JPH091227A - 改善された物理的性質を有する線引きダイス - Google Patents
改善された物理的性質を有する線引きダイスInfo
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- JPH091227A JPH091227A JP8065686A JP6568696A JPH091227A JP H091227 A JPH091227 A JP H091227A JP 8065686 A JP8065686 A JP 8065686A JP 6568696 A JP6568696 A JP 6568696A JP H091227 A JPH091227 A JP H091227A
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- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
- B21C3/00—Profiling tools for metal drawing; Combinations of dies and mandrels
- B21C3/02—Dies; Selection of material therefor; Cleaning thereof
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
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- B21C3/00—Profiling tools for metal drawing; Combinations of dies and mandrels
- B21C3/02—Dies; Selection of material therefor; Cleaning thereof
- B21C3/025—Dies; Selection of material therefor; Cleaning thereof comprising diamond parts
Abstract
(57)【要約】
【課題】 改善された物理的性質を有する線引きダイス
及びかかるダイス用のブランク。 【解決手段】 かかるダイス又はブランク中には、長手
方向寸法を有すると共に、その長手方向寸法の全体にわ
たって内腔を規定しながら長手方向中心軸の回りにおい
て半径方向に広がる焼結金属炭化物支持体部材が含まれ
る。この支持体部材の内腔の内部には、引抜くべき線材
を挿入するための内部開口を有する焼結多結晶質成形体
部材が収容されている。この成形体部材は、中心軸に対
して第１の局部最大半径方向距離だけ離隔した第１の末
端から中心軸に対して第２の局部最大半径方向距離だけ
離隔した第２の末端まで中心軸に沿って延びる界面にお
いて支持体部材に結合されている。かかる界面は、半径
方向に沿って見た場合に中心軸の回りにおいて対称的で
あると共に、第１及び第２の末端から半径方向に沿って
内方に延びて中心軸から局部最小半径方向距離だけ離隔
した中間領域を両者間に規定している。
及びかかるダイス用のブランク。 【解決手段】 かかるダイス又はブランク中には、長手
方向寸法を有すると共に、その長手方向寸法の全体にわ
たって内腔を規定しながら長手方向中心軸の回りにおい
て半径方向に広がる焼結金属炭化物支持体部材が含まれ
る。この支持体部材の内腔の内部には、引抜くべき線材
を挿入するための内部開口を有する焼結多結晶質成形体
部材が収容されている。この成形体部材は、中心軸に対
して第１の局部最大半径方向距離だけ離隔した第１の末
端から中心軸に対して第２の局部最大半径方向距離だけ
離隔した第２の末端まで中心軸に沿って延びる界面にお
いて支持体部材に結合されている。かかる界面は、半径
方向に沿って見た場合に中心軸の回りにおいて対称的で
あると共に、第１及び第２の末端から半径方向に沿って
内方に延びて中心軸から局部最小半径方向距離だけ離隔
した中間領域を両者間に規定している。
Description
【０００１】
【発明の背景】本発明は線引きダイスに関するものであ
る。更に詳しく言えば本発明は、焼結金属炭化物によっ
て支持された多結晶質ダイヤモンド（ＰＣＤ）又は多結
晶質立方晶窒化ホウ素（ＰＣＢＮ）成形体から成ると共
に、成形体層と支持体層との間に非円筒形の界面を設け
ることによって改善された物理的性質を有するような線
引きダイスに関する。
る。更に詳しく言えば本発明は、焼結金属炭化物によっ
て支持された多結晶質ダイヤモンド（ＰＣＤ）又は多結
晶質立方晶窒化ホウ素（ＰＣＢＮ）成形体から成ると共
に、成形体層と支持体層との間に非円筒形の界面を設け
ることによって改善された物理的性質を有するような線
引きダイスに関する。
【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、銅又はそれらの
合金若しくは混合物のごとき金属が通例使用される。約
５〜３５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。
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、銅又はそれらの
合金若しくは混合物のごとき金属が通例使用される。約
５〜３５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、成形体及び支持体成形体は切削工
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。
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、成形体及び支持体成形体は切削工
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】本発明に関係する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、２９４１２４１、２
９４１２４８、３６０９８１８、３７６７３７１、４２
８９５０３、４６７３４１４及び４９５４１３９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、ＣＢＮ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３〜１２０分間にわ
たって加えることから成っている。
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、２９４１２４１、２
９４１２４８、３６０９８１８、３７６７３７１、４２
８９５０３、４６７３４１４及び４９５４１３９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、ＣＢＮ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３〜１２０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。
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。
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の焼
結について述べれば、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。
結について述べれば、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、隣接したＣＢＮ結晶粒間における結合もまた達成さ
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。
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、隣接したＣＢＮ結晶粒間における結合もまた達成さ
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。
【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、このような「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。８０〜１０容量％のＣ
ＢＮ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４３３４９２８
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。
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、このような「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。８０〜１０容量％のＣ
ＢＮ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４３３４９２８
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。
【００１０】ＰＣＤ及びＣＢＮ支持成形体は、切削及び
目直し工具、ドリルビット、並びにかかる成形体の硬度
及び摩耗特性を利用する類似の用途において広く使用さ
れてきた。特に、かかる成形体はタングステン、銅、
鉄、モリブデン及びステンレス鋼のごとき金属の素材を
引抜いて線材にするためのダイス中に組込まれてきた。
通例、これらの線引きダイスは概して円筒形の内部ＰＣ
Ｄ又はＣＢＮ成形体を概して環状の外部金属炭化物支持
体によって包囲しかつそれに結合したものから成ってい
る。軸方向中心線に沿って成形体を貫通するように設け
られた穴又はその他の開口を通して金属素材を引抜くこ
とにより、それは引伸ばされて直径の縮小した線材製品
となる。かかる一般的な種類の線引きダイス及びそれら
の製造方法は、米国特許第３８３１４２８、４０１６７
３６、４１２９０５２、４３０３４４２、４３７０１４
９、４３７４９００、４５３４９３４、４８２８６１
１、４８７２３３３及び５０３３３３４号明細書中に記
載されている。
目直し工具、ドリルビット、並びにかかる成形体の硬度
及び摩耗特性を利用する類似の用途において広く使用さ
れてきた。特に、かかる成形体はタングステン、銅、
鉄、モリブデン及びステンレス鋼のごとき金属の素材を
引抜いて線材にするためのダイス中に組込まれてきた。
通例、これらの線引きダイスは概して円筒形の内部ＰＣ
Ｄ又はＣＢＮ成形体を概して環状の外部金属炭化物支持
体によって包囲しかつそれに結合したものから成ってい
る。軸方向中心線に沿って成形体を貫通するように設け
られた穴又はその他の開口を通して金属素材を引抜くこ
とにより、それは引伸ばされて直径の縮小した線材製品
となる。かかる一般的な種類の線引きダイス及びそれら
の製造方法は、米国特許第３８３１４２８、４０１６７
３６、４１２９０５２、４３０３４４２、４３７０１４
９、４３７４９００、４５３４９３４、４８２８６１
１、４８７２３３３及び５０３３３３４号明細書中に記
載されている。
【００１１】本発明に関係する線引きダイスの製造につ
いて述べれば、様々な方法を使用することができるとは
言え、米国特許第３８３１４２８及び４５３４９３４号
明細書中に記載されているような高温高圧焼結法が好適
なものと見なされる。かかる好適な高温高圧焼結法にお
いては、一般の支持成形体を製造する場合と同じく、Ｃ
ＢＮ又はＰＣＤ粒子の層中に金属触媒又は金属結合剤
（たとえば、コバルト）が浸透させられる。線引きダイ
スを製造する場合、かかる粒子は周囲の金属炭化物環状
体から成る支持体の内部に装填される。前述のごとき処
理条件の下で、支持体からの金属及び所望に応じて軸方
向に配置された円板からの金属が半径方向及び（又は）
軸方向に沿って粒子層中の間隙内に浸透させられる。粒
子層の内部では、浸透した金属が独立の結合剤相を形成
すると共に、少なくともＰＣＤに関しては顕著な結晶粒
間結合をもたらす。かかる金属はまた、焼結成形体を支
持体に接合して一体構造物を形成するためにも役立つ。
仕上工程として、レーザ穴あけ又はその他の機械加工技
術によって焼結成形体中に線引き用の穴を設けることが
できる。あるいはまた、かかる穴を予め形成することも
できる。そのためには、軸方向に沿って粒子層中に線材
を配置し、そして粒子層の焼結後に適当な酸又はその他
の溶媒中への溶解あるいは機械加工技術によってその線
材を除去すればよい。
いて述べれば、様々な方法を使用することができるとは
言え、米国特許第３８３１４２８及び４５３４９３４号
明細書中に記載されているような高温高圧焼結法が好適
なものと見なされる。かかる好適な高温高圧焼結法にお
いては、一般の支持成形体を製造する場合と同じく、Ｃ
ＢＮ又はＰＣＤ粒子の層中に金属触媒又は金属結合剤
（たとえば、コバルト）が浸透させられる。線引きダイ
スを製造する場合、かかる粒子は周囲の金属炭化物環状
体から成る支持体の内部に装填される。前述のごとき処
理条件の下で、支持体からの金属及び所望に応じて軸方
向に配置された円板からの金属が半径方向及び（又は）
軸方向に沿って粒子層中の間隙内に浸透させられる。粒
子層の内部では、浸透した金属が独立の結合剤相を形成
すると共に、少なくともＰＣＤに関しては顕著な結晶粒
間結合をもたらす。かかる金属はまた、焼結成形体を支
持体に接合して一体構造物を形成するためにも役立つ。
仕上工程として、レーザ穴あけ又はその他の機械加工技
術によって焼結成形体中に線引き用の穴を設けることが
できる。あるいはまた、かかる穴を予め形成することも
できる。そのためには、軸方向に沿って粒子層中に線材
を配置し、そして粒子層の焼結後に適当な酸又はその他
の溶媒中への溶解あるいは機械加工技術によってその線
材を除去すればよい。
【００１２】一般の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
が認められている。このような荷重は多結晶質成形体を
概して圧縮状態に維持し、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。線引
きダイスの構成においては、環状の支持体は一般に中心
の多結晶質心材に対して有利な半径方向及び軸方向圧縮
を及ぼすことが認められている。とは言え、線引きダイ
スののど部又は減径部においては残留引張応力の局部領
域の存在することが知られている。
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
が認められている。このような荷重は多結晶質成形体を
概して圧縮状態に維持し、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。線引
きダイスの構成においては、環状の支持体は一般に中心
の多結晶質心材に対して有利な半径方向及び軸方向圧縮
を及ぼすことが認められている。とは言え、線引きダイ
スののど部又は減径部においては残留引張応力の局部領
域の存在することが知られている。
【００１３】ところで、線引き作業中に際しては、ダイ
スの接触面と引抜かれる線材との間に法線方向の摩擦力
が生じることが知られている。かかる力が生み出す応力
は、高温高圧操作に由来する残留応力と組合わさると、
ダイスの実用寿命及び性能特性に悪影響を及ぼすことが
認められている。なお、破損は主としてダイスの開口の
内部又は成形体層の外面（すなわち、軸方向表面）にお
いて起こることも判明している。
スの接触面と引抜かれる線材との間に法線方向の摩擦力
が生じることが知られている。かかる力が生み出す応力
は、高温高圧操作に由来する残留応力と組合わさると、
ダイスの実用寿命及び性能特性に悪影響を及ぼすことが
認められている。なお、破損は主としてダイスの開口の
内部又は成形体層の外面（すなわち、軸方向表面）にお
いて起こることも判明している。
【００１４】更にまた、一般の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、（放電加工や機械加工
などによる）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。特に線引
きダイスに関しては、使用に先立ち、ダイスは収容リン
グ又はその他の支持アセンブリにろう付けされるのが普
通である。ところで、かかる仕上操作及びろう付け操作
中には、高温高圧処理及び室温への冷却に当って以前に
温度サイクルに暴露されたブランクの温度がそれらの操
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。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成形体層の変形によ
って除去されるが、これは成形体層の応力割れや支持体
からの剥離をもたらすことがある。
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、（放電加工や機械加工
などによる）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。特に線引
きダイスに関しては、使用に先立ち、ダイスは収容リン
グ又はその他の支持アセンブリにろう付けされるのが普
通である。ところで、かかる仕上操作及びろう付け操作
中には、高温高圧処理及び室温への冷却に当って以前に
温度サイクルに暴露されたブランクの温度がそれらの操
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。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成形体層の変形によ
って除去されるが、これは成形体層の応力割れや支持体
からの剥離をもたらすことがある。
【００１５】支持成形体から成る線引きダイスの性能を
向上させるために幾つかの提案がなされている。すなわ
ち、米国特許第４３７４９００号はモリブデンを主成分
とするサーメット材料でダイヤモンド成形体の周囲を包
囲することを提唱している。かかるサーメットは高温下
で高度の塑性変形及び高い剛性を示すことが述べられて
いる。また、米国特許第５０３３３３４号明細書中に
は、成形体の外面を金属化し、次いで支持体の合せ面に
ろう付けして成る線引きダイスが開示されている。かか
るダイスは成形体部材と支持体部材との間に改善された
結合強さを示すことが述べられている。
向上させるために幾つかの提案がなされている。すなわ
ち、米国特許第４３７４９００号はモリブデンを主成分
とするサーメット材料でダイヤモンド成形体の周囲を包
囲することを提唱している。かかるサーメットは高温下
で高度の塑性変形及び高い剛性を示すことが述べられて
いる。また、米国特許第５０３３３３４号明細書中に
は、成形体の外面を金属化し、次いで支持体の合せ面に
ろう付けして成る線引きダイスが開示されている。かか
るダイスは成形体部材と支持体部材との間に改善された
結合強さを示すことが述べられている。
【００１６】かかる従来の提案にもかかわらず、線引き
ダイスにおける一層の改良は産業界によって歓迎される
はずである。とりわけ、残留応力の減少に伴い、実用寿
命の延長、破損確率の低下、並びに機械加工性、性能特
性及び摩耗特性の向上を示すようなダイスが望まれてい
る。このようなわけで、改善された物理的性質を有する
線引きダイスが今なお要望されているのである。
ダイスにおける一層の改良は産業界によって歓迎される
はずである。とりわけ、残留応力の減少に伴い、実用寿
命の延長、破損確率の低下、並びに機械加工性、性能特
性及び摩耗特性の向上を示すようなダイスが望まれてい
る。このようなわけで、改善された物理的性質を有する
線引きダイスが今なお要望されているのである。
【００１７】
【発明の概要】本発明は、線引きダイス及びかかるダイ
ス用のブランク並びにそれらの製造方法に関する。更に
詳しく述べれば、本発明は概して非円筒形の界面におい
て内部の成形体部材が外部の支持体部材に結合されて成
るような改善された物理的性質を有する線引きダイスに
関する。米国特許第３８３１４２８、４０１６７３６、
４１２９０５２、４１４４７３９、４３０３４４２、４
３７０１４９、４３７４９００、４５３４９３４、４８
２８６１１、４８７２３３３及び５０３３３３４号明細
書中に示されているごとく、当業界において従来知られ
ていた線引きダイスは内部の成形体と外部の概して環状
の支持体部材との間に円筒形の界面を有することを特徴
とするものであった。しかるに、成形体と支持体部材と
の間に非円筒形の界面を設けることにより、ダイスの最
終的な物理的性質及び性能特性の改善を実現し得ること
が見出された。
ス用のブランク並びにそれらの製造方法に関する。更に
詳しく述べれば、本発明は概して非円筒形の界面におい
て内部の成形体部材が外部の支持体部材に結合されて成
るような改善された物理的性質を有する線引きダイスに
関する。米国特許第３８３１４２８、４０１６７３６、
４１２９０５２、４１４４７３９、４３０３４４２、４
３７０１４９、４３７４９００、４５３４９３４、４８
２８６１１、４８７２３３３及び５０３３３３４号明細
書中に示されているごとく、当業界において従来知られ
ていた線引きダイスは内部の成形体と外部の概して環状
の支持体部材との間に円筒形の界面を有することを特徴
とするものであった。しかるに、成形体と支持体部材と
の間に非円筒形の界面を設けることにより、ダイスの最
終的な物理的性質及び性能特性の改善を実現し得ること
が見出された。
【００１８】すなわち、本発明の特徴の１つは、改良さ
れた線引きダイスを提供することにある。かかるダイス
は、長手方向寸法を有すると共に、長手方向寸法の全体
にわたって内腔を規定しながら長手方向中心軸の回りに
おいて半径方向に広がる焼結金属炭化物支持体部材を含
んでいる。この支持体部材の内腔の内部には、引抜くべ
き線材を挿入するための内部開口を有する焼結多結晶質
成形体部材が収容されている。この成形体部材は、高温
高圧操作により、中心軸に対して第１の局部最大半径方
向距離だけ離隔した第１の末端から中心軸に対して第２
の局部最大半径方向距離だけ離隔した第２の末端まで中
心軸に沿って延びる界面において支持体部材に結合され
ている。なお、かかる界面は半径方向に沿って見た場合
に中心軸の回りにおいて対称的であると共に、第１及び
第２の末端から半径方向に沿って内方に延びて中心軸か
ら局部最小半径方向距離だけ離隔した中間領域を両者間
に規定している。
れた線引きダイスを提供することにある。かかるダイス
は、長手方向寸法を有すると共に、長手方向寸法の全体
にわたって内腔を規定しながら長手方向中心軸の回りに
おいて半径方向に広がる焼結金属炭化物支持体部材を含
んでいる。この支持体部材の内腔の内部には、引抜くべ
き線材を挿入するための内部開口を有する焼結多結晶質
成形体部材が収容されている。この成形体部材は、高温
高圧操作により、中心軸に対して第１の局部最大半径方
向距離だけ離隔した第１の末端から中心軸に対して第２
の局部最大半径方向距離だけ離隔した第２の末端まで中
心軸に沿って延びる界面において支持体部材に結合され
ている。なお、かかる界面は半径方向に沿って見た場合
に中心軸の回りにおいて対称的であると共に、第１及び
第２の末端から半径方向に沿って内方に延びて中心軸か
ら局部最小半径方向距離だけ離隔した中間領域を両者間
に規定している。
【００１９】本発明のもう１つの特徴は、改良された線
引きダイス用のブランクを提供することにある。かかる
ブランクは、長手方向寸法を有すると共に、長手方向寸
法の全体にわたって内腔を規定しながら長手方向中心軸
の回りにおいて半径方向に広がる焼結金属炭化物支持体
部材を含んでいる。この支持体部材の内腔の内部には焼
結多結晶質成形体部材が収容されている。この成形体部
材は、中心軸に対して第１の局部最大半径方向距離だけ
離隔した第１の末端から中心軸に対して第２の局部最大
半径方向距離だけ離隔した第２の末端まで中心軸に沿っ
て延びる界面において支持体部材に結合されている。な
お、かかる界面は半径方向に沿って見た場合に中心軸の
回りにおいて対称的であると共に、第１及び第２の末端
から半径方向に沿って内方に延びて中心軸から局部最小
半径方向距離だけ離隔した中間領域を両者間に規定して
いる。
引きダイス用のブランクを提供することにある。かかる
ブランクは、長手方向寸法を有すると共に、長手方向寸
法の全体にわたって内腔を規定しながら長手方向中心軸
の回りにおいて半径方向に広がる焼結金属炭化物支持体
部材を含んでいる。この支持体部材の内腔の内部には焼
結多結晶質成形体部材が収容されている。この成形体部
材は、中心軸に対して第１の局部最大半径方向距離だけ
離隔した第１の末端から中心軸に対して第２の局部最大
半径方向距離だけ離隔した第２の末端まで中心軸に沿っ
て延びる界面において支持体部材に結合されている。な
お、かかる界面は半径方向に沿って見た場合に中心軸の
回りにおいて対称的であると共に、第１及び第２の末端
から半径方向に沿って内方に延びて中心軸から局部最小
半径方向距離だけ離隔した中間領域を両者間に規定して
いる。
【００２０】本発明の更にもう１つの特徴は、線引きダ
イス用のブランクを製造するための高温高圧法を提供す
ることにある。この方法に従えば、焼結金属炭化物支持
体部材と焼結可能な結晶質粒子塊状物とを含む反応セル
アセンブリが用意される。この支持体部材は、長手方向
寸法を有すると共に、長手方向寸法の全体にわたって内
腔を規定しながら長手方向中心軸の回りにおいて半径方
向に広がっている。また、焼結可能な結晶質粒子塊状物
は支持体部材の内腔の内部に収容されている。こうして
用意された反応セルアセンブリが、次いで、結晶質粒子
塊状物を焼結して多結晶質成形体を形成すると共に、中
心軸に対して第１の局部最大半径方向距離だけ離隔した
第１の末端から中心軸に対して第２の局部最大半径方向
距離だけ離隔した第２の末端まで中心軸に沿って延びる
界面において該成形体を支持体部材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暴露される。
なお、かかる界面は半径方向に沿って見た場合に中心軸
の回りにおいて対称的であると共に、第１及び第２の末
端から半径方向に沿って内方に延びて中心軸から局部最
小半径方向距離だけ離隔した中間領域を両者間に規定し
ている。
イス用のブランクを製造するための高温高圧法を提供す
ることにある。この方法に従えば、焼結金属炭化物支持
体部材と焼結可能な結晶質粒子塊状物とを含む反応セル
アセンブリが用意される。この支持体部材は、長手方向
寸法を有すると共に、長手方向寸法の全体にわたって内
腔を規定しながら長手方向中心軸の回りにおいて半径方
向に広がっている。また、焼結可能な結晶質粒子塊状物
は支持体部材の内腔の内部に収容されている。こうして
用意された反応セルアセンブリが、次いで、結晶質粒子
塊状物を焼結して多結晶質成形体を形成すると共に、中
心軸に対して第１の局部最大半径方向距離だけ離隔した
第１の末端から中心軸に対して第２の局部最大半径方向
距離だけ離隔した第２の末端まで中心軸に沿って延びる
界面において該成形体を支持体部材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暴露される。
なお、かかる界面は半径方向に沿って見た場合に中心軸
の回りにおいて対称的であると共に、第１及び第２の末
端から半径方向に沿って内方に延びて中心軸から局部最
小半径方向距離だけ離隔した中間領域を両者間に規定し
ている。
【００２１】本発明の利点としては、実用寿命の延長を
もたらすように制御された残留応力を有し、破損に対す
る感受性の低下を示し、かつ改善された機械加工性、性
能特性及び摩耗特性を有するような線引きダイス及びか
かるダイス用のブランクが得られることが挙げられる。
従って、本発明のダイス及びブランクは硬質線材及び軟
質線材のいずれの引抜き用途に対しても極めて好適であ
ると期待される。本発明の追加の利点としては、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危
険性を低減させながら製品規格に合わせて機械加工、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線
引きダイス及び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。
もたらすように制御された残留応力を有し、破損に対す
る感受性の低下を示し、かつ改善された機械加工性、性
能特性及び摩耗特性を有するような線引きダイス及びか
かるダイス用のブランクが得られることが挙げられる。
従って、本発明のダイス及びブランクは硬質線材及び軟
質線材のいずれの引抜き用途に対しても極めて好適であ
ると期待される。本発明の追加の利点としては、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危
険性を低減させながら製品規格に合わせて機械加工、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線
引きダイス及び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。
【００２２】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。
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。
【００２３】
【好適な実施の態様の詳細な説明】先ず図１を見ると、
先行技術に基づく線引きダイスが１０として示されてい
る。かかるダイス１０は、界面（又は結合面）１４にお
いて焼結金属炭化物支持体部材１６に結合された内部の
多結晶質成形体部材１２を含んでいる。この成形体部材
１２を貫通して、引抜くべき線材を挿入するために役立
つ線引き用の開口（又はのど部）１８が設けられてい
る。詳しく述べれば、矢印２０によって示された方向に
沿いながら開口１８を通して所定直径の金属素材（図示
せず）を引抜くことにより、その金属素材は引伸ばされ
て直径のより小さい線材製品に加工される。線引き用の
開口１８は、二重テーパ又は区分テーパを有するように
形成され、それにより引抜くべき線材に対向する特有の
回転面２２を長手方向中心軸２４の回りに規定している
ことが好ましい。あるいはまた、中心軸２４の回りにお
ける概して円筒形の回転面を規定するように開口１８を
設ければより簡便である。
先行技術に基づく線引きダイスが１０として示されてい
る。かかるダイス１０は、界面（又は結合面）１４にお
いて焼結金属炭化物支持体部材１６に結合された内部の
多結晶質成形体部材１２を含んでいる。この成形体部材
１２を貫通して、引抜くべき線材を挿入するために役立
つ線引き用の開口（又はのど部）１８が設けられてい
る。詳しく述べれば、矢印２０によって示された方向に
沿いながら開口１８を通して所定直径の金属素材（図示
せず）を引抜くことにより、その金属素材は引伸ばされ
て直径のより小さい線材製品に加工される。線引き用の
開口１８は、二重テーパ又は区分テーパを有するように
形成され、それにより引抜くべき線材に対向する特有の
回転面２２を長手方向中心軸２４の回りに規定している
ことが好ましい。あるいはまた、中心軸２４の回りにお
ける概して円筒形の回転面を規定するように開口１８を
設ければより簡便である。
【００２４】先行技術に従えば、界面１４が概して直線
状の断面を有するように形成され、従って中心軸２４の
回りに概して円筒形の回転面を規定しているのが通例で
あった。ところで、１０として示されたような従来のダ
イスにおいては、応力割れやその他の破損のために実用
寿命が予定よりも短くなる場合のあることが知られてい
る。なお、破損は主として、線引き用開口１８ののど部
（たとえば、それの内面２２）において起こることが認
められていた。線引き操作に際しては、開口１８の接触
面と引き抜かれるべき線材との間に法線方向の摩擦力が
生じるものと考えられる。かかる力が生み出す応力は、
高温高圧処理に際して成形体部材１２中に生じる残留応
力と組合わさると、成形体材料の剪断強さ及び（又は）
引張強さを越えることがある。
状の断面を有するように形成され、従って中心軸２４の
回りに概して円筒形の回転面を規定しているのが通例で
あった。ところで、１０として示されたような従来のダ
イスにおいては、応力割れやその他の破損のために実用
寿命が予定よりも短くなる場合のあることが知られてい
る。なお、破損は主として、線引き用開口１８ののど部
（たとえば、それの内面２２）において起こることが認
められていた。線引き操作に際しては、開口１８の接触
面と引き抜かれるべき線材との間に法線方向の摩擦力が
生じるものと考えられる。かかる力が生み出す応力は、
高温高圧処理に際して成形体部材１２中に生じる残留応
力と組合わさると、成形体材料の剪断強さ及び（又は）
引張強さを越えることがある。
【００２５】次に図２を見ると、本発明に基づく線引き
ダイスが３０として示されている。かかるダイス３０
は、内部の焼結多結晶質成形体部材３２及び外部の支持
体部材３４を含んでいる。支持体部材３４は、長手方向
寸法（ｌ）を有すると共に、それを貫通する内腔３８を
規定しながら長手方向中心軸３６の回りに広がるように
形成されている。成形体部材３２は、支持体部材３４の
内腔３８の内部に収容されていると共に、界面４０にお
いてそれに結合されている。前述のごとく、中心軸３６
の回りに概してテーパ付きの回転面４４を規定する線引
き用の開口（又はのど部）４２が成形体部材３２を貫通
して設けられているが、これは矢印４６によって示され
た方向に沿って引抜かれる線材（図示せず）を挿入する
ためのものである。ただし、この場合の界面４０は、中
心軸３６に対して第１の局部最大半径方向距離（ｒ1 ）
だけ離隔した第１の末端４８から中心軸に対して第２の
局部最大半径方向距離（ｒ2 ）だけ離隔した第２の末端
５０まで中心軸３６に沿って延びている。なお、半径方
向距離ｒ1 及びｒ2 は例示目的のため実質的に等しいも
のとして示されているが、両者間にはその他の関係があ
っても差支えない。
ダイスが３０として示されている。かかるダイス３０
は、内部の焼結多結晶質成形体部材３２及び外部の支持
体部材３４を含んでいる。支持体部材３４は、長手方向
寸法（ｌ）を有すると共に、それを貫通する内腔３８を
規定しながら長手方向中心軸３６の回りに広がるように
形成されている。成形体部材３２は、支持体部材３４の
内腔３８の内部に収容されていると共に、界面４０にお
いてそれに結合されている。前述のごとく、中心軸３６
の回りに概してテーパ付きの回転面４４を規定する線引
き用の開口（又はのど部）４２が成形体部材３２を貫通
して設けられているが、これは矢印４６によって示され
た方向に沿って引抜かれる線材（図示せず）を挿入する
ためのものである。ただし、この場合の界面４０は、中
心軸３６に対して第１の局部最大半径方向距離（ｒ1 ）
だけ離隔した第１の末端４８から中心軸に対して第２の
局部最大半径方向距離（ｒ2 ）だけ離隔した第２の末端
５０まで中心軸３６に沿って延びている。なお、半径方
向距離ｒ1 及びｒ2 は例示目的のため実質的に等しいも
のとして示されているが、両者間にはその他の関係があ
っても差支えない。
【００２６】本発明の原理に従えば、界面４０は半径方
向に沿って見た場合に中心軸３６の回りにおいて対称的
であると共に、第１の末端４８及び第２の末端５０から
半径方向に沿って内方に延びて中心軸３６から局部最小
半径方向距離（ｒ3 ）だけ離隔した中間領域５２を規定
するように形成されている。すなわち、断面を見た場
合、界面４０は軸対称であるが、末端４８及び５０から
開口（又はのど部）４２に向かって内方に傾斜している
非直線状のものであることを特徴としている。ここで言
う「非直線状」とは、界面４０が非円筒形のものであっ
て、区分された直線状の形状（図４及び５参照）又は曲
線状の形状（図３参照）を有していることを意味する。
第１の末端４８及び第２の末端５０から中間領域５２に
向かう界面４０の勾配は、開口４２の直径に応じて選定
すればよい。ただし、所定の直径に対し、ダイス３０の
物理的性質が悪影響を受けるようになる限界値が存在す
る。
向に沿って見た場合に中心軸３６の回りにおいて対称的
であると共に、第１の末端４８及び第２の末端５０から
半径方向に沿って内方に延びて中心軸３６から局部最小
半径方向距離（ｒ3 ）だけ離隔した中間領域５２を規定
するように形成されている。すなわち、断面を見た場
合、界面４０は軸対称であるが、末端４８及び５０から
開口（又はのど部）４２に向かって内方に傾斜している
非直線状のものであることを特徴としている。ここで言
う「非直線状」とは、界面４０が非円筒形のものであっ
て、区分された直線状の形状（図４及び５参照）又は曲
線状の形状（図３参照）を有していることを意味する。
第１の末端４８及び第２の末端５０から中間領域５２に
向かう界面４０の勾配は、開口４２の直径に応じて選定
すればよい。ただし、所定の直径に対し、ダイス３０の
物理的性質が悪影響を受けるようになる限界値が存在す
る。
【００２７】理論によって拘束されることは望まない
が、上記のごとき構造の界面４０は成形体部材３２の特
定の問題表面（たとえば、内面４４）に加わる残留引張
応力を制御して低減させるものと考えられる。すなわ
ち、全ての線引きダイスは高温高圧操作の結果として生
じた固有の残留応力を有している。成形体部材（とりわ
け、それの開口又はのど部）に生じる引張応力は特に望
ましくない。しかるに、成形体部材と支持体部材との間
の界面の幾何学的形状を上記のごときに変更すれば、ダ
イスの開口における引張応力が低減することが判明し
た。かかる低減の結果、予想実用寿命の延長、（特に開
口における）破損に対する感受性の低下、並びに機械加
工性、性能特性及び摩耗特性を示すダイス３０が得られ
ることが認められよう。
が、上記のごとき構造の界面４０は成形体部材３２の特
定の問題表面（たとえば、内面４４）に加わる残留引張
応力を制御して低減させるものと考えられる。すなわ
ち、全ての線引きダイスは高温高圧操作の結果として生
じた固有の残留応力を有している。成形体部材（とりわ
け、それの開口又はのど部）に生じる引張応力は特に望
ましくない。しかるに、成形体部材と支持体部材との間
の界面の幾何学的形状を上記のごときに変更すれば、ダ
イスの開口における引張応力が低減することが判明し
た。かかる低減の結果、予想実用寿命の延長、（特に開
口における）破損に対する感受性の低下、並びに機械加
工性、性能特性及び摩耗特性を示すダイス３０が得られ
ることが認められよう。
【００２８】ここで、図６及び７を参照しながらこの点
を一層詳しく説明しよう。これらの図は概して円筒形の
界面を有する線引きダイス（図６）及び本発明に基づく
概して非円筒形の界面を有する線引きダイス（図７）に
関し、成形体の断面中における最大主応力分布の有限要
素モデルをやや図式化して示したものである。各々の断
面は、引張レベルにまで増加する応力を段階的に表わす
領域１〜４によって図示された最大主応力分布を有して
いる。図からわかる通り、従来のごとき円筒形の界面を
有する図６のダイスの開口領域に比べ、本発明に基づく
非円筒形の界面を有する図７のダイスの開口領域は引張
応力の発生が相対的に少ない。同じ結果は図８及び９に
も示されているが、この場合には、図６及び７に示され
たような成形体の断面中に引張領域Ｔ及び圧縮領域Ｃの
みが示されている。やはり、従来のごとき円筒形の界面
を有する図８のダイスの開口領域に比べ、本発明に基づ
く非円筒形の界面を有する図９のダイスの開口領域は相
対的に低い引張状態にあることが示されている。
を一層詳しく説明しよう。これらの図は概して円筒形の
界面を有する線引きダイス（図６）及び本発明に基づく
概して非円筒形の界面を有する線引きダイス（図７）に
関し、成形体の断面中における最大主応力分布の有限要
素モデルをやや図式化して示したものである。各々の断
面は、引張レベルにまで増加する応力を段階的に表わす
領域１〜４によって図示された最大主応力分布を有して
いる。図からわかる通り、従来のごとき円筒形の界面を
有する図６のダイスの開口領域に比べ、本発明に基づく
非円筒形の界面を有する図７のダイスの開口領域は引張
応力の発生が相対的に少ない。同じ結果は図８及び９に
も示されているが、この場合には、図６及び７に示され
たような成形体の断面中に引張領域Ｔ及び圧縮領域Ｃの
みが示されている。やはり、従来のごとき円筒形の界面
を有する図８のダイスの開口領域に比べ、本発明に基づ
く非円筒形の界面を有する図９のダイスの開口領域は相
対的に低い引張状態にあることが示されている。
【００２９】再び図２について説明すれば、本発明の界
面４０の中間領域５２は中心軸３６の回りにおいて概し
て環状の回転軌跡を規定するものとして形成することが
できる。とは言え、その他の形状の界面４０及び中間領
域５２を設けることも可能であって、それらの代表例が
図３〜５中にそれぞれ３０ａ〜３０ｃとして示されてい
る。詳しく述べれば、図３に示された界面４０ａ及びそ
れの中間領域５２ａは、中心軸３６の回りにおいて概し
て回転双曲面状の回転面を規定しながら第１の末端４８
から第２の末端５０まで延びている。また、図４に示さ
れた界面４０ｂの中間領域５２ｂは、中心軸３６の回り
において概して円筒形の回転面を規定している。同様
に、図５に示された界面４０ｃの中間領域５２ｃは、中
心軸３６の回りにおいて概してテーパ付きの（すなわ
ち、区分された回転双曲面状の）回転面を規定してい
る。勿論、界面４０が第１及び第２の末端から半径方向
に沿って内方に延びて中心軸３６から局部最小半径方向
距離だけ離隔した中間領域５２を規定している限り、そ
の他の幾何学的形状を使用することもできる。なお、こ
のようなその他の幾何学的形状が本発明の範囲内に含ま
れることは言うまでもない。
面４０の中間領域５２は中心軸３６の回りにおいて概し
て環状の回転軌跡を規定するものとして形成することが
できる。とは言え、その他の形状の界面４０及び中間領
域５２を設けることも可能であって、それらの代表例が
図３〜５中にそれぞれ３０ａ〜３０ｃとして示されてい
る。詳しく述べれば、図３に示された界面４０ａ及びそ
れの中間領域５２ａは、中心軸３６の回りにおいて概し
て回転双曲面状の回転面を規定しながら第１の末端４８
から第２の末端５０まで延びている。また、図４に示さ
れた界面４０ｂの中間領域５２ｂは、中心軸３６の回り
において概して円筒形の回転面を規定している。同様
に、図５に示された界面４０ｃの中間領域５２ｃは、中
心軸３６の回りにおいて概してテーパ付きの（すなわ
ち、区分された回転双曲面状の）回転面を規定してい
る。勿論、界面４０が第１及び第２の末端から半径方向
に沿って内方に延びて中心軸３６から局部最小半径方向
距離だけ離隔した中間領域５２を規定している限り、そ
の他の幾何学的形状を使用することもできる。なお、こ
のようなその他の幾何学的形状が本発明の範囲内に含ま
れることは言うまでもない。
【００３０】やはり図２について説明すれば、成形体部
材３２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
の塊状物として用意されることが好ましい。当業界にお
いて公知のごとく、かかる塊状物を高温高圧処理条件下
で焼結することにより、支持体部材３４に結合された一
体成形体を得ることができる。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しに成形体部
材３２が高温高圧処理条件下で支持体部材３４に対して
化学的かつ（又は）物理的に直接に（すなわち、一体的
に）接合されていることを意味する。とは言え、銀、
銅、チタン、パラジウム、白金、亜鉛、ニッケル、金、
マンガン又はそれらの混合物のごときろう材を成形体部
材と支持体部材との間に導入することも本発明の範囲内
に含まれることを理解すべきである。なお、ろう付け技
術は米国特許第４０６３９０９、４２２５３２２、４３
１９７０７、４５２７９９８、４６０１４２３、４６７
００２５、４７７２２９４、４８５０５２３、４９４１
８９１、４９６８３２６、４９３１３６３、５０３２１
４７及び５２７３５５７号明細書中に一層詳しく記載さ
れている。
材３２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
の塊状物として用意されることが好ましい。当業界にお
いて公知のごとく、かかる塊状物を高温高圧処理条件下
で焼結することにより、支持体部材３４に結合された一
体成形体を得ることができる。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しに成形体部
材３２が高温高圧処理条件下で支持体部材３４に対して
化学的かつ（又は）物理的に直接に（すなわち、一体的
に）接合されていることを意味する。とは言え、銀、
銅、チタン、パラジウム、白金、亜鉛、ニッケル、金、
マンガン又はそれらの混合物のごときろう材を成形体部
材と支持体部材との間に導入することも本発明の範囲内
に含まれることを理解すべきである。なお、ろう付け技
術は米国特許第４０６３９０９、４２２５３２２、４３
１９７０７、４５２７９９８、４６０１４２３、４６７
００２５、４７７２２９４、４８５０５２３、４９４１
８９１、４９６８３２６、４９３１３６３、５０３２１
４７及び５２７３５５７号明細書中に一層詳しく記載さ
れている。
【００３１】焼結金属炭化物支持体部材３４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ように選定
される。とは言え、好適なダイヤモンド粒子を高温高圧
下で焼結して成形体部材３２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。
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ように選定
される。とは言え、好適なダイヤモンド粒子を高温高圧
下で焼結して成形体部材３２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。
【００３２】本発明のダイス３０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、２９４１２
４１、２９４１２４８、３６０９８１８、３７６７３７
１、４２８９５０３、４６７３４１４及び４９５４１３
９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、成形体部材３
２を構成する焼結可能な粉末が焼結金属炭化物支持体部
材と共に高温高圧装置の反応セル内に配置される。支持
体部材３４としては、ダイヤモンド又はＣＢＮ粒子の円
柱状塊状物を内部に収容した予備成形環状体として反応
セル内に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塊状物を代りに使用
することもできる。
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、２９４１２
４１、２９４１２４８、３６０９８１８、３７６７３７
１、４２８９５０３、４６７３４１４及び４９５４１３
９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、成形体部材３
２を構成する焼結可能な粉末が焼結金属炭化物支持体部
材と共に高温高圧装置の反応セル内に配置される。支持
体部材３４としては、ダイヤモンド又はＣＢＮ粒子の円
柱状塊状物を内部に収容した予備成形環状体として反応
セル内に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塊状物を代りに使用
することもできる。
【００３３】こうして装填された反応セルが、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、複数のダイス又はブランクを製造す
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部材３４か
らの金属結合剤は拡散又は毛管作用によって結晶質粒子
の塊状物中に浸透し、そこにおいて結合剤として役立つ
ことになる。或いはまた、かかる金属結合剤は焼結多結
晶質成形体の再結晶及び結晶粒間成長のための触媒又は
溶媒としても役立つ。金属結合剤の一様な浸透を促進す
るため、成形体部材３２を構成する結晶質粒子の塊状物
中に追加の金属結合剤、触媒又は溶媒を混合してもよい
し、或いはその塊状物に隣接して配置された独立の層と
して追加の金属結合剤、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、成形体部材３２を
構成するＰＣＤ又はＣＢＮ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又
は多結晶質成形体を形成すると共に、かかる成形体を支
持体部材３４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。このようにそれ
らの部材同士が直接に結合されることは、部材同士をろ
う付けする場合に見られるごとく両者間に追加の結合層
を介在させる必要性を排除するので有利である。こうし
て得られた成形体は、一般に約５〜約３５容量％の金属
結合剤を含有することが認められている。
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、複数のダイス又はブランクを製造す
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部材３４か
らの金属結合剤は拡散又は毛管作用によって結晶質粒子
の塊状物中に浸透し、そこにおいて結合剤として役立つ
ことになる。或いはまた、かかる金属結合剤は焼結多結
晶質成形体の再結晶及び結晶粒間成長のための触媒又は
溶媒としても役立つ。金属結合剤の一様な浸透を促進す
るため、成形体部材３２を構成する結晶質粒子の塊状物
中に追加の金属結合剤、触媒又は溶媒を混合してもよい
し、或いはその塊状物に隣接して配置された独立の層と
して追加の金属結合剤、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、成形体部材３２を
構成するＰＣＤ又はＣＢＮ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又
は多結晶質成形体を形成すると共に、かかる成形体を支
持体部材３４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。このようにそれ
らの部材同士が直接に結合されることは、部材同士をろ
う付けする場合に見られるごとく両者間に追加の結合層
を介在させる必要性を排除するので有利である。こうし
て得られた成形体は、一般に約５〜約３５容量％の金属
結合剤を含有することが認められている。
【００３４】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（又は）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（例えば、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、かかる変動は得られる
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。当業界において公知のごとく、線
引き用の開口４２はレーザ穴あけ又はその他の機械加工
技術を用いた仕上工程において成形体部材３２中に形成
することができる。このように、本発明の一側面に従え
ば、改良された線引きダイスを形成するためのブランク
が提供されることが理解されよう。かかるブランクは、
上記のごとき複合構造を有すると共に全体としてほぼ円
柱状の形状を有するものである。あるいはまた、高温高
圧条件下における処理に先立ち、粒子塊状物中に金属線
などを軸方向に沿って配置することによって開口４２を
予め形成することもできる。かかる金属線は、粒子塊状
物の焼結後に適当な酸又はその他の溶媒中への溶解ある
いは適当な機械加工操作によって除去すればよい。
る際の高温高圧条件はダイヤモンド及び（又は）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（例えば、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、かかる変動は得られる
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。当業界において公知のごとく、線
引き用の開口４２はレーザ穴あけ又はその他の機械加工
技術を用いた仕上工程において成形体部材３２中に形成
することができる。このように、本発明の一側面に従え
ば、改良された線引きダイスを形成するためのブランク
が提供されることが理解されよう。かかるブランクは、
上記のごとき複合構造を有すると共に全体としてほぼ円
柱状の形状を有するものである。あるいはまた、高温高
圧条件下における処理に先立ち、粒子塊状物中に金属線
などを軸方向に沿って配置することによって開口４２を
予め形成することもできる。かかる金属線は、粒子塊状
物の焼結後に適当な酸又はその他の溶媒中への溶解ある
いは適当な機械加工操作によって除去すればよい。
【００３５】上記のごとき実施の態様に対しては、本発
明の範囲から逸脱することなしに様々な変更を加え得る
ことが予想される。たとえば、ダイス３０の界面４０は
半径方向断面中において概して円形の形状を有するもの
として記載されているが、その他の幾何学的形状（たと
えば、多角形の形状）も本発明の範囲内に含まれるもの
と考えるべきである。それ故、上記の説明中に記載され
た全ての事項は制限的なものではなく例示的なものとし
て理解すべきである。
明の範囲から逸脱することなしに様々な変更を加え得る
ことが予想される。たとえば、ダイス３０の界面４０は
半径方向断面中において概して円形の形状を有するもの
として記載されているが、その他の幾何学的形状（たと
えば、多角形の形状）も本発明の範囲内に含まれるもの
と考えるべきである。それ故、上記の説明中に記載され
た全ての事項は制限的なものではなく例示的なものとし
て理解すべきである。
【図１】先行技術に従って製造された線引きダイスの断
面図であって、内部成形体部材と外部支持体部材との間
に規定された概して円筒形の界面を示している。
面図であって、内部成形体部材と外部支持体部材との間
に規定された概して円筒形の界面を示している。
【図２】本発明に従って製造された線引きダイスの断面
図であって、内部成形体部材と外部支持体部材との間に
規定された概して非円筒形の界面を示している。
図であって、内部成形体部材と外部支持体部材との間に
規定された概して非円筒形の界面を示している。
【図３】図２の線引きダイスの変形例を示す断面図であ
る。
る。
【図４】図２の線引きダイスの別の変形例を示す断面図
である。
である。
【図５】図２の線引きダイスの更に別の変形例を示す断
面図である。
面図である。
【図６】従来のごとき円筒形の界面を有する線引きダイ
ス成形体の一断面内における最大主応力分布の有限要素
モデルを示す線図である。
ス成形体の一断面内における最大主応力分布の有限要素
モデルを示す線図である。
【図７】本発明に基づく非円筒形の界面を有する線引き
ダイス成形体の一断面内における最大主応力分布の有限
要素モデルを示す線図である。
ダイス成形体の一断面内における最大主応力分布の有限
要素モデルを示す線図である。
【図８】従来のごとき円筒形の界面を有する線引きダイ
ス成形体の一断面内における引張領域及び圧縮領域の有
限要素モデルを示す線図である。
ス成形体の一断面内における引張領域及び圧縮領域の有
限要素モデルを示す線図である。
【図９】本発明に基づく非円筒形の界面を有する線引き
ダイス成形体の一断面内における引張領域及び圧縮領域
の有限要素モデルを示す線図である。
ダイス成形体の一断面内における引張領域及び圧縮領域
の有限要素モデルを示す線図である。
３０ 線引きダイス ３２ 焼結多結晶質成形体部材 ３４ 焼結金属炭化物支持体部材 ３６ 長手方向中心軸 ３８ 内腔 ４０ 界面 ４２ 線引き用開口 ４８ 第１の末端 ５０ 第２の末端 ５２ 中間領域 ｌ 長手方向寸法 ｒ1 第１の局部最大半径方向距離 ｒ2 第２の局部最大半径方向距離 ｒ3 局部最小半径方向距離
Claims (28)
- 【請求項１】 (a) 長手方向寸法を有すると共に、前記
長手方向寸法の全体にわたって内腔を規定しながら長手
方向中心軸の回りにおいて半径方向に広がる焼結金属炭
化物支持体部材と、(b) 前記支持体部材の前記内腔の内
部に収容されると共に、前記中心軸に対して第１の局部
最大半径方向距離だけ離隔した第１の末端から前記中心
軸に対して第２の局部最大半径方向距離だけ離隔した第
２の末端まで前記中心軸に沿って延び、半径方向に沿っ
て見た場合に前記中心軸の回りにおいて対称的であり、
かつ前記第１及び第２の末端から半径方向に沿って内方
に延びて前記中心軸から局部最小半径方向距離だけ離隔
した中間領域を両者間に規定する界面において前記支持
体部材に結合された焼結多結晶質成形体部材とから成る
ことを特徴とする線引きダイス用のブランク。 - 【請求項２】 前記焼結多結晶質成形体部材がダイヤモ
ンド粒子、ＣＢＮ粒子又はそれらの混合物から成る請求
項１記載のブランク。 - 【請求項３】 前記焼結多結晶質成形体部材がコバル
ト、ニッケル、鉄並びにそれらの混合物及び合金から成
る群より選ばれた約１０〜３０容量％の金属結合剤を含
有する請求項２記載のブランク。 - 【請求項４】 前記焼結金属炭化物支持体部材が炭化タ
ングステン粒子、炭化チタン粒子、炭化タンタル粒子、
炭化モリブデン粒子及びそれらの混合物から成る群より
選ばれた炭化物粒子から成る請求項１記載のブランク。 - 【請求項５】 前記焼結金属炭化物支持体部材がコバル
ト、ニッケル、鉄並びにそれらの混合物及び合金から成
る群より選ばれた金属結合剤を含有する請求項１記載の
ブランク。 - 【請求項６】 前記界面の前記中間領域が前記中心軸の
回りに半径方向に広がる概して環状の回転軌跡として規
定される請求項１記載のブランク。 - 【請求項７】 前記界面の前記中間領域が前記中心軸の
回りにおける概して円筒形の回転面として規定される請
求項１記載のブランク。 - 【請求項８】 前記界面の前記中間領域が前記中心軸の
回りにおける概してテーパ付きの回転面として規定され
る請求項１記載のブランク。 - 【請求項９】 前記界面が前記中心軸の回りにおける概
して回転双曲面状の回転面を成しながら前記第１の末端
から前記第２の末端まで延びる請求項１記載のブラン
ク。 - 【請求項１０】 (a) 長手方向寸法を有すると共に、前
記長手方向寸法の全体にわたって内腔を規定しながら長
手方向中心軸の回りにおいて半径方向に広がる焼結金属
炭化物支持体部材と、(b) 線引き用の内部開口を有する
焼結多結晶質成形体部材であって、前記支持体部材の前
記内腔の内部に収容されると共に、前記中心軸に対して
第１の局部最大半径方向距離だけ離隔した第１の末端か
ら前記中心軸に対して第２の局部最大半径方向距離だけ
離隔した第２の末端まで前記中心軸に沿って延び、半径
方向に沿って見た場合に前記中心軸の回りにおいて対称
的であり、かつ前記第１及び第２の末端から半径方向に
沿って内方に延びて前記中心軸から局部最小半径方向距
離だけ離隔した中間領域を両者間に規定する界面におい
て前記支持体部材に結合された焼結多結晶質成形体部材
とから成ることを特徴とする線引きダイス。 - 【請求項１１】 前記焼結多結晶質成形体部材がダイヤ
モンド粒子、ＣＢＮ粒子又はそれらの混合物から成る請
求項１０記載の線引きダイス。 - 【請求項１２】 前記焼結多結晶質成形体部材がコバル
ト、ニッケル、鉄並びにそれらの混合物及び合金から成
る群より選ばれた約１０〜３０容量％の金属結合剤を含
有する請求項１１記載の線引きダイス。 - 【請求項１３】 前記焼結金属炭化物支持体部材が炭化
タングステン粒子、炭化チタン粒子、炭化タンタル粒
子、炭化モリブデン粒子及びそれらの混合物から成る群
より選ばれた炭化物粒子から成る請求項１０記載の線引
きダイス。 - 【請求項１４】 前記焼結金属炭化物支持体部材がコバ
ルト、ニッケル、鉄並びにそれらの混合物及び合金から
成る群より選ばれた金属結合剤を含有する請求項１０記
載の線引きダイス。 - 【請求項１５】 前記界面の前記中間領域が前記中心軸
の回りに半径方向に広がる概して環状の回転軌跡として
規定される請求項１０記載の線引きダイス。 - 【請求項１６】 前記界面の前記中間領域が前記中心軸
の回りにおける概して円筒形の回転面として規定される
請求項１０記載の線引きダイス。 - 【請求項１７】 前記界面の前記中間領域が前記中心軸
の回りにおける概してテーパ付きの回転面として規定さ
れる請求項１０記載の線引きダイス。 - 【請求項１８】 前記界面が前記中心軸の回りにおける
概して回転双曲面状の回転面を成しながら前記第１の末
端から前記第２の末端まで延びる請求項１０記載の線引
きダイス。 - 【請求項１９】 前記成形体部材の前記開口が前記中心
軸の回りにおいて概してテーパ付きの回転面を規定する
請求項１８記載の線引きダイス。 - 【請求項２０】 前記成形体部材の前記開口が前記中心
軸の回りにおいて概してテーパ付きの回転面を規定する
請求項１０記載の線引きダイス。 - 【請求項２１】 前記成形体部材の前記開口が前記中心
軸の回りにおいて概して円筒形の回転面を規定する請求
項１０記載の線引きダイス。 - 【請求項２２】 (a) (i) 長手方向寸法を有すると共
に、前記長手方向寸法の全体にわたって内腔を規定しな
がら長手方向中心軸の回りにおいて半径方向に広がる焼
結金属炭化物支持体部材と、(ii)前記支持体部材の前記
内腔の内部に収容された焼結可能な結晶質粒子塊状物と
を含む反応セルアセンブリを用意し、次いで(b) 前記結
晶質粒子塊状物を焼結して多結晶質成形体を形成すると
共に、前記中心軸に対して第１の局部最大半径方向距離
だけ離隔した第１の末端から前記中心軸に対して第２の
局部最大半径方向距離だけ離隔した第２の末端まで前記
中心軸に沿って延び、半径方向に沿って見た場合に前記
中心軸の回りにおいて対称的であり、かつ前記第１及び
第２の末端から半径方向に沿って内方に延びて前記中心
軸から局部最小半径方向距離だけ離隔した中間領域を両
者間に規定する界面において前記成形体を前記支持体部
材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、線引きダイス用のブランクを製造
するための高温高圧法。 - 【請求項２３】 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２２記載の高温高圧法。 - 【請求項２４】 前記界面の前記中間領域が前記中心軸
の回りに半径方向に広がる概して環状の回転軌跡として
規定される請求項２２記載の高温高圧法。 - 【請求項２５】 前記界面の前記中間領域が前記中心軸
の回りにおける概して円筒形の回転面として規定される
請求項２２記載の高温高圧法。 - 【請求項２６】 前記界面の前記中間領域が前記中心軸
の回りにおける概してテーパ付きの回転面として規定さ
れる請求項２２記載の高温高圧法。 - 【請求項２７】 前記界面が前記中心軸の回りにおける
概して回転双曲面状の回転面を成しながら前記第１の末
端から前記第２の末端まで延びる請求項２２記載の高温
高圧法。 - 【請求項２８】 請求項２２記載の高温高圧法によって
製造されたブランク。
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| US6070018A (en) * | 1995-04-07 | 2000-05-30 | Nikon Corporation | Camera with color data display |
| US5957005A (en) * | 1997-10-14 | 1999-09-28 | General Electric Company | Wire drawing die with non-cylindrical interface configuration for reducing stresses |
| US6189634B1 (en) | 1998-09-18 | 2001-02-20 | U.S. Synthetic Corporation | Polycrystalline diamond compact cutter having a stress mitigating hoop at the periphery |
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| US9017438B1 (en) * | 2006-10-10 | 2015-04-28 | Us Synthetic Corporation | Polycrystalline diamond compact including a polycrystalline diamond table with a thermally-stable region having at least one low-carbon-solubility material and applications therefor |
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| CN102000715A (zh) * | 2010-10-20 | 2011-04-06 | 武汉重工铸锻有限责任公司 | 大口径厚壁无缝钢管生产用模圈及其堆焊复合制造方法 |
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Family Cites Families (54)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US2150734A (en) * | 1937-09-08 | 1939-03-14 | Unckel Herman | Drawing disk |
| DE846537C (de) * | 1949-07-20 | 1952-08-18 | Hoerder Huettenunion Ag | Ziehring zum Ziehen von Hohlkoerpern |
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| DE1452389A1 (de) * | 1965-08-02 | 1968-11-28 | Mannesmann Ag | Matrize zum Strangpressen von Metallen |
| 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 |
| US3767371A (en) | 1971-07-01 | 1973-10-23 | Gen Electric | Cubic boron nitride/sintered carbide abrasive bodies |
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| 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 |
| US4063909A (en) | 1974-09-18 | 1977-12-20 | Robert Dennis Mitchell | Abrasive compact brazed to a backing |
| DE2445911A1 (de) * | 1974-09-26 | 1976-04-15 | Winter & Sohn Ernst | Ziehstein fuer die herstellung von draehten |
| US4016736A (en) * | 1975-06-25 | 1977-04-12 | General Electric Company | Lubricant packed wire drawing dies |
| US4188194A (en) | 1976-10-29 | 1980-02-12 | General Electric Company | Direct conversion process for making cubic boron nitride from pyrolytic boron nitride |
| US4144739A (en) * | 1977-10-13 | 1979-03-20 | Fort Wayne Wire Die, Inc. | Wire drawing die and method of making the same |
| US4129052A (en) * | 1977-10-13 | 1978-12-12 | Fort Wayne Wire Die, Inc. | Wire drawing die and method of making the same |
| US4319707A (en) | 1978-01-10 | 1982-03-16 | General Electric Company | Brazing apparatus to manufacture composite compact components |
| US4225322A (en) | 1978-01-10 | 1980-09-30 | General Electric Company | Composite compact components fabricated with high temperature brazing filler metal and method for making same |
| AU529416B2 (en) * | 1978-07-04 | 1983-06-09 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Diamond compact for a wire drawing die |
| US4303442A (en) * | 1978-08-26 | 1981-12-01 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Diamond sintered body and the method for producing the same |
| 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 |
| US4534934A (en) * | 1980-02-29 | 1985-08-13 | General Electric Company | Axial sweep-through process for preparing diamond wire die compacts |
| JPS5747771A (en) * | 1980-09-06 | 1982-03-18 | Sumitomo Electric Industries | Sintered body for linedrawing dice and manufacture |
| US4483892A (en) * | 1981-12-16 | 1984-11-20 | General Electric Company | Wear resistant annular insert and process for making same |
| DE3365680D1 (en) | 1982-09-16 | 1986-10-02 | De Beers Ind Diamond | Abrasive bodies comprising boron nitride |
| US4527998A (en) | 1984-06-25 | 1985-07-09 | General Electric Company | Brazed composite compact implements |
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| US4778486A (en) * | 1985-02-04 | 1988-10-18 | The General Electric Company | Directional catalyst alloy sweep through process for preparing diamond compacts |
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| US5033334A (en) * | 1989-05-12 | 1991-07-23 | Cornelius Phaal | Wire drawing die |
| JPH038517A (ja) * | 1989-06-02 | 1991-01-16 | Kobe Steel Ltd | 線引用ダイス |
| US5273557A (en) * | 1990-09-04 | 1993-12-28 | General Electric Company | Twist drills having thermally stable diamond or CBN compacts tips |
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