JPS6043461A - 高密度相窒化硼素基焼結体及びその製造方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、高硬度ですぐれた耐摩耗性、靭ｔ１：、、゛
耐熱性及び高温強度を有し、特にこれらの特性′が要求
される焼入れ鋼、高速度缶、Ｎｉ基又はＣＯ基スーパー
アロイ及び耐アブレーシブ摩耗性が要求されるｆ”ｒ　
Ｐｌ、鉄系力°Ｌ結金合金どの被削］：４の切削工具と
して、あるいは軸受、線引きダイス、切断工具などの耐
摩耗工具として使用するのに適したダイヤモンドで分散
強化した高密度相窒化７ｉｉｉｉＩ素基焼結体及びその
製造方法に関する。

従来、ダイヤモンドと高密度相窒化硼素の１種であるＣ
ＢＮとを含有した焼結体は、種々提案されている。この
内ダイヤモンドとＣＢＮからなる焼結体は、現在実用化
されている高温高圧下よりも遥かに高くて工業化し薙い
超高温高圧下で焼結しないかぎり緻密な焼結体が得られ
なく、たとえ焼結体が得られたとしても切削工具のよう
な苛酷な条件で使用出来ないためにダイヤモンドとＣＢ
Ｎからなる硬質相にＮｉ、Ｃｏ、Ｆｅ、ＡＡ、Ｓｉ。

Ｃｒ、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｔｉ、Ｚｒ等の金属又は合金からな
る結合相もしくは金属の酸化物と金属又は合金とからな
るサーメット系の結合相あるいは金属の酸化物、炭化物
、窒化物、炭窒化物、硼化物からなるセラミックス系の
結合相を租合わせたダイヤモンド−ＣＢＮ系焼結体が提
案されている。これらのダイヤモンドとＣＢＮからなる
硬質相に種々の結合相を組合わせた焼結体の内、結合相
が金属又は合金の場合は高温で軟化し易く、結合相が金
属の酸化物と金属又は合金からなるサーメット系の場合
は硬質相であるＣＢＮとダイヤモンドとの粒子間結合が
弱くて１ｌｌｉＪ摩耗性及び耐欠損性が劣り、結合相が
金属の酸化物、炭化物、窒化物、炭窒化物、硼化物から
なるセラミックス系の場合は硬質相中のダイヤモンドと
結合相との結合が弱くて耐摩耗１１：及び耐欠損性が劣
るという問題がある。又ダイヤモンドとＣＢＮからなる
（所質相の内ＣＢＮ中にダイヤモンｌζが混在した硬質
４１１の場合は、ダイヤモンドが高温で軟化するのと鉄
族金属と反応し易いこと、又ＣＢＮが高負荷で塑性変形
し易いことから切刃が高温になる切削条件であったり、
ｅｔｃ系被系材削材削するときにはＣＢＮのみからなる
硬質相のものに比較して耐摩耗性、耐欠損１１及び耐熱
性が劣るという間１ｍがあるためにダイヤモンド−ＣＢ
Ｎ系焼結体が未だに実用化されていないのが現状である
。

本発明は上述のような従来の間Ｊ、ｌ、ｊｉ点を解決し
、高硬度ですぐれた耐摩耗性、高靭性、耐熱性及び高温
強度を有するダイヤモンドで分散強化した高密度相窒化
硼素を主体とする焼結体及びそのトキ造方法を提供する
ものである。

本発明の高密度相窒化硼素）−ξ焼ｊ；訂、ドは、’Ｌ
”ｉ。

Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ　の炭化物、窒化物、炭窒
化物、硼化物、Ｃｒ、ｂ４ｏ、Ｗ　の炭化物、硼化物、
ＡＺの窒化物及びこれらの相互固溶体化合物の１種以１
−からなる第１結合相が３〜４０体稍％とＡｔ。

Ｓｔ、Ｂ、Ｎｉ＋Ｃｏ、Ｆｅ、Ｍｆ、Ｍｎ、Ｃｒ＋Ｔ４
＋Ｚｒ、Ｈｆの１種以」−の金属、合金及び金属間化合
物からなる第２結合相が２〜１５体積％で残り高密度相
窒化硼素であるＣＢＮおよび／−！たはＷＢＮとダイヤ
モンドからなる硬質相と不可避的不純物からなり、この
硬質相中の高密度相窒化１ｊｉ！ｌ素がダイヤモンドよ
り体徂比で多く且つ高密度相窒化硼素の平均粒子径がダ
イヤモンドの平均粒子径よりも小さい焼結体である。即
ち本発明の焼結体は、硬質相がダイヤモンドよりも塑１
１変形し易い高密度相窒化硼素に対して高密度相窒化硼
素中にダイヤモンドで分散強化して塑性変形し易い高密
血相窒化硼素をダイヤモンドで強化すると共に塑性変形
し易い高密度相窒化硼素の平均粒子径をダイヤモンドの
平均粒子径よりも小さくすることにより一層高密度相窒
化！ｉ’ｉｌＩ素の耐塑性変形１ｔを向」ニさせること
に成功したものである。高温での軟化と鉄族金属との反
応性からダイヤモンドを高密度相窒化？ｌ’ｊｉ　”４
’ｉよりも少なくして高密度相窒化ｆｒｉｌｌ素中に分
散さぜると共に塑性変形し易い高密度相窒化硼素の粒子
を微細にして塑性変形量を小さくし高密血相窒化硼素よ
りも大きな粒子のグイ−＼・モンドによって耐塑性変形
性を高めた硬質相とこの硬質相であるダイヤモンド及び
高密血相窒化硼素の相互粒子の結合強度を高１／）るの
と貌粘性を容易にし−Ｃ緻密な焼結体にするたＷ）に適
したｔｌ−合４１１とからなる高密度相窒化硼素基焼結
体である。本発明の高密度相窒化硼素基焼結体は、硬質
相が平均粒子径２〜１５μｍのダイヤモンドをｌ〜２０
体積％と平均粒子径０．４〜４μｍの高密度相窒化硼素
８０〜９９体積％のものがよく特にダイヤモンドの平均
粒子径が高密度相窒化硼素の平均粒子径の２〜５１ｆｆ
であってその比率がダイヤセフ１５〜１５体積％と高密
度相窒化！ｉ！Ｉ’ｌ素８５〜９５体積％であることが
望ましく・。本発明の高密度相窒化硼素基焼結体は、ダ
イヤモンドと高密度相窒化硼素とからなる硬質相に結合
相を添加して焼結を促進し緻密な焼結体にすると共に硬
質相粒子の相互結合強度及び硬質相と結合相との結合強
度を高め、しかも結合相の硬度及び高温強度を考慮する
ことによって得られる焼結体の硬度、耐摩耗性、耐欠損
性、高温強度及び４１１千旧との耐溶着性を向上させた
ものである。即ち本発明の焼結体は、結合相がＴｉ、Ｚ
ｒ、Ｈｆ、Ｖ。

Ｎｂ、Ｔ”ａの炭化物、窒化物、炭窒化物、硼化物、Ｃ
ｒ、Ｍｏ、Ｗの炭化物、硼化物、Ａｔの窒化物及びこれ
らの相互固溶体化合物の１ｆ１１１以上からなる第１結
合相３〜４０体債％とＡｔ、Ｓｉ　、Ｂ、Ｎｉ　、Ｃｏ
　。

Ｆｅ、Ｍｆ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｚｒ＋Ｈｆの１種以上
の金属、合金及び金属間化合物からなる第２結合相２〜
１５体積９イとのサーメット系結合相であって、この内
筒１結合（【１は硬質ａ粒子の相互結合強度及び硬質相
との結合強度を高めることを主体にし、第２結合相は硬
質相中のダイヤモンドの触媒作用及び溶媒作用と焼結過
程での焼結促進効果を主体にし、焼結後はこの第１結合
相と第２結合相からなるサーメット系結合相によって結
合相中の硬度及び高温強度を高めるように考１・すした
もので、特に第１結合相がＴ　３１　Ｚ　ｒ　＋　Ｈｆ
　）ｌ　’ｊｆｆｌ　以上トＶ　＋　Ｎ　ｂ　。

Ｔａの１種以上とＣｒ　ｒ　Ｍｏ　＋　Ｗの１種以上含
有する炭化物又は炭窒化物からなるＢｌ型固溶体化合物
とＴ　ｉ　＋　Ｚ　ｒ　、Ｈｆ　、Ｖ　＋　Ｎ　ｂ　＋
　Ｔ　ａの窒化物、炭化物、炭窒化物及びこれらの相互
固溶体化合物の中の１種以−にとこの第１結合相から粒
界析出したＷ」６よび／またはＷＣとを含んでいること
が望ましく、第２結合相は前述した第２結合相としての
効果と共に焼結過程においてはゲラクー作用を行いなが
ら焼結後は金属間化合物になるような金属又は金属の組
合わせ例えばＡｔ＋　Ｓ　ｉ＋　Ｂ　ｒ　Ｍｆ　＋　Ｔ
　ｉ　又はこれらの金属と鉄族金属の組合せたものが望
ましい。

このような本発明の８密皮相窒化硼素基焼結体を超硬合
金又はサーメット等の合金の１部にろう月もしくは焼結
工程での元素拡散等によって接合固着した複合羽料とし
ても使用することができる。

なお、ここで述べている不可避的不綽物とは出発Ｎ着−
に混在している不純物及び製造工程特に原料粉末をボー
ルミル等で混合するときに混入する不＃３物もしくは高
温高圧下で焼結するときに混入する不ＩＮｊ物を示すも
のである。

ここで本発明の高密度相窒化硼素基焼結体＋体の数値限
定した理由を二ついて述べる。

第１結合相について 舘ｌ結合相が３体積％未満では相対的に硬質相が多くな
って脆性が高くなるのと硬質相の相互結合強度を高める
効果も弱くなり、ｔＪ１結合相が４０体Ｔ；＜’ｌｙを
超えて多くなると相対的に硬質相が少なくなつ−Ｃ硬さ
が低（なり耐摩耗性を低下させるために第１　＆ｊ合相
は３部ム体積％と定めた＾第２結合相について 第２結合相が２体位％未満では硬質相中のダイヤモンド
に対しての触媒及び溶媒作用が弱くなるのと硬質相の相
互結合強度及び硬質相と第１結合相の相互結合強度の媒
介作用が弱くなって靭性が低下すると共に焼結１ｊＶも
劣る傾向になり、第２結合相が１５体積％を超えて多く
なると硬度が低くなり耐摩耗性を低下させるために第２
結合相は２〜１５体積％と定めた。

硬質相について 硬質相中のダイヤモンドの平均粒子径が高密度相窒化硼
素の平均粒子径よりも小さいと高密度相窒化硼素のみか
らなる硬質相に比較して１（）ちれる焼結体の耐摩耗性
及び靭性が向上しないためにダイヤモンドの平均粒子径
が高密度相窒化硼素の平均粒子径よりも大きい必要があ
り、特にダイヤモンドの平均粒子径が２〜１５μｍと高
密度相窒化＃ｉ’ｊ素の平均粒子径が０．４〜４μｍを
外れる場合、ダイヤモンドの平均粒子径が大きい方向で
外れると靭性低下の傾向になり、高密度相窒化硼素の平
均粒子径が大きい方向で外れると塑性変形性が大きくな
る傾向になり、ダイヤモンド及び高密度４■窒化硼素の
平均粒子径が小さい方向で外れると耐摩耗性及び高温強
度が低下する傾向にある。又硬質相中のダイヤモンドが
高密度相窒化硼素よりも多くなると高温での軟化と被削
（＝４に含有するタフ３族金属と反応が生じ易くなるた
めにダイヤモンドが高密度相窒化硼素よりも少ない必要
があり、！侍に硬質相中のダイヤモンドが１体位％未満
では高密度相窒化硼素の耐塑性変形性及び耐ｙγ耗性の
向−１ユに対する効果が弱く、ダイヤモンドが２０体体
債を、恒えて多くなると靭性及び高温強度の低下が著し
、くなる。このことから硬質相中のダイヤモンドの平均
粒子径が２〜１５μｍでその量は１〜２０体積％残り高
密度相窒化硼素の平均粒子径０．４〜４μｍでその量は
８０〜９９休ｑ；’ｔ　ｙイのものが特にとしてＴｉ、
Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａの炭化物、窒化物、炭窒化
物、硼化物、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗの炭化物、硼化物、Ａｔｏ
′）窒化物及びこれらの相互固溶体化合物の］Ｔ１ｍ以
上からなる第１結合相３〜４０体７債％とＡＺ　＋　Ｓ
　ｉ＋　Ｂ　＋　Ｎ　ｔ　、Ｃｏ　、Ｆ　ｅ　＋　Ｎ４
　’　＋　Ｍｒｌ＋　Ｃｒ　＋　Ｔ　ｉ＋Ｚｒ、Ｈｆの
１種以」ユの金バ、合金及び金２１間化合！ｌＪｙから
なる９：’１２結合相２〜１５体積％と残り高’、ＩＩ
Ｙ度相窒化仙１１素とダイヤモンドからなる混合粉末で
、この混合粉末中の高密度イ１１窒化硼素がダイヤモン
ドよりも体積比で多くしかも高密度相窒化ｒ、ｊＮ素の
平均粒子径がダイヤモンドの平均粒子径よりも小さい混
合粉末をＺｒ９Ｍ０等の容器に充填して熱力学的に高密
度相窒化硼素及びダイヤモンドの安定領域内の高温高圧
下に加圧加鶴する方法に」ニーγＣ得られる。７このよ
うな製造方法でも充分に零発１Ｊυの高密度相窒化？１
ｌｉｉｌ素基焼結体０諸行性が得られるが特に工業化し
、易い高温高圧下で製造することが好ましい。そこで種
々検討した結累本発明の焼結体をより工？花化し易い８
ｚ造方法として以下の方法をみいだしたものである。

即ち、本発明の高密度相窒化硼素基焼結体の製造方法は
、出、発原料としてＴｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ。

Ｔａの炭化物、窒化物、炭窒化物、硼化物、Ｃｒ。

Ｍｏ、Ｗの炭化物、４’ＪＩ化物、Ａｔの窒化物及びこ
れらの相互固溶体化合物の１種以上からなる第１結合相
３〜４０体積％とＡ７．Ｓｉ、Ｂ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｆｅ。

Ｍｆ？、Ｍｎ、Ｃｒ、’ｒｉ　、Ｚｒ、）Ｉｆの１ａ以
上の金属、合金及び金属間化合物からなる第２結合相２
−１５体稍夕ざと残り高密度相窒化ｈ！ｉＪ素と非ダイ
ヤモンド状炭素又は黒鉛によって表面被覆したダイヤモ
ンドからなる混合粉末であって、この混合粉末中の高密
度相窒化１ｊｉｊＩＪ素が非ダイヤモンド状炭素又は黒
鉛で表面被覆したダイヤモンドより体■ｊ！（比で多く
しかも高密度相窒化硼素の平均粒子径がダイヤモンドの
平均粒子径よりも小さい混合粉末をＺｒ、Ｍｏ等の容器
に充填して熱力学的に高密度相窒化硼素及びダイヤモン
ドの安定領域内の高温高圧下ｔこ加圧加熱する方法であ
る。ここで使用する第１結合相とし【の出発原ｒ１は、
単−化合物又は複合固溶体化合物として使用したり、こ
れらを組合わせて使用することもよく、又出発ＪｒＸ料
としての第１結合相は走化化合物又は不定比化合物でも
よいが特に密閉された容器内で発生し易いガスを不定比
化合物中に侵入させて混合粉末の焼結促進と緻密化促３
（１（Ｓを行うためには不定比化合物を含んだ第１結合
（１１が望ましい。第２結合相としての出発原料は、単
一金属、合金又は全居間化合物として使用したり、これ
らを組合わせて使用することもよく特に第２結合相と同
４゛ηに密閉された容器内でガス処理が出来るゲッター
作用を生ずる金属を含んでいることが望ましい。出発原
料としての高密度相窒化′ＩＪＩ１１素はＣＢＮおよび
／またはＷＢＮで非ダイヤモンド状炭素又は黒鉛に」：
つて表面被覆したダイヤモンドとはダイヤモンｌ”１０
００℃〜１８００℃の温度で真空又は不活性ガス中で４
ｆ！Ｌ理することによってダイヤモンドの表面を黒鉛化
するかもしくは化学蒸着法によってダイヤモンドの表面
に非ダイヤモンド状炭素又は黒鉛を被覆したものをイ・
、す川、することができる。ここで述べている非ダイヤ
モンド状炭素又は黒夕１）とはダイヤモンドでない炭素
又は黒鉛からダイヤモンドに近い特１’ｌ：を有する炭
素又は黒鉛であってもよい。このような非ダイヤモンド
状炭素又は黒鉛によって表面被覆したダイヤモンドを出
発ｗ、料として使用すると高温高圧「で第２結合相であ
る金属、合金又は全居間化合物の液相温度を低くし、ご
の低温で液相化したものがダイヤモンド粒子表面とよく
個れて滲透し、液相中に拡散した非ダイヤモンド状炭素
又は黒ｆ１）が高音度相窒１に７１’！’Ｉ素と第２結
合相に侵入拡散しながらイロ互反応のＭｌ介的作用をし
、液ａ中Ｑこ残った非ダイヤモンド状炭素又はＪ、％ｌ
鉛が液相の触媒作用等によつ【ダイヤモンドに変換され
るものと考えられる。このた）？＞＋こ本発明の高密度
相窒化Ｉと） ′Ｆ′ｉ！Ｉｉ基ガε結体の製造方法による（従来より
も低い高温高圧下でも硬質相聞及び硬質相と結合相４［
１互間のに−ｉ合強度を高めているものである。

本発明は、ガードル型、ベルト型等の従来から実用され
ている超高圧装置を使用して焼結することができ、高密
度相窒化４・１１１素及びダイヤモンドの熱力学的安定
領域内の高温高圧下に加圧加熱するとは高密度相窒化硼
素とダイヤモンドの熱力学的安定領域が略等しいことか
ら例えば特開昭４８−８０６１６等に開示された領域を
使用することが出来るが望ましくは温度が１０００℃〜
１６００℃圧力が４０Ｋｂ〜７０Ｋｂの工業化し易い条
件がよい。

ここで本発明の高密度相窒化硼素基焼結体及びその製造
方法について実施例に従って具体的に説明する。

実施例Ｉ 平均粒子径０．５〜３μｍ内にある体積比で（５５Ｘｒ
ｉ−３０％Ｗ−１０％Ｔａ−５％Ｎｂ）Ｃの固溶体粉末
２９体積％と（７５％Ｔｉ−２５％Ｚｒ）Ｎの固溶体粉
末４３体積％とＡｔＮ粉末粉末１漬粒子径１５μｍのｎ
片状Ａｔ粉末１４体積％を超硬合金で内張すしたシリン
ダー内で超硬合金製ボールと一緒に混合粉砕し、この混
合粉末３５体積％と平均粒子径約２．５ｚｚｔｎのＣＢ
Ｎ６０体積％と１７５０℃の温度、Ａｒガス中で表面を
約２０％黒鉛化した平均粒子径約５μｍのダイヤモンド
５体積％からなる混合粉末をＺｒ製容器内でＷＣ−１０
％超硬合金塊体の一面に接触するように充填し、ベルト
型高圧装置を使用して１５００℃，５０Ｋｂ，で２０分
保持して焼結した。こうして得た焼結体を放電切断して
別の合金として準備したｍ硬合金の先端にろう付けして
ＪＩＳ規格のＴＮＧ３３２チップ形状に仕上げた。この
本発明の焼結体が固着したＴＮＧ３３２と市販のＣＢＮ
系焼結体が固着したＴＮＧ３３２を比較にして下記の旋
削試験によって切削し、平均逃げ面摩耗量を測定した結
果、本発明品はＶＢ＝０．２　ｍｎｖに対し市販品はＶ
Ｂ＝０．２　７　ｍｍとなり、本発明の焼結体の耐摩耗
性が優れていることが確認できた。

旋削試験条件 被削材　ＳＫＤ］Ｉ（ＨＲｃ５９〜６０）湿式切削切削
速度　１２０ｍ／ｍｉｎ 切り込み量　０．５　だｍ 送り＠　０．１　門／　ｒ　ｅ　ｖ 切削時間　２０ｍ１ｎ 切削油　エマルカットＮ９．ｌＯ なお、本発明の焼結体を顕微鏡にてｋｌ′Ｌ織観察を行
ったところ黒鉛が存在してなくダイヤモンドの分散した
均一で緻密な組織であり、硬さは市販１品がヌープ硬さ
で３１００に対し本発明の焼結体は３７００であった。

実施例２ 平均粒子−径１．５ｔｉｍの（５０％Ｔｉ−３０％Ｗ−
２０％Ｔａ）Ｃ固溶体粉末９．５体積％と平均Ｈ子径１
．０μｍのＴ　ｉ　Ｎ　ｏ、　８粉末５９．５休債％と
平均粒子径１０μｍのがｒ片状Ａｔ粉末２５体積％と一
３２５メツシュで体積比Ｔｉ　：Ｎｉ：Ｃｒ；２　：　
１　：　ｌの合金粉末６休債２ｇを実施例１と同様にし
て混合粉砕し、この混合粉末２２２休債と平均粒子径２
．５μｍのＣＢＮ６０体積％と平均粒子径１．０μｍの
ＷＢＮ１０体偵％とＩＣ：ＣＨ４が５：ｌの混合ガス中
、１１００℃で約ＩＯ体イ（°じ１Ｃの炭素を表面ａ覆
した平均粒子径４μｍのダイヤモンド８休債％からなる
混合粉末を実施例１と同様にＬ−ｉ（焼結した。こうし
て得た焼結体を実施例１と同徐にしてＴＮＰ３３２のチ
ップに仕上げて市販のＣＢＮ系貌結休が体着したＴＮＰ
３３２を比較にして下記の旋削試験によって切削し、彦
耗損傷状態を観察した結果本発明品と市販品の逃げ面摩
耗量は殆んど差がなかったのに対し境界摩耗量は市販品
が本発明品の約２倍であった。

旋削試験条件 被削側　５ＫＨ３（Ｉ−ｉＲｃ５９〜６２）切削速度　
９０　ｍ／ｍｉｎ 切り込みｒｉｃｏ、３問 送り量　０．１聞／ｒｅｖ 切削時間　２０ｍ１ｎ 実施例３ 平均粒子径１．５μｍで体積比で（５５％Ｔｉ−３０％
Ｗ−１０％Ｔａ−５％Ｎｂ）Ｃの固溶体粉末３０体積％
と平均粒子径１．０μｍのＴ　ｉ　Ｎ　ｏ、８粉末５０
体積％と平均粒子径ＩＯμｍの鱗片状Ａｔ粉末２０体積
％を実施例１と同Ｌｍにして混合粉砕し、この混合粉末
４０体積％と平均粒子径３μｍのＣＢＮ５５体積％とプ
ラズマ放電によって１部がエビクキシャル成長してダイ
ヤモンド措造に似た結晶措造のカーボン層で表面Ｍｆｆ
ｌした平均粒子径８μｍのダイヤモンド粉末５休積％か
らなる混合粉末を実施例１と同様にして焼結した。こう
して得た焼結体を実施例Ｉと同様にしてＴＮＰ３．３２
のチップに仕」二げて市販のＣＢＮ系焼結体が固着した
ＴＮＰ３３２を比較して前記の旋削による断続試験を行
い耐欠損ｔｌ：を比較したところ本発明品が３５分でり
刀チッピングを生じたのに対し市販品は２０分で刃先欠
損が生じた。

ｋ削による断続試験条件 被削４４’　ＳＮ０Ｍ８を表面窒化処理した５ｏψの丸
棒に中５ｍｍのスロットを２本人 れたもののｌ１７ｒ続旋削 切削速度　１００　ｍ７’ｍ　ｉ　ｎ 切り込み」ｎ：　０．２羽 送りｉｌｌ　Ｏ，Ｉ　ｍｑ／ｒ　ｅ　ｖなお、本発明の
焼結体を顕微鐘にて組織観察を行ったところ炭素が存在
してなくダイヤモンドの分１１にした均一で緻密なｌｌ
ｌＫｉ％、であり、又粒界に固溶体から析出したと考え
られるＷが約０．５体積％１１ξ認でンだ。更にＸｉ１
回折により結合相を調べたところ（Ｔｉ　−Ｗ−’Ｉ’
ａ−Ｎｂ）ＣＮ　とご１′旧析できるＢＩ型型温溶体Ｔ
ｉＮ又はＴｉＮＣの存在が確認できた。

実施例４ 実施例２と同じ結合相を使用しＣ硬質相であるＣＢＮと
ダイヤモンドの平均粒子径及び組成比の異なる混合粉末
を配合し、実施例１と同様な方法で焼結した。ここで使
用したダイヤモンドは実施例１と同様のタシ処理を行っ
たものである。このようにして得た焼結体を実施例１と
同様にＴＮＧ　３３２に仕上げて市販のＣＢＮ系焼結体
が固着したＴＮＧ　３３２　を比較にして下記囚の旋削
試験と０の旋削による断続試験を行った。各試着Ｆの配
合組成及び切削試験結果を第１表に示した。

（２）の！削試験条件 被削オｔ　Ｆｅ１２（ＨＢ１４８〜１６８）乾式切削切
削速度　４００ｍノ’ｍｉｎ 切り込み量　０．３　ｍｍ 送り量　０．２順、／’ｒｅｖ 切削時間　４０ｍ１ｎ ■の旋削による断続試験条件 被削材　ＳＣＭ３　（ＨＲｃ５９〜６０）乾式切削５０
ψＸ　２００ｗＩｔにに５間中のスロットを２本人れた
材料の外周断続旋削 切削速度　１００ｍ／ｍｉｎ 切り込み量　０．２５問 送り景　０．１５　ｖＪ　ｒｅＶ 切削時間　欠損迄 工゛１．下余白 第１表の結果から本発明の焼結体は、ＣＢＮ又はダイヤ
モンドの平均粒子径が本発明の焼まｉ’ｉ体から外れた
もの及びＣＩ３　Ｎとダイヤモンドの体■１′（比が本
発明の焼結体から外れたものに１し較して剛４窄耗’Ｉ
’ｌ：が侃れると共に酊欠損１１ミにおいては著しく優
れていることがｗ認できた。

実施６１１５ 実し：６臼１１で使用した２９％（５５％Ｔ　ｉ−３ｏ
９＜ｗ−１０９６Ｔ：ｓ　−５％Ｎ　ｂ　）　Ｃと４３
％（７５％Ｔｉ−２５％Ｚ　ｒ　）　Ｎと１４％Ａ／、
Ｊｉと１４％Ａｔの混合粉末を４０体積９ｆＪと平均粒
子径約２．５μｍのＣＢＮを５５体積ｃ′にと表面状覆
処理してない約５μｍのダイＡ・モンドを５体、（−（
％からなる混合粉末を実施（１１１と同材にしてベルト
型高圧装置を使用して！５５０℃、６０Ｋｂで２０分保
持して焼結した。こうして得た焼結体を実施例Ｉど同材
にＴＮＧ　３３２チツプ形状に仕」ユげて実施例１によ
る旋削試験を行った結果、平均逃げ面摩耗量はＶＢ＝０
．２２間であった。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　’ｒ　ｔ　＋　Ｚ　ｒ　＋　Ｈｆ　、Ｖ　、Ｎ
   　ｂ　＋　Ｔ　ａ　ｆ）炭化物、窒化物、炭窒化物、硝
   化物、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗの炭化物、ｉｉ’ｊｌＩ化物、Ａ
   ｔの窒化物及びこれらの相互ｖＡ溶体化合物の１′ＭＸ
   以」二からなる第１結合相３〜４０体［で％とＡ７．Ｓ
   ｉ、Ｂ＋Ｎｉ　、Ｃｏ、Ｆｅ、ＭＰ、Ｍｎ、Ｃｒ。 Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、の１種以上の金属、合金及び金属間
   化合物からなる第２結合相２〜１５体積％と残部高密度
   相窒化硼素とダイヤモンドからなる硬質相と不可避的不
   純物からなり、該硬質相の中の高密度相窒化硼素がダイ
   ヤモンドより体黄比で多く１１、つ高密度相窒化硼素の
   平均粒子径がダイヤモンドの平均粒子径よりも小さいこ
   とを特徴とする高密度相窒化ｆｉＩＪ素基焼素体焼 結体）　ｌ記硬質相が平均粒径２〜１５μｍのダイヤモ
   ンドｌ〜２０体債％と残り平均粒径０．４〜４μｍの高
   密度相窒化硼素８０〜９９体積％とからなることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の高密度相窒化？素体
   焼結体。 （３）上記第１結合相がＴｉ、Ｚｒ、Ｈｆの１ｍ以上と
   Ｖ　＋　Ｎ　ｂ　＋　Ｔ　ａのｉ、ｇｉ以上とＣｒ　、
   Ｍｏ　、ｗ　（Ｄ　１種以上を含有する炭化物又は炭窒
   化彷からなるＢｌ型固溶体化合物とＴｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、
   Ｖ、Ｎｂ、Ｔａの窒化物、炭化物、炭窒化物及びこれら
   の相互固溶体化合物の中の１徨以上と該第１結合相から
   粒界析出したＷおよび／またはＷＣとを含むことを特徴
   とする特許請求のぐｔ凹第１項及び第２記載戦の高密度
   相窒化硼素基焼結体。 （４）　Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、’ｌ’ａの炭化
   物、窒化物、炭窒化物、ｒ〃化物、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ　の
   炭化物、硼化物、Ａｔの窒化物及びこれらの相互固溶体
   化合物のｌ　ｌｉ以上からなる第１結合オ１３〜４０体
   積％とΔＺ　、Ｓ　ｉ＋　Ｂ　＊　Ｎ　ｉ＋　Ｃｏ　＋
   　Ｆ　ｅ　＋　ＭＷ　＋　Ｍｎ　＋　Ｃｒ　、Ｔ　ｉ　
   。 Ｚｒ、Ｈｆの１種以上の金属、合金及び金属間化合物か
   らなる第２結合相２〜１５体稍％と残部高密皮相窒化硼
   素と非ダイヤモンド状炭素又は黒鉛によって表面被覆し
   たダイヤモンドからなる混合粉末であって、該混合粉末
   中の高密度相窒化硼素が表面被覆したダイヤモンドより
   体積比で多く且つ高密度相窒化硼素の平均粒子径がダイ
   ヤモンドの平均粒子径よりも小さい混合粉末を容器に充
   填して熱力学的に高密度相窒化硼素及びダイヤモンドの
   安定領域内の高温高圧下に加圧加熱することを特徴とす
   る高密度相窒化硼素基焼結体の製造方法。 （５）」二足表面Ｐｉ覆したダイヤモンドがｌ０００℃
   〜１８００℃の温度で真空又は不活性ガス中で処理する
   ことによりダイヤモンドの表面が黒鉛化してなることを
   特徴とする特許請求のれ四節４項記載の高密度相窒化硼
   素基焼結体の製造方法。 （６）」−記表面被覆したダイヤモ・ンドが化学蒸着法
   又は物理蒸着法によって非ダイヤモンド状炭素又は黒鉛
   をダイヤモンドの表面に被覆したものであることを特徴
   とする特許請求の範囲第４項記載の高密度相窒化硼素基
   焼結体の製造方法。