SE442962B

SE442962B - SINTRAD DIAMOND BODY AND PROCEDURE FOR ITS MANUFACTURING

Info

Publication number: SE442962B
Application number: SE7907095A
Authority: SE
Inventors: A Hara; S Yazu
Original assignee: Sumitomo Electric Industries
Priority date: 1978-08-26
Filing date: 1979-08-24
Publication date: 1986-02-10
Also published as: FR2434130B1; AU5032379A; GB2029389A; GB2029389B; DE2934567C2; SE7907095L; AU531126B2; FR2434130A1; DE2934567A1; CA1149619A

Description

7907095-9 2 föreningarna och metallerna ur järngruppen; att den framställda blandningen anbringas mellan ett flertal hårdmetallplattor, anting- en direkt eller med användning av mellanliggande skiljeorgan för eliminering av vandring av flytande faser från hårdmetallplattorna under sintringsprocessen; att den.diamanthaltiga blandningen sint- ras genom varmpressning vid hög temperatur och högt tryck inom det för diamant stabila området; att trycket och temperaturen sänkes och den sintrade kroppen uttages; och att hela hårdmetallplattorna eller en del därav avlägsnas i huvudsak parallellt. Härvid erhål- les en sintrad diamantkropp med hög slipstyrka. 7907095-9 2 the compounds and metals of the iron group; that the prepared mixture is applied between a plurality of cemented carbide plates, either directly or using intermediate separating means for eliminating migration of liquid phases from the cemented carbide plates during the sintering process; that the diamond-containing mixture is sintered by hot pressing at high temperature and high pressure within the diamond stable range; that the pressure and temperature are lowered and the sintered body is removed; and that all or part of the cemented carbide plates are removed substantially in parallel. A sintered diamond body with high abrasion resistance is obtained.

Uppfinningen beskrivas närmare nedan under hänvisning till den bifogade ritningen, på vilken fig. 1(a) och fig. 1(b) är en perspektivvy respektive ett tvärsnitt av en kommersiellt till- gänglig sintrad diamantkropp användbar i en träddragningsskiva; fig. 2 är ett fotografi visande yttillstândet hos en koppartrâd dragen med hjälp av en dragskiva tillverkad av en naturlig diamant; fig. 3 är ett fotografi visande yttillståndet hos en koppartråd dragen med hjälp av en dragskiva tillverkad av en kommersiellt tillverkad diamantkropp; fig. Ä är ett fotografi visande innerytan av en dragskiva efter tråddragning, där dragskívan är tillverkad av en kommersiellt tillgänglig sintrad diamantkropp; fig. 5 illu- strerar formen och storleken av en naturlig diamant; fig.6-8 illustrerar framställningsförfarandet enligt uppfinningen; fig. 9 är en perspektivvy av en sintrad diamantkropp enligt föreliggande upp- finning; fig. 10 är ett snitt genom en tråddragningsskiva inne- hållande en sintrad diamantkropp enligtförelíßåande HPPfíHníﬂE= där b är ett hölje av rostfritt stål, c är ett sintrat metallunderlag och d är den sintrade diamantkroppen; fig 11 är ett fotografi taget i avsökningselektronmikroskop och visande mikrostrukturen hos den sintrade diamantkroppen enligt uppfinningen, där den grå eller svarta delen utgöres_av diamantpartiklar och den vita delen utgöres av wolframkarbidartiklar; fig. 12 är en typritning av mikrostrukturen hos den i fig. ll visade sintrade diamantkroppen enligt uppfinningen, där de vita partiklarna ugöres av diamant och de svarta partiklarna av wolframkarbid; och fig. 13 är ett diagram som visar de stabila områdena för diamant resp. grafit vid olika tryck och temperaturer.The invention is described in more detail below with reference to the accompanying drawing, in which Fig. 1 (a) and Fig. 1 (b) are a perspective view and a cross-section, respectively, of a commercially available sintered diamond body useful in a tree drawing disc; Fig. 2 is a photograph showing the surface condition of a copper wire drawn by means of a drawing plate made of a natural diamond; Fig. 3 is a photograph showing the surface condition of a copper wire drawn by means of a drawing plate made of a commercially made diamond body; Fig. Ä is a photograph showing the inner surface of a drawing disc after wire drawing, where the drawing disc is made of a commercially available sintered diamond body; Fig. 5 illustrates the shape and size of a natural diamond; Figures 6-8 illustrate the manufacturing process of the invention; Fig. 9 is a perspective view of a sintered diamond body according to the present invention; Fig. 10 is a section through a wire drawing sheet containing a sintered diamond body according to the present HPPfíHní ﬂ E = where b is a stainless steel casing, c is a sintered metal substrate and d is the sintered diamond body; Fig. 11 is a photograph taken in a scanning electron microscope showing the microstructure of the sintered diamond body according to the invention, where the gray or black part is made of diamond particles and the white part is made of tungsten carbide particles; Fig. 12 is a typical drawing of the microstructure of the sintered diamond body shown in Fig. 11 according to the invention, in which the white particles are made of diamond and the black particles of tungsten carbide; and Fig. 13 is a diagram showing the stable areas of diamond resp. graphite at different pressures and temperatures.

Uppfinningen avser en billig sintrad diamantkropp i form av en tunn platta som kan ersätta en naturlig diamant vid industriell användningi Den sintrade diamantkroppen är särskilt lämplig att 7907095-9 3 använda i trâddragningsskivor och skärverktyg, och den kan generellt användas såsom nötningsbeständigt organ.The invention relates to an inexpensive sintered diamond body in the form of a thin plate which can replace a natural diamond in industrial use. The sintered diamond body is particularly suitable for use in wire drawing discs and cutting tools, and it can generally be used as an abrasion resistant member.

I ett kommersiellt tillgängligt skärverktyg för skärning av icke-järnmetaller, plast och keramik användes en sintrad kropp, vilken består av mera än 70 vo1.% diamant samt såsom bindemedel huvudsakligen metallisk kobolt, och vilken är bunden till ett hård- metallsubstrat. Trots det höga priset har detta verktygsmaterial fått stor användning inom vissa områden, nämligen för tillverkning av skärverktyg för bearbetning av aluminiumlegeringar innehållande en stor mängd kisel samt kopparlegeringar.In a commercially available cutting tool for cutting non-ferrous metals, plastics and ceramics, a sintered body is used, which consists of more than 70% by volume of diamond and as a binder mainly metallic cobalt, and which is bonded to a cemented carbide substrate. Despite the high price, this tool material has been widely used in certain areas, namely for the manufacture of cutting tools for machining aluminum alloys containing a large amount of silicon and copper alloys.

Detta kända verktygsmaterial har undersökts noggrant vid olika skärningsförsök. Man har härvid funnit, att det framställda skärverktyget har en bättre slitstyrka än verktyg framställda av konventionell härdmetall samt en större slagseghet än verktyg framställda av enkristaller av naturlig diamant.This known tool material has been carefully examined in various cutting attempts. It has been found here that the cutting tool produced has a better wear resistance than tools made of conventional hard metal and a greater impact strength than tools made of single crystals of natural diamond.

Man har emellertid funnit, att den bearbetade ytan av t ex en icke-järnmetall uppvisar en större grovhet än en yta bearbetad med ett ædäveﬂdyg tillverkat av en enkristall av en naturlig diamant. Det är sålunda omöjligt att erhålla en maskinbearbetad yta med lika vacker glans som en spegelyta.However, it has been found that the machined surface of, for example, a non-ferrous metal exhibits a greater roughness than a surface machined with a fine fabric made of a single crystal of a natural diamond. It is thus impossible to obtain a machined surface with as beautiful a luster as a mirror surface.

När man bearbetar ett litet och tunt arbetsstyoke, såsom en del av en klocka, kan dessutom arbetsstycket deformeras på grund av högt skärmotstånd, något som gör det omöjligt att åstadkomma exakta dimensioner. Genom noggranna undersökningar har man kommit fram till följande förklaringar till dessa nackdelar.In addition, when machining a small and thin workpiece, such as part of a clock, the workpiece may be deformed due to high cutting resistance, making it impossible to achieve exact dimensions. Careful research has led to the following explanations for these disadvantages.

Den kommersiellt tillgängliga sintrade diamantkroppen inne- häller diamantkristaller med en kornstorlek av 3 - 10 pm, varvid diamantkristallerna är bundna till varandra i ett skelett med hjälp av metallisk kobolt såsom bindemedel. Eggen av ett verktyg tillverkat av en dylik sintrad diamantkropp uppvisar konvexiteter och konkav- iteter med i huvudsak samma storlek som kristallpartiklarna i mot- sats till den skarpa eggen hos skärverktyg tillverkade av naturlig diamant. Detta är ett av skälen till attxmﬂxicke kan erhåïkl vackert slipade ytor med ett skärverktyg tillverkat av den kommersiellt tillgängliga sintrade diamantkroppen. tindemedelsfasen av metallisk kobolt mellan diamantpartiklarna har dessutom en tendens att häfta vid arbotsstycket. Detta är ett annat problem som miste lösas, om man önskar erhålla en spegelliknande yta. 7907095-9 4 Den kommersiellt tillgängliga sintrade diamantkroppen, vilken kan användas i dragskivor, innehåller diamantpartiklar med korn- storleken 50-60 pm, och dess yttre periferi omges koncentriskt av en härdmetall.The commercially available sintered diamond body contains diamond crystals with a grain size of 3 to 10 μm, the diamond crystals being bonded to each other in a skeleton by means of metallic cobalt as binder. The edge of a tool made of such a sintered diamond body has convexities and concavities of substantially the same size as the crystal particles in contrast to the sharp edge of cutting tools made of natural diamond. This is one of the reasons why it is not possible to obtain beautifully ground surfaces with a cutting tool made from the commercially available sintered diamond body. the tinned phase of metallic cobalt between the diamond particles also tends to adhere to the workpiece. This is another problem that can be solved if you want to get a mirror-like surface. The commercially available sintered diamond body, which can be used in traction sheaves, contains diamond particles having a grain size of 50-60 μm, and its outer periphery is concentrically surrounded by a core metal.

I fig. l (a) och (b) visas konstruktionen av en känd sintrad diamantkropp användbar i träddragningsskivor; (a) är en perspektivvy och (b) är ett tvärsnitt. Den sintrade diamantkroppen S är fast förbunden med den omgivande ringen A av härdmetallen WC-Co.Figures 1 (a) and (b) show the construction of a known sintered diamond body useful in tree drawing boards; (a) is a perspective view and (b) is a cross section. The sintered diamond body S is fixedly connected to the surrounding ring A of the core metal WC-Co.

Enligt den publicerade japanska patentansökan SHO-50-267H6, vilken beskriver denna mkma sintrade diamantkropp, så förbättras tråddragningsskivans egenskaper genom den kraftiga tryckspänning som den yttre perifera hårdmetallen utövar på den inre sintrade diamant- knkmen.Nàrdiæmmt sintras vid normalt tryck, omvandlas emellertid diamanten till grafit vid den använda höga temperaturen. Därför erfordras en apparat som alstrar ultrahögt tryck och hög temperatur, dvs en dyr apparat av den typ som användes vid diamantsyntes.According to the published Japanese patent application SHO-50-267H6, which describes this very sintered diamond body, the properties of the wire drawing disk are improved by the strong compressive stress exerted by the outer peripheral cemented carbide on the inner sintered diamond joint. graphite at the high temperature used. Therefore, an apparatus that generates ultra-high pressure and high temperature is required, i.e. an expensive apparatus of the type used in diamond synthesis.

Enligt nämnda patentansökan sintras även den omgivande härdmetallen i denna högtrycks-högtemperatur-apparat. Till följd härav betingar den kommersiellt tillgängliga sintrade diamantkroppen ett ytterst högt pris.According to the said patent application, the surrounding hard metal is also sintered in this high-pressure high-temperature apparatus. As a result, the commercially available sintered diamond body imposes an extremely high price.

Dragskivor tillverkade av enkristaller av naturlig diamant har använts under lång tid. Priset (Y) för en enkristall av naturlig diamant är en funktion av storleken enligt följande formel: Y=(AX+B)2, där X betecknar kristallstorleken och A och B är konstanter. När kristallen är stor, är sålunda priset mycket högt.Drawstones made of single crystals of natural diamond have been used for a long time. The price (Y) for a single crystal of natural diamond is a function of the size according to the following formula: Y = (AX + B) 2, where X denotes the crystal size and A and B are constants. Thus, when the crystal is large, the price is very high.

Omvänt är en liten enkristall av naturlig diamant relativt billig. Enkristaller av naturlig diamant kan ersättas med kommer- siellt tillgängliga sintrade diamantkroppar vid tillverkning av tråddragningsskivcr med en häldiameter av 1,2 mm och större, förutom i speciella fall. I många fall har dragskivor tillverkade av de kända sintrade diamantkropparna en längre livslängd än drag- skivor tillverkade av enkristaller av naturlig diamant. Om det skulle vara möjligt att till lågt pris framställa små sintrade _diamantkroppar, skulle detta vara av stort industriellt värde.Conversely, a small single crystal of natural diamond is relatively inexpensive. Natural diamond single crystals can be replaced with commercially available sintered diamond bodies in the manufacture of wire drawing discs with a heel diameter of 1.2 mm and larger, except in special cases. In many cases, traction shafts made of the known sintered diamond bodies have a longer service life than traction sheaves made of single crystals of natural diamond. If it were possible to produce small sintered diamond bodies at a low cost, this would be of great industrial value.

Under senare är har produktionen av naturlig diamant icke ökat, och diamantpriset har uppvisat en kraftig ökning på grund av att efterfrågan överstiger tillgången. Stora förhoppningar har knutits till möjligheterna att ersätta enkristaller av naturlig diamant nnd.de ovan angivna kommersiellt tillgängliga sintrade diamant- 790709b-9 5 kropparna. De kända sintrade diamantkropparna är emellertid dyra och de kan icke fullständigt ersätta naturliga diamanter, även om de uppvisar avsevärda fördelar vid användning i dragskivor.In recent years, natural diamond production has not increased, and the diamond price has shown a sharp increase due to demand exceeding supply. Great hopes have been attached to the possibilities of replacing single crystals of natural diamond nnd.de above commercially available sintered diamond bodies. However, the known sintered diamond bodies are expensive and they cannot completely replace natural diamonds, although they have considerable advantages when used in traction sheaves.

Den kommersiellt tillgängliga sintrade diamantkroppen inne- häller grova diamantpartiklar med en storlek av 50-60 pm, och dessa diamantpartiklar är sintrade med ett bindemedel huvudsakligen be- stående av metallisk kobolt.The commercially available sintered diamond body contains coarse diamond particles with a size of 50-60 μm, and these diamond particles are sintered with a binder consisting mainly of metallic cobalt.

Egenskaperna hos den grovkorniga sintrade diamantlüïppen har undersökts vid praktiska försök med träddragning. Även om drag- skivor tillverkade av denna sintrade diamantkropp är bättre än dragskivor tillverkade av konventionell hârdmetall vad beträffar slitstyrka och vissa andra egenskaper, föreligger det dock vissa problem. Ett av problemen är att ärr bildas på ytan av den dragna träden. Fig. 2 och 3 visar exempel därpå. Fi¿. 2 visar yttillständet hos en kopparträd med en diameter av 0,5 mm dragen med användning av en dragskiva tillverkad av en enkristall av naturlig diamant, under det att fig. 3 visar yttillståndet hos en likadan tråd dragen under samma betingelser med användning av en dragskiva tillverkad av ien kommersiellt tillgängliga sintrade diamantkroppen.The properties of the coarse-grained sintered diamond loop have been investigated in practical experiments with tree drawing. Although traction shafts made of this sintered diamond body are better than traction shafts made of conventional cemented carbide in terms of wear resistance and certain other properties, there are some problems. One of the problems is that scars form on the surface of the drawn trees. Figs. 2 and 3 show examples thereof. Fi¿. Fig. 2 shows the surface condition of a copper tree with a diameter of 0.5 mm drawn using a drawing plate made of a single crystal of natural diamond, while Fig. 3 shows the surface condition of a similar wire drawn under the same conditions using a drawing plate made of a of a commercially available sintered diamond body.

En jämförelse mellan figurerna visar, att dragskivan av den sintrade diamantkroppen lämnar ett flertal ärr på den dragna tråden. Undersökning av insidan av den använda dragskivan visar att en del av de sintrade diamantpartiklarna har sönderbrutits och försvunnit, såsom framgår av fig. M. Ärren bildas antagligen när metallen under dragningen kommer i kontakt med den defekta delen av dragskivan.A comparison between the figures shows that the pull plate of the sintered diamond body leaves a plurality of scars on the drawn wire. Examination of the inside of the drawing plate used shows that some of the sintered diamond particles have broken and disappeared, as shown in Fig. M. The scars are probably formed when the metal comes into contact with the defective part of the drawing plate during drawing.

En annan nackdel med den kommersiellt tillgängliga sintrade diamantkroppen är den stora friktionskoefficienten mellan den träd som drages och dragskivan. Friktionskoefficienten är sålunda större än när man använder en dragskiva tillverkad av en naturlig diamant. Denkﬁga friktionskoeffícienten kan icke endast framkalla ett brott på tråden utan gör det även svårt att reglera tråd- diametern. Den stora friktionskoefficienten kan tillskrivas följande orsaker. Bindemedlet består huvudsakligen av metallisk kobolt, som har en tendens att häfta vid den träd som drages.Another disadvantage of the commercially available sintered diamond body is the large coefficient of friction between the tree being pulled and the traction sheave. The coefficient of friction is thus greater than when using a traction sheave made of a natural diamond. The imaginary coefficient of friction can not only cause a break in the wire but also makes it difficult to regulate the wire diameter. The large coefficient of friction can be attributed to the following causes. The binder consists mainly of metallic cobalt, which has a tendency to adhere to the tree being pulled.

Eftersom dessutom diamantpartiklarna har en helt annan slitstyrka än bíndemedlet, avnötes bindemedlet tidigare än diamantpartiklarna, och den tråd som drages griper in i de sålunda bildade konkaviteterna. 7907095-9 6 Omfattande försök att utveckla en sintrad diamantkropp, den kända att den full- scm icke uppvisar de ovan angivna nackdelarna med sintrade diamantkroppen, som har sådana egenskaper' ständigt kan ersätta enkristaller av naturlig diamant och som kan framställas till låg kostnad, har lett fram till föreliggande uppfinning.In addition, since the diamond particles have a completely different wear resistance than the binder, the binder is worn earlier than the diamond particles, and the wire being drawn engages in the concavities thus formed. Extensive attempts to develop a sintered diamond body, known to do not fully have the above-mentioned disadvantages of sintered diamond body having such properties, can constantly replace single crystals of natural diamond and which can be produced at low cost. led to the present invention.

Den sintrade diamantkroppen enligt föreliggande uppfinning kännetecknas av att diamantkristallerna har en ytterst fin partikel- storlek, nämligen mindre än l pm och företrädesvis mindre än 0,5 pm, och att huvudkomponenten i bindemedlet icke är en metallisk bas utan att pulver med en kornstorlek mindre än l pm av karbider, ur grupperna IVa, Va och Vla i grundämnenas_periodiska system.Dessutom innehåller bindemedlet en liten mängd metaller ur järngruppen såsom hjälpmedel. En sintrad díamantkropp innehållande sådana fina diamantpartiklar gör det möjligt att framställa dragna trådar utan ärr på ytan, något som icke är möjligt med den kommersiellt tillgängliga sintrade diamant- kroppen. Bindemedlet för diamantpartiklarna består enligt upp- finningen huvudsakligen av föreningar med hög hårdhet, god slit- styrka och god adhesion, såsom karbider, nitrider och borider av metaller ur lVa, Va och Vla i grundämnenas periodiska stället för enkla metaller. Bindemedelsföreningen kan t ex vara en karbid, såsom WC, TiC eller TaC, dvs en sådan förening som användes såsom nötningsbeständig huvudkompenent i hårdmetaller.The sintered diamond body of the present invention is characterized in that the diamond crystals have an extremely fine particle size, namely less than 1 μm and preferably less than 0.5 μm, and that the main component of the binder is not a metallic base but a powder with a grain size less than 1 pm of carbides, from groups IVa, Va and Vla in the periodic table of the elements. In addition, the binder contains a small amount of metals from the iron group as auxiliaries. A sintered diamond body containing such fine diamond particles makes it possible to produce drawn wires without scars on the surface, something which is not possible with the commercially available sintered diamond body. According to the invention, the binder for the diamond particles consists mainly of compounds with high hardness, good wear resistance and good adhesion, such as carbides, nitrides and borides of metals from IVA, Va and Vla in the periodic table of the elements for simple metals. The binder compound can be, for example, a carbide, such as WC, TiC or TaC, ie such a compound which is used as an abrasion-resistant main component in cemented carbides.

-Sådana hårdmetaller användes för närvarande i skärverktyg, tråd- nitrider och borider av metaller system, i drajningsskivor, etc.-Such carbides are currently used in cutting tools, wire nitrides and borides of metal systems, in turntables, etc.

Eftersom bindemedlet i den sintrade diamantgruppen enligt uppfinningen huvudsakligen består av föreningar med god slitstyrka och adhesion i kombination med en liten mängd metaller ur järn- gruppen, uppvisar en tråddragningsskiva tillverkad av en sintrad diamantkropp enligt uppfinningen en mindre vidhäftning vid den tråd som dragen och en mindre friktionskoefficient än en tråd- dragningsskiva tillverkad av den förut kända sintrade diamant- kroppen.Since the binder in the sintered diamond group according to the invention mainly consists of compounds with good wear resistance and adhesion in combination with a small amount of metals from the iron group, a wire drawing plate made of a sintered diamond body according to the invention has less adhesion to the wire drawn and a smaller coefficient of friction than a wire drawing disc made of the previously known sintered diamond body.

Den sintrade diamantkroppen enligt uppfinningen känne- tecknas dessutom av sin form. Den sintrade diamantkroppen enligt 'uppfinningen är avsedd att ersätta en enkristall av naturlig diamant. Man kan framställa en sinterdiamantkrOpp med i huvudsak 79Ü7Û95~9 7 samma form som de för närvarande använda diamanterna, särskilt för användning Fig. E illustrerar storleken av en oteartetad diamant an- i en tràddragningsskiva. vändbar 1 en dragskiva i enlighet med lnterwational_Diamond Asso- ciation Standard (IDAS). Den erforderliga e”fektiva sidolängden (L) är större än den effektiva tjockleken (T), och följande samband galler: T; i,;D+o.6(mm); L21.5D+1.u(mm>. Det man önskar åstad- komma enligt uppfinningen är att framställa en plattliknande sintrad diamantkropp som uppfyller nämnda villkor.The sintered diamond body according to the invention is further characterized by its shape. The sintered diamond body according to the invention is intended to replace a single crystal of natural diamond. A sintered diamond body can be made having substantially the same shape as the diamonds currently in use, especially for use. Fig. E illustrates the size of an unmarted diamond in a wire drawing disc. reversible 1 a traction sheave in accordance with lnterwational_Diamond Association Standard (IDAS). The required effective side length (L) is greater than the effective thickness (T), and the following relationship applies: T; i,; D + o.6 (mm); L21.5D + 1.u (mm>. What it is desired to achieve according to the invention is to produce a plate-like sintered diamond body which fulfills said conditions.

De vanligen använda trâddragningsskivorna tillverkade av enkristaller av naturlig diamant har en håldiameter av upp till mm, vilket innebär att en sintrad diamantkropp bör ha en De ca 3 tjocklek av ca 4 mm och en sidolängd av ca 6 mm. använda dragskivorna av naturlig diamant har i allmänhet en ännu mindre håldiameter.The commonly used wire drawing sheets made of single crystals of natural diamond have a hole diameter of up to mm, which means that a sintered diamond body should have a thickness of about 4 mm and a side length of about 6 mm. The natural diamond drawing discs generally have an even smaller hole diameter.

Efter noggranna undersökningar av metoder för industriell framställning av tunna sintrade diamantkroppar i form av plattor har man nu funnit, att en dylik tunn sintrad diamantkropp är lätt att framställa genom att ett pulvermaterial innefattande ett fint diamantpulver anbringas mellan hârdmetallplattor med stor styvhet, varefter det hela underkastas högt tryck och hög temperatur.After careful examination of methods for the industrial production of thin sintered diamond bodies in the form of plates, it has now been found that such a thin sintered diamond body is easy to produce by applying a powder material comprising a fine diamond powder between cemented carbide plates with high rigidity, after which the whole is subjected high pressure and high temperature.

Den använda hårdmetallen består huvudsakligen av WC, (Mo, W)C, TiC, TaC,etc. och innehåller-en metall som bindemedel.The cemented carbide used consists mainly of WC, (Mo, W) C, TiC, TaC, etc. and contains a metal as a binder.

För att man skall erhålla en hög deformationsbeständighet före- drages särskilt användning av WC och (Mo,W)C. En osintrad press- kropp med laminatstruktur innehållande ett skikt 3 av pulver- material innefattande ett fint diamantpulver mellan tunna hård- metallplattor l och 2 (se fig. 6 och 7) antringas i en apparat, i vilken man kan alstra ett ultrahögt tryck och en hög temperatur.In order to obtain a high deformation resistance, the use of WC and (Mo, W) C is particularly preferred. An unsintered press body with a laminate structure containing a layer 3 of powder material comprising a fine diamond powder between thin cemented carbide plates 1 and 2 (see Figs. 6 and 7) is deposited in an apparatus in which an ultra-high pressure and a high temperature.

Det höga trycket anbringas med hjälp av ett par kolvar H och 5 (se fig. 8).The high pressure is applied by means of a pair of pistons H and 5 (see Fig. 8).

Man föredrager att anbringa den osintrade presskroppen med laminatstruktur vinkelrätt mot kolvarna. Av fig. 8 framgår, att ett flertal osintrade presskroppar kan placeras i apparaten samtidigt. Eftersom upphettningen åstadkommas genom att man via kolvarna 4 och 5 leder en kraftig ström till en grafitupphettare 10, erhålles en temperaturfördelning i vertikal riktning. I fig. 7 och 8 betecknar siffrorna 6 och 7 cylindrar, siffrorna 8 och 9 betecknar tryckmedier, och siffrorna ll och 12 betecknar skiljeorgan. 7907095-9 8 Enligt uppfinningen består det pulvermaterial, varav den sintrade dlamantkroppcn framställes, av on hlandnïhñ HV Vint uiamantpulver och fint pulver av karbider, nitrider och horider av metaller ur.grupperna IVa, Vaoch Vla i grundämnenas periodiska system. Pulver av dessa föreningar utgör bindemedlets huvud- komponent. Såsom hjälpmedel kan man även tillsätta ett fint pulver av metaller ur järngruppen.It is preferred to apply the unsintered compact with a laminate structure perpendicular to the pistons. Fig. 8 shows that a plurality of unsintered compacts can be placed in the apparatus simultaneously. Since the heating is effected by directing a strong current to a graphite heater 10 via the pistons 4 and 5, a temperature distribution in the vertical direction is obtained. In Figs. 7 and 8, the numerals 6 and 7 denote cylinders, the numerals 8 and 9 denote pressure media, and the numerals 11 and 12 denote separating means. According to the invention, the powder material from which the sintered diamond body is produced consists of hlandnïhñ HV Fine diamond powder and fine powder of carbides, nitrides and horides of metals from groups IVa, Vaoch Vla in the periodic table of the elements. Powders of these compounds constitute the main component of the binder. As an aid, you can also add a fine powder of metals from the iron group.

I det förstnämnda fallet användes en sådan osintrad press- ïkropp som visas i fig. 6, och denna upphettas och underkastas högt tryck i den ovan beskrivna högtrycksapparaten. En eutektisk flytande fas bildas härvid vid de övre och undre tunna härdmetall- plattorna 1 och 2, och en liten mängd av denna flytande fas tränger in i skiktet av pulvermaterial innehållande ett díamantpulver och verkar såsom hjälpmedel.In the former case, such a sintered press body as shown in Fig. 6 is used, and this is heated and subjected to high pressure in the high-pressure apparatus described above. A eutectic liquid phase is thereby formed at the upper and lower thin cemented carbide plates 1 and 2, and a small amount of this liquid phase penetrates into the layer of powder material containing a diamond powder and acts as an aid.

I det sistnämnda fallet sätter man i förväg en förut- bestämd mängd pulver av metaller ur järngruppeh till pulver- materialet, och härvid erfordras ingen inträngning av den flytande 'fasen från de övre och undre tunna hårdmetallplattorna. För att istabilisera bindematerialets sammansättning i den sintrade diamant- gruppen föredrager man att använda den sistnämnda metoden, varvid man för att förhindra vandring av den flytande fas som bildas under sintringsprocessen anbringar skiljeorgan ll och 12 mellan pulverblandningen 5 innehållande diamantpulver och de övre och undre tunna hårdmetallplattorna l och 2 (se fig. 7). Skilje- organen väljes bland material som är osmältbara vid de höga tryck och temperaturer, för vilken den sintrade kroppen utsättes, t ex metaller med hög smältpunkt, såsom Ti, Zr, Hf, Ta, Nb, Cr, Mo, W, Pt , etc, eller föreningar med hög smältpunkt, säsom_TíN, ZrN, HfN, BN, Al2O5, etc. För att fullgöra sitt syfte behöver skilje- organen icke vara tjocka, och en tjocklek av mindre än 0,5 mm är tillräcklig. Den ovan nämnda metallfolien kan användas såsom skiljeorgan, eller den tunna hårdmetallplattan kan vara pläterad.In the latter case, a predetermined amount of iron group metal powder is added in advance to the powder material, and no penetration of the liquid phase from the upper and lower thin cemented carbide plates is required. To stabilize the composition of the binder material in the sintered diamond group, it is preferred to use the latter method, in order to prevent migration of the liquid phase formed during the sintering process, separating means 11 and 12 are arranged between the powder mixture containing diamond powder and the upper and lower thin cemented carbide plates. 1 and 2 (see Fig. 7). The separators are selected from materials which are indigestible at the high pressures and temperatures to which the sintered body is exposed, for example metals with a high melting point, such as Ti, Zr, Hf, Ta, Nb, Cr, Mo, W, Pt, etc. , or compounds with a high melting point, such as_TíN, ZrN, HfN, BN, Al2O5, etc. In order to fulfill their purpose, the separating means need not be thick, and a thickness of less than 0.5 mm is sufficient. The above-mentioned metal foil can be used as a separating means, or the thin cemented carbide plate can be plated.

Om man använder en förening med hög smältpunkt, kan denna an- bringas på den tunna hårdmetallplattan i form av ett fint pulver, eller den kan anbringas på något annat känt sätt, såsom genom -kemisk avsättning.If a compound with a high melting point is used, it can be applied to the thin cemented carbide plate in the form of a fine powder, or it can be applied in some other known way, such as by chemical deposition.

Den sintrade diamantkroppen enligt uppfinningen känne- tecknas av att diamantkristallerna i den sintrade kroppen består 7907095-9 9 av ultrafina partiklar med en storlek av mindre än l um (före- trädesvis mindre än 0,5 pm).The sintered diamond body according to the invention is characterized in that the diamond crystals in the sintered body consist of ultrafine particles with a size of less than 1 μm (preferably less than 0.5 μm).

Enl genomförda försök kan emellertid en dylik sintrad diamantkropp med ultrafina korn icke erhållas genom enkel blandning av díamantpulver med en storlek mindre än l pm och pulver av metaller ur järngruppen såsom bindemedel och icke heller genom att en flytande fas innehållande metaller ur järngruppen får tränga in i diamantpulvret från omgivande iärdmetallplattor under' sintringsprocossen.According to experiments, however, such a sintered diamond body with ultrafine grains can not be obtained by simply mixing diamond powder with a size of less than 1 μm and powder of metals from the iron group as a binder, nor by allowing a liquid phase containing metals from the iron group to penetrate. the diamond powder from surrounding earth metal plates during the sintering process.

I ett dylikt fall verkar metallerna ur järngruppen,säsom kobolt, järn, nickel, etc, såsom lösningsmedel för diamant, varigenom diamant upplöses och utfälles i lösningsmedlet vid de höga temperaturer och höga tryck, där diamant är den stabila fasen.In such a case, the metals from the iron group, such as cobalt, iron, nickel, etc., act as solvent for diamond, whereby diamond dissolves and precipitates in the solvent at the high temperatures and high pressures, where diamond is the stable phase.

Om man använder ett diamantpulver med en kornstorlek mindre än 3 um, särskilt mindre än l pm, sker en onormal tillväxt av diamantkrístaller, vilket resulterar i att man icke kan erhål- la en diamantkropp bestående av likformíga fina kristaller.If a diamond powder with a grain size of less than 3 μm, in particular less than 1 μm, is used, an abnormal growth of diamond crystals takes place, which results in a diamond body consisting of uniformly fine crystals not being obtained.

Vid försök att framställa en sintrad diamantkropp inne- hållande fina kristaller med en kornstorlek mindre än l pm har man nu funnit, att korntillväxten av diamant kan regleras även i närvaro av en flytande fas av metaller ur järngruppen, om diamantpulvret blandas med fint pulver av karbider, nitrider och borider av metaller ur grupp IVa VT)@Zr, Hf), metaller ur grupp Va (V, Hb, Ta) och metaller ur grupp Vla (Cr, Mo, W) i grundämnenas periodiska system.In attempts to produce a sintered diamond body containing fine crystals having a grain size of less than 1 micron, it has now been found that the grain growth of diamond can be controlled even in the presence of a liquid phase of metals from the iron group, if the diamond powder is mixed with fine carbide powder. , nitrides and borides of metals of group IVa VT) @Zr, Hf), metals of group Va (V, Hb, Ta) and metals of group Vla (Cr, Mo, W) in the periodic table of the elements.

Det antages att korntillväxten regleras genom att det mellan de fina diamantkristallpartiklarna finns partiklar av dylika föreningar, vilka verkar såsom föroreningar.En annan möjlig- het är att korntillväxten regleras genom att dessa föreningar upplöses i den flytande fasen av metaller ur järngruppen och sedan utfälles som karbider pä ytan av diamantkristallerna.It is assumed that the grain growth is regulated by the presence of particles of such compounds between the fine diamond crystal particles, which act as impurities. Another possibility is that the grain growth is regulated by these compounds being dissolved in the liquid phase of metals from the iron group and then precipitating on the surface of the diamond crystals.

För att denna verkan skall uppnås är det nödvändigt att partiklar av dylika föreningar anbringas mellan de fina diamant- kristallpartiklarna. Föreningarna bör sålunda pulvriseras till samma kornstorlek som diamantkristallerna eller en ännu mindre kornstorlek och därefter blandas likformigt med de fina diamant- partiklarna.In order to achieve this effect, it is necessary that particles of such compounds be applied between the fine diamond crystal particles. The compounds should thus be pulverized to the same grain size as the diamond crystals or an even smaller grain size and then mixed uniformly with the fine diamond particles.

Försök har visat att den bästa regleringen av korn- tillväxten erhålles vid användning av karbider av metaller ur 7907095-9 10 grupperna IVa, Va, och Vla. När den sintradc diamantkroppen skall användas i ett skärverktyg, är det nödvändigt att bindemedels- föreningarna har hög hållfasthet och slítstyrka, eftersom de föreligger i den sintrade kroppen såsom bindemedel för diamant- kristallerna tillsammans med metaller ur järngruppen. Användning av karbider gör det möjligt att erhålla en sintrad diamantkropp med hög håiiåfasthec och hög siicstyrka.Experiments have shown that the best control of grain growth is obtained by using carbides of metals from groups IVa, Va, and Vla. When the sintered diamond body is to be used in a cutting tool, it is necessary that the binder compounds have high strength and abrasion resistance, since they are present in the sintered body as a binder for the diamond crystals together with metals from the iron group. The use of carbides makes it possible to obtain a sintered diamond body with high high strength and high silica strength.

För framställning av den sintrade diamantkroppen enligt uppfinningen kan man använda diamantpulver av både syntetisk diamant och naturlig diamant, förutsatt att diamanten finfördelas till en partikelstorlek av mindre än l pm, företrädesvis mindre än 0,5 pm. En blandning bestående av diamantpulver, pulver av en eller flera av de ovan nämnda bindemedelsföreningarna och pulver av metaller ur järngruppen, såsom Fe, Co, Ni, males likformígt med hjälp av en kulkvarn eller liknande.For the production of the sintered diamond body according to the invention, diamond powder of both synthetic diamond and natural diamond can be used, provided that the diamond is comminuted to a particle size of less than 1 μm, preferably less than 0.5 μm. A mixture consisting of diamond powder, powder of one or more of the above-mentioned binder compounds and powder of metals from the iron group, such as Fe, Co, Ni, is uniformly ground by means of a ball mill or the like.

Metallerna ur järngruppen kan bringas att tränga in i pulverblandningen under sintringsprocessen i stället för att inblandas i förväg. I 7 7 Såsom beskrives i den japanska patentansökan SHO-52-51381 kan man framställa malningskärl och malningskulor med hjälp av en sintrad kropp innehållande metaller ur järngruppen och olika föreningar, såsom karbider och liknande.The metals from the iron group can be caused to penetrate into the powder mixture during the sintering process instead of being mixed in advance. As described in Japanese Patent Application SHO-52-51381, grinding vessels and grinding balls can be prepared by means of a sintered body containing metals from the iron group and various compounds such as carbides and the like.

Ett med en dylik malníngsanordning malt fint pulver av en sintrad kropp av metaller ur järngruppen och sådana föreningar som karbider och liknande, blandas med ett diamantpulver under malning i en kulkvarn.A fine powder of a sintered body of iron group metals and such compounds as carbides and the like ground with such a grinding device is mixed with a diamond powder during grinding in a ball mill.

Den sålunda framställda pulverblandningen anbringas~i“ mellan tunna hårdmetallplattor såsom visas i fig. 6, när metaller ur järngruppen icke från början inblandas i blandningen, eller an- bringas mellan dylika tunna hårdmetallplattor, vilka pà insidan är försedda med skiljeorgan såsom visas i fig. 7, när en erforderlig mängd av metaller ur järngruppen inblandas från början. Osintrade presskroppar med dylik laminatstruktur anbringas i ett eller fle" skikt i en högtrycks-högtemperatur-apparat, såsom visas i fig. 3.The powder mixture thus prepared is applied between thin cemented carbide plates as shown in Fig. 6, when metals from the iron group are not initially mixed into the mixture, or placed between such thin cemented carbide plates, which are provided on the inside with separating means as shown in Figs. 7, when a required amount of metals from the iron group are initially mixed in. Unsintered compacts having such a laminate structure are applied in one or more layers in a high pressure high temperature apparatus, as shown in Fig. 3.

När man använder ett sådant laminat som visas i fig. 6, bildas en eutektisk flytande fas vid de övre och undre tunnai hårdmetallplattorna l och 2 vid upphettning efter anbringande av tryck. Denna flytande fas tränger in i pulverblandningen 3 av diamant, karbider och liknande. 7907095-9 11 När man använder ett sådant laminat som visa: i fig. 7, genomföres sintringen vid en högre temperatur än den temperatur, vid vilken en eutektisk flytande fas uppträder mellan de metaller ur järngruppen som användes i pulverblandningen innehållande diamant och bindemedelsförenlngar, såsom karbider och liknande.When using such a laminate as shown in Fig. 6, a eutectic liquid phase is formed at the upper and lower barrels of the cemented carbide plates 1 and 2 upon heating after application of pressure. This liquid phase penetrates into the powder mixture 3 of diamond, carbides and the like. When using such a laminate as shown: in Fig. 7, the sintering is carried out at a higher temperature than the temperature at which a eutectic liquid phase occurs between the metals from the iron group used in the powder mixture containing diamond and binder compounds, such as carbides and the like.

Nar f ex Tiü användes såsom bindemeielsförening och Co användes som metall ur järngruppen, uppträder en flytande fas vid ca 1260:) under normalt tryck. Vid högt tryck blir den eutektiska temperaturen flera tiotals grader högre.For example, when Tiu is used as the binder compound and Co is used as the metal from the iron group, a liquid phase appears at about 1260 DEG C. under normal pressure. At high pressure, the eutectic temperature becomes several tens of degrees higher.

I detta fall genomföras därför sintringen vid en temperatur högre än 135000.In this case, therefore, the sintering is carried out at a temperature higher than 135,000.

Enligt uppfinningen finns det emellertid också en övre gräns för sintringstemperaturen.Sintringstemperaturen bör icke vara högre än 2000 över den eutektiska temperaturen, eftersom det annars sker en anmärkningsvärd tillväxt av diamantpartiklarna.According to the invention, however, there is also an upper limit to the sintering temperature. The sintering temperature should not be higher than 2000 above the eutectic temperature, as otherwise there is a remarkable growth of the diamond particles.

I samtliga fall bör de tryck- och temperaturbetingelser, under vilka sintring genomföres, vara inom det för diamant stabila omradet (se fig. lä), eftersom diamanten L annat fall omvandlas till grafit under sintringsprocessen.In all cases, the pressure and temperature conditions under which sintering is carried out should be within the diamond stable range (see Fig. 1a), since otherwise diamond L is converted to graphite during the sintering process.

När man efter sintringsproceusen sänker temperaturen och trycket, erhålles en sintrad kropp styvt förbunden med hård- metallplattor i en laminatstruktur.When the temperature and pressure are lowered after the sintering process, a sintered body is obtained rigidly connected to cemented carbide plates in a laminate structure.

De övre och undre ytorna slipas med hjälp av t ex en slip- skiva av diamant.The upper and lower surfaces are ground using, for example, a diamond grinding wheel.

Mindre konkaviteter i hårdmetallen och skiljeorganet be- höver icke avlägsnas fullständigt, även om en hög grad av parallell- itet mellan de övre och undre ytorna av en sintrad kropp mycket underlättar framställningen av en dragskiva.Smaller concavities in the cemented carbide and separator do not need to be completely removed, although a high degree of parallelism between the upper and lower surfaces of a sintered body greatly facilitates the production of a draw plate.

En relativt liten kvarvarande mängd härdmctall är nästan oskadlig.A relatively small residual amount of hardness is almost harmless.

En sintrad diamantkropp med parallella övre och undre ytor skäres med ett skärverktyg av diamant eller med en laser. Fig. 9 är en perspektivvy av en på detta sätt framställd sintrad diamant- kropp.A sintered diamond body with parallel upper and lower surfaces is cut with a diamond cutting tool or with a laser. Fig. 9 is a perspective view of a sintered diamond body produced in this way.

Huvudanvändningen av den sintrade diamantkroppen enligt uppfinningen är ersättning av en enkristall av naturlig diamant, såsom ovan har beskrivits. Enkristaller av diamant kan spjälkas och sönderbrytas under relativt låg påkänning, medan däremot den sintrade diamantkroppen enligt uppfinningen har en större 7907095-9 12 hâllfasthet, eftersom den består av fina kristaller. Eftersom den sintrade diamantkroppen enligt uppfinningen har utvecklats såsom -ersättning för spröda enkristaller, kräver den ingen sådan ar- mering som beskrives i den publicerade japanska patentansökan SHO-50-267H6.The main use of the sintered diamond body according to the invention is the replacement of a single crystal of natural diamond, as described above. Diamond crystals of diamond can be split and decomposed under relatively low stress, while the sintered diamond body according to the invention has a greater strength, since it consists of fine crystals. Since the sintered diamond body according to the invention has been developed as a replacement for brittle single crystals, it does not require such reinforcement as described in the published Japanese patent application SHO-50-267H6.

Om en större hållfasthet erfordras, kan den sintrade diamant- kroppens dimensioner ökas i längdriktningen och tvärriktningen, eller den sintrade kroppen kan formas till en triangel.If a greater strength is required, the dimensions of the sintered diamond body can be increased in the longitudinal and transverse directions, or the sintered body can be formed into a triangle.

Den sintrade diamantkroppen enligt uppfinningen innehåller diamant i en mängd av 95-50 vol.%, Om diamanthalten överstiger 95 vol.%. kan diamantens korntillväxt icke regleras effektivt under sintringsprocessen, eftersom mängden mellanliggande binde- medelsföreningar då icke är tillräcklig. Om diamanthalterna är mindre än 50 vol.%, minskas slitstyrkan, och man kan icke längre erhålla egenskaper som är likvärdiga med egenskaperna hos naturlig diamant. I Förhållandet mellan bindemedelsföreningarna, såsom kar- bíder och liknande, och bindemedelsmetallerna ur järngruppen i den sintrade diamantlnxppen är icke lätt att bestämma.The sintered diamond body according to the invention contains diamond in an amount of 95-50% by volume, if the diamond content exceeds 95% by volume. For example, the grain growth of the diamond cannot be effectively controlled during the sintering process, as the amount of intermediate binder compounds is then not sufficient. If the diamond contents are less than 50% by volume, the wear resistance is reduced, and properties which are equivalent to the properties of natural diamond can no longer be obtained. The relationship between the binder compounds, such as carbides and the like, and the binder metals from the iron group in the sintered diamond ring is not easy to determine.

Andelen av bindemedelsföreningarna bör emellertid vara minst så hög, att föreningarna kan förbli fasta ämnen under sintringsprocessen. Om t ex WC användes såsom bindemedelsförening och Co användes såsom bindemedelsmetall, bör halten WC i bland- ningen av WC och Co vara minst 50 viktsprocent. När den sintrade diamantkroppen enligt uppfinningen användes i en tråddragnings- skiva, erhålles en högre slñzstyrka ju högre diamanthalten är.However, the proportion of the binder compounds should be at least so high that the compounds can remain solids during the sintering process. For example, if WC was used as the binder compound and Co was used as the binder metal, the WC content in the mixture of WC and Co should be at least 50% by weight. When the sintered diamond body according to the invention is used in a wire drawing disc, a higher shear strength is obtained the higher the diamond content.

Om diamanthalten är 95-70 vol.%, kan man erhålla en tråd- dragningsskiva med längre livslängd än en tråddragningsskiva tillverkad av en naturlig diamant. O I detta fall förbättras utförandet ytterligare, om man såsom huvudkomponent i bindemedlet använder en karbid inne- c-hållande Mo, företrädesvis (Mo, W)C med samma kristallstruktur som WC. Skälet till att tråddragningsskivans utförande förbättras när en karbid innehållande Mo användes såsom bindemedel kan till- skrivas det faktum att karbider innehållande Mo har en mindre tendens att häfta vid arbetsstycket än andra föreningar, såsom WC och liknande. Detta beror antagligen på egenskaperna hos de oxider som bildas på friktionsytan. Vid användning av Mo bildas MoO5, som oxiderar molybdenkarbid. 7907095-3 13 Nämnda oxid, som har en skiktlikaande struktur, är själv- smörjande ocn hör till den grupp av exider son har den lägsta friktionskcefficienten. Den sintrade Kroppen enligt uppfinningen och förfarandet för framställning därav har ovan beskrivits med hänvisning till ett verktygsämne avsett att användas i tunna träddragningsskivor, eftersom uppfinningens tekniska effekt framgår bäst i detta sammanhang.If the diamond content is 95-70% by volume, you can obtain a wire drawing disc with a longer service life than a wire drawing disc made of a natural diamond. In this case, the performance is further improved if a carbide containing c containing Mo, preferably (Mo, W) C with the same crystal structure as WC, is used as the main component of the binder. The reason why the performance of the wire drawing board is improved when a carbide containing Mo is used as a binder can be attributed to the fact that carbides containing Mo have a smaller tendency to adhere to the workpiece than other compounds, such as WC and the like. This is probably due to the properties of the oxides formed on the friction surface. When Mo is used, MoO5 is formed, which oxidizes molybdenum carbide. Said oxide, which has a layer-like structure, is self-lubricating and belongs to the group of excipients which has the lowest coefficient of friction. The sintered body according to the invention and the method for producing it have been described above with reference to a tool blank intended for use in thin wire drawing discs, since the technical effect of the invention is best seen in this context.

Den sintrade diamantkroppen enligt uppfinningen är mycket användbar även såsom nötningsbeständigt verktygsämne för an- vändning i tjockare traddragningsskivor, skärverktyg och liknande, samt såsom ämne för tillverkning av skärverktyg för skärning av glas och syntetiska byggnadsmaterial. Den sintrade diamantkroppen enligt uppfinningen kan sålunda användas i sådana fall där man för närvarande använder enkristaller av diamant, t ex i tråd- dragningsskivor för uppnàende av en särskilt vacker ytfinish, samt för bearbetning av aluminiumlegeringar och kopparlegeringar, vilka man önskar ge spegelliknande ytor.The sintered diamond body according to the invention is very useful also as an abrasion-resistant tool blank for use in thicker wire drawing discs, cutting tools and the like, as well as as a blank for the manufacture of cutting tools for cutting glass and synthetic building materials. The sintered diamond body according to the invention can thus be used in such cases where single crystals of diamond are currently used, for example in wire drawing sheets to achieve a particularly beautiful surface finish, and for machining aluminum alloys and copper alloys which it is desired to give mirror-like surfaces.

Uppfinningen illustreras genom följande exempel.The invention is illustrated by the following examples.

Ekempel l. Ett pulver av syntetisk diamant med en korn- storlek av 0,5 pm samt pulver av WC och Coznaldes med hjälp av malningskulor och malningskärl tillverkade av hârdmetallen XC-Co. Den framställda pnlverblandningen hade följande samman- sättning. 'lïabell l är Volym-%W dintrad kropp Qiamant mg 29 ïigkers-hårdhet A 95 2 2 Korntillväxt B 90 -5 tv __ n _ U 90 5' Ü 8,000 D 8G 15 7,200 E 50. m; E, 5,300 F 25 70 5 2,100 Blanuningarna C -E är blandningar representerande sintrade diamantkroppar enligt uppfinningen.Example 1. A powder of synthetic diamond with a grain size of 0.5 .mu.m and powder of WC and Coznaldes by means of grinding balls and grinding vessels made of the cemented carbide XC-Co. The powder mixture prepared had the following composition. 'lïabell l är Volym-% W dintrad body Qiamant mg 29 ïigkers-hardness A 95 2 2 Grain growth B 90 -5 tv __ n _ U 90 5' Ü 8,000 D 8G 15 7,200 E 50. m; E, 5,300 F 2,70 2,100 The blends C -E are mixtures representing sintered diamond bodies according to the invention.

Pulverblandningarna fylldes i behållare tillverkade av tantal, varefter dessa behållare placerades i en högtrycksapparat. :79o7o9s@9 14 Efter höjning av trycket till 55 kbar genomfördes síntring vid lH50°C under 30 minuter, De sålunda erhållna síntrade kropparnas mikrostruktur undersöktes,_varvid man fann att inga sintrade kroppar med likformig mikrostruktur erhölls av proverna A och B utan grova diamantkristaller med en storlek av ca 500 pm bildades.The powder mixtures were filled into containers made of tantalum, after which these containers were placed in a high-pressure apparatus. After raising the pressure to 55 kbar, sintering was carried out at 1H50 ° C for 30 minutes. The microstructure of the sintered bodies thus obtained was examined, whereby it was found that no sintered bodies with uniform microstructure were obtained from samples A and B without coarse diamond crystals with a size of about 500 μm was formed.

De av proverna C-F framställda síntrade kropparna hade en fin kristallstruktur, där såväl diamantpartiklarna som partiklarna av wolframkarbid hade en kornstorlek mindre än l um.The sintered bodies produced by samples C-F had a fine crystal structure, where both the diamond particles and the tungsten carbide particles had a grain size of less than 1 μm.

De sintrade kropparna vickers-hårdhet visas i tabell 1.The sintered bodies vickers hardness are shown in Table 1.

Man framställde ett skär för användning i ett skärverktyg genom skärning av den sintrade kroppen nr C, varefter ett skärnings- försök genomfördes med en aluminiumlegering.A insert was prepared for use in a cutting tool by cutting the sintered body No. C, after which a cutting experiment was performed with an aluminum alloy.

Arbetsstycket var en rund stång av aluminiumlegering med en diameter av 60 mm.The workpiece was a round bar of aluminum alloy with a diameter of 60 mm.

Arbetsstycket skars under följande betingelser: skärnings- hastighet 250m/min; matning 0,02mm/varv; skärdjup_0,07mm. Man erhöll en slipad yta med nästan samma glans som en spegel. Den bearbetade ytan hade i huvudsak samma ytfinish som en yta bearbetad under samma betingelser med hjälp av ett verktyg tillverkat av naturlig diamant. I Exempel 2, En pulverblandning med sammansättningen C i eexempel l fylldes i en behållare tillverkad av tantal. Denna behållare hade en ﬁnmxdiæmmer av 5 mm, en höjd av 5 mm och en tjocklek av 50 pm. Omkring behållaren anbragtes en ring med en ytterdiameter av 50 mm, en innerdiameter av 5,2 mm och en höjd av 5 mm. Denna ring var tillverkad av i förväg sintrad härd- metallegering med sammansättningen WC-10% Co.The workpiece was cut under the following conditions: cutting speed 250m / min; feed 0.02mm / rev; cutting depth_0.07mm. A ground surface with almost the same gloss as a mirror was obtained. The machined surface had essentially the same surface finish as a surface machined under the same conditions using a tool made of natural diamond. In Example 2, A powder mixture having the composition C of Example 1 was filled into a container made of tantalum. This container had a diameter of 5 mm, a height of 5 mm and a thickness of 50 μm. A ring with an outer diameter of 50 mm, an inner diameter of 5.2 mm and a height of 5 mm was placed around the container. This ring was made of pre-sintered core-metal alloy with the composition WC-10% Co.

Det sålunda framställda aggregatet infördes i en högtrycks- apparat och sintrades under samma betingelser som anges i exempel l.The unit thus prepared was introduced into a high pressure apparatus and sintered under the same conditions as in Example 1.

Den sålunda erhållna sintrade kroppen bestod av en sintrad diamant- kropp i kontakt med den inre períferin av en hårdmetallring (wc-1o% co). ' Tantalbehällaren med tjockleken 50 pm var belägen i gräns- ytan mellan diamantkroppen och hårdmetallringen, och en del tantal hade omvandlats till TaC genom omsättning med diamant eller hårdmetall. Förekomsten av detta mellanskikt förhindrade inträngning av flytande koboltfas från hårdmetallringen under síntrings- processen, varigenom man kunde erhålla en sintrad diamantkropp med en mycket fin mikrostruktur (kornstorlck mindre än l pm). l79Û7Ü95~9 15 Den sintrade kroppen monterades på en ring av rostfritt stål pa samma sätt som vid framställning av en dragstiva av än naturlig diamant.The sintered body thus obtained consisted of a sintered diamond body in contact with the inner periphery of a cemented carbide ring (wc-10% co). The tantalum container with a thickness of 50 μm was located at the interface between the diamond body and the cemented carbide ring, and some tantalum had been converted to TaC by reaction with diamond or cemented carbide. The presence of this intermediate layer prevented the penetration of liquid cobalt phase from the cemented carbide ring during the sintering process, whereby a sintered diamond body with a very fine microstructure (grain size less than 1 μm) could be obtained. The sintered body was mounted on a stainless steel ring in the same way as in the production of a drawstring of non-natural diamond.

En tråddragningsskiva framställdes genom att ett häl borrades genom den eintrade diamantkroppen.A wire drawing disc was made by drilling a heel through the sintered diamond body.

Den sålunda framställda dragskivan användes för dragning av en tråd av rostfritt stål med diametern l mm; för dylik dragning användes vanligen en dragskiva tillverkad av en naturlig diamant.The pull plate thus prepared was used for pulling a stainless steel wire with a diameter of 1 mm; for such drawing, a drawing plate made of a natural diamond is usually used.

Den av den :intrade diamantkroppen tillverkade dragskivan hade tre gånger så läng livslängd som en dragskiva tillverkad av en naturlig diamant, och den dragna tråden hade en lika slät yta som en tråd dragen med en dragskiva av en naturlig diamant. êšempel 3. Pulverblandningar med de sammansättningar som visas i nedanstående tabell 2 framställes med en användning av ett diamantpulver med en kornstorlek mindre än l pm.The traction sheave made of the diamond body had three times the lifespan of a traction sheave made of a natural diamond, and the drawn yarn had as smooth a surface as a yarn drawn with a traction sheave of a natural diamond. Example 3. Powder mixtures with the compositions shown in Table 2 below are prepared using a diamond powder having a grain size of less than 1 μm.

Tabell 2.Table 2.

EQ Églïmlﬁf 7 Volym-% bindemedel ašeeaﬂﬁ ëiaëeeasslêíëreaias Mgtellí§:l_sr aetesäaeeea G 80 lå Ta? 5 Co H 80 i? Tic 5 Co : aa it Tisz 5 Ni J 80 l", ZPN 5 Ni K 80 lï WC 5 Ni L SL lÉ(Mo7W5)C 2.5Co~2.5Ni Sintrade kroppar framställdes under exakt samma sintrings- betingelser som anges i exempel l. Alla de sålunda erhållna síntrade kropparna innehöll fina kristaller med en kornstorlek av mindre än 0,5 pm i form av en sielettstruktur.EQ Églïml ﬁ f 7 Volym-% bindemedel ašeea ﬂﬁ ëiaëeeasslêíëreaias Mgtellí§: l_sr aetesäaeeea G 80 lå Ta? 5 Co H 80 i? Tic 5 Co: aa it Tisz 5 Ni J 80 l ", ZPN 5 Ni K 80 lï WC 5 Ni L SL lÉ (Mo7W5) C 2.5Co ~ 2.5Ni Sintered bodies were prepared under exactly the same sintering conditions as given in Example 1. All the sintered bodies thus obtained contained fine crystals with a grain size of less than 0.5 .mu.m in the form of a silhouette structure.

De sintrade kropparna I och J uppvisade emellertid skikt- formiga sprickor, och dessa kroppar hade dessutom en sämre hållfast- het än de andra kropparna.However, the sintered bodies I and J showed layer-shaped cracks, and these bodies also had poorer strength than the other bodies.

Ešempel Ä. Man framställde ett par tunna plattor l och 2 med en diameter av 20 mm och en tjocklek av 1,5 mm. Materialet i plattorna utgjordes av en hârdmetall med sammansättningen WC-lG% Co. âende av 90 vol.% pulver av syntetisk diamant En pulverplandning best 7907095-9 16 med en kornstorlek mindre än l pm (genomsnittlig kornstorlek 0,5 pm) och 10 vol.% wolframkarbidpulver med en kornstorlek mindre än l pm anbragtes mellan de tunna plattorna 1 och 2 till bildning av ett laminat, där det mellanliggande pulverskiktet 5 hade en tjocklek av 1,7 mm (se fig. 6). p _ Det sålunda framställda laminatet placerades i en sådan hig- trycks-högtemperatur-apparat som visas i fig. 8 på sådant sätt, att laminatet blev beläget vinkelrätt mot kolvarna 4 och 5. Sintring genomfördes under 10 minuter vid ett tryck av 55 kbar och en temperatur av lU0O°C. Den sålunda erhållna sintrade kroppen var fri från makroskopisk deformation. De övre och undre ytorna av den sintrade kroppen underkastades planslipning med hjälp av en slip- skiva av diamant till dess att diamantskiktet frilades. Härvid erhölls en sintrad diamantkropp med en tjocklek av 1,2 mm. Den sålunda erhållna sintrade diamantkroppen finslipades delvis och undersöktes i ett elektronmikroskop. Undersökningen visade att den sintrade diamantkroppen var fullständigt kompakt och att dess kristallstorlek var ca 0,3 pm. Mikrostrukturen framgår av fotografiet i fig. ll och typritningen i fig. l2. Den sintrade diamant- kroppen skars till en kvadratisk platta (se fig. 9) med sidan 2,5 mn med hjälp av en YAG-laser, och denna platta användes för framställning av en trâddragningsskiva (se fig. l0) avsedd för dragning av en 0,5 mm tråd. När denna dragskiva användes för dragning av en träd av rostfritt stål SUSBOÄ erhölls en dubbelt så läng livslängd som med en konventionell dragskiva tillverkad av en enkristall av naturlig diamant. Resultaten visade att den av díamantkroppen enligt upp~ finningen framställda dragskivan även hade ekonomiska fördelar.Example Ä. A pair of thin plates 1 and 2 with a diameter of 20 mm and a thickness of 1.5 mm were prepared. The material in the plates consisted of a cemented carbide with the composition WC-1%% Co. 90% by volume of synthetic diamond powder A powder coating of a grain size of less than 1 μm (average grain size 0.5 μm) and 10% by volume of tungsten carbide powder having a grain size of less than 1 μm was placed between the thin plates. 1 and 2 to form a laminate, where the intermediate powder layer 5 had a thickness of 1.7 mm (see Fig. 6). The laminate thus prepared was placed in such a high-pressure high-temperature apparatus as shown in Fig. 8 in such a way that the laminate was located perpendicular to the pistons 4 and 5. Sintering was carried out for 10 minutes at a pressure of 55 kbar and a temperature of 10 ° C. The sintered body thus obtained was free from macroscopic deformation. The upper and lower surfaces of the sintered body were subjected to face grinding using a diamond grinding wheel until the diamond layer was exposed. A sintered diamond body with a thickness of 1.2 mm was obtained. The sintered diamond body thus obtained was partially honed and examined under an electron microscope. The examination showed that the sintered diamond body was completely compact and that its crystal size was about 0.3 μm. The microstructure is shown in the photograph in Fig. 11 and the type drawing in Fig. 12. The sintered diamond body was cut into a square plate (see Fig. 9) with the side 2.5 mn by means of a YAG laser, and this plate was used to make a wire drawing disc (see Fig. 10) intended for drawing a 0.5 mm wire. When this traction sheave was used to haul a SUSBOÄ stainless steel tree, its service life was twice as long as that of a conventional traction sheave made of a single diamond of natural diamond. The results showed that the traction sheave produced by the diamond body according to the invention also had economic advantages.

Exempel 5. En blandning bestående av 90 vol.% av samma diamant- pulver som i exempel U och 10 vol.% av ett fint pulver av (Mog, Wl)C med en kornstorlek mindre än l_um anbragtes mellan ett par av tunna plattor med en diameter av 20 mm och en tjocklek av 2 mn.Example 5. A mixture consisting of 90% by volume of the same diamond powder as in Example U and 10% by volume of a fine powder of (Mog, W1) C having a grain size of less than 1 .mu.m was placed between a pair of thin plates of a diameter of 20 mm and a thickness of 2 mn.

Plattorna bestod av en hårdmetallegering med sammansättningen (nog, wlm-io vikt-z ce - io vikt-vs Ni. frgockieken av snittet av pulverblandningen var 1,5 mm. Det sålunda framställda laminatet sintrades under 10 minuter vid ett tryck av 52 kbar och en temperatur av 125000 i samma högtrycksapparat som användes i exempel Ä. Man erhöll härvid en sintrad diamantkropp mellan skikt av hårdmetall- legeringen (Mo, W)C. Härdmetallegeringen avlägsnades fullständigt på ena sidan, under det att hårdmetallegeringen på den andra sidan '7907095-9 17 nvslípades till dess att hârdmetallskiktet hade en tjocklek av 0,2 mm. av l,0 mm teh med ett 0,2 mm tjockt skikt av hardmvtallegering dan hïrvii en plattliknande_sintrad dïamantkrepp med an tjock- iiark på ena sidoytan. Diamantkroppen skars till kvadratiska stycken med mm med sidan 2,5 hjälp av en laser, och med användning av ett dylikt stycke framställdes en likadan dragskiva som i exempel H. Vid dragning av träd av rostfritt stal visade sig den framställda dragskivan ha bättre egenskaper än den i exempel U framställda dragskivan, och livslängden var ca 3,5 gånger så läng som för en dragskiva tillverkad av en enkristall av naturlig diamant. Ékempel 6. Ett diamantpulver med en kornstorlek mindre än 1 pm underkastades våtmalning under 24 timmar med alkohol såsom lösnings- medel och med användning av ett malningskärl fodrat med ett skikt av hårdmetallegeringen (Mo7, H3)C-10 vikt-% Co - 5 vikt-% Ni samt malningskulor tillverkade av samma legering. Det malda pulvret ut- vanns efter avdunstning av alkoholen. Vid analys visade sig diamant- pulvret innehålla 15 vol.%, räknat på pulverhlandningens totala vikt, av (Mo, W)C, Co och Ni från malningskärlet och malnings- kulorna. ' AV en hârdmetallegering med sammansättningen (Mo7, W5)C - 0 vikt-% Co - 5 vikt% Ni framställdes ett par plattor med en diameter av 20 mm och en tjocklek av 2 mm. En tantalfolie med en tjocklek av 0,1 mm och en diameter av 20 mm anbragtes på insidan av varje platta, varefter den ovan framställda pulverhlandningen placerades mellan tantalfolierna så att pulverskiktet fick en tjock- lek av 1,5 mm. Det sålunda framställda laminatet sintrades under 10 min vid ett tryck av 52 kbar och en temperatur av 130000 i samma högtrycksapparat som i exempel H.The plates consisted of a cemented carbide alloy with the composition (enough, wlm-io weight-z ce - io weight-vs Ni. The frokockieken of the section of the powder mixture was 1.5 mm. a temperature of 125,000 in the same high pressure apparatus as used in Example A. A sintered diamond body was thus obtained between layers of the cemented carbide alloy (Mo, W) C. The cemented carbide alloy was completely removed on one side, while the cemented carbide alloy on the other side. The cemented carbide layer was ground to a thickness of 0.2 mm by 1.0 mm teh with a 0.2 mm thick layer of hard metal alloy then formed a plate-like sintered diamond crepe with a thick sheet on one side surface. pieces with mm with the side 2.5 by means of a laser, and using such a piece a similar drawing plate was produced as in Example H. When drawing stainless steel trees, it was found to produce The drawing plate has better properties than the drawing plate prepared in Example U, and the service life was about 3.5 times as long as for a drawing plate made of a single crystal of natural diamond. Example 6. A diamond powder having a grain size of less than 1 μm was subjected to wet grinding for 24 hours with alcohol as solvent and using a grinding vessel lined with a layer of cemented carbide alloy (Mo7, H3) C-10% by weight Co - 5% by weight -% Ni and grinding balls made of the same alloy. The ground powder was extracted after evaporation of the alcohol. On analysis, the diamond powder was found to contain 15% by volume, based on the total weight of the powder mixture, of (Mo, W) C, Co and Ni from the grinding vessel and the grinding balls. From a cemented carbide alloy with the composition (Mo7, W5) C - 0% by weight Co - 5% by weight Ni A pair of plates with a diameter of 20 mm and a thickness of 2 mm was prepared. A tantalum foil with a thickness of 0.1 mm and a diameter of 20 mm was placed on the inside of each plate, after which the powder mixture prepared above was placed between the tantalum foils so that the powder layer had a thickness of 1.5 mm. The laminate thus prepared was sintered for 10 minutes at a pressure of 52 kbar and a temperature of 130,000 in the same high-pressure apparatus as in Example H.

Man erhöll härvid en eintrad produkt innehållande en sintrad diamantkropp med en tjock- lek av ca 1 mm med ett 0,1 mm tjockt skiljeorgan och en tunn platta av hârdmetallegeringen íMo7, W3)C-5 % Co - E t Ni på vardera sídoytæih De övre een undre plattorna av hardmetallegering avslipades i huvudsak fullständigt. Den skivformiga sintrade dlamantkroppen med ett tantalskikt med tjoekleken 0,1 mm på vardera sidoytan skars därefter med hjälp av en laser till kvadratiska stycken med 2 mm och tjockleken 0,2 mm. Ett av dessa stycken fästes vid sidan en ring av rostfritt stål genom varmçﬂesanng vid ca 75000 med hjälp av ett fixeringspulver innehållande en blandning av silverlegering och 7907095-9? 18 järnpulver, varefter en dragskiva med en hâldiameter av 0,18 mm framställdes på samma sätt som vid användning av en naturlig diamant.A sintered product was obtained containing a sintered diamond body with a thickness of about 1 mm with a 0.1 mm thick separator and a thin plate of the cemented carbide alloy in Mo7, W3) C-5% Co - E t Ni on each sídoytæih De The upper and lower plates of hard metal alloy were substantially completely sanded. The disc-shaped sintered dlamant body with a tantalum layer with a thickness of 0.1 mm on each side surface was then cut by means of a laser into square pieces of 2 mm and a thickness of 0.2 mm. One of these pieces is attached to the side of a stainless steel ring by heating at about 75,000 by means of a fixing powder containing a mixture of silver alloy and 7907095-9? 18 iron powder, after which a drawing plate with a holding diameter of 0.18 mm was produced in the same way as when using a natural diamond.

För jämförelse framställdes dragskivorned samma håldíameter med användning av en kommersiellt tillgänglig sintrad diamantkropp inne- hållande diamantkristaller med kornstorleken 50 - 60 pm och inne- hållande kobolt såsom bindemedel, och vidare framställdes drag- skivor med användning av enkristaller av naturlig diamant. Meda de tre olika typerna av dragskivor drogs koppartrâd med en hastighet av 500 m/min, och friktionskoefficienten mättes. Friktionskoefficienten var i huvudsak lika hög för dragskivan framställd av den sintrade iamantkroppen enligt uppfinningen som för dragskivan framställd av en enkristall av naturlig diamant, under det att friktionskoefficien- ten var aa 1,5 gånger högre för dragskivan framställd med den kommersiellt tillgängliga sintrade diamantkroppen.For comparison, traction sheaves of the same hole diameter were made using a commercially available sintered diamond body containing 50 - 60 micron grain crystals containing grains containing cobalt as a binder, and further drawn traction sheaves using natural diamond single crystals. With the three different types of traction sheaves, copper wire was drawn at a speed of 500 m / min, and the coefficient of friction was measured. The coefficient of friction was substantially as high for the traction sheave made of the sintered diamond body according to the invention as for the traction sheave made of a single crystal of natural diamond, while the coefficient of friction was 1.5 times higher for the traction sheave made with the commercially available sintered diamond body.

Exempel_1. Man framställde tunna plattor av nårdmetallegeringen WC-10% Co på samma sätt som i exempel U. Vidare blandades ett fint pulver av naturlig diamant med en kornstorlek mindre än llnm med bindemedelsföreningar och metallisk kobolt i de proportioner som anges i nedanstående tabell 3.Example_1. Thin plates of the noble metal alloy WC-10% Co were prepared in the same manner as in Example U. Furthermore, a fine powder of natural diamond having a grain size of less than 1 mm was mixed with binder compounds and metallic cobalt in the proportions given in Table 3 below.

Tabell 5. volym-tå Qierßëflš lig * 'šeê 'Eid Iiíë; M 85 10 5 N 70 r25 5 0 60 35 5 P so i _ 15 På insidan av ett par av de ovan beskrivna hârdmetallplattorna anbragtes 0,1 mm molybdenfolier såsom skiljeorgan, och mellan dessa skiljeorgan anbragtes en pulverblandning i ett 1,5 mm tjockt skikt.Table 5. volume-toe Qierßëflš lig * 'šeê' Eid Iiíë; M 85 10 5 N 70 r25 5 0 60 35 5 P so i _ 15 On the inside of a pair of the cemented carbide plates described above, 0.1 mm molybdenum foils were applied as separating means, and between these separating means a powder mixture was placed in a 1.5 mm thick layer.

Man framställde sedan sintrade kroppar på samma sätt som i exempel Ä.Sintered bodies were then prepared in the same manner as in Example Ä.

Alla de sålunda erhållna sintrade kropparna var styva, och diamant- kristallerna hade en kornstorlek mindre än l/um. Den av blandningen U framställda sintrade kroppen slipades för avlägsnande av de övre och undre skikten av hårdmetall och den resulterande sintrade kroppen skars med hjälp av en laser till ett stycke med dimen- sionerna 5 mm X 2 mm och med en tjocklek av 1 mm. Ett av dessa stycken svetsades med hjälp av en silverlegering till ett stäl-All the sintered bodies thus obtained were rigid, and the diamond crystals had a grain size of less than 1 .mu.m. The sintered body produced by the mixture U was ground to remove the upper and lower layers of cemented carbide and the resulting sintered body was cut by means of a laser into a piece with the dimensions 5 mm X 2 mm and with a thickness of 1 mm. One of these pieces was welded using a silver alloy to a frame.

Claims

79o7o9sé9 19 handle so as to obtain a insert useful in a cutting tool in the same manner as in the production of a cutting tool from a single crystal of natural diamond. A bronze column was cut using the cutting tool produced, and the machined surface was as beautiful as when cutting with a natural diamond cutting tool. Patent claims

Sintered diamond body, characterized in that it contains 50 to 95% by volume of diamonds with a grain size of less than 1 μm and in addition as a binder one or more carbides, nitrides and borides of metals of groups IVa, Va and VIa in the periodic table of the elements, solid solutions or mixed crystals thereof with a grain size of less than 1 μm, and one or more metals from the iron group.

Sintered diamond body according to claim 1, characterized in that the binder contains carbides of metals from groups IVa, Va and VIa in the periodic table of the elements and metals from the iron group, the ratio between the carbides and the metals from the iron group being greater than that corresponding to it. the eutectic composition. J

Sintered diamond body according to claim 1 or 2, characterized in that the carbide in the binder is WC.

Sintered diamond body according to claim 1 or 2, characterized in that the carbides in the binder contain Mo.

Sintered diamond body according to one of Claims 1 to 4, characterized in that the upper and lower surfaces of the sintered body are in the form of substantially parallel plates.

Sintered diamond body according to one of Claims 1 to 5, characterized in that it is a tool blank useful for the manufacture of a wire drawing disc.

Process for producing a sintered diamond body, characterized in that a mixture of a diamond powder having a grain size of less than 1 μm, a powder having a grain size of less than 1 μm of one or more carbides, nitrides and borides of metals is prepared from groups IVa, Va and VIa of the Periodic Table of the Elements and solid solutions thereof, and a powder of one or more metals of the iron group, or such a mixture containing powder of alloys of the above compounds and metals of the iron group; that the prepared mixture is applied between a plurality of cemented carbide plates, either directly or using intermediate separating means for eliminating migration of liquid phases from the cemented carbide plates during the sintering process; that the diamond-containing mixture is sintered by hot pressing at high temperature and high pressure within the diamond stable range; that the pressure and temperature are lowered and the sintered body is removed; and that all or part of the cemented carbide plates are removed substantially in parallel. _

Process according to Claim 7, characterized in that a powder of a carbide of metals from groups IVa, Va and VIa is used as binder in the periodic table of the elements in admixture with powder of metals from the iron group; and that a mixture of diamond powder and the binder powder is sintered at high temperature and high pressure within the diamond stable range and at a temperature above the temperature at which a eutectic is formed between the carbides and the metals from the iron group in the binder, wherein the temperature should not be more than ZOOOC above the eutectic temperature so that the grain growth of the diamond can be regulated.