JPH0665745A - Diamond-coated hard material and its production - Google Patents

Diamond-coated hard material and its production

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Publication number
JPH0665745A
JPH0665745A JP4223733A JP22373392A JPH0665745A JP H0665745 A JPH0665745 A JP H0665745A JP 4223733 A JP4223733 A JP 4223733A JP 22373392 A JP22373392 A JP 22373392A JP H0665745 A JPH0665745 A JP H0665745A
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JP
Japan
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diamond
base material
coated
hard material
coating layer
Prior art date
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Pending
Application number
JP4223733A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Naoya Omori
直也 大森
Akinori Kobayashi
晄徳 小林
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Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Electric Industries Ltd filed Critical Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority to JP4223733A priority Critical patent/JPH0665745A/en
Publication of JPH0665745A publication Critical patent/JPH0665745A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To obtain a diamond-coated hard material having excellent adhesion strength, high toughness and high freedom of shape, and to provide its production method. CONSTITUTION:This material consists of a hard material base coated with diamond coating film. The surface of the coated material has smaller compressive stress than the compressive stress of the surface of the base subjected to machining, or the base surface has tensile stress. Further, the diamond-coated hard material consists of a WC-base cemented carbide base body and the compressive stress of the WC phase is smaller than that of the machined base, or the WC phase has <=0.5GPs compressive force. The base body is particularly preferably made of WC cemented carbide. The base body after machining is subjected to blast treatment, barrel treatment and/or heat treatment of hardening and then diamond is applied at least on the treated area of the base body.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、極めて高い耐磨耗性を
もつ硬質材料に関するもので、切削工具、耐摩工具、鉱
山工具、電子部品、機械部品、砥石などに利用されるダ
イヤモンド被覆硬質材料およびその製造法に関するもの
である。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a hard material having extremely high wear resistance, and is a diamond-coated hard material used for cutting tools, wear resistant tools, mining tools, electronic parts, machine parts, grindstones and the like. And the manufacturing method thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術】ダイヤモンドは極めて硬度が高く、化学
的に安定し、高い熱伝導率特性、音波伝搬速度をはじめ
とする数多くの優れた特性を持っている。現在、市場に
於いて、多結晶ダイヤモンドとして、 ・ダイヤモンドの含有量が70体積%以上でダイヤモン
ド粒子が互いに結合した多結晶ダイヤモンド焼結体、 ・硬質材料の表面にダイヤモンド多結晶を被覆したダイ
ヤモンド被覆硬質材料、 ・ダイヤモンド多結晶をロウ付けした硬質材料が、下記
〜、 Al、Al−Si合金などの軽合金や、プラスチッ
ク、ゴム、グラファイトなどを切削加工する際に用い
る、スローアウェイチップ、ドリル、マイクロドリル、
エンドミル、ルーターなどの切削工具、 岩石採掘工具、 ボンディングツールや、プリンタヘッド、ダイス、熱
間加工用ガイドローラーや製管用ロールなどの各種耐摩
工具、耐摩治具、耐環境治具、 放熱板をはじめとする各種機械部品、 スピーカーをはじめとする各種振動板、 各種電子部品、 電着砥石などの各種研磨加工用砥石やドレッサー、 などとして広く実用に供されている。
2. Description of the Related Art Diamond has extremely high hardness, is chemically stable, has many excellent characteristics such as high thermal conductivity and sound wave propagation speed. At present, as a polycrystalline diamond on the market, a polycrystalline diamond sintered body having a diamond content of 70% by volume or more and diamond particles bonded to each other, and a diamond coating in which the surface of a hard material is coated with a polycrystalline diamond. Hard materials, ・ Hard materials brazed with diamond poly are the following ~, Al, Al-Si alloys and other light alloys, plastics, rubber, graphite, etc., used for cutting, throwaway tips, drills, Micro drill,
End mills, cutting tools such as routers, rock mining tools, bonding tools, printer heads, dies, various wear resistant tools such as guide rollers for hot working and rolls for pipe making, wear resistant jigs, environment resistant jigs, heat sinks, etc. It is widely used for various machine parts, such as speakers, various diaphragms, various electronic parts, various grinding wheels such as electroplated grinding wheels, and dressers.

【0003】ダイヤモンド微粉末を超高圧下で焼結した
多結晶ダイヤモンド焼結体は、例えば特公昭52−12
126号公報に記載されている。この先行技術に記載さ
れた製造方法では、ダイヤモンドの粉末を超硬合金の成
型体若しくは焼結体に接するように配置し、超硬合金の
液相を生じる温度以上の温度でかつ超高圧下にて焼結を
行なう。焼結に際しては、超硬合金中のCoの一部がダ
イヤモンド粉末中に侵入し、結合金属として作用する。
このようにして得たダイヤモンド焼結体を目的形状加工
し、各種合金にロウ付けすることにより、例えば切削工
具、耐摩工具、掘削工具、ドレッサー、線引きダイスと
して広く用いられている。
A polycrystalline diamond sintered body obtained by sintering fine diamond powder under ultrahigh pressure is disclosed in, for example, Japanese Patent Publication No. 52-12.
No. 126 publication. In the manufacturing method described in this prior art, the diamond powder is placed in contact with the cemented carbide compact or sintered body, and at a temperature higher than the temperature at which the liquid phase of the cemented carbide is generated and under ultrahigh pressure. And sinter. During sintering, a part of Co in the cemented carbide penetrates into the diamond powder and acts as a binding metal.
By subjecting the diamond sintered body thus obtained to a target shape processing and brazing to various alloys, it is widely used as, for example, a cutting tool, an abrasion resistant tool, an excavating tool, a dresser, and a wire drawing die.

【0004】硬質材料の表面に多結晶ダイヤモンドを被
覆したダイヤモンド被覆硬質材料も前述のダイヤモンド
焼結体同様広く用いられている。先行技術としては、特
開昭62−57802、特開昭62−57804、特開
昭62−166904、特開昭63−14869、特開
昭63−140084各号公報をはじめとして多くが存
在し、これらは任意の形状の硬質材料の表面に気相より
合成したダイヤモンド多結晶を被覆することにより、基
材の耐磨耗性を著しく向上させる効果がある。この方法
によるダイヤモンド被覆硬質材料は、高い形状自由度を
有し、かつ安価に、大量に製造できるという大きな長所
を持ち、例えば切削工具、耐摩工具、掘削工具、ドレッ
サー、線引きダイスとして広く用いられている。
A diamond-coated hard material obtained by coating the surface of a hard material with polycrystalline diamond is also widely used like the above-mentioned diamond sintered body. There are many prior arts, including JP-A-62-57802, JP-A-62-57804, JP-A-62-166904, JP-A-63-14869, and JP-A-63-140084, These have the effect of significantly improving the abrasion resistance of the base material by coating the surface of a hard material of any shape with diamond polycrystal synthesized from the vapor phase. The hard material coated with diamond by this method has a great advantage that it has a high degree of freedom in shape and can be manufactured in large quantities at low cost, and is widely used as, for example, a cutting tool, an abrasion resistant tool, a drilling tool, a dresser, a wire drawing die. There is.

【0005】また、基材表面に気相よりダイヤモンド被
覆層を形成し、この基材をエッチング除去することによ
り、多結晶ダイヤモンド板を製造し、これを目的形状加
工し、各種台金にロウ付けすることにより、前記2種同
様の用途にて広く用いられている。
Further, a diamond coating layer is formed on the surface of the base material from the vapor phase, and the base material is removed by etching to manufacture a polycrystalline diamond plate, which is processed into a desired shape and brazed to various base metals. Therefore, it is widely used in the same applications as the above-mentioned two types.

【0006】現在、気相より基材表面に多結晶ダイヤモ
ンドを被覆する方法として、マイクロ波プラズマCVD
法、RFプラズマCVD法、EA−CVD法、誘磁場マ
イクロ波プラズマCVD法、RF熱プラズマCVD法、
DCプラズマCVD法、DCプラズマジェットCVD
法、フィラメント熱CVD法、燃焼法など数多くの方法
が知られており、これらはダイヤモンド被覆硬質材料製
造の有力な方法である。
At present, microwave plasma CVD is used as a method for coating the surface of a substrate with polycrystalline diamond from the vapor phase.
Method, RF plasma CVD method, EA-CVD method, induced magnetic field microwave plasma CVD method, RF thermal plasma CVD method,
DC plasma CVD method, DC plasma jet CVD
There are many known methods such as a method, a filament thermal CVD method, a combustion method, etc., and these are powerful methods for producing a diamond coated hard material.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】ところで上記した従来
技術のうち、ダイヤモンド焼結体を台金にロウ付けして
作成できる各種工具等には形状に制約がある。具体的に
は、4枚刃エンドミルのような形状のすべての刃部に優
れた精度でダイヤモンド焼結体をロウ付けするのは、現
状の技術では困難である。このため、丸棒形状のダイヤ
モンド焼結体を作成し、これを放電加工して目的形状を
得なければならず、実際に耐摩耗性向上に要求される部
分以外もダイヤモンド焼結体にて構成されるため非常に
高価となり、かつ生産性も低い。これと同様のことが、
多結晶ダイヤモンド板を台金にロウ付けした場合にも言
える。
By the way, among the above-mentioned conventional techniques, various tools and the like that can be produced by brazing a diamond sintered body to a base metal have a limitation in shape. Specifically, it is difficult with the current technology to braze the diamond sintered body to all blades having a shape such as a 4-flute end mill with excellent accuracy. For this reason, it is necessary to create a round rod-shaped diamond sintered body and obtain the target shape by electrical discharge machining, and the diamond sintered body is used for the parts other than the part that is actually required to improve wear resistance. Therefore, it is very expensive and the productivity is low. Similar to this,
The same can be said when a polycrystalline diamond plate is brazed to a base metal.

【0008】上記短所を克服するため、目的形状に加工
した基材表面にダイヤモンド被覆層を設けるダイヤモン
ド被覆硬質材料の開発が広く行われている。ダイヤモン
ド被覆硬質材料は、基材として各種物理特性に優れるW
C基超硬合金の使用がまず考えられ、これを基材とした
場合、高い形状自由度を持ち、かつダイヤモンド焼結体
および多結晶ダイヤモンド板をロウ付けしたものより高
い強度を有することができ、さらに安価にて大量に提供
できることが十分予想できる。このため、多くの研究者
によりその性能向上が図られているが、現状ではダイヤ
モンド被覆層と基材との密着力が不足しており、使用に
於てダイヤモンド被覆層が剥離する場合が多く、ダイヤ
モンド焼結体と同等の寿命を得るに至っていない。この
主たる原因として、 (1)基材とダイヤモンドの線膨張係数の違いより、熱
圧縮応力が発生し、ダイヤモンド被覆層が剥離しやすく
なる。 (2)ダイヤモンドは、あらゆる物質と中間相を持たな
いため、他物質との濡れ性が悪い。 (3)基材としてWC基超硬合金やサーメットのように
炭素の拡散が容易なFe、Co、Ni等の金属元素を含
む場合、これらの金属元素上にダイヤモンドの同位体で
あるグラファイトが優先的に生成しやすく、このためダ
イヤモンド被覆時の初期核発生密度が低下し、このため
ダイヤモンド被覆層と基材との密着強度が低下する。 の(1)〜(3)が挙げられている。
In order to overcome the above disadvantages, a diamond-coated hard material in which a diamond coating layer is provided on the surface of a substrate processed into a target shape has been widely developed. Diamond coated hard materials are excellent in various physical properties as a base material.
The use of C-based cemented carbide is considered first, and when it is used as a base material, it has a high degree of freedom in shape and can have a higher strength than that obtained by brazing a diamond sintered body and a polycrystalline diamond plate. It can be fully expected that a large amount can be provided at a lower cost. Therefore, many researchers have attempted to improve its performance, but at present, the adhesion between the diamond coating layer and the substrate is insufficient, and the diamond coating layer often peels off during use, It has not reached the same life as the diamond sintered body. The main causes are (1) thermal compression stress is generated due to the difference in linear expansion coefficient between the base material and diamond, and the diamond coating layer is easily peeled off. (2) Since diamond does not have an intermediate phase with any substance, it has poor wettability with other substances. (3) When the base material contains metal elements such as WC-based cemented carbide and cermet, which facilitates carbon diffusion, such as Fe, Co, and Ni, graphite, which is an isotope of diamond, has priority over these metal elements. The initial nucleation density at the time of coating with diamond is lowered, and thus the adhesion strength between the diamond coating layer and the substrate is lowered. (1) to (3) are listed.

【0009】(1)を改良するため,基材材質としてダ
イヤモンドと同じ熱膨張係数を持った材質、例えばSi
3 4 を主成分とする焼結体やSiCを主成分とする焼
結体を選択する方法が、特公昭60−59086、特開
昭61−291493各号公報にて提案されている。さ
らに特願平2−269214号明細書では窒化ケイ素
(Si3 4 )を主成分とする基材の表面に窒化ケイ素
の柱状晶組織を晶出させ、表面に凹凸の存在する状態を
つくりだし、この表面に対してダイヤモンド被覆層を設
けることによりダイヤモンド被覆層と基材とを幾何学的
に絡ませることにより、ダイヤモンド被覆層の密着強度
を高める方法が提案されている。これらの改良により、
基材とダイヤモンド被覆層との密着力は格段に高くはな
った。しかし、例えば切削工具に適用した場合、過酷な
条件にて使用すれば、基材であるSi3 4 ,SiCの
強度が不足しているため基材から破壊が生じ、その使用
に耐えない場合が増加する。
In order to improve (1), a material having the same coefficient of thermal expansion as diamond as a base material, for example, Si
A method of selecting a sintered body containing 3 N 4 as a main component or a sintered body containing SiC as a main component has been proposed in Japanese Patent Publication No. 60-59086 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-291493. Further, in Japanese Patent Application No. 2-269214, a columnar crystal structure of silicon nitride is crystallized on the surface of a base material containing silicon nitride (Si 3 N 4 ) as a main component to create a state in which unevenness exists on the surface. A method has been proposed in which a diamond coating layer is provided on this surface to geometrically entangle the diamond coating layer and the substrate to increase the adhesion strength of the diamond coating layer. With these improvements,
The adhesion between the base material and the diamond coating layer was remarkably high. However, when it is applied to a cutting tool, for example, if it is used under severe conditions, the strength of the base material Si 3 N 4 or SiC is insufficient, so that the base material is broken and cannot be used. Will increase.

【0010】(2)に対する解決策としては、特公昭6
2−7267号公報に記載されているように、基材表面
に中間層を被覆し、この表面にダイヤモンド被覆層を形
成する方法がある。この方法により、中間層に適切な材
質を選択すればダイヤモンド被覆層と中間層とは高い密
着力にて接合されるが、しかし、本発明者等が研究を行
い、過酷な条件にてその密着力を調査したところ、基材
−中間層界面と、中間層−ダイヤモンド被覆層界面の2
界面において、同時に十分使用に耐えうる密着力を得る
中間層材質を見いだすことが出来なかった。さらに、本
方法では、製造コストも高くなるという欠点がある。
As a solution to (2), Japanese Patent Publication Sho 6
As described in JP 2-7267 A, there is a method of coating the surface of a base material with an intermediate layer and forming a diamond coating layer on this surface. By this method, if a suitable material is selected for the intermediate layer, the diamond coating layer and the intermediate layer can be bonded with high adhesion, but the inventors of the present invention have conducted researches and performed the adhesion under severe conditions. When the force was investigated, it was found that there were 2
At the interface, it has not been possible to find a material for the intermediate layer, which at the same time has sufficient adhesion to withstand use. Further, this method has a drawback that the manufacturing cost is also high.

【0011】(3)に対する解決策としては、特開平1
−201475号公報に記載の如く、超硬合金の基材表
面を酸溶液にてエッチングして結合相のFeやCo等の
金属元素を除去する方法がある。しかし、エッチングを
行なう基材そのものの強度が低下し、また結合相の除去
により分散している硬質相が欠落し易くなるので、ダイ
ヤモンド被覆層が硬質相ごと剥離し易くなる。また、特
開昭61−124573号公報に記載のごとく、ダイヤ
モンド砥粒または砥石により、基材表面に傷付け処理を
行なうことにより、ダイヤモンド被覆層形成時の初期の
ダイヤモンドの核発生密度を向上させる方法も考案され
ている。しかしながら、これらの技術でもWC基超硬合
金とダイヤモンド被覆層との十分な密着力は得られず、
切削工具や耐摩工具として十分な密着力を持つダイヤモ
ンド被覆硬質材料を得ることは困難であった。
As a solution to (3), Japanese Unexamined Patent Publication No.
As described in JP-A-2014475, there is a method of etching the surface of a cemented carbide base material with an acid solution to remove metallic elements such as Fe and Co in the binder phase. However, the strength of the base material to be etched itself is lowered, and the dispersed hard phase is likely to be lost due to the removal of the binder phase, so that the diamond coating layer is easily separated together with the hard phase. Further, as described in JP-A-61-124573, a method of improving the initial nucleus generation density of diamond at the time of forming a diamond coating layer by scratching the surface of a substrate with diamond abrasive grains or a grindstone. Has also been devised. However, even with these techniques, sufficient adhesion between the WC-based cemented carbide and the diamond coating layer cannot be obtained,
It has been difficult to obtain a diamond-coated hard material having sufficient adhesion as a cutting tool or wear resistant tool.

【0012】以上のように、現状では超硬合金基材と高
い密着力をもつダイヤモンド被覆層を安価に大量に製造
する技術はまだ未完であると言わざるを得ない。上述の
問題点に鑑み、本発明は優れた密着強度、高い靱性と、
高い形状自由度を備えたダイヤモンド被覆硬質材料およ
びその製造法の提供を目的とする。
As described above, at present, it must be said that the technology for inexpensively mass-producing a diamond coating layer having high adhesion to a cemented carbide substrate is still incomplete. In view of the above problems, the present invention has excellent adhesion strength, high toughness, and
An object of the present invention is to provide a diamond-coated hard material having a high degree of freedom of shape and a manufacturing method thereof.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の手段として、本発明は硬質材料を基材とし、該基材表
面にダイヤモンドが被覆されてなるダイヤモンド被覆硬
質材料において、該基材表面に存在する圧縮応力が、該
基材を研削加工した場合の表面の圧縮応力と比較して小
さい圧縮応力が存在するものであることを特徴とするダ
イヤモンド被覆硬質材料およびその製造方法を提供す
る。また本発明は、硬質材料を基材とし、該基材表面に
ダイヤモンド被覆層が設けられてなるダイヤモンド被覆
硬質材料において、該基材表面に引張応力が存在するも
のであることを特徴とするダイヤモンド被覆硬質材料を
提供する。なお、本発明に言う「圧縮応力」とは、「例
えば研削加工等による歪に起因して基材表面に残留して
いる圧縮応力」のことである。本発明において、基材材
質としてWC基超硬合金を使用した場合、該基材表面の
WC相の圧縮応力が、研削加工した基材表面と比較して
小さいおよび/またはその圧縮応力が0.5PGa以下
であるものが特に好ましい。さらに、本発明は研削加工
したWC基超硬合金を基材材質とし、該基材を鉄粉,A
2 3 粉および/またはセラミック粉を用いたブラス
ト処理、バレル処理、焼き入れによる熱処理、またはこ
れらの処理の組合せ処理を行った後、少なくともこの処
理面の一部にダイヤモンド被覆層を形成することを特徴
とするダイヤモンド被覆硬質材料の製造法を提供する。
As means for solving the above problems, the present invention provides a diamond-coated hard material comprising a hard material as a base material, and the surface of the base material coated with diamond. There is provided a diamond-coated hard material characterized by the fact that the compressive stress existing therein is smaller than the compressive stress of the surface when the base material is ground, and a method for producing the same. The present invention also provides a diamond-coated hard material comprising a hard material as a base material and a diamond coating layer provided on the surface of the base material, wherein a tensile stress is present on the surface of the base material. A coated hard material is provided. The "compressive stress" referred to in the present invention means "compressive stress remaining on the surface of the base material due to strain caused by grinding or the like". In the present invention, when a WC-based cemented carbide is used as the material for the base material, the compressive stress of the WC phase on the surface of the base material is smaller than that of the ground surface of the base material and / or the compressive stress is less than 0. Those having 5 PGa or less are particularly preferable. Further, the present invention uses a ground WC-based cemented carbide as a base material, and the base material is iron powder, A
After performing blasting treatment with l 2 O 3 powder and / or ceramic powder, barrel treatment, heat treatment by quenching, or a combination of these treatments, a diamond coating layer is formed on at least a part of this treated surface. A method for producing a diamond-coated hard material is provided.

【0014】[0014]

【作用】超硬合金、サーメット、Al2 3 やSi3
4 やSiC等のセラミックスをはじめとする各種硬質材
料の加工には、大別して切削と研削加工が存在し、これ
らの加工を施した基材表面には、加工歪みに起因すると
思われる圧縮の圧縮応力が存在する。WC基超硬合金や
サーメットを目的の形状に加工するためには、1)放電ワ
イヤーカッターや、2)ダイヤモンドおよび/または窒化
ホウ素を砥粒としたレジンボンド砥石やメタルボンド砥
石、電着砥石や、3)焼結ダイヤモンド工具、の上記1)〜
3)等が用いられ、この中でも特に上記2)は広く用いられ
ている。WC基超硬合金を研削加工した場合、その表面
のWC相には約0.7〜1.6GPaの圧縮応力が発生
し、かつ超硬合金中のCo量が少ないほど、圧縮応力が
高くなることが報告されている〔文献1:「粉体および
粉末冶金」第39巻第8号,p163、文献2:「日本
金属学会誌(1975年)」,第39巻,p754〕。
ダイヤモンド被覆層を形成するとき、前述の通りCo等
の鉄系金属の上にはダイヤモンド核が発生し難いため、
一般に低Coの超硬合金が用いられているが、このため
に基材界面のWC相の圧縮応力は、各種超硬合金の中で
比較しても大きくなっている。
[Function] Cemented carbide, cermet, Al 2 O 3 and Si 3 N
Machining of various hard materials such as ceramics such as 4 and SiC is roughly divided into cutting and grinding, and the surface of the base material subjected to these machining is compressed by compression that is considered to be caused by processing strain. There is stress. In order to process WC-based cemented carbide or cermet into the desired shape, 1) electric discharge wire cutter, 2) resin-bonded grindstone, metal-bonded grindstone using diamond and / or boron nitride as abrasive grains, electrodeposition grindstone, , 3) Sintered diamond tools, above 1) ~
3) and the like are used, and in particular, the above 2) is widely used. When WC-based cemented carbide is ground, a compressive stress of about 0.7 to 1.6 GPa occurs in the WC phase on the surface, and the smaller the amount of Co in the cemented carbide, the higher the compressive stress. It has been reported [Reference 1: "Powder and powder metallurgy" Vol. 39, No. 8, p163, Reference 2: "Journal of the Japan Institute of Metals (1975)", Vol. 39, p754].
When forming the diamond coating layer, as described above, it is difficult to generate diamond nuclei on the iron-based metal such as Co.
In general, a low Co cemented carbide is used, but for this reason, the compressive stress of the WC phase at the base material interface is large compared to other cemented carbides.

【0015】本発明者らは、WC基超硬合金やサーメッ
トの上に良好な密着強度を持つダイヤモンド被覆層を形
成できない理由が上記した基材界面の圧縮応力が大きく
なっている点にあるのではないかと考え、試験を繰り返
した結果、基材表面のWC相の圧縮応力が研削加工後の
ものと比較して低いおよび/またはその圧縮応力が0.
5GPa以下であるWC基超硬合金またはサーメットに
対してダイヤモンド被覆層を形成した場合、または引張
応力が存在する基材に対してダイヤモンド被覆層を形成
した場合、優れた密着強度を持ったダイヤモンド被覆層
を得ることができることを発見した。なお、基材表面の
WC相中の圧縮応力は、例えば公知のX線回折法の2θ
−sin2 ψ法にて測定することができる。該圧縮応力
は、ダイヤモンド被覆層形成後の表面からでも測定可能
である。
The reason why the present inventors cannot form a diamond coating layer having good adhesion strength on a WC-based cemented carbide or cermet is that the compressive stress at the base material interface is large. As a result of repeating the test, the compressive stress of the WC phase on the surface of the base material is lower than that after grinding and / or the compressive stress is 0.
Diamond coating with excellent adhesion strength when a diamond coating layer is formed on a WC-based cemented carbide or cermet having a stress of 5 GPa or less, or when a diamond coating layer is formed on a base material in which tensile stress exists Discovered that the layers can be obtained. The compressive stress in the WC phase on the surface of the substrate is, for example, 2θ of the known X-ray diffraction method.
It can be measured by the −sin 2 ψ method. The compressive stress can also be measured from the surface after forming the diamond coating layer.

【0016】本発明において、使用される基材材質とし
ては、超硬合金特にはWC基超硬合金が挙げられるが、
サーメット,Al2 3 ,Al2 3 −TiC,ウィス
カー強化アルミナセラミックス,SiC系セラミックス
等も使用可能である。本発明において基材となる超硬合
金の組成の代表を下記に示した。 (1) 結合相成分としてCo:0.5〜30重量%を含有
し、硬質分散相形成成分としてWC及び不可避的不純物
とからなる組成を有するWC基超硬合金。 (2) 結合相成分としてCo:0.5〜30重量%を含有
し、硬質分散相形成成分として(a) WCと、(b) Wを除
く元素周期律表の4a、5aおよび6a族金属またはこ
れらの炭化物、窒化物、炭窒化物、酸化物、ホウ化物、
ホウ炭化物、ホウ窒化物、ホウ炭窒化物のうちの1種以
上との固溶体と、不可避的不純物からなる組成を有する
WC基超硬合金。 (3) 結合相成分としてCo:0.5〜30重量%を含有
し、硬質分散相形成成分として(a) WCと、(b) Wを除
く元素周期律表の4a、5aおよび6a族金属またはこ
れらの炭化物、窒化物、炭窒化物、酸化物、ホウ化物、
ホウ炭化物、ホウ窒化物、ホウ炭窒化物のうちの1種以
上との固溶体、及び(c) WC及び不可避的不純物からな
る組成を有するWC基超硬合金。 (4) 結合相成分としてCo:0.5〜30重量%を含有
し、硬質分散相形成成分として(a) WCと、(b) Wを除
く元素周期律表の4a、5aおよび6a族金属またはこ
れらの炭化物、窒化物、炭窒化物、酸化物、ホウ化物、
ホウ炭化物、ホウ窒化物、ホウ炭窒化物のうちの1種以
上との固溶体及び(c) WC、及び/又は(d) WCとWを
除く元素周期律表の4a、5aおよび6a族金属または
これらの炭化物、窒化物、炭窒化物、酸化物、ホウ化
物、ホウ炭化物、ホウ窒化物、ホウ炭窒化物のうちの1
種以上の固溶体及び不可避的不純物からなる組成を有す
るWC基超硬合金〔ただし(3) と重複するものは除
く〕。 なお、上記の組成は一般的な範囲で示しており、特に限
定する意味は、硬質分散相と結合相とのバランスが、こ
れらの範囲では良好であり、基材の高い強度が保てるか
らである。
The base material used in the present invention includes cemented carbide, particularly WC-based cemented carbide.
Cermet, Al 2 O 3 , Al 2 O 3 —TiC, whisker reinforced alumina ceramics, SiC-based ceramics, etc. can also be used. Representative examples of the composition of the cemented carbide as the base material in the present invention are shown below. (1) A WC-based cemented carbide containing 0.5 to 30% by weight of Co as a binder phase component and having a composition of WC and unavoidable impurities as a hard dispersed phase forming component. (2) Co: 0.5 to 30 wt% as a binder phase component, (a) WC as a hard dispersed phase forming component, and (b) Group 4a, 5a and 6a metals of the Periodic Table of Elements excluding W Or their carbides, nitrides, carbonitrides, oxides, borides,
A WC-based cemented carbide having a composition comprising a solid solution of one or more of borocarbide, boronitride, and borocarbonitride, and inevitable impurities. (3) Co: 0.5 to 30% by weight as a binder phase component, (a) WC as a hard dispersed phase forming component, and (b) Group 4a, 5a and 6a metals of the Periodic Table of Elements excluding W Or their carbides, nitrides, carbonitrides, oxides, borides,
A WC-based cemented carbide having a composition comprising a solid solution with one or more of borocarbide, boronitride, borocarbonitride, and (c) WC and inevitable impurities. (4) Co: 0.5 to 30% by weight as a binder phase component, (a) WC as a hard dispersed phase forming component, and (b) Group 4a, 5a and 6a metals of the Periodic Table of Elements excluding W Or their carbides, nitrides, carbonitrides, oxides, borides,
Solid solution with one or more of borocarbide, boronitride, borocarbonitride, and (c) WC, and / or (d) WC and group 4a, 5a and 6a metals of the Periodic Table of Elements excluding W or One of these carbides, nitrides, carbonitrides, oxides, borides, borocarbides, boronitrides, borocarbonitrides
A WC-based cemented carbide having a composition of at least one solid solution and inevitable impurities (excluding those overlapping with (3)). Note that the above composition is shown in a general range, and the meaning to be particularly limited is that the balance between the hard dispersed phase and the binder phase is good in these ranges, and the high strength of the base material can be maintained. .

【0017】硬質材料基材の表面に存在する圧縮応力を
低減する方法としては、例えば以下のような方法を挙げ
ることができる。すなわち、研削加工後の基材の圧縮応
力を低減する方法として、研削加工した後の基材に鉄
粉、アルミナ粉またはGC砥粒(高純度で緑色を呈する
SiC砥粒)等を噴射するブラスト処理や、前記砥粒等
と一緒に容器中で回転または振動を与えるバレル処理、
もしくは焼き入れ、例えば基材を室温から液体窒素温度
まで冷却することによる熱衝撃を与える処理、またはこ
れらの処理の組合せ処理を行なうことにより、表面に残
留する応力を最大70%低減することが可能となった。
As a method for reducing the compressive stress existing on the surface of the hard material substrate, the following methods can be mentioned, for example. That is, as a method of reducing the compressive stress of the base material after the grinding process, blasting in which iron powder, alumina powder, or GC abrasive grains (SiC abrasive grains exhibiting a green color with high purity) are sprayed on the base material after the grinding process. Treatment, barrel treatment that gives rotation or vibration in the container together with the abrasive grains,
Alternatively, the residual stress on the surface can be reduced by up to 70% by quenching, for example, by subjecting the substrate to a thermal shock by cooling from the room temperature to the liquid nitrogen temperature, or a combination of these treatments. Became.

【0018】また、研削加工後に基材を、非酸化性雰囲
気にて焼鈍する方法も、WC相圧縮応力の除去に関して
有力な方法である。この際の焼鈍温度とWC相中の圧縮
応力との関係は、日本金属学会誌(1985)第49巻
第2号p120、に記載されている通り、温度が高い程
その効果は高く、超硬合金の焼結温度近傍にて焼鈍すれ
ば、その圧縮応力はほぼゼロになる。しかし、焼鈍条件
によっては、焼鈍により基材表面に結合相であるCo等
の鉄系金属が富化しまたは浸み出すため、基材材質に硬
質相成分としてWを除く元素周期律表の4A、5Aおよ
び6A族金属の炭化物、窒化物、炭窒化物、酸化物、ホ
ウ化物、ホウ炭化物、ホウ窒化物、ホウ炭窒化物ならび
にこれらのWCを含む2種以上の固溶体(以下β相と呼
ぶ)を含んだものを選定し、COガスおよび/またはN
2 ガス雰囲気にて焼結した場合、焼鈍中にβ相の界面へ
の質量移動が生じるため、焼鈍終了時に基材表面に結合
相が存在しない。従ってこの焼鈍基材にダイヤモンド被
覆層を形成する場合、ダイヤモンド被覆初期のダイヤモ
ンド核発生密度が高くなり、これがダイヤモンド被覆層
と基材との密着力向上に寄与することが予想できる。ま
た、上記方法にてβ相の界面への移動が過度となった場
合、基材表面に引張応力が発生する。
Further, the method of annealing the base material after grinding in a non-oxidizing atmosphere is also an effective method for removing the WC phase compressive stress. The relationship between the annealing temperature and the compressive stress in the WC phase at this time is as described in Journal of Japan Institute of Metals (1985) Vol. If the alloy is annealed near the sintering temperature, its compressive stress becomes almost zero. However, depending on the annealing conditions, an iron-based metal such as Co that is a binder phase leaches or leaches on the surface of the base material due to the annealing, so that 4A of the Periodic Table of Elements excluding W as a hard phase component in the base material, Carbides, nitrides, carbonitrides, oxides, borides, borocarbides, boronitrides, borocarbonitrides of Group 5A and 6A metals and two or more solid solutions containing these WCs (hereinafter referred to as β phase) Including CO gas and / or N
When sintered in a two- gas atmosphere, a mass transfer to the β-phase interface occurs during annealing, so that there is no binder phase on the substrate surface at the end of annealing. Therefore, when the diamond coating layer is formed on this annealed base material, the diamond nucleus generation density at the initial stage of diamond coating becomes high, which can be expected to contribute to the improvement of the adhesion between the diamond coating layer and the base material. When the β phase is excessively moved to the interface by the above method, tensile stress is generated on the surface of the base material.

【0019】以上のようにして表面の圧縮応力を低減し
た当該基材の表面にダイヤモンド層を形成するが、この
ときの手段は前記した公知のダイヤモンド被覆形成手段
のいずれをも採用できる。
A diamond layer is formed on the surface of the substrate whose surface compressive stress has been reduced as described above. At this time, any of the known diamond coating forming means described above can be adopted.

【0020】また、ダイヤモンド被覆層の層厚に関して
は、各々の用途に応じて必要な層厚とすれば良い。但
し、耐磨耗性が要求される使用用途においては層厚が
0.5μm未満では被覆層による耐摩耗性など諸性能の
向上が認められないため,切削工具、耐摩工具等の耐磨
耗性が要求される使用用途においては、0.5μm以上
の層厚が好ましい。また500μmを越える被覆層を形
成した場合でも、もはや大きな耐摩耗性の向上が認めら
れないため、前述の使用用途に供する場合、経済上の理
由より、0.5μm〜500μmが望ましい。
Further, the layer thickness of the diamond coating layer may be a layer thickness necessary for each application. However, in applications where wear resistance is required, if the layer thickness is less than 0.5 μm, improvement in various properties such as wear resistance due to the coating layer is not recognized, so wear resistance of cutting tools, wear tools, etc. In use applications where is required, a layer thickness of 0.5 μm or more is preferable. Further, even when a coating layer having a thickness of more than 500 μm is formed, a large improvement in abrasion resistance is no longer recognized. Therefore, when the coating layer is used for the above-mentioned use, 0.5 μm to 500 μm is desirable for economic reasons.

【0021】ここまで、ダイヤモンド被覆層を中心に説
明したが、本発明はダイヤモンド状炭素およびこれらの
複層を被覆した場合にも全く同様の効果がある。さら
に、これらの被覆層がホウ素、窒素を含んだ場合でも同
じである。また、ダイヤモンド被覆の方法は、従来の技
術にて説明した方法を始め、この種分野で公知のいずれ
の方法をも用いることができる。
Up to this point, the explanation has been centered on the diamond coating layer, but the present invention also has exactly the same effect when coating diamond-like carbon and multiple layers thereof. Furthermore, the same applies when these coating layers contain boron and nitrogen. Further, as the diamond coating method, any method known in this field can be used, including the methods described in the prior art.

【0022】また、所定の面粗度および/または寸法精
度を得るために、ダイヤモンド被覆層表面を砥石や熱処
理等にて平滑化、鏡面化しても、本発明の優秀性は損な
われない。
Even if the surface of the diamond coating layer is smoothed or mirror-finished by a grindstone or heat treatment in order to obtain a predetermined surface roughness and / or dimensional accuracy, the superiority of the present invention is not impaired.

【0023】[0023]

【実施例】次に、本発明を実施例により、具体的に説明
するが、本発明はこれに限定されるものではない。 〔実施例1〕母材として、表1に示す原料粉末を振動ミ
ルを用いて粉砕し、バインダーを添加したものを、プレ
ス成形および成形加工し、300℃にて脱バインダー
後、1400℃にて100TorrN2 雰囲気中にて1
時間焼結を行い、焼結体基材を得た。また、得られた焼
結体基材の表面を♯280のレジンボンドダイヤモンド
砥石にて研削加工した研削基材も作成した。
EXAMPLES Next, the present invention will be specifically described by way of examples, but the present invention is not limited thereto. [Example 1] As a base material, the raw material powders shown in Table 1 were crushed using a vibration mill, and a material to which a binder was added was press-molded and molded, and after debinding at 300 ° C, at 1400 ° C. 1 in 100 Torr N 2 atmosphere
Time sintering was performed to obtain a sintered body substrate. Further, a grinding base material was also prepared by grinding the surface of the obtained sintered body base material with a # 280 resin bond diamond grindstone.

【0024】[0024]

【表1】 [Table 1]

【0025】これらの基材の表面のWC相の圧縮応力を
公知のX線回折法(2θ−sin2ψ法)にてCr−K
α線を用いて測定したところ、焼結体表面にはいずれも
0.2GPa以下の圧縮応力が残っていたに過ぎなかっ
たが、研削加工面にはいずれも1.0GPa以上の圧縮
応力が存在していた。これらの基材を、2.45GHz
のマイクロ波プラズマCVD装置を用いて、900℃に
加熱し、全圧を80Torrとした水素−メタン2.5
%の混合プラズマ中にて8時間保持し、層厚10μmの
ダイヤモンド被覆層を形成した。これらのダイヤモンド
被覆硬質材料の圧縮応力を測定したところ、焼結体基材
表面にダイヤモンド被覆層を形成したものはいずれも
0.4GPa以下であったのに対して、研削基材表面に
はいずれも0.5GPaを越える圧縮応力が残留してい
た。これらのダイヤモンド被覆硬質材料のダイヤモンド
被覆層と記載との密着力を比較するため、ロックウェル
圧子・Aスケールを用いて60kgの荷重で30秒間圧
子を押し込み、これによりダイヤモンド被覆層の剥離が
生じた面積を比較したところ、同一組成でありながら焼
結体基材は、研削基材と比較して剥離面積が20〜80
%と減少した。
The compressive stress of the WC phase on the surface of these base materials is Cr-K by a known X-ray diffraction method (2θ-sin 2 ψ method).
As a result of measurement using α ray, only a compressive stress of 0.2 GPa or less remained on the surface of each sintered body, but a compressive stress of 1.0 GPa or more was present on each ground surface. Was. These base materials are 2.45 GHz
Hydrogen-methane 2.5 heated to 900 ° C. and total pressure of 80 Torr using the microwave plasma CVD apparatus of
% Mixed plasma for 8 hours to form a diamond coating layer having a layer thickness of 10 μm. When the compressive stress of these diamond-coated hard materials was measured, it was 0.4 GPa or less for all the diamond-coated hard material with the diamond coating layer formed on the surface thereof, whereas the diamond-coated hard material was Also, the compressive stress exceeding 0.5 GPa remained. In order to compare the adhesion between these diamond-coated hard materials and the diamond-coated layer, the indenter was pressed for 30 seconds with a load of 60 kg using a Rockwell indenter / A scale, which caused the diamond-coated layer to peel off. Comparing the areas, the sintered body substrate having the same composition has a peeled area of 20 to 80 as compared with the ground substrate.
% And decreased.

【0026】〔実施例2〕母材として、表2に記載の原
料粉末を振動ミルを用いて粉砕し、バインダーを添加し
たものをプレス成形加工し、300℃にて脱バインダー
後、1400℃の真空中にて一時間焼結を行い、これに
て得られた焼結体を♯280のレジンボンドダイヤモン
ド砥石にて研削加工することにより、形状が内接円:1
2.7mm、厚み:3.18mm、コーナーR:0.8
mm、逃げ角:20°のJIS B4103のSEGN
422形状のWC基超硬合金製スローアウェイチップを
製造した。これらのチップの表面の圧縮応力は、表2に
示した通りである。これらの母材チップについて、表3
に示した表面処理を施すことにより、WC相の研削加工
による圧縮応力を低減した。これらの母材チップについ
て、公知の熱フィランメントCVD法を用いて、下記表
4の条件にてダイヤモンド被覆層を形成して、本発明の
ダイヤモンド被覆スローアウェイチップ No.1〜 No.13
を製造した。各チップのダイヤモンド被覆層厚も併せて
表3に示した。なお、本発明チップ No.10は切れ刃近
傍をダイヤモンドブラシにて0.5Sまでダイヤモンド
被覆層表面を平滑化した。
Example 2 As a base material, the raw material powders shown in Table 2 were crushed using a vibration mill, and a material to which a binder was added was press-molded, debindered at 300 ° C., and then de-bindered at 1400 ° C. Sintering is performed for 1 hour in a vacuum, and the resulting sintered body is ground with a # 280 resin-bonded diamond grindstone to give a shape of inscribed circle: 1
2.7 mm, thickness: 3.18 mm, corner R: 0.8
mm, clearance angle: 20 ° JIS B4103 SEGN
A 422-shaped WC-based cemented carbide throw-away tip was manufactured. The compressive stress on the surface of these chips is as shown in Table 2. Table 3 for these base material chips
By performing the surface treatment shown in, the compressive stress due to the grinding process of the WC phase was reduced. With respect to these base material chips, a diamond coating layer was formed under the conditions shown in Table 4 below by using a known thermal filament CVD method, and the diamond coated throwaway chips No. 1 to No. 13 of the present invention were formed.
Was manufactured. The diamond coating layer thickness of each chip is also shown in Table 3. In the tip of the present invention No. 10, the surface of the diamond coating layer was smoothed to 0.5 S near the cutting edge with a diamond brush.

【0027】[0027]

【表2】 [Table 2]

【0028】[0028]

【表3】 [Table 3]

【0029】[0029]

【表4】 [Table 4]

【0030】本実施例において、基材の表面に析出した
被覆層は、ラマン分光分析法によって、ダイヤモンドの
特徴である1333cm-1にピークが存在することを確
認した。また、比較のため、表面処理を行わなかった母
材チップに対してダイヤモンド被覆層を形成した同形状
の比較チップA〜C、表面処理もダイヤモンド被覆層形
成も行わなかった比較チップD〜E、前述の熱フィラメ
ントCVD法と同じ条件にてSi基材の表面に200時
間ダイヤモンド被覆を行い、その後基材を酸にてエッチ
ング除去し製造した0.3mmの事実上結合相を含まな
い多結晶ダイヤモンド板を、超硬台金(表2のe組成)
にロウ付けし、研削加工して製造した同形状のダイヤモ
ンド焼結体チップ(比較チップF)、市販の結合相を1
0体積%含有したダイヤモンド焼結体を超硬台金(表2
のe組成)にロウ付けし、研削加工して製造した同形状
のガラス焼結体チップ(比較チップG)、および組成が
Si3 4 −3Al2 3 −5ZrO2 で同形状のチッ
プを準備し、これを1800℃,5atmにて1時間保
持し、表面に長径8μm,短径1.5μmの自由成長し
たSi3 4 柱状晶を析出させた基材に対して、上記と
同様の方法にてダイヤモンド被覆層を形成した窒化ケイ
素セラミック基材ダイヤモンド被覆切削チップ(比較チ
ップH)を併せて準備した。
In this example, the coating layer deposited on the surface of the substrate was confirmed by Raman spectroscopy to have a peak at 1333 cm -1 which is a characteristic of diamond. For comparison, comparative chips A to C of the same shape in which a diamond coating layer is formed on a base material chip not subjected to surface treatment, comparative chips D to E not subjected to surface treatment or diamond coating layer formation, Polycrystalline diamond of 0.3 mm having virtually no binder phase produced by coating the surface of a Si substrate with diamond for 200 hours under the same conditions as in the hot filament CVD method described above, and then etching away the substrate with acid. Carbide base metal (e composition in Table 2)
A diamond sintered compact chip (comparative chip F) of the same shape manufactured by brazing and grinding on a commercially available binder phase
A cemented carbide base metal (Table 2
Of the same shape), and a glass sintered compact chip of the same shape (comparative chip G) manufactured by brazing and a chip having the same shape of Si 3 N 4 -3Al 2 O 3 -5ZrO 2 The substrate was prepared and kept at 1800 ° C. and 5 atm for 1 hour, and the same as above was applied to a substrate on which free-grown Si 3 N 4 columnar crystals having a major axis of 8 μm and a minor axis of 1.5 μm were deposited on the surface. A silicon nitride ceramic substrate diamond-coated cutting tip (comparative tip H) having a diamond coating layer formed by the method was also prepared.

【0031】これらの切削チップを用いて、下記表5に
示す二条件にて切削を行い、連続切削試験においては逃
げ面摩耗量、切り刃の摩耗状態を観察し、断続切削試験
においては16コーナーを切削し、欠損した刃先数を計
上した。この結果を併せて表6に示した。
Using these cutting tips, cutting was performed under the two conditions shown in Table 5 below, and the flank wear amount and the wear state of the cutting edge were observed in the continuous cutting test, and 16 corners in the intermittent cutting test. Was cut, and the number of missing cutting edges was counted. The results are also shown in Table 6.

【0032】[0032]

【表5】 [Table 5]

【0033】[0033]

【表6】 [Table 6]

【0034】この結果から、本発明チップの特に焼結肌
の面のダイヤモンド被覆層の密着強度が優れることが判
る。また、本発明チップにおいては基材に強靱な超硬合
金を使用しており、ダイヤモンド焼結体、多結晶ダイヤ
モンド板のロウ付け工具と比較して高い靱性を備えるこ
とが判る。また、ダイヤモンド被覆層形成後のダイヤモ
ンド被覆層表面から母材表面のWC相の圧縮応力を測定
したところ、例えば本発明チップ No.6については0.
3GPa、本発明チップ No.7については0.1GPa
以下の圧縮応力が存在することが確認できた。またダイ
ヤモンド層を設けなかった超硬チップ(比較チップA〜
C)は、刃先に被削材が溶着して構成刃先を形成し、切
削抵抗が向上して欠損しやすくなっているのに対して、
本発明によるものではそのような傾向も大きく低減可能
である。
From these results, it can be seen that the diamond coating layer on the surface of the sintered surface of the chip of the present invention has excellent adhesion strength. Further, in the chip of the present invention, a tough cemented carbide is used as the base material, and it is understood that the chip has higher toughness as compared with a brazing tool for a diamond sintered body or a polycrystalline diamond plate. Further, when the compressive stress of the WC phase on the surface of the base material was measured from the surface of the diamond coating layer after the diamond coating layer was formed, for example, in the case of the chip No. 6 of the present invention, it was 0.
3 GPa, 0.1 GPa for the chip No. 7 of the present invention
It was confirmed that the following compressive stress exists. In addition, a carbide tip without a diamond layer (comparative tip A ~
In C), while the work material is welded to the cutting edge to form the constituent cutting edge, the cutting resistance is improved and the chip is easily broken, whereas
According to the present invention, such a tendency can be greatly reduced.

【0035】[0035]

【発明の効果】本発明ダイヤモンド被覆硬質材料におい
ては、いずれも従来のダイヤモンド被覆硬質材料と較べ
ると、良好なダイヤモンド膜の剥離性を持ち、かつ天然
ダイヤモンド,ダイヤモンド焼結体,多結晶ダイヤモン
ドと同等の耐摩耗性を持ち、しかも硬い強度を持つこと
は明らかである。また、本発明の製造法によれば天然ダ
イヤモンド、ダイヤモンド焼結体,多結晶ダイヤモンド
等を用いた場合と較べて、高い形状自由度を持ち且つ安
価に、大量に製造できるという長所も有している。ま
た、上記した実施例では切削工具の場合を挙げたが、こ
の他各種切削工具、耐摩工具、各種機械部品、砥石、各
種治具、耐食材料などに応用した場合も、良好な結果が
得られることは、充分予想できる。
EFFECTS OF THE INVENTION The diamond-coated hard material of the present invention has good diamond film releasability as compared with conventional diamond-coated hard materials, and is equivalent to natural diamond, sintered diamond, and polycrystalline diamond. It is clear that it has abrasion resistance and has a hard strength. Further, according to the manufacturing method of the present invention, compared with the case of using a natural diamond, a diamond sintered body, a polycrystalline diamond, etc., it has an advantage that it has a high degree of freedom in shape and can be manufactured inexpensively in a large amount. There is. Further, in the above-mentioned embodiment, the case of the cutting tool was mentioned, but also when applied to various cutting tools, abrasion resistant tools, various machine parts, grindstones, various jigs, corrosion resistant materials, etc., good results can be obtained. That is quite predictable.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 硬質材料を基材とし、該基材表面にダイ
ヤモンドが被覆されてなるダイヤモンド被覆硬質材料に
おいて、該基材表面に存在する圧縮応力が、該基材を研
削加工した場合の表面の圧縮応力と比較して小さいもの
であることを特徴とするダイヤモンド被覆硬質材料。
1. A diamond-coated hard material comprising a hard material as a base material, and the surface of the base material coated with diamond, wherein the compressive stress present on the surface of the base material is the surface when the base material is ground. The diamond-coated hard material is characterized by being smaller than the compressive stress of.
【請求項2】 WC基超硬合金を基材材質とし、少なく
とも該基材の一部表面にダイヤモンド被覆層が設けられ
てなるダイヤモンド被覆硬質材料において、該ダイヤモ
ンドを被覆する基材表面のWC相の圧縮応力が、基材表
面を砥石にて研削加工した場合の表面のWC相の圧縮応
力と比較して低いものであることを特徴とするダイヤモ
ンド被覆硬質材料。
2. A diamond-coated hard material comprising a base material of WC-based cemented carbide and a diamond coating layer provided on at least a part of the surface of the base material, wherein the WC phase on the surface of the base material coated with the diamond. Is lower than the compressive stress of the WC phase of the surface when the surface of the substrate is ground with a grindstone.
【請求項3】 WC基超硬合金を基材材質とし、少なく
とも該基材の一部表面にダイヤモンド被覆層が設けられ
てなるダイヤモンド被覆硬質材料において、該ダイヤモ
ンドを被覆する基材表面のWC相の圧縮応力が、0.5
GPa以下であることをを特徴とするダイヤモンド被覆
硬質材料。
3. A diamond-coated hard material comprising a base material of WC-based cemented carbide and having a diamond coating layer provided on at least a part of the surface of the base material, wherein the WC phase on the surface of the base material coated with the diamond. Compressive stress of 0.5
A diamond-coated hard material having a GPa or lower.
【請求項4】 硬質材料を基材とし、該基材表面にダイ
ヤモンド被覆層が設けられてなるダイヤモンド被覆硬質
材料において、該基材表面に引張応力が存在するもので
あることを特徴とするダイヤモンド被覆硬質材料。
4. A diamond-coated hard material comprising a hard material as a base material and a diamond coating layer provided on the base material surface, wherein a tensile stress is present on the base material surface. Coated hard material.
【請求項5】 研削加工したWC基超硬合金を基材材質
とし、該基材を鉄粉,Al2 3 粉および/またはセラ
ミック粉を用いたブラスト処理、バレル処理、焼き入れ
による熱処理、またはこれらの処理の組合せ処理を行っ
た後、少なくともこの処理面の一部にダイヤモンド被覆
層を形成することを特徴とするダイヤモンド被覆硬質材
料の製造法。
5. A grounded WC-based cemented carbide is used as a base material, and the base is blasted with iron powder, Al 2 O 3 powder and / or ceramic powder, barrel treatment, heat treatment by quenching, Alternatively, a method for producing a diamond-coated hard material, which comprises performing a combination treatment of these treatments and then forming a diamond coating layer on at least a part of the treated surface.
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