JPH08231281A - 立方晶窒化ホウ素中間層を有することによって改善された物理的性質を示す支持された多結晶質ダイヤモンド成形体 - Google Patents

立方晶窒化ホウ素中間層を有することによって改善された物理的性質を示す支持された多結晶質ダイヤモンド成形体

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JPH08231281A
JPH08231281A JP7263813A JP26381395A JPH08231281A JP H08231281 A JPH08231281 A JP H08231281A JP 7263813 A JP7263813 A JP 7263813A JP 26381395 A JP26381395 A JP 26381395A JP H08231281 A JPH08231281 A JP H08231281A
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polycrystalline
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David Bruce Cerutti
デイビッド・ブルース・セルッティ
Henry S Marek
ヘンリー・サムエル・マレク
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Original Assignee
General Electric Co
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 改善された剪断強さ及び耐衝撃性を有する金
属炭化物で支持された多結晶質ダイヤモンド（ＰＣＤ）
成形体及び高温高圧（ＨＴ／ＨＰ）処理条件下でそれを
製造するための方法が開示される。 【解決手段】 本発明に従えば、第１の界面において焼
結状態のＰＣＤ成形体層に結合され、かつ第２の界面に
おいて（金属結合剤中に保持された金属炭化物の粒子か
ら成る）焼結金属炭化物支持体層に結合されるようにし
て焼結状態の多結晶質立方晶窒化ホウ素（ＰＣＢＮ）成
形体中間層が配置される。本発明の支持ＰＣＤ成形体
は、金属結合剤が焼結金属炭化物支持体層から実質的に
一様に浸透することによってＰＣＤ成形体層がＰＣＢＮ
成形体中間層に結合されかつＰＣＢＮ成形体中間層が焼
結金属炭化物支持体層に結合されていることを特徴とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の背景】本発明は、高温高圧（ＨＴ／ＨＰ）処理
条件下で製造された支持された多結晶質ダイヤモンド
（ＰＣＤ）成形体に関するものである。更に詳しく言え
ば本発明は、ＰＣＤ成形体層と焼結金属炭化物支持体層
との間に多結晶質立方晶窒化ホウ素（ＰＣＢＮ）成形体
中間層が配置された結果として改善された剪断強さ及び
耐衝撃性を有する支持ＰＣＤ成形体に関する。
【０００２】一般的に述べれば、成形体はダイヤモンド
やＣＢＮのごとき研磨材粒子の焼結された多結晶質塊状
体から成る一体結合構造物として特徴づけることができ
る。かかる成形体は結合母材又は第２相を使用せずに自
己結合させることができるとは言え、米国特許第４０６
３９０９及び４６０１４２３号明細書中に記載されてい
るごとく、適当な結合母材を使用することが一般に好ま
しい。かかる結合母材としては、コバルト、鉄、ニッケ
ル、白金、チタン、クロム、タンタル又はそれらの合金
若しくは混合物のごとき金属が通例使用される。約１０
〜３０容量％を占める結合母材はまた、再結晶又は成長
のための触媒（たとえば、ＣＢＮ用のアルミニウム又は
ダイヤモンド用のコバルト）を含有することもある。
【０００３】多くの用途にとっては、成形体を支持体材
料に接合することによって積層構造物又は支持成形体を
形成することが好ましい。通例、支持体材料としては焼
結金属炭化物が使用されるが、かかる焼結金属炭化物は
たとえば炭化タングステン、炭化チタン又は炭化タンタ
ルの粒子あるいはそれらの混合物を約６〜約２５重量％
の結合剤（すなわち、コバルト、ニッケル、鉄又はそれ
らの混合物若しくは合金のごとき金属）で互いに結合し
たものから成っている。たとえば、米国特許第３３８１
４２８、３８５２０７８及び３８７６７５１号明細書中
に示されている通り、成形体及び支持成形体は切削工具
や目直し工具用の部品又は素材、ドリルビット、あるい
は摩耗部品又は摩耗面として様々な用途のために使用さ
れてきた。
【０００４】本明細書中に記載されるような種類の多結
晶質成形体及び支持成形体を製造するための基本的な高
温高圧法に従えば、米国特許第２９４７６１１、２９４
１２４１、２９４１２４８、３６０９８１８、３７６７
３７１、４２８９５０３、４６７３４１４及び４９５４
１３９号明細書中に記載されているような種類の高温高
圧装置の反応セル内に配置された保護遮蔽金属包囲体の
内部に結晶質研磨材粒子（たとえば、ダイヤモンド、Ｃ
ＢＮ又はそれらの混合物）の未焼結層が配置される。か
かる包囲体の内部にはまた、研磨材粒子と共に、（ダイ
ヤモンド粒子の焼結が意図される場合には）金属触媒が
配置されることがあり、また研磨材粒子を支持して支持
成形体を形成するための焼結金属炭化物の予備成形塊状
体が配置されることもある。次いで、反応セルの内容物
が研磨材粒子の隣接した結晶粒間の結合及び（所望なら
ば）焼結粒子と焼結金属炭化物支持体との接合をもたら
すのに十分なものとして選定された処理条件に暴露され
る。かかる処理条件は、一般に、少なくとも１３００℃
の温度及び少なくとも２０キロバールの圧力を約３〜１
２０分間にわたって加えることから成っている。
【０００５】多結晶質ダイヤモンド成形体又は支持成形
体の焼結について述べれば、金属触媒は予め圧密した状
態で結晶質研磨材粒子に隣接して配置することができ
る。たとえば、金属触媒を環状体として形成してその内
部に結晶質研磨材粒子から成る円柱体を収容してもよい
し、あるいは金属触媒を円板として形成してその上方又
は下方に結晶質研磨材層を配置してもよい。更にまた、
金属触媒（又は溶媒と呼ばれることもある）を粉末状態
で用意して結晶質研磨材粒子と混合してもよいし、ある
いは焼結金属炭化物粉末又は炭化物成形粉末を所望の形
状に常温圧縮成形して使用してもよい。後者の場合、結
合剤がダイヤモンドの再結晶又は成長のための触媒又は
溶媒として役立つことになる。通例、かかる金属触媒又
は溶媒はコバルト、鉄、ニッケル並びにそれらの合金及
び混合物の中から選ばれるが、その他の金属（たとえ
ば、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、クロム、マン
ガン、タンタル並びにそれらの合金及び混合物）を使用
することもできる。
【０００６】規定の高温高圧条件下では、いかなる形態
で使用されるにせよ、金属触媒は拡散又は毛管作用によ
って研磨材層中に浸透し、そして再結晶又は結晶粒間成
長のための触媒又は溶媒として利用可能となる。また、
ダイヤモンド相と黒鉛相との間の平衡線よりも上方の熱
力学的ダイヤモンド安定領域内に存在する高温高圧条件
により、互いに隣接した結晶粒間において各々の結晶格
子の一部が共有されるようなダイヤモンド結晶粒間結合
によって特徴づけられる結晶質研磨材粒子の成形体が得
られることになる。かかる成形体中又は支持成形体の研
磨材テーブル中におけるダイヤモンド濃度は少なくとも
約７０容量％であることが好ましい。なお、ダイヤモン
ド成形体及び支持成形体の製造方法は米国特許第３１４
１７４６、３７４５６２３、３６０９８１８、３８５０
５９１、４３９４１７０、４４０３０１５、４７９７３
２６及び４９５４１３９号明細書中に一層詳しく記載さ
れている。
【０００７】多結晶質ＣＢＮ成形体及び支持成形体につ
いて述べれば、かかる成形体及び支持成形体はダイヤモ
ンド成形体の製造方法に準拠して製造される。とは言
え、前述のごとき「浸透」法によってＣＢＮ成形体を製
造する際には、結晶質ＣＢＮ層中に浸透させる金属は必
ずしもＣＢＮの再結晶のための触媒又は溶媒である必要
はない。従って、コバルトはＣＢＮの再結晶のための触
媒又は溶媒でないにもかかわらず、コバルト結合炭化タ
ングステン支持体から結晶質ＣＢＮ層の間隙内にコバル
トを浸透させることによって多結晶質ＣＢＮ成形体を該
支持体に接合することができる。この場合、間隙内のコ
バルトは多結晶質ＣＢＮ成形体と焼結炭化タングステン
支持体との間の結合剤として働く。
【０００８】ダイヤモンドの場合と同じく、ＣＢＮを焼
結するための高温高圧法はＣＢＮが熱力学的に安定な相
であるような条件下で実施される。このような条件下で
は、やはり隣接したＣＢＮ結晶粒間における結合が達成
されるものと推測される。かかる成形体中又は支持成形
体の研磨材テーブル中におけるＣＢＮ濃度は少なくとも
約５０容量％であることが好ましい。なお、ＣＢＮ成形
体及び支持成形体の製造方法は米国特許第２９４７６１
７、３１３６６１５、３２３３９８８、３７４３４８
９、３７４５６２３、３８３１４２８、３９１８２１
９、４１８８１９４、４２８９５０３、４６７３４１
４、４７９７３２６及び４９５４１３９号明細書中に一
層詳しく記載されている。ＣＢＮ成形体の実例として
は、約７０容量％以上のＣＢＮ及び約３０容量％以下の
結合剤（たとえば、コバルト）を含有するものが米国特
許第３７６７３７１号明細書中に開示されている。かか
る成形体は、ゼネラル・エレクトリック・カンパニー(G
eneral Electric Company)によってＢＺＮ６０００（登
録商標）の名称で商業的に製造されている。
【０００９】米国特許第４３３４９２８号明細書中には
また、必ずしも直接結合又は結晶粒間結合を示す必要の
ない更に別の種類の多結晶質成形体が記載されている。
かかる多結晶質成形体は、金属若しくは合金、セラミッ
ク又はそれらの混合物から成る第２の相を有するダイヤ
モンド又はＣＢＮ粒子の多結晶質塊状体である。第２の
相は結晶質研磨材粒子に対する結合剤として働くことが
知られている。焼結炭化物材料から成る第２の相を含有
する多結晶質ダイヤモンド成形体及び多結晶質ＣＢＮ成
形体は、いわゆる「併合」又は「複合」多結晶質研磨材
成形体の実例である。かかる成形体は、約７００℃より
高い使用温度を有するため、金属含有成形体に比べて
「熱安定性」の成形体と見なすことができる。８０〜１
０容量％のＣＢＮ及び２０〜９０容量％の窒化物結合剤
（たとえば、窒化チタン）から成るような米国特許第４
３３４９２８号明細書中に記載のものをはじめとする成
形体もまた、熱安定性の成形体の実例と見なすことがで
きる。かかるＣＢＮ−ＴｉＮ成形体は、ゼネラル・エレ
クトリック・カンパニーによってＢＺＮ８１００（登録
商標）の名称で商業的に製造されている。
【００１０】支持成形体について述べれば、米国特許第
４７９７３２６号明細書中に詳述されているごとく、多
結晶質研磨材層に対する支持体層の結合には、それぞれ
の層を構成する材料同士が相互作用を示す場合に結合面
に沿って生じる化学的成分に加えて物理的成分が関与す
るものと推測される。かかる結合の物理的成分は、焼結
金属炭化物支持体層に比べて多結晶質研磨材層の熱膨張
率（ＣＴＥ）が相対的に小さい結果として生じることが
判明している。すなわち、支持成形体ブランクを高温高
圧処理条件から周囲条件にまで冷却した場合、支持体層
は残留引張応力を保持し、従ってその上に支持された多
結晶質成形体は半径方向圧縮荷重を受けることが判明し
たのである。このような荷重は多結晶質成形体を圧縮状
態に維持し、それによって積層物の破壊靱性、衝撃強さ
及び剪断強さが改善されるのである。
【００１１】ところで、支持成形体の商業的生産に際し
ては、高温高圧装置の反応セルから回収された製品又は
ブランクに様々な仕上操作が施されるのが普通である。
かかる仕上操作としては、（放電加工又はレーザによ
る）切削、フライス削り、及び（とりわけ）成形体の外
面から付着した遮蔽金属を除去するための研削が挙げら
れる。かかる仕上操作はまた、ダイヤモンド又はＣＢＮ
研磨材テーブルの厚さ及び（又は）炭化物支持体の厚さ
に関する製品規格を満足する円柱状などの形状に成形体
を機械加工するためにも使用される。特にダイヤモンド
及びＣＢＮ支持成形体に関しては、研磨材層は実質的に
一様な厚さを有することが望ましい。なぜなら、ブラン
ク上の研磨材テーブルは使用者によって特定の用途に適
合するように選定されたやや複雑な形状の最終製品（た
とえば、鋸歯状のくさび）に機械加工されることが多い
からである。ところで、かかる仕上操作中には、高温高
圧処理及び室温への冷却に際して既に温度サイクルに暴
露されたブランクの温度が研削又は切削操作の発熱効果
のために再び上昇する場合のあることが認められよう。
その上、ブランク又はそれから得られた最終製品はろう
材を融解するために約７５０〜約８００℃の温度を要求
するろう付け技術を用いて各種の切削又は穴あけ工具の
鋼製シャンク上に取付けられることがあるが、これも成
形体及び支持体を温度勾配や熱応力に暴露させる。支持
成形体ブランクが受ける各々の温度サイクル中には、相
対的に高い熱膨張率（ＣＴＥ）を有する炭化物支持体は
その上に支持された研磨材成形体よりも大幅に膨張す
る。加熱及び冷却に際して生じた応力は主として研磨材
テーブルの変形によって除去されるが、これは研磨材テ
ーブルの応力割れや支持体からの剥離をもたらすことが
ある。
【００１２】とりわけＰＣＤ成形体と焼結金属炭化物支
持体との間の界面における結合強さを改善するため、Ｐ
ＣＤ層と炭化物層との間に中間層を介在させることが提
唱されている。米国特許第４４０３０１５及び５０３７
７０４号明細書中に詳述されているごとく、かかる中間
層は約７０容量％以下のＣＢＮと残部の窒化物（たとえ
ばＴｉＮ）との混合物として用意され、そして通常の高
温高圧法に従ってＰＣＤ層と炭化物層との間で直接に焼
結される。ＣＢＮ−ＴｉＮ結合層の介在は、炭化物層か
らＰＣＤ層へのコバルト結合剤の流入又は「浸透」を防
止することが認められた。さもないと、コバルト結合剤
はダイヤモンドから黒鉛への逆転化を促進し、それによ
ってＰＣＤ層と炭化物層との間の界面を弱体化するので
ある。
【００１３】当業界において従来知られていた支持ＰＣ
Ｄ成形体は切削工具、目直し工具、ドリルビットなどに
おいて広く使用されているから、かかる支持ＰＣＤ成形
体の強度及び耐衝撃性の改善は産業界によって歓迎され
ることが認められよう。特に望ましいのは改善された破
壊靱性、衝撃強さ及び剪断強さを有する支持ダイヤモン
ド成形体であって、それらは機械加工性、性能特性及び
耐摩耗性の向上の結果として用途の拡大を示すはずであ
る。このようなわけで、改善された物理的性質を有する
支持ダイヤモンド成形体が今なお要望されているのであ
る。
【００１４】
【発明の概要】本発明は、高温高圧（ＨＴ／ＨＰ）処理
条件下で製造された支持された多結晶質ダイヤモンド
（ＰＣＤ）成形体及びそれの製造方法に関するものであ
る。更に詳しく言えば本発明は、ＰＣＤ成形体層と焼結
金属炭化物支持体層との間に多結晶質立方晶窒化ホウ素
（ＰＣＢＮ）成形体中間層が配置された結果として改善
された剪断強さ及び耐衝撃性を有する支持ＰＣＤ成形体
に関する。ＰＣＤ成形体層及び焼結金属炭化物支持体層
に対するＰＣＢＮ成形体中間層の結合を可能にすること
により、本発明の方法はＰＣＤ成形体層を焼結金属炭化
物支持体層に対して直接に結合して成る従来の支持ＰＣ
Ｄ成形体に比べて改善された剪断強さ及び耐衝撃性を有
する支持ＰＣＤ成形体を生み出す。その上、焼結金属炭
化物支持体層からＰＣＢＮ成形体中間層及びＰＣＤ成形
体層中に金属結合剤が実質的に一様に浸透していること
を特徴とした内部構造を有する本発明の支持ＰＣＤ成形
体は、ＣＢＮ及び窒化物（たとえばＴｉＮ）から成る中
間層を有する支持ＰＣＤ成形体に比べても改善された剪
断強さ及び耐衝撃性を示すことが認められた。
【００１５】このように、本発明の特徴の１つは、改良
された、金属炭化物で支持された多結晶質ダイヤモンド
（ＰＣＤ）成形体を提供することにある。本発明に従え
ば、第１の界面において焼結状態のＰＣＤ成形体層に結
合され、かつ第２の界面において（金属結合剤中に保持
された金属炭化物の粒子から成る）焼結金属炭化物支持
体層に結合されるようにして焼結状態の多結晶質立方晶
窒化ホウ素（ＰＣＢＮ）成形体中間層が配置される。本
発明の金属炭化物で支持されたＰＣＤ成形体は、金属結
合剤が焼結金属炭化物支持体層から実質的に一様に浸透
することによってＰＣＤ成形体層がＰＣＢＮ成形体中間
層に結合されかつＰＣＢＮ成形体中間層が焼結金属炭化
物支持体層に結合されていることを特徴とする。
【００１６】本発明のもう１つの特徴は、金属炭化物で
支持された多結晶質ダイヤモンド（ＰＣＤ）成形体を製
造するための高温高圧法を提供することにある。本発明
の方法に従えば、(1) ＰＣＤ粒子の層、(2) ＰＣＤ粒子
の層に隣接して配置された立方晶窒化ホウ素（ＣＢＮ）
粒子の中間層、及び(3) 金属炭化物の粒子と金属結合剤
とから構成され、かつＣＢＮ粒子の中間層に隣接して配
置された焼結金属炭化物支持体層を含む反応セルアセン
ブリが用意される。次いで、ＰＣＤ粒子の層及びＣＢＮ
粒子の中間層を焼結してＰＣＤ成形体層及び多結晶質Ｃ
ＢＮ（ＰＣＢＮ）成形体中間層をそれぞれ形成すると共
に、焼結金属炭化物支持体層からＰＣＤ粒子の層及びＣ
ＢＮ粒子の中間層中に金属結合剤を実質的に一様に浸透
させることによってＰＣＢＮ成形体中間層をＰＣＤ成形
体層及び焼結金属炭化物支持体層に結合するために有効
であるように選定された高温高圧条件に反応セルアセン
ブリが暴露される。
【００１７】本発明の利点としては、絶対値及び一貫性
の両方に関して改善された剪断強さ及び耐衝撃性を有す
る高性能の支持ＰＣＤ成形体ブランクが得られることが
挙げられる。従って、かかるブランクは複数の切刃から
形成されかついずれか１つの切刃が破損すれば廃棄しな
ければならないようなビットを使用する穴あけ及びその
他の用途にとって極めて望ましいものである。本発明の
追加の利点としては、研磨材テーブルと支持体との間の
結合強さが改善されている結果、より高い使用温度を有
すると共に、応力割れや層剥離などの恐れを低減させな
がら製品規格に従って機械加工、ろう付け又はその他の
仕上操作を容易に施し得るような支持成形体ブランクが
得られることが挙げられる。上記及びその他の利点は、
以下の開示内容に基づけば当業者にとって容易に明らか
となろう。
【００１８】添付の図面を参照しながら以下の詳細な説
明を読むことにより、本発明の内容及び目的は一層明確
に理解されるはずである。
【００１９】
【好適な実施の態様の詳細な説明】図１を見ると、本発
明に基づく金属炭化物で支持されたＰＣＤ成形体が１０
として示されている。かかる成形体１０は、焼結状態の
ＰＣＤ成形体層１２、第１の界面（又は結合面）１６に
おいてＰＣＤ成形体層１２に結合された焼結状態のＰＣ
ＢＮ成形体中間層１４、及び第２の界面（又は結合面）
２０においてＰＣＢＮ成形体中間層１４に結合された焼
結金属炭化物支持体層１８から成っている。ＰＣＤ成形
体層１２はたとえば約１ミクロン未満から約１００ミク
ロンまでの平均粒度分布を有する結晶質ダイヤモンド粒
子の粉末層から形成されるのが好ましいのであって、そ
れを高温高圧処理条件下で焼結することによってＰＣＢ
Ｎ成形体中間層１４に結合された一体成形体が得られ
る。同様に、ＰＣＢＮ成形体中間層１４はやはり約１ミ
クロン未満から１００ミクロンまでの平均粒度分布を有
する結晶質ＣＢＮ粒子の粉末層から形成されることが好
ましい。一般に、ダイヤモンドとＣＢＮとの重量比は約
４：１となるように選定され、その結果として成形体１
０中におけるＰＣＤ成形体層１２とＰＣＢＮ成形体中間
層１４との厚さの比も同じく約４：１に維持される。ダ
イヤモンド粒子の場合と同じく、ＰＣＢＮ粒子も高温高
圧処理条件下で焼結され、それによって焼結金属炭化物
支持体層１８に結合された一体成形体が得られる。ここ
で言う「結合された」とは、ろう材層などを使用するこ
となく、層１２、１４及び１８が高温高圧条件下で隣接
する層に対して化学的及び（又は）物理的に直接に接合
されていることを意味する。
【００２０】焼結金属炭化物支持体層１８は、一般的に
述べれば、金属炭化物（たとえば、炭化タングステン、
炭化チタン、炭化タンタル、炭化モリブデン又はそれら
の混合物）の粒子を約６〜２５重量％の金属結合剤（た
とえば、コバルト、ニッケル、鉄又はそれらの混合物若
しくは合金）中に保持したものから成るものとして選定
される。とは言え、ダイヤモンド粒子を焼結してＰＣＤ
成形体層１２を形成するためには、金属結合剤はコバル
ト、鉄、ニッケル、ルテニウム、ロジウム、パラジウ
ム、白金、クロム、マンガン、タンタル、オスミウム、
イリジウム又はそれらの混合物若しくは合金のごときダ
イヤモンド触媒又は溶媒から成ることが好ましく、中で
も性能及び処理特性の点から見てコバルト又はそれの合
金若しくは混合物が好適である。
【００２１】本発明に従ってＰＣＢＮ成形体中間層を有
する成形体１０は、従来の高温高圧装置において製造し
得る点で有利である。かかる高温高圧装置としては、米
国特許第２９４７６１１、２９４１２４１、２９４１２
４８、３６０９８１８、３７６７３７１、４２８９５０
３、４６７３４１４及び４９５４１３９号明細書中に記
載されたベルト型又はダイ型のものを使用することがで
きる。詳しく述べれば、ＰＣＤ成形体層１２及びＰＣＢ
Ｎ成形体中間層１４をそれぞれ形成するダイヤモンド粉
末層及びＣＢＮ粉末層並びに焼結金属炭化物支持体層１
８が高温高圧装置の反応セル内に配置される。支持体層
１８としては予備成形された円板をＣＢＮ粉末の中間層
に隣接して配置することが好ましいが、金属結合剤の粉
末と混合した焼結可能な炭化物粉末の層を代りに使用す
ることもできる。
【００２２】次いで、ＰＣＤ粉末層、ＣＢＮ粉末層及び
支持体層を装填した反応セルが高温高圧装置のパンチの
間に反応セルアセンブリとして配置される。あるいはま
た、複数の成形体１０を製造するため軸方向に沿って整
列状態で堆積させた複数のサブアセンブリセルの１つと
して上記のごとき反応セルを高温高圧装置内に装填する
こともできる。高温高圧装置内において得られる高温高
圧条件下では、支持体層１８からの金属結合剤は拡散又
は毛管作用によって先ずＣＢＮ粉末層中に浸透し、そこ
においてＰＣＢＮ成形体中間層１４を形成するための結
合剤として役立つことになる。次いで、かかる金属結合
剤はＰＣＤ粉末層中に浸透し、そこにおいてダイヤモン
ド粒子の再結晶及び結晶粒間成長によってＰＣＤ成形体
層１２を形成するための触媒又は溶媒として役立つこと
になる。成形体１０を構成する層中への一様な浸透を促
進するため、ＰＣＤ成形体層１２を形成するＰＣＤ粉末
層及び（又は）ＰＣＢＮ成形体中間層１４を形成するＣ
ＢＮ粉末層中に追加のダイヤモンド触媒又は溶媒を混合
してもよいし、あるいはそれらの層に隣接して配置され
た独立の層として追加のダイヤモンド触媒又は溶媒を供
給してもよい。反応セルアセンブリは、一般に、（ＰＣ
Ｄ成形体層１２及びＰＣＢＮ成形体中間層１４をそれぞ
れ形成する）ＰＣＤ粉末粒子及びＣＢＮ粉末粒子の焼結
又は結晶粒間結合によって実質的にボイドを含まない一
体研磨材塊状体層又は多結晶質成形体層を形成すると共
に、それらの層を隣接する層に対して直接に結合するた
めに十分な時間にわたって高温高圧条件に暴露される。
成形体１０を構成する層同士が直接に結合されること
は、層同士をろう付けする場合に見られるごとく、それ
らの層間における追加の結合層の介在の必要性を排除す
るので有利である。一般的に述べれば、高温高圧装置を
運転する際の高温高圧条件はダイヤモンド及びＣＢＮが
安定相を成しかつ結晶質ダイヤモンド又はＣＢＮ粒子の
顕著な再転化（すなわち、黒鉛化）が起こらないような
熱力学的領域内に位置するように選定される。詳しく述
べれば、高温高圧装置は少なくとも約１０００℃（好ま
しくは約１０００〜約２０００℃）の温度及び少なくと
も約３０キロバール（好ましくは約４０〜約８０キロバ
ール）の圧力の下で運転される。ただし、ダイヤモンド
又はＣＢＮの処理のために必要な高い温度及び圧力を正
確かつ精密に測定することは困難であるから、本発明に
おいて規定された好適な温度及び圧力は概略値に過ぎな
いことに注意すべきである。更にまた、規定された温度
及び圧力は処理中において一定である必要はないのであ
って、所定の加熱、冷却及び（又は）加圧スケジュール
に応じて変動してもよい。なお、かかる変動は製品の最
終的な物理的性質に影響を及ぼす可能性のあることが知
られている。
【００２３】成形体１０の剪断強さを試験したところ、
かかる成形体は少なくとも約９６５０００ｋＰａ（１４
００００ｐｓｉ）の剪断強さを示すのであって、それら
の剪断強さは一般に約１．０１×１０6 ｋＰａ（１４７
０００ｐｓｉ）から１．０４×１０6 ｋＰａ（１５１０
００ｐｓｉ）までの範囲内にあることが判明した。ま
た、ＰＣＢＮ成形体中間層１４と炭化タングステン支持
体層１８との間の界面において破壊が起こることも判明
した。要するに本発明の成形体１０は、ゼネラル・エレ
クトリック・カンパニーによってＢＺＮ６０００（登録
商標）の名称で商業的に製造されているもののごとき支
持ＣＢＮ成形体に関して知られている０．９３×１０6
ｋＰａ（１３５０００ｐｓｉ）ないし１．００×１０6
ｋＰａ（１４５０００ｐｓｉ）の値に近似すると共に、
ゼネラル・エレクトリック・カンパニーによってコンパ
ックス(Compax)（登録商標）の名称で商業的に製造され
ているもののごとき支持ＰＣＤ成形体に関して知られて
いる０．５７×１０6 ｋＰａ（８３０００ｐｓｉ）ない
し０．８１×１０6 ｋＰａ（１１７０００ｐｓｉ）の値
より約４０％も大きい結合強さを有することがわかる。
同様に、成形体１０の耐衝撃性及び熱安定性も改善され
ているものと予想される。従って、成形体１０は一般に
大きい結合強さを持ったブランクを要求する操作（とり
わけ、穴あけのごとき機械加工操作）において好適に使
用し得るものと考えられる。
【００２４】次に、成形体１０の内部構造を示す図２を
見ると、成形体１０は３０ａ〜ｃとして示された金属結
合剤が支持体層１８からＰＣＢＮ成形体中間層１４及び
ＰＣＤ成形体層１２中に実質的に一様に浸透した結果と
して生じた全層に共通の母材を有するという追加の特徴
を有することが理解されよう。更に詳しく述べれば、Ｐ
ＣＢＮ成形体中間層１４及びＰＣＤ成形体層１２のそれ
ぞれは支持体層１８から浸透した約１０〜約３０容量％
の金属結合剤を含有することが認められている。理論に
よって拘束されることは望まないが、かかる実質的に一
様な浸透こそ、ＰＣＢＮ中間層を有しない支持ＰＣＤ成
形体あるいは米国特許第４４０３０１５及び５０３７７
０４号明細書中に記載されているもののごときＣＢＮ−
ＴｉＮ中間層を有する支持ＣＢＮ成形体に比べて成形体
１０の物理的性質及び結合強さが改善されていることの
少なくとも一因を成すものと考えられる。
【００２５】その上、ＰＣＢＮ成形体中間層１４の介在
はＰＣＤ成形体層１２と焼結金属炭化物支持体層１８と
の間の界面を緩衝するために役立つこともわかる。すな
わち、約４の熱膨張率（ＣＴＥ）を有するＰＣＢＮ成形
体中間層１４はＰＣＤの熱膨張率（約３．５）と炭化タ
ングステンの熱膨張率（約５〜６）との間に段階的な変
化をもたらすものと考えることができる。このようにＰ
ＣＢＮ成形体中間層１４の物理的性質が段階的に変化す
ることは、残留応力を減少させ、それによって成形体１
０の優れた物理的性質に寄与するものと考えられる。た
とえば、成形体１０の以後の熱処理に際して、比較的良
好な適合性を有するＰＣＤ成形体層１２とＰＣＢＮ成形
体中間層１４との間の界面１６は、ＰＣＤとＷＣとの間
における物理的性質の相違を増幅して示すＰＣＤ−ＷＣ
界面に比べて割れ効果を受け難いことがわかる。更にま
た、ＷＣとの適合性はＰＣＤよりもＰＣＢＮの方が良好
であり、かつコバルトは一般にＣＢＮの再結晶のための
触媒ではないと考えられているから、それに対応してＣ
ＢＮ−ＷＣ界面２０は従来のＰＣＤ−ＷＣ界面よりも強
固である。
【００２６】以下の実施例は本発明の実施を例示するも
のに過ぎないのであって、本発明の範囲を制限するもの
と解すべきでない。これらの実施例中においては、特に
記載の無い限り、全ての百分率及び比率は重量を基準と
したものである。
【００２７】
【実施例１】ＰＣＢＮ成形体中間層を有する本発明の支
持ＰＣＤ成形体が改善された物理的性質を有することを
確認するため、本発明の支持ＰＣＤ成形体の剪断強さと
ＰＣＤ成形体層を焼結金属炭化物支持体層に対して直接
に結合して成る従来の支持ＰＣＤ成形体の剪断強さとを
比較するような実験プログラムを実施した。詳しく述べ
れば、本発明の高温高圧法を用いて本発明の支持ＰＣＤ
成形体を製造した。すなわち、５０ｍｍのタンタル製カ
ップ内に、２ミクロンの平均粒度分布を有するＰＣＤ粉
末原料の層を配置すると共に、やはり２ミクロンの平均
粒度分布を有する結晶質ＣＢＮ粉末原料の層をそれに隣
接して配置した。ＰＣＤとＣＢＮとの重量比は約４：１
であった。更に、約１０〜１６重量％のコバルトを含有
する予備成形済みの炭化タングステン支持体円板をＣＢ
Ｎ層上に配置した。その後、かかるカップを反応セルア
センブリとして標準的な高温高圧装置内に装填し、そし
てダイヤモンド用の標準的な高温高圧処理条件に暴露し
た（すなわち、約１３００〜１６００℃の温度及び約５
０〜６０キロバールの圧力を約６０分間にわたって加え
た）。回収された概して円柱状のブランクを機械加工す
ることにより、約３．５ｍｍの全厚を有する直径５０ｍ
ｍ（１．９４インチ）のブランクを得た。なお、ＰＣＤ
層の厚さは約０．８０ｍｍ（０．０３１インチ）、ＰＣ
ＢＮ層の厚さは約０．２０ｍｍ（０．００７７５イン
チ）、そして炭化タングステン支持体層の厚さは約２．
５０ｍｍ（０．１インチ）であった。このブランクを切
断して調べたところ、コバルト結合剤が支持体層からＰ
ＣＢＮ層及びＰＣＤ層中に実質的に一様に浸透している
ことが判明した。なお、ＰＣＢＮ層は少なくとも約７０
容量％のＣＢＮ含量を有していた。
【００２８】回収されたブランクから直径６．４ｍｍ
（０．２５２インチ）の円形試験片を作製し、そしてイ
ンストロン(Instron) 装置上でそれの剪断強さを試験し
た。本発明に従って製造された多層ブランクは約１．０
１×１０6 ｋＰａ（１４７０００ｐｓｉ）から約１．０
４×１０6 ｋＰａ（１５１０００ｐｓｉ）までの剪断強
さを有すると共に、ＰＣＢＮ成形体層と炭化タングステ
ン支持体層との間の界面において破壊が起こることが判
明した。
【００２９】また、厚さ２．５０ｍｍ（０．１インチ）
の炭化タングステン−コバルト支持体層に対して厚さ
０．８０ｍｍ（０．０３１インチ）のＰＣＤ成形体層を
直接に結合して成る市販の支持ＰＣＤ成形体〔ゼネラル
・エレクトリック・カンパニー製のコンパックス（登録
商標）〕からも剪断強さ試験用の試験片を作製した。か
かる市販の支持ＰＣＤ成形体の剪断強さは、約０．５７
×１０6 ｋＰａ（８３０００ｐｓｉ）から約０．８１×
１０6 ｋＰａ（１１７０００ｐｓｉ）までの範囲内にあ
ることが判明した。下記表１中に要約して示された剪断
強さの試験結果によれば、ＷＣ支持体に対してＰＣＤ成
形体層を直接に結合して成る従来の支持ＰＣＤ成形体に
比べ、本発明のＰＣＤ／ＰＣＢＮ／ＷＣ多層成形体の結
合強さは約４０％という大幅な増加を示すことがわかっ
た。
【００３０】
【表１】 表 １ 剪断強さの比較 ──────────────────────────────────── 試験片の組成 剪断強さの範囲 ──────────────────────────────────── ＰＣＤ／ＰＣＢＮ／ＷＣ １．０１〜１．０４×１０6 ｋＰａ （１４７０００〜１５１０００ｐｓｉ） ＰＣＤ／ＷＣ ０．５７〜０．８１×１０6 ｋＰａ （８３０００〜１１７０００ｐｓｉ） ────────────────────────────────────
【００３１】
【実施例２】金属結合剤が支持体層から実質的に一様に
浸透して成る本発明の支持ＰＣＤ成形体が米国特許第４
４０３０１５及び５０３７７０４号明細書中に記載され
ているごとくに約７０容量％以下のＣＢＮ及び残部の窒
化物（たとえばＴｉＮ）から成る中間層を有する多層成
形体に比べて改善された物理的性質を示すことを確認す
るため、第２の実験プログラムを実施した。詳しく述べ
れば、ＣＢＮ（＜７０％）−ＴｉＮ材料から成る中間層
を有する市販の多層支持ＰＣＤ成形体（スミトモＤＡ９
０、ＰＣＤグレード）に関し、インストロン装置上で剪
断強さを試験した。すなわち、直径５０ｍｍ（１．９７
インチ）のブランクから直径６．４ｍｍ（０．２５２イ
ンチ）の円形試験片を切り出し、次いで研削及びラッピ
ングによって試験用取付具に適合するように寸法を調整
した。かかる試験片は約０．７０×１０6 ｋＰａ（１０
２０００ｐｓｉ）から約０．８２×１０6 ｋＰａ（１１
９０００ｐｓｉ）までの剪断強さを有すると共に、ＣＢ
Ｎ中間層と炭化タングステン支持体層との間の界面にお
いて破壊が起こることが判明した。下記表２中に要約し
て示された剪断強さの試験結果によれば、ＣＢＮ（＜７
０％）−ＴｉＮ材料から成る中間層を有する市販のＰＣ
Ｄ／ＣＢＮ−ＴｉＮ／ＷＣ多層成形体に比べ、実施例１
のＰＣＤ／ＰＣＢＮ−Ｃｏ／ＷＣ多層成形体の結合強さ
は約３０％という大幅な増加を示すことがわかった。
【００３２】
【表２】 表 ２ 剪断強さの比較 ──────────────────────────────────── 試験片の組成 剪断強さの範囲 ──────────────────────────────────── ＰＣＤ／ＰＣＢＮ−Ｃｏ／ＷＣ １．０１〜１．０４×１０6 ｋＰａ （１４７０００〜１５１０００ｐｓｉ） ＰＣＤ／ＣＢＮ−ＴｉＮ／ＷＣ ０．７０〜０．８２×１０6 ｋＰａ （１０２０００〜１１９０００ｐｓｉ） ──────────────────────────────────── 本発明の範囲から逸脱することなしに様々な変更態様が
可能であることは当然予想されるから、上記の説明中に
含まれる全ての事項は例示的なものと解すべきであっ
て、制限的なものと解すべきではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＰＣＤ成形体層と焼結金属炭化物支持体層との
間に配置されたＰＣＢＮ成形体中間層を有する本発明の
焼結金属炭化物で支持されたＰＣＤ成形体の斜視図であ
る。
【図２】図１中の線２−２に関する図１の支持ＰＣＤ成
形体の断面図であって、金属結合剤が焼結金属炭化物支
持体層から実質的に一様に浸透することによってＰＣＤ
成形体層がＰＣＢＮ成形体中間層に結合されかつＰＣＢ
Ｎ成形体中間層が焼結金属炭化物支持体層に結合されて
いることを特徴とする支持ＰＣＤ成形体の内部構造を示
している。
【符号の説明】
１０ 焼結金属炭化物で支持されたＰＣＤ成形体 １２ ＰＣＤ成形体層 １４ ＰＣＢＮ成形体中間層 １６ 第１の界面 １８ 焼結金属炭化物支持体層 ２０ 第２の界面 ３０ａ〜ｃ 金属結合剤
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 // Ｃ０４Ｂ 35/52 ３０１ Ｃ０４Ｂ 35/64 Ｎ

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 (a) (1) 多結晶質ダイヤモンド粒子の
    層、(2) 前記多結晶質ダイヤモンド粒子の層に隣接して
    配置された立方晶窒化ホウ素粒子の中間層、及び(3) 金
    属炭化物の粒子と金属結合剤とから構成され、かつ前記
    立方晶窒化ホウ素粒子の中間層に隣接して配置された焼
    結金属炭化物支持体層を含む反応セルアセンブリを用意
    し、次いで(b) 前記多結晶質ダイヤモンド粒子の層及び
    前記立方晶窒化ホウ素粒子の中間層を焼結して多結晶質
    ダイヤモンド成形体層及び多結晶質立方晶窒化ホウ素成
    形体中間層をそれぞれ形成すると共に、前記焼結金属炭
    化物支持体層から前記多結晶質ダイヤモンド粒子の層及
    び前記立方晶窒化ホウ素粒子の中間層中に前記金属結合
    剤を実質的に一様に浸透させることによって前記多結晶
    質立方晶窒化ホウ素成形体中間層を前記多結晶質ダイヤ
    モンド成形体層及び前記焼結金属炭化物支持体層に結合
    するために有効であるように選定された高温高圧条件に
    前記反応セルアセンブリを暴露する両工程を含むことを
    特徴とする、金属炭化物で支持された多結晶質ダイヤモ
    ンド成形体を製造するための高温高圧法。
  2. 【請求項２】 前記高温高圧条件が少なくとも約３０キ
    ロバールの圧力及び少なくとも約１０００℃の温度を含
    む請求項１記載の高温高圧法。
  3. 【請求項３】 前記焼結金属炭化物支持体層の前記金属
    炭化物が炭化タングステン、炭化チタン、炭化タンタ
    ル、炭化モリブデン及びそれらの混合物から成る群より
    選ばれる請求項１記載の高温高圧法。
  4. 【請求項４】 前記焼結金属炭化物支持体層の前記金属
    結合剤がコバルト、ニッケル、鉄、ルテニウム、ロジウ
    ム、パラジウム、白金、クロム、マンガン、タンタル、
    オスミウム、イリジウム並びにそれらの混合物及び合金
    から成る群より選ばれる請求項３記載の高温高圧法。
  5. 【請求項５】 前記工程(a) の前記反応セルアセンブリ
    中において、ダイヤモンド粒子と立方晶窒化ホウ素粒子
    との重量比が約４：１である請求項１記載の高温高圧
    法。
  6. 【請求項６】 前記焼結金属炭化物支持体層が約６〜２
    ５重量％の前記金結合剤を含有する請求項１記載の高温
    高圧法。
  7. 【請求項７】 (a) 焼結状態の多結晶質ダイヤモンド成
    形体層、(b) 第１の界面において前記多結晶質ダイヤモ
    ンド成形体層に結合された焼結状態の多結晶質立方晶窒
    化ホウ素成形体中間層、及び(c) 金属炭化物の粒子と金
    属結合剤とから構成され、かつ第２の界面において前記
    多結晶質立方晶窒化ホウ素成形体中間層に結合された焼
    結金属炭化物支持体層から成っていて、前記金属結合剤
    が前記焼結金属炭化物支持体層から実質的に一様に浸透
    することによって前記多結晶質ダイヤモンド成形体層が
    前記多結晶質立方晶窒化ホウ素成形体中間層に結合され
    かつ前記多結晶質立方晶窒化ホウ素成形体中間層が前記
    焼結金属炭化物支持体層に結合されていることを特徴と
    する金属炭化物で支持された多結晶質ダイヤモンド成形
    体。
  8. 【請求項８】 前記多結晶質立方晶窒化ホウ素成形体中
    間層と前記焼結金属炭化物支持体層との間の剪断強さが
    少なくとも約９６５０００ｋＰａ（１４００００ｐｓ
    ｉ）であることを更に特徴とする請求項７記載の金属炭
    化物で支持された多結晶質ダイヤモンド成形体。
  9. 【請求項９】 前記多結晶質立方晶窒化ホウ素成形体中
    間層が前記焼結金属炭化物支持体層に由来する前記金属
    結合剤を約１０〜３０容量％の割合で含有する請求項７
    記載の金属炭化物で支持された多結晶質ダイヤモンド成
    形体。
  10. 【請求項１０】 前記多結晶質ダイヤモンド成形体層が
    前記焼結金属炭化物支持体層に由来する前記金属結合剤
    を約１０〜３０容量％の割合で含有する請求項７記載の
    金属炭化物で支持された多結晶質ダイヤモンド成形体。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014104590A1 (ko) * 2012-12-28 2014-07-03 일진다이아몬드(주) Pcd 및 pcbn을 포함하는 다층 공구 및 그 제조방법
CN104057094A (zh) * 2013-03-22 2014-09-24 三菱综合材料株式会社 多层梯度功能性金刚石复合烧结体
JP2014528028A (ja) * 2011-08-03 2014-10-23 エレメント、シックス、アブレイシブズ、ソシエテ、アノニムＥｌｅｍｅｎｔ Ｓｉｘ Ａｂｒａｓｉｖｅｓ Ｓ．Ａ． 超硬質構造物及びそれを製造する方法
WO2015072250A1 (ja) * 2013-11-15 2015-05-21 住友電工ハードメタル株式会社 ダイヤモンド接合体、それを備える工具、およびダイヤモンド接合体の製造方法

Families Citing this family (95)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6063502A (en) * 1996-08-01 2000-05-16 Smith International, Inc. Composite construction with oriented microstructure
US6042463A (en) * 1997-11-20 2000-03-28 General Electric Company Polycrystalline diamond compact cutter with reduced failure during brazing
AU3389699A (en) * 1998-04-22 1999-11-08 De Beers Industrial Diamond Division (Proprietary) Limited Diamond compact
US6220375B1 (en) 1999-01-13 2001-04-24 Baker Hughes Incorporated Polycrystalline diamond cutters having modified residual stresses
US6258139B1 (en) 1999-12-20 2001-07-10 U S Synthetic Corporation Polycrystalline diamond cutter with an integral alternative material core
US6779951B1 (en) * 2000-02-16 2004-08-24 U.S. Synthetic Corporation Drill insert using a sandwiched polycrystalline diamond compact and method of making the same
US6425716B1 (en) 2000-04-13 2002-07-30 Harold D. Cook Heavy metal burr tool
DE60140617D1 (de) 2000-09-20 2010-01-07 Camco Int Uk Ltd Polykristalliner diamant mit einer an katalysatormaterial abgereicherten oberfläche
US6592985B2 (en) 2000-09-20 2003-07-15 Camco International (Uk) Limited Polycrystalline diamond partially depleted of catalyzing material
US7117164B2 (en) * 2001-01-26 2006-10-03 I2 Technologies Us, Inc. System and method of demand planning for intermediate and by-products
US6616725B2 (en) 2001-08-21 2003-09-09 Hyun Sam Cho Self-grown monopoly compact grit
US7470341B2 (en) * 2002-09-18 2008-12-30 Smith International, Inc. Method of manufacturing a cutting element from a partially densified substrate
US20050210755A1 (en) * 2003-09-05 2005-09-29 Cho Hyun S Doubled-sided and multi-layered PCBN and PCD abrasive articles
GB2408735B (en) * 2003-12-05 2009-01-28 Smith International Thermally-stable polycrystalline diamond materials and compacts
US7368079B2 (en) * 2003-12-09 2008-05-06 Smith International, Inc. Method for forming ultra hard sintered compacts using metallic peripheral structures in the sintering cell
US20050249978A1 (en) * 2004-04-02 2005-11-10 Xian Yao Gradient polycrystalline cubic boron nitride materials and tools incorporating such materials
US7647993B2 (en) * 2004-05-06 2010-01-19 Smith International, Inc. Thermally stable diamond bonded materials and compacts
US7608333B2 (en) * 2004-09-21 2009-10-27 Smith International, Inc. Thermally stable diamond polycrystalline diamond constructions
US7754333B2 (en) * 2004-09-21 2010-07-13 Smith International, Inc. Thermally stable diamond polycrystalline diamond constructions
US7681669B2 (en) 2005-01-17 2010-03-23 Us Synthetic Corporation Polycrystalline diamond insert, drill bit including same, and method of operation
US7350601B2 (en) * 2005-01-25 2008-04-01 Smith International, Inc. Cutting elements formed from ultra hard materials having an enhanced construction
US7435478B2 (en) * 2005-01-27 2008-10-14 Smith International, Inc. Cutting structures
US8197936B2 (en) * 2005-01-27 2012-06-12 Smith International, Inc. Cutting structures
GB2454122B (en) 2005-02-08 2009-07-08 Smith International Thermally stable polycrystalline diamond cutting elements and bits incorporating the same
US7543662B2 (en) * 2005-02-15 2009-06-09 Smith International, Inc. Stress-relieved diamond inserts
US7694757B2 (en) * 2005-02-23 2010-04-13 Smith International, Inc. Thermally stable polycrystalline diamond materials, cutting elements incorporating the same and bits incorporating such cutting elements
US7493973B2 (en) * 2005-05-26 2009-02-24 Smith International, Inc. Polycrystalline diamond materials having improved abrasion resistance, thermal stability and impact resistance
US7377341B2 (en) 2005-05-26 2008-05-27 Smith International, Inc. Thermally stable ultra-hard material compact construction
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
US8020643B2 (en) * 2005-09-13 2011-09-20 Smith International, Inc. Ultra-hard constructions with enhanced second phase
US7726421B2 (en) * 2005-10-12 2010-06-01 Smith International, Inc. Diamond-bonded bodies and compacts with improved thermal stability and mechanical strength
US7506698B2 (en) * 2006-01-30 2009-03-24 Smith International, Inc. Cutting elements and bits incorporating the same
US7628234B2 (en) 2006-02-09 2009-12-08 Smith International, Inc. Thermally stable ultra-hard polycrystalline materials and compacts
US8066087B2 (en) 2006-05-09 2011-11-29 Smith International, Inc. Thermally stable ultra-hard material compact constructions
US9097074B2 (en) 2006-09-21 2015-08-04 Smith International, Inc. Polycrystalline diamond composites
US20080178535A1 (en) * 2007-01-26 2008-07-31 Diamond Innovations, Inc. Graded drilling cutter
US8002859B2 (en) 2007-02-06 2011-08-23 Smith International, Inc. Manufacture of thermally stable cutting elements
US7942219B2 (en) 2007-03-21 2011-05-17 Smith International, Inc. Polycrystalline diamond constructions having improved thermal stability
GB0716268D0 (en) * 2007-08-21 2007-09-26 Reedhycalog Uk Ltd PDC cutter with stress diffusing structures
US8499861B2 (en) 2007-09-18 2013-08-06 Smith International, Inc. Ultra-hard composite constructions comprising high-density diamond surface
US7980334B2 (en) 2007-10-04 2011-07-19 Smith International, Inc. Diamond-bonded constructions with improved thermal and mechanical properties
US9297211B2 (en) 2007-12-17 2016-03-29 Smith International, Inc. Polycrystalline diamond construction with controlled gradient metal content
US8083012B2 (en) 2008-10-03 2011-12-27 Smith International, Inc. Diamond bonded construction with thermally stable region
US20100104874A1 (en) * 2008-10-29 2010-04-29 Smith International, Inc. High pressure sintering with carbon additives
KR20110134392A (ko) 2009-01-22 2011-12-14 엘리먼트 씩스 어브레시브스 에스.아. 연마 인서트
GB2467570B (en) * 2009-02-09 2012-09-19 Reedhycalog Uk Ltd Cutting element
US8652638B2 (en) * 2009-03-03 2014-02-18 Diamond Innovations, Inc. Thick thermal barrier coating for superabrasive tool
US7972395B1 (en) 2009-04-06 2011-07-05 Us Synthetic Corporation Superabrasive articles and methods for removing interstitial materials from superabrasive materials
US8951317B1 (en) 2009-04-27 2015-02-10 Us Synthetic Corporation Superabrasive elements including ceramic coatings and methods of leaching catalysts from superabrasive elements
WO2010129813A2 (en) * 2009-05-06 2010-11-11 Smith International, Inc. Methods of making and attaching tsp material for forming cutting elements, cutting elements having such tsp material and bits incorporating such cutting elements
CN102414394B (zh) 2009-05-06 2015-11-25 史密斯国际有限公司 具有再加工的热稳定多晶金刚石切割层的切割元件，结合有其的钻头，及其制造方法
US8567531B2 (en) 2009-05-20 2013-10-29 Smith International, Inc. Cutting elements, methods for manufacturing such cutting elements, and tools incorporating such cutting elements
CA2765710A1 (en) * 2009-06-18 2010-12-23 Smith International, Inc. Polycrystalline diamond cutting elements with engineered porosity and method for manufacturing such cutting elements
US8945720B2 (en) * 2009-08-06 2015-02-03 National Oilwell Varco, L.P. Hard composite with deformable constituent and method of applying to earth-engaging tool
US9352447B2 (en) * 2009-09-08 2016-05-31 Us Synthetic Corporation Superabrasive elements and methods for processing and manufacturing the same using protective layers
US8919463B2 (en) 2010-10-25 2014-12-30 National Oilwell DHT, L.P. Polycrystalline diamond cutting element
US8997900B2 (en) 2010-12-15 2015-04-07 National Oilwell DHT, L.P. In-situ boron doped PDC element
US8858665B2 (en) 2011-04-28 2014-10-14 Robert Frushour Method for making fine diamond PDC
US8741010B2 (en) 2011-04-28 2014-06-03 Robert Frushour Method for making low stress PDC
US8974559B2 (en) 2011-05-12 2015-03-10 Robert Frushour PDC made with low melting point catalyst
US9061264B2 (en) 2011-05-19 2015-06-23 Robert H. Frushour High abrasion low stress PDC
US8828110B2 (en) 2011-05-20 2014-09-09 Robert Frushour ADNR composite
GB201108967D0 (en) * 2011-05-27 2011-07-13 Element Six Ltd Superhard structure, tool element and method of making same
US9144886B1 (en) 2011-08-15 2015-09-29 Us Synthetic Corporation Protective leaching cups, leaching trays, and methods for processing superabrasive elements using protective leaching cups and leaching trays
GB201205673D0 (en) * 2012-03-30 2012-05-16 Element Six Abrasives Sa Polycrystalline superhard material and method of making same
WO2013188688A2 (en) 2012-06-13 2013-12-19 Varel International Ind., L.P. Pcd cutters with improved strength and thermal stability
US20140013913A1 (en) * 2012-07-11 2014-01-16 Smith International, Inc. Thermally stable pcd with pcbn transition layer
US9242215B2 (en) 2012-08-30 2016-01-26 Diamond Innovations, Inc. Infiltration compositions for PCD by using coated carbide substrates
US9475176B2 (en) 2012-11-15 2016-10-25 Smith International, Inc. Sintering of thick solid carbonate-based PCD for drilling application
US20140144713A1 (en) * 2012-11-27 2014-05-29 Jeffrey Bruce Lund Eruption control in thermally stable pcd products
US9108301B2 (en) 2013-03-15 2015-08-18 Diamond Innovations, Inc. Delayed diffusion of novel species from the back side of carbide
US9550276B1 (en) 2013-06-18 2017-01-24 Us Synthetic Corporation Leaching assemblies, systems, and methods for processing superabrasive elements
GB201311849D0 (en) * 2013-07-02 2013-08-14 Element Six Ltd Super-hard constructions and methods for making and processing same
US9498867B2 (en) 2013-11-26 2016-11-22 Baker Hughes Incorporated Polycrystalline compacts, earth-boring tools including such compacts, and methods of fabricating polycrystalline compacts
US9789587B1 (en) 2013-12-16 2017-10-17 Us Synthetic Corporation Leaching assemblies, systems, and methods for processing superabrasive elements
US10807913B1 (en) 2014-02-11 2020-10-20 Us Synthetic Corporation Leached superabrasive elements and leaching systems methods and assemblies for processing superabrasive elements
US9908215B1 (en) 2014-08-12 2018-03-06 Us Synthetic Corporation Systems, methods and assemblies for processing superabrasive materials
US10011000B1 (en) 2014-10-10 2018-07-03 Us Synthetic Corporation Leached superabrasive elements and systems, methods and assemblies for processing superabrasive materials
US11766761B1 (en) 2014-10-10 2023-09-26 Us Synthetic Corporation Group II metal salts in electrolytic leaching of superabrasive materials
CN104399990B (zh) * 2014-10-23 2017-07-11 金华中烨超硬材料有限公司 一种表面带花纹的硬质合金‑聚晶金刚石复合片及其制备方法
US10350734B1 (en) 2015-04-21 2019-07-16 Us Synthetic Corporation Methods of forming a liquid metal embrittlement resistant superabrasive compact, and superabrasive compacts and apparatuses using the same
US20160332240A1 (en) * 2015-05-15 2016-11-17 Arvinmeritor Technology, Llc Cutting tool assembly and method of manufacture
US10723626B1 (en) 2015-05-31 2020-07-28 Us Synthetic Corporation Leached superabrasive elements and systems, methods and assemblies for processing superabrasive materials
US20170066110A1 (en) * 2015-09-08 2017-03-09 Baker Hughes Incorporated Polycrystalline diamond, methods of forming same, cutting elements, and earth-boring tools
CN105772733B (zh) * 2016-03-25 2018-08-17 河南四方达超硬材料股份有限公司 一种超厚金刚石层的聚晶金刚石复合片的制造方法
US10900291B2 (en) 2017-09-18 2021-01-26 Us Synthetic Corporation Polycrystalline diamond elements and systems and methods for fabricating the same
EP3743630A4 (en) 2018-01-23 2021-10-13 US Synthetic Corporation CORROSION RESISTANT BEARING ELEMENTS, BEARING ASSEMBLIES, BEARING UNITS, AND MOTOR ASSEMBLIES USING THESE
US20210034029A1 (en) * 2019-07-29 2021-02-04 Saudi Arabian Oil Company Binders for milling tools using wurtzite boron nitride (w-bn) superhard material
US11866372B2 (en) 2020-05-28 2024-01-09 Saudi Arabian Oil Company Bn) drilling tools made of wurtzite boron nitride (W-BN)
US11572752B2 (en) 2021-02-24 2023-02-07 Saudi Arabian Oil Company Downhole cable deployment
US11727555B2 (en) 2021-02-25 2023-08-15 Saudi Arabian Oil Company Rig power system efficiency optimization through image processing
US11846151B2 (en) 2021-03-09 2023-12-19 Saudi Arabian Oil Company Repairing a cased wellbore
US11624265B1 (en) 2021-11-12 2023-04-11 Saudi Arabian Oil Company Cutting pipes in wellbores using downhole autonomous jet cutting tools
US11867012B2 (en) 2021-12-06 2024-01-09 Saudi Arabian Oil Company Gauge cutter and sampler apparatus

Family Cites Families (37)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2941241A (en) 1955-02-14 1960-06-21 Gen Electric High temperature high pressure apparatus
US2941248A (en) 1958-01-06 1960-06-21 Gen Electric High temperature high pressure apparatus
US2947611A (en) 1958-01-06 1960-08-02 Gen Electric Diamond synthesis
US2947617A (en) 1958-01-06 1960-08-02 Gen Electric Abrasive material and preparation thereof
US3141746A (en) 1960-10-03 1964-07-21 Gen Electric Diamond compact abrasive
US3136615A (en) 1960-10-03 1964-06-09 Gen Electric Compact of abrasive crystalline material with boron carbide bonding medium
US3233988A (en) 1964-05-19 1966-02-08 Gen Electric Cubic boron nitride compact and method for its production
US3381428A (en) 1967-08-22 1968-05-07 Unitized Mfg Ltd Exposed lock log joining system
US3850591A (en) 1970-01-02 1974-11-26 Gen Electric Process for preparation of high pressure apparatus reaction vessel construction
US3609818A (en) 1970-01-02 1971-10-05 Gen Electric Reaction vessel for high pressure apparatus
US3831428A (en) 1973-03-26 1974-08-27 Gen Electric Composite wire drawing die
US3852078A (en) 1970-12-24 1974-12-03 M Wakatsuki Mass of polycrystalline cubic system boron nitride and composites of polycrystalline cubic system boron nitride and other hard materials, and processes for manufacturing the same
US3918219A (en) 1971-07-01 1975-11-11 Gen Electric Catalyst systems for synthesis of cubic boron nitride
US3767371A (en) * 1971-07-01 1973-10-23 Gen Electric Cubic boron nitride/sintered carbide abrasive bodies
US3743489A (en) 1971-07-01 1973-07-03 Gen Electric Abrasive bodies of finely-divided cubic boron nitride crystals
US3745623A (en) 1971-12-27 1973-07-17 Gen Electric Diamond tools for machining
SE399053B (sv) 1972-12-18 1978-01-30 Inst Materialovedenia Akademii Sett att framstella polykristallin bornitrid
DE2435989C2 (de) * 1974-07-26 1982-06-24 Fried. Krupp Gmbh, 4300 Essen Verfahren zur Herstellung eines verschleißfesten, beschichteten Hartmetallkörpers für Zerspanungszwecke
US4063909A (en) 1974-09-18 1977-12-20 Robert Dennis Mitchell Abrasive compact brazed to a backing
US4188194A (en) 1976-10-29 1980-02-12 General Electric Company Direct conversion process for making cubic boron nitride from pyrolytic boron nitride
AU512633B2 (en) * 1976-12-21 1980-10-23 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Sintered tool
SE415199B (sv) * 1977-09-28 1980-09-15 Sandvik Ab Med borerad ytzon forsedd sintrad hardmetallkropp
JPS5823353B2 (ja) * 1978-05-17 1983-05-14 住友電気工業株式会社 切削工具用焼結体とその製造法
US4289503A (en) 1979-06-11 1981-09-15 General Electric Company Polycrystalline cubic boron nitride abrasive and process for preparing same in the absence of catalyst
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
JPS5856018B2 (ja) 1979-11-30 1983-12-13 日本油脂株式会社 切削工具用高密度相窒化硼素複合焼結体およびその製造方法
DE3365680D1 (en) 1982-09-16 1986-10-02 De Beers Ind Diamond Abrasive bodies comprising boron nitride
CA1313762C (en) * 1985-11-19 1993-02-23 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Hard sintered compact for a tool
US4797326A (en) 1986-01-14 1989-01-10 The General Electric Company Supported polycrystalline compacts
US4673414A (en) 1986-01-29 1987-06-16 General Electric Company Re-sintered boron-rich polycrystalline cubic boron nitride and method for making same
US4766040A (en) * 1987-06-26 1988-08-23 Sandvik Aktiebolag Temperature resistant abrasive polycrystalline diamond bodies
US4988421A (en) * 1989-01-12 1991-01-29 Ford Motor Company Method of toughening diamond coated tools
US4954139A (en) 1989-03-31 1990-09-04 The General Electric Company Method for producing polycrystalline compact tool blanks with flat carbide support/diamond or CBN interfaces
US5106392A (en) * 1991-03-14 1992-04-21 General Electric Company Multigrain abrasive particles
US5173091A (en) * 1991-06-04 1992-12-22 General Electric Company Chemically bonded adherent coating for abrasive compacts and method for making same
US5127924A (en) * 1991-07-01 1992-07-07 Russell Jeffrey D Hard particle coated grinding wheel
JPH06198504A (ja) * 1993-01-07 1994-07-19 Sumitomo Electric Ind Ltd 高硬度焼結体切削工具

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014528028A (ja) * 2011-08-03 2014-10-23 エレメント、シックス、アブレイシブズ、ソシエテ、アノニムＥｌｅｍｅｎｔ Ｓｉｘ Ａｂｒａｓｉｖｅｓ Ｓ．Ａ． 超硬質構造物及びそれを製造する方法
WO2014104590A1 (ko) * 2012-12-28 2014-07-03 일진다이아몬드(주) Pcd 및 pcbn을 포함하는 다층 공구 및 그 제조방법
KR101456913B1 (ko) * 2012-12-28 2014-10-31 일진다이아몬드(주) Pcd 및 pcbn을 포함하는 다층 공구 및 그 제조방법
CN104057094A (zh) * 2013-03-22 2014-09-24 三菱综合材料株式会社 多层梯度功能性金刚石复合烧结体
JP2014184509A (ja) * 2013-03-22 2014-10-02 Mitsubishi Materials Corp 多層傾斜機能性ダイヤモンド複合焼結体
WO2015072250A1 (ja) * 2013-11-15 2015-05-21 住友電工ハードメタル株式会社 ダイヤモンド接合体、それを備える工具、およびダイヤモンド接合体の製造方法
US10603720B2 (en) 2013-11-15 2020-03-31 Sumitomo Electric Hardmetal Corp. Bonded diamond body, tool comprising the same, and method for manufacturing bonded diamond body

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