JPH05237708A - 耐摩耗性に優れたダイヤモンド被覆切削工具およびその製造法 - Google Patents
耐摩耗性に優れたダイヤモンド被覆切削工具およびその製造法Info
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- JPH05237708A JPH05237708A JP7537892A JP7537892A JPH05237708A JP H05237708 A JPH05237708 A JP H05237708A JP 7537892 A JP7537892 A JP 7537892A JP 7537892 A JP7537892 A JP 7537892A JP H05237708 A JPH05237708 A JP H05237708A
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- Japan
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- diamond
- cutting tool
- layer
- substrate
- coated cutting
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- Pending
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- Cutting Tools, Boring Holders, And Turrets (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 気相合成法により形成されたダイヤモンド層
を劣化させること無く切削工具基体にろう付けして得ら
れたダイヤモンド被覆切削工具およびその製造法を提供
する。 【構成】 （１） 基板表面に、ろう付け層、金属被覆
層および気相合成ダイヤモンド層の順にかつ気相合成ダ
イヤモンド層が最外層となるように形成してなる耐摩耗
性に優れたダイヤモンド被覆切削工具、（２） 基板表
面に気相合成法によりダイヤモンド層を形成し、基板表
面に形成されたままの上記ダイヤモンド層を切削工具基
体にろう付けし、ついで、上記基板を除去するダイヤモ
ンド被覆切削工具の製造法において、上記基板表面に形
成されたダイヤモンド層に物理蒸着法、化学蒸着法、無
電解メッキ法などにより金属被覆層を形成し、この金属
被覆層を切削工具基体にろう付けするダイヤモンド被覆
切削工具の製造法。
を劣化させること無く切削工具基体にろう付けして得ら
れたダイヤモンド被覆切削工具およびその製造法を提供
する。 【構成】 （１） 基板表面に、ろう付け層、金属被覆
層および気相合成ダイヤモンド層の順にかつ気相合成ダ
イヤモンド層が最外層となるように形成してなる耐摩耗
性に優れたダイヤモンド被覆切削工具、（２） 基板表
面に気相合成法によりダイヤモンド層を形成し、基板表
面に形成されたままの上記ダイヤモンド層を切削工具基
体にろう付けし、ついで、上記基板を除去するダイヤモ
ンド被覆切削工具の製造法において、上記基板表面に形
成されたダイヤモンド層に物理蒸着法、化学蒸着法、無
電解メッキ法などにより金属被覆層を形成し、この金属
被覆層を切削工具基体にろう付けするダイヤモンド被覆
切削工具の製造法。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、気相合成法により形
成されたダイヤモンド層を有するダイヤモンド被覆切削
工具およびその製造法に関するものであり、特に気相合
成法により形成されたダイヤモンド層を劣化させること
無く切削工具基体にろう付けしたダイヤモンド被覆切削
工具およびその製造法に関するものである。
成されたダイヤモンド層を有するダイヤモンド被覆切削
工具およびその製造法に関するものであり、特に気相合
成法により形成されたダイヤモンド層を劣化させること
無く切削工具基体にろう付けしたダイヤモンド被覆切削
工具およびその製造法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、超硬合金基体の表面に人工気相合
成法によりダイヤモンド層を被覆形成してなるダイヤモ
ンド被覆切削工具、たとえば、超硬合金基体の表面に人
工気相合成法によりダイヤモンド層を被覆形成してなる
コーティングチップなどが提供されており、このダイヤ
モンド被覆切削工具は、主としてＡｌまたはＡｌ合金の
切削に用いられている。しかし、上記ダイヤモンド被覆
切削工具のダイヤモンド層を厚さを厚くすればするほど
超硬合金基体の表面に対する付着強度が低下して剥離し
やすくなるために、十分な厚さのダイヤモンド層を被覆
形成することはできなかった。
成法によりダイヤモンド層を被覆形成してなるダイヤモ
ンド被覆切削工具、たとえば、超硬合金基体の表面に人
工気相合成法によりダイヤモンド層を被覆形成してなる
コーティングチップなどが提供されており、このダイヤ
モンド被覆切削工具は、主としてＡｌまたはＡｌ合金の
切削に用いられている。しかし、上記ダイヤモンド被覆
切削工具のダイヤモンド層を厚さを厚くすればするほど
超硬合金基体の表面に対する付着強度が低下して剥離し
やすくなるために、十分な厚さのダイヤモンド層を被覆
形成することはできなかった。
【０００３】そのため、従来は、ダイヤモンド層の形成
されやすいＳｉなどの基板表面に気相合成法により厚
さ：１０〜１０００μｍのダイヤモンド層を形成し、上
記基板表面に形成されたままのダイヤモンド層を切削工
具基体にろう付けし、ついで、上記基板を除去すること
により得られたダイヤモンド被覆切削工具およびその製
造法が提案されている。上記ろう付けに用いるろう材
は、融点が７００〜１３００℃のＡｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｔ
ｉおよびＴａから選ばれる１種以上を含有する高温ろう
材であり、上記基板の除去は、研磨または酸溶解により
行われている（特開平１−１５３２２８号公報、特開平
１−２１２７６７号公報参照）。
されやすいＳｉなどの基板表面に気相合成法により厚
さ：１０〜１０００μｍのダイヤモンド層を形成し、上
記基板表面に形成されたままのダイヤモンド層を切削工
具基体にろう付けし、ついで、上記基板を除去すること
により得られたダイヤモンド被覆切削工具およびその製
造法が提案されている。上記ろう付けに用いるろう材
は、融点が７００〜１３００℃のＡｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｔ
ｉおよびＴａから選ばれる１種以上を含有する高温ろう
材であり、上記基板の除去は、研磨または酸溶解により
行われている（特開平１−１５３２２８号公報、特開平
１−２１２７６７号公報参照）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記ろ
う付けに用いるろう材は高温ろう材であるために、融点
が７００〜１３００℃と極めて高く、また、上記ダイヤ
モンド層は、ろう材に対する表面張力が大きいために濡
れ性が悪く、上記ろう付けは、ろう材の濡れ性の悪さを
克服するために、高温に長時間保持して行わなければな
らず、ダイヤモンド層を高温に長時間保持することは、
ダイヤモンド層の膜質を劣化させることになり、得られ
たダイヤモンド被覆切削工具の耐摩耗性を大幅に低下さ
せるという課題があった。
う付けに用いるろう材は高温ろう材であるために、融点
が７００〜１３００℃と極めて高く、また、上記ダイヤ
モンド層は、ろう材に対する表面張力が大きいために濡
れ性が悪く、上記ろう付けは、ろう材の濡れ性の悪さを
克服するために、高温に長時間保持して行わなければな
らず、ダイヤモンド層を高温に長時間保持することは、
ダイヤモンド層の膜質を劣化させることになり、得られ
たダイヤモンド被覆切削工具の耐摩耗性を大幅に低下さ
せるという課題があった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明者らは、
これらの課題を解決し、上記ろう付けされたダイヤモン
ド層の劣化を防止すべく研究を行った結果、基板上に形
成されたダイヤモンド層の表面に、さらに物理蒸着法、
化学蒸着法、無電解メッキ法などの方法により金属被覆
層を形成し、この金属被覆層の面を切削工具基体にろう
付けすると、上記金属被覆層は上記高温ろう材に対して
表面張力が低く、濡れ性が良いので短時間でろう付けす
ることができ、ろう付け時間が短いために高温に保持し
てもダイヤモンド層の劣化を生じることはないという知
見を得たのである。
これらの課題を解決し、上記ろう付けされたダイヤモン
ド層の劣化を防止すべく研究を行った結果、基板上に形
成されたダイヤモンド層の表面に、さらに物理蒸着法、
化学蒸着法、無電解メッキ法などの方法により金属被覆
層を形成し、この金属被覆層の面を切削工具基体にろう
付けすると、上記金属被覆層は上記高温ろう材に対して
表面張力が低く、濡れ性が良いので短時間でろう付けす
ることができ、ろう付け時間が短いために高温に保持し
てもダイヤモンド層の劣化を生じることはないという知
見を得たのである。
【０００６】この発明は、かかる知見に基づいてなされ
たものであって、（ａ） 基板表面に、ろう付け層、金
属被覆層および気相合成ダイヤモンド層の順にかつ気相
合成ダイヤモンド層が最外層となるように形成してなる
耐摩耗性に優れたダイヤモンド被覆切削工具、（ｂ）
基板表面に気相合成法によりダイヤモンド層を形成し、
基板表面に形成されたままの上記ダイヤモンド層を切削
工具基体にろう付けし、ついで、上記基板を除去するダ
イヤモンド被覆切削工具の製造法において、上記基板表
面に形成されたダイヤモンド層に金属被覆層を形成した
後、上記金属被覆層側を切削工具基体にろう付けするダ
イヤモンド被覆切削工具の製造法に特徴を有するもので
ある。
たものであって、（ａ） 基板表面に、ろう付け層、金
属被覆層および気相合成ダイヤモンド層の順にかつ気相
合成ダイヤモンド層が最外層となるように形成してなる
耐摩耗性に優れたダイヤモンド被覆切削工具、（ｂ）
基板表面に気相合成法によりダイヤモンド層を形成し、
基板表面に形成されたままの上記ダイヤモンド層を切削
工具基体にろう付けし、ついで、上記基板を除去するダ
イヤモンド被覆切削工具の製造法において、上記基板表
面に形成されたダイヤモンド層に金属被覆層を形成した
後、上記金属被覆層側を切削工具基体にろう付けするダ
イヤモンド被覆切削工具の製造法に特徴を有するもので
ある。
【０００７】上記金属被覆層は、物理蒸着法、化学蒸着
法、無電解メッキ法などのいずれの方法によりダイヤモ
ンド層表面に形成してもよい。また、上記金属被覆層を
構成する金属は、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｃｏ、Ｔｉなどろう付け
しやすく、かつダイヤモンド層を変質させない金属が好
ましい。
法、無電解メッキ法などのいずれの方法によりダイヤモ
ンド層表面に形成してもよい。また、上記金属被覆層を
構成する金属は、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｃｏ、Ｔｉなどろう付け
しやすく、かつダイヤモンド層を変質させない金属が好
ましい。
【０００８】
【実施例】つぎに、この発明を実施例に基づいて具体的
に説明する。 実施例１ 表面粗さがＲｍａｘ：０．１μｍになるまで鏡面研磨し
たＳｉ基板を用意し、この鏡面研磨したＳｉ基板表面に
通常の気相合成法により厚さ：３００μｍのダイヤモン
ド層を形成した。このＳｉ基板表面に形成されたダイヤ
モンド層を、Ｓｉ基板が付着している状態のままダイヤ
モンド層表面に通常の条件でＴｉ金属製物理蒸着膜を形
成し、このＴｉ金属製物理蒸着膜面をＴｉ：２５％、Ａ
ｕ：残部からなる組成の金ろうを介して切削工具基体に
重ね、これを真空中、温度：１１５０℃、２分間加熱保
持してろう付けを行い、ついで上記Ｓｉ基板を研削除去
してダイヤモンド被覆切削工具を作製した。
に説明する。 実施例１ 表面粗さがＲｍａｘ：０．１μｍになるまで鏡面研磨し
たＳｉ基板を用意し、この鏡面研磨したＳｉ基板表面に
通常の気相合成法により厚さ：３００μｍのダイヤモン
ド層を形成した。このＳｉ基板表面に形成されたダイヤ
モンド層を、Ｓｉ基板が付着している状態のままダイヤ
モンド層表面に通常の条件でＴｉ金属製物理蒸着膜を形
成し、このＴｉ金属製物理蒸着膜面をＴｉ：２５％、Ａ
ｕ：残部からなる組成の金ろうを介して切削工具基体に
重ね、これを真空中、温度：１１５０℃、２分間加熱保
持してろう付けを行い、ついで上記Ｓｉ基板を研削除去
してダイヤモンド被覆切削工具を作製した。
【０００８】このようにして得られたダイヤモンド被覆
切削工具を用い、下記の切削条件にて切削試験を行い、
ダイヤモンド被覆切削工具の逃げ面磨耗幅を測定したと
ころ０．００２９ｍｍであった。
切削工具を用い、下記の切削条件にて切削試験を行い、
ダイヤモンド被覆切削工具の逃げ面磨耗幅を測定したと
ころ０．００２９ｍｍであった。
【０００９】切削条件 被削材：Ａｌ−２０％Ｓｉ、 切削速度：４００ｍ／ｍｉｎ．、 切り込み：１．０ｍｍ、 送り：０．３ｍｍ／ｒｅｖ．、 切削時間：６０ｍｉｎ．、
【００１０】従来例１ 上記実施例１で作製されたＳｉ基板表面に形成されたダ
イヤモンド層を、金属被覆層を形成せずに実施例１で用
いたＴｉ：２５％、Ａｕ：残部からなる組成の金ろうを
用いて、真空中、温度：１１５０℃で切削工具基体にろ
う付けを行ったところ、完全にろう付けするには２０分
間かかり、ついでＳｉ基板を研削除去し、得られたダイ
ヤモンド被覆切削工具を用い、実施例１と全く同一の切
削条件にて切削試験を行い、ダイヤモンド被覆切削工具
の逃げ面磨耗幅を測定したところ０．２４３ｍｍであっ
た。
イヤモンド層を、金属被覆層を形成せずに実施例１で用
いたＴｉ：２５％、Ａｕ：残部からなる組成の金ろうを
用いて、真空中、温度：１１５０℃で切削工具基体にろ
う付けを行ったところ、完全にろう付けするには２０分
間かかり、ついでＳｉ基板を研削除去し、得られたダイ
ヤモンド被覆切削工具を用い、実施例１と全く同一の切
削条件にて切削試験を行い、ダイヤモンド被覆切削工具
の逃げ面磨耗幅を測定したところ０．２４３ｍｍであっ
た。
【００１１】
【発明の効果】上述のように、Ｓｉ基板に気相合成法に
より形成されたダイヤモンド層にＴｉ金属製物理蒸着膜
を介してろう付けする実施例１により得られたこの発明
のダイヤモンド被覆切削工具は、Ｔｉ金属製物理蒸着膜
を介さずに直接ダイヤモンド層にろう付けして得られた
従来例１のダイヤモンド被覆切削工具に比べて逃げ面磨
耗幅が極めて小さいところから、耐摩耗性の優れたダイ
ヤモンド被覆切削工具が得られていることが分かる。
より形成されたダイヤモンド層にＴｉ金属製物理蒸着膜
を介してろう付けする実施例１により得られたこの発明
のダイヤモンド被覆切削工具は、Ｔｉ金属製物理蒸着膜
を介さずに直接ダイヤモンド層にろう付けして得られた
従来例１のダイヤモンド被覆切削工具に比べて逃げ面磨
耗幅が極めて小さいところから、耐摩耗性の優れたダイ
ヤモンド被覆切削工具が得られていることが分かる。
【００１２】したがって、この発明によると、ろう付け
時間を短縮することにより、ダイヤモンド層の劣化を防
止し、優れた耐摩耗性を有するダイヤモンド被覆切削工
具をも簡単に製造することができ、産業上すぐれた効果
をもたらすものである。
時間を短縮することにより、ダイヤモンド層の劣化を防
止し、優れた耐摩耗性を有するダイヤモンド被覆切削工
具をも簡単に製造することができ、産業上すぐれた効果
をもたらすものである。
Claims (3)
- 【請求項１】 基板表面に、ろう付け層、金属被覆層お
よび気相合成ダイヤモンド層の順にかつ気相合成ダイヤ
モンド層が最外層となるように形成してなることを特徴
とする耐摩耗性に優れたダイヤモンド被覆切削工具。 - 【請求項２】 基板表面に気相合成法によりダイヤモン
ド層を形成し、基板表面に形成されたままの上記ダイヤ
モンド層を切削工具基体にろう付けし、ついで、上記基
板を除去するダイヤモンド被覆切削工具の製造法におい
て、 上記基板表面に形成されたダイヤモンド層に金属被覆層
を形成したのち、上記金属被覆層と切削工具基体をろう
付けすることを特徴とする耐摩耗性に優れたダイヤモン
ド被覆切削工具の製造法。 - 【請求項３】 上記金属被覆層は、物理蒸着法、化学蒸
着法、無電解メッキ法によりダイヤモンド層表面に形成
することを特徴とする請求項２記載の耐摩耗性に優れた
ダイヤモンド被覆切削工具の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7537892A JPH05237708A (ja) | 1992-02-26 | 1992-02-26 | 耐摩耗性に優れたダイヤモンド被覆切削工具およびその製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7537892A JPH05237708A (ja) | 1992-02-26 | 1992-02-26 | 耐摩耗性に優れたダイヤモンド被覆切削工具およびその製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05237708A true JPH05237708A (ja) | 1993-09-17 |
Family
ID=13574480
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7537892A Pending JPH05237708A (ja) | 1992-02-26 | 1992-02-26 | 耐摩耗性に優れたダイヤモンド被覆切削工具およびその製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05237708A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07138093A (ja) * | 1993-09-23 | 1995-05-30 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | ダイヤモンド膜状体，その製造方法およびダイヤモンド被覆体の製造方法 |
| JP2014152394A (ja) * | 2013-02-14 | 2014-08-25 | Hiroshima Prefecture | ダイヤモンド被膜体、ダイヤモンド被膜部品及びそれらの製造方法 |
-
1992
- 1992-02-26 JP JP7537892A patent/JPH05237708A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07138093A (ja) * | 1993-09-23 | 1995-05-30 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | ダイヤモンド膜状体，その製造方法およびダイヤモンド被覆体の製造方法 |
| JP2014152394A (ja) * | 2013-02-14 | 2014-08-25 | Hiroshima Prefecture | ダイヤモンド被膜体、ダイヤモンド被膜部品及びそれらの製造方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20001003 |