JPH0116894B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は高硬度焼結体の製造法に関し、比較的
低い焼結圧力及び温度でも製造することが出来、
得られた高硬度焼結体は、特に高硬度の鋼材を高
速度で切削したり、鋳鉄、鋳鋼及び軟鋼などを従
来の工具では不可能とされるものでも高能率で切
削したりする為の工具用素材として、又、各種材
料との接触面や摩擦面に用いて長時間摩耗に耐え
る耐摩耗材として用いられるものである。

＜従来の技術＞ 従来立方晶系窒化ホウ素（以後CBNとする）
及び／又はウルツ鉱型窒化ホウ素（以後WBNと
する）を含有する焼結体は公知であり、これらを
主成分として含有する切削工具又は研削材は、こ
れらを含有しないものに比して高能率で切削でき
かつ耐摩耗性を有することから最近急速にその利
用が拡大されてきた。

まずCBN及び又はWBN（以後高圧相窒化ホウ
素と総称する）を含む焼結体の製造法に関して開
示されている先行文献についてのべる。

特公昭39−8948号公報にはCBNのみ又は３乃
至30重量％の酸化アルミニウム、ベリリウム、タ
ングステン、モリブデン、ニツケル、銅、クロ
ム、マンガン、チタニウムの中から選ばれた添加
物をCBNに添加したものからなるCBNの粒子同
士が結合した焼結体の製造法が記載されている。

また、特開昭49−44014号公報には、WBNと
セラミツクとからなる焼結体とその製造法が記載
され、WBNの量が多い場合にはWBNの連続し
た相が、セラミツクの量が多い場合にはセラミツ
クの連続した相が得られるとされている。また任
意成分としてアルミニウム、ニツケル等の金属で
WBNを被覆することが好ましいとしている。

また、特開昭50−82689号公報には、CBN、ダ
イヤモンド及びそれらの混合物から選択される研
摩材粒子について記載されており、研摩材粒子と
してのCBNに関してはアルミニウム、鉛、スズ、
マグネシウム、リチウム、及びそれらの合金から
選ばれた溶剤物質とホウ化物、窒化物、ケイ化物
などの耐化物で接着して研摩成形体としたものが
記載されている。

また、特開昭56−77359号公報には、CBN4〜
16体積％およびWBN96〜84体積％からなる高圧
相窒化ホウ素を15〜60体積％含有し、窒化物、酸
化物、ホウ化物および炭化物からなる群から選ば
れた１種または２種以上のセラミツク物質70〜95
体積％とニツケル、コバルト、クロム、マンガ
ン、鉄、モリブデン、タングステン、バナジウ
ム、アルミニウム、マグネシウム、ケイ素、チタ
ン、ジルコニウムおよびハフニウムから選ばれた
１種または２種以上の金属からなる焼結体の製造
法が記載されていて、得られた焼結体は焼結後の
加工が容易であるという特徴を有するとしてい
る。

更に、特公昭57−49621号公報には、CBN80〜
20体積％、周期率表第4a、5a、6a族遷移金属の
炭化物、窒化物、ホウ化物、ケイ化物もしくはこ
れらの混合物または相互固溶体化合物を第１の結
合相とし、アルミニウム、ケイ素、ニツケル、コ
バルト、鉄または、これらを含む合金、化合物を
第２の結合相として、該第１、第２の結合相が焼
結体組織中で連続した結合相をなす高硬度工具用
焼結体の製造法が記載されている。

＜発明が解決しようとする問題点＞ 然し前述の各公報に開示されている焼結体の製
造法には次のようになお実用上の問題点を有して
いる。

即ち、特公昭39−8948号公報記載の方法は、
CBNのみからなる焼結体の場合、CBNは高温で
の強度が非常に高い為に、焼結しようとする場合
極めて高い圧力と温度例えば約90000気圧で2100
℃を加えなければならず、焼結する為の超高圧高
温装置に対する負荷が非常に大きくなり、装置の
寿命が極めて短く、事実上工業的に製造しようと
すると採算が成り立たない。

又CBNに添加物を加えた焼結体の製造法が記
載されているが添加物が金属である場合、金属は
高温では強度が低く、切削工具のように使用時に
高温と大きな応力に耐えなければならない材料と
しては適当ではない。即ち単純にCBNと混合し
て焼結しただけでは好ましい焼結体は得られな
い。又添加物として酸化アルミニウムを用いた場
合、又は酸化アルミニウムを金属と共に添加した
焼結体もなおその性能は不充分であつた。

特開昭49−44014号公報に記載の焼結体の製造
法は、表面積の極めて大きいWBNにセラミツク
を添加して焼結することによつて得られるもので
ある。WBNは硬度焼結工具材料の原料として優
れた材料であるが、一般に爆薬の爆発衝撃で瞬時
に合成する為結晶成長を伴わず、個々のWBN粉
末粒子は数10nm程度の微小な結晶粒の集合体か
らなり、粉末粒自体の強度は単結晶より強くな
い。粒子を単結晶迄粉砕して使用すれば粒の強度
上の問題は解決するが、添加したセラミツクや金
属との接合界面の面積が増え、接合界面の強度は
当然WBN自体の強度より低いので、焼結体の強
度もより大きな単結晶を焼結した場合より低い。
即ち本公報記載の焼結体は強度に一定の限界があ
つた。

また、特開昭50−82689号公報に開示の焼結体
の製造方法は、特許請求の範囲に示される添加物
の範囲が非常に広い。然し具体的な実施例として
は、添加物として32重量％のアルミニウムと68重
量％の窒化ケイ素を混合したもの19.5重量％を
80.5重量％のCBNに添加して焼結した例が示さ
れているだけである。また、各成分の粒子につい
ても、“好適には40ミクロン以下、一層好適には
12ミクロン以下にされる”と言う記載があるにす
ぎない。また、特許請求の範囲の記載によれば、
“それら（研摩材粒子…この場合CBN）を少なく
ともある限られた程度まで溶解し得る溶剤物質と
耐火物質とを含むマトリツクスによつて互いに接
着されたものを有することを特徴とする研摩成形
体”とあり、CBN粒子とCBN粒子の接合は溶剤
物質と耐火物質のマトリツクスを介して行われる
ことが理解される。然しこのものの硬度にも一定
の限界がある。

特開昭56−77359号公報に開示の発明は、CBN
とWBNとの両方を焼結体の出発原料として用い
る点に特徴があるが、焼結体中に含まれるCBN
とWBNとの合計量は15〜60体積％であり、CBN
粒子或いはWBN粒子同士又はCBN粒子とWBN
粒子の結合する点が非常に少ない。その為、焼結
体の硬度が低く、研削加工が容易であるという特
徴を示している。

即ち本発明とする高硬度の焼結体の製造法は開
示されていない。

特公昭57−49621号に開示の発明の特徴は、
CBN粒子同士の結合よりCBNが出来るだけ第１
及び第２の結合相によつて結合されるようにした
もので、それによつて優れた性質が得られるとし
ている。上記の結合相はCBN粒子の結合相とし
て非常に優れたものであり、この発明によつて得
られる焼結体も優れたものであるが、前述特公昭
56−77359号に開示の発明と同様にCBN粒子同士
の結合が非常に少ないことが予想され、その為に
焼結体としての強度もCBN同士の結合があるも
のより低く、従つて切削時の負荷が大きい切削や
衝撃が加わる切削には適さない。

上記の従来技術による焼結体の製造方法及び得
られた焼結体の性質をまとめると、以下のように
なる。

１ 強度の優れた高圧相窒化ホウ素焼結体をうる
ためには非常に高い圧力と温度が必要で、経済
的に不利である。

２ 添加物を高圧相窒化ホウ素と添加した場合、
製造条件は比較的緩やかであるが焼結体の強度
は不十分である。

３ 従来のCBN及び又はWBNを含む焼結体、高
圧相窒化ホウ素粒子同士の接合を得ようとする
場合、非常に高い圧力と温度を加え、高圧相窒
化ホウ素の含有量を例えば70体積％を超える程
度に増やさねばならず、たゞ単に高圧相窒化ホ
ウ素の添加量を増しただけでは高圧相窒化ホウ
素粒子同士の接合は不十分である。

従つて、製造コストが従来より低く、且つ焼結
体の強度が高いものを得る為には、例えば焼結圧
力が２万気圧以上というような低い圧力で、高圧
相窒化ホウ素粒子が変形して空隙を埋めるような
厳しい条件で焼結したものと同様に強固な焼結体
を得ることが要求されることになる。

＜問題点を解決するための手段＞ 発明者らは、前項記載の従来技術の問題点を検
討し考察を加えた結果、次の様な結論に達した。
即ち、高圧相窒化ホウ素を含む焼結体の強度を向
上させて、且つ焼結条件を緩やかにするには、高
圧相窒化ホウ素粒子同士の接合機会を増すことが
必要であると言うことである。

粒子同士の接合機会をますために、単純には細
かい高圧相窒化ホウ素粒子を用いればよいことに
なる。然し単に細かい高圧相窒化ホウ素粒子を用
いるだけでは、例えば特開昭49−44014号公報に
ついてのべたような各種の問題を生ずる。

本発明者らは種々研究の結果、焼結原料中の高
圧相窒化ホウ素のCBN、WBNの容積比、添加剤
の種類、粒度を特定した焼結体の製造法が、従来
公知の焼結体の製造法に比し、得られる焼結体が
すぐれた特性を有することを確認して本発明を完
成した。即ち本発明の焼結体の製造方法は、粒子
径最大10〜50μm、最小1μm以下で、その間に連
続的な粒度分布を有する立方晶系窒化ホウ素又は
前記立方晶系窒化ホウ素とウルツ鉱型窒化ホウ素
とからなる高圧相窒化ホウ素65〜95体積％と、チ
タンまたはチタンおよびタンタルのそれぞれの炭
化物、窒化物、炭窒化物のいずれかの少なくとも
１種である添加物を４〜34体積％、およびアルミ
ニウムを加えて100体積％としさらに外割で0.1〜
５体積％のホウ素を加えた混合物を得、該混合物
を最低1200℃、２万気圧で焼結して高圧相窒化ホ
ウ素同士が結合して連続的なマトリツクスを形成
している高硬度焼結体の製造方法である。

本発明の高硬度焼結体の製造法において得られ
る混合物中の高圧相窒化ホウ素は、70〜95体積％
が立方晶系窒化ホウ素で、残部がウルツ鉱型窒化
ホウ素であることが好ましく、更に添加物はチタ
ンの化合物であり、このため２ホウ化チタン
（TiB₂）が生成し、高圧相窒化ホウ素が強固に結
合した連続せるマトリツクスが形成されることが
好ましい。

そして本発明の製造法で得られる高硬度焼結体
はとくに高圧相窒化ホウ素が70〜95体積％の立方
晶系窒化ホウ素５〜30体積％のウルツ鉱型窒化ホ
ウ素とからなることが好ましい。

なお前述の連続的な粒度分布とは最大粒子寸法
を有する粒子から1μm以上の粒子寸法を有する粒
子が、5μm毎の級分けをして各級に少なくとも
100粒中１粒はその級に属する粒があり、且つ
1μm以下の粒子数が1μm以上の粒子数の10％以上
確認出来れば良い。

＜作用＞ 本発明の製造法によつて、得られる高硬度焼結
体においては高圧相窒化ホウ素がマトリツクスを
形成し、その空隙をチタンまたはチタンおよびタ
ンタルのそれぞれの炭化物、窒化物、炭窒化物の
いずれかの少なくとも１種およびアルミニウムよ
りなる添加物が埋める役割を果たしている。そし
てチタン化合物は焼結性が良好であり、又それ自
体切削時の耐熱性、熱伝導度がすぐれている。即
ち本発明に於ては、上記化合物は特公昭57−
49621号公報に記載の焼結体中におけるように高
圧相窒化ホウ素を連続的な結合相で結合するため
の材料として用いるだけのものではなく、前記の
ように高圧相窒化ホウ素粒子同士が多くの部分で
結合して、所謂高圧相窒化ホウ素のマトリツクス
を形成した空隙を埋め強硬度の焼結体たりうる役
割を担うものである。また、チタン化合物はチタ
ンが過剰な結合をしていることが多く、この場合
は焼結に際して過剰な部分のチタンがアルミニウ
ムと反応してTi―Al間の化合物を作る。さらに、
チタンは焼結の際に高圧相窒化ホウ素の界面で高
圧相窒化ホウ素と反応してTiB₂を、アルミニウ
ムは同様にして窒化アルミニウム（AlN）を作
る。これらは、高圧相窒化ホウ素同士が点で接触
している部分で両者をのり付けして強固な接合を
作り出し、高圧相窒化ホウ素同士が直接接合して
立体的なマトリツクスを構成したような構造とな
る。本発明では広い粒度範囲の高圧相窒化ホウ素
が含まれているので大粒と大粒の間に中粒が入り
込み、中粒と中粒の間に小粒が入り込みといつた
各種の粒が密に充填された構造をつくる為に高圧
相窒化ホウ素同士の接触点が狭い粒度範囲の高圧
相窒化ホウ素を原料として使つた場合より遥かに
多くなり、従つてマトリツクスの強度が向上す
る。なお、焼結の際に生成したAlNはCBNの焼
結触媒であり、本発明方法において高圧相窒化ホ
ウ素同士を極めて低い温度、圧力で焼結し、連続
的なマトリツクスを有する高硬度焼結体を形成す
るに至る。

本発明で、高圧相窒化ホウ素の量が65体積％未
満の場合には、十分な強度を有するマトリツクス
が得られずまた、95体積％を越える場合には、結
合相の量が不足で、目的とする高硬度焼結体をう
ることはできない。

また、チタンまたはチタンおよびタンタルの炭
化物、窒化物、炭窒化物の量を４〜34体積％に限
定する理由を次に示す。即ちそれらとアルミニウ
ムとを合わせたものが高圧相窒化ホウ素の残部を
構成するわけであり、高圧相窒化ホウ素が95体積
％を占める場合チタンまたはチタンおよびタンタ
ルの炭化物、窒化物、炭窒化物は４体積％、アル
ミニウムは１体積％必要であり、又高圧相窒化ホ
ウ素が65体積％を占める場合チタンまたはチタン
およびタンタルの炭化物、窒化物、炭窒化物は４
体積％から34体積％の範囲で、アルミニウムは31
体積％から１体積％の範囲とすることにより、目
的とする高硬度焼結体とすることができる。

更に、焼結する為の圧力が２万気圧以上必要で
ある理由は、それ以下では安定した焼結が困難で
あり、温度が1200℃以上必要な理由は、それ以下
では焼結体の強度が不十分であるからである。

本発明方法を実施するに当つては、原料混合物
を1200℃以上、２万気圧以上で加圧する必要があ
る。なおこの焼結は前記以上の高温高圧で実施し
うるが、実際の温度、圧力は装置自体の条件によ
り定めうるものである。即ち焼結条件としての圧
力はとくに上限はなく、又温度も原料混合物が高
圧相窒化ホウ素が低圧相窒化ホウ素に相転換を起
さない範囲の高温で実施可能である。又ホウ素を
添加することにより焼結体の高温による硬度低下
を防ぐことができる。

更に高圧相窒化ホウ素中、WBNの占める割合
は30体積％以下であることが好ましい。その理由
を次に示す。

WBN粒子の粗いものは、粒としての強度はさ
程高くなく、従つて粒としての強度を求める場合
は大きくても5μmを限度とする可きである。実際
的には、CBN粒子の10μm以上の粒度を有する原
料粉末を粉砕して10μm以上の最大寸法を有する
CBN粒子から1μm以下の最小寸法を有するCBN
粒子迄連続的な粒度分布を有するCBN原料とし
て焼結体に含有させ、粉砕時間を短縮したり、
1μm以下の高圧相BNの含有量を増す目的で
WBNを添加することが適当である。よつて、
WBNはCBNの細かい粒子の含有量を補なうもの
であるから、高圧相BN量全体の中の30体積％以
下に止めることが好ましい。また、CBNを粉砕
して連続的な粒度分布を作る場合には、CBNの
粉砕された粒の破断面はCBNが合成されてから
雰囲気に触れていない新鮮な面であり、従つて雰
囲気によつて汚染されていない為、焼結に際して
不純物を持込むことが少ない点でも好ましい。そ
の為、粉砕後には焼結する迄出来るだけ雰囲気に
触れさせず、真空中や不活性気体中に保管するこ
とが好ましい。更に、必要に応じて複数の粒度分
布を有するCBN粒子群を組合せて粉砕し、連続
的な粒度分布を有する原料を作つても良い。例え
ばボールミル、スタンプミル、エツジランナー、
らい潰機、振動ミルなどを用いることにより連続
的な粒度分布を有する粒体をうることができる。

＜実施例＞ 次に具体的な実施例、比較例を掲げ本発明につ
いて詳群に説明する。

実施例 １ 平均粒径15μmのCBNと平均粒径5μmのCBN
との比が３：１である混合物を超硬合金製ボール
ミル中で４時間粉砕混合をした。得られた混合物
の最大粒子は18μmであり、1μm以下の粒子は23
％、そして1μmをこえる粒子は連続した粒度分布
を有することを、水中沈降分級処理および顕微鏡
観察により確認した。

次に前記のCBN混合物72体積％、チタンと炭
素のモル比が１：0.68である炭化チタン10体積
％、タンタルと炭素のモル比が１：１の炭化タン
タル４体積％、チタンと窒素のモル比が１：0.72
である窒化チタン2.6体積％およびアルミニウム
11.4体積％を超硬合金製ボールミルで12時間混合
した。

次いでこの混合物に外割で3.8体積％の無定形
ホウ素を加えて混合した。

さらに外径15mm、高さ６mm、厚さ0.8mmの工業
用純チタンの底付き円筒状カプセルに、まず下か
ら３mmの深さまでコバルト10重量％を有する超硬
合金粉を充填し、その上に前記無定形ホウ素を含
む混合粉を２mmの厚さになるように圧入し、工業
用純チタン円板で封をした。この封入カプセルの
周囲を理論密度に対して98％の密度に成形した食
塩で包囲し、ベルト式超高圧装置に装入して、焼
結圧力、温度を2.5万気圧、1400℃に８分間かけ
て徐々に上昇させ、そのまゝ20分間保持してから
常温常圧12分間かけて下降させてから取り出し
た。

カプセルをグラインダーで除去した処、CBN
を含む混合粉と超硬合金の粉末は強固に焼結さ
れ、かつ両者が２層に分かれて接合された厚さ約
2.8mm、直径約12.3mmの円板状焼結体が得られた。

CBNを含む焼結体の硬度をマイクロビツカー
ス硬度計で荷重を１Kgとして測定した結果、５点
の測定点の平均は4350Kg／mm²であつた。CBNを
含む焼結体部分をダイヤモンドペーストで研摩し
て、1500倍の光学顕微鏡で観察した処、CBN同
士が結合している組織が認められた。

次にこのCBNを含む焼結体を濃度46％のフツ
化水素酸と濃度35％の硝酸との体積で１：１の割
合の混合物に浸漬した。その浸漬後の焼結体は化
学処理後も焼結体の形状が保たれていた。

なおこのCBNを含む焼結体について、化学処
理前後のＸ線回折測定を行つたが、その結果、炭
窒化チタン、ホウ化チタン及び炭化タンタルのピ
ークが、化学処理後は消失し、強いCBNのピー
クと弱い窒化アルミニウムのピークのみが確認さ
れた。

即ち本発明の方法により製造された高硬度焼結
体は焼結前の連続した粒度分布のCBNが結合し
た連続的なマトリツクスと、炭化チタン、炭化タ
ンタル、窒化タンタル、アルミニウムを含んでな
るものであることがあきらかである。

次に本発明で製造された高硬度焼結体が実用的
に極めてすぐれていることを切削工具として使用
した例により説明する。

即ち実施例１により製造された円板状の焼結体
を直径11mm、厚さ2.5mmでCBNを含む焼結体部分
の厚さが約１mmとなるようにダイヤモンド砥石で
仕上げた。更にダイヤモンドカツターで円の中心
を通る切断線で６等分に切断し、頂角が60゜の扇
形のチツプとし、K20種の超硬合金の台に銀ロウ
によつてろう付けし、ダイヤモンド砥石で研摩し
て頂角60゜、内接円寸法9.525mm、厚さ4.76mm、刃
先R0.8mmのTNG332と称するスローアウエイチツ
プに加工した。

切削試験用の被削材として、SCM415種鋼の直
径120mm、長さ500mmのものに巾20mm、深さ20mmの
断面が矩形の溝を彫り込み、ロツクウエル硬度Ｃ
スケール58に熱処理したものを用意して、前記の
スローアウエイチツプで外周を切削した。切削条
件を、周速（以後Ｖとする）＝201m／min、切込
み（以後ｄとする）＝0.5mm、送り（以後ｆとす
る）＝0.2mm／revとして連続60分間切削した処、
刃先の逃げ面摩耗は0.08mmに止まり、欠損やチツ
ピングの傾向は全く認められず、更に切削を続け
ることが可能と判断された。この種の切削方法
は、一般に継続切削と呼ばれ、従来のCBNを含
む焼結体工具では、本試験で実施した様な厳しい
条件では早期に刃先の欠損が発生して全く実施出
来なかつた。

比較例 １ CBNは平均粒径3μmのものを粉砕せずに用い、
無定形ホウ素を添加せず、かつ他の添加物との混
合処理を３時間処理した以外、他はすべて実施例
１と同様に処理した。

得られた焼結体のマイクロビツカース硬度は
3400Kg／mm²で実施例１に比して低い。これは
CBN同士の結合がないためと考えられるが、こ
のことは光学顕微鏡による観察によつてもCBN
の粒が互いに結合相により隔てられていることが
確認されたしかめられた。更に実施例１と同様な
方法で化学処理を行つた。

その結果、焼結体は崩壊し、CBN同士が結合
していないことを示している。

実施例１と同様な切削試験を行つた処、刃先は
２分間切削しただけで欠損し、更に同様な試験を
繰返した処、１分30秒で欠損した。

比較例 ２ 無定形ホウ素を添加せず、添加物をすべて酸化
アルミニウムに置換した以外、すべて実施例１と
同様に処理した。光学顕微鏡による観察、化学処
理後の観察の何れもCBN同士が結合しているこ
とが確認された。

実施例１と同様な切削試験を実施した処、刃先
は18分間の切削後に逃げ面摩耗0.8mmに達し、以
後の切削が実施できなかつた。

実施例１と比較例１より、本発明においては
CBNが連続的な粒度分布を有することが、又実
施例１と比較例２とよりは添加物の種類がCBN
粒子同士の結合に大きな影響のあることが分か
る。

比較例 ３ 無定形ホウ素を添加せず、かつ焼結圧力、温度
を3.8万気圧、1520℃とした以外は実施例１と同
様に処理して高硬度焼結体を得た。

得られた焼結体の硬度は4020Kg／mm²で、光学顕
微鏡、化学処理の結果、何れもCBN同士が結合
してることを示した。

実施例１で実施した切削試験と同様な切削試験
をＶ＝188m／minに下げて実施した結果、60分
間切削した後の逃げ面摩耗は周速が低くなつて条
件としてはより緩やかになつたにもかゝわらず、
実施例１と等しく0.08mmで、欠損やチツピングも
殆ど認められなかつた。

実施例１と比較例３とから、本発明においては
ホウ素の添加により、焼結条件が比較例３より緩
やかな条件でも、同等またはそれ以上の切削性能
の焼結体が得られることは明らかである。

比較例 ４ 用いるCBNをすべて平均粒径5μmの粒体とし
た以外、すべて実施例１と同様に処理して焼結体
を得た。

得られた焼結体の硬度は3800Kg／mm²であつた。
光学顕微鏡、化学処理後の観察の何れもCBN同
士の結合がないか、あつても僅かであることを示
した。

実施例１と同様な切削試験を実施した処、刃先
は８分間切削しただけで欠損し、同様な試験を更
に２回繰返したが、５分及び10分30秒で欠損し
た。

＜発明の効果＞ 本発明は、焼結原料中の高圧相窒化ホウ素の粒
度及び配合割合、特定の添加剤及び配合割合、特
定の金属及び配合割合に加えてホウ素を特定量添
加することによつて、焼結条件（温度、圧力）を
緩和し、かつ高圧相窒化ホウ素同士を結合して連
続的なマトリツクスを形成させる高硬度焼結体の
製造方法である。

従来技術による高圧相窒化ホウ素を含む焼結体
は、他の従来工具材料に比べて鉄系材料の切削に
かけ離れた性能を発揮することが知られている
が、本発明で得られる焼結体においては、それを
更に上回る性能を示した。特に高硬度焼入れ鋼の
高速断続切削、鋳鋼、鋳鉄、型鋼等の生材、焼入
れ材の重切削、高速切削、焼結金属の高速切削に
おいて従来の高圧相窒化ホウ素を含む焼結体に勝
り、更に従来は高圧相窒化ホウ素を含む焼結体に
は向かないとされ、事実切削しても良い結果を示
さなかつた低炭素から高炭素に及ぶ鋼の切削にも
適している。即ち本発明は従来のCBN及び又は
CBNとWBNとを含む焼結体では到底実施できな
いような厳しい条件での切削、特に高硬度の焼入
鋼材や未熱処理の鋼材の高速度での断続切削が可
能な工具用焼結体の製造法を提供する、産業上極
めて有用な発明である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 粒子径最大10〜50μm、最小1μm以下で、そ
   の間に連続的な粒度分布を有する立方晶系窒化ホ
   ウ素又は前記立方晶系窒化ホウ素とウルツ鉱型窒
   化ホウ素とからなる高相圧窒化ホウ素65〜95体積
   ％と、チタンまたはチタンおよびタンタルのそれ
   ぞれの炭化物、窒化物、炭窒化物のいずれかの少
   なくとも１種である添加物を４〜34体積％、およ
   びアルミニウムを加えて100体積％としさらに外
   割で0.1〜５体積％のホウ素を加えた混合物を得、
   該混合物を最低1200℃、２万気圧で焼結して高圧
   相窒化ホウ素同士が結合して連続的なマトリツク
   スを形成している高硬度焼結体の製造方法。 ２ 高圧相窒化ホウ素が70〜95体積％の立方晶系
   窒化ホウ素と５〜30体積％のウルツ鉱型窒化ホウ
   素とからなる特許請求の範囲第１項の高硬度焼結
   体の製造方法。 ３ 添加物がチタンの炭化物、窒化物、炭窒化物
   の少なくとも１種であり、焼結に際して２ホウ化
   チタン及び窒化アルミニウムが生成して高相圧窒
   化ホウ素が強固に結合した連続せるマトリツクス
   が生成する特許請求の範囲第１項の高硬度焼結体
   の製造方法。