JPH0677976B2 - 超硬物質の焼結複合体 - Google Patents
超硬物質の焼結複合体Info
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- JPH0677976B2 JPH0677976B2 JP62034251A JP3425187A JPH0677976B2 JP H0677976 B2 JPH0677976 B2 JP H0677976B2 JP 62034251 A JP62034251 A JP 62034251A JP 3425187 A JP3425187 A JP 3425187A JP H0677976 B2 JPH0677976 B2 JP H0677976B2
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- sintered
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- Laminated Bodies (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、切削用工具の刃として好適な超硬物質の焼結
複合体に関する。
複合体に関する。
「従来の技術」 ダイヤモンドまたは立方晶窒化ほう素（CBN）を主体と
する焼結体（以下D/C焼結体という）の板の片面または
両面に超硬合金板を接合した複合材を、超硬の母材や銅
製シャンクにろう付けしたバイト等の工具は、従来市販
され、使用に供されている。
する焼結体（以下D/C焼結体という）の板の片面または
両面に超硬合金板を接合した複合材を、超硬の母材や銅
製シャンクにろう付けしたバイト等の工具は、従来市販
され、使用に供されている。
上記片面接合複合体においては、厚み0.5〜1.0mmのD/C
焼結体の板に超硬合金が直接またはTaその他の材料を介
して接合され、全厚み1.5mm以上の複合体として使用さ
れている。また、CBN焼結体の板の片面にMo板を貼付け
た複合体も市販されている。
焼結体の板に超硬合金が直接またはTaその他の材料を介
して接合され、全厚み1.5mm以上の複合体として使用さ
れている。また、CBN焼結体の板の片面にMo板を貼付け
た複合体も市販されている。
「発明が解決しようとする問題点」 しかし、上記片面に超硬合金が接合された複合体は、こ
れを小径のエンドミルや、内径ボーリングバイトに使用
する場合に、全厚みをさらに薄くすることが望まれる
が、複合体の全厚みを薄くするために、焼結体層を薄く
すると、切削性能が低下し、また、超硬合金を薄くする
とD/C焼結体層にクラックや剥離を発生し易くなり使用
個所が限定されるのが現状である。またMo板を貼付した
CBN焼結体は、ろう付けする母材が超硬合金に限定され
たり、ろう付けを注意して行なわないと、クラックや剥
離が生じ易い。
れを小径のエンドミルや、内径ボーリングバイトに使用
する場合に、全厚みをさらに薄くすることが望まれる
が、複合体の全厚みを薄くするために、焼結体層を薄く
すると、切削性能が低下し、また、超硬合金を薄くする
とD/C焼結体層にクラックや剥離を発生し易くなり使用
個所が限定されるのが現状である。またMo板を貼付した
CBN焼結体は、ろう付けする母材が超硬合金に限定され
たり、ろう付けを注意して行なわないと、クラックや剥
離が生じ易い。
さらに、両面接合の複合体は主としてドリル用として用
いられるが、超硬合金では製造時や、ろう付け時にクラ
ックが生じる。これを改良するため、種々なサンドイッ
チ構造の複合体が研究されているが、未だ、実用に供さ
れるには至っていない。
いられるが、超硬合金では製造時や、ろう付け時にクラ
ックが生じる。これを改良するため、種々なサンドイッ
チ構造の複合体が研究されているが、未だ、実用に供さ
れるには至っていない。
上記クラックおよび剥離の発生は、D/C焼結体層とこれ
に接合する基板材との間に生ずる熱応力が両者の接合強
度、或いはD/C焼結体の抗張力より大きい場合に発生す
るものと思料される。したがって、上記問題を解決する
ため、基板材に要求される条件は、 （１）過剰にD/C焼結体と反応して、焼結体の劣化や脆
弱層を形成することなく、かつ焼結体との接合強度が大
きいこと。
に接合する基板材との間に生ずる熱応力が両者の接合強
度、或いはD/C焼結体の抗張力より大きい場合に発生す
るものと思料される。したがって、上記問題を解決する
ため、基板材に要求される条件は、 （１）過剰にD/C焼結体と反応して、焼結体の劣化や脆
弱層を形成することなく、かつ焼結体との接合強度が大
きいこと。
（２）D/C焼結体と基板材との間の熱膨張率の差が小さ
く、両者間に発生する熱応力が小さく、また、ヤング率
の小さい（例えば金属等）物を基板材として用いるこ
と。
く、両者間に発生する熱応力が小さく、また、ヤング率
の小さい（例えば金属等）物を基板材として用いるこ
と。
（３）また、工具の作成を容易とするため、ろう付けが
容易で、しかも大気中でのろう付けによって実用的な強
度を発現するものであること。
容易で、しかも大気中でのろう付けによって実用的な強
度を発現するものであること。
本発明者等は、上記の条件に適合した基板材を発見すべ
く鋭意研究を行なった。
く鋭意研究を行なった。
先ず、D/C焼結体との熱応力を吸収するため、Ni、Cu等
の軟金属を用いて複合体を作製したが、熱膨張係数が大
きいため焼結体にクラックを生じ、特にダイヤモンド主
体の焼結体においては極端に耐熱性が劣る複合体となっ
た。
の軟金属を用いて複合体を作製したが、熱膨張係数が大
きいため焼結体にクラックを生じ、特にダイヤモンド主
体の焼結体においては極端に耐熱性が劣る複合体となっ
た。
また、従来、ホットプレスによる高温、高圧圧縮処理
（以下HP処理という）によってD/C焼結体をつくる場
合、基板材とは別にシールド材としてTi、Ta、Mo、Ｗな
どが使用されている（例えば特開昭46-5204、同48-1750
3等）。しかし、これらの金属は高融点であるために選
定されたもので、熱応力が小さくする観点から選択され
たものでないが、これらを基板材として採用して見た。
その結果、Ti、Zr、Taはろう付け強度が低く使用出来
ず、Mo、Ｗは、ろう付け強度は、ほぼ実用強度に達する
ものの、サンドイッチ構造とした場合、焼結体との境界
付近でクラックが発生し易く、また、片面接合の複合体
においても、ダイヤモンド主体の焼結体、或いは高温を
必要とする結合材を用いたCBN主体の焼結体では、性能
劣化や剥離が認められた。
（以下HP処理という）によってD/C焼結体をつくる場
合、基板材とは別にシールド材としてTi、Ta、Mo、Ｗな
どが使用されている（例えば特開昭46-5204、同48-1750
3等）。しかし、これらの金属は高融点であるために選
定されたもので、熱応力が小さくする観点から選択され
たものでないが、これらを基板材として採用して見た。
その結果、Ti、Zr、Taはろう付け強度が低く使用出来
ず、Mo、Ｗは、ろう付け強度は、ほぼ実用強度に達する
ものの、サンドイッチ構造とした場合、焼結体との境界
付近でクラックが発生し易く、また、片面接合の複合体
においても、ダイヤモンド主体の焼結体、或いは高温を
必要とする結合材を用いたCBN主体の焼結体では、性能
劣化や剥離が認められた。
これらの原因を追究した結果、Ｗの場合はＷ自体の脆弱
性が原因であり、Moの場合は焼結体との反応性が大き過
ぎるためであることがわかった。
性が原因であり、Moの場合は焼結体との反応性が大き過
ぎるためであることがわかった。
これは、Ｘ線分析、或いはESCA（Ｘ線照射による光電子
分析）による解析で、境界付近に脆性化合物が形成して
いることがわかり、また、EPMA（エレクトロンプローブ
微量分析）により、Mo元素がD/C焼結体全域に拡散して
いることが確認されたことによる。
分析）による解析で、境界付近に脆性化合物が形成して
いることがわかり、また、EPMA（エレクトロンプローブ
微量分析）により、Mo元素がD/C焼結体全域に拡散して
いることが確認されたことによる。
そのため、本発明者等は物質そのものが脆性でないMoを
基板材とし、基板材とD/C焼結体との間に、双方に強力
に接合し、かつMoの拡散を防止する障壁を介在させるこ
とにより、上記問題が解決可能であると思料し、障壁と
なる物質の検索を行なった。
基板材とし、基板材とD/C焼結体との間に、双方に強力
に接合し、かつMoの拡散を防止する障壁を介在させるこ
とにより、上記問題が解決可能であると思料し、障壁と
なる物質の検索を行なった。
D/C焼結体とMo板の間の障壁となる中間物としては、酸
化物、非酸化物を問わず、耐熱性で高硬度のものが効果
的であるため、Al2O3、TiC等、広い範囲の物質を薄板と
して、D/C焼結体板とMo板との間に挟み、焼結体の安定
域である1400°Ｃ、50kbの条件でHP処理した。その結
果、殆どのものが悪影響を示したが、Ta、Nbがほぼ満足
な効果が得られることを発見した。
化物、非酸化物を問わず、耐熱性で高硬度のものが効果
的であるため、Al2O3、TiC等、広い範囲の物質を薄板と
して、D/C焼結体板とMo板との間に挟み、焼結体の安定
域である1400°Ｃ、50kbの条件でHP処理した。その結
果、殆どのものが悪影響を示したが、Ta、Nbがほぼ満足
な効果が得られることを発見した。
本発明は上記の発見に基づいてなされたもので、小径の
エンドミル等に取付けることができる、全厚みの薄い複
合体にも対応可能で、ろう付け部や、焼結体にクラック
や剥離が発生せず、しかも超合金のみならず、銅製シャ
ンクにもろう付け可能で、寿命の長い工具が得られる超
硬物質の焼結複合体を提供することを目的とする。
エンドミル等に取付けることができる、全厚みの薄い複
合体にも対応可能で、ろう付け部や、焼結体にクラック
や剥離が発生せず、しかも超合金のみならず、銅製シャ
ンクにもろう付け可能で、寿命の長い工具が得られる超
硬物質の焼結複合体を提供することを目的とする。
「問題点を解決するための手段」 本発明は上記の目的を達成すべくなされたもので、その
要旨は、ダイヤモンドまたは、CBNを主体とする焼結体
層の片面または両面に、TaまたはNbを主体とする中間層
が一体形成され、さらに中間層の外側面には、Moを主体
とする基板材層が一体形成されてなる超硬物質の焼結複
合体にある。
要旨は、ダイヤモンドまたは、CBNを主体とする焼結体
層の片面または両面に、TaまたはNbを主体とする中間層
が一体形成され、さらに中間層の外側面には、Moを主体
とする基板材層が一体形成されてなる超硬物質の焼結複
合体にある。
本発明に係る焼結複合体をつくるには、サンドイッチタ
イプの複合体においては、例えば第１図に示すように、
D/C焼結体原料１の所定量をTaまたはNbの薄板よりなる
中間物２で挟持し、この中間物２の上下に、Mo板よりな
る基板材３を配しさらに、基板材３の上下に好適には六
方晶BN（hBN）、或いはグラファイト板よりなる分離材
４を配し、さらにその上下にセラミックやサーメット等
の曲強度剛性の高いブロック材５を配する。
イプの複合体においては、例えば第１図に示すように、
D/C焼結体原料１の所定量をTaまたはNbの薄板よりなる
中間物２で挟持し、この中間物２の上下に、Mo板よりな
る基板材３を配しさらに、基板材３の上下に好適には六
方晶BN（hBN）、或いはグラファイト板よりなる分離材
４を配し、さらにその上下にセラミックやサーメット等
の曲強度剛性の高いブロック材５を配する。
上記中間物２のTa、Nbの厚さは20μ〜0.20mmがよい。厚
さが20μｍ未満ではMoの拡散防止効果がなく、また、こ
れにより厚くすることは、機能的には制限ないが、0.2m
mを越えても無意味である。基板材３であるMo板の厚さ
は、製造の際の品質管理の面から0.1mm以上が望ましい
が、1mmを越えることは意味がない。
さが20μｍ未満ではMoの拡散防止効果がなく、また、こ
れにより厚くすることは、機能的には制限ないが、0.2m
mを越えても無意味である。基板材３であるMo板の厚さ
は、製造の際の品質管理の面から0.1mm以上が望ましい
が、1mmを越えることは意味がない。
また、ブロック材５は、平板状の焼結複合体を歩留りよ
く得るために配置されるが、Mo板の基板材３とが一体化
しないようにするために、分離材４を介在させる。この
分離材４は基板材３と接するため、材料の選択が重要
で、Moの性質を阻害しない物質でなければならない。種
々試行を重ねた結果、hBNおよびグラファイト（Gr）が
分離材としてよいことがわかった。その厚さは任意であ
るが、0.1〜1.0mmが好適である。
く得るために配置されるが、Mo板の基板材３とが一体化
しないようにするために、分離材４を介在させる。この
分離材４は基板材３と接するため、材料の選択が重要
で、Moの性質を阻害しない物質でなければならない。種
々試行を重ねた結果、hBNおよびグラファイト（Gr）が
分離材としてよいことがわかった。その厚さは任意であ
るが、0.1〜1.0mmが好適である。
上記積層物６を、HP処理する。その条件は、D/C焼結体
の安定条件の1300〜1600°C,30〜60kbが用いられ、時間
は10〜60分が適当である。
の安定条件の1300〜1600°C,30〜60kbが用いられ、時間
は10〜60分が適当である。
上記HP処理によって、分離材４がhBNの場合は、Moの一
部はMo−Ｂ−Ｎ系と考えられる同定不能の化合物を生成
するが問題はなかった。Grの場合は、Moの一部または全
部がMo2ＣまたはMoCに変化するが、これは、HP処理を行
なった際、Mo焼結原料やTa或いはNbと反応するより早
く、炭化が進行することにより、Moが固定されるので、
MoがTa層を貫通してCBN層やダイヤモンド層に侵入する
ことが少ない。したがって、焼結体の特性に悪影響を及
ぼすことが殆どない。さらに、熱膨張率もMoメタルより
少なく、ろう付け強度も大きく、基板材層としては好適
である。
部はMo−Ｂ−Ｎ系と考えられる同定不能の化合物を生成
するが問題はなかった。Grの場合は、Moの一部または全
部がMo2ＣまたはMoCに変化するが、これは、HP処理を行
なった際、Mo焼結原料やTa或いはNbと反応するより早
く、炭化が進行することにより、Moが固定されるので、
MoがTa層を貫通してCBN層やダイヤモンド層に侵入する
ことが少ない。したがって、焼結体の特性に悪影響を及
ぼすことが殆どない。さらに、熱膨張率もMoメタルより
少なく、ろう付け強度も大きく、基板材層としては好適
である。
すなわち、HP処理によって、積層物６から第２図に示す
ように、焼結体層11を間にして中間物TaまたはNbにhBN
を使えばB,N原子が、GrではＣ原子が僅か拡散した中間
物層12、およびMoにC,B,Nが一部拡散し基板材層13が一
体に接合した焼結複合体14が形成される。
ように、焼結体層11を間にして中間物TaまたはNbにhBN
を使えばB,N原子が、GrではＣ原子が僅か拡散した中間
物層12、およびMoにC,B,Nが一部拡散し基板材層13が一
体に接合した焼結複合体14が形成される。
また、D/C焼結体層の片面に中間物層、基板材層を接合
するには、第３図に示すように、D/C焼結体の上面にT
i、Zr等、通常のシールドメタル７を介してブロック材
５を配置した積層物６′を用いる。
するには、第３図に示すように、D/C焼結体の上面にT
i、Zr等、通常のシールドメタル７を介してブロック材
５を配置した積層物６′を用いる。
なお、上記説明では、基板材として純Moを用いたが、機
械的強度を高めるため、基板材の特性を損なわない範囲
で、IVa、VIII族またはCu等を添加してもよい。さらに
熱膨張率を焼結体に、より近ずけるためＷ等を添加する
ことも出来る。
械的強度を高めるため、基板材の特性を損なわない範囲
で、IVa、VIII族またはCu等を添加してもよい。さらに
熱膨張率を焼結体に、より近ずけるためＷ等を添加する
ことも出来る。
例えば、Moに0.5wt％Ti、0.07wt％Zr、0.05wt％Ｃを含
む合金は熱膨張係数はほぼ変わらず、高温強度が大とな
る。Moに10〜30wt％のＷを添加した合金は、純Moより熱
膨張率が小さくなり、D/C焼結体に近ずく。Mo−Ni,Coは
機械的強度、ろう付け性が改善され、Mo−Cuもろう付け
性は改善されるが、Mo−Ni,CoおよびMo−Cuが熱膨張率
が大きくなる方向のため、Ni,CoまたはCuの添加量は、
制限される。
む合金は熱膨張係数はほぼ変わらず、高温強度が大とな
る。Moに10〜30wt％のＷを添加した合金は、純Moより熱
膨張率が小さくなり、D/C焼結体に近ずく。Mo−Ni,Coは
機械的強度、ろう付け性が改善され、Mo−Cuもろう付け
性は改善されるが、Mo−Ni,CoおよびMo−Cuが熱膨張率
が大きくなる方向のため、Ni,CoまたはCuの添加量は、
制限される。
実施例１ 第１図に示すように、CBN60wt％、TiC20wt％、TiN10wt
％、Al10wt％よりなる焼結体原料１の2.5gを、径26mm、
厚み50μｍのTa板よりなる中間物２で挟持し、この上下
面に径26mm、厚み0.3mのMo板よりなる基板材３を配し、
さらに、この上下面に径26mm、厚み1mmのGr板よりなる
分離材４およびブロック材５を配した。これを、1350
℃、40kbで1hrHP処理して複合体をつくった。この複合
体の外周および上下面を研削除去し、厚み1.4mmのCBN焼
結体の上下面に、二相になったメタル状物質が接合した
複合体が得られた。上記メタル状物質をＸ線、およびＸ
線照射による光電子分光（ESCA）によって分析したとこ
ろ、CBN焼結体層11に接する中間層12はTaCおよびTa−Ｂ
−Ｎよりなる未知物質で、その外側の基板材層13はMoC
であった。
％、Al10wt％よりなる焼結体原料１の2.5gを、径26mm、
厚み50μｍのTa板よりなる中間物２で挟持し、この上下
面に径26mm、厚み0.3mのMo板よりなる基板材３を配し、
さらに、この上下面に径26mm、厚み1mmのGr板よりなる
分離材４およびブロック材５を配した。これを、1350
℃、40kbで1hrHP処理して複合体をつくった。この複合
体の外周および上下面を研削除去し、厚み1.4mmのCBN焼
結体の上下面に、二相になったメタル状物質が接合した
複合体が得られた。上記メタル状物質をＸ線、およびＸ
線照射による光電子分光（ESCA）によって分析したとこ
ろ、CBN焼結体層11に接する中間層12はTaCおよびTa−Ｂ
−Ｎよりなる未知物質で、その外側の基板材層13はMoC
であった。
この複合体から小片を切出し、ハイスドリルの先端に挟
むようにろう付けして、SKD11（HRC60も焼入れしたも
の）の孔加工に使用したが、何等問題なく容易に加工で
きた。
むようにろう付けして、SKD11（HRC60も焼入れしたも
の）の孔加工に使用したが、何等問題なく容易に加工で
きた。
実施例２ 厚み0.1mmのNb板を中間物２、厚み0.5mmのMo板を基板材
３、厚み0.5mmのhBN板を分離材４とした他は、実施例１
と同じにして複合体をつくった。この複合体のCBN焼結
体層に接する部分はNbCと未知物質が形成され、その外
側はMoメタルトとMo−Ｂ−Ｎと推定された。
３、厚み0.5mmのhBN板を分離材４とした他は、実施例１
と同じにして複合体をつくった。この複合体のCBN焼結
体層に接する部分はNbCと未知物質が形成され、その外
側はMoメタルトとMo−Ｂ−Ｎと推定された。
この複合体によって実施例１と同じようにしてドリルを
つくり、SKD11の孔加工を行なったところ、容易に加工
することが出来た。
つくり、SKD11の孔加工を行なったところ、容易に加工
することが出来た。
実施例３ 実施例１と同じ配合の焼結体原料1.8gを、径26mm、厚み
20μｍのTa板よりなる中間物上に載置し、この中間物の
下方に順次、径26mm、厚み0.2mmのMo板よりなる基板材
およびGr板よりなる分離板を配し、さらに、焼結体原料
の上部に、Tiよりなるシールドメタルを配し、これらを
ブロック材で挟持した。これをHP処理して一体化した後
研削し、径26mm、CBN焼結体層の厚みが1.0mm、全厚み1.
2mmの複合体を得た。この複合体より20×3mmの長方形の
小片を切り出し、ハイス製シャンクにろう付けして２枚
刃のエンドミルをつくった。このエンドミルをHRC62を
焼入れしたSKD11の加工に用いたところ、クラックや剥
離を生ずることなく、幅6mmの溝加工を容易に行なうこ
とが出来た。
20μｍのTa板よりなる中間物上に載置し、この中間物の
下方に順次、径26mm、厚み0.2mmのMo板よりなる基板材
およびGr板よりなる分離板を配し、さらに、焼結体原料
の上部に、Tiよりなるシールドメタルを配し、これらを
ブロック材で挟持した。これをHP処理して一体化した後
研削し、径26mm、CBN焼結体層の厚みが1.0mm、全厚み1.
2mmの複合体を得た。この複合体より20×3mmの長方形の
小片を切り出し、ハイス製シャンクにろう付けして２枚
刃のエンドミルをつくった。このエンドミルをHRC62を
焼入れしたSKD11の加工に用いたところ、クラックや剥
離を生ずることなく、幅6mmの溝加工を容易に行なうこ
とが出来た。
実施例４ 複合体のCBN焼結体層をさらに研削した全厚みを0.8mmと
した他は実施例３と同じにして複合体をつくり、この複
合体より小片を切り出し超硬の母材のコーナにろう付け
し、TBGN060104のインサートを作製し、ホルダーに装着
し、HRC58を焼入れしたSK−３の円筒状部品の内径加工
を行なったが、部品800個を問題なく加工することがで
きた。
した他は実施例３と同じにして複合体をつくり、この複
合体より小片を切り出し超硬の母材のコーナにろう付け
し、TBGN060104のインサートを作製し、ホルダーに装着
し、HRC58を焼入れしたSK−３の円筒状部品の内径加工
を行なったが、部品800個を問題なく加工することがで
きた。
実施例５ 粒径約５μｍのダイヤモンド粉末90wt％、Co粉末10wt％
よりなる焼結体原料2.5gを、径26mm、厚み0.1mmのTa板
よりなる中間層で挟持し、この上下面に径26mm、厚み0.
2mmのMo板よりなる基板材を配し、さらにその上下面にG
r板またはhBN板よりなる分離材を配し、これらをブロッ
ク材で挟持して、1550°Ｃ、55kbで1hr、HP処理した。
その結果、クラックの発生なく、サンドイッチ構造の複
合体が得られた。この複合体のダイヤモンド焼結体の厚
みは1.5mmであった。これを研削し全厚み1.8mmの複合体
をつくった。これより小片を切り出し、超硬シャンクに
ろう付けして、ドリルを作製し、Al90wt％、Si10wt％よ
りなるシリンダーブロックの孔加工を行なったところ、
通常の超硬ドリルの約30倍の寿命であった。
よりなる焼結体原料2.5gを、径26mm、厚み0.1mmのTa板
よりなる中間層で挟持し、この上下面に径26mm、厚み0.
2mmのMo板よりなる基板材を配し、さらにその上下面にG
r板またはhBN板よりなる分離材を配し、これらをブロッ
ク材で挟持して、1550°Ｃ、55kbで1hr、HP処理した。
その結果、クラックの発生なく、サンドイッチ構造の複
合体が得られた。この複合体のダイヤモンド焼結体の厚
みは1.5mmであった。これを研削し全厚み1.8mmの複合体
をつくった。これより小片を切り出し、超硬シャンクに
ろう付けして、ドリルを作製し、Al90wt％、Si10wt％よ
りなるシリンダーブロックの孔加工を行なったところ、
通常の超硬ドリルの約30倍の寿命であった。
比較例１ Ta板よりなる中間物を使用しなかった他は、実施例５と
同じにして複合体を作製したところ、Mo板近くのダイヤ
モンド焼結体層に水平クラックが50％以上の確率で発生
し、また、これを用いて作製したドリルの性能も、実施
例５のドリルに比して半分以下の寿命であった。
同じにして複合体を作製したところ、Mo板近くのダイヤ
モンド焼結体層に水平クラックが50％以上の確率で発生
し、また、これを用いて作製したドリルの性能も、実施
例５のドリルに比して半分以下の寿命であった。
実施例６ CBN70wt％、TiN20wt％、Al10wt％よりなる焼結体原料2.
5gを径26mm、厚み0.1mmよりなる中間物上に載置し、こ
の中間物の下方に順次、径26mm、厚み0.3mmのMo板より
なる基板材、次いでGr板またはhBN板よりなる分離材を
配し、さらに焼結体原料面にシールドメタルを配し、こ
れらをブロック材で挟持して、1400°Ｃ、40kbで1hr、H
P処理を行ない複合体をつくった。この複合体を研削し
て、径26mm、CBN焼結体層の厚み1.5mm、全厚み1.7mmの
複合体を得た。これから、5mm角の小片を切り出し、鋼
のブロックに銀ろう付けし、圧縮せん断強度を測定した
ところ、分離材としてGr板を使用した場合は15kg/mm2、
hBN板を使用した場合は10kg/mm2で、Gr板を使用した方
が圧縮せん断強度が高かったが、いずれも実用上差支え
ない強度であった。
5gを径26mm、厚み0.1mmよりなる中間物上に載置し、こ
の中間物の下方に順次、径26mm、厚み0.3mmのMo板より
なる基板材、次いでGr板またはhBN板よりなる分離材を
配し、さらに焼結体原料面にシールドメタルを配し、こ
れらをブロック材で挟持して、1400°Ｃ、40kbで1hr、H
P処理を行ない複合体をつくった。この複合体を研削し
て、径26mm、CBN焼結体層の厚み1.5mm、全厚み1.7mmの
複合体を得た。これから、5mm角の小片を切り出し、鋼
のブロックに銀ろう付けし、圧縮せん断強度を測定した
ところ、分離材としてGr板を使用した場合は15kg/mm2、
hBN板を使用した場合は10kg/mm2で、Gr板を使用した方
が圧縮せん断強度が高かったが、いずれも実用上差支え
ない強度であった。
比較例２ Ta板を用いず、Mo板と焼結体とを直接接合した他は、実
施例６と同じにして圧縮せん断強度を測定したところ、
ろう付け部分は問題なかったが、分離材として、せん断
強度の高かったGrを用いた場合においても、焼結体層
と、Mo層との境界付近で、０〜10kg/mm2の範囲のせん断
力で剥離した。
施例６と同じにして圧縮せん断強度を測定したところ、
ろう付け部分は問題なかったが、分離材として、せん断
強度の高かったGrを用いた場合においても、焼結体層
と、Mo層との境界付近で、０〜10kg/mm2の範囲のせん断
力で剥離した。
「発明の効果」 以上述べたように、本発明に係るD/C焼結複合体は、焼
結体内部にMoが拡散することなく、強固に接合されてい
るので、焼結体が劣化せず、薄い複合体が得られる。ま
たこの複合体は超硬合金或いは鋼製の各種シャンクに容
易かつ強固にろう付け可能で、切れ味のよい、寿命の長
い各種切削用工具を安価につくることができなど多くの
長所を有し、業界に寄与することが極めて大きいもので
ある。
結体内部にMoが拡散することなく、強固に接合されてい
るので、焼結体が劣化せず、薄い複合体が得られる。ま
たこの複合体は超硬合金或いは鋼製の各種シャンクに容
易かつ強固にろう付け可能で、切れ味のよい、寿命の長
い各種切削用工具を安価につくることができなど多くの
長所を有し、業界に寄与することが極めて大きいもので
ある。
第１図および第２図はサンドイッチタイプの焼結複合体
の説明図で、第１図は焼結複合体をつくる積層物の側面
図、第２図は焼結複合体の側面図、第３図は片面タイプ
の焼結複合体をつくる積層物の側面図である。 １……焼結体原料、２……中間物、３……基板材、４…
…分離材、５……ブロック材、6,6′……積層物、７…
…シールドメタル、11……焼結体層、12……中間物層、
13……基板材層、14……焼結複合体。
の説明図で、第１図は焼結複合体をつくる積層物の側面
図、第２図は焼結複合体の側面図、第３図は片面タイプ
の焼結複合体をつくる積層物の側面図である。 １……焼結体原料、２……中間物、３……基板材、４…
…分離材、５……ブロック材、6,6′……積層物、７…
…シールドメタル、11……焼結体層、12……中間物層、
13……基板材層、14……焼結複合体。
Claims (1)
- 【請求項１】ダイヤモンドまたは立方晶窒化ほう素を主
体とする焼結体層の片面または両面に、TaまたはNbを主
体とする中間層が一体形成され、さらに中間層の外側面
には、Moを主体とする基板材層が一体形成されてなるこ
とを特徴とする超硬物質の焼結複合体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62034251A JPH0677976B2 (ja) | 1987-02-17 | 1987-02-17 | 超硬物質の焼結複合体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62034251A JPH0677976B2 (ja) | 1987-02-17 | 1987-02-17 | 超硬物質の焼結複合体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63202444A JPS63202444A (ja) | 1988-08-22 |
| JPH0677976B2 true JPH0677976B2 (ja) | 1994-10-05 |
Family
ID=12408948
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62034251A Expired - Lifetime JPH0677976B2 (ja) | 1987-02-17 | 1987-02-17 | 超硬物質の焼結複合体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0677976B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6207294B1 (en) * | 1999-04-30 | 2001-03-27 | Philip A. Rutter | Self-sharpening, laminated cutting tool and method for making the tool |
| GB201311849D0 (en) * | 2013-07-02 | 2013-08-14 | Element Six Ltd | Super-hard constructions and methods for making and processing same |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6049589B2 (ja) * | 1981-05-08 | 1985-11-02 | 住友電気工業株式会社 | 工具用複合焼結体及びその製造方法 |
| JPS61266364A (ja) * | 1985-05-17 | 1986-11-26 | 住友電気工業株式会社 | サンドイツチ構造を有する高硬度焼結体複合材料 |
-
1987
- 1987-02-17 JP JP62034251A patent/JPH0677976B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63202444A (ja) | 1988-08-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |