JPH0722842B2 - 工具インサート - Google Patents
工具インサートInfo
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- JPH0722842B2 JPH0722842B2 JP62326643A JP32664387A JPH0722842B2 JP H0722842 B2 JPH0722842 B2 JP H0722842B2 JP 62326643 A JP62326643 A JP 62326643A JP 32664387 A JP32664387 A JP 32664387A JP H0722842 B2 JPH0722842 B2 JP H0722842B2
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Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH DRILLING; MINING
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- E21B10/00—Drill bits
- E21B10/46—Drill bits characterised by wear resisting parts, e.g. diamond inserts
- E21B10/56—Button-type inserts
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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-
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- Y10T428/12146—Nonmetal particles in a component
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は工具インサートに関し、より詳細には、複合研
摩成形体を含む工具インサートに関する。
摩成形体を含む工具インサートに関する。
従来の技術 複合研摩成形体には、超硬合金の支持材料または支持体
に接合された研摩成形体が含まれる。研摩成形体は必ず
ダイヤモンドまたは立方晶系窒化ほう素研摩成形体であ
る。研摩成形体の支持体との間の接合は直接に、または
挿入された接合層の介在によつて行うことができる。
に接合された研摩成形体が含まれる。研摩成形体は必ず
ダイヤモンドまたは立方晶系窒化ほう素研摩成形体であ
る。研摩成形体の支持体との間の接合は直接に、または
挿入された接合層の介在によつて行うことができる。
上記複合研摩成形体のダイヤモンド研摩成形体は、ダイ
ヤモンドが結晶学的に安定であり且つ直接のダイヤモン
ド対ダイヤモンド接合が生起される温度と圧力との状態
にそれぞれのダイヤモンド結晶をさらすことによつて作
られる多結晶のダイヤモンド（しばしばPCDと略記され
る）の層から成る。ダイヤモンド対ダイヤモンド接合の
形成を助けるため、ダイヤモンド溶剤／触媒第二相を存
在させることもできる。
ヤモンドが結晶学的に安定であり且つ直接のダイヤモン
ド対ダイヤモンド接合が生起される温度と圧力との状態
にそれぞれのダイヤモンド結晶をさらすことによつて作
られる多結晶のダイヤモンド（しばしばPCDと略記され
る）の層から成る。ダイヤモンド対ダイヤモンド接合の
形成を助けるため、ダイヤモンド溶剤／触媒第二相を存
在させることもできる。
複合研摩成形体は特許文献に広く記述されており、10年
以上の間商業的に使用されている。複合研摩成形体を説
明し例示している特許明細書の例が米国特許第3,743,48
9号、第3,767,371号、第4,063,909号および同第3,745,6
23号である。
以上の間商業的に使用されている。複合研摩成形体を説
明し例示している特許明細書の例が米国特許第3,743,48
9号、第3,767,371号、第4,063,909号および同第3,745,6
23号である。
米国特許明細書第4,403,015号にもまた特定形式の複合
研摩成形体が記述されている。この複合研摩成形体は、
厚さが2mm未満で硬質焼結成形体と超硬合金支持体との
間の剛性接合を確保する効果のある、但し70（重量）％
未満の、量の立方晶系窒化ほう素を含み且つ残余の部分
が周期表の4A,5A、6A遷移金属の炭化物、窒化物、浸炭
窒化物若しくはほう化物、それらの混合材、またはそれ
らの相互固溶体化合物から成るグループから選定された
化合物から成るようにした中間接合層を介して超硬合金
に接合されたダイヤモンドまたは立方晶系窒化ほう素研
摩成形体とから成る。この中間接合層また、アルミニウ
ムおよび／またはけい素と、多分、超硬合金支持体から
のコバルトのような少量の結合金属を包含することもあ
る。
研摩成形体が記述されている。この複合研摩成形体は、
厚さが2mm未満で硬質焼結成形体と超硬合金支持体との
間の剛性接合を確保する効果のある、但し70（重量）％
未満の、量の立方晶系窒化ほう素を含み且つ残余の部分
が周期表の4A,5A、6A遷移金属の炭化物、窒化物、浸炭
窒化物若しくはほう化物、それらの混合材、またはそれ
らの相互固溶体化合物から成るグループから選定された
化合物から成るようにした中間接合層を介して超硬合金
に接合されたダイヤモンドまたは立方晶系窒化ほう素研
摩成形体とから成る。この中間接合層また、アルミニウ
ムおよび／またはけい素と、多分、超硬合金支持体から
のコバルトのような少量の結合金属を包含することもあ
る。
米国特許明細書第4,604,106号には、ダイヤモンド結晶
と予備接合された炭化物片との混合物を含む中間層を介
して超硬合金支持材に接合された研摩成形体を含む複合
研摩成形体が記述されている。この炭化物片は予備接合
され、炭化物粉末の形をなしていない。この明細書には
また、中間層内に若干の立方晶系窒化ほう素を包含して
も良いことが記述されている。
と予備接合された炭化物片との混合物を含む中間層を介
して超硬合金支持材に接合された研摩成形体を含む複合
研摩成形体が記述されている。この炭化物片は予備接合
され、炭化物粉末の形をなしていない。この明細書には
また、中間層内に若干の立方晶系窒化ほう素を包含して
も良いことが記述されている。
問題点を解決するための手段 本発明によれば、ダイヤモンド溶剤第二相を有し且つ、
本質的に、コバルトとニツケルと鉄とこれらの一つ以上
を包含する合金との中から選定された接合金属により結
合形態に接合された離散立方晶系窒化ほう素粒子と炭化
物粒子とから成る中間層を介して超硬合金支持材に接合
されたダイヤモンド研摩成形体のを含み、立方晶系窒化
ほう素粒子が中間層の60〜20体積％を構成し、炭化物粒
子と接合金属とが相まつて中間層の40〜80体積％を構成
し、接合金属が炭化物／金属結合物の15〜25重量％を構
成するようにした工具インサートが得られる。
本質的に、コバルトとニツケルと鉄とこれらの一つ以上
を包含する合金との中から選定された接合金属により結
合形態に接合された離散立方晶系窒化ほう素粒子と炭化
物粒子とから成る中間層を介して超硬合金支持材に接合
されたダイヤモンド研摩成形体のを含み、立方晶系窒化
ほう素粒子が中間層の60〜20体積％を構成し、炭化物粒
子と接合金属とが相まつて中間層の40〜80体積％を構成
し、接合金属が炭化物／金属結合物の15〜25重量％を構
成するようにした工具インサートが得られる。
中間層は従つて、本質的に、離散立方晶系窒化ほう素粒
子と炭化物粒子とダイヤモンド溶剤とから成る。ダイヤ
モンド粒子のような他の何等かの成分は微量に存在する
のみである。
子と炭化物粒子とダイヤモンド溶剤とから成る。ダイヤ
モンド粒子のような他の何等かの成分は微量に存在する
のみである。
更に本発明によれば、上述の如き工具インサートを作る
方法には、超硬合金から成る本体を備える段階と、上記
に定義したような立方晶系窒化ほう素粒子と炭化物粒子
と粉末接合金属との混合物を超硬合金本体の面上に置く
段階とが包含され、立方晶系窒化ほう素粒子が混合物の
60〜20体積％を構成し、一方、炭化物粒子と接合金属と
が相まつて混合物の40〜80体積％を構成し、接合金属が
炭化物／金属結合物の15〜25重量％を構成し、ダイヤモ
ンド粒子と粉末ダイヤモンド溶剤との混合物を立方晶系
窒化ほう素を含有する混合物上に置く段階と、ダイヤモ
ンド粒子と粉末ダイヤモン溶剤との混合物から成形体を
形成するに適した高い温度と圧力との状態に超硬合金と
混合物とをさらす段階とが包含される。
方法には、超硬合金から成る本体を備える段階と、上記
に定義したような立方晶系窒化ほう素粒子と炭化物粒子
と粉末接合金属との混合物を超硬合金本体の面上に置く
段階とが包含され、立方晶系窒化ほう素粒子が混合物の
60〜20体積％を構成し、一方、炭化物粒子と接合金属と
が相まつて混合物の40〜80体積％を構成し、接合金属が
炭化物／金属結合物の15〜25重量％を構成し、ダイヤモ
ンド粒子と粉末ダイヤモンド溶剤との混合物を立方晶系
窒化ほう素を含有する混合物上に置く段階と、ダイヤモ
ンド粒子と粉末ダイヤモン溶剤との混合物から成形体を
形成するに適した高い温度と圧力との状態に超硬合金と
混合物とをさらす段階とが包含される。
実施例および作用 本発明の工具インサートは、ダイヤモンド成形体層が中
間層を介して超硬合金支持材に接合されるようにした複
合ダイヤモンド研摩成形体である。この工具インサート
は、周知の複合ダイヤモンド研摩成形体を上回る幾つか
の利点を有する。第一に、このダイヤモンド研摩成形体
層の熱安定性は、周知されていない理由により、類似の
先行技術の複合ダイヤモンド研摩成形体、即ち矢張りダ
イヤモンド溶剤第二相を有するもの、よりも良好である
ことが認められている。例えば、このダイヤモンド成形
体層は、ダイヤモンドのいかなる重大な劣化をも生起さ
せずに、不活性即ち非酸化性の雰囲気内で10分間、850
℃までの温度に耐え得ることが認められている。これ
は、切れ刃に高温が生成される切削用途にこの工具イン
サートを使用できることを意味する。上記の高温は例え
ば、孔明け用途および高速切削用途において経験され
る。第二に、密着接合された中間層は耐摩耗性があり、
切削中に生成された切りくずによるアンダカツトを最小
限にさせる。第三に、使用中、中間層内には応力破断や
応力き裂が生じない。上記の応力破断や応力き裂の形成
は、成形体と超硬合金支持材との間の接合を弱め、その
結果、使用中に層割れが発生する。これに関しては、応
力破断と応力き裂との発生を回避するために炭化物／金
属結合物の接合金属含量がその結合物の少なくとも15重
量％であることが重要とみなされている。中間層は一般
に、約20μ〜5mmの厚さを有する。中間層はなるべくな
ら、ダイヤモンド成形体層とほぼ同一の厚さまたは深さ
を有することが望ましい。
間層を介して超硬合金支持材に接合されるようにした複
合ダイヤモンド研摩成形体である。この工具インサート
は、周知の複合ダイヤモンド研摩成形体を上回る幾つか
の利点を有する。第一に、このダイヤモンド研摩成形体
層の熱安定性は、周知されていない理由により、類似の
先行技術の複合ダイヤモンド研摩成形体、即ち矢張りダ
イヤモンド溶剤第二相を有するもの、よりも良好である
ことが認められている。例えば、このダイヤモンド成形
体層は、ダイヤモンドのいかなる重大な劣化をも生起さ
せずに、不活性即ち非酸化性の雰囲気内で10分間、850
℃までの温度に耐え得ることが認められている。これ
は、切れ刃に高温が生成される切削用途にこの工具イン
サートを使用できることを意味する。上記の高温は例え
ば、孔明け用途および高速切削用途において経験され
る。第二に、密着接合された中間層は耐摩耗性があり、
切削中に生成された切りくずによるアンダカツトを最小
限にさせる。第三に、使用中、中間層内には応力破断や
応力き裂が生じない。上記の応力破断や応力き裂の形成
は、成形体と超硬合金支持材との間の接合を弱め、その
結果、使用中に層割れが発生する。これに関しては、応
力破断と応力き裂との発生を回避するために炭化物／金
属結合物の接合金属含量がその結合物の少なくとも15重
量％であることが重要とみなされている。中間層は一般
に、約20μ〜5mmの厚さを有する。中間層はなるべくな
ら、ダイヤモンド成形体層とほぼ同一の厚さまたは深さ
を有することが望ましい。
炭化物粒子はなるべくなら、炭化タンタル、炭化タング
ステン、炭化チタン、またはそれらの混合物であること
が望ましい。これらの粒子は概して細かく、10μ未満と
いう平均サイズを有する。
ステン、炭化チタン、またはそれらの混合物であること
が望ましい。これらの粒子は概して細かく、10μ未満と
いう平均サイズを有する。
立方晶系窒化ほう素粒子もまた概して細かく、一般に50
μ以下という平均サイズを有する。
μ以下という平均サイズを有する。
ダイヤモンド溶剤は先行技術の何れか周知のもので良い
が、なるべくならコバルトが望ましい。
が、なるべくならコバルトが望ましい。
タイヤモンド研摩成形体を生産するために必要な諸条件
は、先行技術において周知されている。加えられる圧力
は少なくとも50kbarであり、加えられる温度は少なくと
も1400℃である。これらの高い温度および圧力の状態は
一般に、30minまでの時間の間保持される。更に、上記
の高い温度および圧力の状態を生成するために使用され
る装置もまた先行技術において周知されている。
は、先行技術において周知されている。加えられる圧力
は少なくとも50kbarであり、加えられる温度は少なくと
も1400℃である。これらの高い温度および圧力の状態は
一般に、30minまでの時間の間保持される。更に、上記
の高い温度および圧力の状態を生成するために使用され
る装置もまた先行技術において周知されている。
ここで本発明の実施例を、添付図面について説明する。
これらの図面について説明すると、第１図は本発明の工
具インサートを示す。このインサートには、中間接合層
14を介して超硬合金支持材12に接合されたダイヤモンド
研摩成形体層10が含まれる。超硬合金支持材12はなるべ
くなら焼結炭化タングステンが望ましい。接合中間層14
は、本質的に、50体積％の離散立方晶系窒化ほう素粒子
と50体積％の炭化タングステン粒子とコバルトとの結合
物から成る。コバルトは、炭化物／コバルト結合物の20
重量％の量だけ存在する。
これらの図面について説明すると、第１図は本発明の工
具インサートを示す。このインサートには、中間接合層
14を介して超硬合金支持材12に接合されたダイヤモンド
研摩成形体層10が含まれる。超硬合金支持材12はなるべ
くなら焼結炭化タングステンが望ましい。接合中間層14
は、本質的に、50体積％の離散立方晶系窒化ほう素粒子
と50体積％の炭化タングステン粒子とコバルトとの結合
物から成る。コバルトは、炭化物／コバルト結合物の20
重量％の量だけ存在する。
工具インサートは、第２図に示す如き超硬合金カツプを
用いて製造される。超硬合金カツプ16は平面図が円形
で、その一つの主要面20内の中央に凹所18を位置させて
いる。立方晶系窒化ほう素粒子と超硬合金粒子と粉末コ
バルトとの混合物が凹所１内に置かれて第一層22を形成
する。立方晶系窒化ほう素粒子は50μ未満の平均サイズ
を有し、超硬合金粒子は２〜６μの平均サイズを有し、
粉末コバルトは10μ未満の平均サイズを有する。
用いて製造される。超硬合金カツプ16は平面図が円形
で、その一つの主要面20内の中央に凹所18を位置させて
いる。立方晶系窒化ほう素粒子と超硬合金粒子と粉末コ
バルトとの混合物が凹所１内に置かれて第一層22を形成
する。立方晶系窒化ほう素粒子は50μ未満の平均サイズ
を有し、超硬合金粒子は２〜６μの平均サイズを有し、
粉末コバルトは10μ未満の平均サイズを有する。
ダイヤモンド粒子とコバルト粉末との混合物が層22の頂
部に置かれて第二層24を形成する。ダイヤモンド粒子は
100μ未満の平均サイズを有し、一方、粉末コバルト
は、層22内の混合物に用いられたそれと同じであつた。
コバルトは、ダイヤモンド／コバルト混合物の５重量％
を構成した。
部に置かれて第二層24を形成する。ダイヤモンド粒子は
100μ未満の平均サイズを有し、一方、粉末コバルト
は、層22内の混合物に用いられたそれと同じであつた。
コバルトは、ダイヤモンド／コバルト混合物の５重量％
を構成した。
次いで超硬合金カツプ16は適当なカプセル内に置かれ、
カプセルは在来の高温／高圧装置の反応帯域に置かれ
た。カプセルの内容物は1500℃の温度と55kbarの圧力と
にさらされ、これらの状態が15minの間保持された。カ
ツプ16はカプセルから取り出され、側部が破線まで研削
されて第１図に示すインサートが作られた。
カプセルは在来の高温／高圧装置の反応帯域に置かれ
た。カプセルの内容物は1500℃の温度と55kbarの圧力と
にさらされ、これらの状態が15minの間保持された。カ
ツプ16はカプセルから取り出され、側部が破線まで研削
されて第１図に示すインサートが作られた。
本発明の工具インサートが、商業的に入手可能な複合ダ
イヤモンド研摩成形体と比較された。この商業的に入手
可能な複合ダイヤモンド研摩成形体は、コバルト第二相
を有し且つ焼結炭化タングステン支持材へ直接に接合さ
れたダイヤモンド成形体層から成つていた。この成形体
は、第２図で示す形式の超硬合金カツプ内にダイヤモン
ド粒子の塊を置くことにより生成された。装てんされた
カツプはカプセル内に置かれ、そのカプセルは高温／高
圧装置内に置かれ、内容物は上述の同じ温度および圧力
の状態にさらされた。超硬合金カツプからのコバルト
は、成形体の製造中に、ダイヤモンドの塊の中へ溶浸し
た。凹所のある本体16の側部は、複合成形体や工具イン
サートを生成するために除去された。
イヤモンド研摩成形体と比較された。この商業的に入手
可能な複合ダイヤモンド研摩成形体は、コバルト第二相
を有し且つ焼結炭化タングステン支持材へ直接に接合さ
れたダイヤモンド成形体層から成つていた。この成形体
は、第２図で示す形式の超硬合金カツプ内にダイヤモン
ド粒子の塊を置くことにより生成された。装てんされた
カツプはカプセル内に置かれ、そのカプセルは高温／高
圧装置内に置かれ、内容物は上述の同じ温度および圧力
の状態にさらされた。超硬合金カツプからのコバルト
は、成形体の製造中に、ダイヤモンドの塊の中へ溶浸し
た。凹所のある本体16の側部は、複合成形体や工具イン
サートを生成するために除去された。
二つの工具インサートが試験を受け、そこでそれらは双
方共、様々に切削速度でパルル（Paarl）花こう岩を旋
策するために用いられた。0.5mmの摩耗平たん部を生成
するに要する時間が、60m/min、120m/min、200m/minお
よび300m/minの速度で測定された。その結果は第３図に
グラフで呈示されている。とくに高い切削速度の場合、
本発明の工具インサートで摩耗平たん部を生成するに要
する時間が、商業的に使用される工具インサートについ
て必要とされるそれよりも長かつたことに気付くであろ
う。高い切削速度では高い温度が切れ刃に生成される
が、これは本発明の工具インサートが他の工具インサー
トより熱的に安定であることを示す。
方共、様々に切削速度でパルル（Paarl）花こう岩を旋
策するために用いられた。0.5mmの摩耗平たん部を生成
するに要する時間が、60m/min、120m/min、200m/minお
よび300m/minの速度で測定された。その結果は第３図に
グラフで呈示されている。とくに高い切削速度の場合、
本発明の工具インサートで摩耗平たん部を生成するに要
する時間が、商業的に使用される工具インサートについ
て必要とされるそれよりも長かつたことに気付くであろ
う。高い切削速度では高い温度が切れ刃に生成される
が、これは本発明の工具インサートが他の工具インサー
トより熱的に安定であることを示す。
他の２種の本発明の工具インサートが上述の方法を用い
て生成されたが、第一変種ではダイヤモンド／コバルト
混合物が１重量％のコバルトを含有し、第二変種ではダ
イヤモンド／コバルト混合物が2.5重量％のコバルトを
含有していた。３種の工具インサートがパルル（Paar
l）花こう岩での旋削試験を受けた。摩耗平たん面は2mi
nの試験時間後、120m/minの切削速度で測定された。イ
ンサートは旋削試験に先立ち、アルゴン中で10minの
間、800℃、830℃および850℃で熱処理されていた。そ
の結果は第１表に呈示されている。
て生成されたが、第一変種ではダイヤモンド／コバルト
混合物が１重量％のコバルトを含有し、第二変種ではダ
イヤモンド／コバルト混合物が2.5重量％のコバルトを
含有していた。３種の工具インサートがパルル（Paar
l）花こう岩での旋削試験を受けた。摩耗平たん面は2mi
nの試験時間後、120m/minの切削速度で測定された。イ
ンサートは旋削試験に先立ち、アルゴン中で10minの
間、800℃、830℃および850℃で熱処理されていた。そ
の結果は第１表に呈示されている。
各例において、指定温度での10minの加熱後に比較的小
さい面積の摩耗平たん面が生成され、充分な性能を示し
ていた。全ての場合にあつて、熱処理の温度が870℃ま
で上昇されると、インサートが破損した。
さい面積の摩耗平たん面が生成され、充分な性能を示し
ていた。全ての場合にあつて、熱処理の温度が870℃ま
で上昇されると、インサートが破損した。
上述の如く、本発明のインサートは孔明け用途に特別の
適用性を有する。きり先の使用面への合体のためインサ
ートが炭化物のスタツドにろう付けされる場合、および
上記のスタツドやインサート自体がきり先の使用面にろ
う付けされる場合には、インサートがしばしば高温に遭
遇する。更に、孔明け中、成形体切れ刃には高温が生成
される。
適用性を有する。きり先の使用面への合体のためインサ
ートが炭化物のスタツドにろう付けされる場合、および
上記のスタツドやインサート自体がきり先の使用面にろ
う付けされる場合には、インサートがしばしば高温に遭
遇する。更に、孔明け中、成形体切れ刃には高温が生成
される。
従つて本発明のインサートの熱安定性により、先行技術
な類似のインサートを上回る実際の利点がインサートに
得られる。
な類似のインサートを上回る実際の利点がインサートに
得られる。
この工具インサートは、回転きり先、とくにマイクロき
り先を生成するために用いることもできる。中間層の存
在は、孔明け中にアンダカツトが生ずる傾向を減少させ
る。また、上記きり先の使用中、成形体切れ刃には高温
が生成される。
り先を生成するために用いることもできる。中間層の存
在は、孔明け中にアンダカツトが生ずる傾向を減少させ
る。また、上記きり先の使用中、成形体切れ刃には高温
が生成される。
第１図は本発明の工具インサートの側断面図を示し、第
２図は第１図の工具インサートを生成するために用いら
れる装てんされた超硬合金カツプを示し、第３図は若干
の切削試験の結果をグラフで示す。 10:ダイヤモンド研摩成形体 12:超硬合金支持材 14:中間層 16:超硬合金本体 18:凹所
２図は第１図の工具インサートを生成するために用いら
れる装てんされた超硬合金カツプを示し、第３図は若干
の切削試験の結果をグラフで示す。 10:ダイヤモンド研摩成形体 12:超硬合金支持材 14:中間層 16:超硬合金本体 18:凹所
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−152305（ＪＰ，Ａ) 特公 昭61−25761（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭63−50401（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭62−57681（ＪＰ，Ｂ２)
Claims (9)
- 【請求項１】ダイヤモンド溶剤第二相を有し且つ、本質
的に、コバルトとニッケルと鉄とこれらの一つ以上を包
含する合金との中から選定された接合金属により結合形
態に接合された離散立方晶系窒化ほう素粒子と炭化物粒
子とから成る中間層を介して超硬合金支持材に接合され
たダイヤモンド研摩成形体を含み、立方晶系窒化ほう素
粒子が中間層の60〜20体積％を構成し、炭化物粒子と接
合金属とが相まって中間層の40〜80体積％を構成し、接
合金属が炭化物／金属結合物の15〜25重量％を構成する
ようにした工具インサート。 - 【請求項２】特許請求の範囲第１項に記載の工具インサ
ートにおいて、中間層が20μ〜5mmの範囲の厚さを有す
るようにした工具インサート。 - 【請求項３】特許請求の範囲第１項または第２項に記載
の工具インサートにおいて、中間層がダイヤモンド研摩
成形体のそれとほぼ同じ高さを有するようにした工具イ
ンサート。 - 【請求項４】特許請求の範囲第１項から第３項の何れか
一つの項に記載の工具インートにおいて、ダイヤモンド
溶剤がコバルトであるようにした工具インサート。 - 【請求項５】特許請求の範囲第１項から第４項の何れか
一つの項に記載の工具インサートにおいて、炭化物粒子
が炭化タングステン粒子であるようにした工具インサー
ト。 - 【請求項６】ダイヤモンド溶剤第二相を有し且つ、本質
的に、コバルトとニッケルと鉄とこれらの一つ以上を包
含する合金との中から選定された接合金属により結合形
態に接合された離散立方晶系窒化ほう素粒子と炭化物粒
子とから成る中間層を介して超硬合金支持材に接合され
たダイヤモンド研摩成形体を含み、立方晶系窒化ほう素
粒子が中間層の60〜20体積％を構成し、炭化物粒子と接
合金属とが相まって中間層の40〜80体積％を構成し、接
合金属が炭化物／金属結合物の15〜25重量％を構成する
ようにした工具インサートを作る方法にして、超硬合金
から成る本体を備える段階と、立方晶系窒化ほう素粒子
と炭化物粒子と粉末接合金属との混合物を超硬合金本体
の面上に置く段階とを包含し、立方晶系窒化ほう素粒子
が混合物の60〜20体積％を構成し、炭化物粒子と接合金
属とが相まって混合物の40〜80体積％を構成し、接合金
属が炭化物／金属結合物の15〜25重量％を構成し、ダイ
ヤモンド粒子と粉末ダイヤモンド溶剤との混合物を立方
晶系窒化ほう素を含有する混合物上に置く段階と、ダイ
ヤモンド／溶剤混合物のダイヤモンド成形体を生成する
に適した高温高圧の状態に本体と混合物とをさらす段階
とを包含するようにする方法。 - 【請求項７】特許請求の範囲第６項に記載の方法におい
て、超硬合金の本体がその面内に凹所を形成し、この凹
所内に混合物が層をなして置かれるようにする方法。 - 【請求項８】特許請求の範囲第６項および第７項に記載
の方法において、ダイヤモンド／溶剤混合物のダイヤモ
ンド溶剤がコバルトであるようにする方法。 - 【請求項９】特許請求の範囲第６項から第８項の何れか
一つの項に記載の方法において、ダイヤモンド／溶剤混
合物の５重量％以下の量だけダイヤモンド溶剤が存在す
るようにする方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ZA869663 | 1986-12-23 | ||
| ZA86/9663 | 1986-12-23 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63232903A JPS63232903A (ja) | 1988-09-28 |
| JPH0722842B2 true JPH0722842B2 (ja) | 1995-03-15 |
Family
ID=25578676
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62326643A Expired - Lifetime JPH0722842B2 (ja) | 1986-12-23 | 1987-12-23 | 工具インサート |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
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| EP (1) | EP0272913B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0722842B2 (ja) |
| AT (1) | ATE86537T1 (ja) |
| DE (1) | DE3784662T2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE68916207T3 (de) * | 1988-12-21 | 1999-11-25 | Mitsubishi Materials Corp | Diamantbeschichtetes Werkzeug, Substrate dafür und Verfahren zu dessen Herstellung. |
| AU624521B2 (en) * | 1989-07-07 | 1992-06-11 | De Beers Industrial Diamond Division (Proprietary) Limited | Manufacture of an abrasive body |
| GB2234542B (en) * | 1989-08-04 | 1993-03-31 | Reed Tool Co | Improvements in or relating to cutting elements for rotary drill bits |
| US5009705A (en) * | 1989-12-28 | 1991-04-23 | Mitsubishi Metal Corporation | Microdrill bit |
| CA2036930C (en) * | 1990-02-27 | 1996-01-09 | Hitoshi Fukuoka | Cutting insert |
| DE4007057A1 (de) * | 1990-03-07 | 1991-09-12 | Starck Hermann C Fa | Kobaltgebundene diamantwerkzeuge, verfahren zu ihrerherstellung sowie deren verwendung |
| US5492770A (en) * | 1990-08-03 | 1996-02-20 | Fujitsu Limited | Method and apparatus for vapor deposition of diamond film |
| AU644213B2 (en) * | 1990-09-26 | 1993-12-02 | De Beers Industrial Diamond Division (Proprietary) Limited | Composite diamond abrasive compact |
| DE69117140T2 (de) * | 1990-11-22 | 1996-07-04 | Sumitomo Electric Industries | Polykristallines Dimantwerkzeug und Verfahren für seine Herstellung |
| JP2513645Y2 (ja) * | 1991-05-22 | 1996-10-09 | 三菱マテリアル株式会社 | ボ―ルエンドミル |
| JPH05304627A (ja) * | 1991-08-19 | 1993-11-16 | Fuji Photo Film Co Ltd | ビデオカメラのサイドグリップ |
| ZA935524B (en) * | 1992-08-05 | 1994-02-24 | De Beers Ind Diamond | Abrasive product |
| GB2273306B (en) * | 1992-12-10 | 1996-12-18 | Camco Drilling Group Ltd | Improvements in or relating to cutting elements for rotary drill bits |
| AU670642B2 (en) * | 1992-12-23 | 1996-07-25 | De Beers Industrial Diamond Division (Proprietary) Limited | Tool component |
| JPH06198504A (ja) * | 1993-01-07 | 1994-07-19 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 高硬度焼結体切削工具 |
| US5820985A (en) * | 1995-12-07 | 1998-10-13 | Baker Hughes Incorporated | PDC cutters with improved toughness |
| CA2212197C (en) * | 1996-08-01 | 2000-10-17 | Smith International, Inc. | Double cemented carbide inserts |
| US6063502A (en) * | 1996-08-01 | 2000-05-16 | Smith International, Inc. | Composite construction with oriented microstructure |
| US6041875A (en) * | 1996-12-06 | 2000-03-28 | Smith International, Inc. | Non-planar interfaces for cutting elements |
| US6216805B1 (en) * | 1999-07-12 | 2001-04-17 | Baker Hughes Incorporated | Dual grade carbide substrate for earth-boring drill bit cutting elements, drill bits so equipped, and methods |
| US6592985B2 (en) * | 2000-09-20 | 2003-07-15 | Camco International (Uk) Limited | Polycrystalline diamond partially depleted of catalyzing material |
| WO2002029127A2 (en) * | 2000-10-06 | 2002-04-11 | Element Six (Pty) Ltd | Abrasive and wear resistant material |
| US7017677B2 (en) * | 2002-07-24 | 2006-03-28 | Smith International, Inc. | Coarse carbide substrate cutting elements and method of forming the same |
| DE10209924A1 (de) * | 2002-03-07 | 2003-09-25 | Beck August Gmbh Co | Führungsleiste für leistengeführte spanabhebende Werkzeuge |
| US20070160839A1 (en) * | 2004-01-15 | 2007-07-12 | Egan David P | Coated abrasives |
| US7435478B2 (en) * | 2005-01-27 | 2008-10-14 | Smith International, Inc. | Cutting structures |
| US7493973B2 (en) | 2005-05-26 | 2009-02-24 | Smith International, Inc. | Polycrystalline diamond materials having improved abrasion resistance, thermal stability and impact resistance |
| US8789627B1 (en) | 2005-07-17 | 2014-07-29 | Us Synthetic Corporation | Polycrystalline diamond cutter with improved abrasion and impact resistance and method of making the same |
| US7451838B2 (en) * | 2005-08-03 | 2008-11-18 | Smith International, Inc. | High energy cutting elements and bits incorporating the same |
| WO2007069029A1 (en) * | 2005-12-12 | 2007-06-21 | Element Six (Production) (Pty) Ltd | Pcbn cutting tool components |
| US9097074B2 (en) | 2006-09-21 | 2015-08-04 | Smith International, Inc. | Polycrystalline diamond composites |
| US7985470B2 (en) * | 2007-02-02 | 2011-07-26 | Sumitomo Electric Hardmetal Corp. | Diamond sintered compact |
| EP2053198A1 (en) | 2007-10-22 | 2009-04-29 | Element Six (Production) (Pty) Ltd. | A pick body |
| WO2010084472A1 (en) | 2009-01-22 | 2010-07-29 | Element Six (Production) (Pty) Ltd | Abrasive inserts |
| BR112012016192A2 (pt) | 2009-12-31 | 2017-09-12 | Diamond Innovations Inc | Peça de partida para modelagem de ferramenta de usinagem |
| CA2799906A1 (en) | 2010-05-20 | 2011-11-24 | Baker Hughes Incorporated | Methods of forming at least a portion of earth-boring tools, and articles formed by such methods |
| RU2013102914A (ru) * | 2010-06-24 | 2014-07-27 | Бейкер Хьюз Инкорпорейтед | Режущие элементы для бурового инструмента, буровой инструмент с такими режущими элементами и способы формирования режущих элементов для бурового инструмента |
| US8727045B1 (en) | 2011-02-23 | 2014-05-20 | Us Synthetic Corporation | Polycrystalline diamond compacts, methods of making same, and applications therefor |
| CA2858140A1 (en) * | 2011-12-05 | 2013-06-13 | Diamond Innovations, Inc. | Sintered cubic boron nitride cutting tool |
| GB201412809D0 (en) * | 2014-07-18 | 2014-09-03 | Element Six Abrasives Sa | Method of making super-hard articles |
Family Cites Families (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU512633B2 (en) * | 1976-12-21 | 1980-10-23 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Sintered tool |
| IL59519A (en) * | 1979-03-19 | 1982-01-31 | De Beers Ind Diamond | Abrasive compacts |
| US4403015A (en) * | 1979-10-06 | 1983-09-06 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Compound sintered compact for use in a tool and the method for producing the same |
| US4311490A (en) * | 1980-12-22 | 1982-01-19 | General Electric Company | Diamond and cubic boron nitride abrasive compacts using size selective abrasive particle layers |
| US4380471A (en) * | 1981-01-05 | 1983-04-19 | General Electric Company | Polycrystalline diamond and cemented carbide substrate and synthesizing process therefor |
| US4448591A (en) * | 1981-01-21 | 1984-05-15 | General Electric Company | Cutting insert having unique cross section |
| CA1216158A (en) * | 1981-11-09 | 1987-01-06 | Akio Hara | Composite compact component and a process for the production of the same |
| DE3368886D1 (en) * | 1982-03-31 | 1987-02-12 | De Beers Ind Diamond | A method of making abrasive bodies |
| US4525178A (en) * | 1984-04-16 | 1985-06-25 | Megadiamond Industries, Inc. | Composite polycrystalline diamond |
| JPS6125761A (ja) * | 1984-07-16 | 1986-02-04 | Motoi Nishimura | 竪軸型平面研削盤 |
| US4650776A (en) * | 1984-10-30 | 1987-03-17 | Smith International, Inc. | Cubic boron nitride compact and method of making |
| US4621031A (en) * | 1984-11-16 | 1986-11-04 | Dresser Industries, Inc. | Composite material bonded by an amorphous metal, and preparation thereof |
| JPS61152305A (ja) * | 1984-12-27 | 1986-07-11 | Tatsuro Kuratomi | ダイアモンド積層焼結体工具材およびその製造法 |
| JPS6257681A (ja) * | 1985-09-04 | 1987-03-13 | 井関農機株式会社 | 穀粒選別機 |
| US4714385A (en) * | 1986-02-27 | 1987-12-22 | General Electric Company | Polycrystalline diamond and CBN cutting tools |
| JPS6350401A (ja) * | 1986-08-19 | 1988-03-03 | Hitachi Metals Ltd | 冷間粉末成形用金型の潤滑方法および潤滑装置 |
| US4764434A (en) * | 1987-06-26 | 1988-08-16 | Sandvik Aktiebolag | Diamond tools for rock drilling and machining |
-
1987
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- 1987-12-22 AT AT87311284T patent/ATE86537T1/de not_active IP Right Cessation
- 1987-12-23 JP JP62326643A patent/JPH0722842B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1987-12-23 US US07/137,069 patent/US4959929A/en not_active Expired - Fee Related
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