JPH022827B2 - - Google Patents

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JPH022827B2
JPH022827B2 JP59151280A JP15128084A JPH022827B2 JP H022827 B2 JPH022827 B2 JP H022827B2 JP 59151280 A JP59151280 A JP 59151280A JP 15128084 A JP15128084 A JP 15128084A JP H022827 B2 JPH022827 B2 JP H022827B2
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JP
Japan
Prior art keywords
cbn
particles
abrasive grains
catalyst
seeds
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP59151280A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS6131359A (ja
Inventor
Masakazu Maki
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Resonac Holdings Corp
Original Assignee
Showa Denko KK
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Publication date
Application filed by Showa Denko KK filed Critical Showa Denko KK
Priority to JP59151280A priority Critical patent/JPS6131359A/ja
Publication of JPS6131359A publication Critical patent/JPS6131359A/ja
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  • Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)
  • Ceramic Products (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (技術分野) 本発明は研削砥石等に用いられる立方晶窒化ホ
ウ素(以下CBNという)焼結砥粒に関する。 (従来技術) CBNはダイヤモンドに次ぐ硬度をもち、しか
も鉄系材料に対してはダイヤモンドより安定であ
るため、特殊鋼の研削において重要視されてい
る。 従来、一般に使用されているCBN砥粒は単結
晶のものが多い。このCBNを用いた砥石、特に
レジノイド砥石では砥粒は研削時に摩耗した砥粒
刃先が適度に脱落することにより新しい切刃が生
じるいわゆる自生発刃作用を有すことが必要であ
り、またボンドと強く結合し保持される形状を有
することが望ましい。 このような要求を満たすため、従来砥粒にニツ
ケル等の金属を被覆することでボンドと砥粒の保
持力を上げる方法が行なわれている。一方破砕性
を増すため砥粒を加熱冷却し、クラツクを発生さ
せる方法、合成時に骸晶を合成させる方法、粉砕
等により形状をシヤープにしたり、クラツクを発
生させる方法等がある。いずれも研削砥石として
用いた場合、故意にクラツクを発生させた砥粒は
大きく欠け脱落し、摩耗量は大きくなり、骸晶は
ボンドから抜け易いなどの問題がある。 (発明の目的) 本発明の目的は研削中に砥粒が容易に自生発刃
作用をなし、かつ砥粒とボンドとの結合力の大き
な焼結CBN砥粒の製造法を提供することにある。 (発明の構成) HBNよりCBNを合成する際、同時に焼結体と
することは知られている。その場合に原料組成中
にCBNを混合しておくこともできる(特開昭58
−176179)、またHBN成形体を触媒中で熱処理
し、該成形体中に触媒を拡散し、それを高温、高
圧処理してCBN焼結体とする方法もある(特開
昭59−57967)。 本発明者はこれらの焼結体の中で特定の方法で
つくつたCBN焼結体を破砕、分級することによ
り、優れた特性を有する砥粒が得られることを発
見し、本発明に至つた。 本発明は六方晶窒化ホウ素(以下HBNとい
う)から触媒の存在下でCBNを合成する場合、
出発物質中にCBNの種子を所定の条件下で添加
しておき、種子の成長と平行してCBN粒子の焼
結を行ない、得られた焼結体を破砕して所望の粒
度の砥粒とする方法である。 触媒はCBN合成の通常の触媒、即ち、アルカ
リ金属、アルカリ土類金属、これらの窒化物など
が使用可能であるが、CBNが生成し易い複合窒
化物、例えばLiCaBN2などが好ましい。 これら窒化物等の容易に粉末化する触媒及び
HBNは325メツシユ以下の粉末にして使用する
のがよい。HBNに対する触媒の使用量は、CBN
の転換率を上げ、かつ合成後の触媒の残存量を少
なくするには、HBN100重量部に対し、触媒0.01
〜15重量部が適する。 これらの出発物質中に添加されるCBNの種子
は30μ以下の粒子である。種子はCBN合成で成長
し、その粒子同志あるいは新たに生成したCBN
粒子を介在して焼結するが、大きな粒子が含まれ
ていると粒子間の結合力が弱く、焼結体の強度が
落ち、これから得られる焼結砥粒も研削時に単位
粒子の脱落が起り易い。また砥粒として表面積が
小さいことでボンドとの保持力が小さくなり、特
に重研削のような負荷のかかる研削条件では適合
しない。これが種子を30μ以下とする理由であ
る。 種子の量はHBNに対し、重量で1%以上必要
である。CBN合成において核生成より結晶成長
の方が支配的であるため種子が1%以下又はなし
の場合、若干でも核が出来た場合その核より成長
が始まり単結晶砥粒しか得られない。但しCBN
―HBNの平衡線よりかなり高圧で合成した場合
は核が多量に発生するが成長層の成長が早すぎる
ため良質な成長層が得られない。 本発明において種子の好ましい量は10〜90%で
ある。 上記出発物質はCBNの安定域下で処理する。
その際の出発物質の構成方法としては、上記3者
を均一に混合し、成形体として用いることも可能
であるが、好ましくは種子とHBNを均一に混合
したもの、及び触媒を各々薄板状に成形し、これ
らを交互に積層して用いる方法である。後者の方
法によれば得られる焼結体中に残存する触媒物質
が前者に較べ少なく焼結体の強度が高い。 本発明における温度と圧力の条件は通常の
CBN合成と同様、CBNの安定域であり、実用上
1300〜1600℃、40〜60kbarの範囲が適する。こ
の温度、圧力で10〜30分間程度保持すればよい。 CBN焼結体の破砕装置としては、スタンプミ
ル、ボールミル、ロツドミル、ジヨークラツシヤ
ー、ロールブレーカーなど通常市販されている装
置を使用出来る。又、2つ以上の破砕装置を併用
してもよい。但し破砕方式としては微粒を極力発
生させないためにメデイアの衝撃力で大破砕を起
こさせる方式が適する。その点からするとスタン
プミル、ジヨークラツシヤー、ロツドミル等が適
する。 破砕のメデイア、刃板及びロールの材質として
は、それらの材料からの不純物を容易に除去する
ために鉄製のものが良い。 CBN粒子の焼結機構としてはCBNの安定な高
温、高圧下で触媒物質に溶けたHBNは種子上に
CBNとして析出し、CBNの粒成長が起る。そし
て、これらのCBN粒子の触媒部分においては、
触媒物質による溶解、再配列、析出現象も並行し
て生じ、粒子の接合が行なわれると思われる。ま
た種子の量が少ない場合は成長したCBN粒子間
に新たに生成したCBN微粒子を介してCBN粒子
が接合する場合もある。また触媒も1部が残存す
るので触媒を介してCBN粒子が間接結合してい
るものもあるが、全体としてはCBN―CBNの直
接結合が圧倒的に多い。触媒を介して結合してい
る粒子においても、その結合力はCBN砥石にお
けるボンドと砥粒との結合力に較べればはるかに
大きいので、何ら支障はない。 (効果) 本発明によつて得られる焼結砥粒は単位粒子の
焼結体であり、適度な破砕性を有しているので研
削中次々に単位粒子が現れ、それが自生切刃とな
るので、常に良好な研削性能が維持される。また
焼結体の破砕粒子であることから、粒子の表面積
が大きく、ボンドとの保持力が大きい。 実施例 325メツシユ以下のHBNと8〜12μのCBNを重
量比でHBN:CBN=10:1に混合した后加圧成
形により厚さ3m/mの圧粉体としたものと、
CBN合成触媒であるLiCaBN2(325メツシユ以
下)を1m/mの厚さに加圧成形した圧粉体を26
mmφ×32mmhの円筒状のカプセルに交互に積層し
て8段に配置し、これを高温高圧反応器に装填し
て圧力50kbar温度1450℃の条件で15分間保持し
た。得られたものは平均径が15μの単位粒子が接
合したCBN焼結体であつた。これを市販の電動
スタンプミル(日陶科学(株)製ANS−143)で破砕
した。破砕条件は次の通り。 試料は直径28mm、高さ18mmの円柱体、約35gハ
ンマーストローク60mm。ハンマー、臼の材質は鉄 ハンマーストローク数120回/分 ハンマー重量15Kg この条件で5分間破砕した。それを酸洗した後
分級して#120/140のCBN焼結体砥粒を得た。 比較例 8〜12μのCBNを使用しない以外は実施例と同
じにしてCBN単結晶粒を合成し分級して#120/
140のCBN砥粒を得た。 上記実施例、比較例のCBN砥粒を 1 実施例の#120/140そのまま 2 実施例の#120/140にNi/(Ni+CBN)が
60%になるようにNiメツキ 3 比較例#120/140にNi/(Ni+CBN)が60
%になるようにNiメツキ なる条件で使用し、結合材にフエノール樹脂、フ
イラーに微粉炭化けい素を用いて集中度75の砥石
とした。これらの砥石を用いて湿式研削試験を行
なつた。試験条件は次のとおり。 鋼材SKH―57(HRC64) 砥石周速度 150m/min 切込み 20μ テーブル送り 15m/min クロス送り 2mm/パス 試験結果は下表に示すとおりであつた。 【表】

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 六方晶窒化ホウ素に30μ以下の立方晶窒化ホ
    ウ素を種子として1%以上添加し、触媒の存在
    下、立方晶窒化ホウ素の安定域で処理し、種子を
    成長させながら立方晶窒化ホウ素粒子を直接ない
    し間接に結合させて焼結体とし、冷却後、破砕、
    分級することを特徴とする立方晶窒化ホウ素焼結
    砥粒の製造法。
JP59151280A 1984-07-23 1984-07-23 立方晶窒化ホウ素焼結砥粒の製造法 Granted JPS6131359A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59151280A JPS6131359A (ja) 1984-07-23 1984-07-23 立方晶窒化ホウ素焼結砥粒の製造法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59151280A JPS6131359A (ja) 1984-07-23 1984-07-23 立方晶窒化ホウ素焼結砥粒の製造法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS6131359A JPS6131359A (ja) 1986-02-13
JPH022827B2 true JPH022827B2 (ja) 1990-01-19

Family

ID=15515228

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP59151280A Granted JPS6131359A (ja) 1984-07-23 1984-07-23 立方晶窒化ホウ素焼結砥粒の製造法

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JPS6131359A (ja) 1986-02-13

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