SE457537B - Diamantpresskropp foer ett verktyg samt saett att framstaella densamma - Google Patents

Description

20 25 30 35 yrka än de sedvanligen använda Det har emellertid även visat sig att dessa ut- märkta diamantpresskroppar å lar. Den första nackdelen är hårdmetallerna. andra sidan uppvisar olika nackde- att priset är allt för högt även om slitstyrkan är mycket högstâende och vidare innefattar även omslipning en stor kostnad. På grund av det höga priset kan även den utslitna insatsen icke kastas bort utan angstyp. mslipningstest base- synes det snarare putsa ett diamanthjul använt än att slipa insatsen. Detta effektiviteten är mycket låg och förb är mycket stor. rat på detta, därför innebär att omslipnings- rukningen på diamanthjulet Den andra nackdelen är att då en icke- tes för skärning och den bearbetade yt ytgrovheten icke så fin som då man anv naturliga diamant-enkristaller och ma sliptad yta benämnd spegelyta. järnmetallegering utsät- an iakttages, så är t.ex. änder ett skärverktyg av n finner icke någon vacker Dä små alster, som t.ex. klock- delar eller tunna arbetsstycken utsättes för skärning, uppstår dessutom problem genom att skärmotstándet är a att man skall kunna upprätthålla dimensionspre betsstyckena har benägenhet att bli deformerad salu/förda diamantpresskroppar; kristaller i kontakt med varandr lltför stort för cisionen och ar- e. I kommersiellt såsom angivits ovan, är diamant- a så att en skelettstruktur bil- iamantkornen med en kornstorlek /um. Då man iakttager kanten på ett skärverktyg med an- vändning av denna presskropp, så föreligger en grovhet väsent- kristallkornen. ett skäl varför en vacker bearbetad hållas. ligen motsvarande storleken av Detta anses vara arbetsyta knappast kan er- -bindemedelsfasen, som är benägenhet att vidhäfta till vilket i synnerhet är ett problem då åsom en spegelyta erfordras.

Vidare har den metalliska Co närvarande bland diamentkornen, ett metallarbetsstycke, en bearbetad arbetsyta s en presskropp med en minskad halt av diamantkorn och en press- kropp bestående av diamantkorn med en storlek av mindre än 10 15 20 25 30 35 457 537 1 pm (amerikanska patentskrifterna 4 171 973 och 4 303 442).

Dessa presskroppar uppvisar mycket riktigt förbättrad bearbet- _barhet ifråga om slipning liksom även ifråga om kantskärpa, men det visar sig att de uppvisar vissa nackdelar ifråga om slitstyrka och vidhäftningsbeständighet beroende på mångfal- den av olika arbetsstycken. Ändamålet med föreliggande uppfinning är erhållande av en dia- mantpresskropp, som är lämplig för dragning av tràdstänger med hög hårdhet, för skärning av keramiska material och som ett borrstycke, varigenom de ovannämnda beskrivna nackdelarna en- ligt tidigare teknik kan övervinnas.

Diamantpresskroppen enligt den sintrade diamantkroppen enligt föreliggande uppfinning är lämplig för verktyg med utmärkt slit- styrka liksom även seghet. Diamantpresskroppen är även lämp- lig för användning som ett borrstycke och en matris för drag- ning av en tràdstâng med hög hårdhet. Ännu ett ändamål med föreliggande uppfinning är erhållande av ett sätt för framställning av de ovannämnda diamantpresskrop- parna.

Ytterligare ett ändamål med föreliggande uppfinning är erhål- lande av ett verktyg bestående av den ovan beskrivna diamant- presskroppen uppburen av ett bärarelement.

Dessa ändamål kan uppnås genom en diamantpresskropp för ett verktyg, innefattande 20 - 85 volymprocent av diamantkorn med en kornstorlek av minst 3 pm och resten av ett bindemedel be- stående av 20 - 95 volymprocent av ultrafina diamantkorn med en kornstorlek av högst 1 pm eller mindre, minst en komponent med en kornstorlek av högst 1 pm, vald från gruppen bestående av karbider, nitrider, karbonitrider av elementen i grupp 4a, Sa och 6a i periodiska systemet, fasta lösningar därav och blandade kristaller därav och minst en komponent vald från gruppen bestående av järngruppmetallerna. 457 10' 15 20 25 30 35 537 Sa och 6a i periodiska systemet, fasta lösningar därav och blandade kristaller därav samt föreliggande uppfinning mera detaljerat, varvid fig. schematisk vy av kontakttillstândet för en matris med en trådstång under dragning, 2 är ett mikrofotografi, en enligt föreliggande upp- finning (förstoring 1500 gånger), fig. fig. visar strukturen för presskropp som visar strukturerna ande uppfinning och den mark- amantkornstorlek av 30 resp. som visar sambandet mellan effekti- kornstorleken för grova diamantkorn i presskroppen enligt föreliggande uppfinning, 60 pm, fig. 5 är en kurva, vitet vid bergborrning och fig. kurva, som visar sambandet mellan effektiviteten vid bergborr- ning och halten grova diamantkorn, fig. 8 (A) och (B) utgör res- pektive SEM-fotografier (förstoring 30 g' 10 15 20 25 30 35 457 557 Stora ansträngningar har nedlagts pâ utveckling av ett material istånd till att slipas väl eller ge en kant med skärpa och ut- märkt slitstyrka samt vidhäftningsbeständighet och följaktligen har det visat sig att detta kan åstadkommas genom en presskropp innefattande 20 - 85 volymprocent av diamantkorn med en korn- storlek av minst 3/um, företrädesvis minst 10/um och resten av ett bindemedel bestående av 20 - 95 volymprocent av ultrafina diamantkorn med en kornstorlek av högst 1/um, karbider, nitri- der, karbonitrider eller borider av element i grupp 4a, Sa eller 6a i periodiska systemet eller fasta lösningar därav eller blandkristaller därav, och järngruppmetaller som t.ex. järn, kobolt och nickel. Dessa karbider, nitrider, karbonitri- der, borider, eller fasta lösningar eller blandningar uppvisar en kornstorlek av högst 1/um, företrädesvis 0,5/um och uppvi- sar generellt en viktproportion av minst 50 % till järngrupp- metallen. Isynnerhet är proportionen av karbid och järngruppme- tall sådan att halten av karbiden är mer än motsvarande den eutektiska sammansättningen.

För att undersöka orsaken till att tillfredsställande egenska- per icke uppvisas då en trådstàng med hög hâllfasthet drages med en kommersiellt saluförd diamantpresskropp, framställdes matriser med användning av tre diamantpresskroppar av en korn- storlek av 30 - 60/um, 2 - 6 /um och högst 1 /um och utsattes för dragning av mässingspläterade stâltrådar. Undersökning av trâdytan och den inre ytan på matrisen visade att den inre ytan på alla matriserna är repade i längdriktningen och uppvisar grovhet, och reporna överföres till ytan på den dragna tråden.

Reporna uppvisar en storlek av ca 1 - 3/um och är mycket djupa.

Bildning av reporna på den inre ytan av matrisen antages ske enligt följande. I samtliga använda presskroppar är diamantkor- nen sammanhängande bundna med varandra för bildning av ett dia- mantskelett, men i diamantpresskroppen med en kornstorlek av 30 - 60/um synes det vara så att kanterna på diamantkorn eller diamantskelettet delvis brytes loss och faller av vid reduk- tionsdel 1, där tråden och matrisen först bringas i kontakt, såsom visas i fig. 1, så att därigenom den inre ytan pâ matri- sen repas. Vid fallet av diamantpresskroppen med en kornstorlek 457 537 10 15 20 25 30 35 av 2 - 6/um kan det antagas att diamantkornen av ca 2/um sna- rare faller av och repar den inre ytan än att ett brot mantskelettet uppstår vid reduktionsdel 1. antagas att presskroppen bestående av diama storlek av högst 1 t på dia- A andra sidan kan ntkorn med en korn- /um kan uppvisa ett bortfall av både diamant- av flera diamantkorn, och stora repor på matrisens inre yta, repas. korn och en massa som bildar fina repor så att därigenom trådytan Skälet till att diamantpresskrop parna enligt tidigare teknik icke är lämpliga, är att den inre ytan på en matris repas på grund av partiell sönderbrytning av diamantskelettet och bort- solida kontaktytor alstras skjuvpâkänning och huvudsaklig på- känning.

Med hänvisning till fig. 1 alstras på den inre ytan av matrisen 5, den maximala huvudsakliga pâkänningen vid kon- taktpunkten mellan trâdstång 6 och matris 5 i reduktionsdel 1 4 visar en inkörnin tràdstàng med hög hâllfasthet ten och friktionskraften, gsdel. Vid dragning av en , ökas isynnerhet den normala kraf- vilket resulterar i ökning av den maximala huvudsakliga pâkänningen och är den svagaste delen ifråga en huvudsaklig pákänning nna del belastas sålunda oreningshaltiga punkten i es isynnerhet en upprepad elen med trâdstâng 6 och som leder till sönderbrytning. om hållfasthet för presskroppen. Då eller skjuvpâkänning adderas till de en koncentrerad pâkänning på den för skelettet. I reduktionsdel 1 tillför påkänning med förändring av kontaktd sprickor utvecklas, Vid fallet av en presskropp av diamantkorn med en större korn- 10 15 20 25 30 35 457 537 storlek, t.ex. 30 - 60/um, alstras den maximala huvudsakliga påkänningen nära ytan av reduktionsdel 1, såsom beskrivits ovan, så att skelettdelen kring diamantkornen icke sönderbry- tes, utan endast skelettdelen nära ytskiktet sönderbrytes och faller av. Stora diamantkorn faller knappast av i sig själva. Å andra sidan är, vid fallet av en diamantpresskropp med en kornstorlek av 2 - 6/um eller högst 1/um, skelettdelen allt för liten på grund av de mindre diamantkornen och även om ske- lettdelens sönderbrytes och faller av, så uppstår få repor på den mindre ytan av en matris. Emellertid sönderbrytes alla skelettdelar kring diamantkornen och därigenom faller ett eller flera diamantkorn ofta av i form av en massa, vilket resulterar i stora repor på den inre ytan.

För att övervinna nackdelarna hos diamantpresskroppar enligt tidigare teknik, såsom beskrivits ovan, är det nödvändigt icke endast att förhindra att diamantkorn faller av, utan även att förhindra större sönderbrytning av diamantskelettdelar. För att förhindra att diamantkorn faller av, är det gynnsamt att använ- da diamantkorn med en kornstorlek av mera än nâgra /um, såsom beskrivits ovan, men eftersom närvaron av ett stort diamantske- lett resulterar i sönderbrytning av skelettet, är det nödvän- digt att välja ett material som icke bildar ett stort diamant- skelett. Om ett bindemedel uppvisar en underlägsen vidhäftnings- egenskap till diamant, har diamantkornen benägenhet att fall av även vid användning av diamantkorn med en kornstorlek av mer än nägra /um. Med användning av ett bindemedel med underlägsen slitstyrka, nötes à andra sidan endast bindemedeldelen först och diamantkornen faller av under dragning. Sålunda är kraven på ett bindemedel en utmärkt vidhäftningsegenskap till diamant och en hög slitstyrka. Vidare är det önskvärt att använda ett material med en mindre zon av skelettdel som har relativt stor benägenhet att falla av.

Olika material har framställts pà experimentell basis med tanke på de ovan beskrivna problemen, och undersökts, varvid det har visat sig att en presskropp är istànd att uppvisa goda egenska- per, dà den innefattar diamantkorn med en kornstorlek av 3/u 457 557 10 15 20 25 30 35 eller mera, företrädesvis 10/um eller mera, bestående av diamantkorn med en kornstorlek mindre, företrädesvis 0,5 kornstorlek av 1 och ett bindemedel av 1/um eller och korn med en /um eller mindre av karbider, nitrider, karbo- nitrider eller bo /um eller mindre, rider av element i grupp 4a, periodiska systemet, fasta lösnin kristaller därav, Sa eller Ga i gar därav eller blandade samt en järngruppmetall.

Eftersom bindemedlet, liggande uppfinning, 1/um eller mindre, som användes i presskroppen enligt före- består av fina korn med en kornstorlek av bildas icke något skelett bland de stora , och affiniteten hos karbider, karbonitrider eller borider a eller 6a i periodiska systemet eller nitrider, v element i grupp 4a, Sa såsom rlek av 1/um eller r utmärkt, så att bin- Då presskroppen enligt föreliggande uppfinning bearbetas till en matris, är slitstyrkan för bindemedeldelen utmärkt men under- lägsen grova diamantkorn med en kornstorlek av 10/um eller mera, , men minskar på binde- Sålunda faller de fina diamantkornen i bindemedel- delen icke av som olika massor, och icke heller repas den inre ytan på en matris. presskroppen enligt föreliggande upp- finning framställes generellt genom framställning av ning av diamantpulver med en bland- en kornstorlek av minst 3/um, ultra- kornstorlek av högst 1/um, minst ett element med en kornstorlek av högst 1/um, valt från gruppen be- stående av karbider, nitrider, karbonitrider och borider av fint diamantpulver med en 10 15 20 25 30 35' 457 537 grupp 4a, Sa och 6a i periodiska systemet, och minst ett ele- mant valt från järngruppmetallerna, varpå det erhållna blanda- de pulvret varmpressas vid en temperatur och ett tryck, där diamant är stabilt och vid en temperatur av minst 1200°C och ett tryck av minst 45 kbar med användning av en ultrahögtrycksf och högtemperaturanordning. Exempelvis har det grova diamant- pulvret en kornstorlek av minst 10/um och är blandat i propor- tionen 20 - 85 volymprocent, och det ultrafina diamantpulvret har en kornstorlek av högst 0,5/um med karbiderna, nitriderna, karbonitriderna och boriderna.

I presskroppen enligt föreliggande uppfinning är kornstorleken för diamant minst 3/um och den övre gränsen är icke särskilt begränsad, men är generellt högst 1 mm. Sådana diamantkorn uppgår till 20 - 85 volymprocent, isynnerhet 50 - 70 volymprocent, Kornstorleken för diamantkorn i bindemedlet är generellt högst 1/um, företrädesvis högst 0,5/um, varvid den undre gränsen är ca 0,1/um och sådana diamantkorn uppgår till 20 - 95 volympro- cent, isynnerhet 50 - 80 volymprocent av bindemedelmaterialet.

I presskroppen enligt föreliggande uppfinning är proportionen karbider av element i grupp 4a, Sa och 6a i periodiska systemet och järngruppmetaller, som användes som komponenter i bindemed- let, generellt sådan att halten av karbiden är högre än motsva- rande den eutektiska sammansättningen.

Fig. 2 är ett mikrofotografi, som visar en typisk struktur för presskroppen enligt föreliggande uppfinning, i vilken det finns diamantkorn med en kornstorlek av högst 1/um, korn av karbider, nitrider, karbonitrider eller borider av element i grupp 4a, 5a eller Ga i periodiska systemet och en järngruppmetall, som ett bindemedel, kring diamantkorn med en kornstorlek av minst 3/um.

Vid slipning av denna presskropp bringas skarpa kanter på dia- mantslipskivan i kontakt med presskroppen, såsom visas i fig. 3, men eftersom presskroppen har bindemedeldelar, som lättare kan slipas än diamantkristaller, kommer den att uppvisa en för- bättrad bearbetbarhet vid slipning~än en presskropp, i vilken diamantkristaller av 3/um eller mera bildar skelett. Med hänvis- 457 10 15 20 25 30 35 537 10 ning till fig. 3, betecknar 1 verktygsmaterial, 2 diamantkorn, 3 bindemedel innehållande ultrafina 5 diamantkristaller i slipsten. diamantkorn, 4 slipsten och Skälet till att skärkantskärpan på presskroppen enligt denna uppfinning är utmärkt anses vara vilket _ A andra sidan har i en press- kropp av grova diamantkorn, samman individuella diamantkorn en hög bi utmärkt slitstyrka, het att fortplantas resulterar i en lägre slitstyrka hållna genom stora skelett, ndande hâllfàsthet och ger en men då väl sprickor bildats har de benägen- på grund av de stora skelettdelarna, vilket sålunda leder till sönderbrytning av kanten. diamantkorn med en kornstorlek av 3 - 10/u genom ultrafina dia- mantkorn, varigenom en god slitstyrka erhålles för diamantkor- nen med en kornstorlek av 3 - 10 um och en hög seghet hos de ultrafina diamantkornen.

Eftersom presskroppen enligt förelig- er ultrafina diamantkorn och karbider, nitrider eller karbonitrider av element i grupp 4a, 5a eller 6a i periodiska systemet , är vidhäftningsbeständigheten mycket ut-1 10 20 25 30 35 457 537 11 märkt.

Kornstorleken för grova diamantkorn, som användes vid denna utföringsform, bör vara 3/um eller mera. Om de är mindre än 3/um uppstår en del problem med avseende på slitstyrkan. Vid användning som skärverktyg för icke-järnmetaller, är det önsk- värt för erhållande av en liknande bearbetad ytfinish jämfört med enkristalldiamant att hålla kornstorleken för diamantkornen i området 3 - 10/um. Om de är större än 10/u, försämras grovhe- ten för en bearbetad yta och bearbetbarheten vid slipning för- sämras. Diamantkorn med en kornstorlek av 3 - 10/um användes företrädesvis i en proportion av 20 - 85 volymprocent. Då en högre slitstyrka erfordras, är det nödvändigt att öka halten diamantkorn med en kornstorlek av 3 - 10/um, men om halten över- stiger 85 volymprocent av presskroppen, försämras bearbetbarhe- ten vid slipning och kanten har benägenhet att sönderbrytas under skärning. Om å andra sidan halten är mindre än 20 volym- procent uppstår problem med slitstyrkan.

Det ultrafina diamantkornet i bindemedlet har en kornstorlek av 1/um eller mindre, företrädesvis 0,5/um eller mindre. Om korn- storleken för de fina diamantkornen överstiger 1/um sänkes be- arbetbarheten och segheten. Halten fina diamantkorn i binde- medlet är företrädesvis 20 - 95 volymprocent, eftersom om den är mindre än 20 volymprocent slitstyrkan för bindemedelfasen sänkes, bindemedelfasen repas under slipning, ingen skarp kant erhålles eller bindemedelfasen förslites på ett tidigt stadium under skärning så att diamantkorn av 3/um eller mindre faller av, medan om den är över 95 volymprocent bindemedelmaterialet blir sprött eller diamantkorn av 1/um eller mindre växer för sänkning av segheten, eftersom halten av karbider, nitrider eller borider av element i grupp 4a, 5a eller 6a i periodiska systemet minskas. Dessutom uppvisar presskroppen enligt förelig- gande uppfinning utmärkt seghet och är sålunda effektiv med av- seende på avbruten skärning av icke-järnmetaller.

Vid fallet av användning av presskroppen enligt föreliggande uppfinning, isynnerhet som en tråddragningsmqtris, är kornstor- 457 U1 10 15 20 25 30 35 537 12 leken för diamantkornen företrädesvis 10 /um eller mera. Om den är mindre än 10 /um faller diamantkorn av och repar den inre ytan på en matris. Halten av diamantkorn med en kornstorlek av 10/um eller mera ligger företrädesvis i omrâdet 20 - 85 volym- procent. /um eller , ökas bindemedlet, belastningen tkornen i bindemedlet faller av ytan av en matris. demedlet överstiger 1/um, då korn faller av och svår att uppnå. Kornstorleken bör generellt vara 1 /um eller mindre, företrädesvis 0,5 /um eller mindre i genomsnitt. Halten 20 - 95 volymprocent av bindemedlet, än 20 volymprocent slitstyrkan för , vilket resulterar i tidig avnötning och bortfall av diamantkorn, procent, bindemedlet blir spr trider, borider etc. bindemedlet är underlägsen medan om den är större än 95 volym- ött eller halten av karbider, ni- av element i grupp 4a, Sa eller Ga i perio- diska systemet minskas, så att diamantkornen av 1 mindre växer och ändamålet med föreli uppnås. um eller är att tillsätta ett fint pulver av ka nitrider eller borider av element i gr periodiska systemet, såsom föreslås genom uppfinningen. Av kæifidama av element i grupp 4a, met uppvisar isynnerhet SC eller rbider, nitrider, karbo- upp 4a, 5a eller 6a i Sa och 6a i periodiska syste- (Mo, W)C med samma kristall- system som WC den största effekten ifråga om förhindrande av korntillväxt. 10 15 20 25 30 35 457 537 13 vid föreliggande uppfinning har skälet undersökts till att kommersiellt saluförda diamantpresskroppar icke är lämpliga för skärning av keramiska material eller bergborrning. Skär- verktyg framställda av kommersiellt saluförda diamantpresskrop- par skiljer sig i kornstorlek och användes för borrning eller huggning av granit. Till följd därav har det visat sig att en presskropp bestående av fina diamantkorn med en kornstorlek av 1/um eller mindre uppvisar vissa problem och en kant framställd av presskroppen blir rund vid den ursprungliga skärperioden. Om å andra sidan kornstorleken för diamantkornen är grövre, t.ex. 10/um eller mera, föreligger en benägenhet att kanten sönderbry- tes under skärning även om slitstyrkan är utmärkt, eftersom man kan antaga att den tvärgående böjhâllfastheten för en diamant- presskropp sänkes med ökning av kornstorleken. En presskropp av fina diamantkorn är sålunda utmärkt ifråga om böjhàllfasthet och även seghet, genom att kanten icke sönderbrytes, men eftersom individuella korn hàlles av små skelett och deras bindningshåll- fasthet är liten, har de individuella kornen benägenhet att falla av under skärning, vilket resulterar i en lägre slit- styrka. Om à andra sidan, i en presskropp av grova diamantkorn sammanhållna genom stora skelett, individuella diamantkorn har en hög bindningshållfasthet och ger en utmärkt slitstyrka, så kan dock sprickor som bildas ha benägenhet att fortplantas på grund av de stora skelettdelarna, vilket sålunda leder till sönderbrytning av kanten. Diamantpresskroppar, som kan tilläm- pas för ovanstàende beskrivna användning, bör vara utmärkt i slitstyrka och bör ha en hög seghet. Baserat på att en press- kropp, som kombinerar den utmärkta slitstyrkan för en grovkor- nig diamantpresskropp med den höga segheten hos en finkornig diamantpresskropp kan åstadkommas genom användning av samma material som för diamantpresskroppen för matriser, varvid sam- mansättningen av en presskropp studeras enligt följande.

Det visar sig sålunda att en presskropp kan uppfylla de ovan- nämnda kraven, vilken innefattar 20 - 85 volymprocent diamant- korn med en kornstorlek av 10/um eller mera och resten av ett bindemedel bestående av 20 - 95 volymprocent av diamantkorn med en kornstorlek av 1/um eller mindre, åtminstone ett element med 457 537 10 15 20 25 30 35 14 en kornstorlek av 1 um eller mindre, stående av karbider, karbonitrider, n ment i grupp 4a, vald från gruppen be- itrider, borider av ele- Sa och 6a i periodiska systemet, fast lös- ningar därav och blandade kristaller därav samt åtminstone ett element valt från järngruppmetallerna. denna utföringsform, lek av 10 Där Presskroppen enligt innehållande diamantkorn med en kornstor- /um eller mera, uppvisar en mycket utmärkt slitstyrka. slitstyrkan är av speciell betydelse, halten diamantkorn med en kornstorlek är det önskvärt att öka av 10/um eller mera, om halten därav överstiger 85 volymprocent kanten benägenhet att brytas sönder. eftersträvas, men av presskroppen, Där seghet särskilt halten diamantkorn med /um eller mera, men om halten är mindre än problem med slitstyrka. för grova diamantkorn är mindre än 10 har är det lämpligt att minska en kornstorlek av 10 20 volymprocent sker Om kornstorleken /um, sänkes s1itstyrkan_ av 10/um eller mera. Korn- storleken för fina diamantkorn är generellt 1/um eller mindre, företrädesvis 0,5/um eller mindre. Om kornstorleken för fina diamantkorn överstiger 1 um sänkes segheten. mantkorn i ett bindemedel är företrädesvis 20 och sålunda föredrages en kornstorlek Halten fina dia- Om halten fina diamantkorn är mindre än 20 volymprocent, sänkes fasen slites bort av. Om halten av r â andra sidan slitstyrkan för bindemedelfasen och bindemedel tidigt så att de grova diamantkornen kan falla fina diamantkorn överstiger 95 volymprocent bli bindemedlet sprött eller diamantkorn av 1 så att segheten sjunker, på grund av mins karbider, /um eller mindre växer kningen av halten av nitrider, karbonitrider eller borider av element från grupp 4a, Sa eller 6a i periodiska systemet. diamantpresskroppar an- utsättas andesit för skärning med an- vändning av tre diamantpresskro _30 - 60/um och 80 - 100 vändes som borrstycken, ppar av kornstorleken högst 1 um, /um. Till följd av detta test visade det sig att diamantpresskroppen av högst 1 /um icke utsättes för sönderbrytning av kanten, men visar en stor grad av förslitning, medan både diamantpresskropparna av 30 - 60/um och 80 - 100/um utsättes för sönderbrytning av kanterna vid det ursprungliga 10 15 20 25 30 35 457 557 15 stadiet. Orsaken till detta fenomen kan antagas vara följande.

Hállfastheten för en diamantpresskropp sänkes med ökning av kornstorleken, såsom visas i fig. 4. En presskropp av fina dia- mantkorn har så utmärkt böjhållfasthet liksom även seghet att .- kanten icke sönderbrytes, men eftersom individuella korn hàlles av små skelett och deras bindningshållfastheter är svaga, har de individuella kornen benägenhet att falla av under skärning, vilket resulterar i en lägre slitstyrka. I en presskropp av grova korn, kvarhâllen av stora skelett, har à andra sidan in- dividuella diamantkorn en högre bindningshàllfasthet och ger en utmärkt slitstyrka, men då sprickor har bildats har de benägen- het att fortplantas på grund av de stora skelettdelarna, vilket sålunda leder till sönderbrytning av kanten. Diamantpresskrop- par, som kan tillämpas för ovan beskrivna användning, bör upp- visa utmärkt slitstyrka och bör ha en hög seghet.

Det har vid föreliggande uppfinning genomförts försök att ut- veckla en diamantpresskropp med utmärkt slitstyrka och seghet och det har sålunda visat sig att en presskropp, som förenar * den utmärkta slitstyrkan hos en presskropp av grova diamant- korn med den höga segheten hos en presskropp av fina diamant- korn, innefattar diamantkorn med en kornstorlek av 10 - 100/um och ett bindemedel innehållande ultrafina diamantkorn med en kornstorlek av högst 1/um, WC-pulver eller (Mo, W)C med samma kristallstruktur som WC med en kornstorlek av högst 1/um, en järngruppmetall och eventuellt en mycket liten mängd bor eller borhaltiga föreningar. Denna utföringsform av föreliggande upp- finning är baserad på följande resultat.

För att söka den optimala kompositionen för det ovan beskrivna materialet har experiment genomförts på diamantpresskroppar med variation av kornstorlek och halt av grova diamantkorn samt hal- ten diamantkorn med kornstorleken högst 1/u föreliggande i bin- demedlet, varpå dessa prover har utsatts för skärningsprov pà andesit. Resultaten visas i fig. 6 och fig. 7, där 1 betecknar normal förslitningszon och 2 betecknar kantborttzon. Om korn- storleken för grova diamantkorn är mindre än 10/um, sänkes slitstyrkan, och om den är större än 100/um bildas sprickor 1 457 10 15 20 25 30 35 537 16 diamantkorn under sintring, vilket resulterar i sönderbrytning av kanten och ökning av slitstyrkan. Halten grova diamantkorn , bindes grova diamant- sålunda. Kornstorleken företrädesvis högst 1 /um. Om kornstorleken för fina diamantkorn um sänkes segheten korn med varandra och segheten sänkes för fina diamantkorn i bindemedlet är företrädesvis 0,5 överstiger 1 så att de grova diamantkornen faller av, än 90 volymprocent, bindemedlet blir av 1/um eller mindre växer så att seghete ' ' minskning av halten WC eller (Mo, tur som WC. medan om den är mer W)C med samma kristallstruk- procent bor eller borhaltiga TiB2 ZrB2, B4C eller liknande införes i presskroppen enligt denna utföringsform av uppfinningen, föreningar, såsom t.ex. för- . Diamantkorn sintras van- Ånärvaro av en katalysator, som järngruppmetaller. Effekten av tillsats av bor eller borider är möjlig beroende på att en järngruppmetallborid bil- das och upplösnings- och utfällning shastigheten ökas, så att de bundna delarna av diamantkornen växer och bildar en diamant- Skelettdel, vilket ökar kvarhållandet av diamantkornen. Om hal- ten bor eller borider är mindre än 0,005 % är bildningen av diamantskelettdelar långsam, 10 15 20 25 30 35 457 537 17 effektivt att reducera kornstorleken för diamantkornen, men om kornstorleken är mindre än 3/um uppstår problem med slit- styrkan ibland beroende på den mångfald arbetsstycken, som skall skäras. Vid en sådan användning är det därför föredraget att diamantkornen som bindemedelkomponent uppvisar en kornstor- lek av högst 1/um och diamantkorn som slitbeständighetskompo- nent uppvisar en kornstorlek av minst 3/um.

Som råmaterial för presskroppen enligt föreliggande uppfinning användes diamantkorn med en kornstorlek av 3/um eller mera och diamantkorn med en kornstorlek av 1/um eller mindre, företrädes- vis 0,5/um eller mindre. Både syntetisk och naturlig diamant kan användas.

Dessa diamantpulver blandas homogent med minst ett av de ovan beskrivna pulvren av föreningar och minst en av järngruppmetall- pulver genom malning i kulkvarn. Järngruppmetallen kan upplösas under sintring i stället för blandning vid detta steg. Vidare kan diamantpulvren blandas med pulvret av föreningen och järn- gruppmetallpulvret genom malning i en kulkvarn med användning av en behållare och kulor framställda av en sintrad kropp av pulvret av föreningen och järngruppmetallpulvret, såsom tidigare föreslagits i vår japanska patentansökan nr 51381/1977. De blandade pulvren införes i en ultrahögtrycksapparat och sintras under betingelser, vid vilka diamant är stabil. På samma gång är det nödvändigt att åstadkomma sintringen vid en temperatur, där eutektisk flytande fas mellan föreningen, som t.ex. karbi- der och järngruppmetaller, förekommer, eller vid en högre tem- peratur. Vid fallet av användning av TiC som förening och Co som järngruppmetall förekommer t.ex. flytande fas vid en temperatur av ca ï260°C under normalt tryck. Under högre tryck anses denna eutektiska temperatur stiga med flera tiotal grader och i detta fall genomföres sintringen vid en temperatur av minst 1300°C.

Proportionen av föreningen, t.ex. karbider, och järngruppmetal- len som användes som bindemedel för diamant i presskroppen, kan icke enkelt definieras, men det är nödvändigt att hålla den i ett sådant omrâde att föreningen är närvarande som fast substans, åtminstone under sintring. Då man t.ex. använder WC som före- 457 10 15 20 25 30 35 537 18 ningen och Co som bindemedelmetall, bör WC och Co vara i en kvantitativ proportion av minst 50 viktprocent av den först- nämnda och resten av den sistnämnda.

Då en trâdstàng av hög hâllfasthet drages genom diamantpress- kroppen enligt föreliggande uppfinning, alstras ett högt tryck på den inre ytan av diamantpresskroppmatrisen och då isynnerhet diamantpresskroppen har en liten yttre diameter och liten tjock- lek, har den ibland benägenhet att spric riktningen under tråddragningen. Den län under tràddragning kan förhindras genom rin på diamantpresskroppen omges av ett ka i den längsgående gsgâende sprickningen att den yttre perife- stödmaterial av t.ex. gt denna uppfinning innefattar skärverktyg. borrstycken och slipskivor, förutom matriser. I till ett underlag av tryck så att ytterli- dessa fall kan diamantpresskroppen bíndas hårdmetall under sintring under ultrahögt gare segheten för diamantpresskroppen ökas föreliggande uppfinning direkt till ett WC-Co-substrat och löd- ning av det erhållna provet på'en huvudkropp för ett borrstycke, uppstår t.ex. problem under hårda borrningsbetingelser genom att diamantpresskroppen lösgöres från WC-Co presskroppen icke sönderbrytes. turen är hög, -substratet även om Isynnerhet då lödningstempera- ökas frekvensen av lösgöring. strukturen nära den bundna delen för undersö till detta visar ett Co-anrikat skikt vid gr mantpresskropp och hârdmetall. Dessutom hitt hârdmetallen nära gränsen. Lödningstemperatu mellan 750 och SOOOC och det kan antagas att ras genom Co närvarande i stor mängd vid grän Iakttagning av kning av orsaken änsen mellan dia- ar man fritt kol i ren är generellt diamant grafitise- sytan, vilket sän- Vidare minskar ss hâllfasthet, ker hållfastheten och resulterar i lösgöring. närvaron av fritt kol i härdmetallegeringen de vilket sålunda resulterar i lösgöring. 10 15 20 25 30 35 457 537 19 Vid föreliggande uppfinning har undersökningar gjorts för er- hållande av en bindning med hög hållfasthet och det har sålunda visat sig effektivt att använda ett intermediärt skikt beståen- de av 70 volymprocent eller mindre av bornitrid av högtrycks- form och resten av minst ett element av karbider, nitrider och karbonitrider av grupp 4a och Sa i periodiska systemet.

Detta innebär att en ytterligare utföringsform av föreliggande uppfinning består i en sammansatt diamantpresskropp för verktyg, där en hård presskropp innefattande 50 - 85 volymprocent av grova diamantkorn med en kornstorlek av 10 - 100/um och resten av ett bindemedel bestående av 60 - 90 volymprocent av ultrafina diamantkorn med en kornstorlek av 1/um eller mindre, WC-pulver eller (Mo, W)C-pulver med samma kristallstruktur som WC, var- vid pulvret av WC eller (Mo, W)C uppvisar en kornstorlek av 1/um eller mindre, och en järngruppmetall bindes till en kermet- grundmassa bestående av WC-Co-legering eller karbidkristaller av (Mo, W)C-typ innehållande Mo som övervägande komponent, bun- den av en järngruppmetall genom ett intermediärt skikt med en tjocklek av 2 mm eller mindre innehållande 70 volymprocent eller mindre av bornitrid av högtrycksform och resten av minst ett element valt från gruppen bestående av karbider, nitrider, karbonitrider av element i grupp 4a och Sa i periodiska syste- met, och fasta lösningar och blandningar därav, eventuellt med 0,1 viktprocent eller mera av minst ett element valt från grup- pen bestående av Al, Si och blandningar därav." I enlighet med utförda experiment bindes diamantpresskroppen och hårdmetallegeringssubstratet kraftigt genom det interme- diära bindande skiktet under betingelser med ultrahögt tryck och hög temperatur, lämplig för framställning av diamantpress- kroppen. I den ovan beskrivna sammansatta presskroppen med det intermediära skiktet innehållande bornitrid av högtrycksform och karbid eller nitrid, förekommer det icke i någon större ut- sträckning att lösningsmedelmetall för diamant, som t.ex. Co, flyter ut ur hårdmetallsubstratet vid gränsytan för diamant- presskroppskiktet och det intermediära bindande skiktet, och en stor zon föreligger, vari diamantkorn och intermediärt bin- 457 557 10 15 20 25 30 35 I enlighet med denna utförin kraftigt bindas till hârdmet skrivits ovan, gsform kan diamantpresskroppskiktet allegeringssubstratet, såsom be- och denna utföringsform är mycket användbar för tillämpning av föreliggande uppfinning. Skälet fö r en sådan kraftig bindning kan antagas vara följande. borider, vilket sålunda resulterar i starka bindningar. gruppmetaller, karbider eller ni trider som användes som binde~ medel för diamant , uppvisar en hög affinitet med karbider eller nitrider av element i grupp 4a el ler 5a av periodiska systemet i det intermediära skiktet Al mera effektivt. 10 15 20 25 30 35 457 537 21 Det intermediära bindande skiktet enligt denna utföringsform av föreliggande uppfinning, innehållande bornitrid av högtrycks- form, uppvisar en hög värmeledningsförmåga, utmärkt hållfasthet vid hög temperatur och en liknande termisk expansion som dia- mentpresskroppen. Om halten bornitrid av högtrycksform är mera än 70 volymprocent är mängden karbider eller nitrider av ele- ment i grupperna 4a eller Sa i periodiska systemet mindre än 30 volymprocent, varvid mängden av de fasta lösningarna, som bildas av karbiden eller nitriden och WC som den övervägande komponenten i hàrdmetallegeringssubstratet minskar och borider, som bildas genom reaktionen mellan bornitrid pâ högtrycksform i det intermediära bindande skiktet med WC-Co är spröda, vilket sålunda resulterar i en tendens att sänka bindningshàllfastheten för det intermediära bindande skiktet och hårdmetallsubstratet.

Av detta skäl är halten bornitrid av högtrycksform i det inter- mediära bindande skiktet företrädesvis högst 70 volymprocent.

Som substrat, vilket bindes genom den intermediära bindande skiktet, användes hårdmetall av WC-Co eller kermet av karbid- kristaller av (Mo, W)C-typ innehållande Mo som huvudkomponent, bundna med järngruppmetaller. Eftersom WC-Co eller (Mo, W)C- -järngruppmetall-substrat uppvisar en hög styvhet, utmärkt vär- meledningsförmåga och god seghet på grund av att de innehåller ett metalliskt bindemedel, är dessa substrat särskilt använd- bara för diamantpresskroppar för borrstycken.

Karbiderna och nitriderna, som användes i det intermediära bindande skiktet enligt föreliggande uppfinning, innefattar t.ex. sådana karbider som TiC, HfC, NbC och Tac, sådana nitri- der som TiN, ZrN, HfN, NbN och TaN, blandningar därav, samt så- dana karbonitrider som Ti(C,N) och Zr(C,N). Med användning av isynnerhet TiN uppvisar det intermediära skiktet de bästa effekterna.

De ovan beskrivna diamantkornen enligt föreliggande uppfinning kan även användas i diamantpresskroppen enligt denna utförings- form, men diamantkorn av 10/um eller mera och fina diamantkorn av 1/um eller mindre, företrädesvis 0,5/um eller mindre, använ- 457 537 10 15 20 25 30 35 22 des företrädesvis. Både syntetisk diamant och naturlig diamant kan användas.

Dessa diamantpulver blandas homogent med WC eller (Mo, -pulver och ett järngruppmetallpulver, eller Ni-ulver genom malning i kulkvarn boridpulver eventuellt tillsättes.

W)C- som t.ex. Fe-, Co- , till vilket bor- eller Järngruppmetallen kan upp- ing i stället för blandning Vidare kan diamantpulvren blandas med fint WC- eller (Mo, W)C-pulver och järngruppmetallpulver genom mal- användning av en behållare och kulor fram- ställda av ett sintrat material av WC eller (Mo, W)C och en järngruppmetall, såsom tidigare föreslagits i vår tidigare patentansökan (japanska patentansökan nr 51381/1977). ring av en järngruppmetall kan genomföras genom inmatn blandade pulver av diamantpulver och WC- varpå en plåt placeras bestående av en el lösas eller impregneras under sintr vid detta steg. ning i kulkvarn med Impregne- ing av eller (Mo, W)C-pulver, ler flera järngrupp- metaller, och därefter utsättes detta för en behandling med ultrahögt tryck och hög temperatur.

För framställning av presskroppen enligt denna utföringsform anordnas ett pulverskikt av bornitrid pulver av högtrycksfastyp och karbid- eller nitridpulver i form av pulver eller en press- kropp mellan ett hârdmetallegeringssubstrat och blandade pul- ver för bildning av ett diamanthaltigt hårt skikt, eller an- bringas på ett hârdmetallsubstrat i form av en'uppslamning i ett lämpligt lösningsmedel, och det hela utsättes därefter för varmpressning vid ultrahögt tryck och hög temperatur, så att det diamanthaltiga hårda skiktet sintras, bindande skiktet innehållande karbiden ell och så att båda skikten och det intermediä till substratet, allt pâ samma gäng. det intermediära er nitriden sintras ra skiktet bindes det intermediära bin- dande skiktet enligt föreliggande uppfinning, I med en hög hàllfeethee, men under betingelser m tryck, t.ex. är föreningar ed ultrahögt 20 - 90 kbar för sintring av ett diamanthaltigt 457 537 23 skikt, utsättas dessa föreningar för komprimering under ett tryck nära dess ideala skjuvningshållfasthet. Sålunda defor- meras kornen av dessa föreningar, sönderbrytes och packas i kompritmerat tillstånd, som är i stånd att ge en tät press- 5 kropp genom efterföljande upphettning. Dessutom kan diamant- pulverskiktet impregneras med en smälta av katalytisk metall för bildning av diamant eller en annan bindemedelmetall under ett ultrahögt tryck vid en hög temperatur. Vid den ovan beskriv- na marknadsförda diamantpresskroppen, som är direkt bunden till 10 ett hârdmetallsubstrat, inkommer Co, bindemedelmetall i hård- metallsubstratet, i diamantpulverskiktet och bildar bindemedel- metallen för diamantpresskroppen. I motsats därtill kan vid föreliggande uppfinning bindemedelmetallen väljas oberoende av bindemedelmetallen i hârdmetallsubstratet. 15 Följande exempel avses illustrera föreliggande uppfinning mera detaljerat utan begränsning därav.

Exempel 1 20 Syntetiskt diamantpulver med en kornstorlek av 0,5/um, WC-pul- N* i I' ver och Co-pulver maldes och blandades med användning av en behållare och kulor framställda av WC-Co-hàrdmetallegering för erhållande av blandade pulver med en komposition innefattande 80 volymprocent fina diamantkorn med en medelkornstorlek av 0,3/um, 12 volymprocent WC-pulver och 8 volymprocent Co-pulver, vilket därefter blandades med grovt diamantpulver med en korn- storlek av 3 - 6/um i en volymproportion av 4:6. De kompletta pulvren inmatades i ett Ta-kärl med en inre diameter av 10 mm och en yttre diamater av 14 mm, varpå en skiva av hårdmetalle- 30 gering med sammansättningen WC-10 % Co placerades. Därefter in- fördes kärlet i en ultrahögtrycksapparat, till vilken ett tryck av 55 kbar först anbringades, och upphettades därefter vid 1450OC under 20 minuter. Då Ta-kärlet tagits, avlägsnades Ta och struk- turen för den sintrade kroppen iakttogs, varvid diamantkornen h, m av 3 - 6/um var homogent dispergerade, och kring vardera av dessa förelåg bindemedelmaterialet innehållande ultrafina dia- mantkorn. Bearbetningsförmågan med avseende på slipning av den sålunda erhållna diamantpresskroppen jämfört med en kommersi- 457 10 15 20 25 30 35 557 24 ellt saluförd diamantpresskropp av sintrade diamantkorn med Då bearbetningsförmâgan med avseende på slip- ning medelst en diamantskiva Co undersöktes. för den sistnämnda betraktades som 100, så var bearbetningsförmágan hos den förstnämnda 150.

Med användning av dessa presskroppar framställdes insatser för skärning och utsattes för ett skärprov av Cu-legering under följande betingelser: arbetsstycket bestod av Cu-legering i form av en rundstav med en diameter av 100 mm, skärhastighet 300 m/min., skärdjup 0,1 mm, inmatning 0,02 mm/varv.

For jamforelse utsattes ett verktyg av naturlig diamant for ett liknande prov. Den genom presskroppen enligt foreliggande uppfinning skurna ytan liknade den som erhållits med det natur- liga diamantverktyget och kunde poleras till spegelyta. I mot- sats dartill gav den kommersiellt saluforda presskroppen en yta som var långt från spegelliknande.

Exempel 2 Bindemedelpulver, såsom visas i tabell 1, framställdes med an- vändning av ultrafina diamantkorn med en kornstorlek av 0,3/um.

T a b e l 1 1 Bindemedel Fina dia- Volymprocent karbider,' Järngrupp- nr mantkorn gšäšådïší šgïiêšriav metall periodiska systemet A 96 2 WC _ 2 Co B 90 5 WC 5 Co C 80 10 WC 10 Co D 50 35 WC 15 CO E 20 60 WC ' 20 Co F 15 55 WC 30 Co G 70 20 (Mo, W)C 05 Ni, 5 Co H 70 V' 20 ZrC 10 Co i 70 20 Titc, N) 10 co J 70 20 (Ta, Nb) 10 Ni K 70 20 HfC 10 Ni 10 15 20 25 30 35 457 537 25 Dessa bindemedelpulver och diamantkorn med en kornstorlek av minst 3/um blandades i proportioner, som visas i tabell 2, för framställning av kompletta pulver.

T a b e l l 2 Komplett Diamant med . _ pulver kornstorlek 3/um Blndemedel âeâï åäï$ nr kornstorlek halt Nr. Halt (v0l%) É . ( um) (vol %) nïngë- mums- / formaga bredd vid (mm slipning i 3-6 70 A 30 160 ii 3-6 70 B 30 130 0,18 iii 3-6 70 C 30 130 0,15 iv 3-6 70 D 30 140 0,20 v 3-6 70 E 30 170 0,23 vi* 3-6 70 F 30 250 0,32 vii 3-6 70 G 30 135 0,18 viii 3-6 70 H 30 150 0,23 ix 3-6 70 1 30 155' 0,20 x 3-6 70 J 30 150 0,23 xi 3-6 70 K 30 150 0,20 Xii 6-10 60 C 40 130 0,19 xiii* 1-2 60 C 40 200 0,45 xiv* 6-8 90 C 10 80 0,32 xv* 6-8 15 C 85 250 0,50 Marknadsförd diamantpresskropp med diamantkomstorlen 3-'6/um 100 0 , 30 Anm.: *) Jämförelseprov Dessa kompletta pulver sintrades och utsattes för undersökning av bearbetningsförmågan vid slipning genom en diamantskiva för erhållande av resultat, såsom visas i tabell 2. Resultaten vi- sas genom den kvantitet, som kan bearbetas med ett angivet skär- djup under en specificerad tidsperiod, då kvantiteten av den marknadsförda diamantpresskroppen med en diamantkornstorlek av 3 - 6/um, som kan bearbetas under samma betingelser, betraktas som "100". 4557 10 15 20 25 30 35 arbetsstycket bestod av WC-15 % Co med en diameter av 60 mm, skärhastighet 10 m/min., skärdjup 0,2 mm, inmatning 0,2 mm/varv, skärtid 10 minuter.

Resultaten för flanknötningsbredden anges i tabell 2.

Exempel 3 __________ Det i exempel 1 framställda bindemedel pulvret och diamantpul- ver med en kornstorlek av 3 /um blandades i volymproportionen 60:40, inmatades i ett Ta-kä 14oo°c under 10 minuter. med kroppen framställdes ett skär rl och sintrades vid 53 kbar och användning av den erhållna press- verktyg och utsättes därefter för ett skärningsprov under följande betingelser: arbetsstycke Al-25 % Si, skärhastighet 300 m/min., skärdjup 0,5 mm, inmatning 0,2 mm/varv, skärtíd 60 min. de uppfinning gav en mycket jämn skäryta med en flanknötnings- bredd av 0,03 mm, medan jämförelsepresskroppen'gav en grov skäryta med en flanknötningsbredd av 0,05 mm.

Exempel 4 Syntetiskt diamantpulver med en kornstorlek av 0,5/um, WC- -ulver och Co-pulver maldes i kulkvarn med användning av en behållare och kulor framställda av WC- för erhållande av blandade pulver med tande 80 volymprocent fina diamantkorn Co-hârdmetallegering med en medelkornstor- -pulver och 8 volymprocent vilket därefter blandades med med en kornstorlek av 40 lek av 0,3/um, 12 volymprocent WC Co-pulver, grovt diamantpulver /um i volymproportionen 4:6. De komplet- ta pulvren inmatades i ett kärl av WC-10 % Co. Därefter inför- des kärlet i en ultrahögtrycksanordning, till vilken ett tryck 10 15 20 25 30 35 457 557 27 av 55 kbar först anbringades, och upphettades därefter vid 1450°C under 20 minuter.

Då den sintrade kroppen uttogs och strukturen iakttogs, var diamantkornen med kornstorleken 40/um icke bundna med varandra och bildade icke skelettdelar, och kring vardera av dessa före- låg diamantkorn av 0,5 um och WC-Co som bindemedel, såsom vi- sas i fig. 5(A). Som jämförelse visas i fig. 5(B) ett mikro- fotografi av strukturen för en kommersiellt saluförd diamant- presskropp bestående av diamantkorn med en kornstorlek av 30 - 60/um, bundna med Co. De två diamantpresskropparna användes för framställning av vardera en matris med en hâldiameter av 0,175 mm. Med användning av dessa matriser drogs en mässings- pläterad ståltråd i ett smörjmedel med en linjär hastighet av 800 m/min. Matrisen bestående av den kommersiellt saluförda diamantpresskroppen gav längsgående repor på ytan av tråden då 500 kg drogs, medan presskroppen enligt föreliggande uppfin- ning knappast repade tråden även efter dragning av 3000 kg.

Exempel 5 Bindemedelpulver, såsom visas i tabell 3, framställdes med användning av fint diamantpulver med en kornstorlek av 0,3/um.

T a b e l 1 3 Bindemedel Fina dia- Volymprocent karbider, Järngrupp- nr mantkorn nitrider, borider av _ metall grupp 4a, 5a, 6a i periodiska systemet A 96 2 WC 2 Co B 90 5 WC 5 Co C 80 10 WC 10 Co D 50 35 WC 15 Co E 20 60 WC 20 CO F 15 55 WC 30 Co G 70 20 (Mo, W)C 5 Ni, 5 Co H 70 20 ZrC 10 Co I 70 20 Ti(C, N) 10 Co J 70 10 (Ta, Nb)C 10 Ni K 70 20 HfB2 10 Ni 457 537 10 15 20 25 30 35 28 Dessa bindemedelpulver och diamantkorn med e minst 10/um blandades i proportioner, n kornstorlek av som visas-i tabell 4, för framställning av kompletta pulver.

T a b e l 1 4 Kompletta Diamantpulver av 10/um Bindenedel Dragen pulver eller mera halt kvantitet nr Kornsfimæ- Halt Nr (vol %) (kg) lek /mn (vol %) i* 15 70 A 30 500 ii 15 70 B 30 4000 iii 15 70 C 30 5500 iv 15 70 D 30 5000 v 15 70 E 30 4500 vi* 15 70 F 30 2000 vii 15 70 G 30 5300 viii 15 70 H 30 4100 ix 15 70 I 30 4000 x 15 70 J 30 3800 xi 15 70 K 30 3500 xii 60 60 D 40 4600 xiii* 2 60 D 40 2500 xiv* 30 90 D 10 2600 xv* 30 15 D 85 1800 Anm.: *) Jämförelseprov Dessa kompletta pulver sintrades och användes för framställning av en matris med en håldiameter av 0,250 mm på ett analogt sätt het av 800 m/min. för erhållande av tabell 4. de resultat, som visas i Som jämförelse kunde vid fallet av två matriser fram- ställda av en kommerisellt saluförd diamantpresskropp bestående av diamantkorn med en kornstorlek av 30 - 60/um, bundna med Co och en hårdmetall, och utsatta för et t liknande prov, endast 1300 kg resp. 300 kg dragas. 10 15 20 25 30 35 0457 537 29 Exempel 6 Bindemedelpulver såsom visas i tabell 5 framställdes.

T a b e l l 5 Bindenedel Dianantkorn Volymprocent karbider, Järngrupp- nr av 0,5/um nitrider, borider av metall grupp 4a, 5a, 6a i periodiska systemet L 80 5 WC, 5 TiB2 5 Ni, 5 CO M 75 5 WC, 10 TiC 10 Co N 85 5 TiC, 3 ZrN 7 Ni O 60 10 TaN, 10 TiC 10 Ni, 10 Co P 40 30 (Mo, W)C, 15 HfB2 10 Ni, 5 CO Q 20 50 TiC, 10 VN 10 Ni, 10 Co R 80 5 TiC, 5 MOC 5 Ni, 5 Fe Dessa bindemedelpulver och diamantkorn med en kornstorlek av 10/um eller mera blandades i de proportioner, som visas i tabell 6, för framställning av kompletta pulver,«sintrade på ett analogt sätt som i exempel 4 och användes för framställ- ning av matriser, vardera med en håldiameter av 1,185 mm och 1,2 mm. Med användning av dessa matriser drogs en kopparpläte- rad ståltråd resp. rostfri ståltråd genom matrisen med håldia- metern 1,185 mm och matrisen med håldiametern 1,2 mm i en smörj- olja och med en linjär hastighet av 400 m/min. Som jämförelse utfördes ett liknande test med en kommersiellt saluförd press- kropp bestående av diamantkorn med en kornstorlek av 30 - 60/um, bundna med Co. Resultaten sammanfattas i tabell 6.

T a b e l l 6 Komplett Diamantpulver av Bindemedel Tråddragning (t) pulver 10 um eller mera halt Kopparplä- Rostfri nr Ko stor- Halt (vol %) Nr (vol %) terad stål- lek (/um) ståltråd tråd xvi 20 70 L 30 120 10 xvii 30 60 M 40 150 Q xviii 50 60 N 40 130 8 Xix 10 ' 80 O 20 150 10 XX 60 40 P 60 140 7 xxi 20 30 Q 70 180 15 xxii 20 85 R 15 180 12 Kommersiellt saluförd diamantpresskropp 20 1 457 537 15 20 25 30 35 30 Exempel 7 Det i exempel 4 framställda bindemedel pulvret och diamantpul- ver med en kornstorlek av 100 /um blandades i volymproportio- vändning av vatten som skärvätska. Som jämförelse utfördes ett liknande skärprov på en kommersiellt salutförd diamantpress- kropp för ett borrstycke, bestående av diamantkorn med korn- storleken ca 100/um, bundna med Co. kanten på Exempel 8 Bindemedelpulvret, som framställts i exempel 4, och diamant- pulver med en kornstorlek av Bkum framställdes i en volympro- portion av 60:40, inmatades i ett Ta efter vid 53 kbar och 14000 presskroppen framställdes e -kärl och sintrades där- C. Med användning av den erhållna tt skärverktyg och utsattes där- efter för ett skärprov under följande betingelser: arbetsstycke Al-25 % Si, 0,5 mm, skärhastighet 300 m/min., skärdjup inmatning 0,2 mm/varv, skärtid 60 minuter.

Som jämförelse utfördes ett liknande test på en kommersiellt de av diamantkorn med en bundna med Co. Det visade sig sålun- salutförd diamantpresskropp beståen kcrnstorlek av 3 - 8 da att presskroppen enlig kommersiellt saluförda presskroppen gav en qrov skäryta med en flanknötningsbredd av 0,05 mm.

U1 10 15 20 30 35 457 557 31 Exempel 9 Med användning av bindemedelpulvren B, C, D, E och F, som framställts i exempel 5, framställ-es kompletta pulver såsom visas i tabell 7.

T a b e l l 7 Rrnpletta Diamantpulver av Bindenedel Resultat av skärtest pulver 10 um eller mera Nr Halt på andesit nr Ko stor- Halt (vol %) lek (/mm (vol %) xxiii 80 70 B 30 inget brott, ringa nötning xxiv 50 70 B 30 - " ~ xxv 80 60 C 40 - " - xxvi 80 80 D 20 - " - xxvii* 2 70 E 30 inget brott, kraftig nötning xxviii* 80 70 F 30 - " - Kcmmersiellt saluförd diamantpress- kropp för borrning sönderbruten på 5 min.

Anm.: * Jämförelseprov Efter placering av en skiva av WC-10 % Co i ett kärl av Mo, inmatades dessa kompletta pulver däri och sintrades under ett ultrahögt tryck på ett analogt sätt som i exempel 4. Samtliga diamantpresskroppar bands till WC-Co-hårdmetallegering.

För undersökning av användbarheten av dessa diamantpresskrop- par som borrstycken, framställdes skärverktyg av dem och ut- sattes för skärningsprov genom en våtprocess under 30 minuter under följande betingelser: arbetsstycke anaesit med en tryckhàllfastnet av 1400 kg/cmz, skärhastighet 45 m/min., skärdjup 0,5 mm, inmatning 0,2 mm/varv.

Som jämförelse genomfördes liknande prov med en kommersiellt salutförd diamantpresskropp bestående av diamantkorn med korn- storleken 100/um, bundna med Co. Resultaten visas i samman- fattning i tabell 7. 457 537 10 15 20 25 30 35 32 Exempel 10 _________ Syntetiskt diamantpulver med en kornstorlek av 0,5/um WC- -pulver och Co-pulver maldes i kulkvarn med användning av en behållare och kulor framst ällda av WC-Co-hârdmetallegering för erhållande av blandade pu lver med en komposition innefat- tande 80 volymprocent fina diamantkorn med en medelkornstorlek av 0,3/um, 12 volymprocent WC- pulver och 8 volymprocent Co- -pulver, som därefter blandades med grovt diamantpulver med en kornstorlek av 20 - 30/um i volymproportionen 75:25. De kompletta pulvren inmatades i ett Mo-kärl. Därefter infördes kärlet i en ultrahögtrycksanordning, 55 kbar först anbringades, och upphet under 30 minuter. till vilken ett tryck av tades därefter via 145o°c Då den sintrade kroppen togs ut ur anordnin iakttogs, 20 - 30 gen och strukturen visade det sig att diamantkornen med kornstorleken /um var sammanbundna genom bindemedlet innehållande ultrafina diamantkorn. Ett skärverktyg framställdes genom slipning av denna presskropp och utsattes för ett skärnings- prov med användning av en hyvel under 1 timme under följande betingelser: arbetsstycke andesit med en tryckhâllfasthet av 1500 kg/cmz, skärhastighet 20 m/min., skärdjup 1 mm, inmatning 0,4 mm/varv.

Som jämförelse framställdes ett annat skärverktyg av en kommersiellt salutförd diamantpresskropp för ett borrstycke och utsattes för testet pâ samma gång. Fotografier efter skär- ningsprovet visas i fig. 8 och fig. 9. Som framgår av fig. 8(A) och (B) gav presskroppen enligt förelig någon sönderbrytning av kanten men visa medan såsom visas i fig. 9(A) och (B), gande uppfinning icke de en ringa nötning, den kommersiellt salu- förda presskroppen uppvisade en kraftig sönderbrytning av kanten.

Exempel 11 Bindemedelpulver, såsom visas i tabell 8, framställdes med användning av ultrafina diamantkorn med kornstorleken 0,3/um. 10 15 20 25 30 35 457 537 33 T a b e 1 1 8 Bindenedel Fina dnæmunæ Voywmmocent Järngnqmr nr korn WC eller (Mo, W)C metall A 95 _2,5 WC 2,5 Co B 90 '5 wc 5 co C 80 10 (Mo, W)C 5 Co - 5 Ni D 70 20 WC 10 Co E 60 30 WC 10 CO F 50 40 WC 10 CO Dessa bindemedelpulver och diamantkorn med kornstorleken minst 5/um blandades i proportionerna, som visas i tabell 9, för framställning av kompletta pulver.

T a b e l l 9 Komplett Dianantpulver av Bindemedel Resultat av skärnings- pulver 10 um eller mera test på granit, flank- nr Koénstor- Halt Nr Halt nötningsbredd (mm) lek (/mn) (vol %) (vol %) i 20-30 75 A 25 sönderbruten på 15 min. ii 20-30 80 B 20 0,51 iii 20-30 80 C 20 0,28 iv 20-30 70 D 30 0,50 v 20-30 75 E 25 0,53 vi 20-30 75 F 25 0,95 vii 5-9 75 C 25 0,98 viii 10-20 75 C 25 0,37 ix 40-60 75 C 25 0,30 x 80-100 75 C 25 0,45 xi 150-200 75 C 25 sönderbruten på 45 min. xií* 20-30 90 C 10 sönderbruten på 50 min. xiii 20-30 85 C 15 0,33 xiv 20-30 50 C 50 0,60 xv 20-30 40 C 60 0,99 Anm.: * Jämförelseexempel 457 537 10 15 20 25 30 35 34 Dessa kompletta pulver sintrades på ett liknande sätt som i exempel 10. Skärverktyg framställdes av de erhållna press- kropparna och utsattes därefter för ett skärningsprov på granit med användning av en under följande betingelser: hyvel under 120 minuter skärhastighet 30 m/min., skärdjup 1 mm, inmatning 0,3 mm/varv.

Resultaten visas tillsammans i tabell 9.

Exempel 12 __________ Diamantpulver med en medelkornstorlek, WC- pulver, Co-pulver och B- pulver maldes i kulkvarn med användning av en behållare och kulor framställda av WC-Co-hårdmetallegering för erhållan- de av blandade pulver med en komposition innefattande 81 volym- procent fina diamantpartiklar med en medel 0,3/um, 10 volymprocent WC-pulver, och 1,0 volymprocent B-pulver, partikelstorlek av 9 volymprocent Co-pulver vilket därefter blandades med grovt diamantpulver med en partikelstorlek av 30 - 40 volymproportion av 2:8 för framställning av kompletta Den uppmätta halten B var 0,128 viktprocent. um i en pulver.

De erhållna kompletta pulvren sintrades på ett analogt sätt som i exempel 10. Med användning av presskroppen framställdes ett borrstycke med tre skär och en yttre diameter av 50 mm och utsattes för borrning av andesit med en hastighet av 20 m/min.

Som jämförelse framställdes borrstycken av samma press- som beskrivits ovan, men utan B, och en kommersiellt saluförd diamantpresskropp för ett borrstycke, varpå dessa utsattes för borrtestet. Den B-haltiga presskroppen enligt föreliggande uppfinning och den B- till borrning av 20 m. Å andra sid kommersiellt saluförda presskroppe djupet nådde 6 m. kropp, fria presskroppen var istând an bröts borrstycket av den n sönder i kanten då borr- Med användning av TiB2, ZrB2, HfB2 eller B 4C i stället för B, erhölls liknande resultat. ' 10 15 20 25 30 35 457 537 35 Exempel 13 Diamantpulver med en medelkornstorlek av 0,3/um och WC-pulver blandades i en volymproportion av 9:1. De blandade pulvren omblandades ytterligare med diamantkorn med en kornstorlek av 30 - 40/um i en volymproportion av 1:3 för framställning av kompletta pulver, infördes i ett kärl av hårdmetallegering, på vilken en Co-platta var placerad, och utsattes därefter för sintring i en ultrahögtrycks- och högtemperaturanordning.

Då den sålunda sintrade kroppen togs ut ur apparaten och strukturen betraktades, hade Co genomträngt homogent för sam- mansintring av diamantkornen. En matris med en inre diameter av 0,25 mm framställdes av den erhållna diamantpresskroppen och utsattes för dragning av en mässingspläterad ståltråd med en linjär hastighet av 800 m/min. Som jämförelse framställdes en annan matris av en kommersiellt saluförd diamantpresskropp bestående av diamantkorn av 30 - 40/um och testades på lik- nande sätt. Resultatet var att matrisen av presskroppen enligt föreliggande uppfinning visade en tråddragning av 5,3 t, men matrisen av den kommersiellt saluförda presskroppen uppvisade endast en tråddragning av 2 t.

Exempel 14 Diamantkorn med en kornstorlek av 40 - 60/um blandades med bindemedelpulvret, som framställts i exempel 12 i en volympro- portion av 4:1, inmatades i ett kärl framställt av Mo och sint- rades på ett analogt sätt som i exempel 12. Ett putsverktyg framställdes av den erhållna presskroppen och utsattes för putsning av en skiva av SiC 200 gånger. Som jämförelse till- verkades ett annat putsverktyg av en kommersiellt saluförd presskropp bestående av diamantkorn med kornstorleken 40 - 60/um och testades på liknande sätt. Resultatet var att press- kroppen enligt föreliggande uppfinning uppvisade en flanknöt- ningsbredd av 0,31 mm, medan den kommersiellt saluförda press- kroppen uppvisade en flanknötningsbredd av 0,53 mm.

'Exempel 15 Syntetiskt diamantpulver med en kornstorlek av 0,5/um, WC- -pulver och Co-pulver maldes i kulkvarn med användning av en 4557 10 15 20 25 30 35 -pulver och 8 volymprocent Co-pulver, vilka därefter blandade s med grovt diamantpulver med kornstor- leken 20 - 30 /um i en volymproportion av 75:25. Till de blan- dade pulvren sattes 0,15 viktprocent B- ulver.

P gsmedel (polyvinylalkohol) Denna hårdmetall placerades i ett kärl av Mo, i vilket det diamanthaltíga hårda skiktpulvret i en ultrahögtrycksanordning, kbar först anbringades, under 20 minuter. till vilken ett tryck av 55 och upphettades därefter vid ISOOOC ppen togs ut ur apparaten efter kylning och strukturen iakttogs, visade det sig att diamant- kornen med en kornstorlek av 20 - 30 presskropp och utsattes för ycknåilfascnet av 1800 kg/cmz vid en hastighet av 250 varv/min. borrning av andesit med en tr med en belastning av 800 kg. 10 15 20 25 457 537 37 pen enligt föreliggande uppfinning icke bröts sönder och var beständigt vid ytterligare användning även efter borrning av 20 m, medan borrstycket av den kommersiellt saluförda press- kroppen bröts sönder och skalades av från diamantpresskroppen då borrdjupet nådde 5 m. För borrstycket av presskroppen med samma hårda skikt som presskroppen enlgt föreliggande uppfin- ning men utan intermediärt skikt, avskalades diamantpresskrop- pen från hàrdmetallegeringen då borrdjupet nådde 15 m.

Exempel 16 Bindemedelpulver, såsom visas i tabell 10, framställdes med användning av fina diamantpulver med en kornstorlek av 0,3/um.

T a b e 1 l 10 Bindemedel Fina diamant- Halt (volymprocent) Järngrupp- nr korn WC eller (Mo, W)C netall A 95 2,5 WC 2,5 Co B 90 5 WC 5 Co C 80 10 (Mo, W)C 5 Co - 5 Ni D 70 20 WC 10 Co E 60 30 WC 10 Co F 50 40 WC 10 Co Dessa bindemedelpulver och diamantkorn med en kornstorlek av minst 10/um blandades i de proportioner, som visas i tabell 11, för framställning av kompletta pulver. 457 537 38 T a b e l l 11 Kmlett Diamantpulver av Bhukmfflel pulver 10 um eller Hera nr Ko stor- Halt (vol %) Nr Halt (vol %) lek (/mm 5 i 20-30 70 A 25 ii 20-30 80 B 20 iii 20-30 80 C 20 iv 20-30 70 D 30 10 v 20-30 75 E 25 vi 20-30 75 F 25 vii 5-9 75 C 25 viii 10-20 75 C 25 ix 40-60 75 C 25 15 x 80-100 75 C 25 xi 150-200 75 C 25 xii 20-30 90 C 10 xiii 20-30 85 C 15 xiv 20-30 50 C 50 20 xv 20-30 40 C 60 Därefter framställdes pulver för interm ediära skikt, såsom visas i tabell 12. r 25 T a b e 1 l 12 Nr Av högtryckstyp bornitrid Bindemedel Kornstor- Halt Karbider, nitrider, Andra till- lä<(/mm hml ä kæinnüuïàarav saüær grupp 4a, Sa (vlkt %) (vol E 30 a CBN 2-6 80 80 TiN 20 Al b CBN 2-6 70 80 TiN 20 Al c can eo 40 TiN, so zrN 30 A1 d wBN- Igšgïdïàlef so 70 Tim, n) zo A1, 10 si e CBN 5-10 30 60 HfN, 10 TiC 30 Al 35 f CBN 5-10 10 50 TiN, 40 TaC 10 Al g CBN 2-6 5 I 30 NbN, 10 VN, 30 ZIN 30 Si Anm.; CBN bornitrid av kubisk typ WBN bornitrid av wurtzit-typ 10 15 20 25 30 35 39 457 537 Dessa intermediära skiktpulver tillsattes respektive till en etylcellulosa innehållande organiskt lösningsmedel för bildning av en uppslamning och anbringades på en hârdmetall- legering av WC-8 % Co. Denna hârdmetallegering infördes i ett kärl av Mo och vardera av de diamanthaltiga pulvren, som visas i tabell 11, infördes så att de kom i kontakt med det inter- mediära skiktpulvret. Det hela sintrades under ett ultrahögt tryck på analogt sätt som i exempel 15 för bildning av en dia- mantpresskropp och ett borrstycke med tre skär framställdes av den erhållna diamantpresskroppen. I tabell 13 visas dia- mantpresskropparna och de intermediära skikten, framställda i experimentell skala. Dessa borrstycken utsattes för borrprov av andesit med en monoaxiell tryckhâllfasthet av 2000 kg/cmz med en hastighet av 50 m/min. för åstadkommande av en borrning av 10 m. Testresultaten visas i tabell 13.

T a b e l l 13 Nr Pulver för bildning av Internediärt Borrtest- diamantpresskropp skikt resultat I i a avflagning vid 1 m II i b sönderbruten vid 1,5m III ii a avflagning vid 1,3m IV ii b borrning av 10 m V iii c -"- VI iv d ~"- VII v e _ -"- VIII vi b mycket nött vid 3 IX vii b mycket nött vid 2,5m X viii f borrning av 10 m XI ix g -"- XII X C -"- XIII xi c sönderbruten vid 2,3m XIV xii b sönderbruten vid 2,5m XV xiii b borrning av 10 m XVI xiv d -"- XVI xv e mycket nött vid 2,7m 457 537 40 , förutom att hârdmetalle- 5 geringen av WC-6 % Co ändrades till (Mo, W)C-10 % Ti, 10 % Co.

Då andesit med en monoaxiell tryckhàllfasthet av 1700 kg/cmz borrades med en hastighet av 100 m/min. vid 20 m med använd- ning av det erhållna borrstycket, uppstod icke någon sönder- brytning, och icke heller avskalades diamantpresskroppen en- 10 ligt föreliggande uppfinning.

Claims (9)

1. 0 15 20 25 30 >8. Diamantpresskropp för ett verktyg, 457 537 fll Patentkrav 1. Diamantpresskropp för ett verktyg, n a d k ä n n e t e c k - av att den innefattar 20 - 85 volymprocent diamant- korn med en kornstorlek av minst 3/um och resten av ett bin- demedel bestående av 20 - 95 volymprocent av ultrafina dia- mantkorn med en kornstorlek av högst 1 amp minst en komponent med en kornstorlek av högst ïimn vald från gruppen beståen- de av karbider, karbonitrider, nitrider av element i grupp 4a, 5a och Ga i periodiska systemet, fasta lösningar därav och blandade kristaller därav, och minst en komponent vald från gruppen bestående av järngruppmetaller.

2. Diamantpresskropp enligt krav 1, k ä n n e t e C k n a d av att diamantkornen uppvisar en kornstorlek av 3 - 10/um

3. Diamantpresskropp enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att diamantkornen uppvisar en kornstorlek av minst LO/um,

4. Diamantpresskropp enligt krav 1 eller 3, t e c k n a d av 10 - 100/um. k ä n n e - av att diamantkornen uppvisar en kornstorlek

5. Diamantpresskropp enligt något av föregående krav, k ä n- n e t e c k n a d av att karbiderna består av WC och (Mo, w)C med samma kristallstruktur som WC.

6. Diamantpresskropp enligt nâoct av föregående krav, k ä n- n e t e c k n a d av att karbiden och järngruppmetallen före- ligger i en sådan proportion, att halten av karbiden är mer än den som motsvarar den eutektiska sammansättningen.

7. Diamantpresskropp enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att de ultrafina diamantkornen uppvisar en kornstgrlek av högst 0,5/um. k ä n n e t e c k - n a d av att den innefattar 50 - 85 volymprocent av grova 457 557 10 15 20 25 30 - /um, WC eller (Mo,W)C med samma kristallstr med en kornstorlek av högst uktur som WC, 1 /um och en järngruppmetall. 10. Diamantpresskropp enligt krav 8, n a d k ä n n e t e c k - ngruppmetallen förelig- att halten av karbiden överstiger eutektiska sammansättningen. av att WC eller (Mo, w)C och jär ger i en sådan proportion, den halt, som motsvarar den 11. Diamantpresskropp enli k ä n n e t e c k n a d mantkorn och bindemedel up legering. gt något av föregående krav, av att den sintrade kroppen av dia- pbäres på ett substrat av hårdmetall- 12. n a d Diamantpresskropp enligt krav 12, n a d 14. Diamantpresskropp enligt krav 11, k ä n n e t e c k - n a d av att hárdmetallegeringen är val d från gruppen be- stående av WC-Co- , W)C kristaller innehål- nt, legeringar och (Mo lande Mo som en övervägande kompone bundna genom en järn- gruppmetall. 10 15 20 25 30 35 457 537 H3 15. Diamantpresskropp enligt krav 9, k ä n n e t e c k - n a d av att de borhaltiga föreningarna utgöres av TiB2, ZrB2, HfB2, B4C och blandningar därav. 16. verktyg, innefattande 20 - 85 volymprocent diamantkorn med en Sätt för framställning av en diamantpresskropp för ett kornstorlek av minst 3 Pm och resten av ett bindemedel bestå- ende av 20 - 95 volymprocent ultrafina diamantkorn med en korn- storlek av högst 1fmn minst en komponent med en kornstorlek av högst 1}mn vald från gruppen bestående av karbider, karbo- nitrider, nitrider av element i grupp 4a, 5a och 6a i periodis- ka systemet, lösningar därav och blandade kristaller därav, och minst en komponent vald från gruppen bestående av järn- gruppmetaller, k ä n n e t e c k n a t av att en blandning framställes av diamantpulver med en kornstorlek av minst 3 pm, ultrafint diamantpulver med en kornstorlek av högst 1 pm, minst en komponent med en kornstorlek av högst 1 pm, vald fràn gruppen bestående av karbider, karbonitrider, nitrider av ele- ment i grupp 4a, Sa och 6a i periodiska systemet, fasta lös- ningar därav och blandade kristaller därav och minst ett av järngruppmetallpulver, varpå blandningen utsättes för varm- pressning vid en hög temperatur och högt tryck, vid vilken diamant är stabil, med användning av en ultrahögtrycks- och högtemperaturanordning. 17. Sätt enligt krav 16, k ä n n e t e c k n a t av att diamantpulvret uppvisar en kornstorlek av 3 - 10 um / _ 1

8. Sätt enligt krav 16, k ä n n e t e c k n a t av att diamantpulvret uppvisar en kornstorlek av minst 10/um och det ultrafina diamantpulvret uppvisar en kornstorlek av högst 0,5/um. 1

9. Sätt enligt krav 16 eller 18, k ä n n e t e c k n a t av att díamantpulvret uppvisar en kornstorlek av 10 - 100 /um. 20- Sätt en1i9t något av föregående krav, k ä n n e t.e C k- n a t av att karbiderna utgöres av WC och (Mo, w)C med samma 457 557 10 15 20 25 30 35 *W kristallstruktur som WC. av att bland- ntkorn med en fm och resten av ett bindemedel beståen- 90 volymprocen storlek av högst 1 fm, kornstorlek av 10 - 100 de av 60 - t ultrafina diamantkorn med en korn- WC eller (Mo, WJC med samma kristall- struktur som WC, med en kornstorlek av högst 1 fm och en järn- gruppmetall. ,005 - 0,15 viktprocent av minst en bor och borhaltiga föreningar. 24. Sätt enligt något av krav 22 - 23, n a t mantpulvret förhindras över en temperatur, vid vilken eutekti- kum för karbiden och järngruppmctallen bildas. 25. Sätt enligt krav 16, k ä n n e t e c k n a t stående av karbider, nitrider och karbonitrider av element av grupp 4a och Sa i periodiska systemet, fasta lösningar därav och blandningar därav, på ett substrat av WC 10 15 20 25 30 35 '15 en järngruppmetall före anbringande av pulverblandningen, varpå kombinationen varmpressas vid en hög temperatur och högt tryck, där diamant är stabil, med användning av en ultrahögtrycks- och högtemperaturanordning, och därigenom sintras det diamanthaltiga hårda skiktpulvret, och det intermediära skiktpulvret och bindes samtidigt till substratet. 26. Sätt enligt krav 25, k ä n n e t e c k n a t av att det intermediära skiktet anbringas genom att blandning en för det intermediära skiktet i form av ett pulver eller en press- kropp placeras på substratet eller genom anbringande eller be- läggning av blandningen på substratet. 27. Sätt enligt krav 25 eller 26, k ä n n e t e c k n a t av att blandn ingen för det intermediära skiktet dessutom inne- håller minst 0,1 viktprocent av minst en komponent vald från gruppen bestående av Al, Si och blandningar därav. 28. Sätt enligt krav25 -27, att diamantkorn med en kornstorlek av 1G - 100 k ä n n e t e c k n a t av /um föreligger i en proportion av S0 - 85 volymprocent och ul korn med kcrnstorleken högst 1 60 - trafina diamant- /um föreligger i en proportion av 90 volymprocent. 29 . Sätt enligt krav 25 -28 , k ä n n e t e c k n a t av att karbiderna för det hårda skíktet består av WC och (Mo, W)C med samma kristallstruktur som WC. V 30, Sätt enligt krav 25 - 29, k ä n n e t e c k n a t av att karbiden och järngruppmetallen i det blandade pulvret för det hårda skiktet föreligger i en sådan proportion att halten av karbiden överstiger halten motsvarande den eutektiska sam- mansättningen. 31 _ Sätt enligt något av krav 25 - 30. k ä n n e t e c k- av att nitriden i blandningen för det intermediära skiktet är TiN. n a t 32 Sätt enligt krav 29, k ä n n e t e c k n a t av att det blandade pulvret dessutom innehåller 0,005 - 0,15 viktpro- cent av minst en av bor och borhaltiga föreningar-