JP2004510884A - Abrasive and wear-resistant material - Google Patents

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Abstract

研磨性及び耐磨耗性の材料は、炭化物粒子の集合体と、立方晶窒化ホウ素粒子の集合体と、結合されて互いに密着した焼結済み形態になっている結合用金属又は合金とを含有する。 Materials abrasive and abrasion resistance, containing a collection of carbide particles, a set of cubic boron nitride particles and a bonding metal or alloy is bonded has a sintered form in close contact with each other to. 前記材料の立方晶窒化ホウ素粒子含有量は10重量%〜18重量%であり;前記立方晶窒化ホウ素の粒径は20μm以下であり;且つ前記材料は六方晶窒化ホウ素を実質的に含有していない。 Cubic boron nitride particles content of the material is 10 wt% to 18 wt%; the particle size of the cubic boron nitride is in 20μm or less; and the material contained hexagonal boron nitride substantially Absent. 前記研磨性材料は、木材及び他のリグノセルロース含有材料を研磨する用途のためのツール要素又はツールインサートにとりわけ使用される。 The abrasive material, especially used in tool component or tool inserts for application to polish wood and other lignocellulose-containing material.

Description

【0001】 [0001]
(発明の背景) (Background of the Invention)
本発明は、立方晶窒化ホウ素及び接合炭化物(cemented carbide)を含有する研磨性及び耐磨耗性の材料に関し、また、該材料の製法に関する。 The present invention relates to abrasive and wear resistant material containing cubic boron nitride and cemented carbide (cemented carbide), also relates to the material of the production process.
【0002】 [0002]
接合炭化物は、研磨材料と耐磨耗性材料の両方の材料として、種々の用途で工業的に広く使用されている材料である。 Bonding the carbide as the material for both the abrasive material and the wear-resistant material is a material which is industrially widely used in various applications. 接合炭化物は通常、結合用金属(例えば、コバルト、鉄若しくはニッケル、又はそれらの合金)によって、一緒に結合されている、適切な炭化物粒子(例えば、炭化タングステン、炭化タンタル又は炭化チタン)から成る。 Bonding the carbide is usually binding metal (e.g., cobalt, iron or nickel, or alloys thereof) by being coupled together, of a suitable carbide particles (e.g., tungsten carbide, tantalum carbide or titanium carbide). 接合炭化物の金属含有量は典型的には、約3〜35重量%である。 Metal content of cemented carbides is typically from about 3 to 35 wt%. それら接合炭化物は、炭化物粒子と結合用金属とをほぼ1400℃程度の温度で焼結することによって製造される。 They joined carbide is produced by sintering a metal-binding and carbide particles at a temperature in the order of 1400 ° C..
【0003】 [0003]
それとは対照的に、超硬研磨性及び耐磨耗性の製品が見出だされている。 In contrast, carbide abrasive and wear resistant products are been found. ダイヤモンド圧粉体(compacts)及び立方晶窒化ホウ素圧粉体は、ダイヤモンド粒子又は立方晶窒化ホウ素粒子の多結晶質集合体であって、その結合が、超硬成分(即ち、ダイヤモンド又は立方晶窒化ホウ素)が結晶学的に安定である高温高圧の条件下で創り出されている該多結晶質集合体である。 Diamond compact (Compacts) and cubic boron nitride compact is a polycrystalline aggregate of the diamond particles or cubic boron nitride particles, their coupling, carbide component (i.e., diamond or cubic nitride boron) is multi-crystalline aggregates which are forged under the conditions of high temperature and pressure is crystallographically stable. 多結晶質ダイヤモンド(PCD)及び多結晶質立方晶窒化ホウ素(PCBN)は、第2の相若しくは結合用マトリックスを用いるか、又は第2の相も結合用マトリックスも用いないで製造することができる。 Polycrystalline diamond (PCD) and polycrystalline cubic boron nitride (PCBN) can be the second phase or whether to use the binding matrix, or the second phase is produced without also using the coupling matrix . 第2の相が与えられるとき、ダイヤモンドの場合であれば、第2の相は、コバルト等の触媒/溶媒であるか、又は、ケイ素等の炭化物形成性成分であることがある。 When the second phase is given, in the case of diamond, the second phase is either a catalyst / solvent such as cobalt, or may be a carbide forming component such as silicon. 類似の諸焼結機構は、種々の炭化物、窒化物及びホウ化物が通常の第2の相であるPCBNの合成で利用されている。 Similar terms sintering mechanism, various carbides, nitrides and borides are used in the synthesis of PCBN are usually of the second phase.
【0004】 [0004]
PCD及びPCBNは、接合炭化物に比べて、はるかに高い耐磨耗性を有するものの、幾分脆い傾向がある。 PCD and PCBN, compared to bonding the carbide, but has a much higher wear resistance, there is a somewhat brittle tendency. この脆性によって、上仕上げを必要とする用途において問題となり得る、使用面(working surface; 磨耗面)のエッジ・チッピング(縁端削り取り)が生じることがある。 This brittleness, can be problematic in applications requiring on finishing, using surface; sometimes edge chipping (working Surface wear surface) (scraping edge) occurs. 更に、PCD及びPCBNのような超硬製品は一般に、金属製支持体の上に直接にはろう付けすることはできない。 Furthermore, carbide products such as PCD and PCBN can generally directly can not be brazed onto the metallic support. 従って、それらはしばしば、接合炭化物の基体と組合せて焼結される。 They are therefore often sintered in combination with a substrate of cemented carbide. そのような超硬製品の二重層化された特質は、2つの材料の間の熱・機械的応力の点で問題となることがある:即ち、その基体と超硬製品とがあまりにも類似していない場合、熱膨張係数と弾性率とが異なっているために、加熱時及び冷却時の膨張と収縮とが異なることによって、亀裂が生じるか、又は好ましくない残留応力が生じることがある。 Bilayer of are qualities such carbide products, be a problem in terms of thermal and mechanical stresses between the two materials is: In other words, its substrate and carbide products also similar too If not, for the thermal expansion coefficient and elastic modulus are different, by the expansion during heating and during cooling shrinkage is different, or cracks or undesirable sometimes residual stress occurs. そのような二重層化材料のもう1つの潜在的問題は、アンダーカット(undercutting)の問題、即ち、耐磨耗性のより小さい炭化物支持体が優先的に磨耗すること、である。 Another potential problem with such double layer of material, undercutting (undercutting) problem, namely, that the abrasion resistance of less than the carbide support is worn preferentially a. 更に、炭化物製品は、比較的容易に研磨されて最終の形状寸法になり得るのに対して、超硬製品を機械加工することは困難でありコストがかかる。 Furthermore, carbide products, whereas can become relatively easily polished to the final geometry, is difficult cost machining the carbide product consuming.
【0005】 [0005]
これらの問題の幾つかを解決するために努力が成されてきた。 Efforts have been made to solve some of these problems.
特開昭57−116742号公報は、ホットプレス条件下で、即ち、ほぼ1400℃〜1500℃程度の温度で、圧力をほとんど又は全く加えないで、変性済み接合炭化物を調製する方法を開示する。 JP 57-116742 discloses the hot pressing conditions, i.e., at approximately 1400 ° C. to 1500 ° C. a temperature of about not apply little or no pressure, discloses a method of preparing a denatured junction carbide. これらの条件は立方晶窒化ホウ素が結晶学的に安定である条件ではない。 These conditions are not conditions cubic boron nitride is crystallographically stable.
欧州特許第0256829号明細書は、炭化物粒子の集合体と、立方晶窒化ホウ素粒子の集合体と、結合されて互いに密着した焼結済み形態になっている結合用金属又は合金とを含有する研磨性及び耐磨耗性材料を製造する方法であって、前記材料の立方晶窒化ホウ素粒子含有量が20重量%を超えず、しかも、該材料が六方晶窒化ホウ素を実質的に含有しない該方法であって、適切な量の炭化物粒子集合体及び立方晶窒化ホウ素粒子集合体を、結合用金属又は合金に接触させる工程と、前記立方晶窒化ホウ素が結晶学的に安定である高温高圧条件下でそれら粒子と金属又は合金とを焼結する工程とを包含する上記方法を開示する。 EP 0256829 contains a collection of carbide particles, a set of cubic boron nitride particles and a bonding metal or alloy is bonded has a sintered form in close contact with each other polished a method of manufacturing a gender and wear-resistant material, the method cubic boron nitride particles content of the material does not exceed 20 wt%, yet, the material does not contain hexagonal boron nitride substantially a is, an appropriate amount of carbide particles aggregate and cubic boron nitride particles aggregate, a step of contacting the binding metal or alloy, high temperature and high pressure conditions the cubic boron nitride is crystallographically stable in disclosing the method comprising the steps of sintering and the particles and the metal or alloy.
【0006】 [0006]
(発明の概要) (Summary of the Invention)
本発明の第1の面によると、炭化物粒子の集合体と、立方晶窒化ホウ素粒子の集合体と、結合されて互いに密着した焼結済み形態になっている結合用の金属又は合金とを含有する研磨性及び耐磨耗性の材料であって、 Containing According to a first aspect of the present invention, the aggregate of the carbide particles, the aggregate of cubic boron nitride particles, and metal or alloy for bonding are bonded have become sintered form in close contact with each other a abrasive and abrasion resistant material to,
前記材料の立方晶窒化ホウ素粒子含有量が10重量%〜18重量%であり; Cubic boron nitride particles content of the material is 10 wt% to 18 wt%;
前記立方晶窒化ホウ素の粒径が20μm以下であり;且つ前記材料が六方晶窒化ホウ素を実質的に含有していない; The particle size of the cubic boron nitride be 20μm or less; and the material does not contain hexagonal boron nitride substantially;
上記材料が提供される。 The material is provided.
【0007】 [0007]
本発明の第2の面によると、研磨性及び耐磨耗性の材料を製造する方法において、分離している炭化物粒子の集合体と立方晶窒化ホウ素粒子の集合体との混合物を与える工程であって、該立方晶窒化ホウ素粒子が、前記材料の立方晶窒化ホウ素含有量が10重量%〜18重量%となるような量で該混合物中に存在し、しかも、該立方晶窒化ホウ素粒子が20μm以下の粒径を有する該工程と;前記混合物を高温高圧条件に付す工程であって、該高温高圧条件で前記立方晶窒化ホウ素が結晶学的に安定しており、しかも、前記混合物を結合して互いに密着した焼結済み材料にすることのできる結合用の金属又は合金の存在下、該高温高圧条件で六方晶窒化ホウ素が実質的に形成されない該工程と;を包含する上記方法が提供される。 According to a second aspect of the present invention, a process for producing an abrasive and wear resistant material, in the step of providing a mixture of an aggregate and the aggregate of cubic boron nitride particles of carbide particles are separated there are, upstanding cubic crystal boron nitride particles, the cubic boron nitride content of the material is present in said mixture in an amount such that 10 wt% to 18 wt%, yet, has upstanding cubic crystal boron nitride particles the process and having a particle size of 20 [mu] m; the mixture comprising the steps of subjecting the high temperature and high pressure conditions, the cubic boron nitride has crystallographically stable at the high temperature high pressure conditions, moreover, combining the mixture and the presence of a metal or alloy for binding which can be a sintered material in close contact with each other, the process and the hexagonal boron nitride in the high temperature high pressure conditions are not substantially formed; the method comprising the provision It is.
【0008】 [0008]
本発明の研磨性材料、又は本発明の方法によって造られる研磨性材料は、研磨材(abrading materials)のための研磨用製品として、又は、耐磨耗性材料、とりわけ、接合炭化物支持体に結合されている研磨性圧粉体から成るツール要素又はツールインサートの耐磨耗性材料として使用されることがある。 Abrasive materials made abrasive material, or by the method of the present invention of the present invention, as the abrasive product for abrasive (abrading materials), or, wear-resistant material, especially, coupled to the junction carbide support by the fact there is to be used as a wear-resistant material of the tool component or tool inserts made of abrasive compacts are. 研磨用製品は、木材及び類似材料を切削することにおいて際立った適用性がある。 Abrasive product may applicability of outstanding in that cutting wood and similar materials.
【0009】 [0009]
本発明の第3の面によると、木材、及び他のリグノセルロース含有材料から選ばれる加工物(workpiece; 加工中の製品)を研磨する方法において、炭化物粒子の集合体と、立方晶窒化ホウ素粒子の集合体と、結合されて互いに密着した焼結済み形態になる結合用の金属又は合金とを含有する研磨性及び耐磨耗性材料で構成されるツール要素又はツールインサートを有するツールを与える工程であって、該材料の立方晶窒化ホウ素含有量が10重量%〜18重量%であり、該立方晶窒化ホウ素の粒径が20μm以下であり、しかも、該材料が六方晶窒化ホウ素を実質的に含有しない該工程と;前記加工物を与える工程と;前記ツール要素又はツールインサートを前記加工物に接触させる工程と;研磨方法によって、前記ツール要素又 According to a third aspect of the present invention, wood, and other workpieces selected from lignocellulose-containing material; a method of polishing the (Workpiece the work piece), the aggregate of the carbide particles, the cubic boron nitride particles step of providing between the assemblies, a tool having a tool component or tool insert comprised of abrasive and wear resistant material containing a metal or alloy for coupling coupled becomes sintered form in close contact with each other a is a cubic boron content nitride of the material is 10 wt% to 18 wt%, the particle size of the standing-cubic boron nitride is not less 20μm or less, moreover, substantial material is hexagonal boron nitride process and that the tool element or tool insert into contact with the workpiece; and said step does not contain a; a step of providing the workpiece by the polishing method, the tool component the ツールインサートを前記加工物の中に進める工程と;を包含する上記研磨方法が提供される。 Process and advancing into the tool insert said workpiece; said polishing method includes is provided.
【0010】 [0010]
(諸態様の記載) (Description of the aspects)
本発明の最重要点は、炭化物粒子の集合体と、立方晶窒化ホウ素粒子の集合体と、結合されて互いに密着した焼結済み形態になっている結合用の金属又は合金とを含有する研磨性及び耐磨耗性の材料において、前記材料の立方晶窒化ホウ素粒子含有量が10重量%〜18重量%であり、前記立方晶窒化ホウ素の粒径が20μm以下、任意的には10μm未満であり、且つ、前記材料が六方晶窒化ホウ素を実質的に含有していないことを特徴とする上記材料である。 The crux of the present invention contains a collection of carbide particles, a set of cubic boron nitride particles, and metal or alloy for bonding are bonded have become sintered form in close contact with each other polished in sex and abrasion resistant material, a cubic boron nitride particles content of 10 wt% to 18 wt% of the material, the particle diameter of the cubic boron nitride is 20μm or less, optionally less than 10μm There, and a said material, wherein the material does not contain hexagonal boron nitride substantially.
【0011】 [0011]
立方晶窒化ホウ素粒子含有量が10重量%〜18重量%の範囲にある本発明の研磨性材料によって、加工特性、耐衝撃性、ろう付け可能性(brazeability)及び研磨性(grindability)が最適である材料が提供されることが見出だされた。 The abrasive material of the present invention cubic boron nitride particles content is in the range of 10 wt% to 18 wt%, processing properties, impact resistance, brazing potential (brazeability) and abrasive (grindability) optimum it has been found that a material is provided. 立方晶窒化ホウ素粒子含有量がより小さいと、匹敵し得る従来の炭化タングステンの耐磨耗性よりもあまり優れてはいない耐磨耗性が得られたのに対して、立方晶窒化ホウ素粒子含有量が18%を超えると、ろう付け強度が減少し、耐衝撃性が低下し、更に、研磨によってツールを造るのが一層困難となった。 Cubic and boron nitride particles content is less than, whereas wear resistance not be too superior abrasion resistance of conventional tungsten carbide comparable was obtained, cubic boron particles containing nitride If the amount exceeds 18%, the brazing strength is reduced, the impact resistance is lowered, further, make the tool becomes more difficult by grinding.
【0012】 [0012]
加えて、本発明の研磨性材料では、立方晶窒化ホウ素の粒径は20μm以下であるのが好ましい。 Additionally, the abrasive material of the present invention, the particle size of the cubic boron nitride is preferably at 20μm or less. 木工用途においてそのような微細粒子を使用すれば、幾つかの用途では従来の諸炭化物材料と比べて性能が10倍以上に増大することが明らかになった。 Using such fine particles in woodworking applications, in some applications it was found that the performance in comparison with the conventional various carbide material is increased to more than 10 times. 多結晶質ダイヤモンドは、更に一層大きい耐磨耗性を有するが、本発明の材料はエッジの漸進的丸み付けによって磨耗するのに対して、多結晶質ダイヤモンドは、木工等の幾つかの用途では不都合なマイクロチッピングによって磨耗することが分かった。 Polycrystalline diamond has the further greater abrasion resistance, while the material of the present invention is worn by a gradual rounding of the edge, polycrystalline diamond, in some applications, such as woodworking It was found to be worn by undesirable micro chipping. 本発明の研磨性材料の微細粒子ミクロ組織はまた、滑らかで且つ迅速な放電機械加工特性を助長する。 Fine particles microstructure of the abrasive material of the present invention also facilitate the smooth and rapid discharge machining characteristics.
【0013】 [0013]
このように、本発明の研磨性材料は、中等度に研磨性の金属加工物又は非金属加工物と、とりわけ木材及び類似のリグノセルロース製品の加工物とを種々機械加工操作するためのツール材料としてとりわけ適している。 Thus, abrasive material of the present invention, the tool material for the polishing of the metal workpiece or non workpiece, inter alia various machining operations and workpieces of wood and similar lignocellulosic products moderately It is especially suitable as. 本発明の研磨性材料は、例えば、高耐衝撃性、優れたろう付け可能性、並びに、例えば研磨及び放電機械加工によるツール製造の容易さのような、従来の炭化物の主な良い面をも保持しつつ、従来の炭化タングステンと比べて改善された機械加工性能を兼備する。 Abrasive material of the present invention is held, for example, high impact resistance, excellent brazing possibility, as well, such as the ease of tool preparation by polishing and electro-discharge machining, also the main positive aspects of conventional carbide and while, to combine a conventional improved compared with tungsten carbide machinability performance.
【0014】 [0014]
本発明の研磨性材料は、分離している炭化物粒子の集合体と立方晶窒化ホウ素粒子の集合体との混合物を与える工程と;前記混合物を高温高圧条件に付す工程であって、該高温高圧条件で前記立方晶窒化ホウ素が結晶学的に安定しており、しかも、前記混合物を結合して互いに密着した焼結済み材料にすることのできる結合用の金属又は合金の存在下、該高温高圧条件で六方晶窒化ホウ素が実質的に形成されない該工程と;を包含する方法によって製造される。 Abrasive material of the present invention includes the steps of providing a mixture of an aggregate and the aggregate of cubic boron nitride particles of carbide particles which are separated; the mixture comprising the steps of subjecting the high temperature and high pressure condition, the high temperature high pressure the cubic boron nitride has crystallographically stable at the conditions, moreover, the presence of a metal or alloy for binding which can be a sintered material in close contact with each other by combining the mixture, the high temperature high pressure prepared by the process comprising the; hexagonal boron nitride in the conditions and the process that does not substantially formed.
【0015】 [0015]
製造された研磨性材料は、六方晶窒化ホウ素を実質的に包含してはならない。 Abrasive material produced should not substantially include hexagonal boron nitride. 有意量の六方晶窒化ホウ素が存在することによって、その材料の耐研磨磨耗性が減少する。 By significant amounts of hexagonal boron nitride is present, abrasion wear resistance of the material is reduced. その材料を製造する場合、これを達成する諸条件を選定することが重要である。 When producing the material, it is important to select the conditions to achieve this.
炭化物粒子は、従来の諸接合炭化物を製造するのに使用される炭化物粒子であれば如何なる物でもよい。 Carbide particles may be any carbide particles used in preparing the various existing junction carbide. 適切な炭化物の例は、炭化タングステン、炭化タンタル、炭化チタン、炭化ニオブ、及びそれらの混合物である。 Examples of suitable carbides are tungsten carbide, tantalum carbide, titanium carbide, and niobium carbide, and mixtures thereof. 炭化チタン、炭化ニオブ及び炭化タンタルが存在すれば、幾つかの種類の鋼(例えば、炭素鋼、快削鋼、工具鋼、フェライト鋼及び合金鋼)の機械加工性を向上することがある。 Titanium carbide, if present niobium carbide and tantalum carbide, several types of steel (e.g., carbon steel, free cutting steel, tool steel, ferritic steel and alloy steels) is to improve the machinability of.
【0016】 [0016]
それら炭化物粒子は、立方晶窒化ホウ素粒子の粒径より大きい粒径、その粒径より小さい粒径、又はその粒径と同等の粒径を有してもよい。 They carbide particles, the cubic grain size larger particle size of the boron nitride particles, may the particle size smaller particle size, or may have the same particle size and the particle size.
結合用の金属又は合金は、従来の接合炭化物を製造するのに使用される結合用金属又は合金であれば如何なる物でもよい。 Metal or alloy for coupling may be any ones as long as binding metal or alloy used to manufacture the conventional joining carbides. 諸例は、コバルト、鉄、ニッケル、及びこれら金属の1種以上を含有する合金である。 The examples are alloys containing cobalt, iron, nickel, and one or more of these metals.
【0017】 [0017]
本発明の研磨性材料の、結合用金属又は合金の含有量は、該研磨性材料の3重量%〜15重量%の量であるのが好ましい。 The content of the binding metal or alloy abrasive material of the present invention is preferably in an amount of 3% to 15% by weight of the abrasive material. 耐磨耗性の大きい材料が望まれる場合、その金属含有量は低くなる。 If abrasion of the large material is desired, the metal content is low. 例えば、断続切削又は丸のこによるのこ引きにおいて必要な一層大きい耐衝撃性のためには、該研磨性材料の靭性を高めるために、一層大きい金属含有量が必要である。 For example, because of the impact resistance greater need in the sawing by this interrupted cutting or circle, in order to improve the toughness of the abrasive material, it is necessary greater metal content.
結合用金属又は合金は、粉末形態で与えられるのが好ましいが、後続の熱分解及び/又は還元によって微細分散金属を生じる、有機前駆体、金属酸化物又は塩前駆体の形態で添加することもできる。 Binding metal or alloy is preferably provided in powder form, results in a fine dispersion metals by a subsequent pyrolysis and / or reduction, organic precursors, also be added in the form of a metal oxide or salt precursors it can.
【0018】 [0018]
結合用金属又は合金は、炭化物粒子と混合することもできるし、また、立方晶窒化ホウ素粒子と混合することもでき、次いで、その混合物はそれ自体で焼結することができるか、又は、その混合物は、焼結の前に、弱いが互いに密着した物体を造るために先ず常温圧縮することができる。 Binding metal or alloy, can either be mixed with the carbide particles, can also be admixed with cubic boron nitride particles, then either the mixture may be sintered on its own, or its mixture, prior to sintering, can be weak to first cold pressed to produce an object in close contact with each other.
もう1つの方法として、結合用金属又は合金は、立方晶窒化ホウ素と炭化物の前記混合物に隣接する別個の層の形態で供給し、高温高圧処理工程の間に浸透させることができる。 Alternatively, binding metal or alloy is supplied in the form of a separate layer adjacent to the mixture of cubic boron nitride and carbide can be infiltrated during the high temperature high pressure process.
【0019】 [0019]
炭化物と立方晶窒化ホウ素の混合物及び結合用金属又は合金の焼結は、1200℃からの温度、好ましくは1200℃〜1600℃の範囲の温度、且つ、30〜70キロバールの圧力で行うのが好ましい。 Sintering of the mixture and binding metal or alloy of the carbide and cubic boron nitride, the temperature from 1200 ° C., preferably in the range of 1200 ° C. to 1600 ° C. temperature, and preferably conducted at a pressure of 30-70 kbar .
この工程は、制御された非酸化条件下で行う。 This step is carried out in a non-oxidizing under controlled conditions. 非酸化条件は真空(例えば、1ミリバール未満の真空度)によって与えることができる。 Non-oxidizing conditions can be provided by a vacuum (e.g., vacuum of less than 1 mbar).
【0020】 [0020]
炭化物と立方晶窒化ホウ素の混合物及び結合用金属又は合金の焼結は、従来の高温/高圧装置で実施することができる。 Sintering of the mixture and binding metal or alloy of the carbide and cubic boron nitride, it can be carried out in conventional high temperature / high pressure apparatus. その混合物は、そのような装置の反応カプセルの中に直接装填することができる。 The mixture can be loaded directly into the reaction capsule of such an apparatus. もう1つの方法として、その混合物は、接合炭化物支持体の上又は炭化物支持体中に形成された窪み(recess)の上に置き、この形態で該カプセルの中に装填することができる。 Alternatively, the mixture placed on a formed on the bonded carbide support or carbide support in the recess (Recess), can be loaded into the capsule in this form.
本発明の好ましい方法において、炭化物粒子、立方晶窒化ホウ素粒子、及び結合用金属又は合金は、焼結の前、例えば、真空中でそれらを加熱することによって、それらから揮発分を除去する。 In a preferred method of the present invention, the carbide particles, the cubic boron nitride particles, and binding metal or alloy, prior to sintering, e.g., by heating them in a vacuum to remove volatiles therefrom. 次いで、これら成分は、焼結の前に、例えば、電子ビーム溶接によって、真空シールを行うのが好ましい。 Then, these components are, prior to sintering, e.g., by electron beam welding, preferably carried out a vacuum seal. 真空度は、例えば、1ミリバール以下の真空度である場合があり、また、加熱は500℃〜1200℃の範囲の温度である場合がある。 The degree of vacuum, for example, may be the degree of vacuum below 1 mbar, also, the heating may be a temperature in the range of 500 ° C. to 1200 ° C..
【0021】 [0021]
本発明の更なる面は、木材、及び他のリグノセルロース含有材料から選ばれる加工物を研磨する方法において、前述の研磨性材料で構成されるツール要素又はツールインサートを有するツールを与える工程と、前記加工物を与える工程と、前記ツール要素又はツールインサートを前記加工物に接触させる工程と、研磨方法によって、前記ツール要素又はツールインサートを前記加工物の中に進める工程とを包含する上記研磨方法である。 A further aspect of the present invention includes the steps of providing timber, and a method for polishing a workpiece selected from other lignocellulose-containing material, a tool having a tool component or tool insert comprised of abrasive material described above, a step of providing said workpiece, said a step of the tool component or tool insert into contact with the workpiece, the polishing method, the polishing method comprising the steps of advancing the tool component or tool insert into the workpiece it is.
本明細書の文脈において、研磨することとは、切削すること、穿孔すること、ルーチングすること、磨き仕上げをすること、又はそのような研磨行為に類似するあらゆる行為を意味する。 In the context of the present specification, the by polishing, to cutting, perforating, be routed, to the polished finish, or means any action that is similar to such abrasive action. この行為は、当該技術で知られている種々の形態、例えば、切削端(カッティングエッジ)又は刃部を回転させること、切削端又は刃部を往復移動させること、その他同等の形態、を採ることができる。 This action, various forms known in the art, for example, rotating the cutting edge (cutting edge) or the blade unit, by reciprocating the cutting edge or edge portion, other equivalent forms, to take can.
【0022】 [0022]
加工物は、木材、及び他のリグノセルロース含有材料から選定する。 Workpiece selected timber, and other lignocellulose-containing material. 木材、及び他のリグノセルロース含有材料の例は、天然の木材;軟木又硬木;結合剤で結合されている木材チップ又は繊維を含有する、積層されているか又は積層されていないチップボード及びファイバーボード;圧縮された繊維及びおがくずであるハードボード;並びにベニヤ合板;である。 Examples of wood and other lignocellulose-containing materials are natural wood; softwood Matakata tree; containing wood chips or fibers are bound with a binder, chipboard and fiberboard are not or laminated are laminated ; is; and plywood; hardboard is compressed fiber and sawdust.
研磨のために使用することのできるツールの例は、多先端(マルチチップ)回転ツール、例えば、丸のこ、輪郭カッター(プロフィールカッター);エンドミル、フライス及びルーターである。 Examples of tools that can be used for polishing, multi tip (multichip) rotating tool, for example, a circular saw, the contour cutters (Profile cutter); end mill, a milling and routers. ツールの要素又はインサートは、そのようなツールで使用するのに適したツール要素又はインサートであれば如何なる物でもよい。 Tool component or insert may be any tool component or insert suitable for use in such tools.
【0023】 [0023]
次に、本発明は、次の諸例を参照しながら一層詳しく記述する。 Next, the present invention describes in more detail with reference to the following various examples.
例1 Example 1
立方晶窒化ホウ素(c−BN)の粒径の影響を評価するために、種々の粒径の、種々の量の立方晶窒化ホウ素を、コバルト11重量%を含有する、粒径範囲が1〜2μmの炭化タングステンの微細粒混合物と混合した。 To evaluate the influence of the particle size of cubic boron nitride (c-BN), of various particle sizes, the cubic boron nitride various amounts, containing cobalt 11 wt%, the particle size range 1 mixing of 2μm tungsten carbide and finely divided mixture. これら粉末は、遊星形ボールミルで十分に混合して、それら材料の均一混合物を得た。 These powders were mixed thoroughly in a planetary ball mill to obtain a homogeneous mixture of these materials. それら混合物は、一軸圧縮成型して、互いに密着したペレットを形成した。 Mixture thereof is uniaxially compression molding to form a pellet in close contact with each other. これらペレットは、金属容器の中に装填し、続いて、真空下、1100℃でガス抜きを行い、電子ビーム溶接機で密封した。 These pellets were loaded into a metal container, followed by under vacuum, subjected to degassing at 1100 ° C., and sealed by electron beam welding machine. 密封された諸容器は、標準的な高圧/高温装置の反応カプセルの中に装填し、装填された諸カプセルは、この装置の反応中心に置いた。 The sealed various containers was is loaded into the reaction capsule of a standard high pressure / high temperature apparatus, loaded various capsules were placed in the reaction center of this apparatus. カプセルの内容物は、約1450℃の温度及び50キロバールの圧力に曝した。 Contents of the capsule were subjected to a pressure of temperature and 50 kilobars to about 1450 ° C.. これらの条件は、10分間維持した。 These conditions were maintained for 10 minutes. 処理が完了した後、十分に焼結された硬質の耐磨耗性材料を該金属容器から回収した。 After the process is complete, the fully sintered wear-resistant material hard to recover from the metal container.
【0024】 [0024]
それら材料の耐磨耗性は、旋回試験を用いて試験を行った。 Abrasion resistance of these materials were tested using a turning test. この試験では、次の条件: In this test, the following conditions:
試料の形態 90°四分円、厚さ3.2mm Embodiment 90 ° quadrant of the sample, a thickness of 3.2mm
ツールホルダー ニュートラルすくい角(rake angle) 0° Tool holder neutral rake angle (rake angle) 0 °
クリアランス 6° Clearance 6 °
切削速度 10m/分切削深さ(depth of cut) 1.0mm Cutting speed 10m / min cutting depth (depth of cut) 1.0mm
送り速度 0.3mm/回転試験持続時間 30秒を用いて、ケイ砂粉末を充填したエポキシ樹脂を機械切削した。 Using feed rate 0.3 mm / rotation test duration 30 seconds, it was machined epoxy resin filled with quartz sand powder.
それら材料の最大逃げ面磨耗は、図1に示す。 Maximum flank wear of these materials are shown in Figure 1. そのグラフは、最も大きい耐磨耗性が微細粒c−BNの出発粒径を用いて達成されることを示す。 The graph shows that the greatest wear resistance is achieved by using starting particle size of the fine grains c-BN.
【0025】 [0025]
例2 Example 2
コバルト含有量及びc−BN含有量の影響を評価するために、例1の方法を用いて、新たなバッチの諸材料を調製した。 To evaluate the influence of cobalt content and c-BN content, using the method of Example 1 to prepare various materials for a new batch. c−BNの粒径は、1〜2μmで一定に保持した。 The particle size of the c-BN was held constant at 1 to 2 [mu] m. 例1と同様の旋回試験を使用し、試験継続時間は60秒に延ばし、測定値の感度を改善した。 Example 1 Using the same turning test as the test duration extended to 60 seconds to improve the sensitivity of measurement. 図2に、試験結果を示す。 Figure 2 shows the test results. 耐磨耗性は、c−BN含有量の増大によって増大し、コバルト含有量が一層小さいことによって好都合となることが分かる。 Abrasion resistance, increases by increasing the c-BN content, it can be seen that cobalt content is advantageously by smaller.
【0026】 [0026]
例3 Example 3
例1及び例2から選定した諸試料を提供して、ツールを造った。 It provides various samples selected from Examples 1 and 2, built a tool. それら試料は、c−BN含有量が比較的大きい場合でも、研削するのが容易であることが分かった。 They sample, even if c-BN content is relatively large, it was found that it is easy to grind. 多結晶質ダイヤモンドのために通常使用される回転盤(wheel)を使用して、それら複合材料は、焼結済み炭化タングステンと同様の速度で研削し、また、典型的な接合炭化物ツールの水準と類似の水準の優れたエッジ品質を達成した。 Using conventional turntable used (wheel) for polycrystalline diamond, which composite material is ground at a similar rate as sintered tungsten carbide, also, the level of a typical junction carbide tools and achieve superior edge quality of a similar level. それら材料は全て研削するのが容易であり、一層微細化された材料は僅かに有利であった。 These materials are easy to all grinding was it was further refined material slightly advantageous. 放電加工もまた高速であり、問題はなかった。 Electrical discharge machining is also a high speed, there was no problem. それら材料は通常、接合炭化物と同様の速度で切削する。 These materials are usually cut at bonded carbide and a similar rate. c−BN粒子の含有量及び粒径が減少するにつれて、速度は増大することが分かった。 As the content and particle size of c-BN particles is decreased, the rate was found to increase.
【0027】 [0027]
例4 Example 4
多数のろう合金(braze alloys)を評価して、本発明の典型的な諸材料のろう付け強度(braze strength)を決定した。 Evaluating the number of braze alloy (braze alloys), it was determined brazing strength of typical various materials of the present invention (braze strength). ろう付け強度は該材料中に存在する接合炭化物の体積分率にほぼ比例することが分かった。 Brazing strength was found to be approximately proportional to the volume fraction of the cemented carbide present in the material. 調べた材料は全て、炭化タングステンと鋼材の両方にろう付けすることができた。 All investigated materials could be brazed to both the tungsten carbide and steel.
例1で記述した方法を使用して、全て1〜2μmの粒径範囲の、立方晶窒化ホウ素14.9重量%と、炭化タングステン75.7重量%と、コバルト9.4重量%との粉末混合物から焼結済み材料(C1と表示する)を造り、ろう付け試験のマトリックスにさらした。 Using the method described in Example 1, a powder of particle size range of all 1 to 2 [mu] m, and 14.9 wt% boron cubic nitride, tungsten carbide 75.7% by weight, cobalt 9.4% by weight mixtures made a sintered material (C1 and displays), were exposed to a matrix of braze test. 結果として得られた、この材料と、類似の接合炭化物とのろう付け剪断強度を表1に示す。 The resulting shows the this material, the brazing shear strength similar joining carbides in Table 1. 該ろう付け強度は、存在するc−BNの体積量と関係があることが分かる。 The brazing strength, it can be seen that the volume of present c-BN to be related.
【0028】 [0028]
注: DBF1は、Au−Ni−Mn−Cu合金である。 Note: DBF1 is a Au-Ni-Mn-Cu alloy.
【0029】 [0029]
例5 Example 5
例4でC1と表示した材料を使用して、中密度ボードに関するルーチング試験(routing tests)を行い、多結晶質ダイヤモンド、高速度鋼及び炭化タングステンのツールと比較した。 Example 4 In using the display materials with C1, perform routing tests on medium density board (routing tests), and compared polycrystalline diamond, a high speed steel and tungsten carbide tools. 公称直径13mmの単一溝ルーター(flute routers)を造った。 Single groove router nominal diameter 13mm (flute routers) built a. 前すくい角が0°の切削形状寸法を用いて、相対磨耗率を比較した。 Before rake angle with a cutting geometry of 0 °, to compare the relative wear rate. 切削速度は1000m/分であり、回転速度21,120rpm(回転/分)を用いて得られた。 Cutting speed was 1000 m / min, was obtained using the rotational speed 21,120Rpm (rev / min).
【0030】 [0030]
約1000mm×300mmの形状寸法を有する諸パネルを造った。 Built various panels having the shape dimensions of about 1000 mm × 300 mm. 「アップカット(up−cutting)」モードで、各々のボードの上に切削を行い、また、切削パターンは、各々のパネルから100mの切削が得られるように決めた。 In "up-cut (up-cutting)" mode, perform cutting on each of the boards, also cutting pattern was determined from each of the panels as cutting 100m is obtained. それらルーターは、それらパネルに深さ10mmまで入り込み、また、試験全体において、0.1mm/歯(2122mm/分)の一定送り速度を用いた。 They router enters to a depth of 10mm in those panels, also, throughout the test, with a constant feed rate of 0.1 mm / tooth (2122mm / min). 各々のパスでの、ツールの切込みは2mmであった。 In each of the path, the cut of the tool was 2mm. 減圧排気を使用して、木材粉を除去した。 Use evacuated to remove wood flour. それらカッターは周期的に移動し、また、カッティングエッジ(切削端)によって生じた逃げ面磨耗を測定した。 They cutter periodically moved, it was also measured flank wear caused by the cutting edge (cutting edge).
【0031】 [0031]
中密度ファイバーボードの摩損性が小さいために、抵抗性の一層大きいカッターによって生じた磨耗をモニタリングすることは困難であった。 For friable medium density fiberboard is small, it is difficult to monitor the wear caused by resistance of greater cutter. しかし、高速度鋼は速く磨耗し、50m未満の距離を切削した後、0.2mmの磨耗傷幅に達した。 However, high-speed steel is worn faster, after cutting the length of less than 50m, reached wear scar width of 0.2 mm. 他の諸材料は、3000mの総切削距離まで試験を行った。 Other various materials, was tested until the total cutting distance of 3000m. 結果として得られた、逃げ面磨耗傷幅は: The resulting, is the flank wear scar width:
接合炭化物 0.135m Joining carbide 0.135m
C1 0.063mm C1 0.063mm
多結晶質ダイヤモンド 0.037mm Polycrystalline diamond 0.037mm
であった。 Met.
【0032】 [0032]
切削した後の磨耗傷の外観は、走査電子顕微鏡を使用して調べた。 Appearance of wear scar after cutting were examined using a scanning electron microscope. C1及び接合炭化物のツールの磨耗は、漸進的丸み付け(progressive rounding)によるのに対して、多結晶質ダイヤモンドツールは、マイクロチッピング(micro−chipping)のある兆候を示した。 Wear of C1 and junction carbide tools, whereas by gradual rounding (progressive rounding), the polycrystalline diamond tool, showed signs of a micro-chipping (micro-chipping).
【0033】 [0033]
例6 Example 6
加工物としてチップボードを使用して、例5に記述される諸実験を、同一条件下で繰返した。 Use chipboard as workpieces, various experiments described in Example 5 was repeated under the same conditions.
この研磨性の一層大きな加工物を使用した場合、高速度鋼は1、2m以内で非常に速く磨耗し、また、接合炭化物は、僅かに100mだけ切削した後に、0.15mmより大きい逃げ面磨耗(flank wear)を示した。 Using this abrasive greater workpieces, high speed steel is worn very fast within 1, 2m, also joining carbides, after cutting only slightly 100 m, 0.15 mm larger than the flank wear showed (flank wear). この量の逃げ面磨耗の後、切削プロセスは容認できないほど騒々しくなり、また、積層表面はその鈍いツールによって激しく切削された。 After this amount of flank wear, the cutting process becomes noisy unacceptably The layered surface was severely cut by the blunt tool. 他方、例4でC1と表示した材料は、有意により小さい磨耗率を示し、また、0.15mmの逃げ面磨耗に対するそれのツール寿命はほぼ1500m程度であることが分かった。 On the other hand, the material, labeled as Example 4 with C1, significantly indicates a smaller wear rate, it also tool life for 0.15mm flank wear was found to be approximately 1500m approximately. これは、寿命が接合炭化物の15倍改善されたことになる。 This means that the life was improved 15 fold joining carbides. 多結晶質ダイヤモンドの磨耗率もまた、比較のために測定した。 Wear rate of the polycrystalline diamond was also measured for comparison. PCDの耐磨耗性は非常に大きいので、ツール寿命の終点までそれらツールを動かし続けることは実際的でなかった。 Since wear resistance of the PCD is very large, that until the tool life end point continues to move them tool was not practical. C1のツール寿命より少なくとも1桁大きいツール寿命が期待できる。 At least one order of magnitude greater tool life than C1 of the tool life can be expected.
【0034】 [0034]
チップボードは、厚さ約1mmの複数の高密度表面層から成る上部プラスチック積層板と低密度コアとを特徴とする。 Chipboard is characterized by a low density core and the upper plastic laminate comprising a plurality of high-density surface layer having a thickness of about 1 mm. 磨耗傷の分析によって、最大のツール磨耗は該ボードの表面近辺の高密度領域において生じること;及び、それは、最大の磨耗を生じる、樹脂含浸済み積層板とこの高密度チップボード層の両方であること;が明らかとなった。 Analysis of the wear scar, the maximum tool wear can occur in the high-density region near the surface of the board; and, it produces the greatest wear, it is both a resin impregnated laminate and high-density chipboard layer it; became clear. 該ボードの低密度内部によって、無視し得る磨耗が生じる。 The low density inside the board, abrasion occurs negligible.
【0035】 [0035]
試験が終了した後の磨耗傷を分析することによって、本発明の材料のエッジは、エッジチッピングではなく漸進的丸み付けによって磨耗することが分かった。 By analyzing the wear scar after the test is completed, the material of the edge of the present invention have been found to be worn by gradual rounding rather than edge chipping. ツールは「境界(witness)」標を残すことなく磨耗するので、そのとき木材に対して滑らかな仕上げを与えるのであるから、その磨耗機構は木工業において高く評価されている。 Since the tool is to wear without leaving a mark "boundary (witness)", at that time because of giving a smooth finish to the wood, the wear mechanism has been highly evaluated in the woodworking industry. 非常に脆いツールは、欠けて、切削表面上に容認できない傷を残す。 Very brittle tool, missing, leaving a wound that can not be tolerated on the cutting surface. この切削表面は後研磨が必要となることがある。 The cutting surface may be required post-polishing. 多結晶質ダイヤモンドの場合、磨耗は、均一な漸進的磨耗ではなくマイクロチッピングによって生じ、また、このことは、幾つかの用途において問題となることがある。 For polycrystalline diamond, wear is caused by micro-chipping not a uniform progressive wear, also this may be problematic in some applications. 本発明の材料がチッピング磨耗ではなく漸進的丸み付けであることは、該材料の耐磨耗性が高められていることと結びつけると、本発明の主要な利点の1つとなる。 That the material of the present invention is gradual rounded rather than chipping wear, when bound by the abrasion resistance of the material is increased, it becomes one of the main advantages of the present invention.
【0036】 [0036]
例7 Example 7
例4でC1と表示した材料は、繊維セメント板のエッジミル(edge milling)で評価し、また、多結晶質ダイヤモンド及び炭化タングステンの諸ツールと比較した。 Material, labeled as Example 4. In C1 is evaluated in the fiber cement board edge mills (edge ​​milling), it was also compared with the various tools of polycrystalline diamond and tungsten carbide. 図3に刃の設計を示し、また、切削条件は: Figure 3 shows the blade design, also cutting conditions:
切削深さ 125mmのジョインティング/リベーティングヘッド(jointing/rebating head) Join computing / rebates coating head depth of cut 125mm (jointing / rebating head)
切削深さ 1mm Cutting depth 1mm
ボード送り 10m/分スピンドル 3700rpm Board feed 10m / min spindle 3700rpm
切削幅 2mm Cutting width 2mm
であった。 Met.
【0037】 [0037]
図4は、切削された直線メートル(linear metres)の関数としての、ツールの逃げ面磨耗を示す。 Figure 4 shows as a function of cutting straight lines m (linear meters), the flank wear of the tool. 順位付けは、前の例のチップボードの切削で見出されたものと類似する。 Ranking is similar to that found in cutting chipboard in the previous example. また、本発明の材料は滑らかな漸進的様式で磨耗するのに対して、多結晶質ダイヤモンドはマイクロチッピングの兆候を示すことが分かった。 Further, with respect to wear in the material of the present invention is smooth gradual manner, polycrystalline diamond was found to exhibit signs of micro chipping.
【0038】 [0038]
例8 Example 8
例7に記述される実験は、コバルト含有量がより小さい材料を用いて繰返した。 Experiments described in Example 7, the cobalt content was repeated using a smaller material. その材料中のc−BNの体積分率は、例4でC1と表示した材料のそれと同様に保持したが、接合炭化物のコバルト含有量は、6重量%まで低減した。 Volume fraction of c-BN in the material has been similar retaining material, labeled as Example 4 with C1, cobalt content of bonding the carbide was reduced to 6% by weight.
この新たな材料は、性能がC1よりも約30%改善された。 This new material, performance was improved by about 30% than C1.
【0039】 [0039]
例9 Example 9
例4でC1と表示した材料は、エポキシ樹脂に入っている鋳鉄の削りくずを丸のこによりのこ引きする試験を行った。 Material, labeled as Example 4 with C1 conducted a pull test saw shavings cast iron contained in the epoxy resin by a circular saw.
銀50%の低温ろう付け用合金を用いて、寸法6mm×4mm×2mmの50個の試験片を、鋼製のこぎりブランク(saw blank)(直径305mm、厚さ3mm)にろう付けした。 With silver 50% of the low temperature braze alloy, 50 test pieces of dimensions 6 mm × 4 mm × 2 mm, was brazed to a steel saw blank (saw blank) (diameter 305 mm, thickness 3 mm). 接合炭化物のこぎりは、比較として100個の歯を有した。 Bonding the carbide saw had 100 teeth as a comparison. 一層大きい歯の装填を補うための、送り速度の低減は全く使用しなかった。 To compensate for the loading of greater tooth, reducing the feed rate was not used at all.
本発明の材料によるのこ刃の幾つかの歯は、作動中に壊れ、標準的WC刃と比べてツール寿命が低減する結果となったものの、切削は非常に優れた質のものであった。 Some of the teeth of the saw blade according to the material of the present invention, broken during operation, although the tool life than the standard WC blade resulted in reducing the cutting were of very good quality . 残存したこれらの歯の、目に見える磨耗の量は、匹敵し得るWC材料のものよりかなり少なかった。 Remaining of these teeth, the amount of wear visible was significantly less than that of the WC material comparable.
【0040】 [0040]
例10 Example 10
例4でC1と表示した材料は、インコネル(Inconel)718のための切削ツールとして評価した。 Material, labeled as Example 4 in C1 was evaluated as a cutting tools for Inconel (Inconel) 718. 実験のパラメータは次の通りであった: Parameters of the experiment were as follows:
材料 インコネル718、固溶化処理済みインサート様式 SPGN 090212F Material Inconel 718, solid solution treated insert style SPGN 090212F
切削の幾何学的条件: Geometric conditions of cutting:
前すくい角 −6°、即ち、雌型ツールホルダーに雄型インサート有効クリアランス 13° Before rake angle -6 °, i.e., the male insert effective clearance 13 ° to the female tool holder
アプローチ 45° Approach 45 °
切削速度 50m/分送り速度 0.2mm/回転切削深さ 1.0mm Cutting speed 50 m / min Feed rate 0.2 mm / rotation Depth of cut 1.0mm
冷却液 有り【0041】 There coolant [0041]
切削して40分後の逃げ面磨耗は、約0.3mmであった。 Flank wear after cutting to 40 minutes was about 0.3 mm. 少量のノッチは観察されたが、これは諸接合炭化物ツールによって生じたものより小さかった。 A small amount of the notch was observed, which was smaller than that produced by the various bonding carbide tool. その要素によって生じた表面仕上げは、研削仕上げの品質であると断定された。 Surface finish generated by the element was concluded that the quality of the grinding finishing. 接合炭化物に対して使用される通常の切削速度及び送り速度はそれぞれ、25m/分及び0.4mm/回転である。 Normal cutting speed and feed rate to be used for bonding the carbide are each a 25 m / min and 0.4 mm / revolution. この速度では、約15分間に、0.5mmの逃げ面磨耗及び1.5mmのノッチが生じる。 At this rate, for about 15 minutes, occurs 0.5mm flank wear and 1.5mm notch. これらの結果から、その性能は、従来の接合炭化物のものに比べて著しく優れていることが分かる。 These results, its performance, it can be seen that significantly better than that of conventional joining carbides.
【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
【図1】 [Figure 1]
例1に従って造った種々の材料の最大逃げ面磨耗を示すグラフである。 Example is a graph showing a maximum flank wear of various materials made according to 1.
【図2】 [Figure 2]
例2に従って造った種々の材料の最大逃げ面磨耗を示すグラフである。 Example is a graph showing a maximum flank wear of various materials made according to 2.
【図3】 [Figure 3]
例7で使用するための、切削刃の設計の概略図である。 Examples for use in 7 is a schematic diagram of a design of the cutting edge.
【図4】 [Figure 4]
例7に従って切削された直線メートルの関数としての、ツールの逃げ面磨耗のグラフである。 As a function of linear meters that has been cut according to Example 7 is a graph of flank wear of the tool.

Claims (17)

  1. 炭化物粒子の集合体と、立方晶窒化ホウ素粒子の集合体と、結合されて互いに密着した焼結済み形態になっている結合用の金属又は合金とを含有する研磨性及び耐磨耗性の材料であって、 And collection of the carbide particles, the cubic and collection of boron nitride particles, bonded with abrasive and wear resistant material containing a metal or alloy for coupling that is a sintered form in close contact with each other there is,
    前記材料の立方晶窒化ホウ素粒子含有量が10重量%〜18重量%であり; Cubic boron nitride particles content of the material is 10 wt% to 18 wt%;
    前記立方晶窒化ホウ素の粒径が20μm以下であり;且つ前記材料が六方晶窒化ホウ素を実質的に含有していない; The particle size of the cubic boron nitride be 20μm or less; and the material does not contain hexagonal boron nitride substantially;
    上記材料。 The above material.
  2. 炭化物粒子が、炭化タングステン、炭化タンタル、炭化チタン、炭化ニオブ、及びそれらの混合物から成る群から選ばれている、請求項1に記載の材料。 Carbide particles, tungsten carbide, tantalum carbide, titanium carbide, are selected from the group consisting of niobium carbide, and mixtures thereof, the material of claim 1.
  3. 結合用金属又は合金が、コバルト、鉄、ニッケル、及びこれら金属の1種以上を含有する諸合金から成る群から選ばれている、請求項1又は2に記載の材料。 Binding metal or alloy, cobalt, iron, are selected from the group consisting of various alloys containing nickel, and one or more of these metals, materials of claim 1 or 2.
  4. 結合用金属又は合金が、材料の3重量%〜15重量%である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の材料。 Binding metal or alloy, is 3 wt% to 15 wt% of the material, the material according to any one of claims 1 to 3.
  5. 研磨性及び耐磨耗性の材料を製造する方法において、分離している炭化物粒子の集合体と立方晶窒化ホウ素粒子の集合体との混合物を与える工程であって、該立方晶窒化ホウ素粒子が、前記材料の立方晶窒化ホウ素含有量が10重量%〜18重量%となるような量で該混合物中に存在し、しかも、該立方晶窒化ホウ素粒子が20μm以下の粒径を有する該工程と;前記混合物を高温高圧条件に付す工程であって、該高温高圧条件で前記立方晶窒化ホウ素が結晶学的に安定しており、しかも、前記混合物を結合して互いに密着した焼結済み材料にすることのできる結合用の金属又は合金の存在下、該高温高圧条件で六方晶窒化ホウ素が実質的に形成されない該工程と;を包含する上記方法。 A method of producing an abrasive and wear resistant material, comprising the steps of providing a mixture of an aggregate and the aggregate of cubic boron nitride particles of carbide particles are separated, the upstanding cubic crystal boron nitride particles the cubic boron nitride content of the material is present in said mixture in an amount such that 10 wt% to 18 wt%, yet, with said step of upstanding cubic crystal boron nitride particles having a particle size of 20μm ; a step of subjecting the mixture to high temperature and high pressure conditions, the cubic boron nitride at the high temperature high pressure conditions has crystallographically stable, moreover, the sintered material in close contact with each other by combining the mixture It said method comprising; the presence of a metal or alloy for binding, and the step of hexagonal boron nitride in the high temperature high pressure conditions are not substantially formed, which can be.
  6. 炭化物粒子は、炭化タングステン、炭化タンタル、炭化チタン、炭化ニオブ、及びそれらの混合物から成る群から選ぶ請求項5記載の方法。 Carbide particles, tungsten carbide, tantalum carbide, titanium carbide, niobium carbide, and method of claim 5 selected from the group consisting of mixtures thereof.
  7. 結合用金属又は合金は、コバルト、鉄、ニッケル、及びこれら金属の1種以上を含有する諸合金から成る群から選ぶ、請求項5又は6に記載の方法。 Binding metal or alloy, cobalt, choosing iron, nickel, and from the group consisting of various alloys containing one or more of these metals, the method according to claim 5 or 6.
  8. 材料の結合用金属又は合金は、該材料の3重量%〜15重量%である、請求項5〜7のいずれか1項に記載の方法。 Binding metal or alloy material is 3% to 15% by weight of the material, the method according to any one of claims 5-7.
  9. 結合用金属又は合金は、粉末形態で与えるか;又は、後で熱分解若しくは還元されて微細分散済み金属になる塩前駆体、有機前駆体若しくは金属酸化物の形態で添加する;請求項5〜8のいずれか1項に記載の方法。 Binding metal or alloy is either given in powder form; or added later thermal decomposition or reduced by salt precursor comprising fine dispersion was treated metal, in the form of an organic precursor or metal oxide; claim 5 the method according to any one of 8.
  10. 結合用金属又は合金は、分離している炭化物粒子の集合体及び立方晶窒化ホウ素粒子の集合体と混合し;次いで、その混合物を焼結する;請求項5〜9のいずれか1項に記載の方法。 Binding metal or alloy is mixed with the aggregate and aggregate cubic boron nitride particles of carbide particles are separated; then, sintering the mixture; according to any one of claims 5-9 the method of.
  11. 結合用金属又は合金は、分離している炭化物粒子の集合体及び立方晶窒化ホウ素粒子の集合体と混合し;次いで、その混合物を常温圧縮して、互いに弱く密着した物体を造り;次いで、前記物体を焼結する;請求項5〜9のいずれか1項に記載の方法。 Binding metal or alloy is mixed with the aggregate and aggregate cubic boron nitride particles of carbide particles are separated; The mixture was then cold pressed, make an object weakly adhered to each other; then, the the method according to any one of claims 5-9; the object is sintered.
  12. 結合用金属又は合金は、分離している炭化物粒子の集合体と立方晶窒化ホウ素粒子の集合体の混合物に隣接する別個の層の形態で供給し、前記混合物を高温高圧条件に付す時、浸透させる、請求項5〜9のいずれか1項に記載の方法。 Binding metal or alloy, when supplied in the form of a separate layer adjacent to the mixture of aggregates and aggregates of cubic boron nitride particles of carbide particles separating, subjecting the mixture to high temperature and high pressure conditions, penetration let a method according to any one of claims 5-9.
  13. 高温高圧条件は、1200℃〜1600℃の温度、且つ、30〜70キロバールの圧力である、請求項5〜12のいずれか1項に記載の方法。 High temperature and high pressure conditions include a temperature of 1200 ° C. to 1600 ° C., and a pressure of 30 to 70 kbar, the method according to any one of claims 5-12.
  14. 木材、及び他のリグノセルロース含有材料から選ばれる加工物を研磨する方法において、炭化物粒子の集合体と、立方晶窒化ホウ素粒子の集合体と、結合されて互いに密着した焼結済み形態になる結合用の金属又は合金とを含有する研磨性及び耐磨耗性材料で構成されるツール要素又はツールインサートを有するツールを与える工程であって、該研磨性及び耐磨耗性材料の立方晶窒化ホウ素含有量が10重量%〜18重量%であり、該立方晶窒化ホウ素の粒径が20μm以下であり、しかも、該研磨性及び耐磨耗性材料が六方晶窒化ホウ素を実質的に含有しない該工程と;前記加工物を与える工程と;前記ツール要素又はツールインサートを前記加工物に接触させる工程と;研磨方法によって、前記ツール要素又はツールインサートを前記加 Timber, and a method for polishing a workpiece selected from other lignocellulose-containing material, and aggregate of carbide particles, a set of cubic boron nitride particles, the sintered form in close contact with each other are coupled bond a step of providing the abrasive containing a metal or alloy of use and tool having a tool component or tool insert consists of wear-resistant material, cubic boron nitride of the abrasive and wear-resistant material is 10 wt% to 18 wt% content of upstanding cubic crystal grain size of the boron nitride is not more 20μm or less, moreover, the said abrasive and wear-resistant material contains no hexagonal boron nitride substantially step a; step and contacting the tool component or tool insert on the workpiece; and a step of providing the workpiece by the polishing method, the pressure to the tool component or tool insert 物の中に進める工程と;を包含する上記研磨方法。 Process and advancing into the object; the polishing method comprising.
  15. 炭化物粒子は、炭化タングステン、炭化タンタル、炭化チタン、炭化ニオブ、及びそれらの混合物から成る群から選ぶ、請求項14に記載の方法。 Carbide particles, tungsten carbide, tantalum carbide, titanium carbide, niobium carbide, and selected from the group consisting of mixtures thereof, The method of claim 14.
  16. 結合用金属又は合金は、コバルト、鉄、ニッケル、及びこれら金属の1種以上を含有する諸合金から成る群から選ぶ、請求項14又は15に記載の方法。 Binding metal or alloy, cobalt, choosing iron, nickel, and from the group consisting of various alloys containing one or more of these metals, the method according to claim 14 or 15.
  17. 研磨性及び耐磨耗性材料の結合用金属又は合金含量は、該材料の3重量%〜15重量%である請求項14〜16のいずれか1項に記載の方法。 Binding metal or alloy content of the abrasive and wear resistant material, the method according to any one of claims 14 to 16 which is 3% to 15% by weight of the material.
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