JPS6130641A - 立方晶窒化ホウ素焼結砥粒の製造法 - Google Patents
立方晶窒化ホウ素焼結砥粒の製造法Info
- Publication number
- JPS6130641A JPS6130641A JP59151281A JP15128184A JPS6130641A JP S6130641 A JPS6130641 A JP S6130641A JP 59151281 A JP59151281 A JP 59151281A JP 15128184 A JP15128184 A JP 15128184A JP S6130641 A JPS6130641 A JP S6130641A
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- Japan
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- cbn
- sintered body
- abrasive grains
- powder
- boron nitride
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（技術分野）
本発明は金属等の研削、切断等に使用され、特に軟質金
属の研削、切断等に有用な立方晶窒化ホウ素（以下Ｃ１
３Ｎという）焼結砥粒の製造法に関する。
属の研削、切断等に有用な立方晶窒化ホウ素（以下Ｃ１
３Ｎという）焼結砥粒の製造法に関する。
（従来技術）
ＣＢＮ砥粒はダイヤモンドに次ぐ硬さを有し、しかも鉄
系材料の研削ではダイヤモンドよシ安定であるため最近
特に重要視されている。
系材料の研削ではダイヤモンドよシ安定であるため最近
特に重要視されている。
ＣＢＮ砥粒は単結晶のものが一般的であるが、触媒を使
用しないで合成される多結晶のものも知られている。こ
れらの砥粒で最も需要の多いのは特定の粒度範囲のもの
であるが、合成に際してその粒度の収率を上げることは
むずかしい。微粉のＣＢＮは焼結体用としては利用され
るが研削砥石用としては利用が少ない。
用しないで合成される多結晶のものも知られている。こ
れらの砥粒で最も需要の多いのは特定の粒度範囲のもの
であるが、合成に際してその粒度の収率を上げることは
むずかしい。微粉のＣＢＮは焼結体用としては利用され
るが研削砥石用としては利用が少ない。
ＣＢＮに限らす砥粒として重要なことは研削中砥粒の先
端が少しづつ欠け、いわゆるチッピング現象を起して絶
えず新しい切刃が生ずること、即ち自生見方作用をもつ
ことである。ＣＢＮ単結晶砥粒で自形性のよいものは強
度が大きいので重研削にも耐えるが前記自生見方作用に
欠ける欠点がある。
端が少しづつ欠け、いわゆるチッピング現象を起して絶
えず新しい切刃が生ずること、即ち自生見方作用をもつ
ことである。ＣＢＮ単結晶砥粒で自形性のよいものは強
度が大きいので重研削にも耐えるが前記自生見方作用に
欠ける欠点がある。
またＣＢＮ砥粒を用いた砥石はレジンを結合材とするも
のが多いが、自形性の良い砥粒では表面が平滑であり、
これに金属をメッキしてもその形状はそのまま維持され
ているので、砥粒とレジンとの結合力が十分でなく、研
削中砥粒の脱落が起る。
のが多いが、自形性の良い砥粒では表面が平滑であり、
これに金属をメッキしてもその形状はそのまま維持され
ているので、砥粒とレジンとの結合力が十分でなく、研
削中砥粒の脱落が起る。
ＣＢＮ多結晶砥粒は自生見方作用やレジンとの結合性の
面では望ましいと思われるが、合成では微粒が多く、最
も必要とする粒度のものが得られない。又無触媒でＣＢ
Ｎ多結晶体を得るには１００ｋｂａｒ近くの超高圧を必
要とするため工業的には実用化しにくい。
面では望ましいと思われるが、合成では微粒が多く、最
も必要とする粒度のものが得られない。又無触媒でＣＢ
Ｎ多結晶体を得るには１００ｋｂａｒ近くの超高圧を必
要とするため工業的には実用化しにくい。
（目的）
本発明の目的は焼結砥粒でその強度を上げること、砥粒
に自生見方作用を付与すること、ＣＢＮ微粉の利用度を
上げること等である。
に自生見方作用を付与すること、ＣＢＮ微粉の利用度を
上げること等である。
（構成）
本発明はＣＢＮ微粉、元素周期律表の４Ａ族。
５Ａ族、６Ａ族の夫々の炭化物、窒化物、ホウ化物、及
び”２０３ ＊ ＺｒＯ２から選ばれた少なくとも１種
の粉末、Ｂ ＋ Ａ／ 、 Ｓｉ ＋ Ｇｅ 、 Ｓｎ
、 Ｐｂから選ばれた少なくとも１種とを特定の割合
に混合し、所定の温度、圧力で処理して焼結体とし、次
いでこれを粉砕、分級して砥粒とするものである。
び”２０３ ＊ ＺｒＯ２から選ばれた少なくとも１種
の粉末、Ｂ ＋ Ａ／ 、 Ｓｉ ＋ Ｇｅ 、 Ｓｎ
、 Ｐｂから選ばれた少なくとも１種とを特定の割合
に混合し、所定の温度、圧力で処理して焼結体とし、次
いでこれを粉砕、分級して砥粒とするものである。
使用されるＣＢＮ粉末は３６μ以下が適する。これよシ
粗いと強度の大なる焼結体が得られない。
粗いと強度の大なる焼結体が得られない。
なお、ＣＢＮ粉末は粒表面の不純物、特にＣＢＮ合成の
残存触媒成分を除くため真空或いは不活性雰囲気中、７
５０〜１３００℃で熱処理するのが好ましい。
残存触媒成分を除くため真空或いは不活性雰囲気中、７
５０〜１３００℃で熱処理するのが好ましい。
ＣＢＮ粉末に添加する炭化物等は４Ａ族（Ｔｉ＋Ｚｒ
、 Ｈｆ ）、５Ａ族（、Ｖ 、 Ｎｂ 、 Ｔａ ）
、６Ａ族（Ｃｒ 、 Ｍｏ 、 Ｗ ）である。この場
合、炭化物、窒化物、ホウ化物にはこれらの複合化物、
例えば炭窒化物等も本発明に含まれる。
、 Ｈｆ ）、５Ａ族（、Ｖ 、 Ｎｂ 、 Ｔａ ）
、６Ａ族（Ｃｒ 、 Ｍｏ 、 Ｗ ）である。この場
合、炭化物、窒化物、ホウ化物にはこれらの複合化物、
例えば炭窒化物等も本発明に含まれる。
これらの化合物は焼結時に粒界拡散を促進させ、結合を
強固にする。またこれらの化合物はそれ自体高硬度であ
シ、研削作用に有効なものである。
強固にする。またこれらの化合物はそれ自体高硬度であ
シ、研削作用に有効なものである。
さらに熱伝導度がよいので研削時の放熱性が大きく好ま
しい。
しい。
Ａｌ２Ｏ３＋ ＺｒＯ２は高温下での強度の低下が他
の物質に比べて小さい。また高温下で化学的に安定であ
る。
の物質に比べて小さい。また高温下で化学的に安定であ
る。
本発明においては上記の化合物を少なくとも１種を含む
ものであシ、さらに２種以上を任意に組合せて用いるこ
とも可能である。
ものであシ、さらに２種以上を任意に組合せて用いるこ
とも可能である。
次にＡｌ 、 Ｓｊ 、 Ｇｅ 、 Ｓｎ Ｉ Ｐｂに
ついては、これらの物質は焼結条件下において溶融状態
となシ、ＣＢＮ−ＣＢＮ間及びＣＢＮ−マトリックス（
結合相）間に入シ込み、焼結体を緻密化する。Ｂは上記
した炭化物、窒化物等と反応し、ホウ化物を生成し、同
様に焼結体を緻密化する作用がある。
ついては、これらの物質は焼結条件下において溶融状態
となシ、ＣＢＮ−ＣＢＮ間及びＣＢＮ−マトリックス（
結合相）間に入シ込み、焼結体を緻密化する。Ｂは上記
した炭化物、窒化物等と反応し、ホウ化物を生成し、同
様に焼結体を緻密化する作用がある。
以上のＣＢＮ及び添加物の混合割合については、ＣＢＮ
は３０〜７０重量％（以下チは重量基準）が適する。７
０チを越えると焼結体、従って砥粒の靭性が低く、摩耗
が大きくなる。また３０チ未満では硬度が低下し、研削
力が劣る。
は３０〜７０重量％（以下チは重量基準）が適する。７
０チを越えると焼結体、従って砥粒の靭性が低く、摩耗
が大きくなる。また３０チ未満では硬度が低下し、研削
力が劣る。
炭化物等は６５〜１５チが適する。６５％を越えるとＣ
ＢＮＯ量が減り、研削性能が劣る。１５チ未満では焼結
体の靭性が低下する。
ＢＮＯ量が減り、研削性能が劣る。１５チ未満では焼結
体の靭性が低下する。
Ａｌ 、 Ｓｔ 、 Ｂ等は１５〜５チの範囲が適する
。
。
１５チを越えると焼結性はよくなるが、耐摩耗性に悪影
響を与える。また５チ未満では焼結体の靭性が低下する
。
響を与える。また５チ未満では焼結体の靭性が低下する
。
なお、これらの炭化物等及びＡＡ’ ＋ Ｓｔ等は混合
物に均一に分散させるためできるだけ細かい粉末にして
使用することが好ましい。
物に均一に分散させるためできるだけ細かい粉末にして
使用することが好ましい。
混合物の焼結条件はＣＢＮの熱力学的に安定な領域でよ
いが、具体的には１２００〜１５００℃、４０〜５０
ｋ”Ｇ範、、８実□的アあ、。焼結時間は。。〜３０分
程度あればよい。焼結に当っては混合物を予じめ成形し
、圧粉体とし、これを高温、高圧装置に装填して行なう
。
いが、具体的には１２００〜１５００℃、４０〜５０
ｋ”Ｇ範、、８実□的アあ、。焼結時間は。。〜３０分
程度あればよい。焼結に当っては混合物を予じめ成形し
、圧粉体とし、これを高温、高圧装置に装填して行なう
。
焼結終了後は温度を下げた後、焼結体を取シ出し、粉砕
、分級して所望の粒度とする。
、分級して所望の粒度とする。
（効 果） ′
本発明による砥粒は焼結粒であるため、砥粒の研削中の
切刃の自生作用は良好である。結合相がかなりあるので
、硬度はＣＢＮ自体よシは低いが、研削には支障はなく
、特に軟質材に対してはむしろ単結晶ＣＢＮよりも良好
な研削能を示す。ＣＢＮ粒子は直接あるいはマトリック
スを介して強固に結合しているので、研削中ＣＢＮ単位
粒子が欠は落ちることはない。゛また焼結体の破砕粒子
であるため砥粒の表面積が大きく、砥石の結合材による
保持力が大きい。これらの結果砥石の研削比（材料の研
削量／砥石摩耗量）が向上する。
切刃の自生作用は良好である。結合相がかなりあるので
、硬度はＣＢＮ自体よシは低いが、研削には支障はなく
、特に軟質材に対してはむしろ単結晶ＣＢＮよりも良好
な研削能を示す。ＣＢＮ粒子は直接あるいはマトリック
スを介して強固に結合しているので、研削中ＣＢＮ単位
粒子が欠は落ちることはない。゛また焼結体の破砕粒子
であるため砥粒の表面積が大きく、砥石の結合材による
保持力が大きい。これらの結果砥石の研削比（材料の研
削量／砥石摩耗量）が向上する。
（実施例）
ＣＢＮ微粉２−４μ、Ｔｉｅす１０００ Ｆ、 ＡＡ！
＋１０００ Ｆを重量比でＣＢＮ：Ｔｉｅ：Ａｌ＝ ５
２ ： ４０ ： ８の割合で混合し加圧成形により２
３ｍｍφ×６％ｈの円板状の圧粉体とした。これを高温
高圧反応器に装填し圧力４５ ｋｂａｒ温度１３５０℃
の条件で３０分間保持しＣＢＮ焼結体を得た。これをミ
ルで破砕し、粒状とし分級して＋１２０／１４０の砥粒
を得た。これにＮｉ／（Ｎｉ＋ＣＢＮ）が６０％になる
ようにＮｉをメッキしＮｉメッキしたＣＢＮ砥粒３５重
量ｍ１つエノール樹脂２５♂−粉炭化けい素４０部を混
合、成形し熱硬化させ砥石とした。又、比較として単結
晶のＣＢＮ砥粒を同様にメッキし、同じ方法で砥石とし
た。
＋１０００ Ｆを重量比でＣＢＮ：Ｔｉｅ：Ａｌ＝ ５
２ ： ４０ ： ８の割合で混合し加圧成形により２
３ｍｍφ×６％ｈの円板状の圧粉体とした。これを高温
高圧反応器に装填し圧力４５ ｋｂａｒ温度１３５０℃
の条件で３０分間保持しＣＢＮ焼結体を得た。これをミ
ルで破砕し、粒状とし分級して＋１２０／１４０の砥粒
を得た。これにＮｉ／（Ｎｉ＋ＣＢＮ）が６０％になる
ようにＮｉをメッキしＮｉメッキしたＣＢＮ砥粒３５重
量ｍ１つエノール樹脂２５♂−粉炭化けい素４０部を混
合、成形し熱硬化させ砥石とした。又、比較として単結
晶のＣＢＮ砥粒を同様にメッキし、同じ方法で砥石とし
た。
これらの砥石を以下の条件で湿式研削試験した。
鋼材 ５ＵＪ−２ＣＨＲＣＧＯ）
砥石周速度 １５００ ｙｙ％ｍｉ ｎ切込み ２
０μ、５０μ テーブル送り １５ｉ ｉ ｎ クロス送り ２１母ス Ａ、験丘ｚ１ｎ下表１−示ｊＬｈ９で°あ’）Ａ。
０μ、５０μ テーブル送り １５ｉ ｉ ｎ クロス送り ２１母ス Ａ、験丘ｚ１ｎ下表１−示ｊＬｈ９で°あ’）Ａ。
Claims (1)
- 立方晶窒化ホウ素微粉３０〜７０重量％、元素周期律表
の４Ａ族、５Ａ族、６Ａ族の炭化物、窒化物、ホウ化物
、及びＡｌ＿２Ｏ＿３、ＺｒＯ＿２から選ばれた少なく
とも１種の粉末６５〜１５重量％、Ｂ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｇ
ｅ、Ｓｎ、Ｐｂから選ばれた少なくとも１種５〜１５重
量％を混合し、立方晶窒化ホウ素の熱力学的安定域で加
圧、加熱して焼結体とし、冷却後該焼結体を粉砕、分級
することを特徴とする立方晶窒化ホウ素焼結砥粒の製造
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59151281A JPS6130641A (ja) | 1984-07-23 | 1984-07-23 | 立方晶窒化ホウ素焼結砥粒の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59151281A JPS6130641A (ja) | 1984-07-23 | 1984-07-23 | 立方晶窒化ホウ素焼結砥粒の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6130641A true JPS6130641A (ja) | 1986-02-12 |
| JPH0577730B2 JPH0577730B2 (ja) | 1993-10-27 |
Family
ID=15515249
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59151281A Granted JPS6130641A (ja) | 1984-07-23 | 1984-07-23 | 立方晶窒化ホウ素焼結砥粒の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6130641A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61201751A (ja) * | 1985-03-04 | 1986-09-06 | Nippon Oil & Fats Co Ltd | 高硬度焼結体およびその製造方法 |
| JPS62294148A (ja) * | 1986-06-13 | 1987-12-21 | Tatsuro Kuratomi | 立方晶窒化硼素系複合焼結体およびその製造法 |
| EP0256829A2 (en) * | 1986-08-11 | 1988-02-24 | De Beers Industrial Diamond Division (Proprietary) Limited | Abrasive and wear resistant material |
| WO2002029127A3 (en) * | 2000-10-06 | 2002-08-08 | De Beers Ind Diamond | Abrasive and wear resistant material |
| CN102717084A (zh) * | 2012-07-05 | 2012-10-10 | 安徽奥力机械科技有限公司 | 一种铅粒机自散热切刀 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58130203A (ja) * | 1982-01-29 | 1983-08-03 | Mitsui Alum Kogyo Kk | アルミニウム系粒子分散複合材料の製造方法 |
| JPS6115939A (ja) * | 1984-06-29 | 1986-01-24 | Tatsuro Kuratomi | 立方晶窒化硼素系焼結組織体およびその製造法 |
-
1984
- 1984-07-23 JP JP59151281A patent/JPS6130641A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58130203A (ja) * | 1982-01-29 | 1983-08-03 | Mitsui Alum Kogyo Kk | アルミニウム系粒子分散複合材料の製造方法 |
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Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61201751A (ja) * | 1985-03-04 | 1986-09-06 | Nippon Oil & Fats Co Ltd | 高硬度焼結体およびその製造方法 |
| JPH0443874B2 (ja) * | 1985-03-04 | 1992-07-17 | Nippon Oils & Fats Co Ltd | |
| JPS62294148A (ja) * | 1986-06-13 | 1987-12-21 | Tatsuro Kuratomi | 立方晶窒化硼素系複合焼結体およびその製造法 |
| EP0256829A2 (en) * | 1986-08-11 | 1988-02-24 | De Beers Industrial Diamond Division (Proprietary) Limited | Abrasive and wear resistant material |
| US4944913A (en) * | 1986-08-11 | 1990-07-31 | Parsons Stephen A | Abrasive and wear resistant material |
| WO2002029127A3 (en) * | 2000-10-06 | 2002-08-08 | De Beers Ind Diamond | Abrasive and wear resistant material |
| CN102717084A (zh) * | 2012-07-05 | 2012-10-10 | 安徽奥力机械科技有限公司 | 一种铅粒机自散热切刀 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0577730B2 (ja) | 1993-10-27 |
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