JPS61297079A - Covered highly hard powder and manufacture thereof and grindstone made of said powder as main component - Google Patents

Covered highly hard powder and manufacture thereof and grindstone made of said powder as main component

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JPS61297079A
JPS61297079A JP13914285A JP13914285A JPS61297079A JP S61297079 A JPS61297079 A JP S61297079A JP 13914285 A JP13914285 A JP 13914285A JP 13914285 A JP13914285 A JP 13914285A JP S61297079 A JPS61297079 A JP S61297079A
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JP
Japan
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powder
coated
grindstone
titanium
tic
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Application number
JP13914285A
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Japanese (ja)
Inventor
Masanori Yoshikawa
吉川 昌範
Kunio Shibuki
渋木 邦夫
Taketo Hayashi
林 武人
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tungaloy Corp
Original Assignee
Toshiba Tungaloy Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To improve grinding performance and durability by forming the main component of a grindstone from the covered highly hard powder having a specific covered layer. CONSTITUTION:The surface of diamond powder and/or cubic boron nitride powder is covered with titanium carbide and/or titanium carbonate, and the covered highly hard powder is obtained. The durability of a resin bond grind stone containing the covered highly hard powder as main component, and bonding agent and additives is improved as shown by O-marks, and the surface roughness (Rmax) is 6mum.

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の技術分野] 本発明は、被覆高硬質粉末及びその製造方法並びにその
粉末を主成分とする砥石に関し、さらに詳しくは、とく
に、セラミックスなどの硬脆材料の研削加工に好適な超
砥粒となるうる被覆高硬質粉末及びその製造方法、並び
に、この被覆高硬質粉末を利用してなる砥石に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Technical Field of the Invention] The present invention relates to a coated highly hard powder, a method for producing the same, and a grindstone containing the powder as a main component. The present invention relates to a coated highly hard powder that becomes superabrasive grains suitable for machining, a method for producing the same, and a grindstone made using this coated highly hard powder.

[発明の技術的背景とその問題点] 近年、セラミックス材料は各種分野における新素材とし
て注目を集めており、例えば、工具材料、ICC基板用
絶縁材料1工工骨人工南根などの医用材料、あるいは、
自動車のエンジン部品などの各種機械材料としてその重
要性が高まっている。
[Technical background of the invention and its problems] In recent years, ceramic materials have attracted attention as new materials in various fields, such as tool materials, insulating materials for ICC boards, medical materials such as artificial bone roots, or,
Its importance is increasing as a material for various machines such as automobile engine parts.

ところで、これらのセラミックス材ネ1は硬脆材料であ
るため、例えば、高精度の研削加工を行なう場合、従来
の工具を使用することができない場合が多い。
By the way, since these ceramic materials 1 are hard and brittle materials, it is often impossible to use conventional tools when performing high-precision grinding, for example.

そこで、セラミックス材料の如き硬脆材料の研削加工を
行なう場合は、ダイヤモンド粉末などの超硬砥粒を含有
する砥石を使用することが一般的である。このような砥
石は、該超硬砥粒をアルミナ(Al2O2)などの金属
酸化物よりなる粒子とともに、樹脂またはガラス質無機
物などの結合剤と混合したものを成形、焼成することに
より製造される。このとき、結合剤として樹脂を用いた
ものはレジンポンド砥石、また、ガラス質無機物を用い
たものはビトリファイドボンド砥石と称される。
Therefore, when grinding hard and brittle materials such as ceramic materials, it is common to use a grindstone containing carbide abrasive grains such as diamond powder. Such a grindstone is manufactured by molding and firing a mixture of the carbide abrasive grains and particles of a metal oxide such as alumina (Al2O2) and a binder such as a resin or a glassy inorganic material. At this time, a grindstone using a resin as a binder is called a resin bond grindstone, and a grindstone using a glassy inorganic substance is called a vitrified bond grindstone.

ダイヤモンド粉末を主成分とするレジンポンド砥石の場
合、該粉末と結合剤である樹脂との結合力を高めるため
に、通常、粉末表面にニッケル(Ni)などの金属を被
覆することが行なわれている。このように旧被覆を施す
ことにより、ダイヤモンド粉末表面に凹凸が形成される
ため樹脂との機械的結合力が高まり、結果として樹脂の
粉末保持力が向上する。また、Niま熱伝導性が低いた
め、砥石使用中に砥粒先端で発生した熱により樹脂が劣
化するのを防止するという利点がある。しかしながら、
その反面、Ni被覆層が砥石の目詰まりを引起こすとい
う問題が生ずる。、また、ダイヤモンド粉末表面をTi
(CJI、O)で被覆してなる被覆ダイヤモンド粉末が
特開昭55−IEi2499号公報に開示されている。
In the case of resin pound whetstones whose main component is diamond powder, the surface of the powder is usually coated with a metal such as nickel (Ni) in order to increase the bonding strength between the powder and the resin that is the binder. There is. By applying the old coating in this manner, irregularities are formed on the surface of the diamond powder, thereby increasing the mechanical bonding force with the resin, and as a result, the powder retention power of the resin is improved. Furthermore, since Ni has low thermal conductivity, it has the advantage of preventing the resin from deteriorating due to the heat generated at the tips of the abrasive grains during use of the whetstone. however,
On the other hand, a problem arises in that the Ni coating layer causes clogging of the grindstone. , the surface of the diamond powder is also coated with Ti
A coated diamond powder coated with (CJI, O) is disclosed in JP-A-55-IEi2499.

しかし、このものも、被膜の密着性という点においては
未だ改良の余地を残すものであった。
However, this also still leaves room for improvement in terms of the adhesion of the film.

一方、同じくダイヤモンド粉末を主成分とするビトリフ
ァイドボンド砥石は、高温焼成により製造されるため、
固相反応による砥粒と結合剤との結合力は強い。しかし
ながら、その高温焼成工程においてダイヤモンドの熱腐
食が生じ、製造が困難であるという問題を有する。
On the other hand, vitrified bond grindstones, which also have diamond powder as their main component, are manufactured by high-temperature firing, so
The bonding force between the abrasive grains and the binder is strong due to the solid phase reaction. However, there is a problem that thermal corrosion of the diamond occurs during the high-temperature firing process, making manufacturing difficult.

[発明の目的] 本発明は従来のかかる問題を解消し、砥石の砥粒として
使用する被覆高硬質粉末であって、結合剤が樹脂である
場合は、該樹脂との結合力が強く、かつ、被覆層による
砥石の目詰まりが発生することなく、一方、結合剤がガ
ラス質無機物の場合は、焼成時に粉末自体の熱腐食が発
生することのない被覆高硬質粉末及びその製造方法並び
に該粉末を主成分とし、優れた研削性能を有する砥石の
提供を目的とする。
[Object of the invention] The present invention solves the conventional problems and provides a coated high-hardness powder used as abrasive grains for grinding wheels, which, when the binder is a resin, has a strong bonding force with the resin, and , a coated high-hardness powder that does not cause clogging of a grindstone due to the coating layer, and on the other hand, when the binder is a glassy inorganic material, heat corrosion of the powder itself does not occur during firing, a method for producing the same, and the powder The objective is to provide a whetstone that has excellent grinding performance.

[発明の概要] 本発明者らは、」二記目的を達成すべく鋭意研究を重ね
た結果、ダイヤモンド粉末及び/又は立方晶窒化ホウ素
粉末表面に、従来の旧、 Ti(C,N、0)に代えて
炭化チタン(TiC)及び/又は炭酸化チタン(Ti(
C,0))を被覆してなる被覆高硬質粉末が超硬砥粒と
しての優れた性質を具備しており、かつ、該粉末を主成
分としてなる砥石も優れた研削性能を有することを確認
して本発明を完成するに到った。
[Summary of the Invention] As a result of intensive research to achieve the above two objects, the present inventors have discovered that the surface of diamond powder and/or cubic boron nitride powder is ) instead of titanium carbide (TiC) and/or titanium carbonate (Ti(
It was confirmed that the coated high-hardness powder coated with C,0)) has excellent properties as a carbide abrasive grain, and that the grinding wheel made of the powder as a main component also has excellent grinding performance. As a result, the present invention was completed.

すなわち、本発明の被覆高硬質粉末は、ダイヤモンド粉
末及び/又は立方晶窒化ホウ素粉末の表面に、炭化チタ
ン及び/又は炭酸化チタンを被覆してなることを特徴と
し、その製造方法は、ハロゲン化チタンと炭化水素ガス
を反応ガスとする気相化学成長法を適用してダイヤモン
ド粉末及び/又は立方晶窒化ホウ素粉末の表面に、炭化
チタン及び/又は炭酸化チタンを被覆せしめる被覆高硬
質粉末の製造方法であって、該ハロゲン化チタンと炭化
水素ガスのモル比が1:3〜1:9、反応温度が800
〜1100℃であることを特徴とする。
That is, the coated high-hardness powder of the present invention is characterized by coating the surface of diamond powder and/or cubic boron nitride powder with titanium carbide and/or titanium carbonate, and the manufacturing method thereof includes Production of coated high-hardness powder in which the surface of diamond powder and/or cubic boron nitride powder is coated with titanium carbide and/or titanium carbonate by applying a vapor phase chemical growth method using titanium and hydrocarbon gas as reaction gases. A method in which the molar ratio of the titanium halide to the hydrocarbon gas is 1:3 to 1:9, and the reaction temperature is 800°C.
It is characterized by a temperature of ~1100°C.

さらに、該被覆高硬質粉末を主成分とする砥石は、ダイ
ヤモンド粉末及び/又は立方晶窒化ホウ素粉末の表面に
、炭化チタン及び/又は炭酸化チタンを被覆してなる被
覆高硬質粉末と;結合剤と;添加剤とを含有することを
特徴とする。
Furthermore, the grinding wheel mainly composed of the coated high hard powder has a coated high hard powder formed by coating the surface of diamond powder and/or cubic boron nitride powder with titanium carbide and/or titanium carbonate; and a binder. and an additive.

まず、本発明の被覆高硬質粉末において、使用する粉末
はダイヤモンド粉末または立方晶窒化ホウ素(CBN)
粉末あるいはこれらの混合物である。
First, in the coated high hardness powder of the present invention, the powder used is diamond powder or cubic boron nitride (CBN).
It is a powder or a mixture of these.

使用するダイヤモンド粉末の種類はとくに制限されるも
のではなく、天然、人工いずれのものであってもよい。
The type of diamond powder used is not particularly limited, and may be either natural or artificial.

また、その形状等もとくに限定されないが、結晶軸に異
方性のあるもの、例えば、EMBS(1130/40 
、ド・ピアース社)あるいはCDA(1180/100
.  ド・ピアース社)などは、通常の立方八面体型の
ものに比べて熱膨張係数が小さいため、後述する工程で
炭化チタン(TiC)被覆又は炭酸化チタン(Ti(C
,0))被覆を形成した後、該膜にクラックが発生しに
くいという点で好ましい。さらに、 Ni 、 Fe、
 Goなどの金属不純物が多く含まれているダイヤモン
ドは、TiC及び/又はTi(C,0)被覆の付着強度
が高いので好ましい。砥石として使用するダイヤモンド
粉末又はCBN粉末の粒径は、lO〜50μ讃程度であ
ることが好ましい。
In addition, the shape etc. are not particularly limited, but those with anisotropy in the crystal axis, for example, EMBS (1130/40
, de Pierce) or CDA (1180/100
.. De Pierce) etc. have a smaller thermal expansion coefficient than normal cuboctahedral ones, so they are coated with titanium carbide (TiC) or titanium carbonate (Ti(C)) in the process described below.
, 0)) is preferable in that cracks are less likely to occur in the film after the coating is formed. Furthermore, Ni, Fe,
Diamond, which contains a large amount of metal impurities such as Go, is preferable because it has high adhesion strength for TiC and/or Ti(C,0) coatings. The particle size of the diamond powder or CBN powder used as the grindstone is preferably about 10 to 50 μm.

一方、該ダイヤモンド及び/又はCBN粉末表面に形成
される被膜はTiC及び/又はTi(C,0)よりなる
ものである。Ti(C,O)は後述するCVD法を適用
したTiCコーティング工程において、反応条件により
酸素が混入して生成するものであるが、粉末表面への付
着強度も高く、被膜として優れた特性を有するものであ
る。この場合、酸素の含有量はできるだけ少ないことが
望ましい。
On the other hand, the coating formed on the surface of the diamond and/or CBN powder is made of TiC and/or Ti(C,0). Ti(C,O) is produced when oxygen is mixed in depending on the reaction conditions during the TiC coating process using the CVD method described below, but it has high adhesion strength to the powder surface and has excellent properties as a film. It is something. In this case, it is desirable that the oxygen content be as low as possible.

これらTiC及び/又はTi(C,0)被覆層の層厚は
とくに限定されるものではないが、通常、0.1〜6−
程度に設定することが好ましい。
The layer thickness of these TiC and/or Ti(C,0) coating layers is not particularly limited, but is usually 0.1 to 6-
It is preferable to set it to a certain degree.

ついで、本発明の被覆高硬質粉末の製造方法について説
明する。
Next, a method for manufacturing the coated highly hard powder of the present invention will be explained.

本発明の被覆高硬質粉末は、前述したように化学気相成
長法(CVD法)を適用してダイヤモンド及び/又はC
BN粉末表面をTiC及び/又はTi(C,O)により
被覆することにより製造される。この被覆工程には上記
CVD法の他にスパッタ法やイオンブレーティング法な
どのPv口法などの一般的な薄膜形成法を適用すること
ができるが、量産性および膜の付着強度の2点を勘案す
るとCVD法を適用することが最も好ましい。
The coated high-hardness powder of the present invention is produced by applying chemical vapor deposition (CVD) to diamond and/or carbon as described above.
It is manufactured by coating the surface of BN powder with TiC and/or Ti(C,O). In addition to the above-mentioned CVD method, general thin film forming methods such as Pv method such as sputtering method and ion blating method can be applied to this coating process, but two points are important: mass productivity and film adhesion strength. Taking this into consideration, it is most preferable to apply the CVD method.

この CVD法を適用して行なわれる工程、例えば、 
Ticコーティングは、次式: %式% で示される2つの反応により進められる。
Processes performed by applying this CVD method, for example,
Tic coating proceeds by two reactions with the following formula: %Formula %.

かかるコーティング工程における反応条件は、TiC及
び/又はTi(、C,0)被覆層の層厚等により適宜設
定することが好ましいが、被覆層の成長速度、密着性を
勘案して、ハロゲン化チタンと炭化水素ガスのモル比を
l:3〜l:9に、また反応温度を800〜1100°
Cに設定する。さらにCH4などの反応ガスの分圧を高
めることが、付着強度の高いTiC膜を得る上で望まし
い。このようにして得られたTiC膜は微粒多結晶とな
り、極めて付着強度の高いものである。
The reaction conditions in this coating step are preferably set appropriately depending on the layer thickness of the TiC and/or Ti(,C,0) coating layer, etc., but considering the growth rate and adhesion of the coating layer, titanium halide and hydrocarbon gas at a molar ratio of 1:3 to 1:9, and a reaction temperature of 800 to 1100°.
Set to C. Furthermore, it is desirable to increase the partial pressure of the reactive gas such as CH4 in order to obtain a TiC film with high adhesion strength. The TiC film thus obtained has fine grained polycrystals and has extremely high adhesion strength.

さらに、ダイヤモンド粉末を使用する場合は、このTi
Cコーティング工程に先立って、ダイヤモンド粉末に真
空中、 900〜1300°Cにおいて熱処理を施すと
、TiC膜の付着強度がさらに向上するため好ましい。
Furthermore, when using diamond powder, this Ti
It is preferable to heat-treat the diamond powder at 900 to 1300° C. in vacuum prior to the C coating step, since this further improves the adhesion strength of the TiC film.

これは、かかる熱処理工程において、ダイヤモンド粉末
表面に旧などの内部不純物が析出し、このようなダイヤ
モンド粉末にTiCをコーティングすると TiC膜が
ウィスカー状となり信性強度が向上するものと考えられ
る。なお、このコーティング工程において、諸条件を調
節することにより、ダイヤモンド粉末表面にまずTiC
x(Ocxc:1)よりなる層を形成し、しかるのち、
TiCで被覆することにより、炭素の割合が連続的に変
化する被膜を形成すると被膜の密着性を向上させるうえ
で更に有利である。
This is thought to be because internal impurities such as dirt precipitate on the surface of the diamond powder during the heat treatment process, and when such diamond powder is coated with TiC, the TiC film becomes whisker-like and the reliability strength is improved. In this coating process, by adjusting various conditions, TiC is first applied to the surface of the diamond powder.
A layer consisting of x (Ocxc:1) is formed, and then,
It is further advantageous to form a film in which the proportion of carbon changes continuously by coating with TiC in order to improve the adhesion of the film.

次いで、かかる本発明の被覆高硬質粉末を主成分とする
本発明の砥石について説明する。
Next, the grindstone of the present invention, which contains the coated highly hard powder of the present invention as a main component, will be explained.

本発明の砥石は、前述したように、砥粒主成分として、
被覆高硬質粉末(Tie及び/又はTi(C,0)被覆
ダイヤモンド及び/又はCBN粉末)を使用し、これと
、結合剤および、添加剤を必須成分として含むものであ
る。結合剤は、砥粒その他の成分を結合せしめ、担持す
るための成分であり、とくに制限されるものではないが
、主として、樹脂とガラス質無機物の2種類に分けられ
る。結合剤として熱硬化性樹脂、例えば、フェノール樹
脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂などを使用した砥石
なレジンポンド砥石、結合剤としてホウ珪酸ガラス、鉛
ガラス、ナトリウムガラスなどのガラス質無機物を使用
した砥石をビトリファイドボンド砥石と称する。
As mentioned above, the grindstone of the present invention has as the main component of the abrasive grains:
A coated high-hardness powder (Tie and/or Ti(C,0) coated diamond and/or CBN powder) is used, and this, a binder, and an additive are included as essential components. The binder is a component for binding and supporting abrasive grains and other components, and is mainly divided into two types, resins and glassy inorganic materials, although they are not particularly limited. Resin-pound whetstones that use thermosetting resins as binders, such as phenol resins, epoxy resins, and polyimide resins; whetstones that use vitreous inorganic materials such as borosilicate glass, lead glass, and sodium glass as binders. It is called a vitrified bond grindstone.

本発明の砥石にあっては、このほかに、添加剤として、
中空カーボン、カーボン、Aj1203、ZrO2、S
iC、BaC、クリオライト、FeSなどの充填剤(中
でも、ai2o3、ZrO2、SiC、BaCを含有す
ると、ドレッシングが容易になって目詰まりが起こりに
くい);フルフラール、水ガラスなどの湿潤剤;生石灰
などの吸水剤を含有する。
In the grindstone of the present invention, in addition to this, additives include:
Hollow carbon, carbon, Aj1203, ZrO2, S
Fillers such as iC, BaC, cryolite, and FeS (among others, containing ai2o3, ZrO2, SiC, and BaC makes dressing easier and prevents clogging); wetting agents such as furfural and water glass; quicklime, etc. Contains a water absorbing agent.

一方、本発明の砥石においては、ある程度の気孔を含有
していることが好ましい。気孔は研削時に生ずる切屑を
排出し、かつ、研削時に発生する熱を放散させる機能を
有するためである。この気孔の含有量、すなわち、気孔
率は20〜35%程度であることが好ましい。
On the other hand, the grindstone of the present invention preferably contains a certain amount of pores. This is because the pores have the function of discharging chips generated during grinding and dissipating heat generated during grinding. The content of the pores, that is, the porosity is preferably about 20 to 35%.

本発明の砥石は次のようにして製造される。The grindstone of the present invention is manufactured as follows.

すなわち、まず、上述した各成分を所定の配合比で混合
する。しかるのち、ホットプレス法、真空焼成法、不活
性ガス雰囲気焼成法など通常の方法を適用して所定形状
に成形する。ついで、この成形体を焼成して目的とする
砥石を得る。この場合の焼成温度は、レジンボンド砥石
の場合で、160〜250℃、ビトリファイドボンド砥
石の場合は結合剤の軟化点に合せて決定することが必要
であり、例えばホウ珪酸ガラスでは800℃程度、高鉛
ガラスでは500℃程度に設定することが好ましい。
That is, first, the above-mentioned components are mixed at a predetermined mixing ratio. Thereafter, it is molded into a predetermined shape by applying a conventional method such as a hot press method, a vacuum firing method, or an inert gas atmosphere firing method. Next, this molded body is fired to obtain the desired grindstone. The firing temperature in this case is 160 to 250°C for resin bonded whetstones, and needs to be determined according to the softening point of the binder for vitrified bonded whetstones. For example, for borosilicate glass, it is about 800°C, For high lead glass, it is preferable to set the temperature to about 500°C.

[発明の実施例] 実施例1(被覆高硬質粉末の製造) ダイヤモンド粉末としてC[A林140/170(ド・
ピアース社)を使用し、この粉末にCVD法を適用して
Ticを被覆した。被覆条件は、真空度88h+wHg
とし、まず、H2:2fL、 CH4:0.03文で昇
温速度8.75’O/winで1050℃まで昇温させ
た。ついで、この温度ニオイテ、 H2(Tit44)
: 21 、 H2:IJl、CH4:0.3文で20
分間保持してコーティングを行なったのち、降温させた
。このTiC被覆の膜厚は平均3戸であった。
[Embodiments of the Invention] Example 1 (Production of Coated Highly Hard Powder) C [Abayashi 140/170 (Do-
Pierce Co.), and this powder was coated with TIC by applying the CVD method. Coating conditions are vacuum degree 88h+wHg
First, the temperature was raised to 1050°C at a heating rate of 8.75'O/win with H2: 2fL and CH4: 0.03cm. Next, this temperature smell, H2 (Tit44)
: 21, H2: IJl, CH4: 20 in 0.3 sentences
After coating was performed by holding for a minute, the temperature was lowered. The average thickness of this TiC coating was 3 units.

このようにして得られたTiC被覆ダイヤモンド粉末表
面をSEHにより観察したところ、TiC被膜は微粒多
結晶であり極めて付着強度が高いことが確認された。
When the surface of the TiC-coated diamond powder obtained in this way was observed by SEH, it was confirmed that the TiC coating was fine-grained polycrystalline and had extremely high adhesion strength.

実施例2(被覆高硬質粉末の製造) 被覆条件を次のように代えたほかは、上記実施例1と同
様にしてTiC被覆ダイヤモンド粉末を製造した。
Example 2 (Production of Coated Highly Hard Powder) A TiC-coated diamond powder was produced in the same manner as in Example 1 above, except that the coating conditions were changed as follows.

反応条件:■H2:C)14=ll18.5:1.5(
体積比)雰囲気で1050℃まで昇温 ■H2:TiC文4=9fl:4(体積比)雰囲気、1
050℃で5分間保持 ■H2:TiC立4:CH4=78:4:20 (体積
比)雰囲気、1050℃で20分間保持 ■H2中で冷却 このようにして得られたTiC被覆ダイヤモンド粉末の
切断面をSEMにより観察したところ、ダイヤモンド粉
末表面に膜厚0.5−のT1Co、7膜が形成され、さ
らにその外周に膜厚0.5−のTiC膜が形成されてお
り、かつ、両者の界面近傍では、Cの化学量論比が0.
7から1へ連続的に変化していることが確認された。そ
して、この被膜の付着強度も極めて高いものであった。
Reaction conditions: ■H2:C)14=ll18.5:1.5(
Volume ratio) Temperature raised to 1050°C in atmosphere ■ H2: TiC text 4 = 9 fl: 4 (volume ratio) atmosphere, 1
Hold at 050°C for 5 minutes ■ H2: TiC standing 4: CH4 = 78:4:20 (volume ratio) atmosphere, hold at 1050°C for 20 minutes ■ Cool in H2 Cut the TiC-coated diamond powder thus obtained When the surface was observed by SEM, it was found that a 0.5-thick T1Co 7 film was formed on the diamond powder surface, and a 0.5-thick TiC film was further formed on the outer periphery of the diamond powder. Near the interface, the stoichiometric ratio of C is 0.
It was confirmed that the number changed continuously from 7 to 1. The adhesion strength of this film was also extremely high.

実施例3(砥石の製造) 上記実施例1で得られたTiC被覆ダイヤモンド粉末を
砥粒主成分とし、以下4の組成を有するレジンボンド砥
石を製造した。
Example 3 (Production of Grindstone) A resin bonded grindstone having the following composition 4 was produced using the TiC-coated diamond powder obtained in Example 1 as the main abrasive component.

TiC被覆ダイヤモンド粉末     4gA文203
(昭和電工社製:粒度雲120)  2.9 tt以上
の各成分を混合したのち、例えば、ホットプレス法を適
用し、温度170±5℃において、外径125m■φ、
内径50.8層鵬φ、厚さ12脂■の成形体を得た。
TiC coated diamond powder 4gA203
(Showa Denko Co., Ltd.: Particle Size Cloud 120) After mixing each component of 2.9 tt or more, for example, by applying a hot press method, at a temperature of 170 ± 5 ° C., an outer diameter of 125 m φ,
A molded body having an inner diameter of 50.8 layers and a thickness of 12 mm was obtained.

しかるのち、該成形体を昇温速度17℃/hで加熱し、
 170℃で10時間保持したのち、冷却速度17℃/
hで冷却することにより焼成し、本発明のレジメイドボ
ンド砥石を得た。
Thereafter, the molded body was heated at a temperature increase rate of 17°C/h,
After holding at 170℃ for 10 hours, the cooling rate was 17℃/
The resulting product was fired by cooling at 100 ms to obtain a remade bond grindstone of the present invention.

このようにして得られたレジノイドポンド砥石の気孔率
は25%、曲げ強度は、24kg/as2であった。こ
のレジノイドポンド砥石について実際にai2o3、S
i3N4およびSiCの研削を行ない以下の各項目につ
いて評価した。
The thus obtained resinoid pound grindstone had a porosity of 25% and a bending strength of 24 kg/as2. Regarding this resinoid pound whetstone, it is actually ai2o3, S
Grinding of i3N4 and SiC was performed and the following items were evaluated.

(1)研削面の表面粗さく Rma冨)−]二記したテ
ーブルlO往復後の被加工物の研削面の表面粗さくRm
ag)を測定し、結果を第1表に示した。
(1) Surface roughness of the ground surface Rm
ag) was measured and the results are shown in Table 1.

第1表 (2)砥石の耐久性 波力■工体として too腸腸X15鵬鵬XIO鵬■の
Si3N4を使用し、切り込み量を1回につき20−と
し、片道毎に切込みを入れ5000−まで切込んだ、こ
のとき、切込み1000−ごとに砥石外周部の摩耗量を
電気マイクロメータで測定し、結果を第1図に0印で示
した。なお、かかる研削工程後の被加工体の表面粗さく
Rmag)は6μであった。
Table 1 (2) Durability of grinding wheel Wave force ■ As the workpiece, Si3N4 of too intestinal At this time, the amount of wear on the outer periphery of the grindstone was measured with an electric micrometer for every 1000-degree cut, and the results are shown as 0 marks in FIG. Note that the surface roughness (Rmag) of the workpiece after the grinding process was 6μ.

比較例1 被覆ダイヤモンド粉末に代えて被覆のないダイヤモンド
粉末を使用したほかは上記実施例3と同様にしてレジン
ボンド砥石を製造し、同様の評価試験を行ない、結果を
第1表ならびに第1図に・印で示した。なお、切込み量
5000−の研削工程終了後のSi3N4被加工物の表
面粗さくR量a菖)は11111Mであり、上記実施例
3に比べ表面平滑度はかなり劣っていた。
Comparative Example 1 A resin-bonded grindstone was manufactured in the same manner as in Example 3 above, except that uncoated diamond powder was used instead of coated diamond powder, and the same evaluation test was conducted. The results are shown in Table 1 and Figure 1. Indicated with a mark. The surface roughness (R amount a) of the Si3N4 workpiece after finishing the grinding process with a depth of cut of 5000 was 11111M, and the surface smoothness was considerably inferior to that of Example 3.

実施例4(砥石の製造) 上記実施例1で得られたTiC被覆ダイヤモンド粉末を
砥粒主成分とし、以下の組成を有するビトリファイドボ
ンド砥石を製造した。
Example 4 (Manufacture of grindstone) A vitrified bond grindstone having the following composition was manufactured using the TiC-coated diamond powder obtained in Example 1 as the main abrasive grain component.

TiC被覆ダイヤモンド粉末     4.2gA見2
03(昭和電工社製二粒度雲120)  1.9 tt
(粉砕して粒度を@240に調整したもの)湿潤剤:水
ガラス         0.8〃まず、秤量した砥粒
に水ガラスをスポイトで少量加え、砥粒全体を湿潤させ
た後、結合剤を加えて充分に混合した。ついで、所定形
状の金型を使用し、適度に湿潤した原料を入れ、加圧成
形した。このとき、成形圧力は2kgf/■12とし、
保持時間は3分間とした。しかるのち、水素雰囲気中で
、得られた成形体を昇温速度290℃/win、800
℃において約1時間焼成し、20m■×50膳■X5m
■の砥石を得た。なお、通常のビトリファイドボンド砥
石の焼成温度は1200〜1300℃であるが、本実施
例ではダイヤモンド粉末の熱腐食を防ぐために上記の8
00°Cという低温で焼成を行なった。
TiC coated diamond powder 4.2gA 2
03 (Showa Denko 2-grain size cloud 120) 1.9 tt
(Crushed and adjusted particle size to @240) Wetting agent: Water glass 0.8 First, add a small amount of water glass to the weighed abrasive grains with a dropper, wet the entire abrasive grains, and then add a binder. Mix thoroughly. Then, using a mold with a predetermined shape, the appropriately moistened raw material was put into the mold and pressure-molded. At this time, the molding pressure was 2 kgf/■12,
The holding time was 3 minutes. Thereafter, the obtained molded body was heated at a heating rate of 290° C./win at 800° C. in a hydrogen atmosphere.
Baked at ℃ for about 1 hour, 20m × 50 pieces × 5m
■ Obtained a whetstone. Note that the firing temperature of a normal vitrified bond grindstone is 1200 to 1300°C, but in this example, the above 8
Firing was performed at a low temperature of 00°C.

このようにして得られたビトリファイドボンド砥石の気
孔率は30%、曲げ強度は 1.7kgf/mm2であ
った。
The vitrified bond grindstone thus obtained had a porosity of 30% and a bending strength of 1.7 kgf/mm2.

かかるビトリファイドボンド砥石を使用して、−1−記
実施例3と同様の各評価試験(1)及び(2)を行ない
、結果を試験(1)については第2表に、試験(2)に
ついては第2図にΔ印でそれぞれ示した。
Using this vitrified bond grindstone, evaluation tests (1) and (2) similar to those in Example 3 described in -1- were conducted, and the results are shown in Table 2 for test (1) and for test (2). are respectively indicated by Δ marks in FIG.

第2表 なお、評価試験(2)における研削後の表面粗さくR膳
a冨)は8μmであった。
Table 2 Note that the surface roughness after grinding in evaluation test (2) was 8 μm.

比較例2 ダイヤモンド粉末として、被覆のないダイヤモンド粉末
を使用したほかは上記実施例4と同様にしてビトリファ
イドボンド砥石を製造し、同様の評価試験を行ない、結
果を第2表ならびに第2図にム印で示した。なお、切込
み量5000−の研削工程終了後のSi3N4被加工物
の表面粗さく Rmag)は13μであり、上記実施例
4に比べ表面平滑度はかなり劣っていた。
Comparative Example 2 A vitrified bond grinding wheel was produced in the same manner as in Example 4 above, except that uncoated diamond powder was used as the diamond powder, and the same evaluation test was conducted. The results are shown in Table 2 and Figure 2. Indicated with a mark. The surface roughness (Rmag) of the Si3N4 workpiece after finishing the grinding step with a depth of cut of 5000- was 13μ, and the surface smoothness was considerably inferior to that of Example 4.

実施例5 TiC被覆ダイヤモンド粉末に代えてTiC被覆CBN
粉末(昭和電工社製5BN−T健140/170に」−
記実施例1と同様にしてTiCコーティングを施したも
の) 4.3gを使用したことを除いては、上記実施例
4と全く同様にしてビトリファイドボンド砥石を製造し
た。得られた砥石について上記と同様の各評価試験を行
なった結果、被加工物の研削面の表面粗さ、砥石の耐久
性ともに上記と同様の良好な結果が得られた。
Example 5 TiC coated CBN instead of TiC coated diamond powder
Powder (Showa Denko 5BN-T Ken140/170)
A vitrified bond grindstone was produced in exactly the same manner as in Example 4, except that 4.3 g of TiC coating was applied in the same manner as in Example 1. The obtained grindstone was subjected to the same evaluation tests as above, and as a result, the same good results as above were obtained for both the surface roughness of the grinding surface of the workpiece and the durability of the grindstone.

[発明の効果] 以上の説明から明らかなように、本発明の被覆高硬質粉
末、すなわち、Tie及び/又はTi(C,0)被覆ダ
イヤモンド及び/又はCBN粉末を主成分とする本発明
の砥石は、レジンポンドおよびビトリファイドボンドの
いずれのタイプとした場合も、優れた研削性能を有する
とともに耐久性にも優れていることが確認された。これ
は砥石において、本発明のTiC及び/又はTi(C,
O)被覆ダイヤモンド及び/又はCBN粉末と結合剤と
の結合力が極めて高いことによるものである。また、本
発明の被覆高硬質粉末にあっては、TiC及び/又はT
i(C,0)被膜の付着強度が従来の1またはTi(J
N、0)よりなる被膜のそれに比べて高いため、被膜の
剥離による砥石の目詰まりなどが発生することが全くな
い。さらに、該被覆粉末を使用したビトリファイドボン
ド砥石の場合、800〜800℃の低温で焼成できるた
め、ダイヤモンドの熱腐食の発生が防止される。したが
って、その工業的価値は極めて大である。
[Effects of the Invention] As is clear from the above description, the grinding wheel of the present invention is mainly composed of the coated high-hardness powder of the present invention, that is, the Tie and/or Ti(C,0) coated diamond and/or CBN powder. It was confirmed that both resin pound and vitrified bond types have excellent grinding performance and durability. This is because the TiC and/or Ti(C,
O) This is due to the extremely high bonding strength between the coated diamond and/or CBN powder and the binder. Moreover, in the coated high hardness powder of the present invention, TiC and/or T
The adhesion strength of the i(C,0) film is higher than that of the conventional 1 or Ti(J
Since it is higher than that of a coating made of N, 0), clogging of the grindstone due to peeling of the coating does not occur at all. Furthermore, in the case of a vitrified bond grindstone using the coated powder, it can be fired at a low temperature of 800 to 800°C, thereby preventing the occurrence of hot corrosion of diamond. Therefore, its industrial value is extremely large.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の一実施例に係るレジンポンド砥石の研
削特性を示した図、第2図は本発明の他の実施例に係る
ビトリファイドボンド砥石の研削特性を示した図である
FIG. 1 is a diagram showing the grinding characteristics of a resin bond grindstone according to one embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a diagram showing the grinding characteristics of a vitrified bond grindstone according to another embodiment of the invention.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、ダイヤモンド粉末及び/又は立方晶窒化ホウ素粉末
の表面に、炭化チタン及び/又は炭酸化チタンを被覆し
てなることを特徴とする被覆高硬質粉末。 2、ハロゲン化チタンと炭化水素ガスを反応ガスとする
気相化学成長法を適用してダイヤモンド粉末及び/又は
立方晶窒化ホウ素粉末の表面に、炭化チタン及び/又は
炭酸化チタンを被覆せしめる被覆高硬質粉末の製造方法
であって、 該ハロゲン化チタンと炭化水素ガスのモル比が1:3〜
1:9、反応温度が800〜1100℃であることを特
徴とする被覆高硬質粉末の製造方法。 3、ダイヤモンド粉末及び/又は立方晶窒化ホウ素粉末
の表面に、炭化チタン及び/又は炭酸化チタンを被覆し
てなる被覆高硬質粉末と;結合剤と;添加剤とを含有す
ることを特徴とする砥石。 4、該結合剤が、ガラス質無機物からなるものである特
許請求の範囲第3項に記載の砥石。 5、該結合剤が、熱硬化性樹脂である特許請求の範囲第
3項に記載の砥石。
[Claims] 1. A coated high-hardness powder characterized in that the surface of diamond powder and/or cubic boron nitride powder is coated with titanium carbide and/or titanium carbonate. 2. Coating height in which the surface of diamond powder and/or cubic boron nitride powder is coated with titanium carbide and/or titanium carbonate by applying a vapor phase chemical growth method using titanium halide and hydrocarbon gas as reaction gases. A method for producing a hard powder, the molar ratio of the titanium halide and hydrocarbon gas being 1:3 to 1:3.
1:9, and the reaction temperature is 800 to 1100°C. 3. It is characterized by containing a highly hard coated powder obtained by coating the surface of diamond powder and/or cubic boron nitride powder with titanium carbide and/or titanium carbonate; a binder; and an additive. Whetstone. 4. The grindstone according to claim 3, wherein the binder is made of a vitreous inorganic substance. 5. The grindstone according to claim 3, wherein the binder is a thermosetting resin.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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