JP7318172B1 - 焼結体及び切削工具 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明者らが鋭意検討した結果、特許文献1に記載の焼結体及び特許文献2に記載の焼結体を切削工具に適用した場合に、工具寿命に改善の余地があることがわかった。本開示は、切削工具に適用した場合に工具寿命を改善可能な焼結体を提供するものである。
本開示の焼結体によると、切削工具に適用した場合に工具寿命を改善可能である。
まず、本開示の実施形態を列記して説明する。
本開示の実施形態の詳細を、図面を参照しながら説明する。以下の図面においては、同一又は相当する部分に同一の参照符号を付し、重複する説明は繰り返さないものとする。
切削インサート100の構成を説明する。
図1は、切削インサート100の平面図である。図2は、切削インサート100の斜視図である。図1及び図2に示されるように、切削インサート100は、基材10と、刃先部20とを有している。切削インサート100は、平面視において多角形形状(例えば、三角形形状)である。多角形形状(三角形形状)は、厳密な多角形形状(三角形形状)でなくてもよい。より具体的には、切削インサート100の平面視におけるコーナは、丸まっていてもよい。
刃先部20は、ダイヤモンド粒子と、結合材とを含む焼結体により形成されている。刃先部20を構成している焼結体中におけるダイヤモンド粒子の平均粒径は、0.5μm以上50μm以下であることが好ましい。刃先部20を構成している焼結体中におけるダイヤモンド粒子の割合(体積比率)は、80体積パーセント以上99体積パーセント以下であることが好ましい。結合材は、例えば、コバルトを含んでいる。結合材は、コバルトに加え、タングステン、チタンを含んでいてもよい。結合材中において最も含有量の多い成分は、コバルトであることが好ましい。
図3は、刃先部20を構成している焼結体の製造方法を示す工程図である。図3に示されるように、刃先部20を構成している焼結体の製造方法は、粉末準備工程S1と、粉末混合工程S2と、焼結工程S3とを有している。
以下に、切削インサート100の効果を説明する。
粉末準備工程S1において準備される硼素添加粉末の粒径と刃先部20を構成している焼結体に含まれている結合材中の硼素濃度との関係を評価するために、焼結体のサンプルとして、サンプル1及びサンプル2が準備された。表1に示されているように、サンプル1及びサンプル2では、結合材粉末の質量に対する硼素添加粉末の質量の割合(硼素添加粉末の質量を結合材粉末の質量で除した値)、焼結圧力、焼結温度及び焼結時間が同一であった。しかしながら、サンプル1では硼素添加粉末の平均粒径が5μm以下であった一方、サンプル2では硼素添加粉末の平均粒径が5μm超であった。
上記においては刃先部20を構成している焼結体に含まれる結合材がコバルトである場合を例として説明したが、刃先部20を構成している焼結体に含まれる結合材は、コバルトに限られない。
Claims (8)
- ダイヤモンド粒子と、結合材とを備え、
前記ダイヤモンド粒子中における硼素濃度は、0.001質量パーセント以上0.1質量パーセント以下であり、
前記結合材中における硼素濃度は、0.01質量パーセント以上0.5質量パーセント以下であり、
前記結合材は、少なくともコバルトを含む、焼結体。 - 前記結合材中における硼素濃度は、0.05質量パーセント以上0.5質量パーセント以下である、請求項1に記載の焼結体。
- 前記結合材中に析出している化合物をさらに備え、
前記化合物は、コバルト、硼素及び炭素のうちの少なくとも2つ以上を含有しており、
X線回折を行った際の前記化合物のピーク強度をダイヤモンドのピーク強度で除した値は、0.15以下である、請求項2に記載の焼結体。 - 前記化合物は、Co22B4C2、W2Co21B6、W2Co2B6及びCoWBの少なくともいずれかである、請求項3に記載の焼結体。
- X線回折を行った際の前記化合物のピーク強度をダイヤモンドのピーク強度で除した値は、0.01以上0.15以下である、請求項3に記載の焼結体。
- 前記結合材を除去した状態で測定される抵抗率は、3.0Ω・cm以下である、請求項1に記載の焼結体。
- 前記ダイヤモンド粒子の平均粒径は、0.5μm以上50μm以下であり、
前記焼結体中における前記ダイヤモンド粒子の割合は、80体積パーセント以上99体積パーセント以下である、請求項1に記載の焼結体。 - 刃先部を備え、
前記刃先部は、請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の前記焼結体により形成されている、切削工具。
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