JPH0592307A - Cutting tool of diamond polycrystalline substance and its manufacture - Google Patents

Cutting tool of diamond polycrystalline substance and its manufacture

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JPH0592307A
JPH0592307A JP25203191A JP25203191A JPH0592307A JP H0592307 A JPH0592307 A JP H0592307A JP 25203191 A JP25203191 A JP 25203191A JP 25203191 A JP25203191 A JP 25203191A JP H0592307 A JPH0592307 A JP H0592307A
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diamond
layer
cutting tool
diamond polycrystalline
tool
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Tsutomu Nakamura
中村  勉
Yasuyuki Kaneda
泰幸 金田
Tetsuo Nakai
哲男 中井
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Sumitomo Electric Industries Ltd
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Sumitomo Electric Industries Ltd
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Abstract

PURPOSE:To prevent the strength lowering of a soldering portion due to heat generated upon cutting in the case of a diamond polycrystalline substance layer being provided at a cutting face, by forming a tool material by providing a heat diassipation layer at the diamond polycrystalline substance layer through the soldering portion. CONSTITUTION:A diamond polycrystalline substance layer 3 is synthesized on an Si substance 1 by means of a micro wave plasma CVD process, and then, the diamond polycrystalline substance layer 3 whose average crystal granule diameter is about 3mum and whose thickness is 0.15mm, is recovered by immersing it in nitric/hydrofluoric acid and removing in dissolution the Si substrate 1 alone. Next, a TiC film 11 is formed on the growth upper surface of the diamond polycrystalline substance layer 3 by means regarded of a process, which is as a tool material 19. And the tool material 19 is joined to a shank 13 made of a super hard alloy by using a solder material 15 whose melting point is about 680 deg.C, so that the TiC film 11 may be positioned between the diamond polycrystalline substance layer 3 and a soldering portion 17. Afterwards, a desired cutting tool is completed by conducting edging by means of grinding processing using a diamond grinding wheel.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、ダイヤモンド多結晶
体を含む工具素材が工具支持体にろう付けされたダイヤ
モンド多結晶体切削工具およびその製造方法に関するも
のである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a diamond polycrystal cutting tool in which a tool material containing a polycrystal diamond is brazed to a tool support, and a method for producing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】ダイヤモンドは硬度や熱伝導率等が高い
ため切削工具や耐摩工具の素材として優れた性能を発揮
する。このため最近、切削工具や耐摩工具の分野で多用
されている。特に、特公昭52−12126号公報に記
載されているような、ダイヤモンド微粒子を鉄系の金属
結合材で焼結したダイヤモンド焼結体は、単結晶ダイヤ
モンドの欠点であるへき開による欠損が生じにくいため
Al合金の仕上げ加工を中心に広く用いられている。
2. Description of the Related Art Since diamond has high hardness and high thermal conductivity, it exhibits excellent performance as a material for cutting tools and abrasion resistant tools. For this reason, it has recently been widely used in the field of cutting tools and wear resistant tools. In particular, a diamond sintered body obtained by sintering diamond fine particles with an iron-based metal binder as described in Japanese Patent Publication No. 52-12126 is less likely to cause defects due to cleavage, which is a defect of single crystal diamond. Widely used for finishing Al alloys.

【0003】しかしながら、このダイヤモンド焼結体は
金属結合材が原因で耐熱性に問題があることが知られて
いる。すなわち、このダイヤモンド多結晶体は750℃
以上の温度では、耐摩耗性ならびに強度の低下か見ら
れ、さらに900℃以上の温度では焼結体が破壊すると
いう問題である。これらの現象は、高温下でダイヤモン
ド粒子と金属結合材との界面においてダイヤモンドの黒
鉛化が生じること、ならびに両者の熱膨張率の差に基づ
く熱応力が原因と考えられる。
However, it is known that this diamond sintered body has a problem in heat resistance due to the metal binder. That is, this diamond polycrystal has a temperature of 750 ° C.
At the above temperatures, there is a problem that abrasion resistance and strength decrease, and at temperatures of 900 ° C. or higher, the sintered body is broken. It is considered that these phenomena are caused by the graphitization of diamond at the interface between the diamond particles and the metal binder at high temperature, and the thermal stress based on the difference in thermal expansion coefficient between the two.

【0004】ダイヤモンド焼結体の耐熱性を向上させる
目的で、ダイヤモンド焼結体を酸処理し、大部分の金属
結合材を除去することが提案されている。特開昭53−
114589号公報は、この方法により耐熱性の改善さ
れたダイヤモンド焼結体の製造方法が開示されている。
しかしながら、この先行技術では、耐熱性は向上するも
のの、除去された金属結合材の部分は空孔となるため、
強度が低下するという新たな問題が生じた。
For the purpose of improving the heat resistance of the diamond sintered body, it has been proposed to treat the diamond sintered body with an acid to remove most of the metal binder. JP-A-53-
Japanese Patent No. 114589 discloses a method for producing a diamond sintered body having improved heat resistance by this method.
However, in this prior art, although the heat resistance is improved, the removed portion of the metal binder becomes voids,
There was a new problem of reduced strength.

【0005】空孔の存在しない耐熱性ダイヤモンド焼結
体については、特開昭59−161268号公報や特開
昭61−33865号公報に開示されている。これらの
先行技術に開示されたダイヤモンド焼結体の結合材に
は、Si、SiCあるいはNiとSiの合金等が用いら
れている。しかしこれらの耐熱性ダイヤモンド焼結体
は、耐熱性の改善は見られるが、結合材の含有量が多
く、また、ダイヤモンド粒子間結合が弱いという点が問
題である。
A heat-resistant diamond sintered body having no pores is disclosed in JP-A-59-161268 and JP-A-61-33865. Si, SiC, an alloy of Ni and Si, or the like is used as the binder of the diamond sintered body disclosed in these prior arts. However, although these heat-resistant diamond sintered bodies are improved in heat resistance, there are problems in that the content of the binder is large and the bond between diamond particles is weak.

【0006】これらの問題を解決するために、特開平1
−212767号公報に開示された結合材を含まないダ
イヤモンド多結晶体、すなわち低圧気相法により合成さ
れたダイヤモンド多結晶体を用いた工具が開発された。
In order to solve these problems, Japanese Patent Laid-Open No.
A tool using a diamond polycrystal body containing no binder, that is, a diamond polycrystal body synthesized by a low-pressure vapor phase method, has been developed as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 221767/1990.

【0007】この結合材を含まないダイヤモンド多結晶
体は、実質的にダイヤモンドのみから成立っているた
め、強度、耐摩耗性、耐熱性のいずれの点に関してもダ
イヤモンド焼結体に比べて優れた性質を示している。
Since the diamond polycrystal body containing no binder is substantially composed of only diamond, it is superior to the diamond sintered body in any of the strength, wear resistance and heat resistance. Shows the nature.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】ところで、工具作製時
での加工効率を高めるには、ダイヤモンド多結晶体の厚
みを必要最小限にすることが好ましい。通常の仕上げ加
工に用いられるダイヤモンド工具の素材厚みとしては、
工具寿命時点での逃げ面摩耗幅(0.1mm以下)以
上、たとえば0.1〜0.2mm程度あれば十分であ
る。しかし、素材としてこのダイヤモンド多結晶体を用
いた場合、実質的にダイヤモンドのみからなるため熱伝
導率が高く、特に厚みを0.1〜0.2mmと薄くした
場合には、工具として使用する際に生ずる刃先の熱がろ
う付け部に伝導しやすくなるため、ろう付け部が変形
し、工具刃先の強度が著しく低下するという問題が生じ
る。
By the way, in order to enhance the processing efficiency in the tool production, it is preferable to make the thickness of the diamond polycrystal body to the minimum necessary. As the material thickness of the diamond tool used for normal finishing,
A flank wear width (0.1 mm or less) at the time of tool life, for example, about 0.1 to 0.2 mm is sufficient. However, when this diamond polycrystal is used as a material, it has a high thermal conductivity because it consists essentially of diamond, and when it is used as a tool, especially when the thickness is thinned to 0.1 to 0.2 mm. Since the heat of the cutting edge generated in 1) is easily conducted to the brazing portion, the brazing portion is deformed and the strength of the tool cutting edge is significantly reduced.

【0009】このような問題を解決するするために、本
発明者等はダイヤモンド多結晶体の厚さ、ろう材の種類
等を規定した多結晶ダイヤモンド切削工具を提案した
(特願平03−104411号)。
In order to solve such a problem, the present inventors have proposed a polycrystalline diamond cutting tool in which the thickness of the polycrystalline diamond body, the type of brazing material, etc. are specified (Japanese Patent Application No. 03-104411). issue).

【0010】この発明はかかる従来の問題点を解決する
ためになされたものである。この発明の目的は、耐熱性
に優れたダイヤモンド多結晶体工具およびその製造方法
を提供することである。
The present invention has been made to solve the above conventional problems. An object of the present invention is to provide a diamond polycrystalline tool having excellent heat resistance and a method for manufacturing the same.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明
は、ダイヤモンド多結晶体層がすくい面となるダイヤモ
ンド多結晶体切削工具であって、室温での熱伝導率が3
〜20W/cm・Kのダイヤモンド多結晶体層と、ろう
付け部と、ダイヤモンド多結晶体層とろう付け部との間
に位置する室温での熱伝導率が0.1〜2W/cm・K
の熱拡散防止層と、を有する工具素材と、ろう付け部を
ろう付けすることによって、工具素材を支持する工具支
持素材と、を備えている。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a diamond polycrystal cutting tool having a diamond polycrystal layer serving as a rake face, which has a thermal conductivity of 3 at room temperature.
˜20 W / cm · K diamond polycrystalline layer, brazing part, and thermal conductivity at room temperature located between the diamond polycrystalline layer and brazing part is 0.1 to 2 W / cm · K
And a tool support material that supports the tool material by brazing the brazing portion.

【0012】請求項8に記載の発明は、ダイヤモンド多
結晶体層がすくい面となるダイヤモンド多結晶体切削工
具の製造方法であって、金属または合金からなる基板上
に低圧気相法によって室温での熱伝導率が3〜20W/
cm・Kのダイヤモンド多結晶体層を形成する工程と、
ダイヤモンド多結晶体層上に室温での熱伝導率が0.1
〜2W/cm・Kの熱拡散防止層を形成する工程と、基
板、ダイヤモンド多結晶体層および熱拡散防止層を含む
積層体から基板を化学的方法により除去し、工具素材を
作製する工程と、ダイヤモンド多結晶体層とろう付け部
との間に熱拡散防止層が位置するように、工具素材を工
具支持体にろう付けする工程と、刃先を必要形状に加工
する工程と、を備えている。
The invention according to claim 8 is a method for manufacturing a diamond polycrystalline body cutting tool in which a diamond polycrystalline layer is a rake face, which is formed on a substrate made of a metal or an alloy at room temperature by a low pressure vapor phase method. Has a thermal conductivity of 3 to 20 W /
a step of forming a diamond polycrystalline layer of cm · K,
The thermal conductivity at room temperature is 0.1 on the polycrystalline diamond layer.
A step of forming a heat diffusion preventing layer of 2 W / cm · K, and a step of removing the substrate from the laminate including the substrate, the diamond polycrystalline layer and the heat diffusion preventing layer by a chemical method to produce a tool material. , A step of brazing the tool material to the tool support so that the heat diffusion preventing layer is located between the diamond polycrystal layer and the brazing portion, and a step of processing the cutting edge into a required shape, There is.

【0013】請求項9に記載の発明は、ダイヤモンド多
結晶体層がすくい面となるダイヤモンド多結晶体切削工
具の製造方法であって、金属または合金からなる基板上
に低圧気相法によって室温での熱伝導率が3〜20W/
cm・Kのダイヤモンド多結晶体層を形成する工程と、
ダイヤモンド多結晶体層から基板を化学的方法により除
去する工程と、ダイヤモンド多結晶体層の成長上面上に
室温での熱伝導率が0.1〜2W/cm・Kの熱拡散防
止層を形成し、工具素材を作製する工程と、ダイヤモン
ド多結晶体層とろう付け部との間に熱拡散防止層が位置
するように、工具素材を工具支持体にろう付けする工程
と、刃先を必要形状に加工する工程と、を備えている。
According to a ninth aspect of the present invention, there is provided a method for producing a diamond polycrystal cutting tool having a diamond polycrystal layer serving as a rake face, which is formed on a substrate made of a metal or an alloy at room temperature by a low pressure vapor phase method. Has a thermal conductivity of 3 to 20 W /
a step of forming a diamond polycrystalline layer of cm · K,
A step of removing the substrate from the polycrystalline diamond layer by a chemical method, and forming a thermal diffusion preventing layer having a thermal conductivity of 0.1 to 2 W / cmK at room temperature on the growth upper surface of the polycrystalline diamond layer. Then, the step of making the tool material, the step of brazing the tool material to the tool support so that the heat diffusion prevention layer is located between the diamond polycrystal layer and the brazing part, and the required cutting edge shape And the process of processing into.

【0014】[0014]

【作用】ダイヤモンド多結晶体層とろう付け部との間に
熱拡散防止層が設けられているので、工具として使用す
る際に生ずる刃先の熱がろう付け部に伝導されにくくな
る。また、工具素材がダイヤモンド多結晶体層と熱拡散
防止層の2層構造をしているので、工具素材の厚みが従
来よりも増し、工具素材の強度が高まる。
Since the heat diffusion preventing layer is provided between the polycrystalline diamond layer and the brazing portion, the heat of the cutting edge generated when the tool is used as a tool is less likely to be conducted to the brazing portion. Further, since the tool material has a two-layer structure of the diamond polycrystal layer and the heat diffusion preventing layer, the thickness of the tool material is increased as compared with the conventional one, and the strength of the tool material is enhanced.

【0015】本発明の実施に際し、ダイヤモンド多結晶
体の合成は公知のあらゆる低圧気相法の適用が可能であ
る。すなわち、熱電子放射やプラズマ放電を利用して原
料ガスの分解・励起を生じさせる方法や燃焼炎を用いた
成膜方法も有効である。原料ガスとしては、たとえばメ
タン・エタン・プロパン等の炭化水素類、メタノール・
エタノール等のアルコール類、エステル類等の有機炭素
化合物と水素とを主成分とする混合ガスを用いることが
一般的であるが、これら以外にアルゴン等の不活性ガス
や、酸素、一酸化炭素、水等もダイヤモンドの合成反応
やその特性を阻害しない範囲内であれば、原料中に含有
されていても差しさえない。
In the practice of the present invention, any known low-pressure vapor phase method can be applied to the synthesis of the polycrystalline diamond. That is, a method of decomposing / exciting the raw material gas by utilizing thermionic emission or plasma discharge and a film forming method using a combustion flame are also effective. Examples of the raw material gas include hydrocarbons such as methane, ethane, propane, methanol,
It is common to use a mixed gas containing alcohols such as ethanol, organic carbon compounds such as esters, and hydrogen as main components, but other than these, an inert gas such as argon, oxygen, carbon monoxide, Water or the like may be contained in the raw material as long as it does not impair the synthetic reaction of diamond and its characteristics.

【0016】特開平1−212767号公報に開示され
ているように、これらの任意の方法により、その表面を
Rmaxで0.2μm以下の鏡面に仕上げた金属または
合金からなる基板上に、室温での熱伝導率が3〜20W
/cm・Kのダイヤモンド多結晶体層を0.1〜0.5
mmの厚さで合成する。ダイヤモンド多結晶体の厚さを
このような範囲とする理由は、仕上げ加工・粗加工等、
ダイヤモンド工具として使用される際に通常生じる寿命
時点での摩耗の大きさから規定している。ダイヤモンド
の平均結晶粒径は0.5〜15μmが好ましい。なぜな
ら、切削工具として使用した場合、0.5μmよりも微
粒になると耐摩耗性が低下し、15μmよりも粗粒にな
ると欠損しやすくなるからである。
As disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-212767, a substrate made of a metal or an alloy, the surface of which is mirror-finished with Rmax of 0.2 μm or less by any of these methods, is used at room temperature. Thermal conductivity of 3 ~ 20W
/ Cm · K diamond polycrystal layer 0.1-0.5
Synthesize with a thickness of mm. The reason for setting the thickness of the diamond polycrystal body in such a range is that finishing, roughing, etc.
It is specified based on the amount of wear at the end of the life that normally occurs when used as a diamond tool. The average crystal grain size of diamond is preferably 0.5 to 15 μm. This is because when used as a cutting tool, the wear resistance decreases when the particle size is smaller than 0.5 μm, and the chipping tends to occur when the particle size is smaller than 15 μm.

【0017】また、室温での熱伝導率を3〜20W/c
m・Kに規定するのは、3W/cm・Kよりも低い場合
には上記の問題が生じ難いため除外している。また、上
限の20W/cm・Kは現状の技術で合成できる最も高
い値を示したものである。したがって、さらに熱伝導率
の高いものができるならば、本発明の工具素材として適
用することは可能である。
Further, the thermal conductivity at room temperature is 3 to 20 W / c.
The definition of m · K is excluded because it is difficult for the above problems to occur when it is lower than 3 W / cm · K. The upper limit of 20 W / cm · K represents the highest value that can be synthesized by the current technology. Therefore, if a material having a higher thermal conductivity can be produced, it can be applied as the tool material of the present invention.

【0018】基板としてはダイヤモンド多結晶体の内部
応力を低減させるために、その熱膨張率がダイヤモンド
のそれに近いものが好ましく、また、ダイヤモンド多結
晶体のみを回収するために酸に溶解するものが好まし
い。これに該当するものとしてはMo、W、Si等が挙
げられる。なお、基板表面をRmaxで0.2μm以下
の鏡面に仕上げておくのは、ダイヤモンド多結晶体表面
を加工することなく容易に、ダイヤモンド多結晶体表面
をこのような良好な面状態にすることができるからであ
る。この良好な面をすくい面にすることによって、被削
材の溶着の少ない状態にすることができる。
The substrate preferably has a coefficient of thermal expansion close to that of diamond in order to reduce the internal stress of the diamond polycrystal, and one which dissolves in an acid to recover only the diamond polycrystal. preferable. Mo, W, Si, etc. are mentioned as a thing applicable to this. It is to be noted that the mirror surface of Rmax of 0.2 μm or less is required to finish the substrate surface so that the diamond polycrystal surface can be easily made into such a good surface state without processing the polycrystal diamond surface. Because you can. By making this good surface a rake surface, it is possible to reduce the welding of the work material.

【0019】ダイヤモンド多結晶体を析出させた後に、
引続き室温での熱伝導率が0.1〜2W/cm・Kの熱
拡散防止層を形成する。熱伝導率を0.1〜2W/cm
・Kに規定するのは、0.1W/cm・Kよりも低い場
合には適度な切削熱の放散が効率よく行なわれないため
である。切削熱の放散が効率よく行なわれないと、ダイ
ヤモンド多結晶体の刃先が高温になり好ましくない。ま
た、熱伝導率が2W/cm・Kよりも高いとろう付け部
への切削熱の放散量が多くなり、熱拡散防止層としての
効果的な作用を示さなくなる。
After depositing the diamond polycrystal,
Subsequently, a thermal diffusion preventing layer having a thermal conductivity of 0.1 to 2 W / cm · K at room temperature is formed. Thermal conductivity of 0.1-2 W / cm
-K is specified because moderate cutting heat is not efficiently dissipated when the energy is lower than 0.1 W / cmK. If the cutting heat is not efficiently dissipated, the cutting edge of the diamond polycrystal becomes high in temperature, which is not preferable. Further, when the thermal conductivity is higher than 2 W / cm · K, the amount of cutting heat radiated to the brazed portion increases and the heat diffusion preventing layer does not exhibit an effective action.

【0020】熱拡散防止層の厚みとしては、0.05〜
0.5mmが好ましい。0.05mmよりも薄いと熱拡
散防止の効果が弱くなり、また工具素材強度の向上効果
が弱くなるからである。また、厚みが0.5mmあれ
ば、熱拡散防止の役割および工具素材強度の向上効果の
役割を十分果たすため、それ以上の厚みは不必要であ
る。
The thickness of the heat diffusion preventing layer is from 0.05 to
0.5 mm is preferable. This is because if it is thinner than 0.05 mm, the effect of preventing heat diffusion becomes weak and the effect of improving the strength of the tool material becomes weak. Further, if the thickness is 0.5 mm, the role of preventing heat diffusion and the effect of improving the strength of the tool material are sufficiently fulfilled, and therefore, a further thickness is unnecessary.

【0021】熱拡散防止層の材料としては、Ti、W、
Ta、MoおよびSiを含む群から選ばれた少なくとも
1種以上の元素の炭化物を含むものが好ましい。
Materials for the heat diffusion preventing layer include Ti, W,
Those containing a carbide of at least one element selected from the group containing Ta, Mo and Si are preferable.

【0022】このようにダイヤモンド多結晶体層の成長
上面上に熱拡散防止層を析出させた後、基板のみを化学
的な方法により除去することによって得られる積層体を
工具素材として用いることができる。化学的な方法とし
て、塩酸、硫酸、硝酸および弗酸を含む群から選ばれた
少なくとも1種以上の液中で基板を溶解する方法が好ま
しい。
Thus, the laminate obtained by depositing the heat diffusion preventing layer on the growth upper surface of the diamond polycrystalline layer and then removing only the substrate by a chemical method can be used as a tool material. .. As the chemical method, a method of dissolving the substrate in at least one liquid selected from the group containing hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid and hydrofluoric acid is preferable.

【0023】なお、上記の工具素材の作製法としては、
基板上にダイヤモンド多結晶体層を形成した後に化学的
な方法により基板を除去して得られるダイヤモンド多結
晶体単体の成長上面上に、気相法で熱拡散防止層を形成
する方法によっても可能である。熱拡散防止層の形成に
は、CVD、PVDなどの気相合成法、溶射法、固体材
料をダイヤモンド多結晶体と積層させ加熱する方法な
ど、あらゆる手段が適用できる。
As a method for producing the above tool material,
It is also possible to form a thermal diffusion prevention layer by the vapor phase method on the growth upper surface of the diamond polycrystal simple substance obtained by removing the substrate by a chemical method after forming the diamond polycrystal layer on the substrate Is. For the formation of the thermal diffusion prevention layer, any means such as a vapor phase synthesis method such as CVD or PVD, a thermal spraying method, a method of laminating a solid material with a diamond polycrystal body and heating it can be applied.

【0024】そしてダイヤモンド多結晶体層とろう付け
部との間に熱拡散防止層が位置するように、工具素材を
工具支持体にろう付けする。以上の工程を経て作製され
た工具に、研削加工あるいはレーザ加工により刃付けを
行なう。
Then, the tool material is brazed to the tool support so that the heat diffusion preventing layer is located between the diamond polycrystal layer and the brazing portion. The tool manufactured through the above steps is bladed by grinding or laser processing.

【0025】[0025]

【実施例】【Example】

(実施例1)図2に示すように、マイクロ波プラズマC
VD法により、その表面がRmaxで0.03μmの鏡
面状態であるSi基板1上にダイヤモンド多結晶体層3
を合成した。合成は以下の条件で行なった。
(Example 1) As shown in FIG. 2, microwave plasma C
According to the VD method, the diamond polycrystalline layer 3 is formed on the Si substrate 1 whose surface has a mirror surface state of Rmax of 0.03 μm.
Was synthesized. The synthesis was performed under the following conditions.

【0026】[0026]

【表1】 [Table 1]

【0027】合成後、図3に示すように弗硝酸5に浸漬
してSi基板1のみを溶解除去することにより、平均結
晶粒径が3μmで厚さが0.15mmのダイヤモンド多
結晶体層3を回収することができた。ダイヤモンド多結
晶体層3のSi基板1と対向している面7は、Rmax
で0.03μmであった。図4に示すように、このダイ
ヤモンド多結晶体層3の成長上面9上に気相法によって
TiCを0.2mmの厚さで形成した。TiCの生成は
以下の条件で行なった。
After the synthesis, as shown in FIG. 3, by immersing it in hydrofluoric nitric acid 5 to dissolve and remove only the Si substrate 1, a diamond polycrystal layer 3 having an average crystal grain size of 3 μm and a thickness of 0.15 mm. Could be recovered. The surface 7 of the polycrystalline diamond layer 3 facing the Si substrate 1 has Rmax
Was 0.03 μm. As shown in FIG. 4, TiC was formed in a thickness of 0.2 mm on the growth upper surface 9 of the polycrystalline diamond layer 3 by a vapor phase method. The production of TiC was performed under the following conditions.

【0028】[0028]

【表2】 [Table 2]

【0029】上記の方法で得られた積層体を工具素材1
9として、図5に示すように、ダイヤモンド多結晶体層
3とろう付け部17との間にTiC11が位置するよう
に、工具素材19を超硬合金製シャンク13に、融点が
680℃のろう材15を用いて接合した。なお、このと
きすくい面がダイヤモンド多結晶体7の表面のうちSi
基板1と対向する面7となるように接合を行なった。そ
して図6に示すように、ダイヤモンド砥石を用いた研削
加工で刃付けを行なった。図7はその斜視図である。こ
の工具をNo.Aとする。工具No.Aの刃先の部分の
拡大図が図1である。
The laminate obtained by the above method is used as a tool material 1
As shown in FIG. 5, as shown in FIG. 5, the tool material 19 is placed on the cemented carbide shank 13 and the melting point is 680 ° C. so that the TiC 11 is located between the diamond polycrystalline layer 3 and the brazing part 17. It joined using the material 15. At this time, the rake face is the Si of the surface of the diamond polycrystalline body 7.
Bonding was performed so that the surface 7 facing the substrate 1 was formed. Then, as shown in FIG. 6, the blade was attached by a grinding process using a diamond grindstone. FIG. 7 is a perspective view thereof. This tool is A. Tool No. FIG. 1 is an enlarged view of the portion of the blade edge of A.

【0030】比較として、上記と同様のろう材を用い
て、TiCを形成していないダイヤモンド多結晶体単体
と超硬合金製シャンクとの接合も行なった。この工具を
No.Bとする。
For comparison, a brazing filler metal similar to that described above was used to join a single diamond polycrystal body without TiC and a cemented carbide shank. This tool is B.

【0031】さらに比較として、粒径が5μmで結合材
としてCoを12容量%含有する焼結ダイヤモンドを工
具素材とし、上記と同様のろう材を用いてこの工具素材
を超硬合にしてシャンクと接合した工具も作製した。こ
の工具をNo.Cとする。これらのスローアウェイチッ
プ工具としての性能評価は以下の条件で行なった。
For comparison, a sintered diamond having a grain size of 5 μm and containing 12% by volume of Co as a binding material is used as a tool material, and the same brazing material as described above is used to superharden the tool material to form a shank. A bonded tool was also made. This tool is Let be C. The performance evaluation of these throw-away insert tools was performed under the following conditions.

【0032】(切削条件) 被削材 :A390−T6(A1−17%Si)丸棒 切削速度 :800m/min 切り込み量:1.0mm 送り速度 :0.1mm/rev. 冷却液 :水溶性油剤 (評価方法)5分切削後および60分切削後の刃先状態
の比較。 その結果、表3に示すように、本発明である実施例1の
工具No.Aは、比較例2である焼結体ダイヤモンド工
具No.Cに比べ、長時間にわたって鋭利な切刃が維持
されることが明らかとなった。また、TiCからなる熱
拡散防止層を形成していないダイヤモンド多結晶体を用
いた比較例1である工具No.Bは、ろう材が流出する
とともに大きな欠損が発生し、工具として致命的な損傷
を来すことが明らかとなった。
(Cutting Conditions) Work Material: A390-T6 (A1-17% Si) Round Bar Cutting Speed: 800 m / min Cutting Depth: 1.0 mm Feeding Speed: 0.1 mm / rev. Coolant: Water-soluble oil (Evaluation method) Comparison of cutting edge states after 5 minutes of cutting and 60 minutes of cutting. As a result, as shown in Table 3, the tool No. of Example 1 of the present invention was used. A is a sintered diamond tool No. of Comparative Example 2. It was revealed that a sharp cutting edge was maintained for a long time as compared with C. Further, the tool No. which is the comparative example 1 using the diamond polycrystalline body in which the thermal diffusion preventing layer made of TiC is not formed. It was revealed that B has a large defect as the brazing material flows out, which causes fatal damage as a tool.

【0033】[0033]

【表3】 [Table 3]

【0034】(実施例2)熱電子放射材に直径0.2m
m、長さ200mmの直線状タングステンフィラメント
を用いた熱CVD法により、図8に示すように、その表
面がRmaxで0.12μmのW基板21上にダイヤモ
ンド多結晶体層3を合成した。合成条件を以下に示す。
(Embodiment 2) The thermionic emission material has a diameter of 0.2 m.
As shown in FIG. 8, a diamond polycrystalline layer 3 was synthesized on a W substrate 21 having a surface of Rmax of 0.12 μm by a thermal CVD method using a linear tungsten filament having a length of m and a length of 200 mm. The synthesis conditions are shown below.

【0035】[0035]

【表4】 [Table 4]

【0036】合成後、図9に示すように引続き気相法に
よって厚さ0.1mmのTaC23を以下の条件でダイ
ヤモンド多結晶体層3上に形成した。
After the synthesis, as shown in FIG. 9, a TaC23 having a thickness of 0.1 mm was continuously formed on the diamond polycrystalline layer 3 by the vapor phase method under the following conditions.

【0037】[0037]

【表5】 [Table 5]

【0038】図10に示すように、この積層体を熱王水
25に浸漬することにより、W基板21のみ溶解除去し
て、図11に示すように平均結晶粒径が3μmで厚さが
0.25mmのダイヤモンド多結晶体層3と厚さ0.1
mmのTaC23とからなる積層体を回収することがで
きた。なお、積層体の面のうちダイヤモンド多結晶体層
3の面7はRmaxで0.12μmの鏡面であった。こ
の積層体を、実施例1と同様にして超硬合金製シャンク
にろう付けした。この工具をNo.Dとする。なお、ろ
う材には融点の850℃のものを用いた。
As shown in FIG. 10, by immersing this laminate in hot aqua regia 25, only the W substrate 21 is dissolved and removed, and as shown in FIG. 11, the average crystal grain size is 3 μm and the thickness is 0. 25 mm diamond polycrystal layer 3 and thickness 0.1
It was possible to recover a laminate consisting of mm of TaC23. Incidentally, the surface 7 of the diamond polycrystalline layer 3 among the surfaces of the laminated body was a mirror surface having Rmax of 0.12 μm. This laminate was brazed to a cemented carbide shank in the same manner as in Example 1. This tool is Let be D. A brazing material having a melting point of 850 ° C. was used.

【0039】比較として上記と同様のろう材を用いて、
TaCが形成されていないダイヤモンド多結晶体単体と
超硬合金製シャンクとの接合も行なった。ダイヤモンド
多結晶体の合成条件は実施例2と同じであった。この工
具をNo.Eとする。
For comparison, a brazing material similar to the above is used,
Bonding was also performed between the single-piece diamond polycrystalline body not having TaC formed thereon and the cemented carbide shank. The conditions for synthesizing the diamond polycrystal were the same as in Example 2. This tool is Let E.

【0040】さらに比較として、粒径が5μmで結合材
としてCoを12容量%含有する焼結ダイヤモンドを工
具素材とし、この工具素材を上記と同様のろう材を用い
て超硬合金製シャンクに接合した工具も作製した。この
工具をNo.Fとする。工具No.D、EはYAGレー
ザにより、工具No.Fは研削加工により刃付けを行な
った。これらのスローアウェイチップ工具としての性能
評価は以下の条件で行なった。
For comparison, a sintered diamond having a grain size of 5 μm and containing 12% by volume of Co as a binder is used as a tool material, and this tool material is bonded to a cemented carbide shank using the same brazing material as above. A tool was also made. This tool is Let it be F. Tool No. D and E are tool numbers for the YAG laser. F was bladed by grinding. The performance evaluation of these throw-away insert tools was performed under the following conditions.

【0041】(切削条件) 被削材 :A390−T6(A1−17%Si) 軸方向に8本のV字状断面の溝を有する丸棒 切削速度 :900m/min 切り込み量:0.8mm 送り速度 :0.12mm/rev. 冷却液 :水溶性油剤 (評価方法)5分切削後および60分切削後の刃先状態
の比較。 その結果、表6に示すように、本発明である実施例2の
工具No.Dは、比較例4である焼結ダイヤモンドを用
いた工具No.Fに比べ、長時間にわたって鋭利な切刃
が維持されることが明らかとなった。また、比較例3で
あるTaCからなる熱拡散防止層を形成していないダイ
ヤモンド多結晶体を用いた工具No.Eは、ろう材が流
出するとともに大きな欠損が発生し、工具として致命的
な損傷を来すことが明らかとなった。
(Cutting conditions) Work material: A390-T6 (A1-17% Si) Round bar having eight V-shaped grooves in the axial direction Cutting speed: 900 m / min Cutting amount: 0.8 mm Feed Speed: 0.12 mm / rev. Coolant: Water-soluble oil (Evaluation method) Comparison of cutting edge states after 5 minutes of cutting and 60 minutes of cutting. As a result, as shown in Table 6, the tool No. of Example 2 of the present invention was used. D is a tool No. using the sintered diamond of Comparative Example 4. As compared with F, it became clear that a sharp cutting edge was maintained for a long time. Further, in Comparative Example 3, a tool No. using a polycrystalline diamond body in which a thermal diffusion preventing layer made of TaC was not formed was used. It was revealed that in the case of E, the brazing material flows out and a large defect occurs, which causes fatal damage as a tool.

【0042】[0042]

【表6】 [Table 6]

【0043】(実施例3)Rmaxで0.06μmの鏡
面加工が施されたMo基板の置かれた反応管中に、原料
ガスを供給した。次に、高周波発振器から高周波を与
え、原料ガスを励起してプラズマを発生させMo基板上
にダイヤモンド多結晶体層を合成した。合成は以下の条
件で行なった。
(Example 3) A raw material gas was supplied into a reaction tube on which a Mo substrate having a Rmax of 0.06 μm and which had been mirror-finished was placed. Next, a high frequency was applied from a high frequency oscillator to excite the source gas to generate plasma and synthesize a diamond polycrystal layer on the Mo substrate. The synthesis was performed under the following conditions.

【0044】[0044]

【表7】 [Table 7]

【0045】合成後、熱王水に浸漬してMo基板のみを
溶解除去することにより、平均結晶粒径が3μmで厚さ
が0.35mmのダイヤモンド多結晶体層を回収するこ
とができた。なお、Mo基板と対向しているダイヤモン
ド多結晶体層の面はRmaxで0.06μmの鏡面であ
った。このダイヤモンド多結晶体の成長上面に厚さ0.
25mmのW板を配置し、電子ビームにより、短時間で
Wを加熱溶解させてダイヤモンド多結晶体と反応・接合
した。回収した接合体は接合部の厚さ0.1mmがW
C、残部0.15mmが金属Wであった。
After the synthesis, by immersing it in hot aqua regia to dissolve and remove only the Mo substrate, a diamond polycrystal layer having an average crystal grain size of 3 μm and a thickness of 0.35 mm could be recovered. The surface of the polycrystalline diamond layer facing the Mo substrate was a mirror surface with Rmax of 0.06 μm. A thickness of 0.
A W plate of 25 mm was placed, and W was heated and melted by an electron beam in a short time to react and bond with the diamond polycrystal. The recovered joint has a thickness of W of 0.1 mm at the joint.
C and the remaining 0.15 mm were metal W.

【0046】[0046]

【表8】 [Table 8]

【0047】上記の方法で得られた積層体を工具素材と
して、融点が870℃のろう材を用いて超硬合金製シャ
ンクと接合した。この工具をNo.Gとする。
The laminate obtained by the above method was used as a tool material, and a brazing filler metal having a melting point of 870 ° C. was used to join the cemented carbide shank. This tool is Let G.

【0048】比較として上記と同様のろう材を用いて、
WCが形成されていないダイヤモンド多結晶体単体と超
硬合金製シャンクの接合も行なった。ダイヤモンド多結
晶体の合成条件は実施例3と同じにした。この工具をN
o.Hとする。
For comparison, a brazing material similar to the above is used,
Bonding of a single-piece diamond polycrystalline body not formed with WC and a cemented carbide shank was also performed. The synthesis conditions of the polycrystalline diamond were the same as in Example 3. This tool is N
o. Let H.

【0049】さらに比較として粒径が5μmで結合材と
してCoを12容量%含有する焼結ダイヤモンドを工具
素材とし、この工具素材を上記と同様のろう材を用いて
超硬合金製シャンクと接合した。この工具をNo.Iと
する。なお、工具No.G、H、Iを#1500砥石に
より刃付けした。これらのスローアウェイチップ工具と
しての性能評価は以下の条件で行なった。
For comparison, sintered diamond having a grain size of 5 μm and containing 12% by volume of Co as a binder was used as a tool material, and this tool material was joined to a cemented carbide shank using the same brazing material as above. .. This tool is I. In addition, the tool No. G, H, and I were bladed with a # 1500 grindstone. The performance evaluation of these throw-away insert tools was performed under the following conditions.

【0050】(切削条件) 被削材 :硬質カーボン 切削速度 :1000m/min 切り込み量:0.8mm 送り速度 :0.2mm/rev. 切削時間 :20分 冷却液 :水溶性油剤 (評価方法)5分切削後および60分切削後の刃先状態
の比較。 その結果、表9に示すように本発明である実施例3の工
具No.Gは、比較例6である焼結ダイヤモンドを用い
た工具No.Iに比べ、長時間にわたって鋭利な切刃を
維持されることが明らかとなった。また、比較例5であ
る工具No.Hは、ろう材が流出するとともに大きな欠
損を発生し、工具として致命的な損傷を来すことが明ら
かとなった。
(Cutting Conditions) Work Material: Hard Carbon Cutting Speed: 1000 m / min Cutting Depth: 0.8 mm Feeding Speed: 0.2 mm / rev. Cutting time: 20 minutes Coolant: Water-soluble oil (Evaluation method) Comparison of cutting edge states after 5 minutes of cutting and 60 minutes of cutting. As a result, as shown in Table 9, the tool No. of Example 3 according to the present invention was used. G is a tool No. using the sintered diamond of Comparative Example 6. It was revealed that a sharp cutting edge was maintained for a long time as compared with I. In addition, the tool No. of Comparative Example 5 was used. It has been clarified that H causes fatal damage as a tool as the brazing filler metal flows out.

【0051】[0051]

【表9】 [Table 9]

【0052】[0052]

【発明の効果】この発明によれば、ダイヤモンド多結晶
体層とろう付け部との間に熱伝導率の低い熱拡散防止層
を設けているので、工具として使用する際に生ずる熱で
刃先が高熱になっても、ろう付け部の強度が低下するこ
とがなくなる。また工具素材の厚さが従来に比べ増すの
で工具素材の強度を高めることができる。
According to the present invention, since the thermal diffusion preventing layer having a low thermal conductivity is provided between the diamond polycrystal layer and the brazing portion, the cutting edge is generated by the heat generated when it is used as a tool. Even if the heat becomes high, the strength of the brazed portion will not decrease. Further, since the thickness of the tool material is increased as compared with the conventional one, the strength of the tool material can be increased.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明に従ったダイヤモンド多結晶体切削工
具の実施例1の拡大図である。
FIG. 1 is an enlarged view of a first embodiment of a diamond polycrystalline body cutting tool according to the present invention.

【図2】この発明に従ったダイヤモンド多結晶体切削工
具の実施例1の製造工程のうち、第1工程を示すもので
あって、ダイヤモンド多結晶体層が形成されたSi基板
の模式図である。
FIG. 2 is a schematic view of a Si substrate on which a diamond polycrystalline layer is formed, showing the first step of the manufacturing steps of Example 1 of the diamond polycrystalline cutting tool according to the present invention. is there.

【図3】この発明に従ったダイヤモンド多結晶体切削工
具の実施例1の製造工程のうち、第2工程を示すもので
あって、積層体を弗硝酸液中に浸漬している状態を示す
模式図である。
FIG. 3 shows a second step of the manufacturing steps of Example 1 of the diamond polycrystalline body cutting tool according to the present invention, showing a state where the laminate is immersed in a nitric fluoride solution. It is a schematic diagram.

【図4】この発明に従ったダイヤモンド多結晶体切削工
具の実施例1の製造工程のうち、第3工程を示すもので
あって、ダイヤモンド多結晶体層とTiCとからなる工
具素材の模式図である。
FIG. 4 shows a third step of the manufacturing steps of Example 1 of the polycrystalline diamond cutting tool according to the present invention, which is a schematic diagram of a tool material composed of a polycrystalline diamond layer and TiC. Is.

【図5】この発明に従ったダイヤモンド多結晶体切削工
具の実施例1の製造工程のうち、第4工程を示すもので
あって、積層体を超硬合金製シャンクにろう付けした状
態を示す模式図である。
FIG. 5 is a view showing a fourth step of the manufacturing steps of Example 1 of the polycrystalline diamond cutting tool according to the present invention, showing a state where the laminate is brazed to the cemented carbide shank. It is a schematic diagram.

【図6】この発明に従ったダイヤモンド多結晶体切削工
具の実施例1の製造工程のうち、第5工程を示すもので
あって、刃付けを行なった状態を示す模式図である。
FIG. 6 is a schematic view showing a fifth step of the manufacturing steps of Example 1 of the diamond polycrystalline body cutting tool according to the present invention, in a state in which blade cutting is performed.

【図7】図6に示すダイヤモンド多結晶体切削工具の斜
視図である。
FIG. 7 is a perspective view of the diamond polycrystalline body cutting tool shown in FIG.

【図8】この発明に従ったダイヤモンド多結晶体切削工
具の実施例2の製造工程のうち、第1工程を示すもので
あって、ダイヤモンド多結晶体層が形成されたW基板の
模式図である。
FIG. 8 is a schematic view of a W substrate on which a diamond polycrystalline layer is formed, showing a first step of the manufacturing steps of Example 2 of the diamond polycrystalline cutting tool according to the present invention. is there.

【図9】この発明に従ったダイヤモンド多結晶体切削工
具の実施例2の製造工程のうち、第2工程を示すもので
あって、TaC、ダイヤモンド多結晶体層を積層したW
基板の模式図である。
FIG. 9 is a view showing a second step of the manufacturing steps of Example 2 of the diamond polycrystalline body cutting tool according to the present invention, in which TaC and a diamond polycrystalline layer are laminated on each other;
It is a schematic diagram of a board | substrate.

【図10】この発明に従ったダイヤモンド多結晶体切削
工具の実施例2の製造工程のうち、第3工程を示すもの
であって、図9に示すW基板を熱王水中に浸漬した状態
を示す模式図である。
FIG. 10 is a view showing a third step of the manufacturing steps of Example 2 of the polycrystalline diamond cutting tool according to the present invention, in which the W substrate shown in FIG. 9 is immersed in hot aqua regia. It is a schematic diagram which shows.

【図11】この発明に従ったダイヤモンド多結晶体切削
工具の実施例2の製造工程のうち、第4工程を示すもの
であって、ダイヤモンド多結晶体層とTaCからなる工
具素材の模式図である。
FIG. 11 shows a fourth step of the manufacturing steps of Example 2 of the polycrystalline diamond cutting tool according to the present invention, and is a schematic view of a tool material composed of a polycrystalline diamond layer and TaC. is there.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 Si基板 3 ダイヤモンド多結晶体層 5 弗硝酸 11 TiC 13 超硬合金製シャンク 17 ろう付け部 19 工具素材 21 Mo基板 23 TaC 25 熱王水 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Si substrate 3 Diamond polycrystal layer 5 Fluorine nitric acid 11 TiC 13 Cemented carbide shank 17 Brazing part 19 Tool material 21 Mo substrate 23 TaC 25 Thermal aqua regia

Claims (18)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ダイヤモンド多結晶体層がすくい面とな
るダイヤモンド多結晶体切削工具であって、 室温での熱伝導率が3〜20W/cm・Kの前記ダイヤ
モンド多結晶体層と、ろう付け部と、前記ダイヤモンド
多結晶体層と前記ろう付け部との間に位置する室温での
熱伝導率が0.1〜2W/cm・Kの熱拡散防止層とを
有する工具素材と、 前記ろう付け部をろう付けすることによって、前記工具
素材を支持する工具支持体と、を備えたダイヤモンド多
結晶体切削工具。
1. A diamond polycrystal cutting tool having a diamond polycrystal layer as a rake face, the diamond polycrystal layer having a thermal conductivity of 3 to 20 W / cm · K at room temperature, and brazing. Part, and a tool material having a heat diffusion preventing layer having a thermal conductivity of 0.1 to 2 W / cm · K at room temperature, which is located between the diamond polycrystalline layer and the brazing part, and the brazing material. A diamond polycrystal cutting tool, comprising: a tool support that supports the tool material by brazing the brazing part.
【請求項2】 前記ダイヤモンド多結晶体層の厚みが
0.1〜0.5mmである、請求項1に記載のダイヤモ
ンド多結晶体切削工具。
2. The diamond polycrystalline body cutting tool according to claim 1, wherein the diamond polycrystalline layer has a thickness of 0.1 to 0.5 mm.
【請求項3】 前記熱拡散防止層の厚みが0.05〜
0.5mmである、請求項1に記載のダイヤモンド多結
晶体切削工具。
3. The thickness of the heat diffusion prevention layer is from 0.05 to
The diamond polycrystalline body cutting tool according to claim 1, which is 0.5 mm.
【請求項4】 前記熱拡散防止層が、Ti、W、Ta、
MoおよびSiを含む群から選ばれた少なくとも1種以
上の元素の炭化物を含む、請求項1に記載のダイヤモン
ド多結晶体切削工具。
4. The thermal diffusion preventing layer comprises Ti, W, Ta,
The diamond polycrystalline body cutting tool according to claim 1, comprising a carbide of at least one element selected from the group containing Mo and Si.
【請求項5】 前記すくい面が前記ダイヤモンド多結晶
体が合成された時に基板と接していた表面で、かつRm
axで0.2μm以下の鏡面状態である、請求項1に記
載のダイヤモンド多結晶体切削工具。
5. The rake face is the surface in contact with the substrate when the diamond polycrystal is synthesized, and Rm
The diamond polycrystalline body cutting tool according to claim 1, which has a mirror surface state of 0.2 μm or less in ax.
【請求項6】 前記工具支持体が超硬合金を含む、請求
項1に記載のダイヤモンド多結晶体切削工具。
6. The diamond polycrystalline cutting tool of claim 1, wherein the tool support comprises cemented carbide.
【請求項7】 前記ダイヤモンド多結晶体の粒径が0.
5〜15μmである、請求項1に記載のダイヤモンド多
結晶体切削工具。
7. The grain size of the diamond polycrystal is 0.
The polycrystalline diamond cutting tool according to claim 1, which has a thickness of 5 to 15 μm.
【請求項8】 ダイヤモンド多結晶体層がすくい面とな
るダイヤモンド多結晶体切削工具の製造方法であって、 金属または合金からなる基板上に低圧気相法によって室
温での熱伝導率が3〜20W/cm・Kの前記ダイヤモ
ンド多結晶体層を形成する工程と、 前記ダイヤモンド多結晶体層上に室温での熱伝導率が
0.1〜2W/cm・Kの熱拡散防止層を形成する工程
と、 前記基板、前記ダイヤモンド多結晶体層および前記熱拡
散防止層を含む積層体から前記基板を化学的方法により
除去し、工具素材を作製する工程と、 前記ダイヤモンド多結晶体層とろう付け部との間に前記
熱拡散防止層が位置するように、前記工具素材を工具支
持体にろう付けする工程と、 刃先を必要形状に加工する工程とを備えた、ダイヤモン
ド多結晶体切削工具の製造方法。
8. A method for manufacturing a diamond polycrystal cutting tool having a diamond polycrystal layer as a rake face, which has a thermal conductivity of 3 to 3 at room temperature on a substrate made of metal or alloy by a low pressure vapor phase method. Forming a diamond polycrystal layer of 20 W / cm · K, and forming a thermal diffusion preventing layer having a thermal conductivity of 0.1 to 2 W / cm · K at room temperature on the diamond polycrystal layer. A step of removing the substrate from the laminate including the substrate, the diamond polycrystalline layer and the thermal diffusion preventing layer by a chemical method to produce a tool material, and the diamond polycrystalline layer and brazing Of the diamond polycrystalline body cutting tool, which comprises a step of brazing the tool material to a tool support so that the heat diffusion preventing layer is located between Production method.
【請求項9】 ダイヤモンド多結晶体層がすくい面とな
るダイヤモンド結晶体切削工具の製造方法であって、 金属または合金からなる基板上に低圧気相法によって室
温での熱伝導率が3〜20W/cm・Kのダイヤモンド
多結晶体層を形成する工程と、 前記ダイヤモンド多結晶体層から前記基板を化学的方法
により除去する工程と、 前記ダイヤモンド多結晶体層の成長上面上に室温での熱
伝導率が0.1〜2W/cm・Kの熱拡散防止層を形成
し、工具素材を作製する工程と、 前記ダイヤモンド多結晶体層とろう付け部との間に前記
熱拡散防止層が位置するように、前記工具素材を工具支
持体にろう付けする工程と、 刃先を必要形状に加工する工程と、を備えた、ダイヤモ
ンド多結晶体切削工具の製造方法。
9. A method for manufacturing a diamond crystal cutting tool having a diamond polycrystal layer as a rake face, which has a thermal conductivity of 3 to 20 W at room temperature on a substrate made of metal or alloy by a low pressure vapor phase method. / Cm · K, forming a diamond polycrystal layer, removing the substrate from the diamond polycrystal layer by a chemical method, and applying heat at room temperature on the growth upper surface of the diamond polycrystal layer. A step of forming a heat diffusion preventing layer having a conductivity of 0.1 to 2 W / cm · K and producing a tool material; and the heat diffusion preventing layer is located between the diamond polycrystalline layer and the brazing portion. As described above, a method for manufacturing a diamond polycrystalline body cutting tool, comprising: a step of brazing the tool material to a tool support; and a step of processing a cutting edge into a required shape.
【請求項10】 前記ダイヤモンド多結晶体層の厚みが
0.1〜0.5mmである、請求項8または9に記載の
ダイヤモンド多結晶体切削工具の製造方法。
10. The method for manufacturing a diamond polycrystalline body cutting tool according to claim 8, wherein the diamond polycrystalline layer has a thickness of 0.1 to 0.5 mm.
【請求項11】 前記熱拡散防止層の厚みが0.05〜
0.5mmである、請求項8または9に記載のダイヤモ
ンド多結晶体切削工具の製造方法。
11. The thickness of the heat diffusion preventing layer is from 0.05 to
The method for manufacturing a diamond polycrystalline body cutting tool according to claim 8 or 9, which has a thickness of 0.5 mm.
【請求項12】 前記熱拡散防止層が、Ti、W、T
a、MoおよびSiを含む群から選ばれた少なくとも1
種以上の元素の炭化物を含む、請求項8または9に記載
のダイヤモンド多結晶体切削工具の製造方法。
12. The thermal diffusion preventing layer comprises Ti, W, T
at least 1 selected from the group including a, Mo and Si
The method for manufacturing a diamond polycrystalline body cutting tool according to claim 8 or 9, which contains carbides of one or more elements.
【請求項13】 前記すくい面が前記ダイヤモンド多結
晶体が合成された時に基板と接していた表面で、かつR
maxで0.2μm以下の鏡面状態である、請求項8ま
たは9に記載のダイヤモンド多結晶体切削工具の製造方
法。
13. The rake face is the surface in contact with the substrate when the polycrystalline diamond is synthesized, and R
The method for producing a diamond polycrystalline body cutting tool according to claim 8 or 9, which has a mirror-finished state with a maximum of 0.2 µm or less.
【請求項14】 前記工具支持体が超硬合金を含む、請
求項8または9に記載のダイヤモンド多結晶体切削工具
の製造方法。
14. The method for manufacturing a diamond polycrystalline body cutting tool according to claim 8, wherein the tool support contains cemented carbide.
【請求項15】 前記ダイヤモンド多結晶体の粒径が
0.5〜15μmである、請求項8または9に記載のダ
イヤモンド多結晶体切削工具の製造方法。
15. The method for manufacturing a diamond polycrystalline body cutting tool according to claim 8, wherein the grain size of the diamond polycrystalline body is 0.5 to 15 μm.
【請求項16】 前記基板がMo、WおよびSiを含む
群から選ばれた少なくとも1種以上を含む、請求項8ま
たは9に記載のダイヤモンド多結晶体切削工具の製造方
法。
16. The method for manufacturing a diamond polycrystalline body cutting tool according to claim 8, wherein the substrate contains at least one selected from the group containing Mo, W and Si.
【請求項17】 前記基板を除去する化学的な方法とし
て、塩酸、硫酸、硝酸および弗酸を含む群から選ばれた
少なくとも1種以上の液中で前記基板を溶解する、請求
項8または9に記載のダイヤモンド多結晶体切削工具の
製造方法。
17. The chemical method for removing the substrate is to dissolve the substrate in at least one liquid selected from the group containing hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid and hydrofluoric acid. A method for manufacturing a diamond polycrystalline body cutting tool according to 1.
【請求項18】 刃先の形成をレーザ加工によって行な
う、請求項8または9に記載のダイヤモンド多結晶体切
削工具の製造方法。
18. The method for manufacturing a diamond polycrystalline body cutting tool according to claim 8, wherein the cutting edge is formed by laser processing.
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KR20010077448A (en) * 2000-02-02 2001-08-20 김정오 A manufacturing method of nife for crush
KR100882410B1 (en) * 2005-06-23 2009-02-05 류제원 Method of producing CVD diamond tool for low surface-roughness machining by using polished nano-CVD diamond materials
EP2411617A4 (en) * 2009-03-27 2016-08-03 Varel Int Ind Lp Polycrystalline diamond cutter with high thermal conductivity

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