JPS6133865A - 研削工具 - Google Patents
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- C04B2235/96—Properties of ceramic products, e.g. mechanical properties such as strength, toughness, wear resistance
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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】
本発明は研削材製品に関する。
研削材コンパクトは当業界には周知であり、かつ種々の
作業片の研削のため広く使用されている。
作業片の研削のため広く使用されている。
これらは硬質]ングロメレートに結合したコンパクトの
容重で、少なくとも70%、り「ましくは80から90
%の量で研摩材粒子の集+5uから木質的になる。]ン
パク1−は多結品集塊でありかつ単一大結晶と置換でき
る。コンパクトの研摩材粒子はダイヤモンド及び立方窒
化ホウ素のJ、うな不変に超硬質の研摩材である。
容重で、少なくとも70%、り「ましくは80から90
%の量で研摩材粒子の集+5uから木質的になる。]ン
パク1−は多結品集塊でありかつ単一大結晶と置換でき
る。コンパクトの研摩材粒子はダイヤモンド及び立方窒
化ホウ素のJ、うな不変に超硬質の研摩材である。
研[1ンパクトは一般に粒子を合成する際に有用である
触媒(また溶媒として知られる)を含有する第2相又は
結合気質を含む。立方窒化ホウ素の場合には、好適な触
媒の例はアルミニラl\又はニッケル、コバルト、鉄マ
ンガン又はクロムとアルミニウムの合金である。ダイヤ
モンドの場合には、好適な触媒の例は周期律表第■族の
金属、例えばコバルト、ニッケル又lま鉄、又はこのよ
うな金属を含む合金である。
触媒(また溶媒として知られる)を含有する第2相又は
結合気質を含む。立方窒化ホウ素の場合には、好適な触
媒の例はアルミニラl\又はニッケル、コバルト、鉄マ
ンガン又はクロムとアルミニウムの合金である。ダイヤ
モンドの場合には、好適な触媒の例は周期律表第■族の
金属、例えばコバルト、ニッケル又lま鉄、又はこのよ
うな金属を含む合金である。
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材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。
素コンパクトは研摩材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。
研摩材]ンパク1−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、これらは工具又は柄に装着され
る前にセメンデッドカーバイド実科のような裏Hに結合
できる。
合できる。別法として、これらは工具又は柄に装着され
る前にセメンデッドカーバイド実科のような裏Hに結合
できる。
米国特許第4.224,380弓明細書はダイ−7モン
ド]ンパク1〜からかなりのmの触媒を浸出させる方法
を記載する。このように作った製品は製品の約70から
95容量%を構成する自己結合ダイモンド粒子を含み、
金属相が製品を通して実質上句〜に浸潤され、この相は
製品の約0.05から3容量%を構成し、そして相互連
絡した空の孔の綱目が製品を通して分散されかつ粒子と
金属相により境界が定められ、この孔は製品の5から3
0容量%を構成する。−・定時間熱濃硝酸−フッ化水素
酸溶液にダイヤモンド溶液を入れることにより浸出を行
なうことができる。熱酸でこの処即により触媒が浸出し
て骨格ダイヤモンド構造を後に1111れる。この浸出
製品は非浸出製品より熱的に更に安定であると云われて
いる。
ド]ンパク1〜からかなりのmの触媒を浸出させる方法
を記載する。このように作った製品は製品の約70から
95容量%を構成する自己結合ダイモンド粒子を含み、
金属相が製品を通して実質上句〜に浸潤され、この相は
製品の約0.05から3容量%を構成し、そして相互連
絡した空の孔の綱目が製品を通して分散されかつ粒子と
金属相により境界が定められ、この孔は製品の5から3
0容量%を構成する。−・定時間熱濃硝酸−フッ化水素
酸溶液にダイヤモンド溶液を入れることにより浸出を行
なうことができる。熱酸でこの処即により触媒が浸出し
て骨格ダイヤモンド構造を後に1111れる。この浸出
製品は非浸出製品より熱的に更に安定であると云われて
いる。
米国特許第11,124,401号明i書は炭化ケイ素
及び炭化物及び/又は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含有結合媒体により共に密着して
結合するダイヤモンド結晶の集塊からなり、このダイヤ
モンド結晶が寸法で1から約1000ミクロンの範囲に
及び、結晶の密度が後記のボデーの少なくとも約70か
ら少なくども約90容昂%の範囲に及び、前記のケイ素
含有結合媒体が後記のボデーの約30容量%までの範囲
に及ぶ聞で存在し、前記の結合媒体がボデーを通して少
なくとも実質上均一に分布され、ダイV干ンド結晶の表
面と接触する結合媒体の部分が少なくとも大部分炭化ケ
イ素であり、そしてダイヤモンドボデーが少なくとも実
質上孔を含まない、多結晶ダイヤモンドボデーを記載し
かつ特許請求する。このダイヤモンドのための金属成分
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、1〜リウム、チ
タン、ウラニウム、パラジウム、タングステン、イブ1
−リウム、ジルコニウム及びこれらの合金から476金
属の広いl!Tから選択される。
及び炭化物及び/又は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含有結合媒体により共に密着して
結合するダイヤモンド結晶の集塊からなり、このダイヤ
モンド結晶が寸法で1から約1000ミクロンの範囲に
及び、結晶の密度が後記のボデーの少なくとも約70か
ら少なくども約90容昂%の範囲に及び、前記のケイ素
含有結合媒体が後記のボデーの約30容量%までの範囲
に及ぶ聞で存在し、前記の結合媒体がボデーを通して少
なくとも実質上均一に分布され、ダイV干ンド結晶の表
面と接触する結合媒体の部分が少なくとも大部分炭化ケ
イ素であり、そしてダイヤモンドボデーが少なくとも実
質上孔を含まない、多結晶ダイヤモンドボデーを記載し
かつ特許請求する。このダイヤモンドのための金属成分
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、1〜リウム、チ
タン、ウラニウム、パラジウム、タングステン、イブ1
−リウム、ジルコニウム及びこれらの合金から476金
属の広いl!Tから選択される。
この多結晶ダイヤモンドボデーは比較的温和な熱間プレ
ス条例下で行なわれそしてダイヤモンド速量のようなも
のは生じない。
ス条例下で行なわれそしてダイヤモンド速量のようなも
のは生じない。
米国特許第4.151.6813明細書は・結合媒体が
炭化ケイ素及び元素状ケイ素からなることそしてボデー
中でダイヤモンド結晶の密度がボデーの80から約95
容量%の範囲に及ぶこと以外米国特許第4.1?1.4
01号明細古記載のものに類似した多結晶ダイヤモンド
ボデーを記載する。さらに、この米国特許の多結晶研削
材体は高適用圧条fi下、すなわち少なくとも約25キ
ロバールの適用圧下に製造される。
炭化ケイ素及び元素状ケイ素からなることそしてボデー
中でダイヤモンド結晶の密度がボデーの80から約95
容量%の範囲に及ぶこと以外米国特許第4.1?1.4
01号明細古記載のものに類似した多結晶ダイヤモンド
ボデーを記載する。さらに、この米国特許の多結晶研削
材体は高適用圧条fi下、すなわち少なくとも約25キ
ロバールの適用圧下に製造される。
上記ω]削材休体研摩切削工具、ノズル又は他の耐摩滅
性部品として有用である。
性部品として有用である。
米国特許第3,234.321号明III書はチタン、
バナジウム、ジルコニウム、クロム又はケイ素、又はこ
れらの金属のいずれかとニッケル、マグネシウム若しく
は鉄との合金の第2相を有するダイヤモンドコンパクト
を記載する。コンパクトはグイ曳7モンド粒子と金属を
粉末の形で混合し、混合物を胃温、胃圧下におくことに
よりIll造される。その1例は31.5容部%吊の金
属としてケイ素を使用する。
バナジウム、ジルコニウム、クロム又はケイ素、又はこ
れらの金属のいずれかとニッケル、マグネシウム若しく
は鉄との合金の第2相を有するダイヤモンドコンパクト
を記載する。コンパクトはグイ曳7モンド粒子と金属を
粉末の形で混合し、混合物を胃温、胃圧下におくことに
よりIll造される。その1例は31.5容部%吊の金
属としてケイ素を使用する。
この特許はコンパクトが切削しrlll庁される硬い材
料に対し適当に形作りとり付【ノられることを暗示して
いる。
料に対し適当に形作りとり付【ノられることを暗示して
いる。
南アフリカ特許第8410053gの完全明細書は、目
直し1ニロ及びザーノエイスセツトドリルビット用工具
インリートとして適した高い強度と高温に耐える性能を
持った研削材体を記載する。
直し1ニロ及びザーノエイスセツトドリルビット用工具
インリートとして適した高い強度と高温に耐える性能を
持った研削材体を記載する。
このrlI摩材休は体その80から90容n%の吊で存
在するダイヤモンド粒子の集塊とその10から20容量
%の聞で存在する第2相を含み、ダイヤモンド粒子の集
塊は、実質的なダイヤモンド対ダイヤモンド結合を含み
−・体化した骨格塊を形成し、そして、第2相はニッケ
ル及びケイ素を含有し、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、そしてこのケイ素はケ
イ素、炭化ケイ素及び/又はケイ化ニッケルの形である
。
在するダイヤモンド粒子の集塊とその10から20容量
%の聞で存在する第2相を含み、ダイヤモンド粒子の集
塊は、実質的なダイヤモンド対ダイヤモンド結合を含み
−・体化した骨格塊を形成し、そして、第2相はニッケ
ル及びケイ素を含有し、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、そしてこのケイ素はケ
イ素、炭化ケイ素及び/又はケイ化ニッケルの形である
。
この研削材体は、ダイヤモンドコンバクi・製造に適し
た胃温臂圧下に¥IIJ造される。
た胃温臂圧下に¥IIJ造される。
水ヂ明の1【要
本発明にj:って、研削インリートを中に保持して包含
する作用部分を有1”る研削工具を捉供するものであり
、上記インサートは工具の¥4!造又は使用中高温に曝
され、ぞの80から90容ω%の6で存在するダイヤエ
ンド粒子の集塊とその10から20容量%の甲で存在す
る第2相を含み、ダイ−7干ンド粒子の集塊はダイψモ
ンド対ダイヤモンド結合を含み−・体化した骨格塊を形
成し、ぞして第2相は木質的にケイ素からなり、このケ
イ素はケイ素及び/又は炭化ケイ素の形で存在するもの
である。
する作用部分を有1”る研削工具を捉供するものであり
、上記インサートは工具の¥4!造又は使用中高温に曝
され、ぞの80から90容ω%の6で存在するダイヤエ
ンド粒子の集塊とその10から20容量%の甲で存在す
る第2相を含み、ダイ−7干ンド粒子の集塊はダイψモ
ンド対ダイヤモンド結合を含み−・体化した骨格塊を形
成し、ぞして第2相は木質的にケイ素からなり、このケ
イ素はケイ素及び/又は炭化ケイ素の形で存在するもの
である。
!If! ”l’l的には、研削■貝は研摩インリート
が工具の製造又は使用中850℃以」−の温度に曝され
る稈である。
が工具の製造又は使用中850℃以」−の温度に曝され
る稈である。
本発明の研削■貝の本質的特徴は作用部材が上記特定し
た特質を有する少なくとも1つの研削用インシートを含
むことである。そのJ:うなインサートは少なくとも一
部実質的なダイヤモンド−ダイヤモンド結合による実質
的な強度を有するばかりで4Tり、10−’Torrま
たはそれにJ:り低い真空あるいは不活性または3!元
雰囲気下で1200℃の温度に、ダイヤモンドの有意な
黒鉛化を起さずに耐えることができることが分った。該
インリートの強度おJ:び高温に耐える能力は、それを
使用中、例えば工員を1直したりあるいはターニングす
るときのように高温が発と1・する場合、あるいは例え
ばザーフエイスセットや含浸ドリルピッ]−にお【プる
J:うに]−貝製造中に高温を必要とする場合にイン→
ノー1〜を工具の部材あるいはインサー1〜として理想
的なものとする。
た特質を有する少なくとも1つの研削用インシートを含
むことである。そのJ:うなインサートは少なくとも一
部実質的なダイヤモンド−ダイヤモンド結合による実質
的な強度を有するばかりで4Tり、10−’Torrま
たはそれにJ:り低い真空あるいは不活性または3!元
雰囲気下で1200℃の温度に、ダイヤモンドの有意な
黒鉛化を起さずに耐えることができることが分った。該
インリートの強度おJ:び高温に耐える能力は、それを
使用中、例えば工員を1直したりあるいはターニングす
るときのように高温が発と1・する場合、あるいは例え
ばザーフエイスセットや含浸ドリルピッ]−にお【プる
J:うに]−貝製造中に高温を必要とする場合にイン→
ノー1〜を工具の部材あるいはインサー1〜として理想
的なものとする。
研削用インサー1〜にお【ノるケイ素の第2相は密接に
結合したスケルトン状ダイヤエンド体にnっで均一に分
散されている。」−記第2相は木質的にケイ素からなり
、このケイ素はケイ素でのものおよび/または炭化ケイ
素の形である。このことは他のいかなる成分も第2相中
には痕跡量しか存在しないことを危味する。
結合したスケルトン状ダイヤエンド体にnっで均一に分
散されている。」−記第2相は木質的にケイ素からなり
、このケイ素はケイ素でのものおよび/または炭化ケイ
素の形である。このことは他のいかなる成分も第2相中
には痕跡量しか存在しないことを危味する。
本発明で使用する研削用インサートはその使用態様に応
じて種々の形状を取りうる。適当な形状は盤状、三角形
状、立方体状、直方体状、六角柱状などの例があげられ
る。これらの形状は−・般に、例えば以下に詳細に述べ
るような方法で製造した大きな研削体からレーザーカッ
ティングにより得られる。インサートはまた不規則な形
状でもにり、大ぎ目の研削体を破砕して作ることができ
る。
じて種々の形状を取りうる。適当な形状は盤状、三角形
状、立方体状、直方体状、六角柱状などの例があげられ
る。これらの形状は−・般に、例えば以下に詳細に述べ
るような方法で製造した大きな研削体からレーザーカッ
ティングにより得られる。インサートはまた不規則な形
状でもにり、大ぎ目の研削体を破砕して作ることができ
る。
研削用イン4j−1−に工員の作用部材中に埋め込まれ
る前に薄い金属または合金の被覆を与えることができる
。この金属被覆は、例えばクロムまたはブタンの被覆と
することができ、含浸ドリルビットにとって特に適当で
あることが分った。
る前に薄い金属または合金の被覆を与えることができる
。この金属被覆は、例えばクロムまたはブタンの被覆と
することができ、含浸ドリルビットにとって特に適当で
あることが分った。
本発明の研削■貝に用いられるインサートは、炭素の相
図のダイヤモンド安定領域内で加熱加圧により製造され
る。特に反応容器にダイヤモンド粉粒体を入れ、このダ
イヤモンド粉粒体と珪素とを接触させ、この内容物の入
った反応容器を、高温高圧装置の反応領域に入れ、反応
容器の内容物を炭素相図のダイヤエンド安定領域内で温
度、圧力を高められた状態に、充分な時装置いて研削体
を冑、得られた研削体を反応領域から取り出すこ−〇
− とにより製造された研削体からインサー1〜を1!する
。
図のダイヤモンド安定領域内で加熱加圧により製造され
る。特に反応容器にダイヤモンド粉粒体を入れ、このダ
イヤモンド粉粒体と珪素とを接触させ、この内容物の入
った反応容器を、高温高圧装置の反応領域に入れ、反応
容器の内容物を炭素相図のダイヤエンド安定領域内で温
度、圧力を高められた状態に、充分な時装置いて研削体
を冑、得られた研削体を反応領域から取り出すこ−〇
− とにより製造された研削体からインサー1〜を1!する
。
高められた温F!、圧力の好ましい条件は1/100℃
〜1600℃の範囲の温度、50へ一70キロバールの
範囲の圧力である。これらの温度、圧力の条件は研削体
を得るのに充分な時間保狛する。典型的にはこれらの温
度、圧力条件は5>20分間保持される。ケイ素は粉末
状、シート状あるいは箔状で与えることができる。適切
なダイヤモンド−ダイヤモンド結合を与えるために、研
削体の製造中にダイヤモンドの集体にケイ素を溶浸する
ことが好ましいことを見出したことをっ【づ加えるべき
である。ダイヤモンド−グイ−7[ンド結合は主に物理
的なダイヤモンド−ダイヤモンドの絡み合いおよび部材
の製造中ダイヤモンド粉粒体の!’、1’! M変形に
より生じる結合である。
〜1600℃の範囲の温度、50へ一70キロバールの
範囲の圧力である。これらの温度、圧力の条件は研削体
を得るのに充分な時間保狛する。典型的にはこれらの温
度、圧力条件は5>20分間保持される。ケイ素は粉末
状、シート状あるいは箔状で与えることができる。適切
なダイヤモンド−ダイヤモンド結合を与えるために、研
削体の製造中にダイヤモンドの集体にケイ素を溶浸する
ことが好ましいことを見出したことをっ【づ加えるべき
である。ダイヤモンド−グイ−7[ンド結合は主に物理
的なダイヤモンド−ダイヤモンドの絡み合いおよび部材
の製造中ダイヤモンド粉粒体の!’、1’! M変形に
より生じる結合である。
ダイヤモンド及びシリコンを配置する反応容器は、モリ
ブデン、タンタル、チタンあるいはその他のような高融
点のカーバイド形成性の金属から作られる。そのような
反応容器内に製造の間ダイヤモンドとシリコンを閉じ込
めることは、達成されるダイヤモンドとダイヤモンドの
結合を卓越したものとづ−ることに貢献すると考えられ
る。
ブデン、タンタル、チタンあるいはその他のような高融
点のカーバイド形成性の金属から作られる。そのような
反応容器内に製造の間ダイヤモンドとシリコンを閉じ込
めることは、達成されるダイヤモンドとダイヤモンドの
結合を卓越したものとづ−ることに貢献すると考えられ
る。
研削インサートの製造に使用されるダイヤモンド粒子は
粗粒子から微細粒子まで神々用いられる。
粗粒子から微細粒子まで神々用いられる。
一般にその粒子は粒度が100μ′IrLJ:り小さく
、代表的には10〜75μmの範囲の粒度を有する。
、代表的には10〜75μmの範囲の粒度を有する。
好J+ Lい粒度は15〜30 tt mの範囲である
。
。
高温高汀装■は当技術分野では良く知られており、例え
ば米国特許第2.94.1..248号明細mに記載さ
れている。
ば米国特許第2.94.1..248号明細mに記載さ
れている。
研削工具は目直し、あるいは丸削り用の角部を有するも
ので、工具の柄どその−・端に設けられたtlq記の研
削インサー1へとから構成される目直しあるいは丸削り
用工具である。第1図は目白し用工具の一例を示す。こ
の図を参照すると、ぞの・端に設()られた切削要素1
2を右する柄10から成るl]直し用工具が示されてい
る。切削要素は口直し用角部14を右する。工具を使用
する間口直し用角部14で高温が発生ずる。しかしなが
ら、切削要素12のすぐれた熱的安定性はその高温に耐
え1;−することが判明した。
ので、工具の柄どその−・端に設けられたtlq記の研
削インサー1へとから構成される目直しあるいは丸削り
用工具である。第1図は目白し用工具の一例を示す。こ
の図を参照すると、ぞの・端に設()られた切削要素1
2を右する柄10から成るl]直し用工具が示されてい
る。切削要素は口直し用角部14を右する。工具を使用
する間口直し用角部14で高温が発生ずる。しかしなが
ら、切削要素12のすぐれた熱的安定性はその高温に耐
え1;−することが判明した。
ωI削工具は、一端に切削面を右づ−る回転可能なボデ
ーから成り、該切削面4.1結合マトリックス中に保持
される多数の研削インサー1〜を含み該切削面に切削刃
あるいは切削先端を有するものであるドリルビット(c
lrill bit )であってG 、にい。そのよう
なドリルビットの例どして表面調整されたドリルピッ1
〜や含浸されたドリルビットがある。
ーから成り、該切削面4.1結合マトリックス中に保持
される多数の研削インサー1〜を含み該切削面に切削刃
あるいは切削先端を有するものであるドリルビット(c
lrill bit )であってG 、にい。そのよう
なドリルビットの例どして表面調整されたドリルピッ1
〜や含浸されたドリルビットがある。
ドリルピッ1〜にとって【31研削インリー1〜は三角
形あるいはブロック形状であることが好ましい。
形あるいはブロック形状であることが好ましい。
rIIl削インリ−−1〜が三角形のものであるときに
は、その基部は結合71−リツクス中へはめ込j;れ、
その頂点とそこから延びる側方各部が切削刃を!うえる
ことになる。研削インサー1へが好ましくは立方体であ
るブロック形状のときには、その主要部は結合マトリッ
クス中にはめ込まれ、切削刃はピラミッド形の突出部に
よって設りられる。
は、その基部は結合71−リツクス中へはめ込j;れ、
その頂点とそこから延びる側方各部が切削刃を!うえる
ことになる。研削インサー1へが好ましくは立方体であ
るブロック形状のときには、その主要部は結合マトリッ
クス中にはめ込まれ、切削刃はピラミッド形の突出部に
よって設りられる。
第2図及び第3図は本発明の芯刃として知られる表面調
整されたドリルピッ1への−・例を示している。これら
の図には、」アドリルへ線を通してな〜 12− る一端18を右する回転可能なコア16と細端の切削面
20とから構成される表面調整されたドリルピッ1〜が
示されている。切削面20は適当な金属71〜リツクス
中に堅く保持された多数の切削要素22を有している。
整されたドリルピッ1への−・例を示している。これら
の図には、」アドリルへ線を通してな〜 12− る一端18を右する回転可能なコア16と細端の切削面
20とから構成される表面調整されたドリルピッ1〜が
示されている。切削面20は適当な金属71〜リツクス
中に堅く保持された多数の切削要素22を有している。
切削要素22 L;1;第3図により8T細に示されて
いるにうに、各々三角形状を有している。三角形状切削
要素22は切削面20上に設置Jられているので、三角
形状24の基部はその面の結合71〜リツクスにはめ込
まれ、頂点26は切削面平面上に立」−っている、1切
削刃を付与するのがこの頂点と側方角部27である。三
角形の研削ボデー22のすぐ後方には切削面と同じ金属
で出来ている支持体30が配量されている。ピッ1への
回転方向は矢印で示されている。
いるにうに、各々三角形状を有している。三角形状切削
要素22は切削面20上に設置Jられているので、三角
形状24の基部はその面の結合71〜リツクスにはめ込
まれ、頂点26は切削面平面上に立」−っている、1切
削刃を付与するのがこの頂点と側方角部27である。三
角形の研削ボデー22のすぐ後方には切削面と同じ金属
で出来ている支持体30が配量されている。ピッ1への
回転方向は矢印で示されている。
第4図は、本発明の表面セラ1〜ドリルビツトのもう−
・つの貝体例を示すものである。この図面について説明
づ”ると、その一端に切削面34を右する回転可能4丁
]ア32からなる表面セットドリルビットが示されてい
る。切削面34は、適当な金属マトリックス中にしっか
りと保持された複数の切削要素36からなる。各々の切
削脅索は立方体状であり、その主部分38は金属71−
リツクス中に埋め込まれている。この立方体の小部分4
0は、金属マトリックスから突き出ており、木質的にピ
ラミッド形状をしており、切削先端42ど切削刃44を
提供している。このビットの回転方向は矢印で示しであ
る。後で説明覆るが、これらの立方体は、図示されてい
る様に角が露出する様に配量するど、三角形の切削要素
のための同様な配量J:りも、しつかりと金属71〜リ
ツクス中に保持され、最初は潜在的に露出が少いりれど
も、硬い岩石の破砕に必要な高い尖端荷車に」;り容易
に耐えることができる。 ゛ 表面レフ1〜ドリルビツトにおいてIJ、 、切削要素
は標準的な高温埋め込み技術を用いて、切削面中に固定
される。本発明の切削要素の熱安定性は優れているので
、殆んど劣化なしに[1)で850℃盆越える温度に耐
えることができる。
・つの貝体例を示すものである。この図面について説明
づ”ると、その一端に切削面34を右する回転可能4丁
]ア32からなる表面セットドリルビットが示されてい
る。切削面34は、適当な金属マトリックス中にしっか
りと保持された複数の切削要素36からなる。各々の切
削脅索は立方体状であり、その主部分38は金属71−
リツクス中に埋め込まれている。この立方体の小部分4
0は、金属マトリックスから突き出ており、木質的にピ
ラミッド形状をしており、切削先端42ど切削刃44を
提供している。このビットの回転方向は矢印で示しであ
る。後で説明覆るが、これらの立方体は、図示されてい
る様に角が露出する様に配量するど、三角形の切削要素
のための同様な配量J:りも、しつかりと金属71〜リ
ツクス中に保持され、最初は潜在的に露出が少いりれど
も、硬い岩石の破砕に必要な高い尖端荷車に」;り容易
に耐えることができる。 ゛ 表面レフ1〜ドリルビツトにおいてIJ、 、切削要素
は標準的な高温埋め込み技術を用いて、切削面中に固定
される。本発明の切削要素の熱安定性は優れているので
、殆んど劣化なしに[1)で850℃盆越える温度に耐
えることができる。
本発明を以下の実施例にJ:って更に説明する。
実施例
グイVモンド粒−rの集塊(12,5g)をタンタル製
カップに入れ、このダイヤエンドの集塊の頂部上にケイ
素粉末(1,86g)の層を形成し、カップの開放端部
上にタンクル製のふたを詔いIC0荷載されたカップを
慣用の高温高圧装置の反応帯域にFfき、湿度1500
℃、圧力55キロバールにして、この条イ′1を10分
間肩(持した。ダイヤ121粒子の集塊からなるディス
ク形研摩ボデーが417られたが、このものは、密着し
た骨格ダイヤモンドf洩を形成する実質的な昂のダイヤ
モンド対ダイA7モンド結合と、このダイヤモンド集1
鬼中に均一・に分散された少早のケイ素どからなる。
カップに入れ、このダイヤエンドの集塊の頂部上にケイ
素粉末(1,86g)の層を形成し、カップの開放端部
上にタンクル製のふたを詔いIC0荷載されたカップを
慣用の高温高圧装置の反応帯域にFfき、湿度1500
℃、圧力55キロバールにして、この条イ′1を10分
間肩(持した。ダイヤ121粒子の集塊からなるディス
ク形研摩ボデーが417られたが、このものは、密着し
た骨格ダイヤモンドf洩を形成する実質的な昂のダイヤ
モンド対ダイA7モンド結合と、このダイヤモンド集1
鬼中に均一・に分散された少早のケイ素どからなる。
ディスク形研摩ボデーを標準レーザー切断技術により適
当に切断して複数の立方体状物及び三角形状物を得た。
当に切断して複数の立方体状物及び三角形状物を得た。
この立方体状物を第4図に示したタイプの表面セットド
リルピッ1へに装着し、また三角形状要素も同様に同一
タイプの表面セラ]・ドリルビットに装着した。米国特
許第 4、.22/l、380号明細書の記載に従って製造さ
れた三角形状ドリルイン−リ−−1〜も第4図に示され
たタイプの表面セットドリルビットに装着した。
リルピッ1へに装着し、また三角形状要素も同様に同一
タイプの表面セラ]・ドリルビットに装着した。米国特
許第 4、.22/l、380号明細書の記載に従って製造さ
れた三角形状ドリルイン−リ−−1〜も第4図に示され
たタイプの表面セットドリルビットに装着した。
次いでこれら3種のドリルピッ1−を用いてノーライ1
〜 グラナイh (Norite granite)を
穴ありし、穴ありした深さの関数として各ドリルピッi
〜の員入速度を一定イ」前向単1000Kgで測定した
。第5図のグラフに示した結果はノーライ1〜グラナイ
1〜の穴あ【ノ深さに対するU1人速度を示づ゛。立方
体状切削要素を右11”るドリルビットは三角形状切削
要素を右するドリルビットと比べ同一・イ(1前向重に
おいてはるかにすぐれた全体ドリル速度(overal
l drilling、rate )を示すことが判明
した。また本発明のケイ素含有三角形状切削要素を有す
るドリルビットは米国特許第 =ll−、224,380号明細占の記載に従って製造
された三角形状物を有するドリルビットに比べすぐれた
全体ドリル速度を右していた。なおノーライトグラナイ
1〜は−・軸圧縮強さ277 HPrを右り−る極めて
かたい月利である。
〜 グラナイh (Norite granite)を
穴ありし、穴ありした深さの関数として各ドリルピッi
〜の員入速度を一定イ」前向単1000Kgで測定した
。第5図のグラフに示した結果はノーライ1〜グラナイ
1〜の穴あ【ノ深さに対するU1人速度を示づ゛。立方
体状切削要素を右11”るドリルビットは三角形状切削
要素を右するドリルビットと比べ同一・イ(1前向重に
おいてはるかにすぐれた全体ドリル速度(overal
l drilling、rate )を示すことが判明
した。また本発明のケイ素含有三角形状切削要素を有す
るドリルビットは米国特許第 =ll−、224,380号明細占の記載に従って製造
された三角形状物を有するドリルビットに比べすぐれた
全体ドリル速度を右していた。なおノーライトグラナイ
1〜は−・軸圧縮強さ277 HPrを右り−る極めて
かたい月利である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明のドレツ(J−I貝の−・部所面図、第
2図は本発明の表面セットドリルビットの斜視図、第3
図は第2図のビットの切削面の部分の斜視図、第4図は
本発明の表面セットドリルビットの他の態様の斜視図、
第5図は比較対照試験で得られた結果を示すグラフであ
る。
2図は本発明の表面セットドリルビットの斜視図、第3
図は第2図のビットの切削面の部分の斜視図、第4図は
本発明の表面セットドリルビットの他の態様の斜視図、
第5図は比較対照試験で得られた結果を示すグラフであ
る。
Claims (1)
- 研削工員の製造又は使用間に、高温に曝される研削イン
サートを中に保持して包含する作業部分を有する研削工
具において、前記インサートがその80−90容量%の
量で存在するダイヤモンド粒子の塊、及びインサートの
10−20容量%の量で存在する第2相を含み、ダイヤ
モンド粒子の塊は実質的なダイヤモンド対ダイヤモンド
結合を含有して一体化せる骨骼塊を形成し、又第2相は
本質的に珪素からなり、この珪素は珪素及び(又は)炭
化珪素の形態をしていることを特徴とする研削工具。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
ZA84/2407 | 1984-03-30 | ||
ZA842407 | 1984-03-30 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPS6133865A true JPS6133865A (ja) | 1986-02-17 |
JPH0732985B2 JPH0732985B2 (ja) | 1995-04-12 |
Family
ID=25577244
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JP60068360A Expired - Lifetime JPH0732985B2 (ja) | 1984-03-30 | 1985-03-30 | 研摩研削工具 |
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JP (1) | JPH0732985B2 (ja) |
AT (1) | AT386558B (ja) |
BE (1) | BE902072A (ja) |
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