JPH05105910A - ダイヤモンド結合組織積層焼結体およびその製造法 - Google Patents

ダイヤモンド結合組織積層焼結体およびその製造法

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JPH05105910A
JPH05105910A JP33296591A JP33296591A JPH05105910A JP H05105910 A JPH05105910 A JP H05105910A JP 33296591 A JP33296591 A JP 33296591A JP 33296591 A JP33296591 A JP 33296591A JP H05105910 A JPH05105910 A JP H05105910A
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alloy
plate
melt
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JP33296591A
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Tatsuro Kuratomi
龍郎 倉富
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 個々のダイヤモンド粒子が直接に強固に結
合して成る組織板状体と基材金属凝固組織板状体とを層
状に焼結させて、ダイヤモンド粒子の脱落を抑制した強
力な性能を備えたダイヤモンド結合組織積層焼結体の製
造法 【構成】 無電解メッキによりNi合金皮膜またはC
o合金皮膜を被覆して成るダイヤモンド粒子の成形板状
体を、Ni系基材金属板状体またはCo系基材金属板状
体に重さねた積層体を加圧し、合金皮膜が溶融する温度
にて加熱して、液相ダイヤモンド結合組織体を生成し、
続いて昇圧して基材金属板状体が溶融する温度に昇温し
て、皮膜合金溶融体と基材金属溶融体とがダイヤモンド
粒子の間隙に充填して成る液相充填ダイヤモンド結合組
織積層体を生成し、続いて加圧を保持したまま冷却して
凝固ダイヤモンド結合組織体と凝固基材金属組織体とが
層状に焼結して成るダイヤモンド結合組織積層焼結体の
製造法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明の製造法によって製造した
ダイヤモンド結合組織積層焼結体は従来利用されている
ダイヤモンド焼結体の利用分野と同一分野において利用
するものである。
【0002】
【従来の技術】ダイヤモンド焼結体に関する従来の技術
は、ダイヤモンド粉末を85容量%乃至95容量%にC
o粉末またはNi粉末を15容量%乃至5容量%を添加
し混合した混合物を焼結用原料とし、または斯様に配合
した混合物にTiC・TaC・NbC等の硬質添加物を
1容量%乃至5容量%を添加し混合した混合物を焼結用
原料とし、斯様に配合し混合した焼結原料を反応室内に
配置して焼結作業を行うに際しダイヤモンド粉末をCo
またはNiを焼結助材として成る超硬質合金層に接して
反応室内に配置して加圧加熱して超硬合金中の焼結用助
材であるCoまたはNiをダイヤモンド粒子の間隙に浸
透させる焼結作業を行って、ダイヤモンド焼結体を製造
する技術が用いられている。
【0003】
【発明が解決しようとする問題点】従来のダイヤモンド
焼結体は、焼結助材であるCo溶融体またはNi溶融体
がダイヤモンド粒子の表面に液相焼結して成るものであ
るから、ダイヤモンド粒子の表面に吸着している微量の
気体が、個々のダイヤモンド粒子の表面に対して焼結助
剤溶融体が液相焼結する作用および個々のダイヤモンド
粒子の相互の結合に対して焼結助剤溶融体が液相焼結す
る作用が、不充分な液相焼結作用となるので、生成した
ダイヤモンド焼結体の性能も不充分なものとなっている
ことが解決を要する問題点である。
【0004】
【問題点を解決するための手段】前項に説明したよう
に、従来のダイヤモンド焼結体の性能が不充分なものと
なっているのは、個々のダイヤモンド粒子の表面に微量
の気体を吸着している状態にあるダイヤモンド粒子を直
ちに焼結助剤の溶融体をもって液相焼結して製造してい
ることに因るものである。斯様な問題点を解決するため
の手段として本発明においては、焼結用材料として、無
電解メッキによりNi−P合金・Co−P合金・Ni−
B合金・Ni−Cr−P合金・Ni−Cu−P合金・N
i−Fe−P合金・Ni−W−P合金等のうちより選択
した合金の皮膜を被覆して成る合金皮膜被覆ダイヤモン
ド粒子の多数個を板状に形成した合金皮膜被覆ダイヤモ
ンド成形板状体と、Ni板状体、Co板状体、Ni粉成
形板状体、Co粉成形板状体、Ni系合金板状体、Co
系合金板状体、Ni粉硬質物粉混合成形板状体、Co粉
硬質物粉混合成形板状体、硬質物粉分散Ni系焼結板状
体、硬質物粉分散Co系焼結板状体等の基材金属板状体
のうちで合金皮膜被覆ダイヤモンド粒子における合金皮
膜の融点より高い融点を有する基材金属板状体のうちよ
り選択した基材金属板状体とを使用することにしたもの
である。上記した合金皮膜被覆ダイヤモンド粒子の表面
を被覆している合金皮膜は、其の合金皮膜を形成する各
原子が水溶液の中の原子イオンにてダイヤモンド粒子の
表面に折出して形成した合金皮膜であるから、本発明に
おいて焼結用材料として使用する合金皮膜被覆ダイヤモ
ンド粒子における合金皮膜はダイヤモンド粒子の表面に
原子結合した状態で結合し被覆した状態になっている。
従ってダイヤモンド粒子の表面は微量の気体すら吸着し
ておらず、合金皮膜のダイヤモンド粒子の表面への結合
状態は原子結合による強固な結合になっている。斯様に
ダイヤモンド粒子の表面への合金皮膜の結合は原子結合
による強固なものとなっているから続く作業行程におい
て、ダイヤモンド結合組織の内部に浸透した基材金属板
状体の溶融体がダイヤモンド結合組織におけるダイヤモ
ンド粒子の表面に原子結合している合金皮膜溶融体と合
金して生成した合金溶融体も、ダイヤモンド粒子の表面
に原子結合した状態を持続して強固な結合状態を保持す
ることとなる。以上に説明したように、本発明のダイヤ
モンド結合組織積層焼結体を製造するに当って焼結用原
料として無電解メッキによりNi系合金またはCo系合
金の皮膜を被覆したダイヤモンド粒子の多数個より成る
合金皮膜被覆ダイヤモンド粒子の多数個を板状に成形し
て成る合金皮膜被覆ダイヤモンド成形板状体と、Ni板
状体またはCo板状体またはNi系板状体またはCo系
板状体より選択した基材金属板状体と、を重さねた積層
体を使用することにより性能の良いダイヤモンド結合組
織積層焼結体を得ることを問題点解決の手段とすること
ができる。
【0005】
【作 用】個々のダイヤモンド粒子の表面に無電解メ
ッキによりNi−P合金・Co−P合金・Ni−B合金
・Ni−Cr−P合金・Ni−Cu−P合金・Ni−F
e−P合金・Ni−W−P合金等のうちより選択した合
金の皮膜をダイヤモンド粒子に対し容量割合にて1%乃
至30%の範囲内の割合にて被覆して成る合金皮膜被覆
ダイヤモンド粒子の多数個を板状に成形した合金皮膜被
覆ダイヤモンド成形板状体と、Ni板状体、Co板状
体、Ni粉成形板状体、Co粉成形板状体、Ni系合金
板状体、Co系合金板状体、Ni粉硬質物粉混合成形板
状体、Co粉硬質物粉混合成形板状体、硬質物粉分散N
i系焼結板状体、硬質物粉分散Co系焼結板状体等の基
材金属板状体のうちで合金皮膜被覆ダイヤモンド成形板
状体における合金皮膜の融点より高い融点を有する基材
金属板状体のうちより選択した基材金属板状体とを、層
状に重さねて成る積層体を始発原料とし、其の始発原料
をダイヤモンド粒子を被覆している合金皮膜が溶融する
温度であって基材金属板状体は溶融しない温度範囲内よ
り選定した温度にて加熱すると共に其の加熱温度に対応
するダイヤモンド結晶が安定である圧力より選定した圧
力にて加圧して、ダイヤモンド粒子を被覆している合金
皮膜の溶融体が個々のダイヤモンド粒子の全表面を完全
に濡らした状態を生成し、其の濡らされた個々のダイヤ
モンド粒子は集合状態にて機械的圧力である固体圧力を
受けて相互に直接に結合してダイヤモンド結合組織体を
生成する。其のダイヤモンド結合組織体の内部に内蔵し
ている合金皮膜の溶融体がダイヤモンド結合組織体にお
ける個々のダイヤモンド粒子に結合すると共に其のダイ
ヤモンド結合組織体の内部に残留空隙をも内蔵している
ダイヤモンド結合液相組織体が生成する。其の生成した
ダイヤモンド結合組織体に内蔵している合金皮膜の溶融
体は基材金属板状体に層状にて液相焼結して第1次液相
積層焼結体を生成している。続いて、其の第1次液相積
層焼結体を、其の第1次液相積層焼結体における基材金
属板状体が溶融する温度より選定した温度にて加熱する
と共に其の加熱温度に対応するダイヤモンド結晶が安定
である圧力にて加圧して、基材金属板状体の溶融体の5
容量%以上がダイヤモンド結合組織体の内部の空隙に浸
透して、合金皮膜の溶融体と混合して合金溶融体を生成
して合金充填ダイヤモンド結合液相組織体が生成し、同
時に合金充填ダイヤモンド結合液相組織体内に浸透した
残りの基材金属溶融体より成る残留基材金属液相組織体
が生成し、合金充填ダイヤモンド結合液相組織体におけ
る合金溶融体と残留基材金属溶融体とが液相結合して、
合金充填ダイヤモンド結合液相組織体と残留基材金属液
相組織体とが層状に液相焼結して成る第2次液相積層焼
結体が生成する。続いて、其の第2次液相積層焼結体を
加圧は保持したままで冷却して個々のダイヤモンド粒子
が相互に直接に強固に結合したダイヤモンド結合組織体
の内部にダイヤモンド粒子を被覆していた合金皮膜の溶
融体と、ダイヤモンド結合組織体の内部に浸透した基材
金属の溶融体とが混合して生成した合金溶融体と、ダイ
ヤモンド結合組織内部へ浸透した残りの基材金属溶融体
とが液相結合して生成して成る合金充填ダイヤモンド結
合液相組織体とダイヤモンド結合組織体の内部へ浸透し
た残りの基材金属液相組織体とが積層状に凝固して組織
積層焼結体を構成して成るダイヤモンド結合組織積層焼
結体が生成する。
【0006】
【実施例】個々のダイヤモンド粒子の全表面に無電解メ
ッキによりP含有割合が低い97Ni−3P合金の皮膜
をダイヤモンド粒子の容量に対し10容量%の割合にて
被覆した合金皮膜被覆ダイヤモンド粒子の多数個を板状
に圧縮成形して成る合金皮膜被覆ダイヤモンド成形板状
体と、ステライトNo.6の粒子の多数個を板状に圧縮
成形して成るステライトNo.6成形板状体とを、層状
に重さねた積層体を高温高圧発生室内に設置し、次いで
設置した積層体を97Ni−3P合金の融点である1,
200℃より高い1,250℃の温度に加熱すると共に
其の1,250℃の温度に対応するダイヤモンド結晶が
安定である50,000kg/cmの機械的圧力を用
いて加圧した。其の加圧と加熱とのもとにおいて、個々
のダイヤモンド粒子を被覆していた97Ni−3P合金
皮膜は溶融してダイヤモンド粒子の全表面を完全に濡ら
した状態を生成する。其の97Ni−3P合金溶融体に
より全表面を濡らされた個々のダイヤモンド粒子は集合
状態にて機械的圧力を受けていることによって相互に直
接に結合してダイヤモンド結合液相組織体を生成して、
其のダイヤモンド結合液相組織体の内部に97Ni−3
P合金皮膜の溶融体を内蔵すると共に空隙をも内蔵して
いるダイヤモンド結合液相組織体を生成する。同時に其
の生成するダイヤモンド結合液相組織体が層状に重さな
っている基材金属板状体であるステライトNo.6成形
板状体に液相焼結して第1次液相積層焼結体を生成す
る。続いて其の第1次液相積層焼結体におけるステライ
トNo.6板状体が溶融する温度である1,390℃よ
り高い1,450℃の温度にて加熱すると共に其の加熱
温度である1,450℃の温度に対応するダイヤモンド
結晶が安定である55,000kg/cmの圧力にて
加圧して基材金属板状体であるステライトNo.6成形
板状体が溶融して其の溶融体の12容量%がダイヤモン
ド結合液相組織体の内部の空隙に浸透移動して97Ni
−3P合金皮膜の溶融体と混合して合金溶融体を生成し
て合金充填ダイヤモンド結合液相組織体を生成する。同
時に其の合金充填ダイヤモンド結合液相組織体の内部に
浸透した残りのステライトNo.6成形板状体の溶融体
より成る残留ステライトNo.6成形板状液相組織体を
生成して第2次液相組織積層体を生成する。次いで加え
ている圧力は保持したままで液相組織積層体を冷却し
て、合金充填ダイヤモンド結合液相組織体が凝固した合
金充填ダイヤモンド結合凝固組織体と、残留ステライト
No.6板状液相組織体が凝固して成る残留ステライト
No.6凝固組織体とが層状に焼結して成る凝固組織積
層体を生成する。生成した凝固組織積層体は、個々のダ
イヤモンド粒子が相互に直接に結合しているダイヤモン
ド結合組織体の内部に、個々のダイヤモンド粒子を被覆
していた97Ni−3P合金皮膜の溶融体と、基材板状
体であるステライトNo.6成形板状体の溶融体の12
容量%が浸透したステライトNo.6の溶融体とより成
る合金とが充填して焼結して生成したダイヤモンド結合
組織焼結体と、ステライトNo.6成形板状体の溶融体
のうちの12容量%がダイヤモンド結合組織焼結体の内
部に浸透した残りのステライトNo.6溶融体が凝固し
て成る残留ステライトNo.6組織焼結体とが層状に焼
結して組織積層焼結体を構成したダイヤモンド結合組織
積層焼結体であった。
【0007】
【実施例】個々のダイヤモンド粒子の全表面に無電解メ
ッキにより82Ni−9W−9P合金皮膜をダイヤモン
ド粒子の容量に対し20容量%の割合にて被覆した合金
皮膜被覆ダイヤモンド粒子の多数個を板状に圧縮成形し
て成る合金皮膜被覆ダイヤモンド成形板状体と、70W
C−30Co混合粉末を板状に圧縮成形して成る70W
C−30Co成形板状体とを、層状に重さねた積層体を
高温高圧発生室内に設置し、次いで設置した積層体を8
2Ni−9W−9P合金の融点である1,400より高
い1,450℃の温度に加熱すると共に其の1,450
℃の温度に対応するダイヤモンド結晶が安定である5
5,000kgf/cmの機械的圧力を用いて加圧し
た。其の加圧と加熱とのもとにおいて、個々のダイヤモ
ンド粒子を被覆していた82Ni−9W−9P合金皮膜
は溶融してダイヤモンド粒子の全表面を完全に濡らした
状態を生成して、其の82Ni−9W−9P合金溶融体
により全表面を濡らされた個々のダイヤモンド粒子は集
合状態にて機械的圧力を受けることによって相互に直接
に結合してダイヤモンド結合組織を生成し、其の生成し
たダイヤモンド結合組織の内部に82Ni−9W−9P
合金皮膜の溶融体を内蔵すると共に其のダイヤモンド結
合組織の内部に空隙をも内蔵しているダイヤモンド結合
液相組織を生成する。同時に其のダイヤモンド結合液相
組織に層状に重さなっている基材金属板状体である70
WC−30Co成形板状体に液相焼結して第1次液相組
織積層体を生成する。次いで其の第1次液相組織積層体
における基材金属板状体である70WC−30Co成形
板状体が溶融状態を生成する温度である1,500℃の
温度にて加熱すると共に其の1,500℃の温度に対応
してダイヤモンド結晶が安定である56,500kgf
/cmの圧力にて加圧して、基材金属板状体である7
0WC−30Co成形板状体が溶融状態を生成し、其の
溶融状態の13容量%がダイヤモンド結合液相組織の内
部の空隙に浸透して82Ni−9W−9P合金皮膜の溶
融体と混合して成る合金溶融体を生成して合金充填ダイ
ヤモンド結合液相組織体を生成する。同時に其の合金充
填ダイヤモンド結合液相組織の内部に浸透した残りの7
0WC−30Co成形板状体の溶融体より成る残留70
CW−30Co成形板状体である残留70WC−30C
o板状液相組織を生成し、第2次液相組織積層体を生成
する。次いで加えている圧力は保持したままで其の液相
組織積層体を冷却して、合金充填ダイヤモンド結合液相
組織体が凝固した合金充填ダイヤモンド結合凝固組織体
と、残留70WC−30Co板状液相組織体が凝固した
残留70WC−30Co凝固組織体とが層状に焼結した
凝固組織積層体を生成する。生成した凝固組織積層体
は、個々のダイヤモンド粒子が相互に直接に結合して成
るダイヤモンド結合組織の内部に、個々のダイヤモンド
粒子を被覆していた82Ni−9W−9P合金皮膜の溶
融体と基材金属板状体である70WC−30Co成形板
状体の溶融体の13容量%が浸透した70WC−30C
o合金の溶融体とより成る合金が充填して焼結して生成
したダイヤモンド結合組織体と70WC−30Co成形
板状体の溶融体のうち13容量%以上がダイヤモンド結
合組織焼結体の内部に浸透した残りの70WC−30C
o合金溶融体が凝固して成る残留70WC−30Co合
金組織焼結体とが層状に焼結して組織積層焼結体を構成
したダイヤモンド結合組織積層焼結体であった。
【0008】
【実施例】個々のダイヤモンド粒子の全表面に無電解メ
ッキにより99Ni−1B合金の皮膜をダイヤモンド粒
子の容量に対し20容量%の割合にて被覆した合金皮膜
被覆ダイヤモンド粒子の多数個を板状に圧縮成形した合
金皮膜被覆ダイヤモンド成形板状体と、48Fe−52
Ni合金板状体とを層状に重さねた積層体を高温高圧発
生室内に設置し、次いで設置した積層体を99Ni−1
P合金皮膜が溶融する温度である1,400℃より高い
1,450℃の温度にて加熱すると共に其の1,450
℃の温度に対してダイヤモンド結晶が安定である55,
000kgf/cmの圧力にて機械的圧力を用いて加
圧した。其の加圧と加熱とのもとにおいて、個々のダイ
ヤモンド粒子を被覆していた99Ni−1B合金皮膜は
溶融してダイヤモンド粒子の全表面を完全に濡らした状
態を生成して、其の99Ni−1B合金溶融体により全
表面を濡らされた個々のダイヤモンド粒子は集合状態に
おかれていて機械的圧力を受けることによって相互に直
接に結合して成るダイヤモンド結合組織を生成する。其
の生成したダイヤモンド結合組織の内部に99Ni−1
B合金皮膜の溶融体を内蔵すると共に其のダイヤモンド
結合組織の内部に空隙をも内蔵しているダイヤモンド結
合液相組織を生成する。同時に其のダイヤモンド結合液
相組織に層状に重さなっている基材金属板状体である4
8Fe−52Ni合金板状体に液相焼結して第1次液相
積層焼結体を生成する。次いで其の第1次液相積層焼結
体における基材金属板状体である48Fe−52Ni合
金板状体が溶融状態を生成する温度である1,450℃
の温度にて加熱すると共に其の1,450℃の温度に対
応してダイヤモンド結晶が安定ある55,000kgf
/cmの圧力にて加圧して、基材金属板状体である4
8Fe−52Ni合金板状体が溶融状態を生成して、其
の溶融体の15容量%以上がダイヤモンド結合液相組織
の内部の空隙に浸透して99Ni−1B合金皮膜の溶融
体と混合して合金溶融体を生成して合金充填ダイヤモン
ド結合液相組織体を生成する。同時に其の合金充填ダイ
ヤモンド結合液相組織の内部に浸透した残りの48Fe
−52Ni合金板状体の溶融体より成る残留48Fe−
52Ni合金板状体である残留48Fe−52Ni合金
板状液相組織を生成して、第2次液相組織積層体を生成
する。次いで加えている圧力は保持したままで其の液相
組織積層体を冷却して、合金充填ダイヤモンド結合液相
組織体が凝固して成る合金充填ダイヤモンド結合凝固組
織と、残留48Fe−52Ni合金液相組織体が凝固し
た残留48Fe−52Ni合金凝固組織体とが層状に焼
結した凝固組織積層体を生成する。生成した凝固組織積
層体は、個々のダイヤモンド粒子が相互に直接に結合し
て成るダイヤモンド結合組織の内部に、個々のダイヤモ
ンド粒子を被覆していた99Ni−1B合金皮膜の溶融
体と基材金属板状体である48Fe−52Ni合金板状
体の溶融体の15容量%以上が浸透した48Fe−52
Ni合金の溶融体とより成る合金が充填して焼結して生
成したダイヤモンド結合組織焼結体と48Fe−52N
i合金板状体の溶融体のうちの15容量%がダイヤモン
ド結合組織焼結体の内部に浸透した残りの48Fe−5
2Ni合金溶融体が凝固して成る残留48Fe−52N
i合金組織焼結体とが層状に焼結して組織積層焼結体を
構成したダイヤモンド結合組織積層焼結体であった。
【0009】
【実施例】個々のダイヤモンド粒子の全表面に無電解メ
ッキにより97Ni−3P合金の皮膜をダイヤモンド粒
子の容量に対し20容量%の割合にて被覆した合金皮膜
被覆ダイヤモンド粒子の多数個を板状に圧縮成形した合
金皮膜被覆ダイヤモンド成形板状体と、Co基合金(4
7.63Co−20Ni−20Cr−4Mo−4W−4
Ta−0.37C)板状体とを層状に重さねた積層体を
高温高圧発生室内に設置し、次いで設置した積層体を9
7Ni−3P合金皮膜が溶融する温度である1,200
℃より高い1,250℃の温度にて加熱すると共に其の
1,250℃の温度に対してダイヤモンド結晶が安定で
ある50,000kgf/cmの圧力にて機械的圧力
を用いて加圧した。其の加圧と加熱とのもとにおいて、
個々のダイヤモンド粒子を被覆していた97Ni−3P
合金皮膜が溶融してダイヤモンド粒子の全表面を完全に
濡らした状態を生成して其の97Ni−3P合金溶融体
により全表面を濡らされた個々のダイヤモンド粒子は集
合状態にて機械的圧力を受けていることによって相互に
直接に結合してダイヤモンド結合組織を生成して、其の
生成したダイヤモンド結合組織の内部に97Ni−3P
合金皮膜の溶融体を内蔵すると共に空隙をも内蔵してい
るダイヤモンド結合液相組織を生成すると同時に層状に
重さなっている基材金属板状体であるステライトNo.
6成形板状体に液相焼結して第1次液相積層焼結体を生
成する。次いで其の第1次液相積層焼結体における基材
金属板状体であるCo基合金(47.63Co−20N
i−20Cr−4Mo−4W−4Ta−0.37C)板
状体が溶融する温度である1,343℃より高い1,4
00℃の温度にて加熱すると共に其の加熱温度である
1,400℃に対応してダイヤモンド結晶が安定である
54,000kgf/cmの圧力にて加圧して、基材
金属板状体であるCo基合金板状体が溶融して其の溶融
体の11容量%がダイヤモンド結合液相組織の内部の空
隙に浸透して97Ni−3P合金皮膜の溶融体と混合し
て合金溶融体を生成して合金充填ダイヤモンド結合液相
組織体を生成する。同時に其の合金充填ダイヤモンド結
合液相組織体の内部に浸透した残りのCo基合金板状体
の溶融体より成る残留Co基合金板状液相組織体を生成
して、第2次液相組織積層体を生成する。次いで加えて
いる圧力は保持したままで液相組織積層体を冷却して、
合金充填ダイヤモンド結合液相組織体が凝固した合金充
填ダイヤモンド結合凝固組織と残留Co基合金板状液相
組織が凝固した残留Co基合金凝固組織体とが層状に焼
結した凝固組織積層体を生成する。基の生成した凝固組
織積層体は、個々のダイヤモンド粒子が相互に直接に結
合しているダイヤモンド結合組織の内部に、個々のダイ
ヤモンド粒子を被覆していた97Ni−3P合金皮膜の
溶融体と基材金属板状体であるCo基合金板状体の溶融
体の11容量%以上が浸透したCo基合金の溶融体とよ
り成る合金が充填して焼結して生成したダイヤモンド結
合組織焼結体と、Co基合金板状体の溶融体のうち11
容量%がダイヤモンド結合組織焼結体の内部に浸透した
残りのCo基合金溶融体が凝固して成る残留Co基合金
組織焼結体とが層状に焼結して組織積層焼結体を構成し
たダイヤモンド結合組織積層焼結体であった。
【0010】
【発明の効果】本発明に係るダイヤモンド結合組織積層
焼結体は、個々のダイヤモンド粒子の表面上に無電解メ
ッキによりNi系合金皮膜またはCo系合金皮膜を被覆
したダイヤモンド粒子の多数個を板状に圧縮成形したダ
イヤモンド成形板状体を、基材金属板状体の上に重さね
た積層体に合金皮膜は溶融するが基材合金板状体は溶融
しない温度にて加熱すると共に高圧力の機械的圧力を加
えてダイヤモンド結合組織体を生成し、其のダイヤモン
ド結合組織体と基材金属板状体とが層状に重さなった積
層体を構成し、次いで其の積層体を基材金属板状体が溶
融する温度に昇温加熱すると共に高圧力にて加圧して、
基材金属板状体の溶融体の一部分を、重さなっているダ
イヤモンド結合組織体の内部の空隙に浸透させ空隙を無
くして、合金皮膜の溶融体と浸透した基材金属板状体の
溶融体の一部分とが混合した合金溶融体が、ダイヤモン
ド結合組織体における個々のダイヤモンド粒子の間を充
填して合金充填ダイヤモンド結合組織体を生成し、同時
にダイヤモンド結合組織体に浸透した残りの基材金属板
状体の残留溶融組織体が合金充填ダイヤモンド結合組織
体と層状に液相焼結して成るダイヤモンド結合組織積層
焼結体であって、個々のダイヤモンド粒子は、其のダイ
ヤモンド粒子の多数個の間に充填している合金皮膜の溶
融体と基材金属溶融体との合金溶融体が凝固した合金組
織に原子結合して成る強固な結合体であるので本発明の
ダイヤモンド結合組織積層焼結体を用いて製作した工具
を使用して切削作業を行う場合にダイヤモンド粒子の分
離脱落を抑制して切削効率を上げる効果を奏することが
できる。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 個々のダイヤモンド粒子の表面に無電
    解メッキによりNi−P合金・Co−P合金・Ni−B
    合金・Ni−Cr−P合金・Ni−Cu−P合金・Ni
    −Fe−P合金・Ni−W−P合金等のうちより選択し
    た合金の皮膜をダイヤモンド粒子に対し容量割合にて1
    %乃至30%の範囲内の割合にて被覆して成る合金皮膜
    被覆ダイヤモンド粒子の多数個を板状に成形した合金皮
    膜被覆ダイヤモンド成形板状体と、Ni板状体、Co板
    状体、Ni粉成形板状体、Co粉成形板状体、Ni系合
    金板状体、Co系合金板状体、Ni粉硬質物混合成形板
    状体、Co粉硬質物粉混合成形板状体、硬質物粉分散N
    i系焼結板状体、硬質物粉分散Co系焼結板状体等の基
    材金属板状体のうち、合金皮膜被覆ダイヤモンド成形板
    状体において合金皮膜の融点より高い融点を有する基材
    金属板状体のうちより選択した基材金属板状体とを重さ
    ねて成る積層体を始発原料とし、其の始発原料をダイヤ
    モンド粒子を被覆している合金皮膜は溶融するが基材金
    属板状体は溶融しない温度の範囲内より選択した温度に
    て加熱すると共に其の加熱温度に対応するダイヤモンド
    結晶が安定である圧力より選定した圧力にて加圧して、
    ダイヤモンド粒子を被覆している合金被膜の溶融体が個
    々のダイヤモンド粒子の全表面を完全に濡らした状態を
    生成し、其の濡らされた個々のダイヤモンド粒子が集合
    状体にて機械的圧力である固体圧力を受けて相互に直接
    に結合して成るダイヤモンド結合組織体を生成するが、
    其のダイヤモンド結合組織体は内部に合金皮膜の溶融体
    ならびに空隙をも内蔵したダイヤモンド液相組織体であ
    って、基材金属板状体に層状に液相焼結して成る第1次
    液相積層焼結体を生成し、続いて其の第1次液相積層焼
    結体を基材金属板状体が溶融する温度にて加熱すると共
    に其の加熱温度に対応するダイヤモンド結晶が安定であ
    る圧力にて加圧し、この時、基材金属板状体の溶融体の
    5%容量以上がダイヤモンド結合組織体の内部の空隙に
    浸透して、合金皮膜の溶融体と混合して合金溶融体を生
    成して成る合金充填ダイヤモンド結合液相組織体を生成
    し、同時に合金充填ダイヤモンド結合液相組織体に浸透
    した残りの基材金属の溶融体より成る残留基材金属液相
    組織体とが層状に液相焼結して成る第2次液相積層焼結
    体を生成し、続いて第2次液相積層焼結体を、加圧は保
    持したままで冷却して、個々のダイヤモンド粒子が相互
    に直接に強固に結合して成るダイヤモンド結合組織体の
    内部にダイヤモンド粒子を被覆していた合金皮膜の溶融
    体とダイヤモンド結合組織体の内部に浸透した基材金属
    の溶融体とが混合して生成して成る合金凝固体であるダ
    イヤモンド結合凝固組織体と、ダイヤモンド結合組織体
    の内部へ浸透した残りの基材金属溶融体が凝固して成る
    基材金属凝固組織体とが層状に焼結して固相積層焼結体
    を構成して成ることを特徴とするダイヤモンド結合組織
    積層焼結体。
  2. 【請求項2】 個々のダイヤモンド粒子の表面に無電
    解メッキによりNi−P合金・Co−P合金・Ni−B
    合金・Ni−Cr−P合金・Ni−Cu−P合金・Ni
    −Fe−P合金・Ni−W−P合金等のうちより選択し
    た合金の皮膜をダイヤモンド粒子に対し容量割合にて1
    %乃至30%の範囲内の割合にて被覆して成る合金皮膜
    被覆ダイヤモンド粒子の多数個を板状に成形した合金皮
    膜被覆ダイヤモンド成形板状体と、Ni板状体、Co板
    状体、Ni粉成形板状体、Co粉成形板状体、Ni系合
    金板状体、Co系合金板状体、Ni粉硬質物粉混合成形
    板状体、Co粉硬質物粉混合成形板状体、硬質物粉分散
    Ni系焼結板状体、硬質物粉分散Co系焼結板状体等の
    基材金属板状体のうち、合金皮膜被覆ダイヤモンド成形
    板状体において合金皮膜の融点より高い融点を有する基
    材金属板状体のうちより選択した基材金属板状体とを重
    さねて成る積層体を始発原料とし、其の始発原料を、ダ
    イヤモンド粒子を被覆している合金皮膜は溶融するが基
    材金属板状体は溶融しない温度の範囲内より選定した温
    度にて加熱すると共に其の加熱温度に対応するダイヤモ
    ンド結晶が安定である圧力より選定した圧力にて加圧し
    て、ダイヤモンド粒子を被覆している合金皮膜の溶融体
    が個々のダイヤモンド粒子の全表面を完全に濡らした状
    態を生成し、其の濡らされた個々のダイヤモンド粒子が
    集合状態にて機械的圧力である固体圧力を受けて相互に
    直接に結合して成るダイヤモンド結合組織体を生成する
    が、其のダイヤモンド結合組織体は内部に合金皮膜の溶
    融体ならびに空隙をも内蔵したダイヤモンド結合液相組
    織体であって基材金属板状体に液相焼結して成る第1次
    液相積層焼結体を生成し、続いて其の第1次液相積層焼
    結体を基材金属板状体が溶融する温度より選定した温度
    にて加熱すると共に其の加熱温度に対応するダイヤモン
    ド結晶が安定である圧力にて加圧し、この時、基材金属
    板状体の溶融体の5容量%以上がダイヤモンド結合組織
    体の内部の空隙に浸透して合金皮膜の溶融体と混合して
    合金溶融体を生成して成る合金充填ダイヤモンド結合液
    相組織体を生成し、同時に合金充填ダイヤモンド結合液
    相組織体に浸透した残りの基材金属の溶融体より成る残
    留基材金属液相組織体が生成して、合金充填ダイヤモン
    ド結合液相組織体と残留基材金属液相組織体とが層状に
    液相焼結して成る第2次液相積層焼結体を生成し、続い
    て第2次液相積層焼結体を、加圧は保持したままで冷却
    して個々のダイヤモンド粒子が相互に直接に強固に結合
    して成るダイヤモンド結合組織体の内部にダイヤモンド
    粒子を被覆していた合金皮膜の溶融体とダイヤモンド結
    合組織体の内部に浸透した基材金属の溶融体とが混合し
    て生成して成る合金凝固体であるダイヤモンド結合凝固
    組織体と、ダイヤモンド結合組織体の内部へ浸透した残
    りの基材金属溶融体が凝固して成る基材金属凝固組織体
    とが層状に焼結して積層体を構成することを特徴とする
    ダイヤモンド結合組織積層焼結体の製造法。
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