JPS62872B2 - - Google Patents
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- JPS62872B2 JPS62872B2 JP53104016A JP10401678A JPS62872B2 JP S62872 B2 JPS62872 B2 JP S62872B2 JP 53104016 A JP53104016 A JP 53104016A JP 10401678 A JP10401678 A JP 10401678A JP S62872 B2 JPS62872 B2 JP S62872B2
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- sintered body
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Landscapes
- Cutting Tools, Boring Holders, And Turrets (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はダイヤモンド焼結体、特に線引ダイス
用部片として好適であり、その他の耐摩用部材や
切断用としても用い得る安価な薄板状のダイヤモ
ンド焼結体並びにその製造法を提供しようとする
ものである。
用部片として好適であり、その他の耐摩用部材や
切断用としても用い得る安価な薄板状のダイヤモ
ンド焼結体並びにその製造法を提供しようとする
ものである。
近年ダイヤモンド焼結体が市販されるようにな
り非鉄金属の切削用途と線引ダイス用に実用に供
されている。線引ダイス用のものは50〜60ミクロ
ンのダイヤモンド粒子からなるダイヤモンド焼結
体がその外周を同心円的に超硬合金でとり囲まれ
た形をしている。この構造は、本市販品の技術に
相当すると考えられる日本特許公報特開昭50−
26746号によれば、外周の超硬合金によつて内部
のダイヤモンド焼結体に強い圧縮応力が作用し、
これにより線引ダイスとしての性能が向上する為
とされる。このようなダイヤモンドを焼結するに
際して、ダイヤモンドは高温で黒鉛に逆変態する
ので、ダイヤモンドを合成するのと同じ高価な超
高圧・高温装置を要する。前述の日本特許公報に
よれば、外周の超硬合金部もこの高価な超高圧・
高温装置内にダイヤモンドを焼結する時に置かれ
る。この事もあり、現在市販されている線引ダイ
ス用ダイヤモンド焼結体は大変高価である。
り非鉄金属の切削用途と線引ダイス用に実用に供
されている。線引ダイス用のものは50〜60ミクロ
ンのダイヤモンド粒子からなるダイヤモンド焼結
体がその外周を同心円的に超硬合金でとり囲まれ
た形をしている。この構造は、本市販品の技術に
相当すると考えられる日本特許公報特開昭50−
26746号によれば、外周の超硬合金によつて内部
のダイヤモンド焼結体に強い圧縮応力が作用し、
これにより線引ダイスとしての性能が向上する為
とされる。このようなダイヤモンドを焼結するに
際して、ダイヤモンドは高温で黒鉛に逆変態する
ので、ダイヤモンドを合成するのと同じ高価な超
高圧・高温装置を要する。前述の日本特許公報に
よれば、外周の超硬合金部もこの高価な超高圧・
高温装置内にダイヤモンドを焼結する時に置かれ
る。この事もあり、現在市販されている線引ダイ
ス用ダイヤモンド焼結体は大変高価である。
一方、天然のダイヤモンド単結晶を用いたダイ
ヤモンド・ダイスが古くから使われている。この
天然のダイヤモンド単結晶の価格（Ｙ）は、その
大きさ（Ｘ）によつてＹ＝（AX＋Ｂ）２、ここで
Ａ，Ｂは定数、という関係で大体表わされる様
で、大きさ（Ｘ）が大きくなると著しく高くな
る。逆に云えば小さな天然のダイヤモンド単結晶
は比較的に安いということになる。線引ダイスに
加工したのちでの現時点での、市販ダイヤモンド
焼結体の天然の単結晶ダイヤモンドダイスの置換
可能の大きさは、特殊な場合を除けば線径で1.2
mm以上とされている。多くの場合、焼結ダイヤモ
ンド・ダイスの方が天然の単結晶ダイヤモンド・
ダイスよりも長寿命と云われているので、小さな
安いダイヤモンド焼結体を提供する事が出来れば
その工業的意義は大変大きい。近年、天然のダイ
ヤモンドは産出が増加せず、その供給量が需要に
追いつかず価格は急上昇しているので益々その意
義は大きいと云える。
ヤモンド・ダイスが古くから使われている。この
天然のダイヤモンド単結晶の価格（Ｙ）は、その
大きさ（Ｘ）によつてＹ＝（AX＋Ｂ）２、ここで
Ａ，Ｂは定数、という関係で大体表わされる様
で、大きさ（Ｘ）が大きくなると著しく高くな
る。逆に云えば小さな天然のダイヤモンド単結晶
は比較的に安いということになる。線引ダイスに
加工したのちでの現時点での、市販ダイヤモンド
焼結体の天然の単結晶ダイヤモンドダイスの置換
可能の大きさは、特殊な場合を除けば線径で1.2
mm以上とされている。多くの場合、焼結ダイヤモ
ンド・ダイスの方が天然の単結晶ダイヤモンド・
ダイスよりも長寿命と云われているので、小さな
安いダイヤモンド焼結体を提供する事が出来れば
その工業的意義は大変大きい。近年、天然のダイ
ヤモンドは産出が増加せず、その供給量が需要に
追いつかず価格は急上昇しているので益々その意
義は大きいと云える。
以上の事情を考え、本発明者らは1.2mm以下の
線径の小さなダイス用ダイヤモンド焼結体を如何
にして作るかを検討した結果、本発明に至つた。
線径の小さなダイス用ダイヤモンド焼結体を如何
にして作るかを検討した結果、本発明に至つた。
一般にダイヤモンド・ダイスの孔径（線径）(D)
と必要なダイヤモンドの厚み（Ｔ）とは、Ｔ＝
2Dの関係が好ましいとされる。このＴが必要以
上に厚い時にはダイス作成時に必要以上の研摩コ
ストが掛り高価となる。従つてまず考えなければ
いけないのは薄い焼結体を如何にして作るかであ
つた。
と必要なダイヤモンドの厚み（Ｔ）とは、Ｔ＝
2Dの関係が好ましいとされる。このＴが必要以
上に厚い時にはダイス作成時に必要以上の研摩コ
ストが掛り高価となる。従つてまず考えなければ
いけないのは薄い焼結体を如何にして作るかであ
つた。
本発明者らは剛性に富む超硬合金の板の間にダ
イヤモンド微粉末をはさみ込んで加圧・加熱すれ
ば薄いダイヤモンド焼結体が容易に作成しうるこ
とに気づいた。この時の超硬合金はWC，
（MoW）Ｃ，TiC，TaCなどを主成分とし、これ
を金属で結合したもので、WC，（MoW）Ｃがそ
の変形抵抗の高さから特に好ましい。粗いダイヤ
モンド粉末は、薄くはさみ込むことがうまくいか
ないしまた小さな孔、例えば100ミクロン以下の
孔径のダイス用にも不適であり、平均粒度10ミク
ロンがその上限であると云える。実際上特に好ま
しいのは数ミクロン以下の粉末であつた。
イヤモンド微粉末をはさみ込んで加圧・加熱すれ
ば薄いダイヤモンド焼結体が容易に作成しうるこ
とに気づいた。この時の超硬合金はWC，
（MoW）Ｃ，TiC，TaCなどを主成分とし、これ
を金属で結合したもので、WC，（MoW）Ｃがそ
の変形抵抗の高さから特に好ましい。粗いダイヤ
モンド粉末は、薄くはさみ込むことがうまくいか
ないしまた小さな孔、例えば100ミクロン以下の
孔径のダイス用にも不適であり、平均粒度10ミク
ロンがその上限であると云える。実際上特に好ま
しいのは数ミクロン以下の粉末であつた。
このダイヤモンド微粉末層を超硬合金薄板には
さんだサンドウイツチ構造のもの（第１図）を第
２図に示すように超高圧・高温装置に装入する。
圧力は上下の１対のピストンで与えられる。従つ
てサンドウイツチ構造の試料はピストンに直角に
装入されることが好ましい。第２図から明らかな
如くサンドウイツチ構造のものは複数個同時に装
入しても何ら差つかえない。加熱はピストンを通
して黒鉛ヒータに大電流を流してなされるので上
下方向の温度分布を生ずる。この許容範囲内で複
数個装入される。
さんだサンドウイツチ構造のもの（第１図）を第
２図に示すように超高圧・高温装置に装入する。
圧力は上下の１対のピストンで与えられる。従つ
てサンドウイツチ構造の試料はピストンに直角に
装入されることが好ましい。第２図から明らかな
如くサンドウイツチ構造のものは複数個同時に装
入しても何ら差つかえない。加熱はピストンを通
して黒鉛ヒータに大電流を流してなされるので上
下方向の温度分布を生ずる。この許容範囲内で複
数個装入される。
加圧后、加熱すると超硬合金薄板に共晶組成の
液相を生じこれがダイヤモンド微粉末間に浸入す
る。この時圧力はダイヤモンド安定域である必要
がある。でないと黒鉛への逆変態が容易に生じて
しまう。必要十分な時間をかけると液相はダイヤ
モンド微粉末間の空隙を完全に充鎮する。降温、
降圧后取り出すと強固に一体となつたサンドウイ
ツチ構造が得られる。この上下面を例えばダイヤ
モンド砥石を用いて研削する。多少凹となつたと
ころの超硬合金を完全にとる必要はない。という
のはダイス作成時に焼結体上下面の平行度の高い
ことはダイスの製造を大変容易とするからであ
り、逆に多少の超硬合金の残りは殆んど害がない
ためである。上下平行となつた大部分がダイヤモ
ンドの焼結体となつたものをダイヤモンド切断砥
石またはレーザーなどを用いて切断する。前述の
如く焼結体の厚みはダイス孔径（線径）の２倍が
好ましいので本発明の場合、せいぜい2.4mmであ
り、この位の厚みであればダイヤモンド砥石であ
れ、レーザーであれ容易に切断出来る。多くの場
合にはもつと薄いので更に容易である。
液相を生じこれがダイヤモンド微粉末間に浸入す
る。この時圧力はダイヤモンド安定域である必要
がある。でないと黒鉛への逆変態が容易に生じて
しまう。必要十分な時間をかけると液相はダイヤ
モンド微粉末間の空隙を完全に充鎮する。降温、
降圧后取り出すと強固に一体となつたサンドウイ
ツチ構造が得られる。この上下面を例えばダイヤ
モンド砥石を用いて研削する。多少凹となつたと
ころの超硬合金を完全にとる必要はない。という
のはダイス作成時に焼結体上下面の平行度の高い
ことはダイスの製造を大変容易とするからであ
り、逆に多少の超硬合金の残りは殆んど害がない
ためである。上下平行となつた大部分がダイヤモ
ンドの焼結体となつたものをダイヤモンド切断砥
石またはレーザーなどを用いて切断する。前述の
如く焼結体の厚みはダイス孔径（線径）の２倍が
好ましいので本発明の場合、せいぜい2.4mmであ
り、この位の厚みであればダイヤモンド砥石であ
れ、レーザーであれ容易に切断出来る。多くの場
合にはもつと薄いので更に容易である。
尚本発明のダイヤモンド焼結体中のダイヤモン
ド含有量は70％以上で、８％〜98％が好ましい範
囲である。
ド含有量は70％以上で、８％〜98％が好ましい範
囲である。
それ以下では本発明の目的とする耐摩耗性に優
れた焼結体は得られない。又、本発明の如くダイ
ヤモンド粉末中に上下の超硬合金の共晶液相を溶
浸させる方法によると、このダイヤモンドの高含
有率焼結体は容易に製造できる。
れた焼結体は得られない。又、本発明の如くダイ
ヤモンド粉末中に上下の超硬合金の共晶液相を溶
浸させる方法によると、このダイヤモンドの高含
有率焼結体は容易に製造できる。
本発明の主用途は前述の如く天然の単結晶の代
替であり、単結晶はへき開破壊し易く強度は弱
い。
替であり、単結晶はへき開破壊し易く強度は弱
い。
この点本発明品は微結晶の焼結体であるので強
度的には有利であり、元々強度の弱い単結晶の代
替であるので日本特許公報特開昭50−26746号に
述べられているような補強効果も必要でない。強
度が必要な時には焼結体の縦・横寸法を大きくと
るとか焼結体の形状を３角形状とし強度を増加さ
せることが出来る。
度的には有利であり、元々強度の弱い単結晶の代
替であるので日本特許公報特開昭50−26746号に
述べられているような補強効果も必要でない。強
度が必要な時には焼結体の縦・横寸法を大きくと
るとか焼結体の形状を３角形状とし強度を増加さ
せることが出来る。
以下実施例を述べる
実施例 １
第１図に示す様にWC―10％Co組成の径20mm、
厚み1.5mmの薄板１，２の２枚を用意し、粒度２
―３ミクロンに分級されたダイヤモンド粉末をこ
の２枚の薄板で厚み1.1mmにはさんで層状３とし
た。この全体を第２図に示すガードル装置と呼ば
れる超高圧・高温装置内に、ピストン４，５と直
角となるように装入した。55kb，1400℃に10分
間保持した。得られた焼結体は肉眼的なそりの認
められないものであつた。ダイヤモンド層が現わ
れるまで上下面をダイヤモンド砥石を用いて平面
研削し、厚み1.0mmのダイヤモンド焼結体を得
た。一部をラツプ仕上げし光学顕微鏡で観察した
ところダイヤモンド焼結体は全く緻密でありその
結晶粒度は２―３ミクロンであつた。。これを
YAGレーザーを用いて２mm角に切断し、0.5mm径
の線が引ける線引ダイスを作成した。このダイス
でSUS304を伸線したところ、従来使用の単結晶
ダイスの２倍の寿命を示し、価格比較してみると
更に線引業者に有利となる結果を示した。
厚み1.5mmの薄板１，２の２枚を用意し、粒度２
―３ミクロンに分級されたダイヤモンド粉末をこ
の２枚の薄板で厚み1.1mmにはさんで層状３とし
た。この全体を第２図に示すガードル装置と呼ば
れる超高圧・高温装置内に、ピストン４，５と直
角となるように装入した。55kb，1400℃に10分
間保持した。得られた焼結体は肉眼的なそりの認
められないものであつた。ダイヤモンド層が現わ
れるまで上下面をダイヤモンド砥石を用いて平面
研削し、厚み1.0mmのダイヤモンド焼結体を得
た。一部をラツプ仕上げし光学顕微鏡で観察した
ところダイヤモンド焼結体は全く緻密でありその
結晶粒度は２―３ミクロンであつた。。これを
YAGレーザーを用いて２mm角に切断し、0.5mm径
の線が引ける線引ダイスを作成した。このダイス
でSUS304を伸線したところ、従来使用の単結晶
ダイスの２倍の寿命を示し、価格比較してみると
更に線引業者に有利となる結果を示した。
実施例 ２
（Mo0.7W0.3）Ｃ―15％（Co＋Ni）合金製
の径20mm、厚み1.5mmの薄板に実施例１と同じダ
イヤモンド粉末を厚み0.6mmにはさみ込んだ。こ
れを実施例１と同様にして焼結し、加工し線径
0.25mmのSUS304の線引ダイスとし、従来使用の
単結晶ダイスと比較したところ、実施例１よりむ
しろ秀れており、単結晶ダイスより圧倒的に有利
な結果を示した。
の径20mm、厚み1.5mmの薄板に実施例１と同じダ
イヤモンド粉末を厚み0.6mmにはさみ込んだ。こ
れを実施例１と同様にして焼結し、加工し線径
0.25mmのSUS304の線引ダイスとし、従来使用の
単結晶ダイスと比較したところ、実施例１よりむ
しろ秀れており、単結晶ダイスより圧倒的に有利
な結果を示した。
実施例 ３
TiC―10％Ni―10％Mo合金を用いて実施例１
と同じように焼結体を作成した。この時には焼結
体に２―３本の亀裂が認められたが、これを避け
て切り出せば十分な個数の焼結体チツプを取り出
すことが出来た。ダイス性能では略実施例２と同
じであつた。
と同じように焼結体を作成した。この時には焼結
体に２―３本の亀裂が認められたが、これを避け
て切り出せば十分な個数の焼結体チツプを取り出
すことが出来た。ダイス性能では略実施例２と同
じであつた。
以上本発明焼結体並びにその製造法について、
最も顕著な効果を発揮する細物の線引ダイス用部
片を例にとつて説明したが、勿論それより大きな
線引ダイス用や皮剥ダイス用等の耐摩用部片とし
ても、ガラス切や建材切断ブレード等の切断用部
片としても有効である。
最も顕著な効果を発揮する細物の線引ダイス用部
片を例にとつて説明したが、勿論それより大きな
線引ダイス用や皮剥ダイス用等の耐摩用部片とし
ても、ガラス切や建材切断ブレード等の切断用部
片としても有効である。
尚、耐摩用部片として用いられる場合は、ダイ
ヤモンド焼結体中にMoを含有するものの成績が
よく、製造に当つては、変形抵抗が高く、且つ焼
結体中にはMoを含有せしめる（Mo，Ｗ）Ｃを主
成分とする超硬合金板を使用することが好まし
く、ダイヤモンド粉末の粒度は10ミクロン以下が
よいが用途によつては20ミクロン程度迄は用いる
ことが出来る。
ヤモンド焼結体中にMoを含有するものの成績が
よく、製造に当つては、変形抵抗が高く、且つ焼
結体中にはMoを含有せしめる（Mo，Ｗ）Ｃを主
成分とする超硬合金板を使用することが好まし
く、ダイヤモンド粉末の粒度は10ミクロン以下が
よいが用途によつては20ミクロン程度迄は用いる
ことが出来る。
第１図、第２図は本発明の製造法を説明する模
式図で、図中１，２は超硬合板、３はダイヤモン
ド粒の層、４，５は超高圧装置のピストン、６，
７はシリンダー、８，９は圧力媒体、１０は黒鉛
ヒーターを示す。第３図は本発明ダイヤモンド焼
結体を例示する斜視図である。
式図で、図中１，２は超硬合板、３はダイヤモン
ド粒の層、４，５は超高圧装置のピストン、６，
７はシリンダー、８，９は圧力媒体、１０は黒鉛
ヒーターを示す。第３図は本発明ダイヤモンド焼
結体を例示する斜視図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 平均粒度20ミクロン以下のダイヤモンド粉末
を超硬合金製の複数の板の間にはさみ、これをダ
イヤモンドが安定な圧力下で、超硬合金の共晶温
度以上に加熱し共晶組成の金属液相をダイヤモン
ド粒子間に溶浸せしめたのち、超硬合金板を機械
研削などの手段で略平行に全部又は一部取り除く
ことを特徴とする板状のダイヤモンド焼結体の製
造法。 ２ 超硬合金中にはMoを含んでなることを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載のダイヤモンド
焼結体の製造法。 ３ ダイヤモンド焼結体は超硬合金板を取り除い
た後、所要形状寸法に切断することを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載のダイヤモンド焼結体
の製造法。 ４ ダイヤモンド粉末の平均粒度は10ミクロン以
下であり、ダイヤモンド焼結体は線径1.2ｍ／ｍ
以下の線引ダイス用部片である特許請求の範囲第
１項記載のダイヤモンド焼結体の製造法。
Priority Applications (9)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10401678A JPS5532734A (en) | 1978-08-26 | 1978-08-26 | Diamond sintered body and its manufacture |
| ZA00794376A ZA794376B (en) | 1978-08-26 | 1979-08-20 | A diamond sintered body and the method for producing the same |
| CA000334154A CA1149619A (en) | 1978-08-26 | 1979-08-21 | Diamond sintered body and the method for producing the same |
| GB7929649A GB2029389B (en) | 1978-08-26 | 1979-08-24 | Diamond sintered body and a method for producing the same |
| FR7921331A FR2434130A1 (fr) | 1978-08-26 | 1979-08-24 | Corps de diamant fritte et son procede de fabrication |
| US06/069,575 US4303442A (en) | 1978-08-26 | 1979-08-24 | Diamond sintered body and the method for producing the same |
| SE7907095A SE442962B (sv) | 1978-08-26 | 1979-08-24 | Sintrad diamantkropp samt forfarande for dess framstellning |
| DE19792934567 DE2934567A1 (de) | 1978-08-26 | 1979-08-27 | Diamantsinterkoerper und verfahren zu dessen herstellung |
| AU50323/79A AU531126B2 (en) | 1978-08-26 | 1979-08-27 | Diamond sintered bodies |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10401678A JPS5532734A (en) | 1978-08-26 | 1978-08-26 | Diamond sintered body and its manufacture |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5532734A JPS5532734A (en) | 1980-03-07 |
| JPS62872B2 true JPS62872B2 (ja) | 1987-01-09 |
Family
ID=14369453
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10401678A Granted JPS5532734A (en) | 1978-08-26 | 1978-08-26 | Diamond sintered body and its manufacture |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5532734A (ja) |
| ZA (1) | ZA794376B (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63156082A (ja) * | 1986-12-19 | 1988-06-29 | 日本油脂株式会社 | 高硬度焼結体 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5254667A (en) * | 1975-10-30 | 1977-05-04 | Kawasaki Yuko Kk | Method of making element having large opening and swollen at body portion |
-
1978
- 1978-08-26 JP JP10401678A patent/JPS5532734A/ja active Granted
-
1979
- 1979-08-20 ZA ZA00794376A patent/ZA794376B/xx unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5532734A (en) | 1980-03-07 |
| ZA794376B (en) | 1980-08-27 |
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