JPH11106262A - 耐欠損性のすぐれた焼結ダイヤモンド製切削工具 - Google Patents
耐欠損性のすぐれた焼結ダイヤモンド製切削工具Info
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- JPH11106262A JPH11106262A JP9268389A JP26838997A JPH11106262A JP H11106262 A JPH11106262 A JP H11106262A JP 9268389 A JP9268389 A JP 9268389A JP 26838997 A JP26838997 A JP 26838997A JP H11106262 A JPH11106262 A JP H11106262A
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- sintered diamond
- sintered
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Abstract
工具を提供する。 【解決手段】 焼結ダイヤモンド製切削工具を、10〜
50μmの粒径を有し、かつ平均粒径が20〜30μm
のダイヤモンド粗粒:80〜90容量%、7μm以下の
粒径を有し、かつ平均粒径が2〜4μmのダイヤモンド
細粒:50〜10容量%、Mg、Ca、Sr、およびB
aの炭酸塩および酸化物のうちの1種または2種以上か
らなる焼結助剤成分および不可避不純物:残り、からな
る組成を有すると共に、上記ダイヤモンド粗粒が相互に
隣接結合し、前記ダイヤモンド粗粒間に上記焼結助剤成
分が存在し、かつ前記焼結助剤成分中に上記ダイヤモン
ド細粒が分散分布した組織を有する焼結ダイヤモンドで
構成する。
Description
性を有し、したがってフライス切削などの断続切削に用
いた場合にも切刃に欠けやチッピング(微小欠け)など
の発生なく、すぐれた切削性能を長期に亘って発揮する
焼結ダイヤモンド製切削工具(以下、焼結ダイヤ工具と
云う)に関するものである。
報に記載されるように、容量%(以下、%は容量%を示
す)で、平均粒径が3〜30μmのダイヤモンド粒:8
5〜99.9%、Mg、Ca、Sr、およびBaの炭酸
塩および酸化物(以下、それぞれMgCO3 、CaCO
3 、SrCO3 、BaCO3 、MgO、CaO、Sr
O、およびBaOで示す)のうちの1種または2種以上
からなる焼結助剤成分および不可避不純物:残り、から
なる組成を有すると共に、上記ダイヤモンド粒が相互に
隣接結合し、これに前記焼結助剤成分が分散分布した組
織を有する焼結ダイヤモンドで構成された焼結ダイヤ工
具が知られており、これが主にAl−Si合金やTi合
金、さらに繊維強化樹脂やグラファイトなどの連続仕上
切削などに用いられていることも知られている。
のFA化に伴い、かつ省力化の点からも切削工具に汎用
性が求められる傾向にあるが、上記の従来焼結ダイヤ工
具の場合、これをフライス切削などの断続切削に用いる
と、切刃に欠けやチッピングなどが発生し易く、これが
原因で比較的短時間で使用寿命に至るのが現状である。
上述のような観点から、上記の従来焼結ダイヤ工具に着
目し、これの断続切削への適用を可能ならしめるべく研
究を行った結果、焼結ダイヤモンドを構成するダイヤモ
ンド粒を10〜50μmの粒径を有し、かつ平均粒径が
20〜30μmのダイヤモンド粗粒と、7μm以下の粒
径を有し、かつ平均粒径が2〜4μmのダイヤモンド細
粒で構成すると、この結果の焼結ダイヤモンドは、前記
ダイヤモンド粗粒が相互に隣接結合し、前記ダイヤモン
ド粗粒間に焼結助剤成分が存在し、かつ前記焼結助剤成
分中に上記ダイヤモンド細粒が分散分布した組織をもつ
ようになり、このような組織をもった焼結ダイヤモンド
で構成された焼結ダイヤ工具は、すぐれた耐欠損性を示
すようになり、フライス切削などの断続切削でも切刃に
欠けやチッピングなどの発生がなくなり、長期に亘って
すぐれた切削性能を発揮するようになるという研究結果
を得たのである。
なされたものであって、10〜50μmの粒径を有し、
かつ平均粒径が20〜30μmのダイヤモンド粗粒:8
0〜90%、7μm以下の粒径を有し、かつ平均粒径が
2〜4μmのダイヤモンド細粒:50〜10%、Mg、
Ca、Sr、およびBaの炭酸塩および酸化物のうちの
1種または2種以上からなる焼結助剤成分および不可避
不純物:残り、からなる組成を有すると共に、上記ダイ
ヤモンド粗粒が相互に隣接結合し、前記ダイヤモンド粗
粒間に上記焼結助剤成分が存在し、かつ前記焼結助剤成
分中に上記ダイヤモンド細粒が分散分布した組織を有す
る焼結ダイヤモンドで構成してなる、耐欠損性のすぐれ
た焼結ダイヤ工具に特徴を有するものである。
する焼結ダイヤモンドにおけるダイヤモンド粗粒および
ダイヤモンド細粒の粒径および平均粒径、さらに含有割
合を上記の通りに限定した理由を説明する。 (A)ダイヤモンド粗粒 (a)粒径 ダイヤモンド粗粒の粒径は、経験的に定めたものであっ
て、その粒径を10〜50μmとすることにより、この
発明の焼結ダイヤモンドのもつ組織、すなわち相互に隣
接結合したダイヤモンド粗粒間に焼結助剤成分が存在
し、かつ前記焼結助剤成分中に上記ダイヤモンド細粒が
分散分布した組織の形成が可能となり、このダイヤモン
ド粗粒の相互隣接結合によって所望の強度を確保するす
るようにしたものであり、したがって粒径が10μm未
満のものや、50μmを越えたものが存在すると、この
部分での上記組成の形成が困難になるばかりでなく、こ
の部分の強度低下が避けられず、この部分が欠けやチッ
ピングの起点となることから、その粒径を10〜50μ
mと定めた。 (b)平均粒径 その平均粒径が20μm未満になると、相対的に細粒組
織となりすぎ、耐摩耗性に低下傾向が現れるようにな
り、一方その平均粒径が30μmを越えると反対に粗粒
組織となり、特に断続切削で切刃に欠けやチッピングが
発生し易くなることから、その平均粒径を20〜30μ
mと定めた。 (c)含有割合 その含有割合が80%未満になると、耐摩耗性が急激に
低下するようになり、一方その含有割合が90%を越え
ると、耐欠損性が低下するようになることから、その含
有割合を80〜90%と定めた。
て、その粒径が7μmを越えると、焼結助剤成分中に分
散分布する密度が比例的に低くなって、所望のすぐれた
耐欠損性を確保することができなくなることから、その
粒径を7μm以下と定めた。 (b)平均粒径 その平均粒径も同じく経験的に定めたものであり、その
平均粒径が2μm未満になると、耐摩耗性の低下傾向が
避けられず、一方その平均粒径が4μmを越えると、耐
欠損性の低下が避けられなくなることから、その平均粒
径を2〜4μmと定めた。 (c)含有割合 その含有割合が5%未満では、所望の耐欠損性向上効果
が得られず、一方その含有割合が10%を越えても、耐
欠損性に低下傾向が現れるようになることから、その含
有割合を5〜10%と定めた。
具を実施例により具体的に説明する。原料粉末として、
それぞれ表1に示される最大粒径、最小粒径、および平
均粒径を有するダイヤモンド粗粒およびダイヤモンド細
粒、さらに各種の焼結助剤成分を用意し、これら原料粉
末を同じく表1に示される配合割合に秤量し、まず、前
記ダイヤモンド細粒と焼結助剤成分をアセトンを溶剤と
して用い、ボールミル中で6時間混合した後、真空乾燥
し、ついで、これに残りのダイヤモンド粗粒を加えて、
さらにボールミルで2時間乾式混合して混合粉末とし、
この混合粉末を1ton/cm2 の圧力で圧粉体にプレ
ス成形し、この圧粉体をTaカプセルに封入した状態で
通常のベルト式超高圧焼結装置に装填し、圧力:7〜9
GPa、温度:2000〜0400℃の範囲内の所定の
圧力および温度に30分間保持の条件で焼結し手、直
径:10mm×厚さ:1.2mmの円形チップ形状の焼
結ダイヤモンドを形成し、この焼結ダイヤモンドの表面
をダイヤモンド砥石を用いて鏡面研磨した後、レーザー
を用いて4等分して半径:6.2mmの扇形チップと
し、この扇形チップを、Co:6重量%、WCおよび不
可避不純物:残りの組成をもち、かつ幅:4.7mm×
高さ:12.7mm×長さ:19.0mmの寸法の寸法
を有する超硬合金本体の片側側面の先端上部に前記扇形
チップ形状と対応して形成した切り欠き部に、Ti:2
重量%、Agおよび不可避不純物:残りの組成をもった
ろう材を用いてろう付けすることにより本発明焼結ダイ
ヤ工具1〜12を製造した。また、比較の目的で、原料
粉末として上記のダイヤモンド粗粒およびダイヤモンド
細粒に代わって、表2に示される通りの平均粒径を有す
る市販のダイヤモンド粒を用いる以外は同一の条件で従
来焼結ダイヤ工具1〜12を製造した。
〜12および従来焼結ダイヤ工具1〜12は、それぞれ
これを構成する焼結ダイヤモンドが表1、2に示される
配合割合と実質的に同じ組成を有し、かつ本発明焼結ダ
イヤ工具1〜12は、いずれもダイヤモンド粗粒が相互
に隣接結合し、前記ダイヤモンド粗粒間に焼結助剤成分
が存在し、かつ前記焼結助剤成分中にダイヤモンド細粒
が分散分布した組織をもち、一方従来焼結ダイヤ工具1
〜12は、いずれもダイヤモンド粒が相互に隣接結合
し、これに焼結助剤成分が分散分布した組織をもつもの
であった。
ついて、 被削材:Al−16重量%Si合金の角材、 切削速度:1000m/min、 送り:0.1mm/刃、 切り込み:0.3mm、 切削時間:40分、 のフライス切削条件で高Si含有Al合金の仕上げ切削
加工を行い、切刃の逃げ面摩耗幅を測定した。これらの
測定結果をそれぞれ表1、2に示した。
結ダイヤ工具1〜12は、いずれもフライス切削(断続
切削)であるにもかかわらず、すぐれた耐欠損性を示
し、すぐれた耐摩耗性を発揮するのに対して、従来焼結
ダイヤ工具1〜12は、いずれも断続切削では切刃にチ
ッピングが発生し、比較的短時間で使用寿命に至ること
が明らかである。上述のように、この発明の焼結ダイヤ
工具は、連続切削は勿論のこと、各種被削材の断続切削
に用いても切刃に欠けやチッピングの発生なく、すぐれ
た耐欠損性を示し、長期に亘ってすぐれた切削性能を発
揮するものであり、FA化に十分満足に対応することが
でき、かつ省力化にも寄与するものである。
Claims (1)
- 【請求項1】 10〜50μmの粒径を有し、かつ平均
粒径が20〜30μmのダイヤモンド粗粒:80〜90
容量%、 7μm以下の粒径を有し、かつ平均粒径が2〜4μmの
ダイヤモンド細粒:50〜10容量%、 Mg、Ca、Sr、およびBaの炭酸塩および酸化物の
うちの1種または2種以上からなる焼結助剤成分および
不可避不純物:残り、 からなる組成を有すると共に、上記ダイヤモンド粗粒が
相互に隣接結合し、前記ダイヤモンド粗粒間に上記焼結
助剤成分が存在し、かつ前記焼結助剤成分中に上記ダイ
ヤモンド細粒が分散分布した組織を有する焼結ダイヤモ
ンドで構成したことを特徴とする耐欠損性のすぐれた焼
結ダイヤモンド製切削工具。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26838997A JP3391231B2 (ja) | 1997-10-01 | 1997-10-01 | 耐欠損性のすぐれた焼結ダイヤモンド製切削工具 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26838997A JP3391231B2 (ja) | 1997-10-01 | 1997-10-01 | 耐欠損性のすぐれた焼結ダイヤモンド製切削工具 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11106262A true JPH11106262A (ja) | 1999-04-20 |
JP3391231B2 JP3391231B2 (ja) | 2003-03-31 |
Family
ID=17457804
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP26838997A Expired - Lifetime JP3391231B2 (ja) | 1997-10-01 | 1997-10-01 | 耐欠損性のすぐれた焼結ダイヤモンド製切削工具 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3391231B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113275573A (zh) * | 2021-05-28 | 2021-08-20 | 铜陵兢强电子科技股份有限公司 | 一种小规格卧机pcd涂漆模具 |
-
1997
- 1997-10-01 JP JP26838997A patent/JP3391231B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113275573A (zh) * | 2021-05-28 | 2021-08-20 | 铜陵兢强电子科技股份有限公司 | 一种小规格卧机pcd涂漆模具 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3391231B2 (ja) | 2003-03-31 |
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