JPS59107806A - 工具用複合焼結体 - Google Patents
工具用複合焼結体Info
- Publication number
- JPS59107806A JPS59107806A JP21611382A JP21611382A JPS59107806A JP S59107806 A JPS59107806 A JP S59107806A JP 21611382 A JP21611382 A JP 21611382A JP 21611382 A JP21611382 A JP 21611382A JP S59107806 A JPS59107806 A JP S59107806A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cemented carbide
- layer
- hard layer
- boron nitride
- sintered body
- 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.)
- Granted
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
- B23P5/00—Setting gems or the like on metal parts, e.g. diamonds on tools
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Cutting Tools, Boring Holders, And Turrets (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（イ）技術分野
本発明は切削］１具、耐摩耗工具、ダイス、掘削」１見
に使用されるダイヤモンド′及び高圧層型窒化硼素を主
成分とする複合焼結体の性能の改良及びその製造法に関
する。
に使用されるダイヤモンド′及び高圧層型窒化硼素を主
成分とする複合焼結体の性能の改良及びその製造法に関
する。
（ロ）技術の背景
微細なダイヤモンド粒子を鉄族金属等の結合材を用いて
超高圧高温下で焼結して得られるタイヤモンド焼結体は
、切削に具や伸線ダイス、又はドリルヒツトの刃先材と
して従来の超硬合金に比較して格段に優れた耐摩耗性を
有する。また微細な高圧相型窒化硼素を種々の結合材を
用いて超高圧高温下で焼結して得られる高圧相型窒化硼
素焼結体は、焼入鋼、ダイス鋼、鉄系焼結部品等の切削
工具として優れた性能を示す。これらの高硬度焼結体は
一般には超硬合金母材上に接合されたものが多く、この
超硬合金を工具ホルダー等に鑞付して使用されるが、被
加工物として硬度の高い岩石を掘削する場合あるいは焼
入鋼のような高硬度鋼を切削する場合、高硬度焼結体に
高応力が負荷され、さらに高硬度焼結体が高温となるた
め高硬度焼結体が摩耗する前に超硬合金と高硬度焼結体
の界面より剥離する問題がある。この問題を解決するた
め、超硬合金に直接接合されたダイヤモンド焼結体を剥
離させ、剥離面の観察を行った。その結果、ブランクは
ダイヤモンド焼結体や超硬合金の内部で破壊せず接合界
面できれいに分離されでいた。また中間接合層を用いた
場合やＣＢＮ焼結体の場合も同様の結果であり、硬質焼
結体が超硬合金に接合したブランクにおいて最も強度が
低いのは、その接合界面の部分であることがわかった。
超高圧高温下で焼結して得られるタイヤモンド焼結体は
、切削に具や伸線ダイス、又はドリルヒツトの刃先材と
して従来の超硬合金に比較して格段に優れた耐摩耗性を
有する。また微細な高圧相型窒化硼素を種々の結合材を
用いて超高圧高温下で焼結して得られる高圧相型窒化硼
素焼結体は、焼入鋼、ダイス鋼、鉄系焼結部品等の切削
工具として優れた性能を示す。これらの高硬度焼結体は
一般には超硬合金母材上に接合されたものが多く、この
超硬合金を工具ホルダー等に鑞付して使用されるが、被
加工物として硬度の高い岩石を掘削する場合あるいは焼
入鋼のような高硬度鋼を切削する場合、高硬度焼結体に
高応力が負荷され、さらに高硬度焼結体が高温となるた
め高硬度焼結体が摩耗する前に超硬合金と高硬度焼結体
の界面より剥離する問題がある。この問題を解決するた
め、超硬合金に直接接合されたダイヤモンド焼結体を剥
離させ、剥離面の観察を行った。その結果、ブランクは
ダイヤモンド焼結体や超硬合金の内部で破壊せず接合界
面できれいに分離されでいた。また中間接合層を用いた
場合やＣＢＮ焼結体の場合も同様の結果であり、硬質焼
結体が超硬合金に接合したブランクにおいて最も強度が
低いのは、その接合界面の部分であることがわかった。
本発明者等は、接合部分の強度を向上させる方法につい
て種々検討した。一般に単位面積当りの接合強度は、硬
質焼結体あるいは中間接合層と超硬合金の拐質の組合せ
が変わらないかきり一定であると考えられる。したがっ
て、接合強度を向上させるには、接触面積を増加させる
のが簡単で有効ｅ′９発明の開示 超硬合金と硬質焼結体の接触面積の増加は、超硬合金に
あらさをつけることにより可能であることがわかった。
て種々検討した。一般に単位面積当りの接合強度は、硬
質焼結体あるいは中間接合層と超硬合金の拐質の組合せ
が変わらないかきり一定であると考えられる。したがっ
て、接合強度を向上させるには、接触面積を増加させる
のが簡単で有効ｅ′９発明の開示 超硬合金と硬質焼結体の接触面積の増加は、超硬合金に
あらさをつけることにより可能であることがわかった。
本発明者等の実験によると、超硬合金のあらさを硬質焼
結体を形成する粒子の平均粒径以−ヒにすれば効果は大
きい。特にダイヤモンド焼結体や立方晶型窒化硼素を７
０容量％以上含有する焼結体を直接超硬合金に接合した
場合、超硬合金の面あらさをあらくし、さらに本発明者
等の先願の、高圧相型窒化硼素が７０容量％未満で残部
が周期率表第４ａ 、５ａ 、６ａ族遷移金属の炭化物
、窒化物、炭窒化物あるいは硼化物の１種もしくはこれ
らの混合物または相互固溶体を主体としたものから成る
中間接合層を用いれば、接合強度はさらに向上する。超
硬合金の表面あらさは、硬質焼結体形成粉末粒子径また
は中間接合層形成粉末粒子径以上であれば接合強度の向
上は著しい。
結体を形成する粒子の平均粒径以−ヒにすれば効果は大
きい。特にダイヤモンド焼結体や立方晶型窒化硼素を７
０容量％以上含有する焼結体を直接超硬合金に接合した
場合、超硬合金の面あらさをあらくし、さらに本発明者
等の先願の、高圧相型窒化硼素が７０容量％未満で残部
が周期率表第４ａ 、５ａ 、６ａ族遷移金属の炭化物
、窒化物、炭窒化物あるいは硼化物の１種もしくはこれ
らの混合物または相互固溶体を主体としたものから成る
中間接合層を用いれば、接合強度はさらに向上する。超
硬合金の表面あらさは、硬質焼結体形成粉末粒子径また
は中間接合層形成粉末粒子径以上であれば接合強度の向
上は著しい。
一般に硬質焼結体中の立方晶窒化硼素やタイヤモンドの
含有−１，ｔは、その耐摩耗性上２０容量％以上が好ま
しい。超硬合金につける凹凸は方向性がない方が好まし
い。この方法としては、サンドブラストの如く硬質粒子
を超硬合金表面に衝突させる方法等がある。
含有−１，ｔは、その耐摩耗性上２０容量％以上が好ま
しい。超硬合金につける凹凸は方向性がない方が好まし
い。この方法としては、サンドブラストの如く硬質粒子
を超硬合金表面に衝突させる方法等がある。
本発明焼結体の製造に当っては、上記の方法によって硬
質焼結体あるいは中間接合層形成粉末粒子以」二の凹凸
をつけた超硬合金上に、硬質焼結体形成粉末または中間
接合層形成粉末を置き、これら全体を超高圧高温装置に
入れ、ダイヤモンドまたは高圧相型窒化硼素が安定な高
温高圧下で焼結する。
質焼結体あるいは中間接合層形成粉末粒子以」二の凹凸
をつけた超硬合金上に、硬質焼結体形成粉末または中間
接合層形成粉末を置き、これら全体を超高圧高温装置に
入れ、ダイヤモンドまたは高圧相型窒化硼素が安定な高
温高圧下で焼結する。
以下実施例により詳しく説明する。
実施例１
平均粒度６．ヮの立方晶型窒化硼素を６０容量％と東均
粒度１μｍの８０重量％の’ｌ’ｉＮと２０重量％のＡ
１よりなる結合＋４粉末を混合して完成粉末を作成した
。
粒度１μｍの８０重量％の’ｌ’ｉＮと２０重量％のＡ
１よりなる結合＋４粉末を混合して完成粉末を作成した
。
表面あらさ１５１ｔ、ｍ （７）ＷＣ〜８％Ｇｏの超硬
合金をＭｏの容器に入れ、この−１−に前記完成粉末を
充てんした後Ｎ１０の＋ζつをした。この容器を超高圧
高温装置１こ入れ５０Ｋｌ）に加圧した後、１，４００
Ｃで１５分間焼結した。得られた焼結体を取り出し、
界面接合強度を測定した。比較のため、表面あらさがＩ
ｌｂｍのｗｃ−６％ＣＯ超硬合金を用いた焼結体も作
成し、界面接合強度を測定した。その結果、本発明焼結
体の接合界面のせん断強度は９５ ｋｇ／−に対し、比
較品のせん断強度は５０ｋｇ／、通であった。
合金をＭｏの容器に入れ、この−１−に前記完成粉末を
充てんした後Ｎ１０の＋ζつをした。この容器を超高圧
高温装置１こ入れ５０Ｋｌ）に加圧した後、１，４００
Ｃで１５分間焼結した。得られた焼結体を取り出し、
界面接合強度を測定した。比較のため、表面あらさがＩ
ｌｂｍのｗｃ−６％ＣＯ超硬合金を用いた焼結体も作
成し、界面接合強度を測定した。その結果、本発明焼結
体の接合界面のせん断強度は９５ ｋｇ／−に対し、比
較品のせん断強度は５０ｋｇ／、通であった。
実施例２
１００胛のＳｉＣ粒子をｗｃ−ｉｏ％Ｃｏ組成の超硬合
金表面にプラストし、表面あらさを２０．、□とじた。
金表面にプラストし、表面あらさを２０．、□とじた。
この超硬合金上に平均粒度６Ｐの立方晶型窒化硼素を容
量で３０％含有し残部の結合材の粒度が１１Ｌつであり
その組成が５０重量％のＴｉＮ、３０重量％のＷＣ２２
０重量％のＡ１である中間接合層形成粉末をエチルセル
ロールと混合してスラリー状にしたものを厚さ５０μに
塗布しＭｏの容器に入れた。この中間接合層に接するよ
うにして、平均粒度２０μｍのタイヤモンド粒子と１１
伽以下のダイヤモンド−粒子を７：６に混合した粉末を
充てんしＭｏの栓をした。この容器を実施例１と同様に
して５５Ｋｂ 、 １４５０ Ｃで超高圧焼結した。得
られた焼結体を取り出し、接合界面の接合せん断強度を
測定した。比較のため表面あらさ１μｍの超硬合金を用
いた以外は前記と同様にして複合焼結体を作成し、接合
界面のせん断強度を測定した。その結果本発明の複合焼
結体のせん断強度は９７／１であったのに対し、比較複
合焼結体のせん断強度は５６／１であった。
量で３０％含有し残部の結合材の粒度が１１Ｌつであり
その組成が５０重量％のＴｉＮ、３０重量％のＷＣ２２
０重量％のＡ１である中間接合層形成粉末をエチルセル
ロールと混合してスラリー状にしたものを厚さ５０μに
塗布しＭｏの容器に入れた。この中間接合層に接するよ
うにして、平均粒度２０μｍのタイヤモンド粒子と１１
伽以下のダイヤモンド−粒子を７：６に混合した粉末を
充てんしＭｏの栓をした。この容器を実施例１と同様に
して５５Ｋｂ 、 １４５０ Ｃで超高圧焼結した。得
られた焼結体を取り出し、接合界面の接合せん断強度を
測定した。比較のため表面あらさ１μｍの超硬合金を用
いた以外は前記と同様にして複合焼結体を作成し、接合
界面のせん断強度を測定した。その結果本発明の複合焼
結体のせん断強度は９７／１であったのに対し、比較複
合焼結体のせん断強度は５６／１であった。
Claims (1)
- （１）ダイヤモンド粒子または高圧相型窒化硼素粒子−
を２０容１１１％以」二含有する硬質層が超硬合金に直
接あるいは中間接合層を介して接合された焼結体におい
て、硬質層または中間接合層と接触している超硬合金の
表面あらさが硬質層ま゛たは中間接合層を形成している
粒子径の平均以上であることを特徴とする工具用複合焼
結体。 ■ダイヤモンド粒子または高圧相型窒化硼素粒子・を中
間接合層を介するかまたは直接ダイヤモンド粒子、また
は高圧相型窒化硼素粒子または中間接合層形成粉末粒子
径以４二のあらさを有する超硬合金−１−に置き１．こ
れら全体を超高圧高温装置内に入れ、タイヤモンドまた
は高圧層型窒化硼素が安定な高温高圧−［てボッＩ・プ
レスしてダイヤモンド拉ｒ−または高圧相型窒化硼素粒
子を含有する硬質層を焼結すると共に、超硬合金と硬質
層を直接または中間接合層を介して強固に接合すること
を特徴とする工具用複合焼結体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21611382A JPH0771761B2 (ja) | 1982-12-08 | 1982-12-08 | 工具用複合焼結体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21611382A JPH0771761B2 (ja) | 1982-12-08 | 1982-12-08 | 工具用複合焼結体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59107806A true JPS59107806A (ja) | 1984-06-22 |
| JPH0771761B2 JPH0771761B2 (ja) | 1995-08-02 |
Family
ID=16683440
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21611382A Expired - Lifetime JPH0771761B2 (ja) | 1982-12-08 | 1982-12-08 | 工具用複合焼結体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0771761B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4762445A (en) * | 1985-06-03 | 1988-08-09 | Precorp, Inc. | Composite sintered twist drill |
-
1982
- 1982-12-08 JP JP21611382A patent/JPH0771761B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4762445A (en) * | 1985-06-03 | 1988-08-09 | Precorp, Inc. | Composite sintered twist drill |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0771761B2 (ja) | 1995-08-02 |
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