JPS61270074A - 研摩用物体 - Google Patents

研摩用物体

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JPS61270074A
JPS61270074A JP61068230A JP6823086A JPS61270074A JP S61270074 A JPS61270074 A JP S61270074A JP 61068230 A JP61068230 A JP 61068230A JP 6823086 A JP6823086 A JP 6823086A JP S61270074 A JPS61270074 A JP S61270074A
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abrasive
compact
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metal
abrasive particles
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ロバート・デニス・ミツチエル
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De Beers Industrial Diamond Division Pty Ltd
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De Beers Industrial Diamond Division Pty Ltd
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24DTOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D18/00Manufacture of grinding tools or other grinding devices, e.g. wheels, not otherwise provided for
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F7/00Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression
    • B22F7/06Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression of composite workpieces or articles from parts, e.g. to form tipped tools
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C26/00Alloys containing diamond or cubic or wurtzitic boron nitride, fullerenes or carbon nanotubes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F2998/00Supplementary information concerning processes or compositions relating to powder metallurgy

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  • Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は研摩用物体、特に研摩用成形体(abrasi
vecoa+pac ts)に関するものである。
研摩用成形体は当業界で既に知られておりかつ研摩粒子
、特にダイヤモンド又は立方晶窒化ホウ素(以下立方窒
化ホウ素と略記する)の粒子を好ましくは適当な結合母
材(bonding matrix)、普通金属により
硬い団塊状に結合させた塊より成る。
成形体の研摩粒子含有量は少なくとも5o容量%、普通
少なくとも70容量%である。適当な結合母材は、例え
ばコバルト、鉄、ニッケル、白金、チタン、クロム、タ
ンタル及びこれらの金属を1種又は2種以上含有する合
金である。
成形体の研摩粒子がダイヤモンド又は立方窒化ホウ素で
ある場合、成形体は研摩粒子が結晶学的に安定である温
度及び圧力条件下で製造される。
かかる条件は当業界で良く知られている。結合母材は供
給された際に研摩粒子を少なくとも制限された範囲で溶
解できるのが好ましい。かかる結合母材を使用すると成
形体製造中に研摩粒子間にある程度の連晶(inter
growth)が生ずる。
金属又は焼結炭化タングステン(cemented t
ungstencarbide)とすることができる適
当な支持体に研摩用成形体を結合させ、次いで切断、研
削等の研摩操作に使用する。研摩用成形体の支持体への
結合は低温ろう付活により達成することができる。しか
し、かかるろう付けはあまり効果的なものではない。他
の方法として水素化チタン/はんだ法を使用することも
提案されているが、しかしこの方法の条件が成形体の研
摩粒子の劣化を招くことは不可避である。
ろう付けの別法として、成形体の製造中に結合金属を焼
結炭化タングステン支持体からダイヤモンド又は立方窒
化ホウ素層中に浸透させることにより、ダイヤモンド又
は立方窒化ホウ素成形体と焼結炭化タングステン支持体
との間にその場で直接結合(in 5itu dire
ct bond)を生ぜしめることが提案されている。
本発明は、研摩用成形体をその少くとも1個の表面で厚
さ0.5u未満の金属層に結合させ、この金属層を焼結
炭化物合金支持体に結合させてなり、上記研摩用成形体
は少くとも70容量%の分量で存在させたダイヤモンド
又は立方晶窒化ホウ素の粒子あるいはこれらの混合物と
結合母材とを硬い団塊状に結合させたもので、上記結合
母材は使用研摩粒子の溶媒でありかつダイヤモンドの場
合にはコバルト、ニッケル、鉄又はこれらの合金である
研摩用物体において、上記金属層の金属がチタン、タン
タル及びかかる金属を含有する高温ろう付合金からなる
群から選定されたものであり、上記成形体が劣化した研
摩粒子をほとんど含有していないことを特徴とする研摩
用物体に関するものである。
本発明の研摩用物体では、成形体と支持体との間に掻め
て効果的で、低温ろう付活単独の使用により得られるも
のより大きい強度を有する結合が形成する。成形体は種
々の形状にすることができ、支持体に結合している成形
体の表面には金属層が      1結合している。成
形体は円のセグメントの形態であることが多く、この場
合には金属層を成形体の主平坦面の1つに結合させるの
が普通である。
金属層は純金属及び合金の両者を包含する。金属層と成
形体との間に効果的な結合が達成されるのは、金属が研
摩用成形体を濡らすことができる、耶ち金属が成形体の
研摩粒子を濡らすことができるか、又は金属が成形体の
結合母体を濡らすか又は結合母材と合金を形成するこ、
とができるからである。
特に好ましい金属はチタン及び銅/チタン合金及び銅/
スズ/チタン合金の如きチタン合金である。
金属層は一般に厚さ0.5 ++n未満とする。
本発明の研摩用物体では、成形体は劣化した研摩粒子を
ほとんど含有していないことをも特徴とする。これは成
形体がダイヤモンドの劣化に由来するグラファイト、及
び立方窒化ホウ素の劣化に由来する六方窒化ホウ素をほ
とんど含有していないことを意味する。金属層を成形体
に結合させるには、このような成形体の劣化を確実に抑
制することが重要である。
成形体に含有される研摩粒子はダイヤモンド、立方窒化
ホウ素又はこれらの混合物である。結合母材は研摩粒子
の溶媒として作用するものである。
かかる結合母材を使用しかつ研摩用物体製造中に研摩粒
子が結晶学的に安定である温度及び圧力条件を使用する
場合には研摩粒子間に連晶を生じさせることができる。
ダイヤモンドの溶媒は当業界で良く知られており、コバ
ルト、ニッケル、!及びこれらの金属の1種又は2種以
上を含有する合金を包含する。又立方窒化ホウ素の溶媒
は当業界で良く知られており、アルミニウム、鉛、スズ
、マグネシウム、リチウム及びこれらの金属の1種又は
2種以上を含有する合金を包含する。
本発明の研摩用物体は、研摩粒子と粉末状結合母材との
混合物を形成し、この混合物とチタン、タンタル及びか
かる金属を含有する高温ろう付合金からなる群から選定
された金属の層とを接触させておき、次いで焼結炭化物
合金支持体又はかかる支持体を生成することのできる粉
末混合物を上記金属層に接触させ、しかる後にこの全体
に、上記研摩粒子の結晶学的に安定な範囲内にあって上
記研摩粒子と結合母材との混合物の成形体を形成するの
に適した高い温度及び圧力条件を作用させることにより
製造することができる。
前述した如く、ダイヤモンド及び立方窒化ホウ素の結晶
学的に安定な条件は当業界で良く知られており、第2図
にこれらの条件を示す。ダイヤモンドの安定領域は線A
より上にあり、立方窒化ホウ素の安定領域は線Bより上
にある。金属層の金属は粉末状又は薄い箔の形態にする
ことができる。
粉末層又は箔の厚さは一般に0 、5 am未満である
焼結炭化タングステン支持体基材の如き焼結炭化物合金
支持体基材の場合には、形成した基材又は基材を生成す
ることのできる粉末混合物を金属層と接触させておき、
次いでこの全体に前述した温度及び圧力条件を作用させ
ることにより、成形体の形成、その表面に対する金属層
の結合及びこの金属層に対する支持体基材の結合が同時
に達成され、成形体と金属との間及び金属と支持体基材
との間に極めて効果的な結合が生成し、支持体基材を研
摩用成形体にその場で結合することができる。ダイヤモ
ンド又は立方晶窒化ホウ素を含有する研摩用成形体を焼
結炭化物合金支持体にその場で直接結合させる上述の従
来法と比較した場合に、本発明の主要な利点は次の通り
である:(1)その場で直接結合させる場合には、研摩
用成形体と支持体との結合区域にミスマツチ応力(mi
s−matchstress) 、即ち研摩用成形体と
支持体との間の熱膨張係数の差に起因する応力が発生す
るが、本発明の研摩用物体では研摩用成形体と支持体と
の間に上述の特定の高温ろう付金属の層が存在しており
、この金属層が研摩用成形体と支持体とを結合させる際
に応力に適応するように変形できるために、ミスマツチ
応力の発生が回避されるか、あるいは少くとも著しく小
さくなる。また(2)本発明の研摩用物体中の金属結合
層はその場で直接結合させる場合にコバルトのような炭
化物焼結用結合金属が焼結炭化物合金支持体から研摩用
成形体中に     1浸透するのを実質的に阻止する
障壁として作用するので、焼結炭化物合金支持体中の結
合金属の減少を効果的に阻止することができ、また耐久
性の極めて大きい研摩用成形体を生成するのに適当な正
確な分量のコバルトのような結合母材を研摩用成形体中
に混入することができる。第1図には炭化タングステン
基材に結合させた成形体の一例を示す。第1図では成形
体を14で、金属層を16で、炭化タングステン基材を
18で示す。一般に、炭化タングステン基材は成形体よ
り容積が著しく大きい。
次に本発明を実施例について説明する。
実施例1 炭化タングステン基材を金属チタン薄層(厚さ10μm
)及びこのチタン層上の粉末状コバルトとダイヤモンド
粒子との混合物と接触させて従来の高温/圧力装置の反
応カプセル内に置いた。この混合物の20容量%は粉末
状コバルトで、80容量%はダイヤモンドであった。こ
のカプセルを従来の高温/圧力装置の反応圏内に置き、
圧力を約55キロバールに上昇し、温度を約1600°
Cに上昇した。次いでダイヤモンド/コバルト混合物か
ら成形体を形成できるのに十分な時間、この温度及び圧
力条件を維持した。次いでこの温度及び圧力条件から釈
放した。チタン薄層により炭化タングステン基材に結合
されたダイヤモンド成形体より成る研摩用物体を反応カ
プセルから回収した。成形体は基材に強固に結合してい
た。この研摩用物体は円板であり、これを標準切断技術
を使用して第1図に示した種類のセグメントに切断した
本発明の実施に当っては以下の諸項を実施上の条件とす
ることができる。
(1)金属層の金属が高温ろう付合金であって、この高
温ろう付合金が銅/チタン合金又はw4/錫/チタン合
金である特許請求の範囲第1項記載の研摩用物体。
(2)金属層が成形体の1つの主平坦面に結合されてい
る円のセグメントの形態を有する特許請求の範囲第1項
並びに前項記載の研摩用物体。
(3)支持体が焼結炭化タングステン基材である特許請
求の範囲第1項並びに前記各項記載の研摩用物体。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の研摩用物体の一例の斜視図、第2図は
ダイヤモンド及び立方窒化ホウ素の結晶学的に安定な条
件を示す圧力と温度との関係を示すグラフである。 14・・・成形体      16・・・金属層18・
・・炭化タングステン基材 A、 B・・・線 特許出願人   ド・ビアーズ・インダストリアル・ダ
イアモンド・ディビジョン (プロプライエタリー)・リミテッド 第1図 第2図 温7I′C

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、研摩用成形体をその少くとも1個の表面で厚さ0.
    5mm未満の金属層に結合させ、この金属層を焼結炭化
    物合金支持体に結合させてなり、上記研摩用成形体は少
    くとも70容量%の分量で存在させたダイヤモンド又は
    立方晶窒化ホウ素の粒子あるいはこれらの混合物と結合
    母材とを硬い団塊状に結合させたもので、上記結合母材
    は使用研摩粒子の溶媒でありかつダイヤモンドの場合に
    はコバルト、ニッケル、鉄又はこれらの合金である研摩
    用物体において、 上記金属層の金属がチタン、タンタル及び かかる金属を含有する高温ろう付合金からなる群から選
    定されたものであり、上記成形体が劣化した研摩粒子を
    ほとんど含有していないことを特徴とする研摩用物体。
JP61068230A 1974-09-18 1986-03-26 研摩用物体 Granted JPS61270074A (ja)

Applications Claiming Priority (1)

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ZA00745930A ZA745930B (en) 1974-09-18 1974-09-18 Abrasive compacts

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JPS61270074A true JPS61270074A (ja) 1986-11-29
JPH0133308B2 JPH0133308B2 (ja) 1989-07-12

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ID=25568154

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JP (1) JPS61270074A (ja)
BE (1) BE833497A (ja)
ZA (1) ZA745930B (ja)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02292174A (ja) * 1989-05-08 1990-12-03 Nippon Alum Mfg Co Ltd 超砥粒砥石
US9102039B2 (en) 2012-12-31 2015-08-11 Saint-Gobain Abrasives, Inc. Bonded abrasive article and method of grinding
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US9676077B2 (en) 2010-09-03 2017-06-13 Saint-Gobain Abrasives, Inc. Bonded abrasive article and method of forming
US10377017B2 (en) 2010-09-03 2019-08-13 Saint-Gobain Abrasives, Inc. Bonded abrasive article and method of forming
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Also Published As

Publication number Publication date
ZA745930B (en) 1976-06-30
JPH0133308B2 (ja) 1989-07-12
BE833497A (fr) 1976-01-16

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