JPS61141672A - 切削工具用立方晶窒化硼素基焼結体の製造法 - Google Patents
切削工具用立方晶窒化硼素基焼結体の製造法Info
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- JPS61141672A JPS61141672A JP59263992A JP26399284A JPS61141672A JP S61141672 A JPS61141672 A JP S61141672A JP 59263992 A JP59263992 A JP 59263992A JP 26399284 A JP26399284 A JP 26399284A JP S61141672 A JPS61141672 A JP S61141672A
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、きわめて優れた靭性と耐摩耗性の両特性を
有し、高硬度鋳鉄や、ダイス鋼、高速度鋼等の高硬度鋼
の切削工具（なかでも、高硬度鋳鉄の高負荷切削等の特
に靭性を要求される分野の切削工具）に使用するのに適
した立方晶窒化硼素（以下、ＣＢＮで示す）基焼結体の
製造方法に関するものである。
有し、高硬度鋳鉄や、ダイス鋼、高速度鋼等の高硬度鋼
の切削工具（なかでも、高硬度鋳鉄の高負荷切削等の特
に靭性を要求される分野の切削工具）に使用するのに適
した立方晶窒化硼素（以下、ＣＢＮで示す）基焼結体の
製造方法に関するものである。
最近、金属加工の分野において、鋳鉄切削の高速化、ダ
イス鋼や高速度鋼などの高硬度鋼の研削加工から切削加
工への切り換えが急速に進み、それに伴なって、ＣＢＮ
が鉄との反応を起こさず、ダイヤモンドに次ぐ高硬度を
有し、かつ熱伝導度も高いことから、ＣＢＮ基焼結体が
これらの材料の切削工具として注目されるようになって
きた。
イス鋼や高速度鋼などの高硬度鋼の研削加工から切削加
工への切り換えが急速に進み、それに伴なって、ＣＢＮ
が鉄との反応を起こさず、ダイヤモンドに次ぐ高硬度を
有し、かつ熱伝導度も高いことから、ＣＢＮ基焼結体が
これらの材料の切削工具として注目されるようになって
きた。
そして、チタンの炭化物（以下、ＴｉＣで示す）。
炭窒化物（以下、Ｔ１ＣＮで示す）及び窒化物（以下、
ＴＩＮで示す）は硬度も高く、耐溶着性もあることから
１、ＣＢＮと、結合成分と言えるＴｉＣ。
ＴＩＮで示す）は硬度も高く、耐溶着性もあることから
１、ＣＢＮと、結合成分と言えるＴｉＣ。
Ｔ１ＣＮ及びＴｉＮのうちの１ａ以上とからなる配合組
成物の圧粉体を単独で、又は他の圧粉体若しくは焼結体
と重ね合わせた状態で、超高圧焼結したＣＢＮ基焼結体
が鋳鉄や高硬度鋼の切削工具として提案されている。
成物の圧粉体を単独で、又は他の圧粉体若しくは焼結体
と重ね合わせた状態で、超高圧焼結したＣＢＮ基焼結体
が鋳鉄や高硬度鋼の切削工具として提案されている。
しかしながら、一般に、ダイス鋼や高速度鋼などの高硬
度鋼は、熱処理状態において、多くの場合ロックウェル
Ｃ硬さが５０以上の高硬度を有し、高硬度鋳鉄のチルド
鋳鉄においてはショア硬さが７０〜８０程度の高硬度を
持つのであって、一方、前記の従来のＣＢＮ基焼結体は
充分な靭性と耐摩耗性の両特性を有したものではないの
で、前記の高硬度材料を前記の従来のＣＢＮ基焼結体製
の切削工具で切削する場合、切削速度の高速化、突っ込
み量の増大、送り速度の高速化に従って、旋盤加工時に
刃先に対して加わる負荷が極めて大きくなり、刃先の欠
損や摩耗が顕著になり、使用不可能となってしまう。例
えば、チルド鋳鉄の旋削においては、切り込み、送り速
度が高くなると、前記の従来ＣＢＮ基焼結体は靭性が不
足するため、欠けを生じ易く、具体的には、ショア硬さ
が７０のチルド鋳鉄を被剛材とし、切削速度： ８０
ｙｌ ７分、切り込み：１．０ｍの高切り込み条件の切
削では、送りが０．１＋ｗ未満と小さいものであっても
、刃先に欠損が生じてしまうのである。したがって、前
記の従来のＣＢＮ基焼結体製の切削工具は切り込みや送
りの微少な切削にしか使用されていないの゛が現状であ
る。
度鋼は、熱処理状態において、多くの場合ロックウェル
Ｃ硬さが５０以上の高硬度を有し、高硬度鋳鉄のチルド
鋳鉄においてはショア硬さが７０〜８０程度の高硬度を
持つのであって、一方、前記の従来のＣＢＮ基焼結体は
充分な靭性と耐摩耗性の両特性を有したものではないの
で、前記の高硬度材料を前記の従来のＣＢＮ基焼結体製
の切削工具で切削する場合、切削速度の高速化、突っ込
み量の増大、送り速度の高速化に従って、旋盤加工時に
刃先に対して加わる負荷が極めて大きくなり、刃先の欠
損や摩耗が顕著になり、使用不可能となってしまう。例
えば、チルド鋳鉄の旋削においては、切り込み、送り速
度が高くなると、前記の従来ＣＢＮ基焼結体は靭性が不
足するため、欠けを生じ易く、具体的には、ショア硬さ
が７０のチルド鋳鉄を被剛材とし、切削速度： ８０
ｙｌ ７分、切り込み：１．０ｍの高切り込み条件の切
削では、送りが０．１＋ｗ未満と小さいものであっても
、刃先に欠損が生じてしまうのである。したがって、前
記の従来のＣＢＮ基焼結体製の切削工具は切り込みや送
りの微少な切削にしか使用されていないの゛が現状であ
る。
よって、この発明の目的は、きわめて優れた靭性と耐摩
耗性の両特性を有し、高硬度鋳鉄やダイス鋼、高速度鋼
等の高硬度鋼の切削工具（なかでも、高硬度鋳鉄の高切
り込み高送り条件の高負荷切削等の特に靭性を要求され
る分野の切削工具）に使用するのに適した切削工具用Ｃ
ＢＮ基焼結体の製造方法を提供することである。
耗性の両特性を有し、高硬度鋳鉄やダイス鋼、高速度鋼
等の高硬度鋼の切削工具（なかでも、高硬度鋳鉄の高切
り込み高送り条件の高負荷切削等の特に靭性を要求され
る分野の切削工具）に使用するのに適した切削工具用Ｃ
ＢＮ基焼結体の製造方法を提供することである。
本発明者らは、種々研究や検討を重ねた結果、以下に述
べる知見を得たのである。
べる知見を得たのである。
イ）ＣＢＮとＴＩＮ単独とを超高圧下で焼結した場合、
ＣＢＮＫ比較してＴｉＮは柔らかいために塑性変形して
ＣＢＮ界面に廻り込むものの両者の間に反応を生じない
ので、界面強度ひいては靭性が充分に向上せず、しかも
切削工具としての使用時にＣＢＮ粒子の脱落により耐摩
耗性も劣ったものとなること、 ｔ７）ＣＢＮとＴＩＣ単独あるいはＴ１ＣＮ単独とを超
高圧下で焼結した場合もイ）とほぼ同様であること、 ハ）液相を形成させ、ひいては反応を生じさせるために
、ＣＢＮの焼結助剤として従来公知のＭ化合物であるＭ
の金属間化合物、例えばＴｉＡｇ、やＴＷを用いると、
超高圧焼結時に反応を生じるものの、 ＴｉＢ、の他に
多量のＡＪＮをも生じ、そのために充分な焼結促進効果
が得られないと同時に、焼結体特性（靭性及び耐摩耗性
等）Ｋ対しても悪影響を及ぼすこと、 ハ）Ｍ化合物の１種であるニチタンアルミニウム炭化物
（以下、ＴＩ、Ａ４１Ｃで示す）あるいはニテタンアル
ミニウム炭窒化物（以下、Ｔ１□ＭＣＮで示す）は単独
では１３００℃以上の温度で徐々に分解反応を生じ、そ
れぞれＴＩＣあるいはＴｌＣＮを生成する。このような
特徴を有するＴｉ２ＡｇＣあるいはＴｉ、ＡｇＣＮを焼
結助剤として、ＣＢＮと共に超高圧下で焼結すると、Ｃ
ＢＮ界面への廻り込みも起こるし、ＣＢＮと分解生成Ｔ
ｉＣあるいはＴ、ｉＣＮとの界面に層状の反応領域が形
成しく第１図参照）、これらの焼結助剤もＭ化合物の１
種であるのにもかかわらず、この反応領域内にはＭ分が
存在せず、Ｍ分は反応領域外のＴＩＣあるいはＴ１ＣＮ
内に均一に分布し、ＡｇＨの形成は認められないために
、充分な焼結促進効果が得られ、しかも焼結体特性（具
体的には靭性）も向上すること、 二）上記のＴ ｉ ｚ ＡｇＣあるいはＴｉ、／ＶＣＮ
は、それぞれＴｉＣ，Ｔ１ＣＮあるいはＴｉＮの焼結助
剤としても有効で、上記各材料を焼結する際にＴｉ２Ａ
ｇＣあるいはＴＩ、＃ＣＮを添加すると、著しく焼結性
が向上し、又、焼結体中で分解生成ＴＩＣあるいはＴ１
ＣＮが均一な微細分散構造を呈すること、 ホ）ＣＢＮと、Ｔｉｃ、Ｔ１ＣＮ及びＴｉＮ （以下、
これらを総称してチタンの炭・窒化物とも言５］のうち
の１種以上と共に、焼結助剤として上記のＴ １２ Ａ
Ｊ ＣあるイハＴｉ ２ ＡＪ ＣＮを用いると、Ｔｉ
２ＡＪＣあるいはＴｉ ２ＭＣＮが分解して生成したＴ
ＩＣあるいはＴ１ＣＮはＣＢＮ粒子および配合されたチ
タンの炭・窒化物のうちの１種以上の粒子間に廻り込ん
で、ＣＢＮ粒子と配合されたチタンの炭・窒化物粒子と
の直接の接触を妨げ、分解生成ＴｉｃあるいはＴ１ＣＮ
とＣＢＮ粒子との界面にＭ分の存在しない反応領域を形
成させ、かつ、配合されたチタンの炭・窒化物の焼結性
をも向上させ、もってＣＢＮ粒子と結合相及びチタンの
炭・窒化物粒子と結合相の結合を強固なものとし、得ら
れる焼結体の靭性を向上させること。
ＣＢＮＫ比較してＴｉＮは柔らかいために塑性変形して
ＣＢＮ界面に廻り込むものの両者の間に反応を生じない
ので、界面強度ひいては靭性が充分に向上せず、しかも
切削工具としての使用時にＣＢＮ粒子の脱落により耐摩
耗性も劣ったものとなること、 ｔ７）ＣＢＮとＴＩＣ単独あるいはＴ１ＣＮ単独とを超
高圧下で焼結した場合もイ）とほぼ同様であること、 ハ）液相を形成させ、ひいては反応を生じさせるために
、ＣＢＮの焼結助剤として従来公知のＭ化合物であるＭ
の金属間化合物、例えばＴｉＡｇ、やＴＷを用いると、
超高圧焼結時に反応を生じるものの、 ＴｉＢ、の他に
多量のＡＪＮをも生じ、そのために充分な焼結促進効果
が得られないと同時に、焼結体特性（靭性及び耐摩耗性
等）Ｋ対しても悪影響を及ぼすこと、 ハ）Ｍ化合物の１種であるニチタンアルミニウム炭化物
（以下、ＴＩ、Ａ４１Ｃで示す）あるいはニテタンアル
ミニウム炭窒化物（以下、Ｔ１□ＭＣＮで示す）は単独
では１３００℃以上の温度で徐々に分解反応を生じ、そ
れぞれＴＩＣあるいはＴｌＣＮを生成する。このような
特徴を有するＴｉ２ＡｇＣあるいはＴｉ、ＡｇＣＮを焼
結助剤として、ＣＢＮと共に超高圧下で焼結すると、Ｃ
ＢＮ界面への廻り込みも起こるし、ＣＢＮと分解生成Ｔ
ｉＣあるいはＴ、ｉＣＮとの界面に層状の反応領域が形
成しく第１図参照）、これらの焼結助剤もＭ化合物の１
種であるのにもかかわらず、この反応領域内にはＭ分が
存在せず、Ｍ分は反応領域外のＴＩＣあるいはＴ１ＣＮ
内に均一に分布し、ＡｇＨの形成は認められないために
、充分な焼結促進効果が得られ、しかも焼結体特性（具
体的には靭性）も向上すること、 二）上記のＴ ｉ ｚ ＡｇＣあるいはＴｉ、／ＶＣＮ
は、それぞれＴｉＣ，Ｔ１ＣＮあるいはＴｉＮの焼結助
剤としても有効で、上記各材料を焼結する際にＴｉ２Ａ
ｇＣあるいはＴＩ、＃ＣＮを添加すると、著しく焼結性
が向上し、又、焼結体中で分解生成ＴＩＣあるいはＴ１
ＣＮが均一な微細分散構造を呈すること、 ホ）ＣＢＮと、Ｔｉｃ、Ｔ１ＣＮ及びＴｉＮ （以下、
これらを総称してチタンの炭・窒化物とも言５］のうち
の１種以上と共に、焼結助剤として上記のＴ １２ Ａ
Ｊ ＣあるイハＴｉ ２ ＡＪ ＣＮを用いると、Ｔｉ
２ＡＪＣあるいはＴｉ ２ＭＣＮが分解して生成したＴ
ＩＣあるいはＴ１ＣＮはＣＢＮ粒子および配合されたチ
タンの炭・窒化物のうちの１種以上の粒子間に廻り込ん
で、ＣＢＮ粒子と配合されたチタンの炭・窒化物粒子と
の直接の接触を妨げ、分解生成ＴｉｃあるいはＴ１ＣＮ
とＣＢＮ粒子との界面にＭ分の存在しない反応領域を形
成させ、かつ、配合されたチタンの炭・窒化物の焼結性
をも向上させ、もってＣＢＮ粒子と結合相及びチタンの
炭・窒化物粒子と結合相の結合を強固なものとし、得ら
れる焼結体の靭性を向上させること。
この発明は上記知見に基いて発明されたものであり、
Ｔｉｃ、 ＴｉＮ及びＴ１ＣＮからなる群より選ばれた
１種以上の粉末＝５〜３１ ＊。
１種以上の粉末＝５〜３１ ＊。
Ｔ１□ＭＣ及びＴ１□ＡｇＣＮからなる群より選ばれた
１種又は２種の粉末：１〜２３９６゜ ＣＢＮ粉末：残り（但し、６３〜９３％）からなる配合
組成（以上、重量５１１）を有する組成物を混合し、プ
レス成形して圧粉体とし、次いでこの圧粉体を単独で、
又は他の圧粉体若しくは焼結体と重ね合わせた状態で、
超高圧下において焼結することを特徴とする切削工具用
ＣＢＮ基焼結体の製造法である。
１種又は２種の粉末：１〜２３９６゜ ＣＢＮ粉末：残り（但し、６３〜９３％）からなる配合
組成（以上、重量５１１）を有する組成物を混合し、プ
レス成形して圧粉体とし、次いでこの圧粉体を単独で、
又は他の圧粉体若しくは焼結体と重ね合わせた状態で、
超高圧下において焼結することを特徴とする切削工具用
ＣＢＮ基焼結体の製造法である。
以下、この発明の詳細な説明する。
Ｉ）原料
チタンの炭・窒化物粉末、 Ｔｉ、ＡｇＣ粉末、Ｔｉ２
ＡｇＣＮ粉末及びＣＢＮ粉末ともに、その平均粒径は１
０ｐｍ以下が好ましい。
ＡｇＣＮ粉末及びＣＢＮ粉末ともに、その平均粒径は１
０ｐｍ以下が好ましい。
ソシテ、原料粉末テアルＴ１２ＭＣＮｆ）ｃ／ＮＣ原子
比）はどのような数値のものでもよいが、得られる焼結
体の硬度を高くするためＫは、３／７よりも大きいこと
が好ましい。
比）はどのような数値のものでもよいが、得られる焼結
体の硬度を高くするためＫは、３／７よりも大きいこと
が好ましい。
■）配合組成
１）チタンの炭φ窒化物
これら各成分は、得られる焼結体に耐熱性、耐溶着性を
附与する作用を有するが、その配合量が５重量％未満で
は、所望の耐溶着性が得られず、得られる焼結体を切削
工具として用いたときの切削加工時に刃先に溶Ｈ（切削
工具の被剛材との高温における化学反応に起因する）が
生じ易く、その結果として刃先のチッピングや摩耗が生
じ易くなってしまう。一方、３１重量％を超えると、Ｃ
ＢＮ基焼結体の特徴の一つである高硬度が得られないか
、あるいは焼結助剤の相対的割合の減少により充分な界
面強度が得られず、結果的に耐摩耗性あるいは靭性が不
足してしまうことから、その配合割合を５〜３１重量％
と定めた。
附与する作用を有するが、その配合量が５重量％未満で
は、所望の耐溶着性が得られず、得られる焼結体を切削
工具として用いたときの切削加工時に刃先に溶Ｈ（切削
工具の被剛材との高温における化学反応に起因する）が
生じ易く、その結果として刃先のチッピングや摩耗が生
じ易くなってしまう。一方、３１重量％を超えると、Ｃ
ＢＮ基焼結体の特徴の一つである高硬度が得られないか
、あるいは焼結助剤の相対的割合の減少により充分な界
面強度が得られず、結果的に耐摩耗性あるいは靭性が不
足してしまうことから、その配合割合を５〜３１重量％
と定めた。
Ｉｆ ）Ｔ ｉ ＡＪＣ−Ｔ ｉ ｚ ＭＣＮ知見事項
ホ）の所でも述べたようＫ、これらの成分は焼結助剤で
あって、超高圧焼結時に分解反応を生じ、ＴｉＣ又はＴ
１ＣＮを生成するという特徴があり（ＣＢＮと共に用い
ると一部ＴｉＢ、をも形成する）、これらの成分をＣＢ
Ｎ、、チタンの炭・窒化物と共に用いると、分解生成さ
れたＴＩＣあるいはＴ１ＣＮがＣＢＮ粒子および配合さ
れたチタンの炭・窒化物粒子間に廻り込み、ＣＢＮ粒子
と配合されたチタンの炭・窒化物粒子の直接の接触を防
ぎ、分解生成ＴｉＣあるいはＴ１ＣＮとＣＢＮ粒子との
界面ＫＭ分の存在しない反応領域を形成させ、かつ配合
されたチタンの炭・窒化物の焼結性をも向上させ、もっ
てＣＢＮ粒子と結合相と配合されたチタンの炭曝窒化物
粒子の間の結合を強固なものとし、得られる焼結体の靭
性を向上させる作用を有する。しかし、その配合割合が
１重量％未満では、前記の靭性向上効果は認められず、
一方、２３重量％を超えると、耐摩耗性が著しく低下す
ることから、その配合割合を１〜２３重量％と定めた。
ホ）の所でも述べたようＫ、これらの成分は焼結助剤で
あって、超高圧焼結時に分解反応を生じ、ＴｉＣ又はＴ
１ＣＮを生成するという特徴があり（ＣＢＮと共に用い
ると一部ＴｉＢ、をも形成する）、これらの成分をＣＢ
Ｎ、、チタンの炭・窒化物と共に用いると、分解生成さ
れたＴＩＣあるいはＴ１ＣＮがＣＢＮ粒子および配合さ
れたチタンの炭・窒化物粒子間に廻り込み、ＣＢＮ粒子
と配合されたチタンの炭・窒化物粒子の直接の接触を防
ぎ、分解生成ＴｉＣあるいはＴ１ＣＮとＣＢＮ粒子との
界面ＫＭ分の存在しない反応領域を形成させ、かつ配合
されたチタンの炭・窒化物の焼結性をも向上させ、もっ
てＣＢＮ粒子と結合相と配合されたチタンの炭曝窒化物
粒子の間の結合を強固なものとし、得られる焼結体の靭
性を向上させる作用を有する。しかし、その配合割合が
１重量％未満では、前記の靭性向上効果は認められず、
一方、２３重量％を超えると、耐摩耗性が著しく低下す
ることから、その配合割合を１〜２３重量％と定めた。
ｌ１ｌ）ＣＢＮ
ＣＢＮは極めて浸れた耐摩耗性及び耐欠損性を得るため
に不可欠の成分と言える。しかしながら、その配合割合
が６３重量％未満では、理由は不明であるが、高負荷切
削では靭性が不充分となり、特に靭性が必要とされるこ
の分野の切削加工には好ましくない。一方、９３重量％
を超えて配合されると、その焼結性は著しく劣化し、Ｃ
ＢＮ粒子が脱落し易くなり、結果的に得られる焼結体の
耐摩耗性を低下させることから、その配合割合を６３〜
９３重量％と定めた。
に不可欠の成分と言える。しかしながら、その配合割合
が６３重量％未満では、理由は不明であるが、高負荷切
削では靭性が不充分となり、特に靭性が必要とされるこ
の分野の切削加工には好ましくない。一方、９３重量％
を超えて配合されると、その焼結性は著しく劣化し、Ｃ
ＢＮ粒子が脱落し易くなり、結果的に得られる焼結体の
耐摩耗性を低下させることから、その配合割合を６３〜
９３重量％と定めた。
因に得られる焼結体中のＣＢＮ含量は約７０超〜９５容
量％位である。
量％位である。
Ｉ）混合・成形・焼結工程
次いで、前記の配合組成を有する組成物を、例えばボー
ルミルにより混合し、混合粉末とした後、この混合粉末
を０．５〜５．０ｔ／ｉの圧力でプレス成形して圧粉体
とし、この圧粉体をそのまま、あるいは超高圧焼結の前
処理として１０−２〜１Ｏ−４ｔｏｒｒの真空中又は不
活性ガス中で８００〜１２００℃の温度で仮焼結し、そ
の強度を高めた後に、前記圧粉体若しくは仮焼結体を単
独で、又は他の圧粉体若しくは焼結体（例えば、超硬合
金、サーメット、アルミナ基セラミックス、窒化珪素基
セラミックス等の焼結前の圧粉体若しくは焼結体）と電
ね合わせた状態で、圧力＝４〜７ＧＰ＆＊温度：１４０
０〜１８００℃、保持寺間：５〜１２０分の条件で焼結
することにより、この発明のＣＢＮ基焼結体を製造する
。
ルミルにより混合し、混合粉末とした後、この混合粉末
を０．５〜５．０ｔ／ｉの圧力でプレス成形して圧粉体
とし、この圧粉体をそのまま、あるいは超高圧焼結の前
処理として１０−２〜１Ｏ−４ｔｏｒｒの真空中又は不
活性ガス中で８００〜１２００℃の温度で仮焼結し、そ
の強度を高めた後に、前記圧粉体若しくは仮焼結体を単
独で、又は他の圧粉体若しくは焼結体（例えば、超硬合
金、サーメット、アルミナ基セラミックス、窒化珪素基
セラミックス等の焼結前の圧粉体若しくは焼結体）と電
ね合わせた状態で、圧力＝４〜７ＧＰ＆＊温度：１４０
０〜１８００℃、保持寺間：５〜１２０分の条件で焼結
することにより、この発明のＣＢＮ基焼結体を製造する
。
超高圧焼結時の圧力および温度は、ＣＢＮの安定領域内
の圧力および温度である必要は必ずしもなく、必ずしも
それ程の超高圧、高温は必要でない。なぜならば、Ｔｉ
ＭＣ又はＴｉ２ＡｇＣＮをＣＢＮと共に用いた場合、
前記したように、ＣＢＮ粒との界面でＭ分の存在しない
反応領域を形成するという特徴がある。この現象は他の
Ｍ化合物では見られない現象であり、このことがＣＢＮ
から六方晶窒化硼素への逆変態を生じにくくするため、
比較的低い圧力下においても六方晶窒化硼素を殆んど含
まずに満足できる特性を有するＣＢＮ基焼結体が得られ
るのである。
の圧力および温度である必要は必ずしもなく、必ずしも
それ程の超高圧、高温は必要でない。なぜならば、Ｔｉ
ＭＣ又はＴｉ２ＡｇＣＮをＣＢＮと共に用いた場合、
前記したように、ＣＢＮ粒との界面でＭ分の存在しない
反応領域を形成するという特徴がある。この現象は他の
Ｍ化合物では見られない現象であり、このことがＣＢＮ
から六方晶窒化硼素への逆変態を生じにくくするため、
比較的低い圧力下においても六方晶窒化硼素を殆んど含
まずに満足できる特性を有するＣＢＮ基焼結体が得られ
るのである。
実施例
原料粉末として平均粒径２μｍのＣＢＮ粉末、同１μｍ
のＴｌＣ０，、Ｎ、、５粉末とＴｉＮ粉末と、Ｔ１２Ｍ
Ｃ０，６Ｎｏ、４粉末、同０．１μｍのＴｉｃ粉末、同
３μｍのＴ１□ＡＢＣ粉末を用意し、第１表に示す配合
組成に配合後、ボールミルにて２時間混合し、次いで２
ｔ／−の圧力でプレス成形して圧粉体とし、この圧粉体
を１０ｔｏｒｒの真空中８００℃で３０分保持後、ベル
ト型超高圧装置にて第１表記載の部活条件で１０分間保
持後、冷却・除圧することにより、本発明焼結体１〜１
７を製造した。
のＴｌＣ０，、Ｎ、、５粉末とＴｉＮ粉末と、Ｔ１２Ｍ
Ｃ０，６Ｎｏ、４粉末、同０．１μｍのＴｉｃ粉末、同
３μｍのＴ１□ＡＢＣ粉末を用意し、第１表に示す配合
組成に配合後、ボールミルにて２時間混合し、次いで２
ｔ／−の圧力でプレス成形して圧粉体とし、この圧粉体
を１０ｔｏｒｒの真空中８００℃で３０分保持後、ベル
ト型超高圧装置にて第１表記載の部活条件で１０分間保
持後、冷却・除圧することにより、本発明焼結体１〜１
７を製造した。
比較のため、Ｔ １２ Ａ１ＩＣやＴ １２ ＡＩＣ６
，６Ｎ６．４を用いないで、ＣＢＮとＴＩＣのみの配合
組成物、ＣＢＮとＴｌＣｏ、ｓＮｏ、ｓのみの配合組成
物あるいはＣＢＮとＴｉＮのみの配合組成物を用いて従
来焼結体１〜３を、Ｔｉ、ＡｇＣやＴ１２ＭＣ０，、Ｎ
ｏ、４の代りに焼結助剤として従来公知のＴｉＡｇ３あ
るいはＭを用いて従来焼結体４〜５を、及び配合組成が
この発明の配合組成範囲から外れる比較焼結体１〜１２
を同様に製造した。
，６Ｎ６．４を用いないで、ＣＢＮとＴＩＣのみの配合
組成物、ＣＢＮとＴｌＣｏ、ｓＮｏ、ｓのみの配合組成
物あるいはＣＢＮとＴｉＮのみの配合組成物を用いて従
来焼結体１〜３を、Ｔｉ、ＡｇＣやＴ１２ＭＣ０，、Ｎ
ｏ、４の代りに焼結助剤として従来公知のＴｉＡｇ３あ
るいはＭを用いて従来焼結体４〜５を、及び配合組成が
この発明の配合組成範囲から外れる比較焼結体１〜１２
を同様に製造した。
これらの本発明焼結体、比較焼結体及び従来焼結体をそ
れぞれ研摩後、それぞれについて焼結体中のＣＢＮ含量
、破壊靭性値及びビッカース硬さを測定し、その結果を
第１表に示した。
れぞれ研摩後、それぞれについて焼結体中のＣＢＮ含量
、破壊靭性値及びビッカース硬さを測定し、その結果を
第１表に示した。
次いで、これらの焼結体を研削・研摩仕上げにより切削
工具用の刃先とした。この刃先を用いてショア硬さが７
０のチルド鋳鉄を被剛材とし、切削速度：８０ｍ／分、
切り込み：１．Ｏｍの高切り込み条件において、送り量
を０．０５ ＋ｍｗ／ ｒｅｖ、で、それから０．１
＝ ０．７ ｗｓ／ ｒｅｖ、の範囲内で小さい方から
０．１ ｗｍずつ増加させてそれぞれの送り量で５分間
切削して欠けが始めて発生する送り量を調べた。その結
果を第１表に示す。
工具用の刃先とした。この刃先を用いてショア硬さが７
０のチルド鋳鉄を被剛材とし、切削速度：８０ｍ／分、
切り込み：１．Ｏｍの高切り込み条件において、送り量
を０．０５ ＋ｍｗ／ ｒｅｖ、で、それから０．１
＝ ０．７ ｗｓ／ ｒｅｖ、の範囲内で小さい方から
０．１ ｗｍずつ増加させてそれぞれの送り量で５分間
切削して欠けが始めて発生する送り量を調べた。その結
果を第１表に示す。
第１表に示されるように、本発明焼結体は従来焼結体に
比較して破壊靭性値、硬さ及び切削工具の刃先として欠
けを生ぜずに採用可能な送り量の全てにおいて浸れてお
り、特に、破壊靭性値と採用可能な送り量においてはき
わめて浸れている。
比較して破壊靭性値、硬さ及び切削工具の刃先として欠
けを生ぜずに採用可能な送り量の全てにおいて浸れてお
り、特に、破壊靭性値と採用可能な送り量においてはき
わめて浸れている。
そして、本発明焼結体は、比較焼結体に比べても切削工
具の刃先として欠けを生ぜずに採用可能な送り量の点で
浸れている。つけ加えるならば、これに対して、比較焼
結体は本発明焼結体に比べ看破壊靭性僅か硬さのいずれ
かにおいて劣っており、両特性を同時に満足させないも
のである。
具の刃先として欠けを生ぜずに採用可能な送り量の点で
浸れている。つけ加えるならば、これに対して、比較焼
結体は本発明焼結体に比べ看破壊靭性僅か硬さのいずれ
かにおいて劣っており、両特性を同時に満足させないも
のである。
因にＣＢＮ基焼結体製の切削工具の場合は、９、３ ｗ
ｍ／ ｒｅｖ−以上を高送り条件と見てよい。
ｍ／ ｒｅｖ−以上を高送り条件と見てよい。
したがって、この発明の製造方法で得られたＣＢＮ基焼
結体は、高硬度鉋、！鉄等に対する高切り込み高送りの
高負荷切削等の特に靭性な要求される分野の切削工具と
して、特に有用である。
結体は、高硬度鉋、！鉄等に対する高切り込み高送りの
高負荷切削等の特に靭性な要求される分野の切削工具と
して、特に有用である。
第１図は、この発明の製造方法で用いられる焼結助剤の
Ｔｉ２ＡｇＣＮの作用を示すための焼結体（ＣＢＮとＴ
ｉ２ＭＣＮとを４ＧＰａの圧力及び１４００℃の温度で
１０分間保持して得られた焼結体）組織の一部（Ｔｉ２
ＭＣＮの分解により得られた結合相とＣＢＮとの界面近
傍）を表わす顕微鏡写真である。
Ｔｉ２ＡｇＣＮの作用を示すための焼結体（ＣＢＮとＴ
ｉ２ＭＣＮとを４ＧＰａの圧力及び１４００℃の温度で
１０分間保持して得られた焼結体）組織の一部（Ｔｉ２
ＭＣＮの分解により得られた結合相とＣＢＮとの界面近
傍）を表わす顕微鏡写真である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 チタンの炭化物、窒化物及び炭窒化物からなる群より選
ばれた１種以上の粉末：５〜３１％、二チタンアルミニ
ウム炭化物及び二チタンアルミニウム炭窒化物からなる
群より選ばれた１種又は２種の粉末：１〜２３％、 立方晶窒化硼素粉末：残り（但し、６３〜９３％）から
なる配合組成（以上、重量％）を有する組成物を混合し
、プレス成形して圧粉体とし、次いでこの圧粉体を単独
で、又は他の圧粉体若しくは焼結体と重ね合わせた状態
で、超高圧下において焼結することを特徴とする切削工
具用立方晶窒化硼素基焼結体の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59263992A JPS61141672A (ja) | 1984-12-14 | 1984-12-14 | 切削工具用立方晶窒化硼素基焼結体の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59263992A JPS61141672A (ja) | 1984-12-14 | 1984-12-14 | 切削工具用立方晶窒化硼素基焼結体の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61141672A true JPS61141672A (ja) | 1986-06-28 |
| JPS644988B2 JPS644988B2 (ja) | 1989-01-27 |
Family
ID=17397037
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59263992A Granted JPS61141672A (ja) | 1984-12-14 | 1984-12-14 | 切削工具用立方晶窒化硼素基焼結体の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61141672A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000319705A (ja) * | 1999-04-07 | 2000-11-21 | Sandvik Ab | 多結晶質立方晶窒化硼素の切削工具インサートの製造方法及びこの多結晶質立方晶窒化硼素のボディー |
| US20130298475A1 (en) * | 2010-09-08 | 2013-11-14 | Element Six Limited | Edm cuttable, high cbn content solid pcbn compact |
| WO2021010471A1 (ja) * | 2019-07-18 | 2021-01-21 | 住友電気工業株式会社 | 立方晶窒化硼素焼結体および切削工具 |
| WO2021010472A1 (ja) * | 2019-07-18 | 2021-01-21 | 住友電気工業株式会社 | 立方晶窒化硼素焼結体および切削工具 |
| WO2021010473A1 (ja) * | 2019-07-18 | 2021-01-21 | 住友電気工業株式会社 | 立方晶窒化硼素焼結体、及び、その製造方法 |
| WO2022176569A1 (ja) * | 2021-02-20 | 2022-08-25 | 三菱マテリアル株式会社 | ｃＢＮ焼結体 |
| US11591266B2 (en) | 2019-07-18 | 2023-02-28 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Cubic boron nitride sintered material |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP7299565B2 (ja) * | 2017-07-14 | 2023-06-28 | 株式会社ニコン | エンコーダ及び駆動装置 |
-
1984
- 1984-12-14 JP JP59263992A patent/JPS61141672A/ja active Granted
Cited By (17)
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| JP2000319705A (ja) * | 1999-04-07 | 2000-11-21 | Sandvik Ab | 多結晶質立方晶窒化硼素の切削工具インサートの製造方法及びこの多結晶質立方晶窒化硼素のボディー |
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| US9028573B2 (en) * | 2010-09-08 | 2015-05-12 | Element Six Limited | EDM cuttable, high cBN content solid PCBN compact |
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| WO2021010471A1 (ja) * | 2019-07-18 | 2021-01-21 | 住友電気工業株式会社 | 立方晶窒化硼素焼結体および切削工具 |
| CN114096502A (zh) * | 2019-07-18 | 2022-02-25 | 住友电气工业株式会社 | 立方晶氮化硼烧结体及其制造方法 |
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| CN114096501B (zh) * | 2019-07-18 | 2023-07-25 | 住友电气工业株式会社 | 立方晶氮化硼烧结体以及切削工具 |
| EP4000777A4 (en) * | 2019-07-18 | 2022-08-31 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | SINTERED BORON NITRIDE CUBIC BODY AND CUTTING TOOL |
| US11591266B2 (en) | 2019-07-18 | 2023-02-28 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Cubic boron nitride sintered material |
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| WO2022176569A1 (ja) * | 2021-02-20 | 2022-08-25 | 三菱マテリアル株式会社 | ｃＢＮ焼結体 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS644988B2 (ja) | 1989-01-27 |
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