JPH11198046A - Manufacture of cubic boron nitride polishing tool - Google Patents

Manufacture of cubic boron nitride polishing tool

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JPH11198046A
JPH11198046A JP336198A JP336198A JPH11198046A JP H11198046 A JPH11198046 A JP H11198046A JP 336198 A JP336198 A JP 336198A JP 336198 A JP336198 A JP 336198A JP H11198046 A JPH11198046 A JP H11198046A
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JP
Japan
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boron nitride
cubic boron
brazing
tool
metal
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Application number
JP336198A
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Japanese (ja)
Inventor
Seimei Chin
世 明 陳
Shunten Rin
舜 天 林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
KAHO SHIZEN KOGYO KOFUN YUGENK
KAHO SHIZEN KOGYO KOFUN YUGENKOSHI
Original Assignee
KAHO SHIZEN KOGYO KOFUN YUGENK
KAHO SHIZEN KOGYO KOFUN YUGENKOSHI
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Filing date
Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce liquid phase sintering brazing required temperature and time by adding specific metal as a metallic material for brazing. SOLUTION: At least two metals are selected from a group consisting of the metals of chrome, titanium, tin, nickel, tungsten, iron and cobalt and they are added to a powder alloy for welding with copper as its base material. Additionally, a water soluble high polymer substance is added with water to the brazing metal material as a binder. Hereby, weight ratios of metal elements are made; 0.005-0.05 for chrome, 0.005-0.20 for titanium, 0.000001-0.20 for tin, 0.000001-0.005 for nickel, 0.000001-0.005 for tungsten, 0-0.005 for iron and 0.000001-0.005 for cobalt.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はキュービック窒化硼
素研磨工具の製造方法に関し、特に、クロム(Cr),
チタン(Ti)、錫(Sn)、コバルト(Co)、ニッ
ケル(Ni)、鉄(Fe)、タングステン(W)等の金
属から少なくとも二つを選んでブレージング用金属材料
とし、さらに、ポリエチレングリコール、ポリエチレン
オキシド、ポリビニルアセテート、メチルセルロース、
デキストリン、アミロデキストリン等の水溶性高分子物
質または有機物質から少なくとも一つを選んで水ととも
に結合剤として、ブレージング用合金材料に添加し、粉
末ペースト合金材料を金属工具基材に溶接して、キュー
ビック窒化硼素工具を製作する液相焼結ブレージング法
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a cubic boron nitride polishing tool, and more particularly, to a method for producing chromium (Cr),
At least two metals are selected from metals such as titanium (Ti), tin (Sn), cobalt (Co), nickel (Ni), iron (Fe), and tungsten (W) to form a brazing metal material. Polyethylene oxide, polyvinyl acetate, methyl cellulose,
Dextrin, amylodextrin, etc., at least one selected from water-soluble polymer substances or organic substances, added together with water as a binder to the brazing alloy material, welded the powder paste alloy material to the metal tool base material, and cubic The present invention relates to a liquid phase sintering brazing method for producing a boron nitride tool.

【0002】[0002]

【従来の技術】キュービック窒化硼素の粉末の原子構造
は金属の原子構造とは異なり、なかなかキュービック窒
化硼素工具として結合し難い。したがって、キュービッ
ク窒化硼素粉末を鋼鉄金属工具基材と結合させる方法
が、窒化硼素工具の製造方法として広く採用されてい
る。
2. Description of the Related Art The atomic structure of a cubic boron nitride powder is different from that of a metal, and it is difficult to bond it as a cubic boron nitride tool. Therefore, a method of bonding cubic boron nitride powder with a steel metal tool base material has been widely adopted as a method for manufacturing a boron nitride tool.

【0003】近年、業界に提出された一つに、室温下で
電気メッキによるキュービック窒化硼素工具の製造方法
がある。キュービック窒化硼素粉末はニッケルを基材と
した溶接材と物理的に結合するが、キュービック窒化硼
素粉末が不導電であるため、電気メッキの際にキュービ
ック窒化硼素粉末と溶接材との結合を妨げ、両者が結合
する溶接材表面の局部に凹部を形成して結合強度が低下
する。一方、溶接材と鋼鉄金属工具の基材間の物理的連
結が脆弱で電気メッキ用の溶接材がしばしば全面的に剥
離しやすい。このように、電気メッキ法によって形成さ
れたキュービック窒化硼素工具では、溶接材表面に露出
したキュービック窒化硼素粉末が高度に摩耗した後、硬
度の非常に高いニッケル基材の溶接材は磨滅せずに残
り、代わりに新たなキュービック窒化硼素の刃を露出さ
せるため、実際にはキュービック窒化硼素粉末の使用効
果は少なかった。
In recent years, there has been proposed a method for producing a cubic boron nitride tool by electroplating at room temperature. Cubic boron nitride powder is physically bonded to the nickel-based welding material, but since the cubic boron nitride powder is non-conductive, it prevents the bonding between the cubic boron nitride powder and the welding material during electroplating. A concave portion is formed in a local portion of the surface of the welding material where the two are bonded, and the bonding strength is reduced. On the other hand, the physical connection between the welding material and the base material of the steel metal tool is weak, and the welding material for electroplating is often easily peeled off entirely. Thus, in the cubic boron nitride tool formed by the electroplating method, after the cubic boron nitride powder exposed on the surface of the welding material is highly worn, the nickel-based welding material having a very high hardness is not worn away. In fact, the effect of using the cubic boron nitride powder was small in practice because a new cubic boron nitride blade was exposed instead.

【0004】その他の高硬度のニッケルを基材とした溶
接材を用いてキュービック窒化硼素工具の製作方法にお
いては、硬くて脆弱な基材が熱応力のため、使用時の機
器の振動に持ち堪えることができず、キュービック窒化
硼素工具の寿命を短くする。ニッケルを基材とした溶接
材の共晶融点が高いので、より高級なキュービック窒化
硼素粉末を用いてその劣化を防がなければならない。過
去にも、チタンメッキ層をキュービック窒化硼素粉末接
合面に施して溶接材とブレージングする、TiH粉末の
熱分解によりTiが残留する特性を利用して、キュービ
ック窒化硼素工具を製作する方法が提案されたが、この
製作工程は二つのステップに別れ、複雑になる欠点があ
った。
In another method of manufacturing a cubic boron nitride tool using a nickel-based high-hardness welding material, a hard and brittle base material must withstand vibration of equipment during use due to thermal stress. And shorten the life of the cubic boron nitride tool. Since the eutectic melting point of the nickel-based welding material is high, its deterioration must be prevented by using higher-grade cubic boron nitride powder. In the past, there has been proposed a method of manufacturing a cubic boron nitride tool by utilizing the property that Ti remains due to the thermal decomposition of TiH powder, in which a titanium plating layer is applied to the joint surface of the cubic boron nitride powder and brazed with a welding material. However, this manufacturing process was divided into two steps, and had a disadvantage that it became complicated.

【0005】その外に、予め合成した合金片を溶接材と
して、キュービック窒化硼素工具を製作する方法もあっ
たが、片状のプレ合金溶接材の形状に制限があり、複雑
な形状を有するキュービック窒化硼素工具表面の接合に
は甚だ不向きで、かつ、その品質もコントロールし難
い。
[0005] In addition, there has been a method of manufacturing a cubic boron nitride tool using a pre-synthesized alloy piece as a welding material. It is extremely unsuitable for joining a boron nitride tool surface, and its quality is difficult to control.

【0006】上記のように、ブレージング金属材料の選
択、ペースト結合剤の調製がキュービック窒化硼素工具
の製作には非常に重要であるが、残念ながら、現在の業
界では、未だこの方面の問題点を有効に解決できるキュ
ービック窒化硼素工具の製作方法を案出できないのが実
状である。
As mentioned above, the choice of brazing metal material and the preparation of the paste binder are very important for the production of cubic boron nitride tools, but unfortunately the current industry still has problems in this area. The reality is that a method of manufacturing a cubic boron nitride tool that can be effectively solved cannot be devised.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】上記の事情に鑑みて、
本発明は、銅を基材として合金粉末ペースト材料を溶接
材として用い、金属工具基材にブレージングして、キュ
ービック窒化硼素工具を製作する液相焼結ブレージング
法(Brazing by Liquid Phase Sintering)を提供し
て、従来の技術で未解決の課題を解決せんとするもので
ある。
In view of the above circumstances,
The present invention provides a brazing by liquid phase brazing method (brazing by liquid phase sintering) for producing a cubic boron nitride tool by brazing a metal tool base material by using an alloy powder paste material as a welding material with copper as a base material. Then, it is intended to solve a problem which has not been solved by the conventional technology.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本課題を解決するための
手段として、本発明はクロム、チタン、錫、コバルト、
ニッケル、鉄、タングステンなどの金属から少なくとも
二つを選んでブレージング用金属材料に添加し、さら
に、ポリエチレングリコール、ポリエチレンオキシド、
ポリビニルアセテート、メチルセルロース、デキストリ
ン、アミロデキストリンなどの水溶性高分子物質または
有機物質から少なくとも一つを選んで水とともに結合剤
として、ブレージング用金属材料に添加し、合金粉末ペ
ースト材料として、金属工具基材にブレージングしてキ
ュービック窒化硼素工具を製作する液相焼結ブレージン
グ法を提供する。
Means for Solving the Problems As means for solving the problems, the present invention provides chromium, titanium, tin, cobalt,
Nickel, iron, at least two selected from metals such as tungsten and added to the brazing metal material, further, polyethylene glycol, polyethylene oxide,
Polyvinyl acetate, methylcellulose, dextrin, at least one selected from organic substances such as amylodextrin or organic substances, and added as a binder with water to a metal material for brazing, as an alloy powder paste material, as a metal tool substrate And a liquid phase sintering brazing method for producing a cubic boron nitride tool.

【0009】本発明は、次のように特定できる。The present invention can be specified as follows.

【0010】(1) 銅を基材とする合金粉末ペースト
材料を溶接材とし、金属工具基材にブレージングしてキ
ュービック窒化硼素工具を製作する液相焼結ブレージン
グ法において、前記銅を基材とする溶接用粉末合金の中
に、クロム、チタン、錫、ニッケル、タングステン、鉄
およびコバルトの金属よりなる群から少なくとも二つを
選んでブレージング金属材料として加え、ここで、前記
ブレージング金属材料はキュービック窒化硼素と鋼鉄金
属工具基材とを結合させる;さらに、前記ブレージング
金属材料の中に、ポリエチレングリコール、ポリエチレ
ンオキシド、ポリビニルアセテート、メチルセルロー
ス、デキストリンおよびアミロデキストリンよりなる群
から選ばれる少なくとも一つの水溶性高分子物質を水と
ともに結合剤として加え;ここで、前記選ばれた金属元
素の重量比を、クロムは0.005〜0.05、チタン
は0.005〜0.20、錫は0.000001〜0.
20、ニッケルは0.000001〜0.005、タン
グステンは0.000001〜0.005、鉄は0〜
0.005、コバルトは0.000001〜0.005
とすることを特徴とするキュービック窒化硼素研磨工具
の製造方法。
(1) In a liquid-phase sintering brazing method for producing a cubic boron nitride tool by brazing a metal tool substrate by using an alloy powder paste material containing copper as a welding material, At least two selected from the group consisting of chromium, titanium, tin, nickel, tungsten, iron and cobalt are added as a brazing metal material to the welding powder alloy, wherein the brazing metal material is cubic nitrided. Binding boron to a steel metal tool base material; and further comprising at least one water-soluble polymer selected from the group consisting of polyethylene glycol, polyethylene oxide, polyvinyl acetate, methylcellulose, dextrin and amylodextrin in the brazing metal material. Add the substance as a binder with water Here, the weight ratio of the selected metal elements is 0.005 to 0.05 for chromium, 0.005 to 0.20 for titanium, and 0.000001 to 0. 0 for tin.
20, 0.000001 to 0.005 for nickel, 0.000001 to 0.005 for tungsten, 0 for iron
0.005, 0.000001 to 0.005 for cobalt
A method for producing a cubic boron nitride polishing tool.

【0011】(2) 前記添加される結合剤の重量比
は、ポリエチレングリコールは0.000001〜0.
1、ポリエチレンオキシドは0.000001〜0.
1、ポリビニルアセテートは0.000001〜0.
1、メチルセルロースは0.000001〜0.1、デ
キストリンは0.000001〜0.1、アミロデキス
トリンは0.000001〜0.1、水は0.1〜0.
2であることを特徴とする前記1に記載の方法。
(2) The weight ratio of the binder added is 0.000001 to 0.
1, polyethylene oxide is 0.000001 to 0.1.
1. Polyvinyl acetate is 0.000001-0.
1, 0.000001-0.1 for methylcellulose, 0.000001-0.1 for dextrin, 0.000001-0.1 for amylodextrin, 0.1-0.0 for water.
2. The method according to the above 1, wherein the method is 2.

【0012】ここで、前記ブレージング金属材料は、ク
ロム、チタン、錫およびニッケルよりなる群から選ばれ
ることが好ましく、選ばれた金属元素が重量比は、クロ
ムで0.01〜0.02、錫で0.05〜0.15、チ
タンで0.05〜0.15、ニッケルで0.01〜0.
02の範囲が好ましい。また、前記水溶性高分子物質
は、ポリビニルアセテートまたはメチルセルロースが好
ましく、特にポリビニルアセテートが好ましい。
Here, the brazing metal material is preferably selected from the group consisting of chromium, titanium, tin and nickel, and the selected metal element has a weight ratio of chromium of 0.01 to 0.02, tin 0.05 to 0.15 for titanium, 0.05 to 0.15 for titanium, 0.01 to 0.1 for nickel.
A range of 02 is preferred. Further, the water-soluble polymer substance is preferably polyvinyl acetate or methyl cellulose, and particularly preferably polyvinyl acetate.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】下記の発明の実施の形態を図面を
参照すれば、本発明の目的、構成、効果を容易に理解で
きるであろう。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The objects, configurations and effects of the present invention will be easily understood by referring to the drawings for the following embodiments of the present invention.

【0014】図1に、本発明によるキュービック窒化硼
素工具の製造方法を示す。そのステップには、ブレージ
ング用金属材料粉末(顆粒)と水溶性結合剤とを用意
し、ブレージング用金属材料粉末と水溶性結合剤および
適宜な比率の水とを混合撹拌して、ペースト溶接材料を
作成し、しかる後に、ペースト溶接材の上にキュービッ
ク窒化硼素粉末を散布し、還元あるいは真空状態で図2
に示す常用焼結操作温度曲線にしたがって、簡易かつ迅
速にキュービック窒化硼素粉末を焼結ブレージングし
て、キュービック窒化硼素工具を製作するなどの工程が
含まれる。図3はその製品の写真、図4はその顕微鏡に
よる構造を示す写真である。
FIG. 1 shows a method of manufacturing a cubic boron nitride tool according to the present invention. In that step, a brazing metal material powder (granules) and a water-soluble binder are prepared, and the brazing metal material powder, a water-soluble binder and water in an appropriate ratio are mixed and stirred to form a paste welding material. After that, cubic boron nitride powder was sprayed on the paste welding material, and reduced or vacuumed.
And sintering and brazing the cubic boron nitride powder simply and quickly to produce a cubic boron nitride tool according to the common sintering operation temperature curve shown in FIG. FIG. 3 is a photograph of the product, and FIG. 4 is a photograph showing the structure of the product under a microscope.

【0015】上記ブレージング用金属材料には、クロ
ム、チタン、錫、コバルト、ニッケル、鉄、タングステ
ンなどの金属元素から少なくとも二つを選び、上記結合
剤として、ポリエチレングリコール、ポリエチレンオキ
シド、ポリビニルアセテート、メチルセルロース、デキ
ストリン、アミロデキストリンなどの水溶性高分子物質
または有機物質から少なくとも一つを選ぶ。
The metal material for brazing is at least two selected from metal elements such as chromium, titanium, tin, cobalt, nickel, iron and tungsten. As the binder, polyethylene glycol, polyethylene oxide, polyvinyl acetate, methyl cellulose Dextrin, amylodextrin, or other water-soluble high-molecular substances or organic substances.

【0016】上記金属元素の重量比は使用する銅と金属
元素の総和を1として表され、クロムは0.00000
1〜0.05、チタンは0.005〜0.30で、主に
液相焼結でブレージングするときに化学反応で窒化物を
生成せしめて接合させるが、クロムを過剰に添加する
と、溶接材の金属相が過多になり、金属溶接材が硬すぎ
て脆弱になるとともに、銅を基材とした溶接材の共晶温
度を上げ、かつ、湿潤角を大幅に増加させる。他方、も
し、チタンの含量が少なすぎると、湿潤結合性が著しく
低下し、また、チタンの含量が30%を越えると金属溶
接材の金属相が過多になり、同様に、金属溶接材が硬す
ぎて脆弱となり、キュービック窒化硼素工具が熱応力に
より、破壊され易くなる。したがって、添加量のコント
ロールは必要である。
The weight ratio of the above metal elements is expressed assuming that the sum of the copper used and the metal elements is 1, and chromium is 0.000000.
1 to 0.05, 0.005 to 0.30 for titanium, mainly nitrides are generated by chemical reaction when brazing by liquid phase sintering, and joining is performed. In addition, the metal phase becomes excessive, the metal welding material becomes too hard and brittle, and the eutectic temperature of the copper-based welding material is increased, and the wetting angle is greatly increased. On the other hand, if the content of titanium is too small, the wet bonding property is remarkably reduced, and if the content of titanium exceeds 30%, the metal phase of the metal welding material becomes excessive. Too fragile and the cubic boron nitride tool is easily broken by thermal stress. Therefore, it is necessary to control the amount of addition.

【0017】添加される錫の重量比は、0.00000
1〜0.30で、これは錫元素の主要効能である銅を基
材とした溶接材の共晶融点を低下させる点を利用し、液
相焼結でブレージングするとき、比較的低温度でキュー
ビック窒化硼素工具の焼結ブレージングが完成できる。
ただし、錫の重量比が30%を越えると、銅を基材とし
た溶接材の共晶融点温度が低くなりすぎ、キュービック
窒化硼素工具の実際の応用に不利になり、また、高温下
の錫元素の蒸気圧が極めて高いため、錫の含量が多すぎ
ると、溶接材中で気泡が生じ、焼結の進行を大きく妨害
し、キュービック窒化硼素工具の品質を落とす。
The weight ratio of tin added is 0.00000
1 to 0.30, which utilizes the point of lowering the eutectic melting point of the copper-based welding material, which is the main effect of the tin element, and uses a relatively low temperature when brazing by liquid phase sintering. Sinter brazing of cubic boron nitride tools can be completed.
However, if the weight ratio of tin exceeds 30%, the eutectic melting point of the copper-based welding material becomes too low, which is disadvantageous for the practical application of cubic boron nitride tools, Due to the extremely high vapor pressure of the elements, too much tin content causes bubbles in the weld material which greatly hinders the progress of sintering and reduces the quality of the cubic boron nitride tool.

【0018】0.000001〜0.005の重量比の
微量のコバルト、ニッケル、鉄、タングステン元素を金
属溶接材に添加すれば、銅を基材とした溶接材を強化す
るが、含量が多すぎると、銅を基材とした溶接材の共晶
融点温度と湿潤角を過度に上げて、液相焼結ブレージン
グによるキュービック窒化硼素工具の製作に悪影響を及
ぼす。
Addition of trace amounts of cobalt, nickel, iron, and tungsten elements in a weight ratio of 0.000001 to 0.005 to a metal welding material strengthens the copper-based welding material, but the content is too large. In addition, the eutectic melting point temperature and the wetting angle of the copper-based welding material are excessively increased, which adversely affects the production of cubic boron nitride tools by liquid phase sintering brazing.

【0019】結合剤の重量比は使用される銅と金属元素
との総和1に対して、概して、0.0001%〜0.1
%がよく、水は0.1%〜0.2%の範囲である。結合
剤重量比が大きすぎると、ペースト中の溶接材金属粉末
を少なくして、液相焼結ブレージング時における液相
(溶接材)を少なくするか、あるいは溶接材中に大量の
孔洞を形成して、キュービック窒化硼素粉末の結合を弱
め、また、溶接材粉末漿液の粘度と湿潤角も大きくなり
すぎ、漿液を鋼鉄金属工具基材上に被覆した際、その被
覆の表面厚みにばらつきを生じ、その結果、液相焼結ブ
レージング後のキュービック窒化硼素工具表面の平坦性
に影響を及ぼす。一方、結合剤の含量が過剰ならば、脱
脂量が高く、多量の炭素系汚染物が残留して、製造系統
の高温状態における炭素成分が極めて高くなり、キュー
ビック窒化硼素工具の液相焼結ブレージング製造工程に
大きな影響を及ぼし、異なるロット間での製品品質のバ
ラツキが大きくなる。
The weight ratio of the binder is generally in the range of 0.0001% to 0.1% based on the total amount of the copper and the metal element used.
% And water ranges from 0.1% to 0.2%. If the binder weight ratio is too large, the amount of the welding material metal powder in the paste is reduced to reduce the liquid phase (welding material) during liquid phase sintering brazing, or a large amount of pores are formed in the welding material. Therefore, the bonding of the cubic boron nitride powder was weakened, and the viscosity and the wetting angle of the welding material powder serum became too large, and when the serum was coated on the steel metal tool base material, the surface thickness of the coating became uneven, As a result, the flatness of the cubic boron nitride tool surface after the liquid phase sintering brazing is affected. On the other hand, if the content of the binder is excessive, the amount of degreasing is high, a large amount of carbon-based contaminants remains, and the carbon component in the high-temperature state of the production system becomes extremely high. This has a significant effect on the manufacturing process, and increases the variation in product quality between different lots.

【0020】本発明の銅を基材として、合金粉末ペース
ト材料を溶接材とした液相焼結ブレージングによるキュ
ービック窒化硼素工具(CBN Tools)の製造方
法は、従来の電気メッキ法によるキュービック窒化硼素
工具の製造方法と較べて、そのキュービック窒化硼素粉
末と金属工具基材との間の結合能力において顕著な相違
がある。その相違を下記の表1〜2に列挙する。
The method of manufacturing a cubic boron nitride tool (CBN Tools) by liquid phase sintering brazing using copper as a base material and an alloy powder paste material as a welding material according to the present invention is a conventional cubic boron nitride tool by electroplating. There is a significant difference in the bonding ability between the cubic boron nitride powder and the metal tool substrate as compared to the method of manufacture. The differences are listed in Tables 1 and 2 below.

【0021】[0021]

【表1】 [Table 1]

【0022】[0022]

【表2】 [Table 2]

【0023】本発明の銅を基材として、合金粉末ペース
ト材料を溶接材とした液相焼結ブレージングによるキュ
ービック窒化硼素工具の製造方法は、従来のニッケル溶
接基材としたキュービック窒化硼素工具の製造方法と較
べて、そのキュービック窒化硼素粉末と金属工具基材と
の間の結合能において顕著な相違がある。その相違を下
記表3〜6に示す。
The method for producing a cubic boron nitride tool by liquid phase sintering brazing using a copper base material and an alloy powder paste material as a welding material according to the present invention is a conventional method for producing a cubic boron nitride tool using a nickel welding base material. Compared to the method, there is a significant difference in the bonding ability between the cubic boron nitride powder and the metal tool substrate. The differences are shown in Tables 3 to 6 below.

【0024】[0024]

【表3】 [Table 3]

【0025】[0025]

【表4】 [Table 4]

【0026】[0026]

【表5】 [Table 5]

【0027】[0027]

【表6】 [Table 6]

【0028】ここで、硬度はビッカース硬度を基準と
し、熱伝導性はレーザ測定による(watt/mete
r・kelvin)。
Here, the hardness is based on Vickers hardness, and the thermal conductivity is determined by laser measurement (watt / mete).
r.kelvin).

【0029】[0029]

【発明の効果】本発明の銅を基材として、合金粉末ペー
スト材料を溶接材とした液相焼結ブレージングによるキ
ュービック窒化硼素工具の製造方法は、主として粉末冶
金液相焼結(Liquid Phase Sintering)の原理を応用
し、銅を基材としたブレージング金属材料中のクロムと
チタンのキュービック窒化硼素に対する高度な活性およ
び湿潤結合性と、クロム、チタン、コバルト、ニッケ
ル、鉄、タングステン元素などの銅を基本としたブレー
ジング金属材料の強度と硬度を向上させる性質とを利用
し、なお、錫元素ではブレージング金属材料融点温度を
下げ、それにより、キュービック窒化硼素工具の液相焼
結ブレージング所要温度と時間とを減少せしめ、より低
い液相焼結ブレージング操作温度でクロムやチタン元素
の特性を発揮せしめ、より低い液相焼結ブレージング操
作温度でクロムやチタン元素の特性を発揮せしめ、液相
を形成した後、鋼鉄金属工具基材上にキュービック窒化
硼素粉末を再配列せしめるとともに、キュービック窒化
硼素表面に窒化物インターフェース層を形成し、キュー
ビック窒化硼素を金属工具基材上にブレージングして、
キュービック窒化硼素工具を製作する効果を提供する。
本発明の優れている点を表7〜8に示す。
The method of manufacturing a cubic boron nitride tool by liquid phase sintering brazing using a copper base material and an alloy powder paste material as a welding material according to the present invention is mainly based on powder metallurgy liquid phase sintering. Applying the principle of the above, Chromium and Titanium in copper-based brazing metal materials have high activity and wet binding property to Cubic Boron Nitride and copper such as Chromium, Titanium, Cobalt, Nickel, Iron, Tungsten etc. Utilizing the property of improving the strength and hardness of the basic brazing metal material, the tin element lowers the melting point temperature of the brazing metal material, thereby increasing the required temperature, time and time required for liquid phase sintering brazing of cubic boron nitride tools. Chromium and titanium elements at lower liquid-phase sintering brazing operating temperatures After the phase of sintering brazing, the properties of chromium and titanium elements are exhibited at the operating temperature and a liquid phase is formed, the cubic boron nitride powder is rearranged on the steel metal tool base material and the nitride interface layer is formed on the cubic boron nitride surface And brazing cubic boron nitride on a metal tool substrate,
An effect of manufacturing a cubic boron nitride tool is provided.
Tables 7 and 8 show the advantages of the present invention.

【0030】[0030]

【表7】 [Table 7]

【0031】[0031]

【表8】 [Table 8]

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の製造工程のフローチャートである。FIG. 1 is a flowchart of a manufacturing process of the present invention.

【図2】本発明による液層焼結ブレージングの操作温度
曲線を示す図面である。
FIG. 2 is a view showing an operation temperature curve of liquid layer sintering brazing according to the present invention.

【図3】本発明によって完成したキュービック窒化硼素
工具を示す図面である。
FIG. 3 is a view showing a cubic boron nitride tool completed according to the present invention.

【図4】本発明によって完成したキュービック窒化硼素
工具の顕微構造の図面である。
FIG. 4 is a drawing of a microstructure of a cubic boron nitride tool completed according to the present invention.

【図5】本発明のキュービック窒化硼素工具の結合現象
を示す顕微構造の図面である。
FIG. 5 is a drawing of a microstructure showing a bonding phenomenon of the cubic boron nitride tool of the present invention.

【図6】従来の電気メッキ法で製作されたキュービック
窒化硼素工具の結合現象を示す顕微構造の図面である。
FIG. 6 is a drawing of a microstructure showing a bonding phenomenon of a cubic boron nitride tool manufactured by a conventional electroplating method.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI B24D 3/00 340 B24D 3/00 340 3/06 3/06 A ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI B24D 3/00 340 B24D 3/00 340 3/06 3/06 A

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 銅を基材とする合金粉末ペースト材料を
溶接材とし、金属工具基材にブレージングしてキュービ
ック窒化硼素工具を製作する液相焼結ブレージング法に
おいて、 前記銅を基材とする溶接用粉末合金の中に、クロム、チ
タン、錫、ニッケル、タングステン、鉄およびコバルト
の金属よりなる群から少なくとも二つを選んでブレージ
ング金属材料として加え、ここで、前記ブレージング金
属材料はキュービック窒化硼素と鋼鉄金属工具基材とを
結合させる;さらに、前記ブレージング金属材料の中
に、ポリエチレングリコール、ポリエチレンオキシド、
ポリビニルアセテート、メチルセルロース、デキストリ
ンおよびアミロデキストリンよりなる群から選ばれる少
なくとも一つの水溶性高分子物質を水とともに結合剤と
して加え;ここで、前記選ばれた金属元素の重量比を、
クロムは0.005〜0.05、チタンは0.005〜
0.20、錫は0.000001〜0.20、ニッケル
は0.000001〜0.005、タングステンは0.
000001〜0.005、鉄は0〜0.005、コバ
ルトは0.000001〜0.005とすることを特徴
とするキュービック窒化硼素研磨工具の製造方法。
1. A liquid phase sintering brazing method for producing a cubic boron nitride tool by brazing a metal tool substrate with an alloy powder paste material based on copper as a welding material, wherein the copper is used as a substrate. In the powder alloy for welding, at least two metals selected from the group consisting of chromium, titanium, tin, nickel, tungsten, iron and cobalt are selected and added as a brazing metal material, wherein the brazing metal material is cubic boron nitride. And a steel metal tool substrate; and further comprising, in the brazing metal material, polyethylene glycol, polyethylene oxide,
Polyvinyl acetate, methylcellulose, dextrin and amylodextrin, at least one water-soluble polymer selected from the group consisting of water and a binder are added together with water; wherein the weight ratio of the selected metal element is
Chromium is 0.005-0.05, titanium is 0.005-
0.20, tin is 0.000001 to 0.20, nickel is 0.000001 to 0.005, and tungsten is 0.1 to 0.20.
A method for producing a cubic boron nitride polishing tool, wherein 000001 to 0.005, iron is 0 to 0.005, and cobalt is 0.000001 to 0.005.
【請求項2】 前記添加される結合剤の重量比は、ポリ
エチレングリコールは0.000001〜0.1、ポリ
エチレンオキシドは0.000001〜0.1、ポリビ
ニルアセテートは0.000001〜0.1、メチルセ
ルロースは0.000001〜0.1、デキストリンは
0.000001〜0.1、アミロデキストリンは0.
000001〜0.1、水は0.1〜0.2であること
を特徴とする請求項1に記載の方法。
2. The weight ratio of the binder added is 0.000001 to 0.1 for polyethylene glycol, 0.000001 to 0.1 for polyethylene oxide, 0.000001 to 0.1 for polyvinyl acetate, and methylcellulose. Is 0.000001-0.1, dextrin is 0.000001-0.1, and amylodextrin is 0.1.
2. The method according to claim 1, wherein the amount of water is from 0.1 to 0.2 and the amount of water is from 0.1 to 0.2.
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