JPS6133890B2 - - Google Patents

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JPS6133890B2
JPS6133890B2 JP54130403A JP13040379A JPS6133890B2 JP S6133890 B2 JPS6133890 B2 JP S6133890B2 JP 54130403 A JP54130403 A JP 54130403A JP 13040379 A JP13040379 A JP 13040379A JP S6133890 B2 JPS6133890 B2 JP S6133890B2
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JP
Japan
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nickel
cutting
tin
copper
amount
Prior art date
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Expired
Application number
JP54130403A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS5655535A (en
Inventor
Eiji Isobe
Izumi Hayakawa
Akira Emura
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.)
Mitsui Mining and Smelting Co Ltd
Original Assignee
Mitsui Mining and Smelting Co Ltd
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Priority to EP80901971A priority patent/EP0037837B1/en
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Publication of JPS6133890B2 publication Critical patent/JPS6133890B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C26/00—Alloys containing diamond or cubic or wurtzitic boron nitride, fullerenes or carbon nanotubes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D3/00—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents
    • B24D3/02—Physical 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
    • B24D3/04—Physical 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
    • B24D3/06—Physical 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D3/00—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents
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    • B24D3/04—Physical 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
    • B24D3/06—Physical 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
    • B24D3/08—Physical 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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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • Mechanical Engineering (AREA)
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  • Materials Engineering (AREA)
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  • Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
本発明はペレツトまたはホイール等のレンズ研
削用等として特に好適なるメタルボンドダイヤモ
ンド焼結体に関する。 従来、上記の如き用途に使用されるメタルボン
ド焼結体としては銅―スズ系のものが広く採用さ
れてきた。これら銅―スズ系の焼結体は切削比が
低く、すなわち寿命が短く、また切削量も低いも
のであつた。 銅―スズ系以外のメタルボンド焼結体として、
ニツケル系のメタルボンドダイヤモンド焼結体は
ニツケルの融点が高いためダイヤモンドの急速な
黒鉛化を来たす1000℃以上の焼結温度とする必要
があるが、ニツケル粉末の粒度を比較的細かくす
ることにより低温焼結を可能とし、ダイヤモンド
保持力の向上とともに研削性の優れた焼結体が開
発された（特願昭51―159153号）。さらにまた、
このニツケルボンド焼結体のロングランでの研削
時に生ずる目詰り現象を防止するものとして、ニ
ツケルベース中にベースと金属間化合物を形成す
る元素を添加することにより、ベース中に硬くも
ろい金属間化合物を分散析出させて切削比、切削
量を改良したメタルボンドダイヤモンド焼結体も
開発された（特願昭53―77787号）。 しかし、後者のニツケル系メタルボンド焼結体
は前工程による被切削材の表面精度のバラツキに
よつて切削量が大きく変動し、用途によつては実
用上大きな障害となる場合があつた。 本発明は前述の如きニツケル系メタルボンドダ
イヤモンド焼結体の有する欠点を解消することを
目的とするものである。 すなわち本発明は銅２〜30wt％、スズ１〜
40wt％およびリン0.2〜3wt％を含有し、但し銅
＋スズ＋リン含有の合計が50wt％未満であり、
残部がニツケルからなるメタルボンドと、該メタ
ルボンド内に分散された１〜40μのダイヤモンド
0.1〜10wt％とを含有してなるメタルボンドダイ
ヤモンド焼結体である。 本発明のポイントは、ニツケルベースに、銅、
錫、リンの適当な配合をえらぶことにより、ニツ
ケル―錫、ニツケル―リンの二元素の挙動からは
予想できないような優れた切削性能を示すことで
ある。 本発明において、銅が2wt％未満では、切削量
のばらつきが大きく、30wt％を越えると、切削
量が低下する。錫が1wt％未満では、切削量改良
の効果が少く、40wt％を超えると切削量が低下
し、マトリツクスの焼結も困難になる。リンが、
0.2wt％未満では、切削量のばらつきが大きく、
切削量改良の効果が少く、3wt％を超えると、マ
トリツクスの焼結が困難になる。 なお、％Cu＋％Sn＋％Ｐの合計が50wt％以上
になると、ニツケルベースのメタルボンドとして
の特性、すなわちダイヤモンドの保持力が劣るよ
うになるので50wt％未満とすることが必要であ
る。 上記ニツケル、銅、スズ、リンの金属粉末は
100メツシユ以下の粒度のものを使用する。これ
により各成分元素による金属間化合物の形成と相
俟つて低温焼結が可能となり、ダイヤモンドの黒
鉛化が回避されるようになる。 なお、マトリツクスの主成分であるニツケルは
場合によりコバルトで置換してもよく、これによ
りニツケルベースの場合とほぼ同様の効果が得ら
れる。 リンは単独で添加してもよいが、銅―リンまた
はニツケル―リン合金粉として添加する方が扱い
易く均一な分散が得られるうえ、安定な焼結が行
える。また本発明において使用するダイヤモンド
粉末は１〜40μのものを0.1〜10wt％メタルボン
ド内に分散添加する。しかし用途によつてはダイ
ヤモンド粉末の粒度および添加量は自由に変え得
る。 本発明の焼結体は、各成分粉末、ダイヤモンド
粉末および所望によりステリアン酸亜鉛を混合
後、加圧成形し、その後非酸化性雰囲気中で焼結
を行う通常の粉末治金法が量産性の点で最適であ
るが、ホツトプレス法もしくは通電焼結法によつ
ても製造し得る。 かくして得られる焼結体はニツケルベース中の
銅、スズおよびリンが相互に作用し合い、マトリ
ツクスの焼結を促進するとともに金属間化合物の
形成も促進し、さらにマトリツクス中の金属間化
合物の分散を均一化する。そしてそれにより、硬
く、しかも適度の摩耗速度で均質に摩耗するメタ
ルボンドが形成され、金属間化合物形成時に生ず
る空孔と、メタルボンドのセルフドレツシング効
果によりダイヤモンド切刃の保持と新生が効果的
に行われ、切削量、特に仕上げ、ラツプ研削時の
切削量が増大し、切削量のバラツキも小さくなつ
て面出し時間も短縮する等、実用上非常に使い易
いメタルボンドダイヤモンド焼結体が得られ、そ
の効果は大きい。 以下に実施例を示す。 実施例 平均粒子径５μのニツケル粉末、−250メツシユ
のその他の原料粉末を用い、これらを表に示すよ
うな組成となるように調整し、これに８〜16μの
ダイヤモンド粉末1wt％を添加し、次いで焼結し
てそれぞれ直径16mm、厚み３mmのダイヤモンドペ
レツトと呼ばれるメタルボンドダイヤモンド焼結
体を得、切削性能試験を行つた。表中の試料１お
よび２は本発明品、試料３〜４はニツケル系メタ
ルボンドによる比較品、試料５は従来の銅―スズ
系による比較品を示す。 これら各試料を高速研摩機を使用し、直径100
mmのペレツト皿に20個の各ペレツトを貼り、20Kg
の荷重をかけて直径60mmのBK―７と呼ばれる硝
種のテストピースをGC＃500およびGC＃280で予
め面調整した後12秒間研摩し、切削量、切削比を
求めた。その結果を次表に示す。
【表】 以上のように、本発明に係るメタルボンドダイ
ヤモンド焼結体は切削量、切削比が従来の銅―ス
ズ系のものに比べ格段に優れ、またニツケル系の
ものに比べ切削量が優れ、切削量のバラツキも小
さくなり、実用上非常に使い易いものである。こ
のような本発明に係るメタルボンド焼結体はレン
ズ研削に限らず、ガラス、セラミツクス、金属半
導体の研削等の広範な応用が期待できるものであ
る。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １ 銅２〜30wt％、スズ１〜40wt％およびリン
    0.2〜3wt％を含有し、但し銅＋スズ＋リン含量の
    合計が約50wt％未満であり、残部がニツケルか
    らなるメタルボンドと、該メタルボンド内に分散
    された１〜40μのダイヤモンド0.1〜10wt％とを
    含有してなるメタルボンドダイヤモンド焼結体。
JP13040379A 1979-10-09 1979-10-09 Metal bond-diamond sintered body Granted JPS5655535A (en)

Priority Applications (5)

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JP13040379A JPS5655535A (en) 1979-10-09 1979-10-09 Metal bond-diamond sintered body
DE8080901971T DE3070982D1 (en) 1979-10-09 1980-10-08 Metal-bound diamond sintered article
PCT/JP1980/000242 WO1981000981A1 (en) 1979-10-09 1980-10-08 Metal-bound diamond sintered material
US06/269,013 US4362535A (en) 1979-10-09 1980-10-08 Sintered metal bonded diamond abrasive articles
EP80901971A EP0037837B1 (en) 1979-10-09 1981-04-21 Metal-bound diamond sintered article

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Publication Number Publication Date
JPS5655535A JPS5655535A (en) 1981-05-16
JPS6133890B2 true JPS6133890B2 (ja) 1986-08-05

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ID=15033445

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Country Status (5)

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US (1) US4362535A (ja)
EP (1) EP0037837B1 (ja)
JP (1) JPS5655535A (ja)
DE (1) DE3070982D1 (ja)
WO (1) WO1981000981A1 (ja)

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EP0037837B1 (en) 1985-08-14
US4362535A (en) 1982-12-07
WO1981000981A1 (en) 1981-04-16
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