KR20000057148A - 다이아몬드 코팅된 부재를 제조하는 방법 - Google Patents

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Abstract

금속 바인더에 의해 함께 결합된 경한 입자들을 포함하는 소결된 기재를 제공하는 단계, 그라인드된 기재를 형성하도록 소결된 기재로부터 재료를 제거하는 단계, 기재의 잔류 응력을 감소시키는 단계, 재소결된 기재를 형성하도록 기재를 재소결하는 단계, 및 재소결된 기재에 코팅을 데포지션하는 단계를 포함하는 코팅된 절삭부재 제조방법.

Description

다이아몬드 코팅된 부재를 제조하는 방법 {METHOD FOR MAKING A DIAMOND-COATED MEMBER}
예를들어, 드릴, 엔드밀, 리머, 시일링들과 같은 부재들은 통상적으로 일정 치수가 보존되어야 하고 엄격한 치수 여유 요건을 충족해야 한다. 이것은 상기 부재들이 사용되는 이용분야는 통상적으로 허용가능한 수행능을 얻기 위하여 고도의 치수 정확도를 유지해야 하기 때문이다.
화학증착(CVD) 다이아몬드 코팅은 수행 특성에 있어서 특히 장점이 있기 때문에, 부재에 점착성 화학증착 다이아몬드 코팅의 이용은 매우 우수한 특성을 부재에 제공한다. 그러나, 부재와 같은 기재에 화학증착 다이아몬드 코팅을 이용하는데는 적어도 한가지 문제점이 있다. 즉, 화학증착 다이아몬드 코팅을 하기 전에 기재 형상의 치수 일치성을 일정하게 유지할 수 없었다. 이 결과 다이아몬드 코팅된, 치수 일치성을 갖는 엄격한 여유 한도의 부재를 일정하게 생산할 수 없었다. 그 결과 한가지 중요한 것은 길다란 커팅부재를 이용하여 홀을 고도의 치수 정확도로 일정하게 가공할 수 없다는 것이다.
다이아몬드 코팅된 부재에 제조하는데 사용하는 방법으로서는, 공개된 국제 특허출원 PCT/US94/02346호(국제 공개공보 WO95/15258)의 "다이아몬드 코팅된 공구와 그 제조방법"(미국, 펜실바니아 15650, 라트로베의 케나메탈 아이엔씨.에 양도됨)이 있으며, 이 방법을 참고로 본 명세서에 소개한다. 상기 제조방법은 분말성분의 균일한 혼합물로부터 소정 밀도의 압분체를 형성하는 첫째 단계와, 상기 압분체를 가열 또는 가열가압하에 압밀화하여 (예를들어, 진공소결, 가압소결 또는 가열 등압 프레싱과 같은 소결) 요구되는 정도의 밀도를 갖는 압밀화된 또는 소결된 기재를 형성하는 둘째 단계를 포함한다.
그 다음 단계는 길다란 커팅 부재의 구조적 특징을 형성하기 위하여 소결된 기재를, 예를들어 그라인딩하여 재료를 제거하는 것을 포함한다. 텅스텐 탄화물-코발트 합금의 경우에, 그라인딩은 통상적으로 연삭된 소결 기재의 표면에 코발트가 번지게 하여서 진공 소결조건하에서 텅스텐 탄화물에 코발트의 부착성으로 인하여 소결체 표면에 존재하는 코발트에 더해지게 된다.
소결체의 표면에서 코발트를 감소시키거나 제거하기 위하여 그리고 기재 표면에 조대한 텅스텐 탄화물 입자들을 생성시키기 위하여, 그 다음 단계에서는 그라인딩한 기재를 재소결하는 것을 포함한다. 국제 특허 출원 PCT/US94/02346호는 재소결 공정을 개시하고 있으며, 재소결의 결과 표면에서 코발트 함량이 낮아지게 되고 기재 표면의 거칠기가 증가된다. 특히, 기재 표면의 결정 성장 및 표면으로 부터 바인더의 증발을 야기시키도록 하는 시간, 온도 및 분위기 조건들하에서 상기 기재는 재소결된다.
재소결의 소결시간과 온도는, 25 마이크로인치 보다 큰 표면 거칠기(Ra'), 보다 바람직하기로는 30 마이크로인치 보다 큰 표면 거칠기(Ra'), 가장 바람직하기로는 적어도 40 마이크로인치의 표면 거칠기(Ra)를 얻기 위하여 기재의 표면에서 충분히 조대한 결정 성장이 생성되도록 선택된다.
텅탄-코발트 조성물에 대하여 재소결은 1510 ℃에서, 0.5 토르의 질소 분위기에서 2 내지 3 시간동안 수행된다. 소결시간은 기재의 조성물과 재소결 조건에 따라 결정된다. 통상적으로는, 소결 온도가 증가함에 따라 소결 시간이 감소된다. 1차의 재소결 뒤에 표면 거칠기가 충분하지 않는 경우, 후속적으로 기재를 재소결할 수 있다.
질소의 분압은 기재의 표면으로부터 코발트가 증발될 수 있도록 제어되어야 한다. 그러나, 기재 표면에 질화물 층이 현저하게 형성되는 것을 피하는 한편, 기재의 벌크 영역으로부터 코발트가 기재 표면에 재부착되는 것은 최소화되어야 한다. 통상적으로, 선택되는 질소 분압은 0.3 내지 5 토르 사이이다.
드릴과 같이 길다란 커팅 부재용으로 그라인드되는 기재의 경우에, 출원인은 그라인드된 기재가 재소결시에 치수 변형되는 것을 경험상 알게 되었다. 출원인은 그러한 치수 변형을 악화시키는 한가지 요인이 그라인딩 공정중에 발생되는 잔류 응력(stress) 때문인 것으로 확신한다. 특히, 소결된 기재의 그라인딩은 기재를 그라인딩할 때 잔류 응력을 야기시킨다. 이들 잔류 응력은 기재의 융점 이상의 온도에서 재소결할 때 기재의 치수 변형을 악화시키게 된다.
기재의 재소결시 치수 변형을 악화시키는 다른 요인이 있다. 즉, 그라인딩한 기재에서 재료의 단면이 적절하지 않음으로 인하여 재소결중에 기재의 강성을 감소시킨다. 이러한 현상은 특히 높은 종횡비의 기재에서 나타나며, 이때 부품은 고온의 액상 재소결 동안에 보다 쉽게 변형된다. 기재의 높은 종횡비는, 덜 중요한 치수(예를들어 직경 또는 두께)에 대하여 기재의 (예를들어 형상에 따른 길이 또는 직경과 같이) 주요부의 비율이 예를들어 10 : 1 보다 큰 경우와 같이 높은 것이다. "다이아몬드 코팅된 커팅 부재와 그의 제조방법"이라는 제목으로 1996. 5. 15 출원된 미국 특허출원 제 08/648,603호는 (미국, 펜실바니아 15650, 라트로베, 케나메탈 아이엔씨.에게 양도됨) 재소결시의 치수 변형을 다루었다. 위 미국 특허출원 제 08/648,603호의 내용을 참고로 본 명세서에 기재한다.
재소결된 기재는 화학증착기술을 이용하여 다이아몬드로 코팅되어 다이아몬드 코팅된 길다란 커팅 부재를 형성한다. 다이아몬드 코팅의 이용에서, 코팅중의 기재 온도는 700℃-875℃ 사이에서 유지된다. 재소결 온도가 700℃ 밑인 경우에 너무 많은 흑연이 다이아몬드 코팅에 형성되어 내마모성을 상당히 감소시키고 기재에의 코팅의 데포지션 속도를 감소시킨다. 온도가 875℃이상이면, 코팅공정중에 너무 많은 코발트가 기재로부터 확산되어서 기재에의 코팅의 부착에 악영향을 준다.
위에서 언급한 바와 같이, 이들 다이아몬드 코팅된 높은 종횡비의 기재들은 재소결동안에 치수 변형을 겪게 되기 때문에 주요한 치수 변형을 보인다. 다이아몬드 코팅된 길다란 커팅부재의 치수 변형은 바람직하지 못한 특징이다. 다이아몬드 코팅된 부재가 부착성 화학증착 다이아몬드 코팅과 함께 고도의 치수 일치성을 나타내는 다이아몬드 코팅된 부재 자체와 함께 그러한 다이아몬드 코팅된 부재의 제조방법을 제공하는 것이 매우 요망되었다.
본 발명은 미국 정부의 상무성의 지원하에, 미국 정부 기술발전 프로그램(ATP)의 허가 번호 70NANB5H1084의 일련의 과정 또는 수행중에 이루어진 것이다.
이하에서는 아래 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 다이아몬드 코팅을 갖는 트위스트 드릴의 측면도이다.
도 2는 다이아몬드 코팅을 갖는 엔드밀의 측면도이다.
본 발명의 목적은 부착성 다이아몬드 코팅과 함께 고도의 치수 일치성을 나타내는 다이아몬드 코팅된 부재를 제조하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 다이아몬드 코팅된 부재를 제조하는 방법은 금속 바인더에 의해 결합된 경한 입자들을 포함하는 소결된 기재를 제공하는 단계와, 그라인딩한 기재를 형성하도록 소결된 기재로부터 재료를 제거하는 단계와, 기재의 잔류 응력을 제거하는 단계와, 기재를 재소결하는 단계와, 재소결된 기재에 코팅물을 부착시키도록 데포지션하는 단계를 포함한다.
도 1은 축방향 선단부(12)와 축방향 후단부(14)를 갖는 트위스트 드릴(10)을 도시하고 있다. 상기 트위스트 드릴(10)은 비교적 일정한 직경을 갖는 후방의 섕크(16)를 구비하고 있다. 트위스트 드릴(10)은 가늘고 긴 홈(18)을 갖는다. 트위스트 드릴(10)은 또한 그의 축방향 선단부(12)에서 적어도 하나의 절삭날(22)을 갖는다. 원추형의 숄더부(shoulder,20)는 가늘고 긴 홈(18)과 후방 섕크(16) 사이의 천이부를 제공한다. 후방 섕크(16)의 직경은 가늘고 긴 홈(18)의 직경 보다 더 크다. 트위스트 드릴(10)은 그 절삭날(22)과, 가늘고 긴 홈(18)은 적어도 일부분에 부착성의 다이아몬드 코팅을 가진다.
도 2는 축방향의 선단부(32)와 축방향 후단부(34)를 갖는 엔드밀(30)을 도시하고 있다. 엔드밀(30)은 또한 가늘고 긴 홈(38)을 갖는다. 상기 엔드밀은 그 절삭날과 그에 인접한 부분에 부착성의 다이아몬드 코팅을 갖는다.
트위스트 드릴과 엔드밀은 대표적인 예로 든 것일 뿐이며 여기에만 한정되지 않고 높은 종횡비를 갖는 부재들 모두가 본 발명의 적용 대상이 될 수 있다. 이와 관련하여, 본 발명은 예를들어 리머와, 탭, 라우터(router), 보링기, 엔드밀, 나사절삭 엔드밀 및 시일 링들과 같이 다른 높은 종횡비의 부재들을 포함한다.
트위스트 드릴과 엔드밀을 제조하는 방법에 있어서, 첫단계는 기재의 조성물을 형성하는 분말성분들의 혼합물을 제공하는 것이다. 통상적으로, 이들 분말 성분들은 볼 밀(ball mill)과 같은 장비에 의해 균일한 분말 혼합물로 혼합된다. 이들 분말 성분들은 통상적으로 경한 입자(예를들어 텅스텐 탄화물)와 (예를들어 코발트와 같은) 금속 바인더를 포함한다.
이렇게 하여 준비된 분말 혼합물은 길다란 형상의 예비 성형물로 성형된다. 상기 예비 성형물은 요구되는 밀도에 미달되는 밀도로 된다. 통상적인 성형공정은 압출성형이다.
상기 예비 성형물은 가열하면서 또는 가압 및 가열하면서 요구되는 밀도로 기재를 형성하도록 압밀화된다. 액상 소결을 내포하는 압밀화 공정의 예로는 진공 소결, 가압 소결, 및 고온 등압 프레싱을 포함한다. 텅스텐 탄화물-코발트 조성물로부터 만들어진 트위스트 드릴의 경우에, 압밀화 공정은 1510 ℃의 온도에서 3시간 정도 액상 진공 소결하는 것을 포함한다. 그 결과 트위스트 드릴용의 원기둥형상으로 소결된 기재 블랭크가 형성된다. 코발트에 의해 텅스텐 탄화물이 습윤되기 때문에 소결된 기재의 표면에는 통상적으로 코발트가 존재한다.
트위스트 드릴의 경우에, 다음 단계는 소결된 기재를 그라인딩하여 가늘고 길게 형성하고, 절삭날과 트위스트 드릴의 다른 구조적인 특징들을 형성하는 것이다. 그라인딩하는 동안에 코발트가 그라인딩된 기재의 표면에 번지게 된다. 그라인딩하는 단계는 또한 기재에 잔류 응력을 남기게 된다. 그라인딩하는 과정이 끝난 뒤에, 그라인딩된 기재는 텅스텐 탄화물에의 코발트의 부착성과 함께 그라인딩 때문에 코발트가 표면에 과도하게 된다.
그라인딩된 기재에서 잔류 응력을 제거하기 위하여 또는 적어도 감소시키기 위하여, 그라인딩된 기재는 어닐링(annealing)단계를 거치는 것이 바람직하다. 어닐링단계에서, 그라인딩된 기재는 850℃의 온도에서 2시간 정도 유지되는 것이 바람직하다. 미세 조직의 변화를 주지 않고 잔류 응력이 제거되는 한 다른 어닐링 온도와 시간이 사용될 수 있다. 어닐링에 바람직한 온도들은 액상 소결온도 이하이다.
표면 코발트를 제거하거나 감소시키고 기재의 표면을 거칠게 하기 위하여, 어닐링된 기재는 국제 특허출원 PCT/US94/02346G호의 방법에 따라 재소결된다. 재소결은 코발트가 기재의 표면으로부터 증발되게 한다. 또한, 재소결은 기재의 표면을 거칠게 하도록 기재 표면의 텅스텐 탄화물의 결정 크기를 조대하게 한다. 기재는 25 마이크로인치(Ra'), 보다 바람직하게는 30 마이크로인치(Ra'), 더욱 바람직하게는 적어도 40 마이크로인치(Ra)의 표면 거칠기를 갖는다.
재소결된 기재는 국제 특허출원 PCT/US94/02346G호의 방법에 따라 또는 적당한 코팅 부착을 제공하는 다른 공지된 화학증착 다이아몬드 코팅 기술에 따라 다이아몬드로 화학 증착 코팅된다.
본 발명의 방법에 따라 만들어진 다이아몬드 코팅된 트위스트 드릴의 치수 일치성의 향상을 나타내기 위하여, 어닐링 단계를 포함한 본 발명의 트위스트 드릴은, 어닐링 단계를 갖지 않는 방법에 의해 만들어진 트위스트 드릴과 비교되었다. 특정 형태의 트위스트 드릴은 독일, 퓌르트 소재의 케나메탈 헤르텔 아게에 의해 만들어진 8.5mm 직경의 TF 드릴로서 10 mm의 섕크 직경, 40 mm의 섕크 길이, 103 mm의 전체 길이를 갖는는 것이다. 이들 트위스트 드릴은 3개의 가늘고 긴 홈들과 3개의 절삭날들을 갖는다. 이들 트위스트 드릴은 홈들 사이에 1.5 mm 두께의 벽을 갖는다. 이들 트위스트 드릴의 종횡비는 103/1.5 또는 69이다.
특히, 본 발명의 트위스트 드릴은 3시간 동안 1510 ℃의 온도에서 열처리한 다음, 850 ℃ 온도로 2시간 동안 어닐링하고, 1510 ℃에서 3시간 동안 재소결된다. 비교되는 트위스트 드릴은 아래와 같은 열처리 공정을 거쳤다. 1510 ℃에서 3시간동안 소결되고 다시 1510 ℃에서 3시간 동안 재소결되었다. 드릴들은 어닐링 단계와 재소결 단계 동안에 (절삭날을 아래로 하여) 열처리로에서 수직으로 매달려 있었다.
이들 트위스트 드릴에 대하여, 트위스트 드링의 마모 한도를 결정하기 위한 테스트를 수행하였다(미국, 뉴욕주, 뉴욕 소재의 미국 기계공확회에 의해 간행된 미국 규격협회 Y14.5M-1982, "치수 측정과 내구성" 참조). 마모 테스트의 결과는 아래의 표 1에 기재되어 있다.
트위스트 드릴에 대한 마모 테스트 결과
샘플 어닐링하고 재소결하기전의 사용 ㎛ 재소결한 다음 사용 ㎛
예 1 15 147
비교예 1 N/A 482
예 2 124 1160
비교예 2 N/A 2022
예 1과 비교예 1의 최초 소결된 조성물은 2.6 중량%의 코발트, 0.4 중량%까지의 탄탈륨, 0.1 중량% 까지의 티타늄, 0.1 중량% 까지의 니오븀 및 나머지는 텅스텐과 탄소로서, 이들 텅스텐과 탄소의 대부분은 탄화물 형태로 존재하며 다른 원소들이 있다면 탄화물 고용체를 형성한다. 예 2와 비교예 2의 최초 소결된 조성물은 6 중량%의 코발트, 0.1 중량%까지의 탄탈륨, 0.1 중량% 까지의 티타늄, 0.1 중량% 까지의 니오븀, 0.2 중량%의 바나듐 및 나머지는 텅스텐과 탄소로서, 이들 텅스텐과 탄소의 대부분은 탄화물 형태로 존재하며 다른 원소들이 있다면 텅스텐과 탄화물 고용체를 형성한다.
테스트 결과는 저코발트 등급(2.6 중량%의 코발트함유)에서, 어닐링 덕분에 마모의 감소율은 약 70% 임을 보여주었다. 특히 마모가 482에서 147로 감소되었다. 높은 코발트 등급(6 중량%의 코발트 함유)에서, 마모의 감소율은 40%이었다. 특히, 마모는 2022에서 1160으로 감소되었다.
이들 테스트 결과는 어닐링 단계의 이용으로 마모가 상당히 감소됨을 분명하게 보여준다. 이것은 어닐링 단계의 이용이, 어닐링 단계를 이용하지 않은 종래 기술의 방법과 비교하여 어닐링 단계를 이용한 본 발명의 방법에 따라 만들어진 다이아몬드 코팅된 트위스트 드릴에서의 치수 변형을 상당히 감소시킴을 의미한다.
또한, 그라인딩된 기재를 실온에서 어닐링 온도로 가열하는 속도와 어닐링 온도로부터 실온으로 냉각시키는 속도가 어닐링한 다음에 측정한 트위스트 드릴의 치수 변형의 감소에 대하여 어떤 영향을 미치는지를 결정하기 위한 테스트들이 수행되었다. 앞에서 사용한 것과 같은 형태의 트위스트 드릴, 8.5 mm 직경의 TF 드릴이 어닐링 단계를 사용하여 위에서와 같이 본 발명에 따라 만들어졌으며, 그러한 하나의 트위스트 드릴에 대해서는 실온에서 850 ℃의 어닐링 온도까지의 가열속도와 850 ℃의 어닐링 온도에서 실온까지의 냉각속도가 적어도 10 ℉/min.로 수행되었으며, 다른 드릴에 대해서는 가열 및 냉각 속도를 2 ℉/min.로 수행되었다. 트위스트 드릴은 조성물 1과 조성물 2로 조성되어 테스트하였다. 그 결과가 표 2에 제공되어 있다.
상이한 가열속도와 냉각속도에 대한 트위스트 드릴들의 마모 테스트 결과
조성물 번호/예 가열과 냉각속도 (℉/min.) 어닐링전의 마모 (㎛) 어닐링전후 마모 (㎛)
1 (Ex. 1) ≥ 10 0 15
1 (Ex. 3) ～ 1 8
1 (Ex. 4) ～ 1 4
2 (Ex. 2) ≥ 10 0 124
2 (Ex. 5) ～ 0 18
2 (Ex. 6) ～ 1 1
가열속도와 냉각속도가 변화되었지만, 어닐링 단계는 850 ℃로 2시간동안 유지되었다. 마모 측정은 ±1 ㎛의 오차를 갖는다.
가열속도와 냉각속도가 변화된 상기 테스트들은, 실온에서 어닐링 온도까지의 느린 가열속도와 어닐링 온도에서 실온까지의 느린 냉각속도는 마모에 의해 측정된 치수 변형이 작음을 보여주었다. 이와 관련하여, 낮은 코발트(2.6 중량%) 등급의 조성물 1에 대하여 느린 가열속도와 냉각속도의 사용으로 인한 개선점은 25%와 50% 사이의 마모 감소이다. 상대적으로 높은 코발트(6 중량%) 등급의 조성물 2에 대하여 느린 가열속도와 냉각속도의 사용으로 인한 개선점은 85%와 99% 사이의 마모 감소이다. 상기한 가열 및 냉각은 실온에서부터 또는 실온까지였지만, 그와 같은 실온이 아니더라도 느린 가열속도와 냉각속도는 마모의 감소를 나타내고 길다란 절삭부재의 치수 일치성의 개선점을 나타낼 것이 예상된다.
가열속도가 느리지 않더라도 냉각속도가 느리면 위에서 관찰된 개선점들은, 모두는 아니지만, 대부분 제공될 것으로 예상된다.
앞에서는 재소결 단계와 별도의 단계로서 어닐링 단계를 설명하였지만, 본 발명자는 어닐링 단계와 재소결 단계는 하나의 단계로 결합되어 수행될 수 있다고 생각한다. 이와 관련하여, 어닐링 처리는 이러한 결합단계의 제 1 부분이 되고 재소결은 제 2 부분이 된다. 어닐링 처리와 재소결을 결합시킴으로써, 어닐링 처리를 하는 동안에 길다란 절삭부재의 바디는 그라인딩에 의한 잔류 응력을 제거하도록 어닐링 온도에서 연장된 열처리를 받게 함으로써 전체 공정의 효율성을 증대시킬 수 있다.
예를들어 소결, 어닐링 및 재소결의 가열속도와 냉각속도, 그리고 열처리 온도, 시간 및 분위기들은 조성물에 따라 변화될 수 있다. 그러나, 소결단계는 바디에 대한 예비 성형물을 압밀화하고, 어닐링 단계는 그라인딩된 소결 기재의 잔류 응력을 감소시킨다. 재소결 단계는 또한 기재의 표면을 거칠게 함과 함께 그 표면으로부터 예를들어 코발트와 같은 바인더를 증발시킨다.
예를들어, 2℉/min. 이하의 느린 냉각속도가 어닐링 및 재소결 다음에 이용되는 것이 바람직하며, 이로써 절삭부재의 균일한 냉각을 보장하며, 비균일한 냉각시에 야기되는 치수 변형과 절삭부재에 잔류응력이 다시 발생되는 것을 피할 수 있다. 재소결 온도로부터 느린 속도의 냉각처리를 함으로써 어닐링 처리가 불필요할 정도로 치수 변형을 충분히 제어할 수 있게 한다.
본 명세서에서 인용된 모든 특허와 문헌들은 단지 참고로 인용된 것이다. 본 발명의 다른 실시예들은 본 명세서에서 개시된 발명의 실시예와 설명으로부터 본 기술 분야의 숙련자에게 자명할 것이다. 본 명세서의 실시예 설명과 예들은 단지 예시적인 것이며, 본 발명의 범위는 첨부된 청구의 범위에 의해서만 한정된다.

Claims (18)

  1. 금속 바인더에 의해 함께 결합된 경한 입자들을 포함하는 소결된 기재를 제공하는 단계, 소결된 기재로부터 재료를 제거하는 단계, 기재의 잔류 응력을 감소시키는 단계, 재소결된 기재를 형성하도록 기재를 재소결하는 단계, 및 재소결된 기재에 코팅을 데포지션하는 단계를 포함하는 코팅된 절삭부재 제조방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 잔류 응력 감소 단계는 어닐링된 기재를 형성하도록 기재를 어닐링하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 코팅된 절삭부재 제조방법.
  3. 제 2항에 있어서, 실론으로부터 어닐링 온도까지 기재를 가열하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 코팅된 절삭부재 제조방법.
  4. 제 2항에 있어서, 어닐링 온도로부터 실온으로 어닐링된 기재를 냉각시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 코팅된 절삭부재 제조방법.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 금속 바인더는 코발트를 포함하며, 상기 경한 입자들은 텅스텐 탄화물이며, 소결된 기재는 0.2 중량% 내지 20 중량%의 코발트를 포함하는 것을 특징으로 하는 코팅된 절삭부재 제조방법.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 소결된 기재는 0.2 중량% 내지 2.9 중량%의 코발트, 0.4 중량% 까지의 탄탈륨, 0.1 중량% 까지의 티타늄, 0.1 중량% 까지의 니오븀 및 나머지는 텅스텐과 탄소를 포함하는 것을 특징으로 하는 코팅된 부재 제조방법.
  7. 제 5항에 있어서, 상기 소결된 기재는 0.2 중량% 내지 7 중량%의 코발트, 0.4 중량% 까지의 탄탈륨, 0.1 중량% 까지의 티타늄, 0.1 중량% 까지의 니오븀, 0.2 중량%의 바나듐 및 나머지는 텅스텐과 탄소를 포함하는 것을 특징으로 하는 코팅된 부재 제조방법.
  8. 제 1항에 있어서, 상기 소결 단계는 1400℃에서 1600℃ 사이의 온도에서 2 내지 3 시간 동안 수행되는 것을 특징으로 하는 코팅된 부재 제조방법.
  9. 제 1항에 있어서, 상기 재소결 단계는 1400℃에서 1600℃ 사이의 온도에서 2 내지 3 시간 동안 수행되는 것을 특징으로 하는 코팅된 절삭부재 제조방법.
  10. 제 9항에 있어서, 상기 재소결은 0.3 토르(torr)에서 5 토르 사이의 압력하에 질소 분위에서 수행되는 것을 특징으로 하는 코팅된 부재 제조방법.
  11. 제 1항에 있어서, 상기 코팅 단계는 화학증착법에 의해 다이아몬드 코팅을 하는 것을 특징으로 하는 코팅된 부재 제조방법.
  12. 금속 바인더에 의해 함께 결합된 경한 입자들을 포함하는 소결된 기재를 제공하는 단계, 그라인드된 기재를 형성하도록 소결된 기재로부터 재료를 제거하는 단계, 어닐링된 기재를 형성하도록 그라인드된 기재를 어닐링하는 단계, 재소결된 기재를 형성하도록 어닐링된 기재를 재소결하는 단계, 및 재소결된 기재에 코팅을 데포지션하는 단계를 포함하는 공정에 의해 생산된 코팅된 길다란 절삭공구.
  13. 금속 바인더에 의해 함께 결합된 경한 입자들을 포함하며 일부 금속 바인더는 소결된 기재의 표면에 있도록 소결된 기재를 제공하는 단계, 소결된 기재를 길다란 절삭공구의 적어도 하나의 구조적 특징을 형성하도록 그라인딩하여 그라인드된 기재를 형성하는 단계, 그라인드된 기재를 열처리에 의해 어닐링된 기재를 형성하는 단계, 재소결된 기재가 거친 표면 거칠기를 갖도록 상기 어닐링된 기재의 표면에 있는 경한 입자 크기를 조대하게 하기 위하여 그리고 어닐링된 기재의 표면에서 금속 바인더를 증발시키기 위하여 어닐링된 기재를 재소결하여 재소결된 기재를 형성하는 단계, 및 재소결된 기재에 화학 증착법에 의해 코팅을 데포지션하는 단계를 포함하는 코팅된 길다란 절삭공구 제조방법.
  14. 제 13항에 있어서, 상기 소결단계는 1400℃에서 1600℃ 사이의 온도에서 수행되는 것을 특징으로 하는 코팅된 길다란 절삭공구 제조방법.
  15. 제 13항에 있어서, 상기 재소결 단계는 1400℃에서 1600℃ 사이의 온도에서 수행되는 것을 특징으로 하는 코팅된 길다란 절삭공구 제조방법.
  16. 잔류 응력 감소처리를 받은 텅스텐 탄화물을 베이스로 한 초경탄화물과, 상기 기재의 표면에 부착된 다이아몬드 코팅을 포함하며, 상기 기재는 적어도 25 마이크로인치의 표면거칠기 Ra를 가지며, 상기 기재의 마모는 상기 기재가 잔류 응력 감소 처리를 받지 않은 것보다 적어도 40% 감소된 다이아몬드 코팅된 길다란 절삭부재.
  17. 제 16항에 있어서, 절삭부재는 리머, 탭, 라우터, 보링공구, 엔드밀 및 나사가공 엔드밀들로부터 선택된 것을 특징으로 하는 다이아몬드 코팅된 길다란 길다란 절삭부재.
  18. 제 16항에 있어서, 상기 기재는 코발트 바인더를 포함하는 것을 특징으로 하는 다이아몬드 코팅된 길다란 절삭부재.
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