JPH10130092A - ダイヤモンド被覆焼結合金 - Google Patents
ダイヤモンド被覆焼結合金Info
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- JPH10130092A JPH10130092A JP29817396A JP29817396A JPH10130092A JP H10130092 A JPH10130092 A JP H10130092A JP 29817396 A JP29817396 A JP 29817396A JP 29817396 A JP29817396 A JP 29817396A JP H10130092 A JPH10130092 A JP H10130092A
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- diamond
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- corrosion
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- sintered alloy
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 付着性に特にすぐれたダイヤモンドおよび／
またはダイヤモンド状カーボンの被膜を被覆した被覆焼
結合金。 【解決手段】焼結合金の基材の表面にアルカリ溶液によ
る電解腐食と酸溶液による腐食とを施し、腐食前の該基
材の平均表面粗さと腐食後に該基材の表面に、ダイヤモ
ンドおよび／またはダイヤモンド状カーボンの被膜が被
覆されてからの該基材の平均表面粗さの一方または両方
が、Ｒａ＝０．１〜５．０μｍ（但し、Ｒａは日本工業
規格ＪＩＳ Ｂ０６０１の記載の内容に相当する。）を
満足する、焼結合金の基材の表面にダイヤモンドおよび
／またはダイヤモンド状カーボンの被膜を被覆したダイ
ヤモンド被覆焼結合金。
またはダイヤモンド状カーボンの被膜を被覆した被覆焼
結合金。 【解決手段】焼結合金の基材の表面にアルカリ溶液によ
る電解腐食と酸溶液による腐食とを施し、腐食前の該基
材の平均表面粗さと腐食後に該基材の表面に、ダイヤモ
ンドおよび／またはダイヤモンド状カーボンの被膜が被
覆されてからの該基材の平均表面粗さの一方または両方
が、Ｒａ＝０．１〜５．０μｍ（但し、Ｒａは日本工業
規格ＪＩＳ Ｂ０６０１の記載の内容に相当する。）を
満足する、焼結合金の基材の表面にダイヤモンドおよび
／またはダイヤモンド状カーボンの被膜を被覆したダイ
ヤモンド被覆焼結合金。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、付着性にすぐれた
ダイヤモンド被覆焼結合金に関し、具体的には焼結合金
の基材表面を腐食処理し、基材の表面組成と表面粗さを
調整することにより、付着性にすぐれたダイヤモンドお
よび／またはダイヤモンド状カーボンの被膜を被覆した
被覆焼結合金に関する。
ダイヤモンド被覆焼結合金に関し、具体的には焼結合金
の基材表面を腐食処理し、基材の表面組成と表面粗さを
調整することにより、付着性にすぐれたダイヤモンドお
よび／またはダイヤモンド状カーボンの被膜を被覆した
被覆焼結合金に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から超硬合金に代表される焼結合金
の基材上にダイヤモンドおよび／またはダイヤモンド状
カ−ボンの被膜を被覆してなるダイヤモンド被覆焼結合
金についての検討が行われており、その被膜の耐摩耗性
を発揮させることにより工具材料、特に切削工具として
実用化しようという試みが行われている。
の基材上にダイヤモンドおよび／またはダイヤモンド状
カ−ボンの被膜を被覆してなるダイヤモンド被覆焼結合
金についての検討が行われており、その被膜の耐摩耗性
を発揮させることにより工具材料、特に切削工具として
実用化しようという試みが行われている。
【０００３】ダイヤモンド被覆焼結合金は、ダイヤモン
ドおよび／またはダイヤモンド状カーボンが他の物質と
の濡れ性に劣ることから、基材の表面にダイヤモンドお
よび／またはダイヤモンド状カ−ボンの被膜を、密着性
および付着性を高めた状態に、いかに被覆することがで
きるかという問題が最大の課題となっている。また、焼
結合金の基材上にダイヤモンドおよび／またはダイヤモ
ンド状カ−ボンの被膜がある程度の密着性および付着性
にすぐれた状態に被覆されたとしても、工具材料に応用
した場合には、実用時に被膜の剥離またはチッピングが
生じ易くなるという課題がある。
ドおよび／またはダイヤモンド状カーボンが他の物質と
の濡れ性に劣ることから、基材の表面にダイヤモンドお
よび／またはダイヤモンド状カ−ボンの被膜を、密着性
および付着性を高めた状態に、いかに被覆することがで
きるかという問題が最大の課題となっている。また、焼
結合金の基材上にダイヤモンドおよび／またはダイヤモ
ンド状カ−ボンの被膜がある程度の密着性および付着性
にすぐれた状態に被覆されたとしても、工具材料に応用
した場合には、実用時に被膜の剥離またはチッピングが
生じ易くなるという課題がある。
【０００４】特に、旋削工具，フライス工具，ドリル，
エンドミルに代表される切削工具、金型，裁断刃，切断
刃に代表される耐摩耗工具などの工具の場合は、最も苛
酷な条件で用いられるために基材と被膜との密着性およ
び付着性と被膜の表面粗さが一層重要な問題になる。
エンドミルに代表される切削工具、金型，裁断刃，切断
刃に代表される耐摩耗工具などの工具の場合は、最も苛
酷な条件で用いられるために基材と被膜との密着性およ
び付着性と被膜の表面粗さが一層重要な問題になる。
【０００５】ダイヤモンドおよび／またはダイヤモンド
状カ−ボンの被膜と基材との密着性を高めて、工具とし
て用いることが可能なダイヤモンド被覆焼結合金とし
て、多数提案されており、このうち、基材の表面を腐食
することについて提案されている代表的なものに、特開
昭６３−５３２６９号公報，特開平１−２０１４７５号
公報，特開平１−２４６３６１号公報，特開平２−２１
７３９８号公報，特開平３−１０７４６０号公報および
特開平３−１１５５７１号公報があり、基材の表面粗さ
について提案されている代表的なものに、特開平７−２
２３１０１号公報がある。
状カ−ボンの被膜と基材との密着性を高めて、工具とし
て用いることが可能なダイヤモンド被覆焼結合金とし
て、多数提案されており、このうち、基材の表面を腐食
することについて提案されている代表的なものに、特開
昭６３−５３２６９号公報，特開平１−２０１４７５号
公報，特開平１−２４６３６１号公報，特開平２−２１
７３９８号公報，特開平３−１０７４６０号公報および
特開平３−１１５５７１号公報があり、基材の表面粗さ
について提案されている代表的なものに、特開平７−２
２３１０１号公報がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ダイヤモンド被覆焼結
合金の基材の表面部について提案されている先行技術の
内、特開昭６３−５３２６９号公報，特開平１−２０１
４７５号公報，特開平１−２４６３６１号公報，特開平
２−２１７３９８号公報，特開平３−１０７４６０号公
報および特開平３−１１５５７１号公報には、基材の表
面を酸により腐食処理すること、特に特開平２−２１７
３９８号公報および特開平３−１０７４６０号公報に
は、基材の表面を酸や中性物質により電解研磨および腐
食処理して、表面部に存在する結合相を除去した基材の
表面にダイヤモンドの被膜を被覆することが開示されて
いる。
合金の基材の表面部について提案されている先行技術の
内、特開昭６３−５３２６９号公報，特開平１−２０１
４７５号公報，特開平１−２４６３６１号公報，特開平
２−２１７３９８号公報，特開平３−１０７４６０号公
報および特開平３−１１５５７１号公報には、基材の表
面を酸により腐食処理すること、特に特開平２−２１７
３９８号公報および特開平３−１０７４６０号公報に
は、基材の表面を酸や中性物質により電解研磨および腐
食処理して、表面部に存在する結合相を除去した基材の
表面にダイヤモンドの被膜を被覆することが開示されて
いる。
【０００７】これらの公報に記載されている方法により
得られるダイヤモンド被覆焼結合金は、酸溶液による腐
食であるために、結合相のみが腐食されて、腐食前後に
おける基材表面の面粗さの変動が余り大きくなく、理想
的な凹凸面にすることが困難であることから、基材表面
に被覆されたダイヤモンドの被膜の付着性および密着性
に満足できないという問題があり、特に工具材料に応用
した場合には短寿命になるという問題がある。
得られるダイヤモンド被覆焼結合金は、酸溶液による腐
食であるために、結合相のみが腐食されて、腐食前後に
おける基材表面の面粗さの変動が余り大きくなく、理想
的な凹凸面にすることが困難であることから、基材表面
に被覆されたダイヤモンドの被膜の付着性および密着性
に満足できないという問題があり、特に工具材料に応用
した場合には短寿命になるという問題がある。
【０００８】また、特に特開平２−２１７３９８号公報
および特開平３−１０７４６０号公報に開示されている
ように、酸による電解研磨および腐食により、基材表面
部の腐食深さを深くした場合には、上述の問題の他に、
さらに基材表面部の強度が低下するという問題がある。
および特開平３−１０７４６０号公報に開示されている
ように、酸による電解研磨および腐食により、基材表面
部の腐食深さを深くした場合には、上述の問題の他に、
さらに基材表面部の強度が低下するという問題がある。
【０００９】特開平７−２２３１０１号公報には、基材
のダイヤモンド被膜との接合表面における表面粗さがＲ
ａ＝０．１〜３μｍに調整することが開示されている。
しかしながら、同公報に開示のダイヤモンド被覆焼結合
金は、基材中の鉄族金属の影響によりダイヤモンドの合
成が困難になること、また基材とダイヤモンド被膜との
付着性および密着性が著しく低いという問題がある。
のダイヤモンド被膜との接合表面における表面粗さがＲ
ａ＝０．１〜３μｍに調整することが開示されている。
しかしながら、同公報に開示のダイヤモンド被覆焼結合
金は、基材中の鉄族金属の影響によりダイヤモンドの合
成が困難になること、また基材とダイヤモンド被膜との
付着性および密着性が著しく低いという問題がある。
【００１０】本発明は、上述のような問題点を解決した
もので、具体的には成膜時にはダイヤモンドの核が容易
に、かつ多量に形成できること、成膜後には被膜と基材
との付着性および密着性が優れること、その成膜された
膜質が優れていること、しかも基材との付着性および密
着性がすぐれることから被膜厚さを厚く被覆することが
可能となること、そのために被膜表面の面粗さが微細で
緻密となること、これらが総合されて耐摩耗性，耐剥離
性，耐チッピング性にすぐれた、各種の工具として実用
可能なダイヤモンド被覆焼結合金の提供を目的とするも
のである。
もので、具体的には成膜時にはダイヤモンドの核が容易
に、かつ多量に形成できること、成膜後には被膜と基材
との付着性および密着性が優れること、その成膜された
膜質が優れていること、しかも基材との付着性および密
着性がすぐれることから被膜厚さを厚く被覆することが
可能となること、そのために被膜表面の面粗さが微細で
緻密となること、これらが総合されて耐摩耗性，耐剥離
性，耐チッピング性にすぐれた、各種の工具として実用
可能なダイヤモンド被覆焼結合金の提供を目的とするも
のである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記目的
を達成するために長年に亘り研究を重ねていたところ、
基材に含有されている鉄族金属と基材表面の面粗さがダ
イヤモンドの気相合成およびそれにより成膜されたダイ
ヤモンド被膜と基材との付着性，密着性に大きく影響す
ること、このうち基材表面の面粗さを調整する方法につ
いては、一般に研削法と熱処理法と酸処理法とが
あり、研削法では、研削された基材表面の組成物でな
る破砕物の一部が再度基材表面に付着および残存し、こ
の付着残存物中の鉄族金属がダイヤモンドの核生成を阻
止し、ダイヤモンドの被膜と基材との密着性を低下させ
ること、熱処理法では、熱による変形が生じること、
高温により基材表面部の粒子が粒成長し、基材の強度が
低下しやすくなること、酸処理法では、基材表面を理
想的な凹凸の面粗さとすることが困難であるという第１
の知見を得た。
を達成するために長年に亘り研究を重ねていたところ、
基材に含有されている鉄族金属と基材表面の面粗さがダ
イヤモンドの気相合成およびそれにより成膜されたダイ
ヤモンド被膜と基材との付着性，密着性に大きく影響す
ること、このうち基材表面の面粗さを調整する方法につ
いては、一般に研削法と熱処理法と酸処理法とが
あり、研削法では、研削された基材表面の組成物でな
る破砕物の一部が再度基材表面に付着および残存し、こ
の付着残存物中の鉄族金属がダイヤモンドの核生成を阻
止し、ダイヤモンドの被膜と基材との密着性を低下させ
ること、熱処理法では、熱による変形が生じること、
高温により基材表面部の粒子が粒成長し、基材の強度が
低下しやすくなること、酸処理法では、基材表面を理
想的な凹凸の面粗さとすることが困難であるという第１
の知見を得た。
【００１２】次に、本発明者らは、基材の表面部の構造
によりダイヤモンドの膜質および形状が異なること、そ
して基材の表面部に存在する結合相および硬質相を腐食
により調整するとダイヤモンドの核形成が容易になるこ
と、腐食後の基材表面の凹凸状が大きくなり、その結果
ダイヤモンドの被膜が基材表面にクサビ状にくい込んだ
状態に密着すること、膜質がすぐれること、基材と被膜
との付着性がすぐれるという第２の知見を得た。これら
第１および第２の知見に基づいて、本発明を完成するに
至ったものである。
によりダイヤモンドの膜質および形状が異なること、そ
して基材の表面部に存在する結合相および硬質相を腐食
により調整するとダイヤモンドの核形成が容易になるこ
と、腐食後の基材表面の凹凸状が大きくなり、その結果
ダイヤモンドの被膜が基材表面にクサビ状にくい込んだ
状態に密着すること、膜質がすぐれること、基材と被膜
との付着性がすぐれるという第２の知見を得た。これら
第１および第２の知見に基づいて、本発明を完成するに
至ったものである。
【００１３】すなわち、本発明のダイヤモンド被覆焼結
合金は、焼結合金の基材の表面にダイヤモンドおよび／
またはダイヤモンド状カーボンの被膜を被覆したダイヤ
モンド被覆焼結合金であって、該基材の表面にアルカリ
溶液による電解腐食と酸溶液による腐食とを施し、腐食
前の該基材の平均表面粗さと腐食後に該基材の表面に該
被膜が被覆されてからの該基材の平均表面粗さの一方ま
たは両方がＲａ＝０．１μｍ〜５．０μｍ（但し、Ｒａ
は、日本工業規格ＪＩＳ Ｂ０６０１に記載の内容に相
当する）を満足することを特徴とするものである。
合金は、焼結合金の基材の表面にダイヤモンドおよび／
またはダイヤモンド状カーボンの被膜を被覆したダイヤ
モンド被覆焼結合金であって、該基材の表面にアルカリ
溶液による電解腐食と酸溶液による腐食とを施し、腐食
前の該基材の平均表面粗さと腐食後に該基材の表面に該
被膜が被覆されてからの該基材の平均表面粗さの一方ま
たは両方がＲａ＝０．１μｍ〜５．０μｍ（但し、Ｒａ
は、日本工業規格ＪＩＳ Ｂ０６０１に記載の内容に相
当する）を満足することを特徴とするものである。
【００１４】本発明の被覆焼結合金における基材は、粉
末冶金法により焼結される金属および／または２種以上
の金属でなる合金を主成分とする結合相と、各種のセラ
ミックスの硬質相とからなる焼結合金を用いることが可
能であり、この中でも、好ましいのはＣｏ，Ｎｉおよび
これらを主成分とする合金の中の少なくとも１種でなる
結合相を１〜２０重量％と、残りが周期律表の４ａ，５
ａ，６ａ族金属の炭化物，窒化物，酸化物，硼化物およ
びこれらの相互固溶体の中の少なくとも１種でなる硬質
相とでなる焼結合金である。
末冶金法により焼結される金属および／または２種以上
の金属でなる合金を主成分とする結合相と、各種のセラ
ミックスの硬質相とからなる焼結合金を用いることが可
能であり、この中でも、好ましいのはＣｏ，Ｎｉおよび
これらを主成分とする合金の中の少なくとも１種でなる
結合相を１〜２０重量％と、残りが周期律表の４ａ，５
ａ，６ａ族金属の炭化物，窒化物，酸化物，硼化物およ
びこれらの相互固溶体の中の少なくとも１種でなる硬質
相とでなる焼結合金である。
【００１５】この基材を構成している結合相は、具体的
には、例えばＣｏ，Ｎｉ，Ｃｏ−Ｎｉ合金，Ｃｏ−Ｆｅ
合金，Ｎｉ−Ｆｅ合金，Ｎｉ−Ｍｏ合金，Ｃｏ−Ｍｏ合
金，Ｎｉ−Ｃｏ−Ｍｏ合金，Ｃｏ−Ｎｉ−Ｆｅ合金，Ｃ
ｏ−Ｃｒ合金，Ｎｉ−Ｃｒ合金，Ｃｏ−Ｎｉ−Ｃｒ合
金，Ｃｏ−Ｆｅ−Ｃｒ合金，Ｎｉ−Ｆｅ−Ｃｒ合金，Ｃ
ｏ−Ｖ合金，Ｎｉ−Ｖ合金，Ｃｏ−Ｎｉ−Ｖ合金，Ｃｏ
−Ｎｉ−Ｃｒ−Ｖ合金，Ｃｏ−Ｃｒ−Ｖ合金，Ｎｉ−Ｃ
ｒ−Ｖ合金，Ｃｏ−Ｗ合金，Ｎｉ−Ｃｒ−Ｍｏ合金を挙
げることができる。 この結合相は、Ｃｏ，Ｎｉの中の
少なくとも１種が結合相に対して、５０ｗｔ％以上含有
されていることが好ましいことである。この結合相の含
有量は、基材の特性と良質な被膜の容易性から焼結合金
全体に対して２〜１０重量％でなることが好ましく、特
に３〜７重量％であることが好ましい。
には、例えばＣｏ，Ｎｉ，Ｃｏ−Ｎｉ合金，Ｃｏ−Ｆｅ
合金，Ｎｉ−Ｆｅ合金，Ｎｉ−Ｍｏ合金，Ｃｏ−Ｍｏ合
金，Ｎｉ−Ｃｏ−Ｍｏ合金，Ｃｏ−Ｎｉ−Ｆｅ合金，Ｃ
ｏ−Ｃｒ合金，Ｎｉ−Ｃｒ合金，Ｃｏ−Ｎｉ−Ｃｒ合
金，Ｃｏ−Ｆｅ−Ｃｒ合金，Ｎｉ−Ｆｅ−Ｃｒ合金，Ｃ
ｏ−Ｖ合金，Ｎｉ−Ｖ合金，Ｃｏ−Ｎｉ−Ｖ合金，Ｃｏ
−Ｎｉ−Ｃｒ−Ｖ合金，Ｃｏ−Ｃｒ−Ｖ合金，Ｎｉ−Ｃ
ｒ−Ｖ合金，Ｃｏ−Ｗ合金，Ｎｉ−Ｃｒ−Ｍｏ合金を挙
げることができる。 この結合相は、Ｃｏ，Ｎｉの中の
少なくとも１種が結合相に対して、５０ｗｔ％以上含有
されていることが好ましいことである。この結合相の含
有量は、基材の特性と良質な被膜の容易性から焼結合金
全体に対して２〜１０重量％でなることが好ましく、特
に３〜７重量％であることが好ましい。
【００１６】この結合相の他に基材を構成している硬質
相は、具体的には、例えばＴｉＣ，ＺｒＣ，ＨｆＣ，Ｖ
Ｃ，ＴａＣ，ＮｂＣ，Ｃｒ3Ｃ2，Ｍｏ2Ｃ，ＷＣ，Ｗ
2Ｃ，ＴｉＮ，ＺｒＮ，ＨｆＮ，ＴａＮ，ＮｂＮ，Ｃｒ
Ｎ，Ｔｉ（ＣＮ），Ｚｒ（ＣＮ），Ｔａ（ＣＮ），（Ｔ
ｉＷ）Ｃ，（ＴｉＴａ）Ｃ，（ＴｉＺｒ）Ｃ，（ＴｉＴ
ａＷ）Ｃ，（ＴｉＴａＮｂＷ）Ｃ，（ＴｉＷ）（Ｃ
Ｎ），（ＴｉＴａＷ）（ＣＮ），（ＴｉＴａＮｂＷ）
（ＣＮ），ＴｉＯ2，ＺｒＯ2，ＴｉＢ2，（ＴｉＷ）Ｃ
Ｏ，（ＴｉＷ）ＮＯ，（ＴｉＷ）ＣＮＯを挙げることが
できる。この硬質相は、化学量論組成または非化学量論
組成でなっていることがあるが、基材に微細孔が多量に
存在したり、（ＣＩＳ００６規格，超硬合金の有孔度分
類標準、Ｂ形またはＡ−２よりも多い場合）または焼結
後の変形が起こらない程度の非化学量論組成であれば問
題はない。
相は、具体的には、例えばＴｉＣ，ＺｒＣ，ＨｆＣ，Ｖ
Ｃ，ＴａＣ，ＮｂＣ，Ｃｒ3Ｃ2，Ｍｏ2Ｃ，ＷＣ，Ｗ
2Ｃ，ＴｉＮ，ＺｒＮ，ＨｆＮ，ＴａＮ，ＮｂＮ，Ｃｒ
Ｎ，Ｔｉ（ＣＮ），Ｚｒ（ＣＮ），Ｔａ（ＣＮ），（Ｔ
ｉＷ）Ｃ，（ＴｉＴａ）Ｃ，（ＴｉＺｒ）Ｃ，（ＴｉＴ
ａＷ）Ｃ，（ＴｉＴａＮｂＷ）Ｃ，（ＴｉＷ）（Ｃ
Ｎ），（ＴｉＴａＷ）（ＣＮ），（ＴｉＴａＮｂＷ）
（ＣＮ），ＴｉＯ2，ＺｒＯ2，ＴｉＢ2，（ＴｉＷ）Ｃ
Ｏ，（ＴｉＷ）ＮＯ，（ＴｉＷ）ＣＮＯを挙げることが
できる。この硬質相は、化学量論組成または非化学量論
組成でなっていることがあるが、基材に微細孔が多量に
存在したり、（ＣＩＳ００６規格，超硬合金の有孔度分
類標準、Ｂ形またはＡ−２よりも多い場合）または焼結
後の変形が起こらない程度の非化学量論組成であれば問
題はない。
【００１７】このような結合相と硬質相とでなる基材
は、Ｃｏおよび／またはＮｉを主成分とする結合相を１
〜１０重量％と、残りが炭化タングステンの第１硬質
相、または炭化タングステンの第１硬質相と周期律表の
４ａ，５ａ，６ａ族金属の炭化物，窒化物，およびこれ
らの相互固溶体の中の少なくとも１種の立方晶結晶構造
でなる第２硬質相とからなる超硬合金でなることが強度
および表面粗さの調整から特に好ましい。さらに、結合
相が３〜７重量％を含む超硬合金でなる基材でなる場合
は、基材のすぐれた特性と表面粗さ調整の容易性から特
に好ましい。
は、Ｃｏおよび／またはＮｉを主成分とする結合相を１
〜１０重量％と、残りが炭化タングステンの第１硬質
相、または炭化タングステンの第１硬質相と周期律表の
４ａ，５ａ，６ａ族金属の炭化物，窒化物，およびこれ
らの相互固溶体の中の少なくとも１種の立方晶結晶構造
でなる第２硬質相とからなる超硬合金でなることが強度
および表面粗さの調整から特に好ましい。さらに、結合
相が３〜７重量％を含む超硬合金でなる基材でなる場合
は、基材のすぐれた特性と表面粗さ調整の容易性から特
に好ましい。
【００１８】基材は、これらの硬質相と結合相の他に、
基材を作製するときに使用する出発物質に混在している
不可避不純物および基材を作製するときに工程中から混
入してくる不可避不純物があるが、実質的に硬質相と結
合相とでなるものである。
基材を作製するときに使用する出発物質に混在している
不可避不純物および基材を作製するときに工程中から混
入してくる不可避不純物があるが、実質的に硬質相と結
合相とでなるものである。
【００１９】この基材の表面粗さは、腐食前の基材の表
面状態、具体的には、例えば焼結後の基材の表面状態
（焼肌面）または研磨加工後の基材の表面状態が平均値
でＲａ＝０．１μｍ〜５．０μｍでなること、または、
基材表面を強アルカリ溶液または弱アルカリ溶液の中で
の電解腐食と、強酸溶液または弱酸溶液による腐食を施
し、腐食された基材表面にダイヤモンドおよび／または
ダイヤモンド状カーボンの被膜を被覆した後の基材平均
表面粗さがＲａ＝０．１μｍ〜５．０μｍでなることの
どちらか一方もしくは両方を満足することである。特
に、後者である成膜後の基材の平均表面粗さがＲａ＝
０．１μｍ〜５．０μｍを満足することが好ましいこと
である。Ｒａが０．１μｍ未満になると被膜が剥離しや
すく、逆に５．０μｍを越えると被膜表面粗さが大きく
なり被膜の剥離を誘起させる。このときの基材の表面粗
さの調整は、腐食前の基材表面を、例えば砥石や砥粒で
研削すること、バレルやショットなどにより衝撃を加え
ること、熱処理を施すこと、並びに本発明の特徴である
腐食処理を組合わせることにより行うことができる。
面状態、具体的には、例えば焼結後の基材の表面状態
（焼肌面）または研磨加工後の基材の表面状態が平均値
でＲａ＝０．１μｍ〜５．０μｍでなること、または、
基材表面を強アルカリ溶液または弱アルカリ溶液の中で
の電解腐食と、強酸溶液または弱酸溶液による腐食を施
し、腐食された基材表面にダイヤモンドおよび／または
ダイヤモンド状カーボンの被膜を被覆した後の基材平均
表面粗さがＲａ＝０．１μｍ〜５．０μｍでなることの
どちらか一方もしくは両方を満足することである。特
に、後者である成膜後の基材の平均表面粗さがＲａ＝
０．１μｍ〜５．０μｍを満足することが好ましいこと
である。Ｒａが０．１μｍ未満になると被膜が剥離しや
すく、逆に５．０μｍを越えると被膜表面粗さが大きく
なり被膜の剥離を誘起させる。このときの基材の表面粗
さの調整は、腐食前の基材表面を、例えば砥石や砥粒で
研削すること、バレルやショットなどにより衝撃を加え
ること、熱処理を施すこと、並びに本発明の特徴である
腐食処理を組合わせることにより行うことができる。
【００２０】この基材平均表面粗さは、日本工業規格Ｊ
ＩＳ Ｂ０６０１に記載のＲａの測定法にしたがって、
目的の基材表面をランダムに２点以上測定した平均値で
ある。また、腐食は、アルカリ溶液による電解腐食を施
してから酸溶液による腐食を施すと、被膜表面からの面
粗さを微細にする傾向となることから好ましい。
ＩＳ Ｂ０６０１に記載のＲａの測定法にしたがって、
目的の基材表面をランダムに２点以上測定した平均値で
ある。また、腐食は、アルカリ溶液による電解腐食を施
してから酸溶液による腐食を施すと、被膜表面からの面
粗さを微細にする傾向となることから好ましい。
【００２１】腐食に用いる溶液のうち、強アルカリ溶液
または弱アルカリ溶液としては、具体的には、例えばＮ
ａＯＨ，ＫＯＨ，Ｃａ（ＯＨ）2，Ｍｇ（ＯＨ）2，Ｂａ
（ＯＨ）2，ＮＨ4ＯＨの溶液を挙げることができる。ま
た、強酸溶液または弱酸溶液としては、具体的には、例
えばＨＣｌ，ＨＦ，Ｈ2ＳＯ4，ＨＮＯ3，ＣＨ3ＣＯ
2Ｈ，（ＣＯ2Ｈ）2，ＨＣｌ＋Ｈ2Ｏ2混合の溶液を挙げ
ることができる。このときのアルカリ溶液中の電解腐食
は、具体的には、例えば基材を陽極（正極）とし、銅，
カーボンなどを陰極（負極）とすればよい。
または弱アルカリ溶液としては、具体的には、例えばＮ
ａＯＨ，ＫＯＨ，Ｃａ（ＯＨ）2，Ｍｇ（ＯＨ）2，Ｂａ
（ＯＨ）2，ＮＨ4ＯＨの溶液を挙げることができる。ま
た、強酸溶液または弱酸溶液としては、具体的には、例
えばＨＣｌ，ＨＦ，Ｈ2ＳＯ4，ＨＮＯ3，ＣＨ3ＣＯ
2Ｈ，（ＣＯ2Ｈ）2，ＨＣｌ＋Ｈ2Ｏ2混合の溶液を挙げ
ることができる。このときのアルカリ溶液中の電解腐食
は、具体的には、例えば基材を陽極（正極）とし、銅，
カーボンなどを陰極（負極）とすればよい。
【００２２】このようにして作製した本発明の被覆焼結
合金は、ダイヤモンド被膜の表面からの表面粗さがＲａ
＝５．０μｍ以下になるようにすると、工具として実用
したときに被膜の剥離およびチッピングが誘起され難く
なることから好ましいことである。このためには、腐食
する前の基材の表面粗さがＲａ＝５μｍ以下、好ましく
はＲａ＝２．０μｍとし、かつ被膜厚さを厚くすること
である。
合金は、ダイヤモンド被膜の表面からの表面粗さがＲａ
＝５．０μｍ以下になるようにすると、工具として実用
したときに被膜の剥離およびチッピングが誘起され難く
なることから好ましいことである。このためには、腐食
する前の基材の表面粗さがＲａ＝５μｍ以下、好ましく
はＲａ＝２．０μｍとし、かつ被膜厚さを厚くすること
である。
【００２３】ダイヤモンドおよび／またはダイヤモンド
状カーボンの被膜は、膜厚さが３０μｍ以下、好ましく
は１５μｍ以下であり、この被膜の成膜は、従来のダイ
ヤモンド被膜の被覆方法、例えばイオンプレーティング
などのＰＶＤ法、ブラズマ化学蒸着法を含めた各種のＣ
ＶＤ法などによって、基材の表面に直接被覆することに
より作製することができる。
状カーボンの被膜は、膜厚さが３０μｍ以下、好ましく
は１５μｍ以下であり、この被膜の成膜は、従来のダイ
ヤモンド被膜の被覆方法、例えばイオンプレーティング
などのＰＶＤ法、ブラズマ化学蒸着法を含めた各種のＣ
ＶＤ法などによって、基材の表面に直接被覆することに
より作製することができる。
【００２４】発明の被覆焼結合金は、基材と被膜との付
着性および密着性にすぐれていることから、工具材料と
して用いることができること、工具材料の中でも切削工
具として用いること、切削工具の中でも最も過酷な回転
工具、具体的には、例えばエンドミル，ドリル，プリン
ト基板用ミクロンドリル，フライス用切削チップ，リー
マとして用いると長寿命としての効果が高く発揮され
る。
着性および密着性にすぐれていることから、工具材料と
して用いることができること、工具材料の中でも切削工
具として用いること、切削工具の中でも最も過酷な回転
工具、具体的には、例えばエンドミル，ドリル，プリン
ト基板用ミクロンドリル，フライス用切削チップ，リー
マとして用いると長寿命としての効果が高く発揮され
る。
【００２５】
【作用】本発明の被覆焼結合金は、基材の表面部をアル
カリ溶液中で電解腐食することにより主として基材表面
部の硬質相を腐食し、酸腐食することにより主として基
材表面部の結合相を腐食し、この相互作用により基材表
面の凹凸が大きくなるとともに、基材表面部に結合相の
減少した表面層または実質的に結合相の存在しなくなっ
た表面層が生じて、被膜の成膜時にダイヤモンドの核の
発生を誘起させること、良質な被膜を生成させること、
基材表面の凹凸にクサビ状に被膜がくい込んで基材と被
膜との密着性，付着性を高めるという作用をする。
カリ溶液中で電解腐食することにより主として基材表面
部の硬質相を腐食し、酸腐食することにより主として基
材表面部の結合相を腐食し、この相互作用により基材表
面の凹凸が大きくなるとともに、基材表面部に結合相の
減少した表面層または実質的に結合相の存在しなくなっ
た表面層が生じて、被膜の成膜時にダイヤモンドの核の
発生を誘起させること、良質な被膜を生成させること、
基材表面の凹凸にクサビ状に被膜がくい込んで基材と被
膜との密着性，付着性を高めるという作用をする。
【００２６】
【実施例１】表１に示した基材組成でなり、形状がＪＩ
Ｓ規格のＳＮＧＮ１２０４０８でなる各基材を用いて、
表１に併記したアルカリ溶液中でそれぞれの基材を陽極
とし、銅板を陰極として、直流電流を流して各基材の表
面を電解腐食した。次いで、各基材を洗浄後、表１に併
記した酸溶液により各基材表面を腐食した。次に、各基
材表面をダイヤモンド砥粒による傷つけ処理後、洗浄お
よび乾燥し、マイクロ波プラズマＣＶＤ装置を用いて、
水素：２００ＳＣＣＭ、メタン：１ＳＣＣＭ、圧力：４
０Ｔｏｒｒの雰囲気中、マイクロ波出力：２．１ｋＷ、
基材温度：９５０℃の条件により基材表面にダイヤモン
ドの被膜を被覆し、本発明品１〜９を得た。
Ｓ規格のＳＮＧＮ１２０４０８でなる各基材を用いて、
表１に併記したアルカリ溶液中でそれぞれの基材を陽極
とし、銅板を陰極として、直流電流を流して各基材の表
面を電解腐食した。次いで、各基材を洗浄後、表１に併
記した酸溶液により各基材表面を腐食した。次に、各基
材表面をダイヤモンド砥粒による傷つけ処理後、洗浄お
よび乾燥し、マイクロ波プラズマＣＶＤ装置を用いて、
水素：２００ＳＣＣＭ、メタン：１ＳＣＣＭ、圧力：４
０Ｔｏｒｒの雰囲気中、マイクロ波出力：２．１ｋＷ、
基材温度：９５０℃の条件により基材表面にダイヤモン
ドの被膜を被覆し、本発明品１〜９を得た。
【００２７】基材は、表１に併記した組成のものを用い
て、この基材表面におけるアルカリ溶液中での電解腐食
および酸溶液の腐食を行わずに、その他はほぼ同様に処
理して比較品１〜３を得た。また、基材は、表１に併記
した組成のものを用いて、この基材表面におけるアルカ
リ溶液中の電解腐食を行わずに、酸溶液の腐食のみを行
って、その他はほぼ同様に処理して比較品４〜６を得
た。さらに、基材は、表１に併記した組成であって、こ
の基材表面の面粗さが本発明品から外れる基材を用い
て、基材表面におけるアルカリ溶液中での電解腐食およ
び酸溶液の腐食を行って、その他はほぼ同様に処理して
比較品７〜９を得た。
て、この基材表面におけるアルカリ溶液中での電解腐食
および酸溶液の腐食を行わずに、その他はほぼ同様に処
理して比較品１〜３を得た。また、基材は、表１に併記
した組成のものを用いて、この基材表面におけるアルカ
リ溶液中の電解腐食を行わずに、酸溶液の腐食のみを行
って、その他はほぼ同様に処理して比較品４〜６を得
た。さらに、基材は、表１に併記した組成であって、こ
の基材表面の面粗さが本発明品から外れる基材を用い
て、基材表面におけるアルカリ溶液中での電解腐食およ
び酸溶液の腐食を行って、その他はほぼ同様に処理して
比較品７〜９を得た。
【００２８】こうして得た本発明品１〜９および比較品
１〜９について、成膜後の基材の表面粗さおよび被膜の
表面粗さＲａをランダムに５点測定し、そのぞれの平均
表面粗さを求めて、その結果を表２に示した。また、本
発明品１〜９および比較品４〜９の基材表面部における
組成成分を確認したところ、基材の表面から内部に向か
って約５μｍ深さまでは結合相が減少または除去された
状態となっていた。また、被膜の厚さは、約１０μｍで
あった。次いで、本発明品１〜９および比較品１〜９を
用いて、被削材：Ａｌ−１８％Ｓｉ合金，切削速度：１
０００ｍ／ｍｉｎ，送り：０．１ｍｍ，切り込み：０．
５ｍｍ，雰囲気：乾式切削という条件で、旋削試験を行
い、逃げ面摩耗量が０．３ｍｍまたは欠損，チッピング
が発生したときを寿命とし、寿命までの切削時間を求め
て表２に併記した。
１〜９について、成膜後の基材の表面粗さおよび被膜の
表面粗さＲａをランダムに５点測定し、そのぞれの平均
表面粗さを求めて、その結果を表２に示した。また、本
発明品１〜９および比較品４〜９の基材表面部における
組成成分を確認したところ、基材の表面から内部に向か
って約５μｍ深さまでは結合相が減少または除去された
状態となっていた。また、被膜の厚さは、約１０μｍで
あった。次いで、本発明品１〜９および比較品１〜９を
用いて、被削材：Ａｌ−１８％Ｓｉ合金，切削速度：１
０００ｍ／ｍｉｎ，送り：０．１ｍｍ，切り込み：０．
５ｍｍ，雰囲気：乾式切削という条件で、旋削試験を行
い、逃げ面摩耗量が０．３ｍｍまたは欠損，チッピング
が発生したときを寿命とし、寿命までの切削時間を求め
て表２に併記した。
【００２９】
【表１】
【００３０】
【表２】
【００３１】
【実施例２】表３に示した基材組成でなり、形状が直径
６ｍｍ，長さ８０ｍｍのドリルの基材を用いて、ドリル
の刃先先端から約２０ｍｍまでを表３に併記したアルカ
リ溶液中の電解腐食および酸溶液による腐食を施したこ
と、並びに熱フイラメント装置によりタングステン線を
フイラメントとし、水素：２００ＳＣＣＭ，メタン：１
ＳＣＣＭ，圧力：３０Ｔｏｒｒの雰囲気，フイラメント
温度：２０００℃，基材温度：９００℃の条件で被膜を
被覆したこと以外は、ほぼ実施例１の本発明品１〜９と
同様に処理して本発明品１０〜１８を得た。
６ｍｍ，長さ８０ｍｍのドリルの基材を用いて、ドリル
の刃先先端から約２０ｍｍまでを表３に併記したアルカ
リ溶液中の電解腐食および酸溶液による腐食を施したこ
と、並びに熱フイラメント装置によりタングステン線を
フイラメントとし、水素：２００ＳＣＣＭ，メタン：１
ＳＣＣＭ，圧力：３０Ｔｏｒｒの雰囲気，フイラメント
温度：２０００℃，基材温度：９００℃の条件で被膜を
被覆したこと以外は、ほぼ実施例１の本発明品１〜９と
同様に処理して本発明品１０〜１８を得た。
【００３２】基材は、表３に併記した組成のものを用い
て、この基材表面におけるアルカリ溶液中での電解腐食
および酸溶液の腐食を行わずに、その他はほぼ同様に処
理して比較品１０〜１２を得た。また、基材は、表３に
併記した組成のものを用いて、この基材表面におけるア
ルカリ溶液中の電解腐食を行わずに、酸溶液の腐食のみ
を行って、その他はほぼ同様に処理して比較品１３〜１
５を得た。さらに、基材は、表３に併記した組成であっ
て、この基材の表面粗さが本発明品から外れる基材を用
いて、基材表面におけるアルカリ溶液中の電解腐食およ
び酸溶液の腐食を行って、その他はほぼ同様に処理して
比較品１６〜１８を得た。
て、この基材表面におけるアルカリ溶液中での電解腐食
および酸溶液の腐食を行わずに、その他はほぼ同様に処
理して比較品１０〜１２を得た。また、基材は、表３に
併記した組成のものを用いて、この基材表面におけるア
ルカリ溶液中の電解腐食を行わずに、酸溶液の腐食のみ
を行って、その他はほぼ同様に処理して比較品１３〜１
５を得た。さらに、基材は、表３に併記した組成であっ
て、この基材の表面粗さが本発明品から外れる基材を用
いて、基材表面におけるアルカリ溶液中の電解腐食およ
び酸溶液の腐食を行って、その他はほぼ同様に処理して
比較品１６〜１８を得た。
【００３３】こうして得た本発明品１０〜１８および比
較品１０〜１８について、成膜後の基材の表面粗さおよ
び被膜の表面粗さを実施例１と同様に測定して、その結
果を表４に示した。また、本発明品１０〜１８および比
較品１３〜１８の基材表面部における組成成分を確認し
たところ、基材の表面から内部に向かって約１０μｍ深
さまでは結合相が減少または除去された状態となってい
た。また、被膜の厚さは、約１０μｍであった。次い
で、本発明品１０〜１８および比較品１０〜１８を用い
て、被削材：Ａｌ−３０％Ｓｉ合金，切削速度：２５０
ｍ／ｍｉｎ，回転当りの送り：０．２ｍｍ／ｒｅｖ，穴
深さ：２０ｍｍ，雰囲気：水溶性エマルジョンによる湿
式切削という条件で、穴明け試験を行い、加工穴形状の
不良，またはドリルの欠損，チッピングが発生したとき
を寿命とし、寿命までの穴加工数を求めて表４に併記し
た。
較品１０〜１８について、成膜後の基材の表面粗さおよ
び被膜の表面粗さを実施例１と同様に測定して、その結
果を表４に示した。また、本発明品１０〜１８および比
較品１３〜１８の基材表面部における組成成分を確認し
たところ、基材の表面から内部に向かって約１０μｍ深
さまでは結合相が減少または除去された状態となってい
た。また、被膜の厚さは、約１０μｍであった。次い
で、本発明品１０〜１８および比較品１０〜１８を用い
て、被削材：Ａｌ−３０％Ｓｉ合金，切削速度：２５０
ｍ／ｍｉｎ，回転当りの送り：０．２ｍｍ／ｒｅｖ，穴
深さ：２０ｍｍ，雰囲気：水溶性エマルジョンによる湿
式切削という条件で、穴明け試験を行い、加工穴形状の
不良，またはドリルの欠損，チッピングが発生したとき
を寿命とし、寿命までの穴加工数を求めて表４に併記し
た。
【００３４】
【表３】
【００３５】
【表４】
【００３６】
【実施例３】表５に示した基材組成でなり、形状が直径
０．５ｍｍ，長さ５０ｍｍのミクロンドリルの基材を用
いて、ドリルの刃先先端から約５ｍｍまでを表５に併記
したアルカリ溶液中の電解腐食および酸溶液による腐食
を施したこと、並びに熱フイラメント装置によりタング
ステン線をフイラメントとし、水素：２００ＳＣＣＭ，
メタン：２ＳＣＣＭ，圧力：４０Ｔｏｒｒの雰囲気，フ
イラメント温度：１８４０℃，基材温度：９５０℃の条
件で被膜を被覆したこと以外は、ほぼ実施例１の本発明
品１〜９と同様に処理して本発明品１９〜２４を得た。
０．５ｍｍ，長さ５０ｍｍのミクロンドリルの基材を用
いて、ドリルの刃先先端から約５ｍｍまでを表５に併記
したアルカリ溶液中の電解腐食および酸溶液による腐食
を施したこと、並びに熱フイラメント装置によりタング
ステン線をフイラメントとし、水素：２００ＳＣＣＭ，
メタン：２ＳＣＣＭ，圧力：４０Ｔｏｒｒの雰囲気，フ
イラメント温度：１８４０℃，基材温度：９５０℃の条
件で被膜を被覆したこと以外は、ほぼ実施例１の本発明
品１〜９と同様に処理して本発明品１９〜２４を得た。
【００３７】基材は、表５に併記した組成のものを用い
て、この基材表面におけるアルカリ溶液中での電解腐食
および酸溶液の腐食を行わずに、その他はほぼ同様に処
理して比較品１９，２０を得た。また、基材は、表５に
併記した組成のものを用いて、この基材表面におけるア
ルカリ溶液中の電解腐食を行わずに、酸溶液の腐食のみ
を行って、その他はほぼ同様に処理して比較品２１，２
２を得た。さらに、基材は、表５に併記した組成であっ
て、この基材の表面粗さが本発明品から外れる基材を用
いて、基材表面におけるアルカリ溶液中の電解腐食およ
び酸溶液の腐食を行って、その他はほぼ同様に処理して
比較品２３，２４を得た。
て、この基材表面におけるアルカリ溶液中での電解腐食
および酸溶液の腐食を行わずに、その他はほぼ同様に処
理して比較品１９，２０を得た。また、基材は、表５に
併記した組成のものを用いて、この基材表面におけるア
ルカリ溶液中の電解腐食を行わずに、酸溶液の腐食のみ
を行って、その他はほぼ同様に処理して比較品２１，２
２を得た。さらに、基材は、表５に併記した組成であっ
て、この基材の表面粗さが本発明品から外れる基材を用
いて、基材表面におけるアルカリ溶液中の電解腐食およ
び酸溶液の腐食を行って、その他はほぼ同様に処理して
比較品２３，２４を得た。
【００３８】こうして得た本発明品１９〜２４および比
較品１９〜２４について、成膜後の基材の表面粗さおよ
び被膜の表面粗さを実施例１と同様に測定して、その結
果を表６に示した。また、本発明品１９〜２４および比
較品２１〜２４の基材表面部における組成成分を確認し
たところ、基材の表面から内部に向かって約２μｍ深さ
までは結合相が減少または除去された状態となってい
た。また、被膜の厚さは、約５μｍであった。次いで、
本発明品１９〜２４および比較品１９〜２４を用いて、
被削材：厚さ０．６ｍｍのＡｌとＣｕを積層したプラス
チック製電子回路用プリント基板，切削速度：１．４ｍ
／ｍｉｎ，回転当りの送り：２μｍ／ｒｅｖ，穴深さ：
３ｍｍ，雰囲気：乾式切削という条件で、プリント基板
の穴明け試験を行い、加工穴形状が不良になったときを
寿命とし、寿命までの穴加工数を求めて表６に併記し
た。
較品１９〜２４について、成膜後の基材の表面粗さおよ
び被膜の表面粗さを実施例１と同様に測定して、その結
果を表６に示した。また、本発明品１９〜２４および比
較品２１〜２４の基材表面部における組成成分を確認し
たところ、基材の表面から内部に向かって約２μｍ深さ
までは結合相が減少または除去された状態となってい
た。また、被膜の厚さは、約５μｍであった。次いで、
本発明品１９〜２４および比較品１９〜２４を用いて、
被削材：厚さ０．６ｍｍのＡｌとＣｕを積層したプラス
チック製電子回路用プリント基板，切削速度：１．４ｍ
／ｍｉｎ，回転当りの送り：２μｍ／ｒｅｖ，穴深さ：
３ｍｍ，雰囲気：乾式切削という条件で、プリント基板
の穴明け試験を行い、加工穴形状が不良になったときを
寿命とし、寿命までの穴加工数を求めて表６に併記し
た。
【００３９】
【表５】
【００４０】
【表６】 ００４１】
【実施例４】表７に示した基材組成でなり、形状が直径
６ｍｍ，長さ７０ｍｍ，刃長３０ｍｍの４枚刃エンドミ
ルの基材を用いて、刃先先端から約３０ｍｍまでを表７
に併記したアルカリ溶液中の電解腐食および酸溶液によ
る腐食を施したこと、並びに熱フイラメント装置により
タングステン線をフイラメントとし、水素：２５０ＳＣ
ＣＭ，メタン：２．３ＳＣＣＭ，圧力：３０Ｔｏｒｒの
雰囲気，フイラメント温度：１８６０℃，基材温度：９
５０℃の条件で被膜を被覆したこと以外は、ほぼ実施例
１の本発明品１〜９と同様に処理して本発明品２５〜３
０を得た。
６ｍｍ，長さ７０ｍｍ，刃長３０ｍｍの４枚刃エンドミ
ルの基材を用いて、刃先先端から約３０ｍｍまでを表７
に併記したアルカリ溶液中の電解腐食および酸溶液によ
る腐食を施したこと、並びに熱フイラメント装置により
タングステン線をフイラメントとし、水素：２５０ＳＣ
ＣＭ，メタン：２．３ＳＣＣＭ，圧力：３０Ｔｏｒｒの
雰囲気，フイラメント温度：１８６０℃，基材温度：９
５０℃の条件で被膜を被覆したこと以外は、ほぼ実施例
１の本発明品１〜９と同様に処理して本発明品２５〜３
０を得た。
【００４２】基材は、表７に併記した組成のものを用い
て、この基材表面におけるアルカリ溶液中での電解腐食
および酸溶液の腐食を行わずに、その他はほぼ同様に処
理して比較品２５，２６を得た。また、基材は、表７に
併記した組成のものを用いて、この基材表面におけるア
ルカリ溶液中の電解腐食を行わずに、酸溶液の腐食のみ
を行って、その他はほぼ同様に処理して比較品２７，２
８を得た。さらに、基材は、表５に併記した組成であっ
て、この基材の表面粗さが本発明品から外れる基材を用
いて、基材表面におけるアルカリ溶液中の電解腐食およ
び酸溶液の腐食を行って、その他はほぼ同様に処理して
比較品２９，３０を得た。
て、この基材表面におけるアルカリ溶液中での電解腐食
および酸溶液の腐食を行わずに、その他はほぼ同様に処
理して比較品２５，２６を得た。また、基材は、表７に
併記した組成のものを用いて、この基材表面におけるア
ルカリ溶液中の電解腐食を行わずに、酸溶液の腐食のみ
を行って、その他はほぼ同様に処理して比較品２７，２
８を得た。さらに、基材は、表５に併記した組成であっ
て、この基材の表面粗さが本発明品から外れる基材を用
いて、基材表面におけるアルカリ溶液中の電解腐食およ
び酸溶液の腐食を行って、その他はほぼ同様に処理して
比較品２９，３０を得た。
【００４３】こうして得た本発明品２５〜３０および比
較品２５〜３０について、成膜後の基材の表面粗さおよ
び被膜の表面粗さを実施例１と同様に測定して、その結
果を表８に示した。また、本発明品２５〜３０および比
較品２７〜３０の基材表面部における組成成分を確認し
たところ、基材の表面から内部に向かって約３μｍ深さ
までは結合相が減少または除去された状態となってい
た。また、被膜の厚さは、約１５μｍであった。次い
で、本発明品２５〜３０および比較品２５〜３０を用い
て、被削材：Ｃ／Ｃコンポジット，工具突出し：３０ｍ
ｍ，切削速度：１００ｍ／ｍｉｎ，切り込み：軸方向６
ｍｍ−半径方向２ｍｍ，刃当りの送り：０．０２ｍｍ／
ｒｅｖ，雰囲気：乾式切削という条件で、エンドミルの
切削試験を行い、逃げ面摩耗幅が約０．２ｍｍになった
ときを寿命とし、寿命までの加工長を求めて表８に併記
した。
較品２５〜３０について、成膜後の基材の表面粗さおよ
び被膜の表面粗さを実施例１と同様に測定して、その結
果を表８に示した。また、本発明品２５〜３０および比
較品２７〜３０の基材表面部における組成成分を確認し
たところ、基材の表面から内部に向かって約３μｍ深さ
までは結合相が減少または除去された状態となってい
た。また、被膜の厚さは、約１５μｍであった。次い
で、本発明品２５〜３０および比較品２５〜３０を用い
て、被削材：Ｃ／Ｃコンポジット，工具突出し：３０ｍ
ｍ，切削速度：１００ｍ／ｍｉｎ，切り込み：軸方向６
ｍｍ−半径方向２ｍｍ，刃当りの送り：０．０２ｍｍ／
ｒｅｖ，雰囲気：乾式切削という条件で、エンドミルの
切削試験を行い、逃げ面摩耗幅が約０．２ｍｍになった
ときを寿命とし、寿命までの加工長を求めて表８に併記
した。
【００４４】
【表７】
【００４５】
【表８】
【００４６】
【発明の効果】本発明の被覆焼結合金は、基材表面を腐
食処理してない基材の表面にダイヤモンドの被膜を被覆
した比較の被覆焼結合金，基材表面を酸腐食処理した基
材の表面にダイヤモンドの被膜を被覆した比較の被覆焼
結合金に比べて、成膜時にはダイヤモンドの核が容易に
かつ多量に形成できること、成膜後には被膜と基材との
付着性および密着性が優れること、その成膜された膜質
が優れていること（不純物含有量が少い）、しかも基材
との付着性および密着性が優れることから被膜厚さを厚
く被覆することが可能となること、そのために被膜表面
の面粗さが微細で緻密となること、これらが総合されて
耐摩耗性，耐剥離性，耐チッピング性にすぐれていると
いう効果がある。
食処理してない基材の表面にダイヤモンドの被膜を被覆
した比較の被覆焼結合金，基材表面を酸腐食処理した基
材の表面にダイヤモンドの被膜を被覆した比較の被覆焼
結合金に比べて、成膜時にはダイヤモンドの核が容易に
かつ多量に形成できること、成膜後には被膜と基材との
付着性および密着性が優れること、その成膜された膜質
が優れていること（不純物含有量が少い）、しかも基材
との付着性および密着性が優れることから被膜厚さを厚
く被覆することが可能となること、そのために被膜表面
の面粗さが微細で緻密となること、これらが総合されて
耐摩耗性，耐剥離性，耐チッピング性にすぐれていると
いう効果がある。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成９年２月６日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２２】このようにして作製した本発明の被覆焼結
合金は、ダイヤモンド被膜の表面からの表面粗さがＲａ
＝５．０μｍ以下になるようにすると、工具として実用
したときに被膜の剥離およびチッピングが誘起され難く
なることから好ましいことである。このためには、被膜
を被覆する前の基材の表面粗さがＲａ＝５μｍ以下、好
ましくはＲａ＝２．０μｍ以下とし、かつ被膜厚さを厚
くすることである。
合金は、ダイヤモンド被膜の表面からの表面粗さがＲａ
＝５．０μｍ以下になるようにすると、工具として実用
したときに被膜の剥離およびチッピングが誘起され難く
なることから好ましいことである。このためには、被膜
を被覆する前の基材の表面粗さがＲａ＝５μｍ以下、好
ましくはＲａ＝２．０μｍ以下とし、かつ被膜厚さを厚
くすることである。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２３】ダイヤモンドおよび／またはダイヤモンド
状カーボンの被膜は、膜厚さが３０μｍ以下、好ましく
は１５μｍ以下であり、この被膜の成膜は、従来のダイ
ヤモンド被膜の被覆方法、例えばイオンプレーティング
などのＰＶＤ法、プラズマ化学蒸着法を含めた各種のＣ
ＶＤ法などによって、基材の表面に直接被覆することに
より作製することができる。
状カーボンの被膜は、膜厚さが３０μｍ以下、好ましく
は１５μｍ以下であり、この被膜の成膜は、従来のダイ
ヤモンド被膜の被覆方法、例えばイオンプレーティング
などのＰＶＤ法、プラズマ化学蒸着法を含めた各種のＣ
ＶＤ法などによって、基材の表面に直接被覆することに
より作製することができる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２８】こうして得た本発明品１〜９および比較品
１〜９について、成膜後の基材の表面粗さおよび被膜の
表面粗さＲａをランダムに５点測定し、それぞれの平均
表面粗さを求めて、その結果を表２に示した。また、本
発明品１〜９および比較品４〜９の基材表面部における
組成成分を確認したところ、基材の表面から内部に向か
って約５μｍ深さまでは結合相が減少または除去された
状態となっていた。また、被膜の厚さは、約１０μｍで
あった。次いで、本発明品１〜９および比較品１〜９を
用いて、被削材：Ａｌ−１８％Ｓｉ合金，切削速度：１
０００ｍ／ｍｉｎ，送り：０．１ｍｍ，切り込み：０．
５ｍｍ，雰囲気：乾式切削，という条件で旋削試験を行
い、逃げ面摩耗量が０．３ｍｍまたは欠損，チッピング
が発生したときを寿命とし、寿命までの切削時間を求め
て表２に併記した。
１〜９について、成膜後の基材の表面粗さおよび被膜の
表面粗さＲａをランダムに５点測定し、それぞれの平均
表面粗さを求めて、その結果を表２に示した。また、本
発明品１〜９および比較品４〜９の基材表面部における
組成成分を確認したところ、基材の表面から内部に向か
って約５μｍ深さまでは結合相が減少または除去された
状態となっていた。また、被膜の厚さは、約１０μｍで
あった。次いで、本発明品１〜９および比較品１〜９を
用いて、被削材：Ａｌ−１８％Ｓｉ合金，切削速度：１
０００ｍ／ｍｉｎ，送り：０．１ｍｍ，切り込み：０．
５ｍｍ，雰囲気：乾式切削，という条件で旋削試験を行
い、逃げ面摩耗量が０．３ｍｍまたは欠損，チッピング
が発生したときを寿命とし、寿命までの切削時間を求め
て表２に併記した。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２９】
【表１】
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３４】
【表３】
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３８
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３８】こうして得た本発明品１９〜２４および比
較品１９〜２４について、成膜後の基材の表面粗さおよ
び被膜の表面粗さを実施例１と同様に測定して、その結
果を表６に示した。また、本発明品１９〜２４および比
較品２１〜２４の基材表面部における組成成分を確認し
たところ、基材の表面から内部に向かって約２μｍ深さ
までは結合相が減少または除去された状態となってい
た。また、被膜の厚さは、約５μｍであった。次いで、
本発明品１９〜２４および比較品１９〜２４を用いて、
被削材：厚さ０．６ｍｍのＡｌとＣｕを積層したプラス
チック製電子回路用プリント基板，切削速度：１１４ｍ
／ｍｉｎ，回転当りの送り：２０μｍ／ｒｅｖ，穴深
さ：３ｍｍ，雰囲気：乾式切削という条件で、プリント
基板の穴明け試験を行い、加工穴形状が不良になったと
きを寿命とし、寿命までの穴加工数を求めて表６に併記
した。
較品１９〜２４について、成膜後の基材の表面粗さおよ
び被膜の表面粗さを実施例１と同様に測定して、その結
果を表６に示した。また、本発明品１９〜２４および比
較品２１〜２４の基材表面部における組成成分を確認し
たところ、基材の表面から内部に向かって約２μｍ深さ
までは結合相が減少または除去された状態となってい
た。また、被膜の厚さは、約５μｍであった。次いで、
本発明品１９〜２４および比較品１９〜２４を用いて、
被削材：厚さ０．６ｍｍのＡｌとＣｕを積層したプラス
チック製電子回路用プリント基板，切削速度：１１４ｍ
／ｍｉｎ，回転当りの送り：２０μｍ／ｒｅｖ，穴深
さ：３ｍｍ，雰囲気：乾式切削という条件で、プリント
基板の穴明け試験を行い、加工穴形状が不良になったと
きを寿命とし、寿命までの穴加工数を求めて表６に併記
した。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３９
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３９】
【表５】
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４４
【補正方法】変更
【補正内容】
【００４４】
【表７】
Claims (5)
- 【請求項１】 焼結合金の基材の表面にダイヤモンドお
よび／またはダイヤモンド状カーボンの被膜を被覆した
ダイヤモンド被覆焼結合金において、該基材の表面にア
ルカリ溶液による電解腐食と酸溶液による腐食とを施
し、腐食前の該基材の平均表面粗さと腐食後に該基材の
表面に該被膜が被覆されてからの該基材の平均表面粗さ
の一方または両方がＲａ＝０．１μｍ〜５．０μｍ（但
し、Ｒａは、日本工業規格ＪＩＳ Ｂ０６０１に記載の
内容に相当する）を満足することを特徴とするダイヤモ
ンド被覆焼結合金。 - 【請求項２】 上記基材は、Ｃｏおよび／またはＮｉを
主成分とする結合相１〜１０重量％と、残りが炭化タン
グステンの第１硬質相、または該第１硬質相と周期律表
の４ａ，５ａ，６ａ族金属の炭化物，窒化物，炭酸化
物，窒酸化物，硼化物およびこれらの相互固溶体の中の
少なくとも１種の立方晶結晶構造の第２硬質相とでなる
超硬合金であることを特徴とする請求項１記載のダイヤ
モンド被覆焼結合金。 - 【請求項３】 上記被膜は、該被膜の表面粗さがＲａ＝
５．０μｍ以下でなることを特徴とする請求項１または
２記載のダイヤモンド被覆焼結合金。 - 【請求項４】 上記腐食は、上記アルカリ溶液による電
解腐食を施した後に、上記酸溶液による腐食を施すこと
を特徴とする請求項１、２または３記載のダイヤモンド
被覆焼結合金。 - 【請求項５】 上記ダイヤモンド被覆焼結合金は、回転
工具として用いられることを特徴とする請求項１、２、
３または４記載のダイヤモンド被覆焼結合金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29817396A JPH10130092A (ja) | 1996-10-22 | 1996-10-22 | ダイヤモンド被覆焼結合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29817396A JPH10130092A (ja) | 1996-10-22 | 1996-10-22 | ダイヤモンド被覆焼結合金 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10130092A true JPH10130092A (ja) | 1998-05-19 |
Family
ID=17856159
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29817396A Pending JPH10130092A (ja) | 1996-10-22 | 1996-10-22 | ダイヤモンド被覆焼結合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10130092A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006521466A (ja) * | 2003-03-21 | 2006-09-21 | コムコン・アーゲー | 平滑なダイヤモンド層を有する物体、そのための装置および方法 |
| CN103603026A (zh) * | 2013-11-15 | 2014-02-26 | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 | 一种完全褪除工件表面类金刚石碳膜的方法 |
| JP2014184551A (ja) * | 2013-02-25 | 2014-10-02 | Mitsubishi Materials Corp | 刃先強度を向上させたダイヤモンド被覆超硬合金製切削工具 |
| JP2014210314A (ja) * | 2013-04-18 | 2014-11-13 | 三菱マテリアル株式会社 | 刃先強度を向上させたダイヤモンド被覆超硬合金製切削工具 |
| JP5716861B1 (ja) * | 2013-11-29 | 2015-05-13 | 三菱マテリアル株式会社 | ダイヤモンド被覆超硬合金製切削工具及びその製造方法 |
| CN117483739A (zh) * | 2023-11-06 | 2024-02-02 | 郑州机械研究所有限公司 | 一种出刃高度可控的硬质合金串珠及其制备方法和应用 |
-
1996
- 1996-10-22 JP JP29817396A patent/JPH10130092A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006521466A (ja) * | 2003-03-21 | 2006-09-21 | コムコン・アーゲー | 平滑なダイヤモンド層を有する物体、そのための装置および方法 |
| JP2014184551A (ja) * | 2013-02-25 | 2014-10-02 | Mitsubishi Materials Corp | 刃先強度を向上させたダイヤモンド被覆超硬合金製切削工具 |
| JP2014210314A (ja) * | 2013-04-18 | 2014-11-13 | 三菱マテリアル株式会社 | 刃先強度を向上させたダイヤモンド被覆超硬合金製切削工具 |
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| JP5716861B1 (ja) * | 2013-11-29 | 2015-05-13 | 三菱マテリアル株式会社 | ダイヤモンド被覆超硬合金製切削工具及びその製造方法 |
| WO2015080237A1 (ja) * | 2013-11-29 | 2015-06-04 | 三菱マテリアル株式会社 | ダイヤモンド被覆超硬合金製切削工具及びその製造方法 |
| CN105764637A (zh) * | 2013-11-29 | 2016-07-13 | 三菱综合材料株式会社 | 金刚石包覆硬质合金制切削工具及其制造方法 |
| US10086438B2 (en) | 2013-11-29 | 2018-10-02 | Mitsubishi Materials Corporation | Cutting tool made of diamond-coated cemented carbide and method for producing the same |
| CN117483739A (zh) * | 2023-11-06 | 2024-02-02 | 郑州机械研究所有限公司 | 一种出刃高度可控的硬质合金串珠及其制备方法和应用 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060308 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20060828 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20070110 |