JPS61293769A - 研摩体及びその製法 - Google Patents

研摩体及びその製法

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JPS61293769A
JPS61293769A JP61081978A JP8197886A JPS61293769A JP S61293769 A JPS61293769 A JP S61293769A JP 61081978 A JP61081978 A JP 61081978A JP 8197886 A JP8197886 A JP 8197886A JP S61293769 A JPS61293769 A JP S61293769A
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JP
Japan
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diamond
metal
chromium
abrasive body
mass
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JP61081978A
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English (en)
Inventor
アダム アントニ スタツトミユーラー
ノエル ジヨン ピプキン
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De Beers Industrial Diamond Division Pty Ltd
Original Assignee
De Beers Industrial Diamond Division Pty Ltd
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Publication date
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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
    • B24D18/0009Manufacture of grinding tools or other grinding devices, e.g. wheels, not otherwise provided for using moulds or presses
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24DTOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D3/00Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents
    • B24D3/02Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents the constituent being used as bonding agent
    • B24D3/04Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents the constituent being used as bonding agent and being essentially inorganic
    • B24D3/06Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents the constituent being used as bonding agent and being essentially inorganic metallic or mixture of metals with ceramic materials, e.g. hard metals, "cermets", cements
    • B24D3/08Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents the constituent being used as bonding agent and being essentially inorganic metallic or mixture of metals with ceramic materials, e.g. hard metals, "cermets", cements for close-grained structure, e.g. using metal with low melting point

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  • Grinding-Machine Dressing And Accessory Apparatuses (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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は研摩製品に関する。
研摩コンパクトは当業者に周知でありかつ種々の作業片
の研摩のため工業に広く使用されている。
これらは本質上硬質コングロメレートに結合されたコン
パクトの容積で、少なくとも70%、好ましくは80か
ら90%の量で存在する研摩粒子のマスを含む。コンパ
クトは多結晶性マスでありそして多くの用途で単一大結
晶と置き換えできる。
コンパクトのこの研摩粒子はダイヤモンド及び立方窒化
ホウ素のような不変に超硬質の研摩材である。
研摩コンパクトは一般に粒子を合成するのに有用な触媒
(溶媒としても公知)を含有する第二相又は結合基質を
含む。立方窒化ホウ素の場合には、好適な触媒の例はア
ルミニウム又はニッケル、コバルト、鉄、マンガン又は
クロムとニッケルの合金である。ダイヤモンドの場合に
、好適な触媒の例はコバルト、ニッケル又は鉄のような
周期律表の第1族の金属又はこの金属を含有する合金で
ある。
当業者に公知のように、ダイヤモンド及び立方窒化ホウ
素コンパクトは研摩粒子が結晶学的に安定である温度と
圧力の条件下で製造される。
研摩コンパクトは使用のため工具又は柄に直接に結合で
きる。別法として、工具又は柄に装着する前にセメンテ
ッドカーバイド裏材のような裏材に結合できる。この裏
張りコンパクトは複合研摩コンパクトとして当業者にま
た公知である。
米国特許第4.224.338号明細層はダイヤモンド
コンパクトからかなりの聞の触媒を浸出させる方法を記
載する。このように製造した製品は製品の約70から9
5容量%を構成する自己結合したダイヤモンド粒子、製
品の約0.05から3容量%を構成する、製品を通して
殆ど均質に浸入された金属相、及び製品の5から30容
ω%を構成する、製品を通して分散されかつ粒子と金属
相により形成された。相互連絡した空の孔のネットワー
クからなる。一定時間の間熱い硝酸−フツ化水素酸′m
溶液にダイヤモンドコンパクトを入れることによって浸
出が得られる。この熱い酸での処理が触媒相を浸出させ
て後に骨格ダイヤモンド構造を残す。この浸出製品は未
浸出製品より熱的に更に安定であるといわれる。
米国特許第4,124,401号は炭化ケイ素及び炭化
物及び/又はケイ素とケイ化物を形成する金属成分のケ
イ化物からなるケイ素原子含有結合媒体により共に接着
的に結合されたダイヤモンド結晶のマスを含む多結晶性
ダイヤモンドボデーを記載しかつ特許請求し、このダイ
ヤモンド結晶の寸法は1から約1000ミクロンの範囲
に及び、この結晶の密度は前記のボデーの少なくとも約
70容贋%から少なくとも約90容量%の範囲に及び、
前記のケイ素原子含有結合媒体は前記のボデーの約30
容伍%までの範囲に及ぶ量で存在し、前記の結合媒体は
ボデーを通して少なくとも実質上均質に分布され、ダイ
ヤモンド結晶の表面と接触した結合媒体の部分は少なく
とも主要路では炭化ケイ素でありそしてこのダイヤモン
ドボデーは少なくとも実質上孔を含まない。ダイヤモン
ドボデーのための金属成分はコバルト、クロム、鉄、 
“ハフニウム、マンガン、モリブデン、ニオブ、ニッケ
ル、パラジウム、白金、レニウム、ロジウム、ルテニウ
ム、タンタル、トリウム、チタン、ウラン、バナジウム
、タングステン、イツトリウム、ジルコニウム及びこれ
らの合金からなる金属の広い群から選択される。比較的
温和な熱い圧力条件下でかつダイヤモンド連晶が起こら
ないようにこの多結晶性ダイヤモンドボデーを作る。
米国特許第4.151.686号は米国特許第4.12
4,401号のものと類似の多結晶性ダイヤモンドボデ
ーを記載するが、ただし結合媒体は炭化ケイ素と元素状
ケイ素とからなり、そしてボデー中のダイヤモンド結晶
の密度はボデーの約80から95容員%の範囲に及ぶ。
更に、この米国特許の多結晶性研摩ボデーをより高く加
圧した条件、即ち少なくとも約25キロバール加圧下で
作る。
米国特許第3.234.321号はチタン、バナジウム
、ジルコニウム、クロム又はケイ素又はニッケル、マン
ガン又は鉄とこれらの金属の何れかの合金の第二相を有
するダイヤモンドコンパクトを記載する。このダイヤモ
ンド粒子を粉末形の金属と混合すること、そしてこの混
合物を上昇した温度と圧力の条件に置くことによってコ
ンパクトを作る。一つの例は金属としてケイ素を使用す
る。
ヨーロッパ特許公開第0116403号はドレッサ工具
用の工具挿入具及び表面セットドリルビットとして好適
である高い強度と高温に耐える性能を有する研摩ボデー
を記載する。このボデーはボデーの80から90容量%
の量で存在するダイヤモンド粒子のマス及びボデーの1
0から20容量%の台で存在する第二相を含み、ダイヤ
モンド粒子のマスは凝集性骨格マスを形成するようかな
りのダイヤモンド対ダイヤモンド結合を含有しそして第
2相はニッケルとケイ素を含有し、このニッケルはニッ
ケル及び/又はケイ化ニッケルの形でありそしてケイ素
はケイ素、炭化ケイ素及び/又はケイ化ニッケルの形で
ある。ダイヤモンドコンパクト製造に適した上昇温度と
圧力の条件下でこの研摩ボデーを作る。
本発明による研摩ボデーはボデーの80から95容量%
の量で存在するダイヤモンド粒子のマス及びボデーの5
から20容最%の量で存在する第二相を含み、ダイヤモ
ンド粒子のマスは凝集性骨格マスを形成するようかなり
のダイヤモンド対ダイヤモンド結合を含有しそして第二
相はクロム、とニッケル、鉄及びコバルトの群から選択
された第二の金属を含有する。このクロムは金属、炭化
クロムの形で及び/又は第二の金属との金属間化合物の
形で存在する。この第二の金属は金属及び/又は前記に
示した金属間化合物の形である。
更に本発明による工具柄、とドレッサエツジを供するよ
うその一端に装着された前記に定義した研摩ボデーを含
むドレッサ工具が供される。
なお更に本発明によりその一端に切断面を供する回転可
能なボデーを含み、この切断面がこの面に対して切断エ
ツジを供するように内部に装着された前記に定義した複
数の研摩ボデーを有する表面セットドリルビットが供さ
れる。
なお更に本発明により下記の工程を含む前記に定義した
研摩ボデーを製造する方法が供される:(2)反応容器
にダイヤモンド粒子のマスを入れること: (ハ) クロム及び第二の金属又はクロムの合金及び第
二の金属のマスをダイヤモンド粒子のマスと接触させる
こと; (d)装入した反応容器を高温度/高圧力装置の装置の
反応帯に入れること; (d) 研摩ボデーを生ずるのに十分な時間の間カーボ
ン状態図のダイヤモンド安定区域内の上昇した温度と圧
力の条件に反応容器の内容物を置くこと;そして (e)  反応帯から研摩ボデーを回収すること。
本発明の研摩ボデーは少なくとも一部には、凝縮性骨格
マスを形成するかなりのダイヤモンド対ダイヤモンド結
合によるかなりの強度を有することが判明した。このダ
イヤモンド対ダイヤモンド結合はダイヤモンド連晶とボ
デーの製造中にダイヤモンド粒子の可塑変形による物理
的ダイヤモンド対ダイヤモンド連結及び結合の両方を含
む。更に、この研摩ボデーはダイヤモンドの著しいグラ
ファイト化が起こることなしに10−4トル又はそれ以
上の真空下で120℃の温度に耐えられることが判明し
た。実際に、本発明の研摩ボデーの熱安定性はヨーロッ
パ特許公開第0116403号に記載されかつ特許請求
された研摩ボデーの熱安定性より良好であることが注目
された。例えばドレッサ工具でその使用中高温が発生す
る場合、又は例えば表面セットドリルビットにおけるよ
うに工具の製造中高温が必要場合には、この研摩ボデー
の強度及び高温に耐えるその性能は工具用の工具挿入物
として理想的になる。
第二相は凝集性骨格マスを通して均質に分布さ−れる。
クロム対第二の金属の重量比は代表的には90:10か
ら20:80の範囲内である。
本発明の研摩ボデーはこれを使用する用途に応じて種々
の形状をとることができる。好適な形状の例は円板、三
角形、立方体及び矩形である。
カーボン状態図のダイヤモンド安定区域中の温度と圧力
を使用して、前記の方式で、本発明の研摩ボデーを製造
する。温度と圧力の好適な条件は1400から1600
℃の範囲内の温度と50から70キロバールの範囲内の
圧力である。研摩ボデーを製造するのに十分な時間の間
、温度と圧力のこれらの上昇した条件を保つ。代表的に
は、5から20分間温度と圧力のこれらの条件を保つ。
クロムと第二の金属を混合物又は合金の形で又は不連続
な層の形で供することができる。このクロムと第二の金
属を粉末の形で又はシート又はホイルの形で供してもよ
い。
本発明の研摩ボデーの製造に使用されるダイヤモンド粒
子は粗い粒子から微細な粒子まで異なる。
一般にこの粒子は寸法で100ミクロン以下でありそし
て代表的に60から75ミクロンの範囲内の寸法を有す
る。
高温/高圧装置は当業者に周知であり、例えば米国特許
第2.941.248号に示される。
第1図はドレッサ工具に本発明の研摩ボデーの使用を例
示する。この図に言及すると、一端に研摩ボデー12を
装着した柄10を含むドレッサ工具が示される。この研
摩ボデーはドレッサエツジ14を供する。工具の使用中
高温がドレッサエツジ14に生ずる。しかしながら、研
摩ボデー12の優れた熱安定性によりボデーがこの高温
に耐えることが可能になることが判明した。
第2図及び第3図は本発明の研摩ボデーを使用する表面
セットドリルビット(またコアリングビットとも称され
る)を例示する。これらの図面に言及すると、コアリン
グドリルにはめ込むためねじ切りされた一端18とその
他端の切断面20を有する回転可能なコア16を含む表
面セットドリルビットが示される。この切断面20は適
当な金属基質に緊密に保持された複数の切断要素22を
含む。この切断要素は各々第3図により大きく詳細に示
すように、本発明の三角形研摩ボデーを含む。この三角
形の底部が溝24に配置されそして頂点エツジ26が切
断面の全体平面で高く位置して切断エツジを供する。三
角形研摩ボデー22のすぐ後方に切断面と同一の金属で
作られた支持体28が配置される。ビットの回転の方向
を矢印で人技術を使用して切断面の中に切断要素をセッ
トする。本発明の研摩ボデーの優れた熱安定性により著
しい劣化なしにこれらがこの温度に耐えることが可能に
なる。
本発明を更に下記の例で説明する。
例1 ダイヤモンド粒子のマス(16,0SF)をタンタルカ
ップに入れた。ニッケル/クロム合金の円板(2,6g
)をダイヤモンドのマスの上に置いた。かくして、ニッ
ケル/りOムの重量比は85:15であった。このニッ
ケル/クロムは装入されたタンタルカップの内容物の1
4!l!1%を構成した。
装入されたカップを通常の高温/高圧装置の反応帯へ入
れ、1500℃の温度と55キロバールの圧力下に置き
そしてこれらの条件を10分間保った。反応帯からダイ
ヤモンド粒子のマスを含む円板状研摩ボデーを回収し、
そこには凝集性骨格ダイヤモンドマスを形成するかなり
の量のダイヤモンド対ダイヤモンド結合そして金属とし
てクロムとニッケルを含有しかつ種々の結合形でダイヤ
モンドマスを通して均質に分布される第二相が存在した
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明のドレッサ■具の部分側面図である。第
2図は本発明の表面セットドリルビットの透視図である
。第3図は第2図のビットの切断面の部分の透視図であ
る。

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)研摩体の容量で80から95%の量で存在するダ
    イヤモンド粒子のマス及び研摩体の容量で5から20%
    の量で存在する第二相を含み、ダイヤモンド粒子のマス
    が凝集性骨格マスを形成するようにかなりのダイヤモン
    ド対ダイヤモンド結合を含有することそして第二相がク
    ロムとニッケル、鉄及びコバルトの群から選択された第
    二の金属を含有すること、クロムが金属、炭化クロムの
    形及び/又は第二の金属との金属間化合物の形であるこ
    と、そして第二の金属が金属及び/又はクロムとの金属
    間化合物の形であること、を特徴とする研摩体。
  2. (2)第二相中のクロム対第二の金属の比が重量に基づ
    いて90;10から20;80の範囲内にある、特許請
    求の範囲第1項による研摩体。
  3. (3)円板、三角、立方又は矩形の形状を有する特許請
    求の範囲第1項又は第2項の何れかによる研摩体。
  4. (4)工具柄、とドレッサエッジを供するようにその一
    端に装着された前記の特許請求の範囲の何れかによる研
    摩ボデーを含むドレッサ工具。
  5. (5)一端で切断面を供する回転可能な研摩体を含み、
    この切断面がこの面に対して切断エッジを供するように
    内部に装着された特許請求の範囲第1項から第3項の何
    れかによる複数の研摩体を有する、表面セットドリルビ
    ット。
  6. (6)(a)反応容器にダイヤモンド粒子のマスを入れ
    ること; (b)クロム及び第二の金属又はクロムの合金及び第二
    の金属をダイヤモンド粒子のマスと接触させること; (c)装入した反応容器を高温/高圧装置の反応帯に入
    れること; (d)研摩体を生ずるのに十分な時間の間カーボン状態
    図のダイヤモンド安定区域内の上昇した温度と圧力に反
    応容器の内容物を置くこと;そして(e)反応帯から研
    摩体を回収すること、の諸工程を含む、特許請求の範囲
    第1項から第3項の何れかによる研摩体を製造する方法
  7. (7)実質上例に関連して記載した特許請求の範囲第1
    項による研摩体。
  8. (8)実質上例に関連して記載した特許請求の範囲第1
    項による研摩体を製造する方法。
  9. (9)実質上図面の第1図に関連して記載した特許請求
    の範囲第4項によるドレッサ工具。
  10. (10)実質上添付図面の第2図及び第3図に関連して
    記載した特許請求の範囲第5項による表面セットドリル
    ビット。
JP61081978A 1985-04-09 1986-04-09 研摩体及びその製法 Pending JPS61293769A (ja)

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ZA852605 1985-04-09

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IE (1) IE58796B1 (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9102039B2 (en) 2012-12-31 2015-08-11 Saint-Gobain Abrasives, Inc. Bonded abrasive article and method of grinding
US9254553B2 (en) 2010-09-03 2016-02-09 Saint-Gobain Abrasives, Inc. Bonded abrasive article and method of forming
US9266219B2 (en) 2012-12-31 2016-02-23 Saint-Gobain Abrasives, Inc. Bonded abrasive article and method of grinding
US9278431B2 (en) 2012-12-31 2016-03-08 Saint-Gobain Abrasives, Inc. Bonded abrasive article and method of grinding
US9833877B2 (en) 2013-03-31 2017-12-05 Saint-Gobain Abrasives, Inc. Bonded abrasive article and method of grinding

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19635633A1 (de) * 1996-09-03 1998-03-05 Hilti Ag Verbundschneidkörper enthaltend Diamantpartikel und Verfahren zu deren Herstellung
ZA982097B (en) * 1997-03-17 1998-09-16 De Beers Ind Diamond Abrading method

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4124401A (en) * 1977-10-21 1978-11-07 General Electric Company Polycrystalline diamond body
US4224380A (en) * 1978-03-28 1980-09-23 General Electric Company Temperature resistant abrasive compact and method for making same
US4241135A (en) * 1979-02-09 1980-12-23 General Electric Company Polycrystalline diamond body/silicon carbide substrate composite
CA1193870A (en) * 1980-08-14 1985-09-24 Peter N. Tomlinson Abrasive product
US4534773A (en) * 1983-01-10 1985-08-13 Cornelius Phaal Abrasive product and method for manufacturing

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9254553B2 (en) 2010-09-03 2016-02-09 Saint-Gobain Abrasives, Inc. Bonded abrasive article and method of forming
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
US9102039B2 (en) 2012-12-31 2015-08-11 Saint-Gobain Abrasives, Inc. Bonded abrasive article and method of grinding
US9266219B2 (en) 2012-12-31 2016-02-23 Saint-Gobain Abrasives, Inc. Bonded abrasive article and method of grinding
US9278431B2 (en) 2012-12-31 2016-03-08 Saint-Gobain Abrasives, Inc. Bonded abrasive article and method of grinding
US10377016B2 (en) 2012-12-31 2019-08-13 Saint-Gobain Abrasives, Inc. Bonded abrasive article and method of grinding
US9833877B2 (en) 2013-03-31 2017-12-05 Saint-Gobain Abrasives, Inc. Bonded abrasive article and method of grinding
US10946499B2 (en) 2013-03-31 2021-03-16 Saint-Gobain Abrasives, Inc. Bonded abrasive article and method of grinding

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Publication number Publication date
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IE860910L (en) 1986-10-09
EP0198653A1 (en) 1986-10-22
IE58796B1 (en) 1993-11-17
ATE65726T1 (de) 1991-08-15
EP0198653B1 (en) 1991-07-31

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