JP5909607B1 - 立方晶窒化硼素焼結体および切削工具 - Google Patents

立方晶窒化硼素焼結体および切削工具 Download PDF

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Abstract

【課題】 耐摩耗性の高いとともに比抵抗の小さいｃＢＮ焼結体、およびこれを用いた加工性がよくかつ耐摩耗性が高い切削工具を提供する。【解決手段】 立方晶窒化硼素粒子を８５〜９７体積％と、結合相を３〜１５体積％との割合で含有する立方晶窒化硼素焼結体において、該立方晶窒化硼素焼結体全体に対する比率が０．１〜５質量％のＡｌを含有するとともに、Ａｌに対するＣｏの質量比（Ｃｏ／Ａｌ）が３〜４０のＣｏを含有し、かつＡｌ３Ｂ６Ｃｏ２０を有する立方晶窒化硼素焼結体を切刃部５とする切削インサート１等の切削工具である。【選択図】 図１

Description

本発明は、立方晶窒化硼素焼結体および切削工具に関する。
立方晶窒化硼素焼結体（以下、ｃＢＮ焼結体と略すことがある。）は優れた耐摩耗性を有することから、例えば切削工具として用いられ、特に鋳鉄や難削材である焼結合金の加工に広く用いられている。例えば、特許文献１では、立方晶窒化硼素（ｃＢＮ）相と、Ｗ、Ｃｏ、Ａｌを含有する結合相からなり、結合相としてＢ６Ｃｏ２１Ｗ２を所定の比率で含有するｃＢＮ焼結体が開示されている。また、特許文献２では、ｃＢＮ粒子を８０重量％以上含有するとともに、結合相として、Ｃｏとともに、含有比率が５０重量％を超えるＡｌを添加したｃＢＮ焼結体が開示されている。
特開２００４−３３１４５６号公報 特開２０１３−５３８９３７号公報
しかしながら、上記特許文献１、２に記載のｃＢＮ焼結体であっても、ｃＢＮ粒子の脱粒が進行しやすくて耐摩耗性が低く、例えば、切削工具として用いた際の耐摩耗性が十分とはいえなかった。
本実施形態の立方晶窒化硼素焼結体は、立方晶窒化硼素粒子を８５〜９７体積％、結合相を３〜１５体積％の割合で含有する立方晶窒化硼素焼結体であって、該立方晶窒化硼素焼結体中のＡｌ含有量が０．１〜５質量％であり、Ａｌ含有量に対するＣｏ含有量の比が質量比（Ｃｏ／Ａｌ）で３〜４０であり、かつＡｌ３Ｂ６Ｃｏ２０を有する。
本実施形態の立方晶窒化硼素焼結体によれば、結合相の立方晶窒化硼素粒子との密着性が向上し、立方晶窒化硼素粒子の脱粒が抑制されて、耐摩耗性が高い。その結果、この立方晶窒化硼素焼結体を切削工具の切刃部に用いれば、耐摩耗性が高く、より寿命の長い切削工具を提供することができる。
本実施形態の立方晶窒化硼素焼結体の一例についてのＸ線回折データである。 本実施形態の立方晶窒化硼素焼結体を切刃部とする切削工具の一例についての概略斜視図である。
立方晶窒化硼素焼結体（ｃＢＮ焼結体）は、立方晶窒化硼素粒子（ｃＢＮ粒子）を８５〜９７体積％と、結合相を３〜１５体積％の割合で含有し、ｃＢＮ焼結体中のＡｌ含有量が０．１〜５質量％であり、Ａｌ含有量に対するＣｏ含有量の比が質量比（Ｃｏ／Ａｌ）で３〜４０であり、かつＡｌ３Ｂ６Ｃｏ２０を有する。
これによって、本実施形態のｃＢＮ焼結体は、結合相のｃＢＮ粒子との密着性が向上し、ｃＢＮ粒子の脱粒が抑制されて耐摩耗性が高い。そのため、切刃部に本実施形態のｃＢＮ焼結体を有する切削工具は、耐摩耗性が高く、長く切削加工に使用することができる。また、ｃＢＮ焼結体の比抵抗が低いために、ワイヤ放電加工が可能である。そのため、加工しやすい切削工具を作製することができる。
ｃＢＮ粒子が８５体積％より少ないか、結合相が１５体積％より多いと、ｃＢＮ焼結体の硬度が低下して、耐摩耗性が低下する。ｃＢＮ粒子が９７体積％より多いか、結合相が３体積％より少ないと、結合相の密着力、すなわちｃＢＮ粒子の保持力が低下してｃＢＮ粒子の脱粒が多くなり、ｃＢＮ焼結体の耐摩耗性が低下する。なお、本実施形態におけるｃＢＮ焼結体のｃＢＮ粒子および結合相の体積比率は、ｃＢＮ焼結体の断面写真におけるｃＢＮ粒子と結合相の面積比率を測定し、この二次元の面積比率を三次元の体積比率と同じとみなして、ｃＢＮ粒子と結合相の体積比率とする。なお、面積比率を測定においては、３箇所以上の複数箇所で測定して、その平均値を算出する。ｃＢＮ粒子の望ましい含有比率は、９０〜９６体積％である。
ここで、ｃＢＮ焼結体中のＡｌ含有量が０．１質量％より少ないと、Ａｌ３Ｂ６Ｃｏ２０が存在せず、結合相の密着力が低下して、焼結体の耐摩耗性が低下する。Ａｌ含有量が５質量％より多いと、ワイヤ放電加工が困難になる。Ａｌ含有量に対するＣｏ含有量の比が質量比（Ｃｏ／Ａｌ）で３より低いと、Ａｌ３Ｂ６Ｃｏ２０が存在しないとともに、ワイヤ放電加工が困難になる。Ａｌ含有量に対するＣｏ含有量の比が質量比（Ｃｏ／Ａｌ）で４０より高いと、結合相の密着性が低下して、ｃＢＮ焼結体の耐摩耗性が悪くなる。質量比（Ｃｏ／Ａｌ）の望ましい範囲は、５〜３０である。
本実施形態では、ｃＢＮ粒子の平均粒径は、ｃＢＮ焼結体の耐摩耗性および強度を高める点から０．２〜１０μｍ、望ましくは１〜５μｍ、特に望ましくは１．５μｍ〜２．５μｍの範囲にある。この範囲であれば、ｃＢＮ焼結体の硬度が高くかつｃＢＮ粒子の脱粒が抑制できる。なお、本実施形態におけるｃＢＮ粒子の粒径の測定は、ＣＩＳ−０１９Ｄ−２００５に規定された超硬合金の平均粒径の測定方法に準じて測定する。
結合相は、ｃＢＮ粒子間の隙間を埋めるような状態で存在し、複数の結晶相や非結晶相が混在した状態となっている。本実施形態においては、ｃＢＮ粒子以外の成分はすべて結合相である。
本実施形態では、図１のＣｕ−Ｋα線のＸ線回折データに示すように、ｃＢＮ焼結体中のｃＢＮの回折ピーク（以下、単にｃＢＮピークと略すことがある。他のピークについても同様に略すことがある。）の中では、ｃＢＮの（１１１）面に帰属されるピーク（以下、ｃＢＮ（１１１）ピークと略すことがある。他のピークについても同様に略すことがある。）のピーク強度が最強である。結合相に帰属されるピークとしてはＣｏ（２００）ピークが存在する。
そして、本実施形態によれば、２θ＝３８．５°、４２．２°、４５．０°、４９．２°、５１．３°等にＡｌ３Ｂ６Ｃｏ２０ピークが存在する。なお、これらのピークのうち、２θ＝３８．５°のピークは、金属Ａｌのピークと重なる。同様に、２θ＝４９．２°、５１．３°のピークは、ＢＣｏのピークと重なる。そのために、本実施形態において、Ａｌ３Ｂ６Ｃｏ２０が存在するかどうかは、他の結晶相のピークと重ならない２θ＝４２．２°および４５．０°のいずれかのピークの存在の有無によって判定する。また、Ａｌ３Ｂ６Ｃｏ２０の最強ピークのピーク強度は、２θ＝４２．２°および４５．０°のうちピーク強度の高い方とする。なお、各ピークは、固溶状態の若干の違いや残留応力等によって回折角（２θ）の値がずれることもあるが、Ａｌ３Ｂ６Ｃｏ２０の結晶格子を維持して、各回折角のピークが検出される限りにおいては、Ａｌ３Ｂ６Ｃｏ２０ピークが存在すると判断できる。
Ａｌ３Ｂ６Ｃｏ２０が存在しないと、結合相の密着性が低下してｃＢＮ粒子が脱粒しやすくなり、ｃＢＮ焼結体の耐摩耗性が低下する。また、Ａｌ３Ｂ６Ｃｏ２０が存在しないと、ｃＢＮ焼結体のワイヤ放電加工が困難となる場合がある。
本実施形態では、ｃＢＮ（１１１）のピーク強度に対するＡｌ３Ｂ６Ｃｏ２０の最強ピーク（２θ＝４２．２°および４５．０°のピークうちのピーク強度が高いほう）のピーク強度が、０．０２〜０．２５であるのがよい。この範囲であれば、ｃＢＮ粒子の脱粒が抑制できる。ｃＢＮ（１１１）のピーク強度に対するＡｌ３Ｂ６Ｃｏ２０の最強ピークのピーク強度の望ましい範囲は、０．１〜０．２４である。
また、図１では試料Ｎｏ．７のみに、２θ＝４２°付近にＢＣｏピークが検出されているが、ＢＣｏのピークが存在しないか、またはｃＢＮ（１１１）のピーク強度に対するＢＣｏの最強ピークのピーク強度が０．０５以下の強度比であると、ｃＢＮ粒子の脱粒を抑制できる。
さらに、Ｃｏ（２００）のピーク強度に対するＡｌ３Ｂ６Ｃｏ２０の最強ピークのピーク強度が０．０１〜０．２５であると、ｃＢＮ粒子の脱粒が抑制できるとともに、ワイヤ放電加工が可能である。また、ｃＢＮ（１１１）のピーク強度に対するＣｏ（２００）のピーク強度が０．５〜３であると、ｃＢＮ焼結体の耐摩耗性および比抵抗を最適化できる。
ｃＢＮ焼結体中には、ｃＢＮピーク、Ｃｏピーク、Ａｌ３Ｂ６Ｃｏ２０ピーク以外に、金属ＡｌピークやＢＣｏピークが存在していてもよい。さらに、図１では検出されていないが、ＡｌＮのピークが存在してもよく、この場合、ｃＢＮ（１１１）のピーク強度に対するＡｌＮの最強ピークのピーク強度は０．０５以下であることが望ましい。この範囲であれば、ｃＢＮ粒子の脱粒を抑制できるとともに、ワイヤ放電加工が可能である。
また、ｃＢＮ焼結体中には、さらにＷを含有していてもよい。Ｗは、金属Ｗ、ＷＣ、Ｗ２Ｂ、Ｂ６Ｃｏ２１Ｗ２等として存在する。金属Ｗ、ＷＣ、Ｗ２Ｂ、Ｂ６Ｃｏ２１Ｗ２等はＸ線回折データにおいて各ピークが検出されることによって確認できる。さらには、ｃＢＮ焼結体中に、Ｔｉやそれ以外の周期表４、５および６族金属成分を含有していてもよい。
さらに、本実施形態において、Ａｌ３Ｂ６Ｃｏ２０粒子の平均粒径の望ましい範囲は０．０２μｍ〜０．５μｍである。これによって、Ａｌ３Ｂ６Ｃｏ２０粒子がｃＢＮ粒子を強固に結合させて、ｃＢＮ粒子の脱粒を抑制することができる。なお、本実施形態におけるＡｌ３Ｂ６Ｃｏ２０粒子の平均粒径は、ＴＥＭ観察から、各粒子の面積を円に換算したときの直径として求められる。
上述したｃＢＮ焼結体を切刃部とする切削工具の一例について、図２に基づいて説明する。図２の切削インサート（以下、単にインサートと略す。）１は、ｃＢＮ焼結体６からなる切刃チップ５が、工具本体１０の先端に、ＷＣとＣｏとを含有する超硬合金からなる裏打層１１を介してロウ付けされている。切刃チップ５は、すくい面２と逃げ面３と、その交差稜線である切刃４とを含む切刃部をなす。また、工具本体１０は超硬合金または高速度鋼や合金鋼等の金属からなる。なお、図２のインサート１は切刃チップ５のみがｃＢＮ焼結体６からなるが、本実施形態はこの実施態様に限定されるものではなく、切削インサート全体がｃＢＮ焼結体６からなるものであってもよい。
次に、上述したｃＢＮ焼結体の製造方法について説明する。
例えば、平均粒径が１．０〜４．５μｍのｃＢＮ原料粉末を７５〜８８質量％と、平均粒径が１．０〜２．５μｍの金属Ｃｏ原料粉末を１０〜２４．９質量％と、平均粒径が０．５〜１．８μｍの金属Ａｌ原料粉末を０．１〜５質量％と、平均粒径が０．３〜１．５μｍのＷＣ原料粉末を０〜２０質量％との比率で調合する。ここで、本実施形態では、ｃＢＮ原料粉末の平均粒径とＡｌ原料粉末の平均粒径の比（ｃＢＮ／Ａｌ）を１．０〜３．０とするとともに、Ａｌ原料粉末の平均粒径とＣｏ原料粉末の平均粒径の比（Ｃｏ／Ａｌ）を０．７〜１．６とする。
上記調合粉末を１５〜７２時間ボールミルにて粉砕混合する。その後、必要に応じて所定形状に成形する。成形には、プレス成形、射出成形、鋳込み成形、押し出し成形等の周知の成形手段を用いることができる。
ついで、これを別途用意した超硬合金製の裏打支持体と共に超高圧加熱装置に装入し、１４５０〜１７００℃の範囲内の所定の温度に４〜７ＧＰａの圧力下で１０〜６０分保持した後、３℃/秒以下の温度で降温する。これによって、ｃＢＮ焼結体中のｃＢＮ粒子の存在比率を所定の範囲内に調整できるとともに、Ａｌ３Ｂ６Ｃｏ２０を存在させることができる。
すなわち、原料粉末の調合比率が上記範囲から外れるとｃＢＮ焼結体中のｃＢＮ粒子の存在比率が所定の範囲から外れるか、またはＡｌ３Ｂ６Ｃｏ２０が存在しなくなる。ｃＢＮ原料粉末の平均粒径とＡｌ原料粉末の平均粒径の比、およびＡｌ原料粉末の平均粒径とＣｏ原料粉末の平均粒径の比が、上記範囲から外れると、ｃＢＮ焼結体中のｃＢＮ粒子の存在比率が所定の範囲から外れるか、またはＡｌ３Ｂ６Ｃｏ２０が存在しなくなる。また、焼成後の降温速度が３℃/秒より速いと、Ａｌ３Ｂ６Ｃｏ２０が析出しなくなる。
また、作製したｃＢＮ焼結体からワイヤ放電加工によって所定寸法の切刃部を切り出す。本実施形態のｃＢＮ焼結体は、ワイヤ放電加工が可能な比抵抗である。そして、この切り出した切刃部を超硬合金製の工具本体の先端角部に形成した切り込み段部にロウ付けする。その後、ロウ付けしたインサートの上面を研削加工し、続いて切刃部の側面をｃＢＮ焼結体のはみ出した部分を含めて研削加工する。さらに、所望により、切刃先端部にホーニング加工を施すことによって、本実施形態の切削工具を作製することができる。
表１に示す平均粒径のｃＢＮ粉末、金属Ｃｏ粉末、金属Ａｌ粉末、ＷＣ粉末を用いて表１の組成に調合し、この粉体を、アルミナ製ボールを用いたボールミルで１５時間混合した。次に混合した粉体を圧力９８ＭＰａで加圧成形した。この成形体と裏打支持体とを重ねて、超高圧加熱装置内にセットし、１２０℃／分で昇温し、５ＧＰａの圧力にて、１４５０℃で、１５分間保持した後、表１に示す降温速度で降温してｃＢＮ焼結体を得た。
次に、作製したｃＢＮ焼結体および裏打層との一体物からワイヤ放電加工によって所定の形状に切り出した。ワイヤ放電加工の加工性について、良好なものは○、時間をかけて加工できたものは△、加工できなかったものは×として表３に記載した。そして、超硬合金製の工具本体の切刃先端部に形成した切り込み段部に、裏打層の下面を工具本体の切り込み段部の表面にロウ付けして、切り出したｃＢＮ焼結体を切刃部とした。そして、このｃＢＮ焼結体の切刃部に対してダイヤモンドホイールを用いて刃先処理（チャンファホーニングおよびＲホーニング）を施し、ＪＩＳ・ＣＮＧＡ１２０４０８形状の切削インサートを作製した。
得られたインサートについて、切刃部のｃＢＮ焼結体に対し、ｃＢＮ焼結体の任意断面について、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）による組織観察によりｃＢＮ焼結体中のｃＢＮ粒子の含有比率を算出した。また、ＣＩＳ−０１９Ｄ−２００５に規定された超硬合金の平均粒径の測定方法に準じてｃＢＮ粒子の平均粒径を測定した。結果は表１に示した。なお、組織写真において、ｃＢＮ粒子以外の部分は結合相とした。
また、ｃＢＮ焼結体の組成をＩＣＰ分析にて確認し、ｃＢＮ焼結体全体に対するＣｏ、Ａｌ、Ｗの含有比率を測定した。結果は表２に示した。
さらに、すくい面および逃げ面から、ＢｒｕｋｅｒＡＸＳ社製 Ｄ８ ＤＩＳＣＯＶＥＲ ｗｉｔｈ ＧＡＤＤＳ Ｓｕｐｅｒ Ｓｐｅｅｄ、線源：ＣｕＫα、コリメータ径：０．８ｍｍφを用いて、Ｘ線回折測定を行い、ｃＢＮ焼結体中の結晶相を特定するとともに、ｃＢＮ（１１１）のピーク強度を１とした時の各結晶相に帰属するピークのうちの最強ピークのピーク強度を表３に示した。なお、図１のＸＲＤチャートは、試料Ｎｏ．７、９、１０、１１のＸＲＤチャートである。
次に、得られた切削インサートを用いて以下の切削条件にて切削試験を行った。結果は表３に示した。
切削方法：外径旋削加工
被削材 ：ＦＣ２５０ スリーブ材
切削速度：７００ｍ／分
送り ：０．２ｍｍ／ｒｅｖ
切込み：０．２ｍｍ
切削状態：湿式（切削油あり）
評価方法：摩耗または欠損に至るまでの切削長を評価した。
Figure 0005909607
Figure 0005909607
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表１〜３に示した結果によれば、ｃＢＮ粒子の含有量が８５体積％より少なく、結合相の含有比率が１５体積％より多い試料Ｎｏ．１は、耐摩耗性が低下して切削長が短かった。ｃＢＮ粒子の含有量が９７体積％より多く、結合相の含有比率が３体積％より少ない試料Ｎｏ．６は、ｃＢＮ粒子の脱粒が多く、耐摩耗性が低下して切削長が短かった。ＣｏとＡｌの含有量の比（Ｃｏ／Ａｌ）が３より小さい試料Ｎｏ．７、およびＡｌ含有量が５質量％より多い試料Ｎｏ．１８では、Ａｌ３Ｂ６Ｃｏ２０が存在せず、ワイヤ放電加工ができなかった。ＣｏとＡｌの含有量の比（Ｃｏ／Ａｌ）が４０より大きい試料Ｎｏ．１３、Ａｌ含有量が０．１質量％より少ない試料Ｎｏ．１４では、Ａｌ３Ｂ６Ｃｏ２０が存在せず、切削長が短いものであった。試料Ｎｏ．１９〜２１では、Ａｌ３Ｂ６Ｃｏ２０が存在せず、ワイヤ放電加工性が悪く、かつ切削長が短いものであった。
これに対して、立方晶窒化硼素粒子を８５〜９７体積％と、結合相を３〜１５体積％との割合で含有し、Ａｌ含有量が０．１〜５質量％であり、Ａｌ含有量に対するＣｏ含有量の比が質量比（Ｃｏ／Ａｌ）で３〜４０であり、かつＡｌ３Ｂ６Ｃｏ２０を有する試料Ｎｏ．２〜５、８〜１２、１５〜１７、２２〜２５では、いずれもワイヤ放電加工が可能であるとともに、耐摩耗性が高く、切削長が長いものであった。
試料Ｎｏ．２〜５、８〜１２、１５〜１７、２２〜２５の中でも、Ｘ線回折測定において、ｃＢＮ（１１１）のピーク強度に対するＡｌ３Ｂ６Ｃｏ２０の最強ピークのピーク強度が０．０２〜０．２５の試料Ｎｏ．２〜５、８〜１２、１６、１７、２２、２３では、いずれもワイヤ放電加工が可能であるとともに、切削長が長いものであった。また、ｃＢＮ（１１１）のピーク強度に対するＣｏ（２００）のピーク強度が０．５〜３の試料Ｎｏ．２〜５、８〜１２、１５〜１７、２３、２４では、いずれもワイヤ放電加工が可能であるとともに、切削長が長いものであった。
さらに、Ｃｏ（２００）のピーク強度に対するＡｌ３Ｂ６Ｃｏ２０の最強ピークのピーク強度が０．０１〜０．２５である試料Ｎｏ．２〜５、８〜１２、１５〜１７、２３、２４では、いずれもワイヤ放電加工が可能であるとともに、切削長が長いものであった。
また、ＡｌＮのピークが存在しないか、またはｃＢＮ（１１１）のピーク強度に対するＡｌＮの最強ピークのピーク強度が０．０５以下の強度比で存在する試料Ｎｏ．２〜５、８〜１１、１５〜１７、２２〜２５、および、ＢＣｏのピークが存在しないか、またはｃＢＮ（１１１）のピーク強度に対するＢＣｏの最強ピークのピーク強度が０．０５以下のＮｏ．３〜５、８〜１２、１５〜１７、２２〜２５では、いずれもワイヤ放電加工が可能であるとともに、切削長が長いものであった。
さらに、ｃＢＮ粒子の平均粒径が１．５μｍ〜２．５μｍであり、Ａｌ３Ｂ６Ｃｏ２０粒子の平均粒径が０．０２μｍ〜０．５μｍである試料Ｎｏ．２〜５、８〜１２、１５〜１７、２３、２４では、いずれもワイヤ放電加工が可能であるとともに、耐摩耗性が高く、切削長が長いものであった。
１ インサート（切削インサート）
２ すくい面
３ 逃げ面
４ 切刃
５ 切刃部
６ ｃＢＮ焼結体

Claims (8)

  1. 立方晶窒化硼素粒子を８５〜９７体積％、結合相を３〜１５体積％の割合で含有する立方晶窒化硼素焼結体であって、該立方晶窒化硼素焼結体中のＡｌ含有量が０．１〜５質量％であり、Ａｌ含有量に対するＣｏ含有量の比が質量比（Ｃｏ／Ａｌ）で３〜４０であり、かつＡｌ３Ｂ６Ｃｏ２０を有する立方晶窒化硼素焼結体。
  2. Ｘ線回折測定において、ｃＢＮ（１１１）のピーク強度に対する前記Ａｌ３Ｂ６Ｃｏ２０の最強ピークのピーク強度の比が０．０２〜０．２５である請求項１記載の立方晶窒化硼素焼結体。
  3. Ｘ線回折測定において、Ｃｏ（２００）のピーク強度に対する前記Ａｌ３Ｂ６Ｃｏ２０の最強ピークのピーク強度の比が０．０１〜０．２５である請求項１または２記載の立方晶窒化硼素焼結体。
  4. Ｘ線回折測定において、ｃＢＮ（１１１）のピーク強度に対する前記Ｃｏ（２００）のピーク強度の比が０．５〜３である請求項１乃至３のいずれか記載の立方晶窒化硼素焼結体。
  5. Ｘ線回折測定において、ＡｌＮのピークが存在しないか、またはｃＢＮ（１１１）のピーク強度に対するＡｌＮの最強ピークのピーク強度の比が０．０５以下である請求項１乃至４のいずれか記載の立方晶窒化硼素焼結体。
  6. Ｘ線回折測定において、ＢＣｏのピークが存在しないか、またはｃＢＮ（１１１）のピーク強度に対するＢＣｏの最強ピークのピーク強度の比が０．０５以下である請求項１乃至５のいずれか記載の立方晶窒化硼素焼結体。
  7. 前記立方晶窒化硼素粒子の平均粒径が１．５μｍ〜２．５μｍであり、Ａｌ３Ｂ６Ｃｏ２０粒子の平均粒径が０．０２μｍ〜０．５μｍである請求項１乃至６のいずれか記載の立方晶窒化硼素焼結体。
  8. 請求項１乃至７のいずれか記載の立方晶窒化硼素焼結体を切刃部とする切削工具。
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11135655B2 (en) * 2014-11-25 2021-10-05 Kyocera Corporation CBN sintered compact and cutting tool
WO2018084549A1 (ko) * 2016-11-01 2018-05-11 강제임스 경질재료를 포함하는 절삭날을 구비한 절삭기구와 이의 제조방법
JP6278137B1 (ja) * 2017-03-21 2018-02-14 株式会社タンガロイ 工具
US10245645B1 (en) * 2017-10-02 2019-04-02 Kennametal Inc. Tool carrier with notch, cutting insert and method for making same
CN108101547A (zh) * 2017-12-22 2018-06-01 北京富兴凯永兴光电技术有限公司 光学镀膜材料及其制作方法
US20220152708A1 (en) * 2019-03-05 2022-05-19 Mitsubishi Materials Corporation cBN SINTERED COMPACT AND CUTTING TOOL
CN115279715A (zh) * 2020-03-13 2022-11-01 三菱综合材料株式会社 硬质复合材料
DE112021006652T5 (de) * 2020-12-25 2023-10-12 Kyocera Corporation Einsatz und ein Schneidwerkzeug

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008517860A (ja) * 2004-10-28 2008-05-29 京セラ株式会社 立方晶窒化硼素質焼結体およびそれを用いた切削工具
JP2010089223A (ja) * 2008-10-09 2010-04-22 Sumitomo Electric Hardmetal Corp 立方晶窒化硼素焼結体工具
JP2011189421A (ja) * 2010-03-12 2011-09-29 Sumitomo Electric Hardmetal Corp 立方晶窒化硼素焼結体工具

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3768972A (en) * 1971-05-10 1973-10-30 Westinghouse Electric Corp Method of producing cubic boron nitride with aluminum containing catalyst
JP4229750B2 (ja) * 2003-05-08 2009-02-25 株式会社タンガロイ 立方晶窒化硼素焼結体
US7524785B2 (en) * 2004-01-08 2009-04-28 Sumitomo Electric Hardmetal Corp. Cubic boron nitride sintered body
CN100584797C (zh) * 2004-10-28 2010-01-27 京瓷株式会社 立方氮化硼烧结材料以及利用其的切削工具
KR101270840B1 (ko) 2005-11-18 2013-06-05 스미또모 덴꼬오 하드메탈 가부시끼가이샤 고품위 표면 성상 가공용 ｃＢＮ 소결체 및 ｃＢＮ 소결체절삭 공구와 이것을 이용한 절삭 가공 방법
US9597774B2 (en) 2006-12-11 2017-03-21 Element Six Abrasives S.A. Cubic boron nitride compacts
US8236411B2 (en) * 2008-03-26 2012-08-07 Kyocera Corporation Cutting tool
GB201011574D0 (en) 2010-07-09 2010-08-25 Element Six Ltd PCBN material

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008517860A (ja) * 2004-10-28 2008-05-29 京セラ株式会社 立方晶窒化硼素質焼結体およびそれを用いた切削工具
JP2010089223A (ja) * 2008-10-09 2010-04-22 Sumitomo Electric Hardmetal Corp 立方晶窒化硼素焼結体工具
JP2011189421A (ja) * 2010-03-12 2011-09-29 Sumitomo Electric Hardmetal Corp 立方晶窒化硼素焼結体工具

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JPN6015035697; Ｙｏｎｇｊｕｎ　ＬＩ　ｅｔ　ａｌ．: 'Ｓｔｕｄｙ　ｏｆ　ｈｉｇｈ-ｐｒｅｓｓｕｒｅ　ｓｉｎｔｅｒｉｎｇ　ｂｅｈａｖｉｏｒ　ｏｆ　ｃＢＮ　ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ　ｓｔａｒｔｉｎｇ　ｗｉｔｈ　ｃＢＮ-Ａｌ　ｍｉｘｔｕｒｅｓ' Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｍａｔｅｒｉａｌｓ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｖｏｌｕｍｅ　２３，　Ｉｓｓｕｅ　０９, 200809, Ｐａｇｅｓ　２３６６-２３７２ *

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