JPS6141702A - 超硬質焼結体複合材料 - Google Patents
超硬質焼結体複合材料Info
- Publication number
- JPS6141702A JPS6141702A JP16450784A JP16450784A JPS6141702A JP S6141702 A JPS6141702 A JP S6141702A JP 16450784 A JP16450784 A JP 16450784A JP 16450784 A JP16450784 A JP 16450784A JP S6141702 A JPS6141702 A JP S6141702A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ultra
- composite material
- metal
- hard sintered
- alloy
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Cutting Tools, Boring Holders, And Turrets (AREA)
- Powder Metallurgy (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
皇１ユ９愚ユ分！
本発明は超硬質焼結体複合材料に関する。
更に詳細には、本発明は切削または穴明は工具の刃先と
して好適に用いることのできる焼結ダイヤモンド（以下
“ＰＣＤ”という）または焼結高圧相形窒化硼Ｓ（以下
” ＰＣＢＮ”という）と蝋付は可能な金属または合金
属とからなる超硬質焼結体複合材料に関する。
して好適に用いることのできる焼結ダイヤモンド（以下
“ＰＣＤ”という）または焼結高圧相形窒化硼Ｓ（以下
” ＰＣＢＮ”という）と蝋付は可能な金属または合金
属とからなる超硬質焼結体複合材料に関する。
従来の技術
ＰＣＤ及びＰＣＢＮは寿命の長い工具として、あるいは
難加工材切削工具として、特に後者の用途に必要不可欠
の物として近年急速に普及してきた。
難加工材切削工具として、特に後者の用途に必要不可欠
の物として近年急速に普及してきた。
しかし適当な形状の素材がないために普及が進展しない
分野がある。例えば穴明は工具の需要は上記の目的の用
途には極めて大きいが、穴明は工具を作るのに適した素
材がなかったので、現在まで実用化されているとはいえ
ない状況にある。
分野がある。例えば穴明は工具の需要は上記の目的の用
途には極めて大きいが、穴明は工具を作るのに適した素
材がなかったので、現在まで実用化されているとはいえ
ない状況にある。
ＰＣＤ及びＰＣＢＮの工具用素材で現在市販されている
のは、超硬合金とＰＣＤが２層構造になっているものか
、ＰＣＤのみの単体構造になっているものがある。
のは、超硬合金とＰＣＤが２層構造になっているものか
、ＰＣＤのみの単体構造になっているものがある。
単体構造になっているものはスローアウェイ工具として
そのままで刃先加工されて使用される。
そのままで刃先加工されて使用される。
超硬合金との２層構造になっているものは、より複雑な
形状の工具に加工されて使われる。ＰＣＤ及びＰＣＢＮ
は蝋付けが不可能または困難であるため、蝋付は可能な
超硬合金層と組合せて複雑形状の工具にして用いられて
いた。
形状の工具に加工されて使われる。ＰＣＤ及びＰＣＢＮ
は蝋付けが不可能または困難であるため、蝋付は可能な
超硬合金層と組合せて複雑形状の工具にして用いられて
いた。
しかしながら、穴明は工具の場合には、その保持強度の
点から刃先をなす超硬質焼結体の両面蝋付が望まれる。
点から刃先をなす超硬質焼結体の両面蝋付が望まれる。
片面蝋付では蝋付面積が大きく取れないこともあり、保
持強度が十分でない。このことが現在までＰＣＤ及びＰ
ＣＢＮを刃先とする穴明は工具が市場に現れない理由で
ある。
持強度が十分でない。このことが現在までＰＣＤ及びＰ
ＣＢＮを刃先とする穴明は工具が市場に現れない理由で
ある。
発明の解決しようとする問題点
例えば穴明は工具の如き複雑な刃先構造の工具を作製す
るには板状の超硬質焼結体の両面蝋付けが必要となり、
ＰＣＤ又はＰＣＢＮを蝋付は可能な超硬合金でサンドウ
ィッチ状に挟んだ構造がまず考えられる。本発明者らも
この構造の素材の試作をまず試みた。その結果得られた
結論は、亀裂の発生が多く工業的にこれを生産すること
は、まず不可能であった。
るには板状の超硬質焼結体の両面蝋付けが必要となり、
ＰＣＤ又はＰＣＢＮを蝋付は可能な超硬合金でサンドウ
ィッチ状に挟んだ構造がまず考えられる。本発明者らも
この構造の素材の試作をまず試みた。その結果得られた
結論は、亀裂の発生が多く工業的にこれを生産すること
は、まず不可能であった。
その結果、本出願人は昭和５９年７月１６日付けで特許
出願「サンドイッチ構造をもつ超硬質焼結体」を出願し
、板状の超硬質焼結体の少なくとも片側にＭｏまたはＣ
ｏのごとき軟質且つ蝋付は可能な金属を接合して超硬質
焼結体と超硬合金との熱膨張係数の差による熱応力を吸
収するように構成した複合材料を提案したものである。
出願「サンドイッチ構造をもつ超硬質焼結体」を出願し
、板状の超硬質焼結体の少なくとも片側にＭｏまたはＣ
ｏのごとき軟質且つ蝋付は可能な金属を接合して超硬質
焼結体と超硬合金との熱膨張係数の差による熱応力を吸
収するように構成した複合材料を提案したものである。
しかしながら、このような板状超硬質焼結体の片側にＷ
Ｃ−Ｃｏ超硬合金を、他の側にＣＯの層を接合した複合
材料ブロックを作製し、これをワイヤーカッティングに
より適当形状且つ寸法の穴明は工具用刃先チップに切り
出したところ、１０個中に２〜３個の割合でＰＣＤまた
はＰＣＢＮに亀裂が観察された。これは小寸法のサンド
インチ構造の超硬質焼結体をそのままの寸法で直接焼結
して作製する場合には問題はないが、大量生産のためＷ
Ｃ−Ｃｏ超硬合金の板とＣＯ板との間にダイヤモンド粉
末または高圧相形窒化硼素粉末を配置して超高圧、高温
処理し、大寸法のブロックを製作する場合にはその冷却
過程でブロックのいずれかの部分に応力集中が生じて部
分的に亀裂が生じたためとも考えられる。
Ｃ−Ｃｏ超硬合金を、他の側にＣＯの層を接合した複合
材料ブロックを作製し、これをワイヤーカッティングに
より適当形状且つ寸法の穴明は工具用刃先チップに切り
出したところ、１０個中に２〜３個の割合でＰＣＤまた
はＰＣＢＮに亀裂が観察された。これは小寸法のサンド
インチ構造の超硬質焼結体をそのままの寸法で直接焼結
して作製する場合には問題はないが、大量生産のためＷ
Ｃ−Ｃｏ超硬合金の板とＣＯ板との間にダイヤモンド粉
末または高圧相形窒化硼素粉末を配置して超高圧、高温
処理し、大寸法のブロックを製作する場合にはその冷却
過程でブロックのいずれかの部分に応力集中が生じて部
分的に亀裂が生じたためとも考えられる。
従−て、本発明の目的は複雑な形状の刃先構造の工具を
作製するに適し且つ亀裂のない超硬質焼結体複合材料を
提供することにある。
作製するに適し且つ亀裂のない超硬質焼結体複合材料を
提供することにある。
更に詳細には本発明の目的は、大寸法の複合材料ブロッ
クを作製し、これから小寸法の複合材料を切り出して作
製する方法でも亀裂の発生がないまたは著しく少ない構
造の超硬質焼結体複合材料を提供することにある。
クを作製し、これから小寸法の複合材料を切り出して作
製する方法でも亀裂の発生がないまたは著しく少ない構
造の超硬質焼結体複合材料を提供することにある。
問題点を解決するための手段
上記目的を達成するため本発明に従うと、板状の焼結ダ
イヤモンドまたは焼結高圧相形窒化硼素からなる超硬質
焼結体と、該板状の超硬質焼結体の両面に接合された蝋
付は可能な金属または合金の層とを備え、超硬質焼結体
面の２／３以下且１１５以上の面積に上記金属または合
金層が接合していることを特徴とする超硬質焼結体複合
材料が提供される。
イヤモンドまたは焼結高圧相形窒化硼素からなる超硬質
焼結体と、該板状の超硬質焼結体の両面に接合された蝋
付は可能な金属または合金の層とを備え、超硬質焼結体
面の２／３以下且１１５以上の面積に上記金属または合
金層が接合していることを特徴とする超硬質焼結体複合
材料が提供される。
本発明の複合材料は大量生産のためには金属または合金
板の間にダイヤモンド粉末または高圧相形窒化硼素を配
置し、これを加熱しながら超高圧をかけてダイヤモンド
または窒化硼素を焼結して大寸法のブロックをまず作製
するので、蝋付は可能な金属または合金としては高温で
容易に塑性変形可能である必要があり、まずＣｏ５Ｎｉ
、Ｆｅ５Ｃｕ、八ｇ、＾１、ｌｎやそれらの合金など色
々な材料があげられる。しかし、これらの材料は焼結ダ
イヤモンドに直接接するので、直接接してダイヤモンド
の特性を害しないものが望まれる。さらには、蝋付は可
能な金属または合金としては焼結ダイヤモンドの結合材
と同一材質が好ましい。この点から特に好ましいのは、
Ｃｏ、 Ｎｉ、Ｆｅおよびそれらの合金である。特に好
ましいのは、Ｃ０１Ｎ１とその合金である。この中でＦ
ｅはダイヤモンドと反応してＦｅｓ Ｃを発生する恐れ
があり、更にＰＣＢＨの場合には結合材として金属を使
うことは稀であるので、一般には焼結時に焼結体と反応
しない金属または合金を選択する必要がある。このため
、蝋付は可能な金属と焼結体の間にＴａの如き不活性な
材料を位置させることがしばしば行なわれる。このとき
、不活性な金属の厚さは薄くともよい。以上より、本発
明で好ましい金属または合金としてはＣｏ５Ｎｉ、Ｆｅ
、 Ｃｕ、 ＡＩまたはそれらの合金があげられる。
板の間にダイヤモンド粉末または高圧相形窒化硼素を配
置し、これを加熱しながら超高圧をかけてダイヤモンド
または窒化硼素を焼結して大寸法のブロックをまず作製
するので、蝋付は可能な金属または合金としては高温で
容易に塑性変形可能である必要があり、まずＣｏ５Ｎｉ
、Ｆｅ５Ｃｕ、八ｇ、＾１、ｌｎやそれらの合金など色
々な材料があげられる。しかし、これらの材料は焼結ダ
イヤモンドに直接接するので、直接接してダイヤモンド
の特性を害しないものが望まれる。さらには、蝋付は可
能な金属または合金としては焼結ダイヤモンドの結合材
と同一材質が好ましい。この点から特に好ましいのは、
Ｃｏ、 Ｎｉ、Ｆｅおよびそれらの合金である。特に好
ましいのは、Ｃ０１Ｎ１とその合金である。この中でＦ
ｅはダイヤモンドと反応してＦｅｓ Ｃを発生する恐れ
があり、更にＰＣＢＨの場合には結合材として金属を使
うことは稀であるので、一般には焼結時に焼結体と反応
しない金属または合金を選択する必要がある。このため
、蝋付は可能な金属と焼結体の間にＴａの如き不活性な
材料を位置させることがしばしば行なわれる。このとき
、不活性な金属の厚さは薄くともよい。以上より、本発
明で好ましい金属または合金としてはＣｏ５Ｎｉ、Ｆｅ
、 Ｃｕ、 ＡＩまたはそれらの合金があげられる。
一方、蝋付は用金属または合金の超硬質焼結体への接合
面積が超硬質焼結体複合材料の表面積の２／３を越えて
接合されると上記したダイヤモンドまたは窒化硼素の焼
結過程で冷却の際に熱応力が大となり焼結体に亀裂が発
生しやすくなる。他方、接合面積が超硬質焼結体の表面
の１１５未満では工具本体に取付ける際の蝋付は面積が
小さくなり強固な保持が困難である。
面積が超硬質焼結体複合材料の表面積の２／３を越えて
接合されると上記したダイヤモンドまたは窒化硼素の焼
結過程で冷却の際に熱応力が大となり焼結体に亀裂が発
生しやすくなる。他方、接合面積が超硬質焼結体の表面
の１１５未満では工具本体に取付ける際の蝋付は面積が
小さくなり強固な保持が困難である。
以下本発明を実施例により説明するが、これらの実施例
は本発明の単なる例示であり、本発明の技術適範囲を何
等制限しないのは勿論である。
は本発明の単なる例示であり、本発明の技術適範囲を何
等制限しないのは勿論である。
実施例
直径３０ｍｍ厚み０．５ｍｍの２枚のＣｏ板の間にダイ
ヤモンド粉末を配置し、超高圧・高温装置を用いて焼結
し、Ｃｏ板の間に厚さ０．５ｍｍのＰＣＤを有する複合
材料ブロックを得た。このブロックから第１図（ａ）に
示す如き将棋の鉤状の素材を切り出した。
ヤモンド粉末を配置し、超高圧・高温装置を用いて焼結
し、Ｃｏ板の間に厚さ０．５ｍｍのＰＣＤを有する複合
材料ブロックを得た。このブロックから第１図（ａ）に
示す如き将棋の鉤状の素材を切り出した。
この複合素材の高さは５ｍｍ、幅は１０＋＋ｏｎであっ
た。
た。
次いでこの複合素材の両面のＣｏ金属を半分づつ削り落
して穴明は用工具の刃先チップとした。
して穴明は用工具の刃先チップとした。
第１図（ａ）はこうして得られた刃先チップの側面図で
あり、第１図（ｂ）は平面図である。
あり、第１図（ｂ）は平面図である。
第１図（ａ）及びｂ）に示すごとく本発明の複合材料の
１実施例である刃先チップ１はその両面においてそれぞ
れ半分が蝋付は可能なＣｏ金属層２に覆われ、残りの部
分ではＰＣＤ３が露出している。
１実施例である刃先チップ１はその両面においてそれぞ
れ半分が蝋付は可能なＣｏ金属層２に覆われ、残りの部
分ではＰＣＤ３が露出している。
この複合材料をスクリュードリルの刃先として工具本体
に取付けた状態を第２図（ａ）及び（ｂ）に示す。
に取付けた状態を第２図（ａ）及び（ｂ）に示す。
第２図（ａ）及びら）は穴明はドリルの刃先支持部４に
本発明の複合材料からなる刃先１を取り付けた状態を示
し、第２図（ａ）は複合材料の１表面が、第２図ら）は
側部が見える方向での側面図である。このように取付け
るとドリルを回転してもＰＣＤ３が切削部を常に構成し
、且つＣｏ金属層２によって刃先チップ１は強固に支持
部４に保持されている。
本発明の複合材料からなる刃先１を取り付けた状態を示
し、第２図（ａ）は複合材料の１表面が、第２図ら）は
側部が見える方向での側面図である。このように取付け
るとドリルを回転してもＰＣＤ３が切削部を常に構成し
、且つＣｏ金属層２によって刃先チップ１は強固に支持
部４に保持されている。
尚、本発明の超硬質焼結体複合材料の製造方法を、′ま
ず超硬質焼結体の両面全体に蝋付は可能な金属または合
金層が接合している状態で焼結し、これより不用部分の
蝋付は可能な金属または合金層を削り落として作成する
ものとして説明したが、本発明の超硬質焼結体複合材料
の製造方法はこれに限定されるものではない。
ず超硬質焼結体の両面全体に蝋付は可能な金属または合
金層が接合している状態で焼結し、これより不用部分の
蝋付は可能な金属または合金層を削り落として作成する
ものとして説明したが、本発明の超硬質焼結体複合材料
の製造方法はこれに限定されるものではない。
例えば、超硬質焼結体の焼結に際し、焼結用の容器の一
部を蝋付は可能な金属または合金層で、他の部分を超硬
質焼結体と接合しない材料で構成し、所定の表面部分の
みが蝋付は可能な金属または合金層で覆われている複合
体を直接焼結してもよいことは勿論である。
部を蝋付は可能な金属または合金層で、他の部分を超硬
質焼結体と接合しない材料で構成し、所定の表面部分の
みが蝋付は可能な金属または合金層で覆われている複合
体を直接焼結してもよいことは勿論である。
効果
本発明の超硬質焼結体複合材料は、板状のＰＣＤまたは
ＰＣＢＮからなる超硬質焼結体の両面に、各面の２／３
以下且つ１１５以上の面積で軟質且つ蝋付は可能な金属
または合金層が接合していることを特徴とし、過酷な条
件での製造工程でも鑞付は用金属層と超硬質焼結体との
間の熱応力が軟質な金属層の塑性変形で吸収されるので
亀裂のない超硬質焼結体複合材料が得られる。また、蝋
付は可能な金属または合金層が１１５以上の面積で接合
されているので、工具の支持部に取り付けが容易であり
、複雑な刃先構造の工具用素材として用途が大きい。
ＰＣＢＮからなる超硬質焼結体の両面に、各面の２／３
以下且つ１１５以上の面積で軟質且つ蝋付は可能な金属
または合金層が接合していることを特徴とし、過酷な条
件での製造工程でも鑞付は用金属層と超硬質焼結体との
間の熱応力が軟質な金属層の塑性変形で吸収されるので
亀裂のない超硬質焼結体複合材料が得られる。また、蝋
付は可能な金属または合金層が１１５以上の面積で接合
されているので、工具の支持部に取り付けが容易であり
、複雑な刃先構造の工具用素材として用途が大きい。
更に、超硬質焼結体の各表面の２／３以上且つ１１５以
上の面積でのみ軟質且つ蝋付は可能な金属または合金層
接合しているにすぎないので、製造工程に於いて超硬質
焼結体の部分に亀裂等の欠陥がないかを直接に検査する
ことができ便利である。
上の面積でのみ軟質且つ蝋付は可能な金属または合金層
接合しているにすぎないので、製造工程に於いて超硬質
焼結体の部分に亀裂等の欠陥がないかを直接に検査する
ことができ便利である。
第１図（ａ）及び（ｂ）は刃先チップの側面図及び平面
図である。 第２図（ａ）及び（ｂ）は穴明はドリルの刃先支持部に
本発明の複合材料からなる刃先を取り付けた状態を示す
図である。 （主な参照番号） １；本発明の複合材料からなる刃先チップ、２：Ｃｏ金
属層、 ３：ＰＣＤ、 ４；刃先指示部 特許出願人 住友電気工業株式会社 代 理 人 弁理士 新居 正彦 第１図 （Ｑ） （ｂ）
図である。 第２図（ａ）及び（ｂ）は穴明はドリルの刃先支持部に
本発明の複合材料からなる刃先を取り付けた状態を示す
図である。 （主な参照番号） １；本発明の複合材料からなる刃先チップ、２：Ｃｏ金
属層、 ３：ＰＣＤ、 ４；刃先指示部 特許出願人 住友電気工業株式会社 代 理 人 弁理士 新居 正彦 第１図 （Ｑ） （ｂ）
Claims (4)
- （１）板状の焼結ダイヤモンドまたは焼結高圧相形窒化
硼素からなる超硬質焼結体と、該板状の超硬質焼結体の
両面に接合された蝋付け可能な金属または合金の層とを
備え、該超硬質焼結体面の２／３以下且つ１／５以上の
面積に上記金属または合金層が接合していることを特徴
とする超硬質焼結体複合材料。 - （２）上記金属または合金層が、鉄族金属またはその合
金であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
超硬質焼結体複合材料。 - （３）上記鉄族金属またはその合金がＣｏまたはＣｏ合
金であることを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の
超硬質焼結体複合材料。 - （４）上記金属または合金が、ＣｕまたはＣｕ合金であ
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の超硬質
焼結体複合材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16450784A JPS6141702A (ja) | 1984-08-06 | 1984-08-06 | 超硬質焼結体複合材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16450784A JPS6141702A (ja) | 1984-08-06 | 1984-08-06 | 超硬質焼結体複合材料 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6141702A true JPS6141702A (ja) | 1986-02-28 |
Family
ID=15794470
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16450784A Pending JPS6141702A (ja) | 1984-08-06 | 1984-08-06 | 超硬質焼結体複合材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6141702A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6324002A (ja) * | 1986-02-14 | 1988-02-01 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 硬質焼結体切削加工具 |
| JPH07308805A (ja) * | 1986-02-14 | 1995-11-28 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 硬質焼結体切削加工具 |
| CN103128345A (zh) * | 2011-11-28 | 2013-06-05 | 三菱综合材料株式会社 | Pcd钻头 |
-
1984
- 1984-08-06 JP JP16450784A patent/JPS6141702A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6324002A (ja) * | 1986-02-14 | 1988-02-01 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 硬質焼結体切削加工具 |
| JPH07308805A (ja) * | 1986-02-14 | 1995-11-28 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 硬質焼結体切削加工具 |
| CN103128345A (zh) * | 2011-11-28 | 2013-06-05 | 三菱综合材料株式会社 | Pcd钻头 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4522633A (en) | Abrasive bodies | |
| CA1216158A (en) | Composite compact component and a process for the production of the same | |
| EP0418078B1 (en) | Composite abrasive compacts | |
| US4229186A (en) | Abrasive bodies | |
| KR100993679B1 (ko) | 공구 인서트의 제조 방법, 공구 인서트 및 다면체 공구인서트 | |
| EP0329955A2 (en) | Bonding of thermally stable abrasive compacts to carbide supports | |
| US20050271483A1 (en) | Indexable cutting inserts and methods for producing the same | |
| EP0104063B1 (en) | Abrasive bodies comprising boron nitride | |
| EP0253603B1 (en) | Composite diamond abrasive compact | |
| KR20050106418A (ko) | 브레이즈 합금으로 사전-고정된 다이아몬드 공구 삽입물과그 제조 방법 | |
| US5183362A (en) | Cutting tool assembly | |
| US20140020823A1 (en) | Method for attaching a pre-sintered body of ultrahard material to a substrate | |
| JPS6141702A (ja) | 超硬質焼結体複合材料 | |
| EP2593255B1 (en) | Method for making a construction for an indexable cutting insert | |
| US5484096A (en) | Method of bonding two bodies together by brazing | |
| JP3660525B2 (ja) | 切削工具の製造方法 | |
| JPS61270074A (ja) | 研摩用物体 | |
| JPS6054362B2 (ja) | 複合焼結体工具 | |
| JPH0516004A (ja) | 切削工具およびその製造方法 | |
| JP2539910B2 (ja) | 高硬度材加工用工具 | |
| JPS63295482A (ja) | 高硬度複合焼結体 | |
| JPS63300804A (ja) | スロ−アウエイチツプ | |
| JPS60263601A (ja) | 複合焼結体工具 | |
| CN206529520U (zh) | 复合金刚石薄膜 | |
| JPS63221906A (ja) | 複合焼結体工具 |