JPH07124804A - すぐれた耐摩耗性を発揮する切削チップ - Google Patents
すぐれた耐摩耗性を発揮する切削チップInfo
- Publication number
- JPH07124804A JPH07124804A JP29416093A JP29416093A JPH07124804A JP H07124804 A JPH07124804 A JP H07124804A JP 29416093 A JP29416093 A JP 29416093A JP 29416093 A JP29416093 A JP 29416093A JP H07124804 A JPH07124804 A JP H07124804A
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- Japan
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- cemented carbide
- alloy
- tip
- brazing
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 耐摩耗性のすぐれた切削チップを提供する。
【構成】 切削チップが、WC基超硬合金製台金チップ
にCBN基セラミックス製切刃チップを、重量%で、C
u:10〜40%、Ti:1〜20%を含有し、残りが
Agと不可避不純物からなる組成を有するAg合金ろう
材を用いて直接ろう付けしたものからなる。
にCBN基セラミックス製切刃チップを、重量%で、C
u:10〜40%、Ti:1〜20%を含有し、残りが
Agと不可避不純物からなる組成を有するAg合金ろう
材を用いて直接ろう付けしたものからなる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、立方晶窒化硼素(以
下、CBNで示す)基セラミックス製切刃チップが炭化
タングステン(以下、WCで示す)基超硬合金製台金チ
ップに強固にろう付け接合し、かつ前記切刃チップがす
ぐれた耐摩耗性を発揮する切削チップに関するものであ
る。
下、CBNで示す)基セラミックス製切刃チップが炭化
タングステン(以下、WCで示す)基超硬合金製台金チ
ップに強固にろう付け接合し、かつ前記切刃チップがす
ぐれた耐摩耗性を発揮する切削チップに関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】従来、図2に概略斜視図で例示される通
り、通常の超高圧焼結装置で、CBN基セラミックス上
層1aとWC基超硬合金1bからなる一体の切刃チップ
1を形成し、これをAg合金ろう材2を用いてWC基超
硬合金製台金チップ3にろう付け接合してなる切削チッ
プが知られている。また、上記従来切削チップに用いら
れる上記Ag合金ろう材が、重量%で(以下、%は重量
%を示す)、 Cu:20〜40%、 を含有し、残りがAgと不可避不純物からなるAg合金
で構成されることも知られている。さらに、上記従来A
g合金ろう材では、CBN基セラミックス上層1aを直
接WC基超硬合金製台金3に実用に耐える高いろう付け
強度で接合することができないことから、上記の通り超
高圧焼結装置でCBN基セラミックス上層1aとWC基
超硬合金下層1bとを一体焼結して2層構造の切刃チッ
プ1とし、これを上記WC基超硬合金製台金チップ3に
ろう付けする、すなわちWC基超硬合金同志のろう付け
とすることにより高いろう付け接合強度を確保するよう
にしたことも知られている。
り、通常の超高圧焼結装置で、CBN基セラミックス上
層1aとWC基超硬合金1bからなる一体の切刃チップ
1を形成し、これをAg合金ろう材2を用いてWC基超
硬合金製台金チップ3にろう付け接合してなる切削チッ
プが知られている。また、上記従来切削チップに用いら
れる上記Ag合金ろう材が、重量%で(以下、%は重量
%を示す)、 Cu:20〜40%、 を含有し、残りがAgと不可避不純物からなるAg合金
で構成されることも知られている。さらに、上記従来A
g合金ろう材では、CBN基セラミックス上層1aを直
接WC基超硬合金製台金3に実用に耐える高いろう付け
強度で接合することができないことから、上記の通り超
高圧焼結装置でCBN基セラミックス上層1aとWC基
超硬合金下層1bとを一体焼結して2層構造の切刃チッ
プ1とし、これを上記WC基超硬合金製台金チップ3に
ろう付けする、すなわちWC基超硬合金同志のろう付け
とすることにより高いろう付け接合強度を確保するよう
にしたことも知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の従来切
削チップにおいては、切刃チップ1の焼結時に、下層1
bを構成するWC基超硬合金のCoなどの結合相形成成
分が上記上層1aを構成するCBN基セラミックス中に
拡散し、これが原因で実用に際しては上記上層1aの摩
耗進行が著しく促進されるようになり、所望のすぐれた
耐摩耗性を長期に亘って発揮することができないのが現
状である。
削チップにおいては、切刃チップ1の焼結時に、下層1
bを構成するWC基超硬合金のCoなどの結合相形成成
分が上記上層1aを構成するCBN基セラミックス中に
拡散し、これが原因で実用に際しては上記上層1aの摩
耗進行が著しく促進されるようになり、所望のすぐれた
耐摩耗性を長期に亘って発揮することができないのが現
状である。
【0004】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明者等は、
上述のような観点から、CBN基セラミックス製切刃チ
ップをWC基超硬合金製台金チップに高いろう付け接合
強度で直接ろう付けすることができるろう材を開発すべ
く研究を行なった結果、 Cu:10〜40%、 Ti:1〜20%、 を含有し、残りがAgと不可避不純物からなる組成を有
するAg合金で構成されたろう材は、CBN基セラミッ
クス製切刃チップとWC基超硬合金製台金チップの高い
接合強度でのろう付けを可能とし、したがってこの結果
の切削チップは、前記ろう付けが超高圧焼結に比して相
対的に低温、例えば真空中、800〜1100℃で行な
われることから、上記台金チップを構成するWC基超硬
合金の結合相形成分が上記切刃チップ中に拡散移動する
ことがなく、CBN基セラミックスのもつ特性が損なわ
れることがないので、すぐれた耐摩耗性を著しく長期に
亘って発揮するという研究結果を得たのである。
上述のような観点から、CBN基セラミックス製切刃チ
ップをWC基超硬合金製台金チップに高いろう付け接合
強度で直接ろう付けすることができるろう材を開発すべ
く研究を行なった結果、 Cu:10〜40%、 Ti:1〜20%、 を含有し、残りがAgと不可避不純物からなる組成を有
するAg合金で構成されたろう材は、CBN基セラミッ
クス製切刃チップとWC基超硬合金製台金チップの高い
接合強度でのろう付けを可能とし、したがってこの結果
の切削チップは、前記ろう付けが超高圧焼結に比して相
対的に低温、例えば真空中、800〜1100℃で行な
われることから、上記台金チップを構成するWC基超硬
合金の結合相形成分が上記切刃チップ中に拡散移動する
ことがなく、CBN基セラミックスのもつ特性が損なわ
れることがないので、すぐれた耐摩耗性を著しく長期に
亘って発揮するという研究結果を得たのである。
【0005】この発明は、上記の研究結果にもとづいて
なされたものであって、CBN基セラミックス製切刃チ
ップをWC基超硬合金製台金チップにAg合金ろう材を
用いて直接ろう付けしてなる切削チップにして、上記A
g合金ろう材を、 Cu:10〜40%、 Ti:1〜20%、 を含有し、残りがAgと不可避不純物からなる組成を有
するAg合金で構成してなる、すぐれた耐摩耗性を発揮
する切削チップに特徴を有するものである。
なされたものであって、CBN基セラミックス製切刃チ
ップをWC基超硬合金製台金チップにAg合金ろう材を
用いて直接ろう付けしてなる切削チップにして、上記A
g合金ろう材を、 Cu:10〜40%、 Ti:1〜20%、 を含有し、残りがAgと不可避不純物からなる組成を有
するAg合金で構成してなる、すぐれた耐摩耗性を発揮
する切削チップに特徴を有するものである。
【0006】つぎに、この発明の切削チップにおいて、
ろう材を構成するAg合金の成分組成を上記の通りに限
定した理由を説明する。 (a) Cu Cu成分には、ろう材の融点を下げ、もって低温でのろ
う付けを可能ならしめる作用があるが、その含有量が1
0%未満では前記作用に所望の効果が得られず、一方そ
の含有量が40%を越えると、相対的にAgの含有量が
低くなりすぎて、Agによってもたらされるすぐれた接
合強度が急激に低下するようになることから、その含有
量を10〜40%、望ましくは20〜30%と定めた。
ろう材を構成するAg合金の成分組成を上記の通りに限
定した理由を説明する。 (a) Cu Cu成分には、ろう材の融点を下げ、もって低温でのろ
う付けを可能ならしめる作用があるが、その含有量が1
0%未満では前記作用に所望の効果が得られず、一方そ
の含有量が40%を越えると、相対的にAgの含有量が
低くなりすぎて、Agによってもたらされるすぐれた接
合強度が急激に低下するようになることから、その含有
量を10〜40%、望ましくは20〜30%と定めた。
【0007】(b) Ti Ti成分には、ろう材のCBN基セラミックス製切刃チ
ップとWC基超硬合金製台金チップの両方に対するぬれ
性を著しく向上させ、もって前記両チップの高い接合強
度でのろう付けを可能ならしめる作用があるが、その含
有量が1%未満では前記作用に所望の効果が得られず、
一方その含有量が20%を越えると接合強度が低下する
ようになることから、その含有量を1〜20%、望まし
くは1〜5%と定めた。
ップとWC基超硬合金製台金チップの両方に対するぬれ
性を著しく向上させ、もって前記両チップの高い接合強
度でのろう付けを可能ならしめる作用があるが、その含
有量が1%未満では前記作用に所望の効果が得られず、
一方その含有量が20%を越えると接合強度が低下する
ようになることから、その含有量を1〜20%、望まし
くは1〜5%と定めた。
【0008】
【実施例】つぎに、この発明の切削チップを実施例によ
り具体的に説明する。原料粉末として、いずれも1〜
1.5μmの範囲内の平均粒径を有するCBN粉末、T
iC粉末、TiN粉末、Al2 O3 粉末、AlN粉末、
およびTiB2粉末を用意し、これら原料粉末を表1に
示される配合組成に配合し、混合した後、直径:20mm
φ×厚さ:2mmの寸法をもった圧粉体にプレス成形し、
ついで前記圧粉体を超高圧発生装置にて、温度:130
0℃、圧力:5.5GPa、時間:30分の条件で焼結
し、焼結体を放電加工機にて、平面形状:一辺長さが4
cmの正三角形×厚さ:2mmの寸法に切断することにより
切刃チップA〜Fをそれぞれ製造した。
り具体的に説明する。原料粉末として、いずれも1〜
1.5μmの範囲内の平均粒径を有するCBN粉末、T
iC粉末、TiN粉末、Al2 O3 粉末、AlN粉末、
およびTiB2粉末を用意し、これら原料粉末を表1に
示される配合組成に配合し、混合した後、直径:20mm
φ×厚さ:2mmの寸法をもった圧粉体にプレス成形し、
ついで前記圧粉体を超高圧発生装置にて、温度:130
0℃、圧力:5.5GPa、時間:30分の条件で焼結
し、焼結体を放電加工機にて、平面形状:一辺長さが4
cmの正三角形×厚さ:2mmの寸法に切断することにより
切刃チップA〜Fをそれぞれ製造した。
【0009】また、原料粉末として、いずれも0.5〜
4μmの範囲内の平均粒径を有するWC粉末、TiC粉
末、TaC粉末、VC粉末、Cr3 C2 粉末、およびC
o粉末を用意し、これら原料粉末を表2に示される配合
組成に配合し、混合した後、所定の形状の圧粉体にプレ
ス成形し、ついでこの圧粉体を真空中、温度:1370
℃に30分間保持の条件で焼結して平面寸法:一辺長さ
が15.9mmの正三角形×厚さ:4.76mmの寸法をも
った焼結体を形成し、この焼結体の上下平行面のうちの
いずれかの面の1つの角に研削盤にて上記切刃チップの
形状に対応した深さ:2mmの切欠きを形成することによ
り台金チップa〜eをそれぞれ製造した。
4μmの範囲内の平均粒径を有するWC粉末、TiC粉
末、TaC粉末、VC粉末、Cr3 C2 粉末、およびC
o粉末を用意し、これら原料粉末を表2に示される配合
組成に配合し、混合した後、所定の形状の圧粉体にプレ
ス成形し、ついでこの圧粉体を真空中、温度:1370
℃に30分間保持の条件で焼結して平面寸法:一辺長さ
が15.9mmの正三角形×厚さ:4.76mmの寸法をも
った焼結体を形成し、この焼結体の上下平行面のうちの
いずれかの面の1つの角に研削盤にて上記切刃チップの
形状に対応した深さ:2mmの切欠きを形成することによ
り台金チップa〜eをそれぞれ製造した。
【0010】さらに、通常の電気炉にて、表3に示され
る成分組成をもったAg合金溶湯を調製し、インゴット
に鋳造し、圧延することにより厚さ:0.2mmのAg合
金ろう材アークをそれぞれ製造した。ついで、上記の切
刃チップA〜Fおよび台金チップa〜e、さらに上記A
g合金ろう材アークのうちのAg合金ろう材ア〜オを、
それぞれ表5に示される組み合せでセットし、真空中、
温度:950℃に5分間保持の条件でろう付け処理する
ことにより図1に概略斜視図で示される通りWC基超硬
合金製台金チップ3にAg合金ろう材2を用いてCBN
基セラミックス製切刃チップ1をろう付けしたものから
なる本発明切削チップ1〜6をそれぞれ製造した。
る成分組成をもったAg合金溶湯を調製し、インゴット
に鋳造し、圧延することにより厚さ:0.2mmのAg合
金ろう材アークをそれぞれ製造した。ついで、上記の切
刃チップA〜Fおよび台金チップa〜e、さらに上記A
g合金ろう材アークのうちのAg合金ろう材ア〜オを、
それぞれ表5に示される組み合せでセットし、真空中、
温度:950℃に5分間保持の条件でろう付け処理する
ことにより図1に概略斜視図で示される通りWC基超硬
合金製台金チップ3にAg合金ろう材2を用いてCBN
基セラミックス製切刃チップ1をろう付けしたものから
なる本発明切削チップ1〜6をそれぞれ製造した。
【0011】また、比較の目的で、上記の原料粉末を用
い、これら原料粉末をそれぞれ表4に示される配合組成
に配合し、混合して上層および下層形成用混合粉末と
し、ついでこれを同じく表4に示される組み合せで一緒
にプレス成形して、2層構造の圧粉体とし、この圧粉体
を同一の条件で超高圧焼結して、いずれも厚さ:1mmの
CBN基セラミックス上層とWC基超硬合金下層からな
る切刃チップA′〜F′を製造し、かつAg合金ろう材
として、上記Ag合金ろう材ア〜クのうちのAg合金ろ
う材カ〜クを用い、表5に示される組み合せでセット
し、かつろう付けを大気中、温度:700℃に5分間保
持の条件で行なう以外は同一の条件で図2に示される従
来切削チップ1〜6をそれぞれ製造した。
い、これら原料粉末をそれぞれ表4に示される配合組成
に配合し、混合して上層および下層形成用混合粉末と
し、ついでこれを同じく表4に示される組み合せで一緒
にプレス成形して、2層構造の圧粉体とし、この圧粉体
を同一の条件で超高圧焼結して、いずれも厚さ:1mmの
CBN基セラミックス上層とWC基超硬合金下層からな
る切刃チップA′〜F′を製造し、かつAg合金ろう材
として、上記Ag合金ろう材ア〜クのうちのAg合金ろ
う材カ〜クを用い、表5に示される組み合せでセット
し、かつろう付けを大気中、温度:700℃に5分間保
持の条件で行なう以外は同一の条件で図2に示される従
来切削チップ1〜6をそれぞれ製造した。
【0012】ついで、この結果得られた各種の切削チッ
プについて、 被削材:SCM415の浸炭焼入材(硬さ:HR C6
0)の丸棒、 切削速度:300m/min.、 送り:0.1mm/rev.、 切込み:0.1mm、 切削時間:10分、 の条件で鋼の乾式連続切削試験を行ない、切刃の逃げ面
摩耗幅を測定した。また、上記の切削チップから試験片
を切出し、ろう付け面の剪断強度を測定した。これらの
測定結果を表5に示した。
プについて、 被削材:SCM415の浸炭焼入材(硬さ:HR C6
0)の丸棒、 切削速度:300m/min.、 送り:0.1mm/rev.、 切込み:0.1mm、 切削時間:10分、 の条件で鋼の乾式連続切削試験を行ない、切刃の逃げ面
摩耗幅を測定した。また、上記の切削チップから試験片
を切出し、ろう付け面の剪断強度を測定した。これらの
測定結果を表5に示した。
【0013】
【表1】
【0014】
【表2】
【0015】
【表3】
【0016】
【表4】
【0017】
【表5】
【0018】
【発明の効果】表5に示される結果から、本発明切削チ
ップ1〜6は、いずれもWC基超硬合金製台金チップに
CBN基セラミックス製切刃チップが、従来切削チップ
1〜6におけるWC基超硬合金製台金チップと切刃チッ
プのWC基超硬合金下層との接合強度と同等の高い接合
強度でろう付けされており、かつ本発明切削チップ1〜
6のCBN基セラミックス製切刃チップは、従来切削チ
ップ1〜6の切刃チップを構成するCBN基セラミック
ス上層に比して一段とすぐれた耐摩耗性を示すことが明
らかである。
ップ1〜6は、いずれもWC基超硬合金製台金チップに
CBN基セラミックス製切刃チップが、従来切削チップ
1〜6におけるWC基超硬合金製台金チップと切刃チッ
プのWC基超硬合金下層との接合強度と同等の高い接合
強度でろう付けされており、かつ本発明切削チップ1〜
6のCBN基セラミックス製切刃チップは、従来切削チ
ップ1〜6の切刃チップを構成するCBN基セラミック
ス上層に比して一段とすぐれた耐摩耗性を示すことが明
らかである。
【0019】上述のように、この発明の切削チップは、
WC基超硬合金製台金チップにCBN基セラミックス製
切刃チップが強固な接合強度で直接ろう付けされた構造
をもち、かつろう付け時に前記台金チップを構成するW
C基超硬合金の結合相形成成分が前記切刃チップに拡散
することもないので、CBN基セラミックス製切刃チッ
プの特性が損なわれることがなく、これのもつ特性が十
分に生かされ、著しく長期に亘ってすぐれた切削性能を
発揮するのである。
WC基超硬合金製台金チップにCBN基セラミックス製
切刃チップが強固な接合強度で直接ろう付けされた構造
をもち、かつろう付け時に前記台金チップを構成するW
C基超硬合金の結合相形成成分が前記切刃チップに拡散
することもないので、CBN基セラミックス製切刃チッ
プの特性が損なわれることがなく、これのもつ特性が十
分に生かされ、著しく長期に亘ってすぐれた切削性能を
発揮するのである。
【図1】この発明の切削チップを示す概略斜視図であ
る。
る。
【図2】従来切削チップを示す概略斜視図である。
1 切刃チップ 2 ろう材 3 台金チップ
Claims (1)
- 【請求項1】 立方晶窒化硼素基セラミックス製切刃チ
ップを炭化タングステン基超硬合金製台金チップにAg
合金ろう材を用いて直接ろう付けしてなる切削チップに
して、前記Ag合金ろう材を、重量%で、 Cu:10〜40%、 Ti:1〜20%、 を含有し、残りがAgと不可避不純物からなる組成を有
するAg合金で構成したことを特徴とするすぐれた耐摩
耗性を発揮する切削チップ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29416093A JPH07124804A (ja) | 1993-10-29 | 1993-10-29 | すぐれた耐摩耗性を発揮する切削チップ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29416093A JPH07124804A (ja) | 1993-10-29 | 1993-10-29 | すぐれた耐摩耗性を発揮する切削チップ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07124804A true JPH07124804A (ja) | 1995-05-16 |
Family
ID=17804097
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29416093A Pending JPH07124804A (ja) | 1993-10-29 | 1993-10-29 | すぐれた耐摩耗性を発揮する切削チップ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07124804A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6155755A (en) * | 1998-03-02 | 2000-12-05 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Hard sintered body tool |
| EP1782912A1 (en) * | 2005-10-28 | 2007-05-09 | General Electric Company | Silver/aluminum/copper/titanium/nickel brazing alloys for brazing WC-Co to titanium alloys |
| JP2010089223A (ja) * | 2008-10-09 | 2010-04-22 | Sumitomo Electric Hardmetal Corp | 立方晶窒化硼素焼結体工具 |
| CN102699565A (zh) * | 2012-05-22 | 2012-10-03 | 南京航空航天大学 | 用于立方氮化硼磨粒的无热损伤活性钎焊方法及所用钎焊材料 |
| JP2013014002A (ja) * | 2012-09-14 | 2013-01-24 | Sumitomo Electric Hardmetal Corp | 立方晶窒化硼素焼結体工具 |
| CN106378510A (zh) * | 2016-10-14 | 2017-02-08 | 马鞍山市威马机械设备有限责任公司 | 一种四刃钨钢刀片的银焊加工方法 |
-
1993
- 1993-10-29 JP JP29416093A patent/JPH07124804A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6155755A (en) * | 1998-03-02 | 2000-12-05 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Hard sintered body tool |
| EP1782912A1 (en) * | 2005-10-28 | 2007-05-09 | General Electric Company | Silver/aluminum/copper/titanium/nickel brazing alloys for brazing WC-Co to titanium alloys |
| US7461772B2 (en) | 2005-10-28 | 2008-12-09 | General Electric Company | Silver/aluminum/copper/titanium/nickel brazing alloys for brazing WC-Co to titanium alloys |
| JP2010089223A (ja) * | 2008-10-09 | 2010-04-22 | Sumitomo Electric Hardmetal Corp | 立方晶窒化硼素焼結体工具 |
| CN102699565A (zh) * | 2012-05-22 | 2012-10-03 | 南京航空航天大学 | 用于立方氮化硼磨粒的无热损伤活性钎焊方法及所用钎焊材料 |
| JP2013014002A (ja) * | 2012-09-14 | 2013-01-24 | Sumitomo Electric Hardmetal Corp | 立方晶窒化硼素焼結体工具 |
| CN106378510A (zh) * | 2016-10-14 | 2017-02-08 | 马鞍山市威马机械设备有限责任公司 | 一种四刃钨钢刀片的银焊加工方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20000808 |