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Abstract
Description
cBN、亜酸化ホウ素(boron suboxide)及び/又は炭化ホウ素の超硬質研磨材料の基材と、
好ましくは金属が、実質的に、炭化物、窒化物又はホウ化物の形である、炭化物/窒化物/ホウ化物を形成する金属の第1の層と、
W、Mo、Cr、Ni、Ta、Au、Pt、Pd、及びそれらの合金から選択される高融点金属の第2の層と、
Ag、Ni、Cu、Au、Pd、Pt、Rh、Os、Ir、Re、これらの組み合わせ、並びにそれらの、青銅(Cu/Sn)、銀/青銅、及び銀/錫等の合金のオーバーコーティングであって、第2の層の金属がオーバーコーティングとは異なるものと
を含む、cBN、亜酸化ホウ素及び炭化ホウ素から選択される、ホウ素又は窒素を含有するコーティングされた超硬質研磨材料が提供される。
cBN、亜酸化ホウ素及び/又は炭化ホウ素の基材を提供するステップと、
好ましくは実質的に、炭化物、窒化物又はホウ化物として、炭化物/窒化物/ホウ化物を形成する金属の第1の層で基材をコーティングするステップと、
W、Mo、Cr、Ni、Ta、Au、Pt、Pd、及びそれらの合金から選択される高融点金属の第2の層により第1の層をコーティングするステップと、
第2の層の金属が、オーバーコーティングの金属と異なり、Ag、Ni、Cu、Au、Pd、Pt、Rh、Os、Ir、Re、それらの組み合わせ/合金、又はその合金のオーバーコーティングにより第2の層をコーティングするステップと
を含む、cBN、亜酸化ホウ素及び炭化ホウ素から選択される、ホウ素又は窒素を含有するコーティングされた超硬質研磨材料の製造方法が提供される。
・グリットについて:0.01μmから10mm、
・PCBNについて:直径0.5mmから1000mm、又は長さ0.5mmから1000mm
である。
エレメント6ABN800 50/60USメッシュのグリット上にコーティングされた製品を3つ製造した。すなわち、(1)PVDにより付着された0.5μmのTiコーティングと、(2)CVDにより付着された0.5μmのTiNコーティングと、(3)CVDによるTiNの第1の層、及びPVDによるWの第2の層(厚さ0.4μm)からなるコーティングとである。
例1からの試料(3)を用い、銀の層(厚さ0.5μm)をPVDにより付着させて、試料番号(4)を製造した。例1に概説したように、ロウ付けを行った。(4)の場合において、コーティングされたcBNは、ロウにより湿潤された。それゆえに、試料(4)は、ロウ付け中のcBNの比較的良好な保持を有することが予期される。
エレメント6ABN800 50/60USメッシュのグリット上に、以下のコーティングを付着させた。すなわち、反応性スパッタリングにより堆積される、TiCに種類分けされるTiの第1の層(厚さ0.5μm)と、六フッ化タングステンの水素還元を用いる低温CVDにより堆積されるWの第2の層と、シアン化銀を用いる電解めっきにより堆積されるAgの保護的なオーバーコーティングとである。このコーティングされた製品のロウ付けを、例1に概説するように行った。コーティングされたcBNは、ロウ付けにより湿潤された。それゆえに、この試料は、ロウ付け中のcBNの比較的良好な保持を有することが予期される。
PCBNブランク上に、以下のコーティングを付着させた。すなわち、低温CVDによるTiNの第1の層(0.4μm)と、PVDによるWの第2の層(0.4μm)と、PVDによるAgの保護的なオーバーコーティング(0.5μm)とである。
例4のように、PCBNブランクをコーティングした。炭化タングステンの基材の上にロウ付けペーストの層を付着させた。次いで、コーティングされたブランクを、炭化タングステンのブランク上にコーティング面を下にして置いた。次いで、ロウ付けペーストが溶融したことを確認し、すべての有機物/溶媒が焼却されるまで、この組み合わせを誘導コイルにより加熱した。冷却したらすぐに、PCBNブランクが、炭化タングステンの基材に成功裡にロウ付けされたことが観察された。
Claims (18)
- cBN、亜酸化ホウ素又は炭化ホウ素の超硬質研磨材料の基材と、
炭化物/窒化物/ホウ化物を形成する金属の第1の層と、
W、Mo、Cr、Ni、Ta、Au、Pt、Pd、及びそれらの合金から選択される高融点金属の第2の層と、
Ag、Ni、Cu、Au、Pd、Pt、Rh、Os、Ir、Re、それらの組み合わせ及びそれらの合金であるオーバーコーティングであって、該オーバーコーティングの金属が第2の層の金属とは異なるオーバーコーティングと
を含む、cBN、亜酸化ホウ素及び炭化ホウ素から選択される、ホウ素又は窒素を含有するコーティングされた超硬質研磨材料。 - 超硬質材料が、約25GPaを超えるビッカース硬度を有する、請求項1に記載のコーティングされた材料。
- 超硬質材料がcBNである、請求項1又は2に記載のコーティングされた材料。
- 炭化物/窒化物/ホウ化物を形成する金属が、Ti、Cr及びMoから選択される、請求項1から3までのいずれか一項に記載のコーティングされた材料。
- 金属がTiである、請求項4に記載のコーティングされた材料。
- 第1の層の金属が、実質的に、炭化物、窒化物又はホウ化物の形である、請求項1から5までのいずれか一項に記載のコーティングされた材料。
- 第2の層の金属がタングステンであり、オーバーコーティングが銀である、請求項1から6までのいずれか一項に記載のコーティングされた材料。
- コーティングされた超硬質研磨材料が、
0.01μmから20mmの範囲である大きさのコーティングされたcBNグリット、
コーティングされた多結晶窒化ホウ素(PCBN)ブランク、
cBNコンパクト、及び/又は
cBNの凝集体
の形である、請求項1から7までのいずれか一項に記載のコーティングされた材料。 - 請求項1から8までのいずれか一項に記載の、cBN、亜酸化ホウ素及び/又は炭化ホウ素から選択される、ホウ素又は窒素を含有するコーティングされた超硬質研磨材料の、研磨材工具中での性能向上のための使用。
- コーティングされた研磨材料が、コーティングされたPCBNブランクである、請求項9に記載の使用。
- cBN、亜酸化ホウ素及び/又は炭化ホウ素から選択される、ホウ素又は窒素を含有するコーティングされた超硬質研磨材料の表面に、直接、非酸化の保護コーティングを付着させることにより製造される大気のロウ付け物品。
- cBN、亜酸化ホウ素又は炭化ホウ素の基材を提供するステップと、
炭化物/窒化物/ホウ化物を形成する金属の第1の層により基材をコーティングするステップと、
W、Mo、Cr、Ni、Ta、Au、Pt、Pd、及びそれらの合金から選択される高融点金属の第2の層により第1の層をコーティングするステップと、
Ag、Ni、Cu、Au、Pd、Pt、Rh、Os、Ir、Re、それらの組み合わせ又はそれらの合金のオーバーコーティングであって、該オーバーコーティングの金属が第2の層の金属とは異なるオーバーコーティングにより第2の層をコーティングするステップと
を含む、cBN、亜酸化ホウ素及び/又は炭化ホウ素から選択される、ホウ素又は窒素を含有するコーティングされた超硬質研磨材料の製造方法。 - 第1の層を、CVD又はPVDにより付着させ、第2のコーティングを、PVD又はCVDにより付着させる、請求項12に記載の方法。
- オーバーコーティングを、PVD、又は電解若しくは無電解の堆積により付着させる、請求項12又は13に記載の方法。
- 第1の層の金属が、実質的に、炭化物、窒化物又はホウ化物の形である、請求項12から14までのいずれか一項に記載の方法。
- 請求項1から8までのいずれか一項に記載の、cBN、亜酸化ホウ素及び/又は炭化ホウ素から選択される、ホウ素又は窒素を含有するコーティングされた超硬質研磨材料を含む研磨材含有工具。
- 工具が、鋸刃、鋸刃自体、ドリル、ダイヤモンドワイヤ用ビーズ、帯鋸刃、弓鋸、穿孔機のビット、ワイヤビーズ、ツイストドリル、磨耗部品、磨砕砥石、磨砕端、ロータリードレッサー、単一及び複式のログドレッサー用のドレッサーログ、プロファイルドレッサー、ストレートルータ及びプロファイルドルータ、研磨カップ、単一刃工具、較正ローラ、伸線ダイ、単一刃旋削工具、ゲージ材料、肉盛、表面磨砕機の部分、及びコーティングされた超砥粒を含有する焼結部分から選択される、請求項16に記載の研磨材含有工具。
- 酸化性のロウ付け工程中、真空下を含む非酸化環境中、及び/又は還元環境中における、請求項1から8までのいずれか一項に記載の、cBN、亜酸化ホウ素及び/又は炭化ホウ素から選択される、ホウ素又は窒素を含有するコーティングされた超硬質研磨材料の使用。
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