DE68908433T2 - Herstellung von aufgelöteten thermisch stabilen polykristallinen Diamant-Presswerkstücken. - Google Patents

Herstellung von aufgelöteten thermisch stabilen polykristallinen Diamant-Presswerkstücken.

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Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen eines hartgelöteten Werkzeuges gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 und ein hartgelötetes Werkzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 11 (s. GB-A-2 163 144).
  • Gut bekannt auf dem Gebiet der hervorragenden Schleifmittel sind Preßlinge polykristalliner Schleifteilchen, wie Preßlinge aus polykristallinem Diamant und polykristallinem kubischem Bornitrid (CBN). Solche Preßlinge werden durch die US-A- 3,745,623 und 3,608,818 bezüglich polykristalliner Diamantpreßlinge und durch die US-A-3,767,371 und 3,743,489 bezüglich polykristalliner CBN-Preßlinge beschrieben. Während solche polykristallinen Preßlinge einen merklichen Beitrag zum Stand der Technik in vielen Anwendungsgebieten darstellen, beschränkte der thermische Abbau bei einer erhöhten Temperatur, z. B. oberhalb von etwa 700ºC, ihre Brauchbarkeit, insbesondere in Anwendungen mit einer Metallmatrixbindung. Die thermische Stabilität solcher polykristalliner Preßlinge wurde mit dem Aufkommen thermisch stabiler poröser selbstgebundener Diamant- und CBN-Preßlinge, die weniger als 3 % einer Phase enthielten, die kein Diamant war und im folgenden als "poröse Preßlinge" bezeichnet werden, verbessert. Preßlinge dieser Art sind Gegenstand der US-A- 4,224,380 und 4,288,248.
  • Die EP-B-0 116,403 beschreibt einen thermisch stabilen Diamantpreßling, umfassend eine Masse aus Diamantteilchen, die in einer Menge von 80 bis 90 Vol.-% des Körpers vorhanden sind und eine zweite Phase, die in einer Menge von 10 bis 20 Vol.-% des Körpers vorhanden ist, wobei die Masse von Diamantteilchen eine Bindung im wesentlichen von Diamant zu Diamant enthält, um einen kohärente Skelettmasse zu bilden und die zweite Phase Nickel und Silizium enthält, wobei das Nickel in Form von Nickel und/oder Nickelsilizid und das Silizium in Form von Silizium, Siliziumkarbid und/oder Nickelsilizid vorhanden ist. Die GB-A-2 158 086 beschreibt einen thermisch stabilen Diamantpreßling, umfassend eine Masse von Diamantteilchen. die in einer Menge von 80 bis 90 Vol.-% des Preßlings vorhanden sind und eine zweite Phase, die in einer Menge von 10 bis 20 Vol.-% des Einsatzes vorhanden ist, wobei die Masse aus Diamantteilchen eine Bindung im wesentlichen von Diamant zu Diamant enthält, um eine kohärente Skelettmasse zu bilden und die zweite Phase im wesentlichen aus Silizium besteht, wobei das Silizium in Form von Silizium und/oder Siliziumkarbid vorliegt.
  • Diamant, sei es synthetischer oder natürlicher, ist sehr schwierig zu benetzen, was die Befestigung von Diamant an einer Vielfalt von Substraten erschwert. Da poröse Preßlinge im wesentlichen nur aus Diamant zusammengesetzt sind, sind sie z. B. schwierig mit Hartmetallträgern zu verbinden. Um erfolgreich poröse Preßlinge mit Hartmetallträgern zu verbinden, ist ein Bindemittel erforderlich, das in der Lage ist, sowohl die Diamantoberfläche als auch den Träger zu benetzen und/oder daran zu haften. Die Bindung zwischen dem Diamant und dem Karbidträger muß genügend fest sein, um ein brauchbares Werkzeug zu ergeben. Temperaturbedingungen, die zur Bildung der Bindung erforderlich sind, müssen unter solchen liegen, die die Graphitisierung des Diamants und/oder Beschädigung am Karbidträgersystem verursachen. Das Bindemittel muß während und nach der Verbindungsoperation sowohl mit dem porösen Diamantpreßling als auch dem Karbidträger chemisch und physikalisch verträglich sein.
  • Die Bildung einer Bindung zwischen porösen Preßlingen und Karbidträgern wird durch gasförmige/flüssige/feste Filme gehemmt. Die hemmenden Filme können Material sein, daß kein Kohlenstoff ist sowie adsorbierte Stoffe, einschließlich Wasserdampf oder Sauerstoff. Die hemmenden Filme verringern durch Verhindern des Benetzens des Preßlings und/oder des Karbidträgers durch das Bindemittel die Adhäsionsfestigkeit. Weiter verhindert das Blockieren von Poren im porösen Preßling durch Verunreinigungen das Eindringen des Bindemittels in den Kern und verringert die letztendliche Bindefestigkeit.
  • Im Stand der Technik ist eine weite Vielfalt von Bindemitteln oder Hartlotlegierungen vorgeschlagen worden. Hinsichtlich thermisch stabiler Diamantpreßlinge erkennt die GB-A-2 163 144 die Schwierigkeiten, die beim Hartlöten solcher Preßlinge auftreten und schlägt daher vor, eine Vielfalt thermisch stabiler Diamantpreßlinge unter Verwendung einer Legierung auf Silber- oder Goldgrundlage zu verbinden, die mindestens 40 Gew.-% Gold und/oder Silber enthält und zwischen etwa 1 und 10 Gew.-% eines aktiven Metalls, ausgewählt aus der Gruppe aus Wolfram, Titan, Zirkonium, Hafnium, Vanadium, Niob, Tantal, Chrom und Molybdän. Die Legierung hat eine Liquiduslinie oberhalb von 700ºC. Es sind jedoch nur Daten für Diamantpreßlinge angegeben, die eine zweite Phase von Silizium, Nickel oder ihren Karbiden enthalten. Als die vorliegenden Erfinder Hartlotlegierungen benutzten, die karbidbildende aktive Metalle enthielten, wie in dieser GB-A vorgeschlagen, war das Verbinden poröser Preßlinge (wie sie hier definiert sind) unregelmäßig. Selbst wenn eine Verbindung stattfand, ergaben sich relativ geringe Bindefestigkeiten. Die US-A-3,894,673 und 4,018,576 schlagen vor, Einkristalle von Diamant mit Metall unter Verwendung von Nickel/Chrom-oder Kobalt/Chrom- Hartlotlegierungen zu verbinden.
  • Es existiert ein Bedarf zum Verbinden thermisch stabiler Diamantpreßlinge mit sich selbst und Karbidsubstraten mit einem Bindemittel, das eine gute Bindefestigkeit ergibt. Darüber hinaus existiert eine Notwendigkeit, ein solches Verbinden zuverlässig reproduzieren zu können. Die vorliegende Erfindung richtet sich auf einen solchen Bedarf im Stand der Technik. Die vorliegende Erfindung ist daher auf ein Verfahren zum Herstellen eines hartgelöteten Werkzeuges gerichtet, das aus einem thermisch stabilen Preßling zusammengesetzt ist, der selbstgebundene Diamantteilchen mit einem durch den Preßling verteilten Netzwerk miteinander verbundener leerer Poren umfaßt, der mit einem anderen Preßling oder einem Hartmetallträger mittels eines Hartlot-Füllmetalls verbunden ist, wobei das Verfahren das Hartlöten des thermisch stabilen Preßlings mit einem anderen thermisch stabilen Preßling oder einem Hartmetallträger unter Verwendung einer Hartlotlegierung mit einer Liquiduslinie bzw.-temperatur oberhalb von 700ºC, die 0 bis 35 Gew.-% Gold und/oder Silber und 1 bis 20 Gew.-% Chrom enthält, umfaßt. Für die vorliegenden Zwecke sind polykristalline Diamantpreßlinge als "thermisch stabil" bezeichnet, wenn sie in der Lage sind, in einem Vakuum einer Temperatur von 1200ºC zu widerstehen, ohne daß irgendeine merkliche strukturelle Verschlechterung im Preßling auftritt. Solche polykristallinen Diamantpreßlinge sind aus einer polykristallinen Masse von Diamantteilchen zusammengesetzt, die in einer Menge von mindestens 70 Vol.-% vorhanden sind.
  • Ein anderer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein hartgelötetes Werkzeug, umfassend einen thermisch stabilen Preßling, der selbstgebundene Diamantteilchen mit einem durch den Preßling verteilten Netzwerk miteinander verbundener leerer Poren umfaßt, der mit einem anderen solchen Preßling oder einem Hartmetallträger mittels eines Hartlotfüllmetalles verbunden ist, das dazwischen angeordnet ist, wobei das Hartlotmetall eine Legierung mit einer Liquidustemperatur bzw. -linie oberhalb von 700ºC ist und sie 0-35 Gew.-% Gold und/oder Silber und 1-20 Gew.-% Chrom enthält.
  • Vorteile der vorliegenden Erfindung schließen die Fähigkeit ein, wirksam thermisch stabile polykristalline Diamantpreßlinge mit sich selbst und mit Hartmetallträgern zu verbinden. Ein anderer Vorteil ist die Fähigkeit, ein solches Verbinden zuverlässig zu reproduzieren. Noch ein anderer Vorteil ist die Fähigkeit, Verbundstoffe aus porösem Preßling und Hartmetallträger mit einer Übergangs- Scherfestigkeit herzustellen, die reproduzierbar mehr als 344,5 MPa (50 kpsi) beträgt.
  • Eine Vielfalt von Metallen, die Karbidbildner sind, ist in Hartlot-Legierungszusammensetzungen benutzt worden, um poröse polykristalline Diamantpreßlinge mit Hartmetallträgern hart zu löten. Diese Karbidbildner schließen z. B. Chrom, Mangan, Titan, Kobalt und Tantal ein. Wie die Beispiele zeigen werden, war nur Chrom erfolgreich, reproduzierbare Bindeergebnisse zu schaffen. Darüber hinaus waren nur Hartlot-Legierungszusammensetzungen, die Chrom enthielten in der Lage, Translations-Scherfestigkeiten zu schaffen, die beständig 344,5 MPa (50 000 psi) überstiegen und die vorteilhafterweise 620,1 MPa (90 000 psi) übersteigen können. Es wird angenommen, daß noch höhere Bindefestigkeiten möglich sind, wenn die Systemparameter und die Hartlotzusammensetzung optimiert worden sind. Diese bemerkenswerten Ergebnisse beim Verbinden thermisch stabiler Diamantpreßlinge mit Karbidsubstraten können auf der Grundlage der oben berichteten Hartlötung von einkristallinem Diamant mit Metall nicht vorhergesagt oder erwartet werden.
  • Während der Anteil des Chroms zum Verbinden der porösen Preßlinge wirksam sein sollte, wird der Anteil von Chrom im Bereich von 1-20 % und vorteilhafterweise zwischen 5 und 20 Gew.-% der hartlot-Legierungszusammensetzung liegen. Die übrigen Bestandteile sind auf dem Gebiet der Hartlotlegierungen üblich. Diese zusätzlichen Bestandteile kontrollieren die Liquiduslinie bzw. -temperatur der Hartlot-Legierungszusammensetzung, die erwünschtermaßen 700ºC übersteigen sollte, obwohl sie geringer als 1200ºC sein sollte, bei welcher Temperatur der thermische Abbau des thermisch stabilen Preßlings beginnen kann. Repräsentative Metalle zum Einbeziehen in die Hartlot-Legierungszusammensetzung schließen z. B. Nickel, Gold, Bor, Palladium, Silber, Kupfer und ähnliche ein. Es ist sogar möglich, andere Karbidbildner in der Hartlot-Legierungszusammensetzung zu benutzen, obwohl andere Karbidbildner, die bisher getestet worden sind, nicht die Binderesultate ergeben, die mit Legierungszusammensetzungen auf Chromgrundlage erzielt worden sind. Da weder Gold noch Silber für die gute Verbindung verantwortlich ist, wie in der GB-A-2,163,144 gelehrt, ist der hohe Gehalt (40 % oder mehr) dieser Metalle unnötig, und ihre Anwesenheit wird auf 0-35 Gew.-%, d. h. sehr viel weniger als 40%, beschränkt. Eine Legierungszusammensetzung, die sich als sehr wirksam erwiesen hat, ist in der US-A-4,396,577 offenbart, und eine darunterfallende Legierungszusammensetzung ist in den Beispielen berichtet.
  • Unter Bezugnahme auf die porösen polykristallinen Diamantpreßlinge wird nochmals Bezug genommen auf die US-A-4,224,380 und 4,288,248, die eine vollständige Offenbarung davon aufweisen. Der poröse polykristalline Diamantpreßling umfaßt Diamantteilchen, die zwischen 70 und 95 Vol.-% des Preßlings umfassen. Die metallische Phase aus Sinterhilfsmittel ist im wesentlichen gleichmäßig durch den Preßling verteilt, und sie liegt in einer untergeordneten Menge vor, die üblicherweise im Bereich von 0,05 bis 3 Vol.-% des Preßlings liegt. Ein Netzwerk miteinander verbundener leerer Poren ist durch den Preßling verteilt und wird durch die Diamantteilchen und metallische Phase begrenzt. Solche Poren umfassen im allgemeinen zwischen 5 und 30 Vol.-% des Preßlings. Der poröse Preßling ist aus selbstgebundenen Diamantteilchen zusammengesetzt, deren Größe üblicherweise im Bereich von etwa 1 bis 1000 um liegt. Die beiden anderen Arten thermisch stabiler polykristalliner Preßlinge, über die im Stand der Technik berichtet wird, bei denen Silizium oder Silizium/Nickel im wesentlichen die leere Porenstruktur der porösen polykristallinen Diamantpreßlinge ersetzt, sind in den obengenannten Druckschriften beschrieben.
  • Der Hartmetallträger ist vorteilhafterweise aus einem Material zusammengesetzt, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus gebundenem Wolframkarbid, Titankarbid, Wolfram-Molybdänkarbid und Tantalkarbid, worin das Metallbindematerial für das Karbid ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Kobalt, Nickel, Eisen und deren Mischungen, einem elementaren Metall, das ein stabiles Nitrid oder Borid bildet und einer Metallegierung, die ein stabiles Nitrid oder Borid bildet. Kobalt ist das Bindematerial der Wahl im Stand der Technik, wie es für kobalt-gebundene Wolframkarbid-Hartmetallträger benutzt wird.
  • Bei der Ausführung der vorliegenden Erfindung kann der thermisch stabile Preßling mit sich selbst oder einem Karbidträger verbunden werden, indem man die chromhaltige Hartlotlegierung dazwischen anordnet und ein solches Verbundmaterial in einem Ofen anordnet, um den thermisch stabilen Preßling hartzulöten. Alternativ können die Komponenten in einer Presse angeordnet werden, ähnlich der, in der konventionelle polykristalline Preßlinge hergestellt werden, und man kann sie auf eine Temperatur erhitzen, die zur Erzielung des Verbindens genügt. Vorzugsweise wird das Verbinden jedoch gemäß der Offenbarung der EP-A-0 329 955 ausgeführt, die dasselbe Anmeldedatum hat wie die vorliegende Anmeldung. Eine solche Herstellungstechnik und -vorrichtung schlägt vor, vom Karbidträger während des Hartlötens Wärme abzuführen, während der thermisch stabile polykristalline Diamantpreßling erhitzt wird. Auf diese Weise können Restspannungen, die aufgrund der Fehlanpassung im Koeffizienten der thermischen Ausdehnung zwischen dem Karbid und dem thermisch stabilen Preßling auftreten würden, vermieden werden. Diese Technik nutzt auch den Vorteil der guten thermischen Leitfähigkeitseigenschaften des thermisch stabilen polykristallinen Diamantpreßlings.
  • Zusätzlich oder alternativ zum Einsatz einer Scheibe oder Folie aus der Chrom-Hartlotlegierung kann der thermisch stabile Preßling mit chromhaltigem Material überzogen werden, das die vollständige Hartlotlegierung oder ein Teil der Hartlotlegierung sein kann, wobei eine zusätzliche Legierungszusammensetzung in Form einer Scheibe oder Folie während des Bindeverfahrens benutzt wird. Das Überziehen braucht nur auf der Oberfläche des thermisch stabilen Preßlings zu erfolgen, der mit einer Oberfläche eines anderen thermisch stabilen Preßlings oder einer Oberfläche eines Hartmetallträgers in Eingriff gebracht werden soll. Alternativ kann der gesamte thermisch stabile Preßling mit dem Chrommaterial überzogen werden. Ein solcher Überzug braucht nicht zusammenhängend und dick zu sein, was dem porösen Preßling eine verbesserte Oxidationsbeständigkeit verschafft, sondern er braucht nur in einer genügenden Menge vorhanden zu sein, so daß das Verbinden, wie erwünscht, abläuft. Es wird klar sein, daß mehrere Überzugsschichten benutzt werden können, wie es erforderlich, erwünscht oder angemessen ist.
  • Chromüberzüge können nach einer Vielfalt von Techniken auf den porösen polykristallinen Diamantpreßling aufgebracht werden, die z. B. elektrolytisches Plattieren, Metallbedampfen, Zerstäuben, einschließlich reaktiver Zerstäubungstechniken, chemische Dampfabscheidung, Packungsdiffusion, Plasmaüberziehen oder ähnliche einschließen. Gewisse Vorteile und Beschränkungen wohnen jeder dieser Techniken inne, z. B. Überzugsdicke und Gleichmäßigkeit der Dicke, Betriebsbedingungen usw.. Das derzeit bevorzugte Verfahren schließt die chemische Dampfabscheidung (CVD) des Chrom-Überzugsmaterials ein, da dieses Verfahren ziemlich gleichmäßige Dicke und Integrität der resultierenden Überzüge zu schaffen scheint. Wie oben erwähnt, kann eine zusätzliche Hartlotlegierung mit oder ohne Chrom, zwischen dem chromüberzogenen thermisch stabilen Preßling und dem Träger oder anderem Preßling, mit dem verbunden werden soll, angeordnet sein, oder der Überzug kann die gesamte Hartlot-Legierungszusammensetzung sein, die zur Erzielung des erforderlichen Bindegrades notwendig ist.
  • Die folgenden Beispiele zeigen, wie die vorliegende Erfindung ausgeführt worden ist, doch sollten sie nicht als beschränkend verstanden werden. In diese Anmeldung werden alle genannten Druckschriften ausdrücklich einbezogen.
    • BEISPIELE Beispiel 1
  • Poröse polykristalline zylindrische Diamantpreßlinge von 1,524 mm (0,060 Zoll) Dicke und 1.524 mm (0,060 Zoll Durchmesser wurden mit zylindrischen Karbidträgern (Carboloy Qualität 55B Karbid; 84% WC, 16% C; von 0,762 mm (0,03 Zoll) Dicke, 13,43 mm (0,52 Zoll) Durchmesser; General Electric Company, Detroit, Michigan, Carboloy ist deren eingetragenes Warenzeichen) unter Einsatz der Bindevorrichtung und des Bindeverfahrens, wie sie in der EP- A-0 329 955 beschrieben sind, verbunden, wobei eine Hartlotlegierung der folgenden Zusammensetzung (Gew.-%) benutzt wurde:
  • Ni 58,64±0,7 %
  • Pd 30,04±0,1 %
  • Cr 8,26±0,75
  • B Rest.
  • Diese Hartlotlegierung ist in der US-A- 4,414,178 behandelt.
  • Die gewonnenen hartgelöteten, mit Trägern versehenen Preßlinge wurden fortschreitenden bzw. Translations(translation)-Scherfestigkeits-Messungen unterworfen, wobei die folgenden Ergebnisse aufgezeichnet wurden. Tabelle 1 Scherfestigkeit Proben-Nr. MPa (kpsi)
  • Diese Ergebnisse zeigen, daß Scherfestigkeitswerte von mehr als 344.5 MPa (50,000 psi) mit einem guten Grad der Zuverlässigkeit erzielt werden können.
  • Als nächstes wurde das Aufheiz/Abkühl- Schema mit den folgenden Ergebnissen ausgewertet: Tabelle 2 Temperaturprofil Scherfestigkeit Proben-Nr. Erhitzen Abkühlen MPa (kpsi) langsam mittel schnell
  • Der Mittelwert der Scherfestigkeit ist 465,76 MPa (67,6 kpsi) mit einer Standardabweichung von 91,64 MPa (13,3 kpsi). Wieder sind ausgezeichnete Bindefestigkeiten augenscheinlich.
  • Auf der Grundlage der vorstehenden Daten scheint der mittlere Anstieg beim Erhitzen mit raschem Abkühlen nach dem Erreichen des Endpunktes des Hartlötens ein verbessertes Verbinden zu ergeben. Es wurden daher zusätzliche Proben unter Benutzung dieses Schemas hergestellt. Tabelle 3 Temperaturprofil Scherfestigkeit Proben-Nr. Erhitzen Abkühlen MPa (kpsi) mittel schnell
  • Der Mittelwert ist 518,13 MPa (75,2 kpsi) mit einer Standardabweichung von 26,87 MPa (3,9 kpsi). Es sollte erwähnt werden, daß die gleiche Scherbefestigung für alle vier Teile benutzt wurde und das sie danach verschlissen war. Die niedrigeren Scherwerte resultieren aus dem Gebrauch einer verschlissenen Befestigung. Die Standardabweichung von 26,87 MPa (3,9 kpsi) ist wahrscheinlich hoch. Es sollte bemerkt werden, daß die Verschiebungs-Endpunkttechnik benutzt wurde, um zu bestimmen, wann das Verbinden vollständig war.
  • Schließlich wurde ein Ofenerhitzen ausgeführt, um Ofen-Hartlottemperatur-Bedingungen zu simulieren, indem man zwei Proben unter Wasserstoff auf 700ºC für eine Stunde erhitzte, diese Temperatur 15 Minuten lang hielt und dann im Ofen abkühlte. Tabelle 4 Scherfestigkeit Proben-Nr. ofenerhitzt MPa (kpsi) ja nein
  • Der Mittelwert für die nicht im Ofen erhitzten Proben war 576,00 MPa (83,6 kpsi), während der Mittelwert für die ofenerhitzten Proben 409,95 MPa (59,5 kpsi) war. Selbst mit der ausgeführten Wärmebehandlung wurden Scherfestigkeitswerte oberhalb von 344,50 MPa (50 kpsi) erzielt. Eine Optimierung der Hartlotbedingungen sollte die Leistungsfähigkeit verbessern.
    • Beispiel 2
  • Um die Einzigartigkeit von Chrom bei der Erzielung eines guten Hartlötens von nicht porösen Diamantpreßlingen an Karbidträger zu bestätigen, wurden verschiedene kommerzielle Hartlot-Legierungszusammensetzungen ausgewertet. Tabelle 5 Scherfestigkeit Name Hartlottemp. (ºC) MPa (kpsi) Croniro Cocuman Ticusil Lucanex* *Füllstoffzusammensetzung wie berichtet, vermischt mit Titan (20 - 50%)
  • Diese Daten zeigen, daß die Anwesenheit von Mangan, Kobalt, Titan und Tantal entweder nicht zu einem Verbinden poröser Preßlinge an Karbid führt oder Scherfestigkeiten ergibt, die im allgmeinen 241,15 MPa (35 kpsi) nicht übersteigen. Der Einsatz von Chrom führt jedoch zu einem guten Verbinden poröser Preßlinge an Karbid und zu Scherfestigkeiten, die allgemein 344,50 MPa (50 kpsi) beim frühen Testen und 413,40 MPa (60 kpsi) beim späteren Testen übersteigen. Obwohl Scherfestigkeitsdaten nicht verfügbar waren, sollte bemerkt werden, daß die A85- Legierung erfolgreich beim Verbinden von prorösen Diamantpreßlingen an poröse Diamantpreßlinge benutzt worden ist.
    • Beispiel 3
  • Die Dauer des Erhitzens wird am besten kontrolliert, indem man die Längsverschiebung oder den Hub (stroke) der Konfiguration aus Preßling/Hartlot/Träger überwacht. In diesem Beispiel wurde die Verschiebung über das Maximum und über das Minimum variiert und die resultierende Scherfestigkeit des hartgelöteten Werkzeuges gemessen. Die A85-Legierung des Beispiels 2 wurde benutzt, um poröse polykristalline Diamantpreßlinge von 13,335 mm (0,525 Zoll) Durchmesser und 1,524 mm (0,060 Zoll) Dicke mit Karbidträgern (Carboloy Qualität 55B-Karbid vom Durchmesser 13,436 mm (0,529 Zoll) und einer Dicke von 7,62 mm (0,3 Zoll) hart zu löten. Tabelle 6 Endpunkt (1) Scherfestigkeit (2) Proben-Nr. d&sub1; mm (Zoll) MPa (kpsi) (1) Abstand über die Maximalverschiebung (2) 598.05 (86.8) zeigt die Grenze der Testmaschine Tabelle 7 Endpunkt(3) Scherfestigkeit(2) Proben Nr. d&sub2; mm Zoll MPa (kpsi) (3) Abstand über die Minimalverschiebung
  • Zusätzlich wurden die Proben 217 und 218 einem Ofenerhitzen auf 700ºC über eine Stunde, Halten bei 700ºC für 15 Minuten und dann Abkühlen auf Raumtemperatur über 15 Minuten unterworfen. Diese Proben wurden nur einem Schertesten bis 344,50 MPa (50 kpsi) unterworfen und zeigten keinerlei Bindungsversagen.
  • Hinsichtlich der Auswahl der Qualität des gebundenen Karbids wiesen die Proben 395, 398 und 401 gebundenes Karbid Qualität 44A (Carboloy Qualität 44A gebundenes Karbid; 94 % Wolframkarbid WC, 6 % Co; 13,436 mm (0,529 Zoll) mal (4,643 mm (0,183 Zoll) dick) auf. Die porösen polykristallinen Diamantpreßlinge (13,335 mm (0,525 Zoll) mal 1,524 mm (0,060 Zoll) dick) wurden mit der A85-Legierung wie oben beschrieben verbunden. Alle bis zu 344,50 MPa (50 kpsi) getesteten Proben wiesen keine Anzeichen von Bindungsversagen auf.
  • Schließlich benutzten die Proben Nr. 397, 400, 403 und 404 Träger aus korrosionsbeständigem Stahl Typ 303 (13,436 mm (0,529 Zoll) mal 4,648 mm (0,183 Zoll) dick) zum Verbinden poröser polykristalliner Diamantpreßlinge (13,335 mm (0,525 Zoll) mal 1,524 mm (0,060 Zoll) dick) unter Verwendung der Hartlot-Legierungszusammensetzung des Beispiels 1. Es trat eine Schichttrennung der Proben auf, doch war eine merkliche Menge Diamant mit den Trägern aus korrosionsbeständigem Stahl verbunden. Diese Schichttrennung kann als ein Spannungsproblem aufgrund der Fehlanpassung zwischen den thermischen Ausdehnungen zwischen den porösen Preßlingen und den Trägern aus korrosionsbeständigem Stahl erklärt werden. Es wird angenommen, daß durch Verbessern des thermischen Weges zur Wärmeabführung solche Schichttrennungsprobleme beträchtlich minimiert, wenn nicht überwunden werden können. Die chromhaltige Bindelegierung war wirksam beim Verbinden der beiden Materialien miteinander.
  • Die vorgenannten Daten zeigen die Wirksamkeit der chromhaltigen Legierungen beim Verbinden thermisch stabiler Preßlinge mit Karbidträgern.

Claims (14)

1. Ein Verfahren zum Herstellen eines hartgelöteten Werkzeugs, zusammengesetzt aus einem Preßling aus selbstgebundenen Diamantteilchen mit einem durch den Preßling verteilten Netzwerk miteinander verbundener leerer Poren, wobei das Verfahren das Hartlöten des Preßlings an einen anderen Preßling oder an einen Hartmetallträger umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß eine Hartlot-Legierung mit einer Liquidustemperatur oberhalb von 700ºC und enthaltend 0 bis 35 Gew.-% Gold und/oder Silber und 1 bis 20 Gew.-% Chrom benutzt wird.
2. Das Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Hartlot-Legierung zwischen 20 und 80 Gew.-% Palladium, zwischen 2 und 13 Gew.-% Chrom, zwischen 1 und 4 Gew.-% Bor, Rest Nickel umfaßt.
3. Das Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Hartmetallträger ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus gebundenem Wolframcarbid, Titancarbid, Wolfram-Molybdäncarbid und Tantalcarbid.
4. Das Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemetall für das gebundene Carbid ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Cobalt, Nickel, Eisen und deren Mischungen, einem elementaren Metall, das ein stabiles Nitrid oder Borid bildet und einer Metallegierung, die ein stabiles Nitrid oder Borid bildet.
5. Das Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger cobaltgebundenes Wolframcarbid umfaßt.
6. Das Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Scheibe des Hartlot-Füllmetalles zwischen dem Preßling und einem anderen Preßling oder einem gebundenen Carbidträger angeordnet und dann das Hartlöten ausgeführt wird.
7. Das Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Preßling mindestens teilweise mit der Hartlotlegierung überzogen wird, die den Preßling mit einem anderen Preßling oder einem gebundenen Carbidträger hartlötet.
8. Das Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine zusätzliche Metallegierungsscheibe zwischen dem überzogenen Preßling und einem anderen Preßling oder dem Carbidträger für das Hartlöten angeordnet wird.
9. Das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der genannte Preßling ein thermisch stabiler polykristalliner Diamantpreßling ist.
10. Das Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Preßling 80 bis 90 Volumen-% selbstgebundene Diamantteilchen und eine zweite Phase aus Silizium in Form von Silizium, Siliziumcarbid oder beidem umfaßt.
11. Ein hartgelötetes Werkzeug, umfassend einen Preßling aus selbstgebundenen Diamantteilchen mit einem durch den Preßling verteilten Netzwerk miteinander verbundener leerer Poren, wobei der Preßling mit einem anderen Preßling oder einem Hartmetallträger durch ein Hartlot-Füllstoffmetall, das dazwischen angeordnet ist, verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Hartlot-Metall eine Legierung mit einer Liquidustemperatur oberhalb von etwa 700ºC ist und die Legierung 0 bis 35 Gew.-% Gold und/oder Silber und 1 bis 20 Gew.-% Chrom enthält.
12. Das hartgelötete Werkzeug nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Hartlot-Füllstofflegierung zwischen 20 und 80 Gew.-% Palladium, zwischen 2 und 13 Gew.-% Chrom, zwischen 1 und 4 Gew.-% Bor, Rest Nickel umfaßt.
13. Das hartgelötete Werkzeug von Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Hartmetallträger ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Wolframcarbid, Titancarbid, Wolfram-Molybdäncarbid und Tantalcarbid.
14. Das hartgelötete Werkzeug nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Metall-Bindematerial für das Hartmetall ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Cobalt, Nickel, Eisen und deren Mischungen, einem elementaren Metall, das ein stabiles Nitrid oder Borid bildet und einer Metallegierung, die ein stabiles Nitrid oder Borid bildet.
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ZA (1) ZA887445B (de)

Families Citing this family (85)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5392982A (en) * 1988-11-29 1995-02-28 Li; Chou H. Ceramic bonding method
US6413589B1 (en) 1988-11-29 2002-07-02 Chou H. Li Ceramic coating method
US5092310A (en) * 1989-05-23 1992-03-03 General Electric Company Mining pick
EP0413543B1 (de) * 1989-08-14 1993-10-13 De Beers Industrial Diamond Division (Proprietary) Limited Schleifkörper
CA2083693C (en) * 1990-05-25 2002-01-01 Alfred Edward Ringwood Abrasive compact of cubic boron nitride and method of making same
US5273557A (en) * 1990-09-04 1993-12-28 General Electric Company Twist drills having thermally stable diamond or CBN compacts tips
US5405711A (en) * 1993-09-20 1995-04-11 Valenite Inc. Indexable inserts with polycrystalline cutting edge
US6264882B1 (en) * 1994-05-20 2001-07-24 The Regents Of The University Of California Process for fabricating composite material having high thermal conductivity
US5523158A (en) * 1994-07-29 1996-06-04 Saint Gobain/Norton Industrial Ceramics Corp. Brazing of diamond film to tungsten carbide
US5500248A (en) * 1994-08-04 1996-03-19 General Electric Company Fabrication of air brazable diamond tool
US5529805A (en) * 1994-09-22 1996-06-25 General Electric Company Method for manufacturing a diamond article
CA2163953C (en) * 1994-11-30 1999-05-11 Yasuyuki Kanada Diamond sintered body having high strength and high wear-resistance and manufacturing method thereof
US5560754A (en) * 1995-06-13 1996-10-01 General Electric Company Reduction of stresses in the polycrystalline abrasive layer of a composite compact with in situ bonded carbide/carbide support
US6371838B1 (en) 1996-07-15 2002-04-16 Speedfam-Ipec Corporation Polishing pad conditioning device with cutting elements
US6286206B1 (en) 1997-02-25 2001-09-11 Chou H. Li Heat-resistant electronic systems and circuit boards
US5937514A (en) 1997-02-25 1999-08-17 Li; Chou H. Method of making a heat-resistant system
GB9801708D0 (en) * 1998-01-27 1998-03-25 De Beers Ind Diamond Bonding a diamond compact to a cemented carbide substrate
AU3389699A (en) * 1998-04-22 1999-11-08 De Beers Industrial Diamond Division (Proprietary) Limited Diamond compact
US6976904B2 (en) * 1998-07-09 2005-12-20 Li Family Holdings, Ltd. Chemical mechanical polishing slurry
US6458017B1 (en) 1998-12-15 2002-10-01 Chou H. Li Planarizing method
US6676492B2 (en) 1998-12-15 2004-01-13 Chou H. Li Chemical mechanical polishing
GB9906114D0 (en) 1999-03-18 1999-05-12 Camco Int Uk Ltd A method of applying a wear-resistant layer to a surface of a downhole component
US6830780B2 (en) * 1999-06-02 2004-12-14 Morgan Chemical Products, Inc. Methods for preparing brazeable metallizations for diamond components
US6531226B1 (en) 1999-06-02 2003-03-11 Morgan Chemical Products, Inc. Brazeable metallizations for diamond components
US6338754B1 (en) 2000-05-31 2002-01-15 Us Synthetic Corporation Synthetic gasket material
US6592985B2 (en) * 2000-09-20 2003-07-15 Camco International (Uk) Limited Polycrystalline diamond partially depleted of catalyzing material
DE60140617D1 (de) 2000-09-20 2010-01-07 Camco Int Uk Ltd Polykristalliner diamant mit einer an katalysatormaterial abgereicherten oberfläche
US7339791B2 (en) * 2001-01-22 2008-03-04 Morgan Advanced Ceramics, Inc. CVD diamond enhanced microprocessor cooling system
US20040155096A1 (en) * 2003-02-07 2004-08-12 General Electric Company Diamond tool inserts pre-fixed with braze alloys and methods to manufacture thereof
CA2489187C (en) * 2003-12-05 2012-08-28 Smith International, Inc. Thermally-stable polycrystalline diamond materials and compacts
US7647993B2 (en) * 2004-05-06 2010-01-19 Smith International, Inc. Thermally stable diamond bonded materials and compacts
US7608333B2 (en) * 2004-09-21 2009-10-27 Smith International, Inc. Thermally stable diamond polycrystalline diamond constructions
US7754333B2 (en) * 2004-09-21 2010-07-13 Smith International, Inc. Thermally stable diamond polycrystalline diamond constructions
US7681669B2 (en) * 2005-01-17 2010-03-23 Us Synthetic Corporation Polycrystalline diamond insert, drill bit including same, and method of operation
US7350601B2 (en) * 2005-01-25 2008-04-01 Smith International, Inc. Cutting elements formed from ultra hard materials having an enhanced construction
US8197936B2 (en) * 2005-01-27 2012-06-12 Smith International, Inc. Cutting structures
US7533740B2 (en) * 2005-02-08 2009-05-19 Smith International Inc. Thermally stable polycrystalline diamond cutting elements and bits incorporating the same
US7493973B2 (en) 2005-05-26 2009-02-24 Smith International, Inc. Polycrystalline diamond materials having improved abrasion resistance, thermal stability and impact resistance
US7377341B2 (en) * 2005-05-26 2008-05-27 Smith International, Inc. Thermally stable ultra-hard material compact construction
US7407012B2 (en) * 2005-07-26 2008-08-05 Smith International, Inc. Thermally stable diamond cutting elements in roller cone drill bits
US8020643B2 (en) 2005-09-13 2011-09-20 Smith International, Inc. Ultra-hard constructions with enhanced second phase
US7726421B2 (en) 2005-10-12 2010-06-01 Smith International, Inc. Diamond-bonded bodies and compacts with improved thermal stability and mechanical strength
US7757793B2 (en) * 2005-11-01 2010-07-20 Smith International, Inc. Thermally stable polycrystalline ultra-hard constructions
US7506698B2 (en) * 2006-01-30 2009-03-24 Smith International, Inc. Cutting elements and bits incorporating the same
US7628234B2 (en) * 2006-02-09 2009-12-08 Smith International, Inc. Thermally stable ultra-hard polycrystalline materials and compacts
US8066087B2 (en) 2006-05-09 2011-11-29 Smith International, Inc. Thermally stable ultra-hard material compact constructions
US9097074B2 (en) * 2006-09-21 2015-08-04 Smith International, Inc. Polycrystalline diamond composites
US8028771B2 (en) 2007-02-06 2011-10-04 Smith International, Inc. Polycrystalline diamond constructions having improved thermal stability
US7942219B2 (en) * 2007-03-21 2011-05-17 Smith International, Inc. Polycrystalline diamond constructions having improved thermal stability
US8499861B2 (en) * 2007-09-18 2013-08-06 Smith International, Inc. Ultra-hard composite constructions comprising high-density diamond surface
US8074869B2 (en) * 2007-09-24 2011-12-13 Baker Hughes Incorporated System, method, and apparatus for reactive foil brazing of cutter components for fixed cutter bit
US7980334B2 (en) * 2007-10-04 2011-07-19 Smith International, Inc. Diamond-bonded constructions with improved thermal and mechanical properties
US8627904B2 (en) * 2007-10-04 2014-01-14 Smith International, Inc. Thermally stable polycrystalline diamond material with gradient structure
US9297211B2 (en) * 2007-12-17 2016-03-29 Smith International, Inc. Polycrystalline diamond construction with controlled gradient metal content
US8061454B2 (en) * 2008-01-09 2011-11-22 Smith International, Inc. Ultra-hard and metallic constructions comprising improved braze joint
US9217296B2 (en) 2008-01-09 2015-12-22 Smith International, Inc. Polycrystalline ultra-hard constructions with multiple support members
US7909121B2 (en) * 2008-01-09 2011-03-22 Smith International, Inc. Polycrystalline ultra-hard compact constructions
US8083012B2 (en) 2008-10-03 2011-12-27 Smith International, Inc. Diamond bonded construction with thermally stable region
WO2010088504A1 (en) * 2009-01-29 2010-08-05 Smith International, Inc. Brazing methods for pdc cutters
US7972395B1 (en) 2009-04-06 2011-07-05 Us Synthetic Corporation Superabrasive articles and methods for removing interstitial materials from superabrasive materials
US8951317B1 (en) 2009-04-27 2015-02-10 Us Synthetic Corporation Superabrasive elements including ceramic coatings and methods of leaching catalysts from superabrasive elements
US8590130B2 (en) * 2009-05-06 2013-11-26 Smith International, Inc. Cutting elements with re-processed thermally stable polycrystalline diamond cutting layers, bits incorporating the same, and methods of making the same
US8771389B2 (en) * 2009-05-06 2014-07-08 Smith International, Inc. Methods of making and attaching TSP material for forming cutting elements, cutting elements having such TSP material and bits incorporating such cutting elements
WO2010148313A2 (en) * 2009-06-18 2010-12-23 Smith International, Inc. Polycrystalline diamond cutting elements with engineered porosity and method for manufacturing such cutting elements
US9352447B2 (en) * 2009-09-08 2016-05-31 Us Synthetic Corporation Superabrasive elements and methods for processing and manufacturing the same using protective layers
US8858665B2 (en) 2011-04-28 2014-10-14 Robert Frushour Method for making fine diamond PDC
US8741010B2 (en) 2011-04-28 2014-06-03 Robert Frushour Method for making low stress PDC
US8974559B2 (en) 2011-05-12 2015-03-10 Robert Frushour PDC made with low melting point catalyst
US9061264B2 (en) 2011-05-19 2015-06-23 Robert H. Frushour High abrasion low stress PDC
US8828110B2 (en) 2011-05-20 2014-09-09 Robert Frushour ADNR composite
JP2014520757A (ja) * 2011-07-20 2014-08-25 ダイヤモンド イノベイションズ インコーポレーテッド ロウ付けされたコーティング済みダイヤモンド含有材料
US9144886B1 (en) 2011-08-15 2015-09-29 Us Synthetic Corporation Protective leaching cups, leaching trays, and methods for processing superabrasive elements using protective leaching cups and leaching trays
US20130167446A1 (en) 2011-12-29 2013-07-04 Diamond Innovations, Inc. Cutter assembly with at least one island and a method of manufacturing a cutter assembly
WO2013188688A2 (en) 2012-06-13 2013-12-19 Varel International Ind., L.P. Pcd cutters with improved strength and thermal stability
CA2852972C (en) * 2012-12-07 2016-06-14 Rusty PETREE Polycrystalline diamond compact with increased impact resistance
US9550276B1 (en) 2013-06-18 2017-01-24 Us Synthetic Corporation Leaching assemblies, systems, and methods for processing superabrasive elements
US9789587B1 (en) 2013-12-16 2017-10-17 Us Synthetic Corporation Leaching assemblies, systems, and methods for processing superabrasive elements
US10807913B1 (en) 2014-02-11 2020-10-20 Us Synthetic Corporation Leached superabrasive elements and leaching systems methods and assemblies for processing superabrasive elements
US9908215B1 (en) 2014-08-12 2018-03-06 Us Synthetic Corporation Systems, methods and assemblies for processing superabrasive materials
US10011000B1 (en) 2014-10-10 2018-07-03 Us Synthetic Corporation Leached superabrasive elements and systems, methods and assemblies for processing superabrasive materials
US11766761B1 (en) 2014-10-10 2023-09-26 Us Synthetic Corporation Group II metal salts in electrolytic leaching of superabrasive materials
US10723626B1 (en) 2015-05-31 2020-07-28 Us Synthetic Corporation Leached superabrasive elements and systems, methods and assemblies for processing superabrasive materials
US10900291B2 (en) 2017-09-18 2021-01-26 Us Synthetic Corporation Polycrystalline diamond elements and systems and methods for fabricating the same
CN114672692B (zh) * 2022-03-10 2023-01-03 中机智能装备创新研究院(宁波)有限公司 一种用于聚晶金刚石钻头的浸渍合金及其制备方法
CN120438897B (zh) * 2025-06-30 2025-10-31 安徽工程大学 一种Yb和Tb共掺杂合金钎料、制备方法及钎焊工艺

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3903585A (en) * 1969-11-10 1975-09-09 Valentin Petrovich Kosteruk Method of brazing
US4018576A (en) * 1971-11-04 1977-04-19 Abrasive Technology, Inc. Diamond abrasive tool
US3894673A (en) * 1971-11-04 1975-07-15 Abrasive Tech Inc Method of manufacturing diamond abrasive tools
US3868750A (en) * 1974-03-21 1975-03-04 Du Pont Method of joining diamond to metal
US4009027A (en) * 1974-11-21 1977-02-22 Jury Vladimirovich Naidich Alloy for metallization and brazing of abrasive materials
ZA773813B (en) * 1977-06-24 1979-01-31 De Beers Ind Diamond Abrasive compacts
US4225322A (en) * 1978-01-10 1980-09-30 General Electric Company Composite compact components fabricated with high temperature brazing filler metal and method for making same
US4288248A (en) * 1978-03-28 1981-09-08 General Electric Company Temperature resistant abrasive compact and method for making same
US4403015A (en) * 1979-10-06 1983-09-06 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Compound sintered compact for use in a tool and the method for producing the same
SE457537B (sv) * 1981-09-04 1989-01-09 Sumitomo Electric Industries Diamantpresskropp foer ett verktyg samt saett att framstaella densamma
US4414178A (en) * 1981-10-09 1983-11-08 General Electric Company Nickel-palladium-chromium-boron brazing alloy
GB2163144B (en) * 1984-08-13 1988-12-07 De Beers Ind Diamond Thermally stable diamond compacts
JPH0791610B2 (ja) * 1985-06-17 1995-10-04 日本電装株式会社 非酸化物セラミックヒータ用金属ロー材
ZA864464B (en) * 1985-07-05 1987-03-25 Gen Electric Brazed composite compact implements
US4767050A (en) * 1986-03-24 1988-08-30 General Electric Company Pocketed stud for polycrystalline diamond cutting blanks and method of making same
US4719081A (en) * 1986-12-12 1988-01-12 Gte Products Corporation Palladium alloy for joining ceramics and method of use

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