NO151691B

NO151691B - Verktoeykomponent, spesielt for skjaere-, bore- og formingsverktoey, og fremgangsmaate ved fremstilling derav

Info

Publication number: NO151691B
Application number: NO780546A
Authority: NO
Inventors: Harold Paul Bovenkerk; Paul Donald Gigl
Original assignee: Gen Electric
Priority date: 1977-02-18
Filing date: 1978-02-17
Publication date: 1985-02-11
Also published as: DK72878A; DE2805460C2; IL53846A; IT7820283A0; NL7801822A; IT1095412B; AT370021B; SE7801872L; AU3334278A; LU79081A1; BE863934A; AU518668B2; DK152098B; IN148419B; FI65935B; GB1598837A; ZA78416B; JPS53114589A; FI65935C; IE46644B1

Description

Oppfinnelsen angår maskinverktøykomponenter, spesielt

for skjære-, bore- og formningsverktøy, og nærmere bestemt maskinverktøykomponenter som omfatter kompakterte gjenstander av slipende partikler av diamant eller kubisk bornitrid.

Det har vist seg at en kompaktert diamantgjenstand fremstilt

som beskrevet i US patentskrift nr. 3745623 og i US patent-

skrift nr. 3609818, har begrenset anvendelse på grunn av at den nedbrytes termisk ved en temperatur over ca. 700°C. Det har likeledes vist seg at en kompaktert gjenstand av kubisk bornitrid (KBN) fremstilt som beskrevet i US patentskrift nr. 3767371 og i US patentskrift nr. 3743489, har begrenset anvendelse. Den nedbrytes også termisk ved en temperatur over ca. 700°C. Dette hindrer bruk av slike kompakterte gjenstander for anvendelser hvor det kreves at (1) den kompakterte gjenstand skal bindes til et underlag ved hjelp av et slag-loddingsmateriale med et smeltepunkt nær eller over den kom-

pakterte gjenstands termiske nedbrytningspunkt eller (2) at den kompakterte gjenstand skal støpes inn i en slitasjefast grunnmasse med høyt smeltepunkt, som vanlig anvendt i en over-flateherdet borekrone for fjell.

Oppfinnelsen angår således en verktøykomponent, spesielt

for skjære-, bore- og formningsverktøy, med slipende par-

tikler av diamant eller kubisk bornitrid, et metallisk sintringshjelpemiddel og tomme porer, og verktøykomponenten er sær-

preget ved at de slipende partikler er selvbundne og utgjør 70-95 volum% av verktøykomponenten, at 0,05-3 volum% av verktøykomponenten består av det metalliske sintringshjelpe-

middel som tjener til å binde de selvbundne partikler sammen,

og at de tomme porer som er avgrenset av de selvbundne partikler, er fordelt i verktøykomponenten med en innbyrdes forbundet struktur, idet porene utgjør 5-30 volum% av verktøy-komponenten .

Oppfinnelsen angår også en fremgangsmåte ved fremstilling

av en verktøykomponent ifølge oppfinnelsen, hvor

a) en masse av diamantpartikler eller av partikler som består av kubisk bornitrid, og dessuten en masse av metallisk

sintringshjelpemiddel for den angjeldende partikkelmasse innføres i en reaksjonsbeholder,

b) reaksjonsbeholderen med dens innhold utsettes samtidig for temperaturertinnen området 1200-2000°C og trykk over 40

kilobar,

c) varmetilførselen til reaksjonsbeholderen stenges av og trykket reduseres, og d) slipelegemet dannet i fremgangsmåtetrinnene a)til c) og som består av de direkte til hverandre bundne partikler og det

metalliske sintringshjelpemiddel som har siget inn mellom partiklene, fjernes fra reaksjonsbeholderen, og fremgangs-måten er særpreget ved at det metalliske sintringshjelpemiddel som er blitt innført i legemet, fjernes fra dette inntil det i legemet er igjen en andel som utgjør 0,05-3 volum% av legemet.

Oppfinnelsen vil bli nærmere beskrevet under henvisning til tegningen som er et mikrofotografi av en del av en slipt overflate av en kompaktert gjenstand av diamant og fremstilt ifølge oppfinnelsen.

Selv om en kompaktert gjenstand av diamant er vist på Fig. 1, er denne like illustrerende for andre utførelsesformer av oppfinnelsen hvor de slipende partikler utgjøres av kubisk bornitrid.

Den kompakterte gjenstand omfatter diamantpartikler 11 som utgjør 70-95 volum% av den kompakterte gjenstand (partikkel er anvendt heri for å betegne en separat krystallitt eller et fragment av denne). Grenseflater 13 er representative for selvbindingen av eller diamant-diamantbindingen mellom nabopartikler 11. De samme diamantkrystaller 11 som kan ses i den slipte overflate av den på tegningen viste kompakterte gjenstand, er bundet i den tredje dimensjon til nabodiamantkrystallene (ikke synlige). En metallisk fase av sintringshjelpematerialet (ikke vist på tegningen) er i det vesentlige jevnt infiltrert gjennom hele den kompakterte gjenstand og antas å være innkapslet i stengte områder dannet av til-støtende diamantpartikler. Denne fase utgjør 0,05-3 volum% av den kompakterte gjenstand. Et nettverk av innbyrdes forbundne,

tomme porer 15 er dispergert gjennom hele den kompakterte gjen-

stand og er avgrenset av diamantpartiklene 11 og den metalliske fase (ikke vist). Porene 15 utgjør 5-30 volum% av den kompakterte gj enstand.

Ifølge en utførelsesform består den kompakterte gjenstand utelukkende av de selvbundne partikler. Ifølge en annen utførelses-form er den kompakterte gjenstand bundet til et substrat (ikke vist), fortrinnsvis av koboltsement-wolframcarbid.

Et aksepterbart partikkelstørrelsesområde for diamantpartiklene 11 er 1-1000 pm. For kubisk bornitrid er det aksepterbare størrelses-område 1-300 pm.

"Samtidig" som anvendt i den foreliggende fremgangsmåtes trinn (b), er ment å betegne at høytrykks/høytemperatur (HP/HT)-betingelsene foreligger eller forekommer til samme tid, men innebærer ikke at det er nødvendig at tidene for begynnelsen eller avslutningen av HP- og HT-betingelsene må være sammenfallende (selv om de av og til kan være det).

"Sintringshjelpemiddel" eller "-materiale" som anvendt heri

er ment å betegne materialer som er en katalysator for diamant som herefter nærmere forklart, og/eller som befordrer sintringen av kubisk bornitrid som herefter nærmere forklart. Den mekanisme (katalytisk eller på annen måte) som ligger til grunn for sintrings-hjelpematerialenes befordring av selvbindingen av kubisk bornitrid, er ikke kjent.

Foretrukne utførelsesformer av trinnene (a) - (d) av den ovenstående fremgangsmåte ved fremstilling av en verktøykomponent av diamantpartikler er mer fullstendig beskrevet i US patentskrifter nr. 3745623 og i US patentskrift nr. 3609818.

Kort oppsummert fremstilles, som beskrevet i disse patentskrifter, kompakterte gjenstander av diamant ved behandling under høyt trykk og høy temperatur, hvor varme, sammenpressede diamantpartikler infiltreres med et katalytisk materiale ved aksial eller radial gjennomstrømning av materialet gjennom diamantpartiklene. Under gjennomstrømningen forekommer katalysert sintring av diamantpartiklene, og dette fører til en sterk diamant-diamantbinding.

Som beskrevet i US patentskrifter nr. 2947609 og nr. 2947610 er

det katalytiske materiale valgt fra gruppen (1) et katalytisk metall i elementær tilstand fra gruppen bestående av metallene Cr, Mn og Tå fra gruppe VIII i det periodiske system, (2) en blanding av legerbare metaller av det eller de katalytiske metaller og det eller de ikke-katalytiske metaller, (3) en legering av minst to av disse katalytiske metaller, og (4) en legering av det katalytiske metall eller katalytiske metaller og det ikke-katalytiske metall eller de ikke-katalytiske metaller. Kobolt i elementær form eller som legering er foretrukket. Dette materiale danner en metallisk fase i den slipende gjenstand som er blitt fremstilt ved høyt trykk og høy temperatur, som angitt i det ovenstående trinn (d).

Foretrukne utførelsesformer av trinnene (a) - (d) ved den ovenfor beskrevne fremgangsmåte ved fremstilling av en verktøy-komponent av kubiske bornitridpartikler er mer fullstendig beskrevet i US patentskrift nr. 3767371. Som beskrevet i og i for-bindelse med eksempel 1 i dette patentskrift fremstilles kompakterte gjenstander av kubisk bornitrid ved en HP/HT-prosess, hvor partikler av kubisk bornitrid infiltreres med et smeltet sintringshjelpe-materiale (metallisk kobolt) ved aksial gjennomstrømning av materialet gjennom de kubiske bornitridpartikler. Under gjennom-strømningen forekommer sintring av de kubiske bornitridpartikler, og dette fører til en utstrakt binding av kubiske bornitridpartikler til hverandre. Andre materialer som kan anvendes som sintrings-hjelpemidler for kubisk bornitrid, er beskrevet i US patentskrift nr. 3743489, spalte 3, linje 6 - linje 20, og er legeringer av aluminium og et legerende metall fra gruppen nikkel, kobolt, mangan, jern, vanadium og krom. Kobolt og koboltlegeringer er foretrukne. Sintringshjelpematerialet danner den metalliske fase beskrevet i trinn (d) angitt ovenfor.

Ved utførelsen av en utførelsesform av trinnene (a) - (d) ifølge US patentskrifter nr. 3745623 ,. nr. 3767371 og nr. 3743489 fremstilles en sammensatt kompaktert gjenstand ved in situ-binding av et lag av slipende partikler (diamant eller kubisk bornitrid)

til et sementert carbidsubstrat. Materialet for fremstilling av carbidsubstratet (enten fra et carbidstøpepulver eller fra en preformet gjenstand) er den foretrukne kilde for sintringshjelpematerialet. Det kan her vises til US patentskrift nr. 3745623, spalte 5, linje 58 -spalte 6, linje 8, og til spalte 8, linje 57

-spalte 9, linje 9, for eksempeldetaljer angående substratet.

En annen utførelsesform av oppfinnelsen angår dannelse av

en kompaktert gjenstand bestående i det vesentlige av selvbundne slipende partikler. Ved denne utførelsesform utføres trinnene (a) - (d) på samme måte som beskrevet ovenfor, men med den forskjell at materialet for dannelse av carbidunderlaget for laget av slipende partikler, enten som et carbidstøpepulver eller i preformet tilstand, fortrinnsvis sløyfes. Når dette gjøres, blir sintringshjelpematerialet separat tilsatt, f.eks. som beskrevet i US patentskrift nr. 3609818. Et underlag av sementert carbid eller annet materiale kan selvfølgelig slagloddes til den kompakterte gjenstand efter at den metalliske fase er blitt fjernet,

for erholdelse av et verktøyemne eller -innsatsstykke.

Det har ifølge oppfinnelsen vist seg at den metalliske fase kan fjernes fra den kompakterte gjenstand ved behandling med en syre, ved ekstraksjon med flytende sink, ved elektrolytisk ut-armning eller ved lignende prosesser, slik at det fås en kompaktert gjenstand av i det vesentlige 100% slipende partikler i selv-bundet tilstand. Den kompakterte gjenstand inneholder således i det vesentlige ingen restmetallfase som vil kunne katalysere en tilbakeomvandling av bindingene mellom de slipende partikler og/ eller en ekspansjon og derved bryte bindingene mellom partiklene, idet disse er de to mekanismer som ifølge teorien har ført til at de kjente kompakterte gjenstander er blitt termisk nedbrutt ved høy temperatur. Det har vist seg at den kompakterte gjenstand fremstilt ifølge oppfinnelsen kan motstå temperaturer av opp til 1200-1300°C uten noen vesentlig termisk nedbrytning.

Eksempel 1

En rekke skiveformede kompakterte diamantgjenstander ble fremstilt ved at 1) et 1,4 mm lag av findelte diamantpartikler med en nominell størrelse av under 8 pm og 3,2 mm tykt x 8,8 mm diameter sementert wolframcarbid (13 vekt% Co, 87 vekt% WC) ble anbragt i en 0,05 mm beholdermontasje av zirkonium, 2) en rekke av disse montasjer ble stablet i et høytrykk- høy-temperatur-apparat ifølge Fig. 1 for beholderen i US patentskrift nr.3745623, 3) trykket ble øket til ca. 65 kilobar og ved en temperatur av ca. 1400°C i 15 minutter, 4) temperaturen ble først langsomt senket og deretter trykket, og 5) prøvene ble fjernet fra høy-trykk-høytemperaturapparatet og slipt for erholdelse av kompakterte gjenstander med 0,5 mm tykk diamant bundet til det koboltsementerte wolframcarbidlag med en tykkelse av 2,7 mm. Carbidlaget for hver kompaktert gjenstand ble fjernet ved overflatesliping.

Som angitt i tabell I ble halvparten av prøvene utlutet med varme,konsentrerte syreoppløsninger for å fjerne metallfasen og eventuelt andre oppløselige materialer som ikke besto av diamant. To forskjelliqe metoder ble anvendt for å fjerne det infiltrerende materiale. For en første gruppe, betegnet som prøver A-I og A-4, ble bare varm(konsentrert salpetersyre-flussyre i forhold av 1:1 anvendt for å behandle prøvene A-3 og A-4. På en annen gruppe, betegnet som prøver B-l—B-4, ble avvekslende salpetersyre-fluss-syreblandingen og en varm blanding av konsentrert saltsyre-salpetersyre (kongevann) i forholdet 3:1 anvendt for å behandle prøvene B-3 og B-4. Det viste seg at fjernelseshastigheten økte sterkt ved å anvende den sistnevnte syreoppløsning. Prøvene A-3 og A-4 ble behandlet med syre i en tid mellom 8 og 12 dager. Prøvene B-3 og B-4 ble behandlet i mellom 3 og 6 dager. For

begge metoder forandret prøvenes dimensjon seg ikke under be-handlingen, og ingen avflaking av diamanten kunne iakttas. Et

eventuelt vekttap kan derfor tilskrives fjernelsen av den infiltrerende metallfase fordi diamant ikke oppløses av syrene.

Mengden av den infiltrerende metallfase i slike kompakterte gjenstander ble beregnet til ca. 80,1 volum%, eller 19,8 vekt%, basert på egenvektsmålinger av den kompakterte gjenstand, før utluting pg a/ diamant- og metallutgangsmaterialene for fremstilling av den kompakterte gjenstand. Efter utluting er ca. 0,5 volum* eller 2 vekt% av det infiltrerende materiale tilbake. Fjernelsen av opp til 90 vekt% (prøve B-4) av det infiltrerende materiale antyder dessuten at lokaliseringen av størsteparten av den metalliske fase er i et kontinuerlig nettverk av porer. En undersøkelse ved h j elp av skanderende elektronmikroskopi (SEM) av en frakturert overflate av en utlutet prøve viser at nettverket av porer løper gjennom hele diamantlaget. Hullene viser seg å være fordelt gjennom hele laget, og de fleste hull har en diameter av under 1 pm. Dette antyder at syren trengte inn i det samlede diamantlag og fjernet den metalliske fase i det vesentlige jevnt i hele dette laget. ;Tverrbruddspenningen (TBS) og Youngs elastisitetsmodul (E) ;ble også målt for diamantlagene, som antydet i tabell I. Spenningsmålingen ble utført ved anvendelse av et belastningsapparat med en bjelke understøttet i tre punkter. Apparatet omfatter to stål-valser som er anordnet på en støtte, og med en tredje stålvalse sentrert over og med sin akse parallell med aksen for de to andre valser. Prøvene ble sentrert over de nedre valser og belastet inntil brudd. Tøyningen av prøvene ble målt parallelt med strekk-spenningen ved anvendelse av motstandsstrekklapper som var festet til en motstands-indikator. Prøvene A-I til A-4 ble tilberedt for spenningsmålingen og overflatebehandlet med en diamantskive (diamantpartikler med en størrelse av 177-250 pm). Prøvene B-l ;til B-4 ble tilberedt for spenningsmåling ved at de ble overflatebehandlet med en leppingmaskin under anvendelse av et 15 jum diamantslipemiddel for erholdelse av en mer sprekkfri overflate enn den overflate som ved sliping ble erholdt for prøvene A-I til A-4. Det antas at de bedre polerte overflater for prøvene som ;ble overflatebehandlet med findelt diamant,"gir høyere spennings-verdier på grunn av de oppnådde mer perfekte overflatetilstander, dvs. færre spenningskonsentrerende defekter. Dette antas å for-klare de lavere TBS som ble målt for de utlutede prøver (A-3, ;A-4, B-3 og B-4) . ;I motsetning til TBS-forsøksresultatene påvirkes E-målingene (tabell I) ikke av porøsiteten fordi E er et mål for et materiales innvendige fasthet og stivhet og ikke for mikro-sprekkdannelse. Den gjennomsnittlige forandring i E var bare ca. 12% lavere da den infiltrerende metallfase ble fjernet fra prøvene. Denne forskjell bør korrigeres for porøsiteten i de utlutede prøver fordi ;E = Youngs modul ;M = moment ;C = avstand til den ytre fiber ;I = arealets treghetsmoment, ;og M-C forandres ikke, men I er blitt redusert på grunn av at det effektive areale er blitt redusert proporsjonalt med porøsiteten. Hvis derfor kuleformige hulrom og en vilkårlig fordeling antas, vil E <=><Y>~~fl-x)' X = PorØsitetsfra^sjon, °9;verdien for E ville være større enn den målte. Den gjennomsnittlige verdi av 79 x lo 3 kg/mm 2for E for prøvene B-3 og B-4 (utlutet) er korrigert til 85 x IO<3> kg/mm<2> eller ca. 5% lavere enn gjennomsnittsverdien av 90 x 10 3 kg/mm 2 for E for prøvene B-l og B-2. ;Fjernelsen av den infiltrerende metallfase har derfor ;bare en meget liten virkning på E og viser at diamantlagets styrke nesten fullstendig skyldes diamant-diamantbindingen. ;E-verdien av 90 x 10 3 kg/mm 2er ca. 10% lavere enn gjennomsnittsverdien av 100 x 10 3 kg/mm 2 som kan beregnes ut fra elastisitetskonstanter for enkeltkrystaller av diamant. ;Eksempel 2 ;En kompaktert gjenstand ble fremstilt på samme måte som beskrevet i eksempel 1 for prøvene A-I til A-4, men med den unntagelse at en 1:1 blanding av 149-177 pm og 105-125 pm diamantpartikler ble anvendt istedenfor partiklene på 8 pm. ;Før utlutingen ble det beregnet at den kompakterte gjenstand inneholdt 89,1 vekt% diamant (96,5 volum%) og 11,9 vekt% metallfase (4,5 volum%). Efter utluting var det en reduksjon på 11,5% av den samlede vekt for den kompakterte gjenstand eller ca. 0,15 vekt% av den metalliske fase (0,06 volum%) var tilbake i den kompakterte gjenstand. ;Eksempel 3 ;Fire kompakterte diamantgjenstander ble fremstilt som beskrevet i eksempel 1. Carbidet ble slipt bort fra hver kompaktert gjenstand. For to av disse ble den infiltrerende metall-•fase fjernet ved utluting med varme syrer bestående av ;1HF:1HN03 og 3HC1:1HNC>3. Alle kompakterte gjenstander ble derefter ved hjelp av epoxyharpiks montert på et 0,89 cm rundt wolframcarbidsubstrat. Denne sammensatte gjenstand ble montert i en verktøyholder i en dreiebenk, og undersøkelser for å fastslå slitasjefastheten ved dreiing ble deretter utført. Arbeidsstykket var en gummikubbe fylt med kvartssand og som selges under varemerket "Ebonite Black Diamond". Forsøksbetingelsene var som følger: overflatehastighet' 107-168 overflatemeter/min (for en varmebehandlingsgruppe var maksimumshastigheten 24 over-flatemeter/min), skjæredybde 0,76 mm, tverrmating 0,13 mm/om-dreining og forsøkstid 60 minutter. Efter forsøket ble prøvene varmebehandlet i en rørovn i en strømmende, tørr argonatmosfære. Behandlingstemperaturene var 700-1300°C ved eksponering med mellomrom på 100°C. Eksponeringstiden var 10 minutter ved hver temperatur. Efter hver behandling ble prøvene undersøkt for å fastslå ;nedbrytning under et skanderende elektronmikroskop (SEM) og deretter montert for abrasjonsundersøkelse, med unntagelse av efter behandlingene ved 1000°C, 1100°C og 1300°C. Både topp- ;og bunnegger ble anvendt som skjæreegger før de ble slipt på ny. ;Abrasjonsforsøksresultatene er angitt i tabell II. ;Prøvene holdt seg i det vesentlige like under undersøkelsen. ;Det forekom en tilbøyelighet til nedsatt abrasjonsmotstand fra ;de ubehandlede prøver og til den første varmebehandling ved 7 00°C. De ikke utlutede prøver, prøvene 3 og 4, forandret seg ;ikke inntil en katastrofal termisk svikt fant sted mellom 800 ;og 900°C. Varmebehandlingen viste seg å være uavhengig av abrasjonsmotstanden inntil diamantfasen ikke lenger kunne inneholde den innesluttede metallfase og sprekkdannelse forekom. Denne opp-førsel antyder også at to adskilte faser er tilstede, dvs. den bundne diamantfase som under prøven utfører skjæringen, og metallfasen som er en etterlevning fra sintringsprosessen. De utlutede prøver, dvs. prøvene 1 og 2, motsto varmebehandlingen meget godt, selv opp til 1200°C. Tilbøyeligheten ved 1200°C synes å være en svak nedbrytning av prøven, og dette kan antyde igangsettelsen av en termisk tilbakeomvandling på overflaten. ;;Resultatene i tabell II representerer tiden pr. slitasje-enhet for den kompakterte gjenstand i 2,54 cm x 100. Verktøy-slitasjen ble fastslått ved å måle bredden av "flaten" på den kompakterte gjenstand forårsaket ved kontakt med arbeidsstykket. Resultatene er av betydning bare for å sammenligne den relative ;oppførsel av de utlutede og ikke utlutede prøver. ;De utlutede prøver har gjennomsnittlig et høyere prøve-resultat enn de ikke utlutede prøver. Dette kan skyldes termisk nedbrytning av den ikke-utlutede kompakterte gjenstand under skjære-forsøkene utført med prøvene. Den samme nedbrytningsmekanisme kan således virke under abrasjonsforsøkene som under varmebehand-lingene. Dersom dette er tilfellet, vil når verktøyspisseh opp-varmes til en høy temperatur når den befinner seg i kontakt med arbeidsstykket, koboltfasen ekspandere sterkere enn diamantfasen og sprekke spisseggen i de første få partikkellag. Den beskadige spiss blir derved svekket og gir et dårligere resultat. De utlutede prøver er imidlertid termisk stabile overfor en høyere arbeidstemperatur og beskadiges ikke termisk når de befinner seg ;.i kontakt med arbeidsstykket. ;SEM-analyse viste at de ikke utlutede prøver hadde en rekke forskjellige egenskaper sammenlignet med de utlutede prøver. Den metalliske fase begynte å ekstruderes fra overflaten ved en temperatur mellom 700 og 800°C, som iakttatt under en forstørrelse av 2000X. Etterhvert som temperaturen ble øket til 900°C, sprakk prøvene radialt fra den avrundede skjæreegg henimot midten av prøven. De utlutede prøver viste ikke denne oppførsel, men for-ble forholdsvis uforandrede inntil en temperatur av 1300°C. Diamantlagene er rene ved 1200°C, men ved 1300°C så prøvene på fotografier tatt med en forstørrelse av 20x avrundede og dunete ut, og fotografier tatt med en forstørrelse av 1000 X viste en etset overflate . med en rekke eksponerte krystaller. Dette er antagelig en termisk nedbrytning av overflaten, men kan også være resultatet av mindre oxygenforurensninger i rørovnens argonatmosfære. ;Eksempel 4 ;To kompakterte diam^ntgjenstander (prøvene IV-1 og IV-2) ;ble fremstilt som beskrevet i eksempel 1, men med den forandring at carbidsubstratene ikke ble avslipt. En epoxyplast ("Epon 826"-harpiks med nodisk methylanhydrid og benzyldimethylaminherdemiddel) ble støpt rundt prøven IV-1 og herdet. Diamantlagets overflate ble eksponert ved at all plast på overflaten av laget ble fjernet med sand. Prøven IV-1 ble derefter anbragt i kokende 3 HC1:1 HNO^ ;i 37,15 timer. Efter av syren var blitt fjernet, ble platen fjernet fra carbidlaget og undersøkt visuelt. Tegn på en svak reaksjon mellom syren og de ikke-eksponerte overflater ble iakttatt. Carbid- ;lagets overflate syntes imidlertid ikke å være vesentlig beskadiget av syren. Diamantlagets* overflate ble deretter undersøkt under et SEM (med en forstørrelse opp til 2 00 0X). Diamantlagets overflate hadde et lignende utseende som utseendet av diamantlaget for de utlutede prøver ifølge eksempel 1. Prøven IV-1 ble derefter undersøkt ved energidispergert røntgenanalyse for å sammenligne intensitetene for bestanddelene i den metalliske fase med bestanddelene for en kompaktert gjenstand av den samme type, men som ikke var blitt utlutet. Resultatene av SEM-analysen og røntgenanalysen antydet at syren trengte inn i diamantlaget og virket slik at den fjernet en vesentlig del av den metalliske fase.

Prøvene IV-1 og IV-2 ble deretter utsatt for en abrasjons-dreieprøve som ble utført på den samme måte som beskrevet i eksempel 3. Abrasjonsprøveresultatene (beregnet som i eksempel 3) var 120-150 for prøven IV-1 (utlutet) og 100-120 for prøven IV-2 (ikke utlutet). Disse prøveresultater som viser den utlutede kompakterte gjenstands overlegenhet, overensstemmer med de resul-tater som ble erholdt ifølge eksempel 3, og de underbygger således at når den metalliske fase fjernes i området for skjære-eggen, forbedres resultatene erholdt med den kompakterte diamantgjenstand.

Claims

1. Verktøykomponent, spesielt for skjære-, bore- og formnings-verktøy, med slipende partikler av diamant eller kubisk bornitrid, et metallisk sintringshjelpemiddel og tomme porer, karakterisert ved at de slipende partikler er selvbundne og utgjør 70-95 volum% av verktøykomponenten, at 0,05-3 volum% av verktøykomponenten består av det metalliske sintringshjelpemiddel som tjener til å binde de selvbundne partikler sammen, og at de tomme porer som er avgrenset av de selvbundne partikler, er fordelt i verktøykomponenten med en innbyrdes forbundet struktur, idet porene utgjør 5-30 volum% av verktøy-komponenten.

2. Verktøykomponent ifølge krav 1, karakterisert ved at de slipende partikler ut-gjøres av diamantpartikler og at det metalliske sintringshjelpemiddel består av (1) et katalysatormetall fra gruppe VIII i det periodiske system, krom, mangan og tantal eller en blanding av disse eller av (2) en legering av minst to av de nevnte katalysator-metaller.

3. Verktøykomponent ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at diamantpartiklene har en partikkelstørrelse innen området l-1000^um.

4. Verktøykomponent ifølge krav 1, karakterisert ved at partiklene består av kubisk bornitrid og at den metalliske fase som er i det vesentlige jevnt fordelt i verktøykomponenten, består av kobolt, en koboltlegering eller en legering av aluminium med nikkel, mangan, jern, vanadium eller krom som legeringsmetall.

5. Verktøykomponent ifølge kravl og 4, karakterisert ved at partiklene består av kubisk bornitrid med en partikkelstørrelse av l-300^um.

6. Verktøykomponent ifølge.krav 1-5, karakterisert ved at de selvbundne partikler er bundet til et underlag av sinterhårdmetall.

7. Fremgangsmåte ved fremstilling av en verktøykomponent ifølge krav 1-6, hvor 1 a) en masse av diamantpartikler eller av partikler som består av kubisk bornitrid, og dessuten en masse av metallisk sintringshjelpemiddel for den angjeldende partikkelmasse innføres i en reaksjonsbeholder, b) reaksjonsbeholderen med dens innhold utsettes samtidig for temperaturer innen området 1200-2000°C og trykk over 40 kilobar, c) varmetilførselen til reaksjonsbeholderen stenges av og trykket reduseres, og d) slipelegemet dannet i fremgangsmåtetrinnene a) til c) og som består av de direkte til hverandre bundne partikler og det metalliskesintringshjelpemiddel som har siget inn mellom partiklene, fjernes fra reaksjonsbeholderen, karakterisert ved at det metalliske sintringshjelpemiddel som er blitt innført i legemet, fjernes fra dette inntil det i legemet er igjen en andel som utgjør 0,05-3 volum% av legemet.

8. Fremgangsmåte ifølge krav 7, karakterisert ved at metallet fjernes fra legemet ved at legemet neddykkes i en syre, fortrinnsvis kongevann, salpetersyre, saltsyre eller flussyre.

9. Fremgangsmåte ifølge krav 7, karakterisert ved at metallet fjernes fra legemet ved ekstraksjon med flytende sink.

10. Fremgangsmåte ifølge krav 7, karakterisert ved at metallet utløses fra legemet ved hjelp av elektrolyse.