JPH0248173A - 焼結微細超研磨材の製造方法 - Google Patents

焼結微細超研磨材の製造方法

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JPH0248173A
JPH0248173A JP63196300A JP19630088A JPH0248173A JP H0248173 A JPH0248173 A JP H0248173A JP 63196300 A JP63196300 A JP 63196300A JP 19630088 A JP19630088 A JP 19630088A JP H0248173 A JPH0248173 A JP H0248173A
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JP
Japan
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sintered
cemented carbide
hard alloy
sintered material
ultra hard
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JP63196300A
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Hiroshi Ishizuka
博 石塚
Yoshiharu Yajima
矢嶋 好春
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Ishizuka Research Institute Ltd
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Ishizuka Research Institute Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は焼結微細超研摩材およびその製造方法特にダイ
ヤモンドやc−BNなどの微細粒子を含有する使用済み
または棄却品焼結物ないしコンパクトから、有用な砥粒
等の研摩材を製造する方法、並びにこの様にして製造さ
れた研摩材に関する。
近年、電子工業を初めとする精密加工業の分野において
、ダイヤモンドやc−BNめような高圧相窒化硼素の密
集粘体ないしコンパクトのチップを用いた工具が多用さ
れている。
これらは構成単位の超硬質微細結晶の大部分が相互に直
接結合されている成形研摩材である。これは使用により
摩耗するとドレッシングを受けて再度使用されるが、ド
レッシングを数回経ると切れ刃が形成できなくなるので
、廃棄される。しかしこれらの内部には未使用の、使用
に耐える超硬質砥粒が多量に含まれており、加えてこの
様なコンパクトが高価なことから、これをそのまま廃棄
することは、経済的に好ましいことではない。
一方、コンパクトは原料の例えばダイヤモンド微粉を超
高圧・高温下で焼結して製造される。取出された反応物
(通常は円板状)はさらにワイヤカット等で所望の形状
(例えば扇形)に切断される。この過程には比較的困難
が伴い、切断品数個のうち1〜数個が商品価値を失う。
しかしこれは研摩材として光分使用に耐えるダイヤモン
ド粒子を多量に含むので、これをこのまま廃棄すること
も、同様に不経済である。
この様な観点から、これらの使用済み、ないし不良コン
パクトの再利用法ないし有効な利用法の開発が望まれて
いた。しかしこれらの廃品・棄却品は、相互に直接結合
したダイヤモンドやc−BNなどの超硬質粒子の層が超
硬のブロックと接合された構造を有しており硬度が極め
て高いため、機械的破砕は困難を極め、この廃品から有
用な研摩材を得るための有効な方法は知られていない。
さらにこの様な焼結物は、微細な(通常平均粒度100
μ以下)ダイヤモンド粒子同志が直接結合したダイヤモ
ンド層を有するので、この層を適度の粒径の粒子に砕け
ば、平均粒径が数十ないし数ミクロン級、或いはサブミ
クロン級の微細な単位粒子による高精度の加工性能を有
しながら、工具製作時の操作性の良い研摩材を得ること
が期待される。
従って本発明はこれらの廃品を効果的に分解して研摩材
粒子をl形成する方法を提供することにより、この様な
課題に回答を与えるものである。そして本発明の要旨は
、ダイヤモンドおよび/または高圧相窒化硼素の微細結
晶の焼結物と、金属相主成分としてコバルトまたは他の
鉄族金属元素を含む超硬合金とからなる複合体を溶融亜
鉛と共に加熱し、超硬合金内並びに超硬合金と焼結物と
の間に介在する鉄族金属の少なくとも一部を亜鉛と合金
化させ、こうして超硬合金内および超硬合金と焼結物と
の間の結合を弱めた後、超硬合金を機械的および/また
は化学的に焼結物から分離・除去し、さらに必要に応じ
て機械的に破砕−整粒することを特徴とする、焼結微細
超研摩材の製造方法、並びに、とりわけこの様な方法で
得られた超硬質粒子を含む砥粒ないし研摩材にある。
本発明において原料として使用する焼結物中の超硬合金
は、結合材としてコバルト、またはニッケルその他の鉄
族金属を含有するものが適切であ−4= る。焼結物(コンパクト)中には、各種の粒度の超硬質
微細粒子を含有することができる。この焼結物中には、
溶浸材としての金属、例えばダイヤモンドの場合には従
来多用されているコバルトその他にニッケル等)の鉄族
金属°、あるいはこれらを主成分とする合金が、また立
方晶窒化硼素の場合にはアルミニウムまたはその合金が
微量(本質的に不連続な相として存在する程度)介在し
ていてもよい。
この焼結物と超硬合金とからなる焼結物は還元性雰囲気
で、多量の亜鉛と共に加熱する。使用する亜鉛の分量は
より少量でもそれなりの効果は得られるものの、操作性
の面から、被処理超硬中のコバルト含有量に対して同重
量以上が望ましく、特に被処理焼結物を浸漬するのに十
分な量とするのが好ましい。処理温度としては、実用的
な処理速度を得るには、600℃以上の温度が適当であ
る。
工程において溶融された亜鉛は、超硬合金のWC粒子を
包囲して、また超硬合金と焼結物損との境界に介在する
コバルトその他の鉄族金属に沿って浸透してこれと合金
を形成する。この際に体積の増加が生じるため、構成粒
子間が拡げられる結果、超硬合金内、および超硬と焼結
物量の結合力が低下する。次にこの亜鉛を蒸溜により除
去する。溶融合金中の亜鉛分は高融点の鉄゛族金属に比
べて蒸気圧が高いため優先的に気化し、排除される。工
程のための加熱時間および温度はできるだけ短く、また
低くして、ダイヤモンドの物性への熱的影響を最小限に
抑えるようにする。
この段階では超硬合金と焼結物とはまだ接合したままで
あるが、超硬合金は多孔性のスケルトン構造となってい
る。一方焼結物内にも幾分鉄族金属が取込まれているこ
とがあるが、これは全般的に互いに孤立していて亜鉛と
反応しにくい上、粒子同志は互いに直接結合により強力
に接合されているので、この亜鉛処理の影響は少ない。
従ってこの段階の処理物を機械的操作および/または酸
等の化学処理に供することにより、超硬分を容易に除去
し、焼結物を回収することができる。この様に処理され
た超硬質粒子焼結物は用途に応じて単独で、或いは他の
品種と混合し、研摩材として使用に供する。
〔実施例〕
5/12pmの微細なダイヤモンド粒子を含有する焼結
層と、WC−12%Coの超硬合金とからなる焼結物棄
却品3眩と、純度99.9%の亜鉛3鯖とを黒鉛ルツボ
に入れ、密封炉に入れて脱気した後、^rガスを導入し
、温度880℃、圧力0.01〜0.03眩/QJ(ゲ
ージ圧)で20時間、溶融亜鉛の浸透を行った。
次に1O−3Torr以上の真空を保ちながら、炉を当
初880℃で、その後950℃に合計12時間保持した
あと温度を下げ、処理品を取出した。これをショークラ
ッシャで粗く砕いたあと水2容、 HN O31容、H
F 1容の混酸で処理して残留超硬分を除去し、乾燥し
た。これはローラークラッシャで砕き60メツシュ程度
の粒子として、研摩砥石の製作に用いた。
特許出願人  株式会社 石塚研究所

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、整粒されたダイヤモンドの微細粒子が本質的に直接
    結合により相互に接合し、さらに粒子間にコバルトまた
    は他の鉄族金属を主成分とする金属相が微量介在してな
    る、焼結微細超研摩材。 2、整粒された高圧相窒化硼素の微細粒子が本質的に直
    接結合により相互に接合し、さらに粒子間にアルミニウ
    ムまたはアルミニウム合金を主成分とする金属相が微量
    介在してなる、焼結微細超研摩材。 3、ダイヤモンドおよび/または高圧相窒化硼素の微細
    結晶の焼結物と、金属相主成分としてコバルトまたは他
    の鉄族金属元素を含む超硬合金とからなる複合体を溶融
    亜鉛と共に加熱し、超硬合金内並びに超硬合金と焼結物
    との間に介在する鉄族金属の少なくとも一部を亜鉛と合
    金化させ、こうして超硬合金内および超硬合金と焼結物
    との間の結合を弱めたのち、超硬合金を機械的および/
    または化学的に焼結物から分離・除去することを特徴と
    する、焼結微細超研摩材の製造方法。 4、ダイヤモンドおよび/または高圧相窒化硼素の微細
    結晶の焼結物と、金属相主成分としてコバルトまたは他
    の鉄族金属元素を含む超硬合金とからなる複合体を溶融
    亜鉛と共に加熱し、超硬合金内並びに超硬合金と焼結物
    との間に介在する鉄族金属の少なくとも一部を亜鉛と合
    金化させ、こうして超硬合金内および超硬合金と焼結物
    との間の結合を弱めたのち、超硬合金を機械的および/
    または化学的に焼結物から分離・除去し、さらに焼結物
    を機械的に破砕・整粒することを特徴とする、焼結微細
    超研摩材の製造方法。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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