷な使用条件に耐
えることから、切削加工用刃具として広範な用途を持つ
が、反面、ダイヤモンド含有層の硬度が高いことから、
特にダイヤモンド焼結体においては刃具の加工に多くの
工数を必要とする。
The direct-bonding type sintered body has a wide range of uses as a cutting tool because it can withstand severe use conditions, but on the other hand, the hardness of the diamond-containing layer is high.
Particularly in a diamond sintered body, a large number of man-hours are required to process a cutting tool.

【0004】一方分散型焼結体においては、刃出しなど
の成形加工が比較的容易であるというメリットを持つも
のの、主として、ダイヤモンド砥粒とマトリックス材料
との間における接合強度が十分に大きくないことに起因
する強度不足が、解決を要する課題となっている。この
課題は、工具や耐摩耗材料としてより細かな表面が要求
され、また焼結体自体に高い靭性が要求されることに伴
って、用いられるダイヤモンド砥粒の粒径が細かくなる
傾向にあることから、早急な対策が求められている。
On the other hand, the dispersion type sintered body has the advantage that molding such as cutting out is relatively easy, but the bonding strength between the diamond abrasive grains and the matrix material is not sufficiently large. Insufficiency of strength due to is a problem that needs to be solved. The problem is that finer surfaces are required as tools and wear-resistant materials, and the toughness of the sintered body itself is required, so that the grain size of diamond abrasive grains used tends to become smaller. Therefore, urgent measures are required.

【0005】さらに、直接結合型焼結体において溶浸材
として使用されダイヤモンド粒子間に少量残留し、また
分散型焼結体においてはマトリックス構成材料として通
常使用されて靭性に寄与するコバルトは、切削切れ刃と
して使用時に高温に曝されると、自体の強度が低下する
ことに加えて、ダイヤモンドの黒鉛化を促進する作用を
持つ。このため、コバルトと接しているダイヤモンド粒
子の表面では黒鉛化が進行し、切れ刃の性能が著しく低
下する傾向がある。
Further, cobalt which is used as an infiltrant in the direct bond type sintered body and remains in a small amount between the diamond particles, and which is usually used as a matrix constituent material in the dispersed type sintered body and contributes to the toughness, is cut. When used as a cutting edge, when it is exposed to high temperatures during use, it has the effect of promoting the graphitization of diamond in addition to lowering its strength. For this reason, graphitization proceeds on the surface of the diamond particles in contact with cobalt, and the cutting edge performance tends to be significantly reduced.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】 以上のような状況に
おいて、本発明の主な目的は、ダイヤモンドの直接結合
型及び分散型焼結体におけるダイヤモンド粒子同士の結
合力又はマトリックス材料による保持力を向上させ、特
に高温においてもかかる結合力乃至保持力を示すダイヤ
モンド焼結体を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION In the above situation, the main object of the present invention is to improve the bonding force between diamond particles in a direct bonding type and dispersion type sintered body of diamond or the holding force by a matrix material. In particular, it is to provide a diamond sintered body that exhibits such a binding force or a holding force even at a high temperature.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】 本発明によるダイヤモ
ンド焼結体はダイヤモンドが熱力学的に安定な圧力・温
度領域での焼結工程で一体化されたものであって、第一
の発明においては、隣接するダイヤモンド粒子同士が、
少なくとも部分的に、該焼結工程においてダイヤモンド
粒子の表面に形成された炭化物形成金属の炭化物を介し
て接合されていることを特徴とする。
Means for Solving the Problems The diamond sintered body according to the present invention is one in which diamond is integrated by a sintering process in a thermodynamically stable pressure / temperature region. , Adjacent diamond particles,
It is characterized in that they are joined at least partially through the carbide of the carbide forming metal formed on the surface of the diamond particles in the sintering step.

【0008】また第二の発明においては、ダイヤモンド
粒子が上記焼結工程中にダイヤモンドとの反応により形
成された炭化物形成金属の炭化物で被覆され、かつ該ダ
イヤモンド粒子同士が、少なくとも部分的にマトリック
ス相を介して接合され、該マトリックス相が、ダイヤモ
ンドとの反応により形成された該炭化物形成金属の炭化
物を含有することを特徴とする。
In the second aspect of the invention, the diamond particles are coated with a carbide of a carbide forming metal formed by the reaction with diamond during the sintering step, and the diamond particles are at least partially in a matrix phase. And the matrix phase contains carbides of the carbide-forming metal formed by reaction with diamond.

【0009】本発明のダイヤモンド焼結体は次のように
して効果的に得ることができる。すなわち、ダイヤモン
ド粒子と、炭化物を形成しうる金属を含有する第一金属
材の粒子とを密にかつ均一に混合して焼結材料とし、こ
の焼結材料を高融点金属容器に収容して、ダイヤモンド
が熱力学的に安定な領域内の圧力・温度条件であってか
つ該第一金属材が溶融する温度に供する。第一金属材と
ダイヤモンドとの反応によって炭化物を形成する反応は
固相間でも進行するが、第一金属材の液相が生じること
によって反応は速やかに進行し、ダイヤモンド粒子の表
面に該第一金属材の炭化物の被覆及び該炭化物の粒子を
形成すると共に、該焼結材料の焼結一体化を行うもので
ある。
The diamond sintered body of the present invention can be effectively obtained as follows. That is, the diamond particles and the particles of the first metal material containing a metal capable of forming a carbide are densely and uniformly mixed to obtain a sintered material, and the sintered material is housed in a refractory metal container, The diamond is subjected to the pressure and temperature conditions within the thermodynamically stable region and the temperature at which the first metal material melts. Although the reaction of forming a carbide by the reaction between the first metal material and diamond proceeds even between solid phases, the reaction proceeds rapidly due to the formation of the liquid phase of the first metal material, and the first metal material on the surface of the diamond particles This is for forming a carbide coating of a metal material and forming particles of the carbide, and at the same time, sintering and integrating the sintered material.

【0010】[0010]

【発明を実施するための形態】 上記各焼結体におい
て、炭化物で被覆されたダイヤモンド粒子の含有量は焼
結体全体に対する容量比において10%以上90%以下とす
るのが適当である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION In each of the above-mentioned sintered bodies, the content of diamond particles coated with carbide is suitably 10% or more and 90% or less in terms of volume ratio to the entire sintered body.

【0011】上掲両発明において、第一金属材としては
顕著な炭化物形成能を示すTi、Si、Zr、Mo、W、T
a、Nb、Cr等が適切で、これらは単独で又は組み合わ
せて用いられる。
In the above-mentioned inventions, Ti, Si, Zr, Mo, W and T which show remarkable carbide forming ability as the first metal material.
Suitable are a, Nb, Cr, etc., which may be used alone or in combination.

【0012】分散型焼結体においては、マトリックス
は、上記第一金属にさらに、Fe、Co、Ni、Cu、Al
又はこれらの金属を主成分とする合金を添加金属材とし
て単独又は組み合わせて添加することによって、融点乃
至液相発生温度を低下させることができる。Cuを使用
する場合には、例えばモネルメタル、ハステロイ、Cu-
Be合金等のように合金として使用することにより、Cu
のマトリックス中での遊離を防止する。
In the dispersion type sintered body, the matrix is made of Fe, Co, Ni, Cu, Al in addition to the first metal.
Alternatively, the melting point or liquid phase generation temperature can be lowered by adding an alloy containing these metals as a main component alone or in combination as an additional metal material. When Cu is used, for example, Monel metal, Hastelloy, Cu-
When used as an alloy such as Be alloy, Cu
To prevent its release in the matrix.

【0013】本発明の焼結体においてマトリックスは本
質的に、Ti、Si、Cr等の炭化物形成金属及び添加金
属、並びに炭化物形成金属(Fe、Co、Ni等の添加金属
を固溶している)の炭化物で構成されている。この炭化
物は、焼結工程中に、添加金属を溶解した炭化物形成金
属とダイヤモンド粒子との反応によって形成され、ダイ
ヤモンド粒子表面の被覆層として、あるいは炭化物粒子
としてマトリックス中に分布してマトリックスを補強す
る。
In the sintered body of the present invention, the matrix essentially forms a solid solution with a carbide forming metal such as Ti, Si and Cr and an additive metal, and a carbide forming metal (such as Fe, Co and Ni). ) Carbide. This carbide is formed by the reaction between the carbide forming metal in which the added metal is dissolved and the diamond particles during the sintering process, and is distributed in the matrix as a coating layer on the surface of the diamond particles or as the carbide particles to reinforce the matrix. .

【0014】添加金属として含有されているFe、Co、
Niは、本来ダイヤモンドに対しては常圧高温下で黒鉛
化を促進する作用を持つので工具としての用途には向か
ないと考えられてきたが、本発明においてはダイヤモン
ド粒子を被覆している金属炭化物が高温における保護膜
として機能することにより、問題なく使用できる。
Fe, Co, which is contained as an additive metal,
Ni has originally been thought to be unsuitable for use as a tool because it originally has an action of promoting graphitization of diamond under normal pressure and high temperature, but in the present invention, a metal coated with diamond particles is used. Since the carbide functions as a protective film at high temperatures, it can be used without problems.

【0015】マトリックスには、焼結工程中に形成され
た金属の窒化物やホウ化物を分布させるのも、同様に補
強効果が得られるので、有用である。このためには上記
焼結材料中に、第一金属材と共に、窒素源及びホウ素源
として六方晶(低圧相)または立方晶又はウルツ鉱型(高
圧相)窒化ホウ素を混入させる。
Distributing a metal nitride or boride formed during the sintering process to the matrix is also useful because it also has a reinforcing effect. For this purpose, hexagonal (low-pressure phase) or cubic or wurtzite (high-pressure phase) boron nitride is mixed as a nitrogen source and a boron source in the above-mentioned sintered material together with the first metal material.

【0016】焼結工程において金属の炭化物、或いは更
に窒化物及び/又はホウ化物を形成させる場合、これら
の反応は発熱反応であるので、反応熱を金属の溶融に利
用することができる。
[0116] When forming a metal carbide, or further a nitride and / or a boride in the sintering process, these reactions are exothermic reactions, and thus the heat of reaction can be utilized for melting the metal.

【0017】ダイヤモンド含有量の少ない焼結体におい
ては、マトリックスの強化のために、予め形成された炭
化物の形で、例えば炭化タングステン(WC)、炭化チタ
ン、炭化タンタル、炭化ニオブ、炭化バナジウム等を単
独で、あるいは組み合わせて、焼結材料に添加しておく
ことも有効である。この場合、これらの炭化物粒子を結
合するための結合材金属としてコバルトやニッケルの粉
を、炭化物の粉と充分に混合しておく。
In the sintered body having a low diamond content, for the purpose of strengthening the matrix, for example, tungsten carbide (WC), titanium carbide, tantalum carbide, niobium carbide, vanadium carbide, etc. are formed in the form of preformed carbide. It is also effective to add to the sintered material alone or in combination. In this case, powder of cobalt or nickel as a binder metal for bonding these carbide particles is sufficiently mixed with the powder of carbide.

【0018】本発明において使用するダイヤモンド粒子
の粒径は特に制限されないが、公称粒度が0.3〜200μ
m、特に0.5〜50μmのものにおいて接合力の向上が顕
著である。
The particle size of the diamond particles used in the present invention is not particularly limited, but the nominal particle size is 0.3 to 200 μm.
m, especially in the range of 0.5 to 50 μm, the bonding strength is remarkably improved.

【0019】以上のように構成されるダイヤモンド焼結
体はさらに全体として、高靭性や高融点、ロウ付け性
等、特定の性質を持つ材質の基板と焼結工程中に、ある
いはプレスから取出し後常圧下でのロウ付けなどにより
接合して、硬質部材とすることも有用である。基板の材
質と接合方法は用途によって変動しうる。
The diamond sintered body constructed as described above is further wholly, as a whole, with a substrate made of a material having specific properties such as high toughness, high melting point and brazing property during the sintering process or after being taken out from the press. It is also useful to join them by brazing under normal pressure to form a hard member. The material of the substrate and the bonding method may vary depending on the application.

【0020】材質としては超硬合金、ハイス、ダイス
鋼、SKD鋼、モネルメタル、Ti−4Al−4Mn、Ti−6A
l−4V、Ti−6Al−2Sn−4Zr−2Moのような高(引張
り)強度合金材等が利用可能である。例えば上掲チタン
合金の基板を用いる場合、強靭さ、軽さ、耐摩耗性を併
せ持つ硬質の構造材料を得ることができる。
Materials include cemented carbide, high speed steel, die steel, SKD steel, monel metal, Ti-4Al-4Mn, Ti-6A
High (tensile) strength alloy materials such as l-4V and Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo can be used. For example, when the above-mentioned titanium alloy substrate is used, a hard structural material having both toughness, lightness and wear resistance can be obtained.

【0021】次に本発明を実施例によってより詳細に説
明する。
Next, the present invention will be described in more detail by way of examples.

【0022】[0022]

【実施例1】(直接結合型)呼び名30-40μmのダイヤ
モンド粒子とTi-8.5mass%Si粉末との、容量比で85:15の
混合物を調合し焼結材料とした。この焼結材料450g
を、内径、高さ、肉厚がそれぞれ75mm、50mm、0.15
mmの円筒状容器に入れ、頂部に直径75mm厚さ0.2mm
の、金属チタンの円板を載せ、容器先端を折り曲げて密
閉した。
Example 1 (Direct Bonding Type) A mixture of diamond particles having a name of 30-40 μm and Ti-8.5mass% Si powder at a volume ratio of 85:15 was prepared as a sintering material. 450g of this sintered material
The inner diameter, height, and wall thickness are 75 mm, 50 mm, and 0.15, respectively.
Put in a cylindrical container of mm, diameter 75mm on top, thickness 0.2mm
The metal titanium disc was placed on the container, and the tip of the container was bent and sealed.

【0023】上記容器を耐火物製反応室に入れ、また周
囲に黒鉛ヒーターを配置して、全体を一軸加圧式のプレ
スに装填し、1400℃、6GPaの温度・圧力条件下に15分
間供した。冷却・除圧後反応物をプレスから回収した。
耐火物などを除去して焼結体を単離した。
The above container was placed in a refractory reaction chamber, and a graphite heater was placed around it. The whole was loaded into a uniaxial pressure type press, and was subjected to a temperature / pressure condition of 1400 ° C. and 6 GPa for 15 minutes. . After cooling and depressurizing, the reaction product was recovered from the press.
The refractory and the like were removed to isolate the sintered body.

【0024】容器材を研磨除去して得られた焼結体の表
面の硬さはマイクロビッカース硬度において4570 kgf/m
m2であり、顕微鏡で観察すると、ダイヤモンド粒子同士
が、ダイヤモンド粒子表面の炭化物相を介して良好に接
合されていた。
The hardness of the surface of the sintered body obtained by polishing and removing the container material has a micro Vickers hardness of 4570 kgf / m.
It was m 2 , and when observed by a microscope, the diamond particles were well bonded to each other via the carbide phase on the surface of the diamond particles.

【0025】[0025]

【実施例2】(分散型)各種の炭化物形成金属と添加金
属との組合せによる焼結反応を行った。焼結工程の圧力
・温度条件はすべて5.5GPa及び1300℃で、基板と一体
化したダイヤモンド焼結体を形成する反応では焼結体の
厚さは1mm以下であった。用いた配合条件と結果と
を、作製した工具の種類と共に下表に要約する。なお表
中Dはダイヤモンド、Mは金属分を表す。
Example 2 (Dispersion type) A sintering reaction was carried out by combining various types of carbide forming metals and additional metals. The pressure and temperature conditions of the sintering process were all 5.5 GPa and 1300 ° C., and the thickness of the sintered body was 1 mm or less in the reaction for forming the diamond sintered body integrated with the substrate. The compounding conditions used and the results are summarized in the table below along with the types of tools produced. In the table, D represents diamond and M represents metal.

【0026】[0026]

【表1】 [Table 1]

【0027】[0027]

【発明の効果】 本発明においては、ダイヤモンドの表
面に炭化物の被覆を形成することにより、被覆層を介し
て、ダイヤモンド粒子同士、或いはダイヤモンド粒子と
マトリックス材料との間に化学結合が得られることか
ら、ダイヤモンド粒子と結合材ないしマトリックス材と
の接合強度が向上し、焼結体の強度、耐摩耗性能が向上
する。
EFFECTS OF THE INVENTION In the present invention, by forming a carbide coating on the surface of diamond, chemical bonds can be obtained between the diamond particles or between the diamond particles and the matrix material through the coating layer. The joint strength between the diamond particles and the binder or matrix material is improved, and the strength and wear resistance of the sintered body are improved.

【0028】またダイヤモンドの表面に形成された炭化
物の被覆は、ダイヤモンドの黒鉛への転換を阻止する保
護膜として機能することから、本発明による焼結体を切
削工具に適用した場合には、高温においても刃先の性能
が維持される。
Further, since the carbide coating formed on the surface of the diamond functions as a protective film for preventing the conversion of diamond into graphite, when the sintered body of the present invention is applied to a cutting tool, Even in, the performance of the cutting edge is maintained.

Claims (15)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】複数個のダイヤモンド粒子をダイヤモンド
が熱力学的に安定な圧力・温度条件下での焼結工程で一
体化した焼結体において、隣接するダイヤモンド粒子同
士が、少なくとも部分的に、該焼結工程中にダイヤモン
ド粒子の表面に形成された炭化物形成金属の炭化物を介
して接合されていることを特徴とするダイヤモンド焼結
体。
1. A sintered body in which a plurality of diamond particles are integrated in a sintering step under the pressure and temperature conditions in which diamond is thermodynamically stable, and adjacent diamond particles are at least partially A diamond sintered body, characterized in that it is bonded via a carbide of a carbide forming metal formed on the surface of diamond particles during the sintering step.
【請求項2】複数個のダイヤモンド粒子をダイヤモンド
が熱力学的に安定な圧力・温度条件下での焼結工程で一
体化した焼結体において、該ダイヤモンド粒子が上記焼
結工程中にダイヤモンドとの反応により形成された炭化
物形成金属の炭化物で被覆され、かつ該ダイヤモンド粒
子同士が、少なくとも部分的にマトリックス相を介して
接合され、該マトリックス相が、ダイヤモンドとの反応
により形成された該炭化物形成金属の炭化物を含有する
ことを特徴とする、ダイヤモンド焼結体。
2. A sintered body in which a plurality of diamond particles are integrated in a sintering step under a pressure and temperature condition in which diamond is thermodynamically stable, wherein the diamond particles are combined with diamond during the sintering step. Of the carbide-forming metal formed by the reaction of, and the diamond particles are bonded to each other at least partially through a matrix phase, and the matrix phase is formed by the reaction with diamond. A diamond sintered body comprising a metal carbide.
【請求項3】上記炭化物で被覆されたダイヤモンド粒子
が10%以上90%以下(全体に対する容量比、以下同様)、
残部が上記マトリックスである、請求項1及び2の各項
に記載のダイヤモンド焼結体。
3. Diamond particles coated with the carbide are 10% or more and 90% or less (volume ratio to the whole, the same applies hereinafter),
The diamond sintered compact according to claim 1, wherein the balance is the matrix.
【請求項4】上記炭化物形成金属がTi、Si、Zr、M
o、W、Ta、Nb、Crから選ばれる少なくとも1種を含
有する、請求項1及び2の各項に記載のダイヤモンド焼
結体。
4. The carbide forming metal is Ti, Si, Zr, M.
The diamond sintered body according to each of claims 1 and 2, containing at least one selected from o, W, Ta, Nb, and Cr.
【請求項5】上記マトリックスがFe、Co、Ni、Cu、
Alから選ばれる添加金属を含有する、請求項1及び2
の各項に記載のダイヤモンド焼結体。
5. The matrix is Fe, Co, Ni, Cu,
3. An additive metal containing Al selected from the group consisting of Al and Al.
The diamond sintered body according to each item.
【請求項6】上記マトリックスが、上記焼結工程中にダ
イヤモンドとの反応により形成された上記炭化物形成金
属の炭化物を含有する、請求項1及び2の各項に記載の
ダイヤモンド焼結体。
6. The diamond sintered body according to claim 1, wherein the matrix contains a carbide of the carbide forming metal formed by a reaction with diamond during the sintering step.
【請求項7】上記ダイヤモンド粒子が0.3〜200μmの粒
径を示す、請求項1及び2の各項に記載のダイヤモンド
焼結体。
7. The diamond sintered body according to claim 1, wherein the diamond particles have a particle size of 0.3 to 200 μm.
【請求項8】上記マトリックスがさらに、高圧相窒化ホ
ウ素粒子、及び焼結工程において形成された炭化物形成
金属の窒化物及び/又はホウ化物を含有する、請求項1
及び2の各項に記載のダイヤモンド焼結体。
8. The matrix further comprises high pressure phase boron nitride particles and nitrides and / or borides of carbide forming metals formed in the sintering process.
And the diamond sintered body according to each item of 2.
【請求項9】上記ダイヤモンド焼結体が、全体として、
上記炭化物形成金属を含有する材質の基板に一体化接合
されてなる硬質部材。
9. The diamond sintered body as a whole,
A hard member integrally bonded to a substrate made of a material containing the above-mentioned carbide forming metal.
【請求項10】上記ダイヤモンド焼結体を、板状硬質金
属材を挟んで板面の両側に層状に接合一体化してなる硬
質部材。
10. A hard member formed by integrally bonding the diamond sintered body in layers on both sides of a plate surface with a plate-shaped hard metal material interposed therebetween.
【請求項11】ダイヤモンド粒子と、炭化物を形成しう
る金属を含有する第一金属材の粒子とを密にかつ均一に
混合して焼結材料とし、この焼結材料を高融点金属容器
に収容して、ダイヤモンドが熱力学的に安定な領域内の
圧力・温度条件であってかつ該第一金属材が溶融する温
度に供することにより、ダイヤモンドと液相の上記第一
金属材とを接触せしめて、ダイヤモンド粒子の表面に該
第一金属材の炭化物の被覆及び該炭化物を含有するマト
リックス相を形成すると共に、該焼結材料の焼結一体化
を行うことを特徴とする、ダイヤモンド焼結体の製造
法。
11. Diamond particles and particles of a first metal material containing a metal capable of forming carbide are densely and uniformly mixed to obtain a sintered material, and the sintered material is housed in a refractory metal container. Then, the diamond is brought into contact with the first metal material in the liquid phase by subjecting it to a temperature / temperature condition in which the diamond is thermodynamically stable and at a temperature at which the first metal material melts. And forming a coating of the carbide of the first metal material and a matrix phase containing the carbide on the surface of the diamond particles, and performing the sintering integration of the sintering material. Manufacturing method.
【請求項12】上記第一金属材が炭化物形成金属とし
て、Ti、Si、Zr、Mo、W、Ta、Nb、Crから選ば
れる少なくとも1種を含有する、請求項11に記載のダ
イヤモンド焼結体の製造法。
12. The diamond sintered body according to claim 11, wherein the first metal material contains at least one selected from Ti, Si, Zr, Mo, W, Ta, Nb and Cr as a carbide forming metal. Body manufacturing method.
【請求項13】上記第一金属材がさらに、Fe、Co、N
i、Cu、Alから選ばれる添加金属を含有する、請求項
11に記載のダイヤモンド焼結体の製造法。
13. The first metal material is further Fe, Co, N.
The method for producing a diamond sintered body according to claim 11, further comprising an additive metal selected from i, Cu and Al.
【請求項14】上記第一金属材が炭化タングステン、炭
化チタン、炭化タンタル、炭化ニオブ、炭化バナジウム
から選ばれる少なくとも1種を含有する予め形成された
炭化物及び該炭化物の結合材として該炭化物と密に混合
されたコバルト、ニッケル及びこれらを主成分とする合
金から選ばれる少なくとも1種の結合材を含有する、請
求項11に記載のダイヤモンド焼結体の製造法。
14. A preformed carbide containing at least one selected from tungsten carbide, titanium carbide, tantalum carbide, niobium carbide, and vanadium carbide as the first metal material, and a binder with the carbide which is a binder of the carbide. The method for producing a diamond sintered body according to claim 11, which contains at least one binder selected from cobalt, nickel, and an alloy containing these as main components, which are mixed with each other.
【請求項15】上記第一金属材がさらに低圧相又は高圧
相窒化ホウ素粒子を含有する、請求項11に記載のダイ
ヤモンド焼結体の製造法。
15. The method for producing a diamond sintered body according to claim 11, wherein the first metal material further contains low-pressure phase or high-pressure phase boron nitride particles.
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