JPH11294058A - 接合強度に優れたろう付け切削工具 - Google Patents

接合強度に優れたろう付け切削工具

Info

Publication number
JPH11294058A
JPH11294058A JP9587198A JP9587198A JPH11294058A JP H11294058 A JPH11294058 A JP H11294058A JP 9587198 A JP9587198 A JP 9587198A JP 9587198 A JP9587198 A JP 9587198A JP H11294058 A JPH11294058 A JP H11294058A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
brazing
brazing material
holder
diffusion layer
chip
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP9587198A
Other languages
English (en)
Inventor
Akira Mihashi
章 三橋
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.)
Mitsubishi Materials Corp
Original Assignee
Mitsubishi Materials Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Materials Corp filed Critical Mitsubishi Materials Corp
Priority to JP9587198A priority Critical patent/JPH11294058A/ja
Publication of JPH11294058A publication Critical patent/JPH11294058A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Earth Drilling (AREA)
  • Cutting Tools, Boring Holders, And Turrets (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 チップとホルダーを強固に結合した接合強度
に優れたろう付け切削工具、特に掘削工具を提供する。 【解決手段】 チップ10とホルダー20とをCuろう
材でろう付けされたろう付け切削工具において、ろう付
けにより形成されたチップ10とホルダー20のろう付
け接合部は、ろう付けに使用したCuろう材とほぼ同じ
組成のCuろう材層4と、このCuろう材層の両面に形
成されたFe+Co濃縮ろう材層3、3と、このFe+
Co濃縮ろう材層3、3にチップCu拡散層1およびホ
ルダーCu拡散層2が接している構造を有し、Cuろう
材層4の厚さは20〜350μmであり、Fe+Co濃
縮ろう材層3、3の厚さはそれぞれ2〜20μmであ
り、チップCu拡散層1の厚さは20〜200μmであ
り、さらに前記ホルダーCu拡散層2の厚さは20〜2
00μmである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、チップとホルダ
ーを強固に結合した接合強度に優れたろう付け切削工
具、特にチップとホルダーの間の接合強度に優れたろう
付け構造を有する掘削工具に関するものである。
【0002】
【従来の技術】切削工具を構成するチップとホルダーと
は、一般に、ろう付けにより接合される。このチップと
ホルダーをろう付けするには、図2に示されるように、
ホルダー20にチップを挿入することのできる大きさの
溝30を設け、この溝30にろう材40を充填し、さら
にその上からチップ10を挿入して加熱する。この加熱
中にろう材は溶解し、同時にチップ10は自重によって
自動的に溝30の中に沈み込むと同時に溶解したろう材
がチップとホルダーの溝とで形成された隙間を上昇しな
がら埋め、図3に示されるように、チップ10とホルダ
ー20をろう付け接合部50を介してろう付けされる。
前記ろう材は、銀合金ろう材またはCuもしくはCu合
金ろう材が使用されるが、価格などの点からCuもしく
はCu合金ろう材が最も多く使用されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のチップ
をホルダーにCuもしくはCu合金ろう材でろう付けし
た切削工具、特に掘削工具は、使用中に常に激しい衝撃
を受けるとチップがホルダーから脱落することがあり、
かかる衝撃を受けてもチップが脱落することのない接合
強度に優れたろう付け切削工具が求められていた。
【0004】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明者等は、
チップとホルダーのCuまたははCu合金ろうによるろ
う付け強度を一層向上させるべく研究を行った結果、C
oを結合相として含む超硬合金またはサーメットからな
るチップ(以下、チップという)と高速度鋼、工具鋼ま
たはダイス鋼からなるホルダー(以下、ホルダーとい
う)をCuまたはCu合金ろう材(以下、Cuろう材と
いう)によりろう付けして得られたろう付け接合部が、
図1のろう付け接合部の断面説明図に示されるように、
チップ10の表面にCuが拡散したCu拡散層(以下、
チップCu拡散層という)1が形成され、ホルダー20
の表面にCuが拡散したCu拡散層(以下、ホルダーC
u拡散層という)2が形成され、チップCu拡散層1お
よびホルダーCu拡散層2に接してFeおよびCoが前
記Cuろう材層よりも多く含有するろう材層(以下、F
e+Co濃縮ろう材層という)3、3が形成され、この
Fe+Co濃縮ろう材層3、3の間にろう付けに使用し
たCuろう材とほぼ同じ組成のろう材層(以下、Cuろ
う材層という)4を形成した構造を有すると、優れたろ
う付け接合強度が得られ、かかるろう付け接合部の構造
で接合されたチップは激しい衝撃を受けてもホルダーか
ら脱落することはない、という知見を得たのである。
【0005】この発明は、かかる知見に基づいて成され
たものであって、図1に示されるように、(1)チップ
10とホルダー20とをCuろう材でろう付けされたろ
う付け切削工具において、前記ろう付けにより形成され
たチップ10とホルダー20のろう付け接合部は、ろう
付けに使用したCuろう材とほぼ同じ組成のCuろう材
層4と、このCuろう材層の両面に形成されたFe+C
o濃縮ろう材層3、3と、このFe+Co濃縮ろう材層
3、3にチップCu拡散層1およびホルダーCu拡散層
2が接している構造を有する接合強度に優れたろう付け
切削工具、に特徴を有するものである。
【0006】前記Cuろう材層4の厚さは20〜350
μmの範囲内にあり、前記Fe+Co濃縮ろう材層3、
3の厚さはそれぞれ2〜20μmの範囲内にあり、前記
チップCu拡散層1の厚さは20〜200μmの範囲内
にあり、さらに前記ホルダーCu拡散層2の厚さは20
〜200μmの範囲内にあることが一層好ましい。
【0007】したがって、この発明は、(2)前記
(1)の接合強度に優れたろう付け切削工具において、
前記Cuろう材層4の厚さは20〜350μmの範囲内
にあり、前記Fe+Co濃縮ろう材層3の厚さは2〜2
0μmの範囲内にあり、前記チップCu拡散層1の厚さ
は20〜200μmの範囲内にあり、さらに前記ホルダ
ーCu拡散層2の厚さは20〜200μmの範囲内にあ
る接合強度に優れたろう付け切削工具、に特徴を有する
ものである。
【0008】この発明の前記ろう付け接合部の構造は、
使用中に常に激しい衝撃を受ける掘削工具に適用するこ
とが特に好ましい。従って、この発明は、(3)前記
(1)または(2)記載のろう付け接合部の構造を有す
る掘削工具に特徴を有するものである。
【0009】図1におけるCuろう材層4はCuを主成
分とするところから、接合部に靭性を付与する作用を有
するが、その厚さが20μm未満では接合部に十分な靭
性を付与することができず、一方、350μmを越えて
厚くすると、接合部の強度が不足するようになるので好
ましくない。従って、Cuろう材層4の厚さは20〜3
50μmに定めた。Cuろう材層4の厚さの一層好まし
い範囲は40〜200μmである。
【0010】図1におけるFe+Co濃縮ろう材層3
は、Cuろう材層4とチップCu拡散層1およびホルダ
ーCu拡散層2とを強固に接合するために必要である
が、その厚さが2μm未満では十分な結合力が得られ
ず、一方、20μmを越えると接合強度が低下するので
好ましくない。従って、Fe+Co濃縮ろう材層3の厚
さは2〜20μmに定めた。Fe+Co濃縮ろう材層3
の厚さの一層好ましい範囲は4〜12μmである。
【0011】図1におけるチップCu拡散層1は、Co
を結合相とする超硬合金またはサーメットからなるチッ
プとろう材を強固に接合するために必要であるが、その
厚さが20μm未満では、十分な結合力が得られず、一
方、200μmを越えるとチップの強度が低下するので
好ましくない。従って、チップCu拡散層1の厚さは2
0〜200μmに定めた。チップCu拡散層の厚さの一
層好ましい範囲は25〜100μmである。
【0012】さらに図1におけるホルダーCu拡散層2
は、高速度鋼、工具鋼またはダイス鋼からなるホルダー
ととろう材を強固に接合するために必要であるが、その
厚さが20μm未満では、十分な結合力が得られず、一
方、200μmを越えるとホルダーの強度が低下するの
で好ましくない。従って、ホルダーCu拡散層2の厚さ
は20〜200μmに定めた。ホルダーCu拡散層の厚
さの一層好ましい範囲は40〜140μmである。
【0013】Cuろう材層4およびCuろう材層4の両
面に形成されるFe+Co濃縮ろう材層3は、ろう付け
に使用したCuろう材を主体としており、この発明のろ
う付け接合部は、Cuろう材層4の両面に形成されたF
e+Co濃縮ろう材層3、3にチップCu拡散層1有す
るチップ10およびホルダーCu拡散層2を有するホル
ダー20が接合している。
【0014】この発明のろう付け接合部を有する切削工
具を製造するには、図2に示されるように、チップ10
とホルダー20の溝30の表面を研磨したのち、ホルダ
ー20の溝30の中にCuろう材40を装入し、次いで
チップ10を溝30の中に装入し、チップ10とホルダ
ー20をCuろう材40の溶融温度以上(900〜11
50℃)に保持してろう付けし、この時の保持時間を通
常より長持間の1〜2時間保持することにより形成する
ことができる(通常のろう付けに際してCuろう材を溶
融温度以上に保持する時間は10分程度である)。
【0015】
【発明の実施の形態】表1に示される成分組成のCuろ
う材40を図2に示されるように掘削工具のホルダー2
0の溝30に充填し、さらにその上からチップ10を挿
入して表1に示される温度で表1に示される時間加熱保
持した。この加熱中にろう材は溶解し、同時にチップ1
0は自重によって自動的に溝30の中に沈み込むと同時
に溶解したろう材がチップとホルダーの溝とで形成され
た隙間を上昇しながら埋め、チップ10とホルダー20
をろう付けし、その後、Arガスにより急冷することに
より本発明掘削工具1〜6を作製した。
【0016】得られた本発明掘削工具1〜6のろう付け
接合部をEPMAにかけてろう付け接合部に存在する成
分元素を特定した結果、図1のろう付け接合部の断面説
明図に示されるように、チップ10の表面にCuが拡散
したチップCu拡散層1が形成され、ホルダー20の表
面にCuが拡散したホルダーCu拡散層2が形成され、
チップCu拡散層1およびホルダーCu拡散層2に接し
てFeおよびCoが多く含有するFe+Co濃縮ろう材
層3、3が形成され、このFe+Co濃縮ろう材層3、
3の間にCu合金ろう材とほぼ同じ組成のCuろう材層
4が形成された構造を有していることが分かった。さら
にこれらチップCu拡散層1、ホルダーCu拡散層2、
Fe+Co濃縮ろう材層3、3およびCuろう材層4の
EPMA写真により平均厚さを測定し、その結果を表2
に示した。
【0017】かかるろう付け接合部の接合強度を調べる
ために、掘削工具のホルダー20から試験片を切り出し
て、アムスラー型万能試験機により剪断接合強度を測定
し、その結果を表2に示した。さらに、市販の掘削工具
を従来掘削工具として用意し、従来掘削工具のろう付け
接合部から試験片を切り出して、アムスラー型万能試験
機により剪断接合強度を測定し、その結果を表2に示し
た。
【0018】
【表1】
【0019】
【表2】
【0020】表1および表2に示される結果から、本発
明掘削工具1〜6のろう付け接合部は、従来掘削工具の
ろう付け接合部に比べて剪断接合強度が格段に優れてい
るところから、本発明掘削工具1〜6は、従来掘削工具
に比べて激しい衝撃を受けてもホルダーから脱落するこ
とはないことが分かる。
【0021】
【発明の効果】この発明のろう付け切削工具は、従来よ
りもろう付け接合強度が優れているので、チップがホル
ダーから脱落することがなく、使用寿命が長いところか
ら、掘削作業効率が一層向上させることができ、土木産
業の発展に大いに貢献しうるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の接合強度に優れたろう付け切削工具
の断面説明図である。
【図2】従来のチップとホルダーのろう付け方法を示す
側面説明図である。
【図3】従来のチップとホルダーのろう付け方法により
得られたろう付け接合部の側面説明図である。
【符号の説明】
1 チップCu拡散層 2 ホルダーCu拡散層 3 Fe+Co濃縮ろう材層 4 Cuろう材層 10 チップ 20 ホルダー状堰部 30 溝 40 Cuろう材 50 ろう付け接合部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI B23K 33/00 310 B23K 33/00 310Z 35/30 310 35/30 310C

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 Coを結合相として含む超硬合金または
    サーメットからなるチップと、高速度鋼、工具鋼または
    ダイス鋼からなるホルダーとを、CuまたはCu合金ろ
    う材でろう付けしたろう付け切削工具において、前記ろ
    う付けにより形成されたチップとホルダーのろう付け接
    合部は、 ろう付けに使用したCuまたはCu合金ろう材とほぼ同
    じ組成のろう材層(以下、Cuろう材層という)と、 そのCuろう材層の両面に形成されたFeおよびCoが
    前記Cuろう材層よりも多く含有するろう材層(以下、
    Fe+Co濃縮ろう材層という)と、 前記Fe+Co濃縮ろう材層の一方に接して前記チップ
    の表面に形成されたCuが拡散したCu拡散層(以下、
    チップCu拡散層という)と、 前記Fe+Co濃縮ろう材層の他方に接して前記ホルダ
    ーの表面にCuが拡散したCu拡散層(以下、ホルダー
    Cu拡散層という)とからなる構造を有することを特徴
    とする接合強度に優れたろう付け切削工具。
  2. 【請求項2】 前記Cuろう材層の厚さは20〜350
    μmの範囲内にあり、前記Fe+Co濃縮ろう材層の厚
    さは2〜20μmの範囲内にあり、前記チップCu拡散
    層の厚さは20〜200μmの範囲内にあり、さらに前
    記ホルダーCu拡散層の厚さは20〜200μmの範囲
    内にあることを特徴とする請求項1記載の接合強度に優
    れたろう付け切削工具。
  3. 【請求項3】 前記切削工具は、掘削工具であることを
    特徴とする請求項1または2記載の接合強度に優れたろ
    う付け切削工具。
JP9587198A 1998-04-08 1998-04-08 接合強度に優れたろう付け切削工具 Withdrawn JPH11294058A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9587198A JPH11294058A (ja) 1998-04-08 1998-04-08 接合強度に優れたろう付け切削工具

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9587198A JPH11294058A (ja) 1998-04-08 1998-04-08 接合強度に優れたろう付け切削工具

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH11294058A true JPH11294058A (ja) 1999-10-26

Family

ID=14149425

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP9587198A Withdrawn JPH11294058A (ja) 1998-04-08 1998-04-08 接合強度に優れたろう付け切削工具

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH11294058A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009123065A1 (ja) 2008-03-31 2009-10-08 独立行政法人 産業技術総合研究所 接合体
WO2010137616A1 (ja) 2009-05-27 2010-12-02 独立行政法人 産業技術総合研究所 接合体
WO2012070563A1 (ja) 2010-11-26 2012-05-31 住友電気工業株式会社 接合体
WO2016186528A1 (en) * 2015-05-15 2016-11-24 Janicki Dominik Method for manufacturing knives for forage harvesters, in particular shear bars

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009123065A1 (ja) 2008-03-31 2009-10-08 独立行政法人 産業技術総合研究所 接合体
US8920079B2 (en) 2008-03-31 2014-12-30 National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology Joined product
WO2010137616A1 (ja) 2009-05-27 2010-12-02 独立行政法人 産業技術総合研究所 接合体
WO2012070563A1 (ja) 2010-11-26 2012-05-31 住友電気工業株式会社 接合体
US9308707B2 (en) 2010-11-26 2016-04-12 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Joined product
WO2016186528A1 (en) * 2015-05-15 2016-11-24 Janicki Dominik Method for manufacturing knives for forage harvesters, in particular shear bars

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5738698A (en) Brazing of diamond film to tungsten carbide
EP0079243B1 (en) A composite compact component comprising a diamond or boron nitride compact
EP0157625B1 (en) Composite tool
EP0106929B1 (en) Wear-resistant and shock-resistant tools and method of manufacture thereof
JP2008127616A (ja) 積層超硬チップ及びその製造方法
JP3549424B2 (ja) 硬質焼結体工具及びその製造方法
EP0222004B1 (en) Copper-zinc-manganese-nickel alloys
JPH11294058A (ja) 接合強度に優れたろう付け切削工具
IE59271B1 (en) Brazed composite compact implements
JP4017992B2 (ja) 切削工具の製造方法
JPH0228428B2 (ja)
JP2586238Y2 (ja) ろう付け切削工具
JP3803773B2 (ja) 硬質焼結体切削工具
JP3697893B2 (ja) 硬質焼結体スローアウェイチップとその製造方法
JPS6260204B2 (ja)
KR100899413B1 (ko) 초경 나이프의 제조방법
JPS5844635B2 (ja) 金属と超硬質人造材料とをろう接する方法およびそのためのろう接剤
KR100325355B1 (ko) WC-Co계 초경합금과 공구강의 접합방법
JPS5884187A (ja) 複合焼結体工具およびその製造方法
JP2609328B2 (ja) 超硬合金と鋼の接合方法及びその接合体
JPS629808A (ja) 複合切削チツプ
JPS6260203B2 (ja)
JPS60210382A (ja) 複合焼結体工具の製造方法
JPS5938491A (ja) 複合焼結体工具およびその製造法
US20070077876A1 (en) Ceramic tipped tool

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20050705