JPH0133309B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0133309B2 JPH0133309B2 JP1265686A JP1265686A JPH0133309B2 JP H0133309 B2 JPH0133309 B2 JP H0133309B2 JP 1265686 A JP1265686 A JP 1265686A JP 1265686 A JP1265686 A JP 1265686A JP H0133309 B2 JPH0133309 B2 JP H0133309B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- nickel
- metal
- copper
- cutting
- sintered body
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
- B24D3/00—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents
- B24D3/34—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents characterised by additives enhancing special physical properties, e.g. wear resistance, electric conductivity, self-cleaning properties
- B24D3/342—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents characterised by additives enhancing special physical properties, e.g. wear resistance, electric conductivity, self-cleaning properties incorporated in the bonding agent
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
- B24D3/00—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents
- B24D3/02—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents the constituent being used as bonding agent
- B24D3/04—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents the constituent being used as bonding agent and being essentially inorganic
- B24D3/06—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents the constituent being used as bonding agent and being essentially inorganic metallic or mixture of metals with ceramic materials, e.g. hard metals, "cermets", cements
- B24D3/10—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents the constituent being used as bonding agent and being essentially inorganic metallic or mixture of metals with ceramic materials, e.g. hard metals, "cermets", cements for porous or cellular structure, e.g. for use with diamonds as abrasives
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)
- Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)
Description
本発明はペレツトまたはホイール等のレンズ研
削用として特に好適なるメタルボンドダイヤモン
ド焼結体に関する。 従来、上記の如き用途に使用されるメタルボン
ドダイヤモンド焼結体としては銅−スズ系のもの
が広く採用されてきた。これら銅−スズ系メタル
ボンド焼結体は切削比が低く、すなわち寿命が短
く、また切削量も低いという欠点を有する。 銅−スズ系以外のメタルボンドダイヤモンド焼
結体としてニツケル系のものはニツケルの融点が
高いためダイヤモンドの急速な黒鉛化を来たす
1000℃以上の焼結温度を必要とするが、ニツケル
粉末の粒度を比較的細かくすることにより低温焼
結を可能とし、ダイヤモンド保持力の向上ととも
に研削性の優れた焼結体が開発された（特願昭51
−159153号）。さらに、このニツケルボンド焼結
体のロングランでの研削時に生ずる目詰り現象を
防止するものとしてニツケルベース中にベースと
金属間化合物を形成する元素を添加することによ
り、ベース中に硬くてもろい金属間化合物を分散
析出させて切削比、切削量を改良したメタルボン
ドダイヤモンド焼結体が開発された（特願昭53−
77787号）。 しかし、後者のニツケル系メタルボンド焼結体
は前工程による被切削材の表面精度のバラツキに
よつて切削量が大きく変動する欠点があつた。 本発明はこれらニツケル系メタルボンドダイヤ
モンド焼結体をさらに改良するものであり、ニツ
ケルの一部を比較的安価な銅によつて置換し、同
時に切削量のバラツキを抑えたメタルボンドダイ
ヤモンド焼結体を提供することを目的とするもの
である。 すなわち本発明はリンまたは硫黄の１種または
２種以上0.2〜3wt％および銅２〜30wt％を含有
し、残部がニツケルからなるメタルボンドと、該
メタルボンド内に分散された１〜40μのダイヤモ
ンド0.1〜10wt％とを含有してなるメタルボンド
ダイヤモンド焼結体である。 本発明における各添加成分についての説明およ
び各成分含量の限定理由は次の通りである。 まず、ニツケルはマトリツクスの主成分として
ダイヤモンド粉末を機械的に保持するものであ
る。なおマトリツクスの主成分であるニツケルは
場合によりコバルトで置換してもよく、これによ
りニツケルベースの場合とほぼ同様の効果が得ら
れる。 銅はニツケルに固溶し、金属間化合物を析出し
易くするものであり、2wt％未満では切削量のバ
ラツキが大きく、逆に30wt％を越えると切削量
が低下する。 また、リン、もしくは硫黄はマトリツクスの銅
含有ニツケル固溶体と反応し、摩耗し易い微細な
金属間化合物の形成を促進し、ボンドの硬さを増
す。これらの元素粉末の添加量は添加によつて形
成される金属間化合物が研削に寄与するに充分と
なるようにする。そのためにはリンもしくは硫黄
の１種または２種以上の元素は0.2〜3wt％添加す
ることにより、適当な量の金属間化合物が析出す
るようになる。これら添加元素は通常は１種とす
るが、２種を併用してもよい。なお、これら添加
元素のグループにはマグネシウム等が含まれ、同
様の金属間化合物形成能を有するが、これら元素
は融点の点から例示した元素に比べて好ましくな
い。 上記ニツケル、銅、リンもしくは硫黄の各元素
粉末は100メツシユ以下の粒度のもものを使用す
る。これにより各成分元素による金属間化合物の
形成、比較的高融点のニツケル粉末の一部を銅粉
末で置換したことと相俟つて低温焼結が可能とな
り、ダイヤモンドの黒鉛化が回避されるようにな
る。 本発明において使用するダイヤモンド粉末は１
〜40μのものを0.1〜10wt％添加する。しかし、
用途によつてはダイヤモンド粉末の粒度および添
加量は自由に変え得る。 本発明の焼結体は、各成分粉末、ダイヤモンド
粉末および所望によりステアリン酸亜鉛またはス
テアリン酸リチウム等の潤滑剤を少量添加して混
合後加圧成形し、その後非酸化性雰囲気中で焼結
を行う通常の粉末治金法が量産性の点で最適であ
るが、ホツトプレス法もしくは通電焼結法によつ
ても製造し得る。 かくして得られる焼結体は、添加された銅がニ
ツケルベース中に固溶され、これがベースと金属
間化合物形成元素との金属間化合物形成を促進
し、また焼結を促進し、マトリツクス中における
金属間化合物の分散をも均一化するものと思われ
る。そしてさらに、銅が金属間化合物中に適宜介
在することにより、硬く、しかも適度の速度で均
質に摩耗するメタルボンドが形成され、金属間化
合物形成後に生ずる空孔によるロングラン時の目
詰り現象の解消とメタルボンドのセルフドレツシ
ング効果により切削量が増加し、しかも切削量の
バラツキも少なくなり、比較的安価で実用上極め
て好ましいメタルボンドダイヤモンド焼結体が得
られる。 以下に実施例を示す。 実施例 平均粒子径5μのニツケル粉末、−250メツシユ
のその他の原料粉末を使用し、これらを次表に示
すような組成となるように調整し、これに８〜
16μのダイヤモンド粉末１％を添加し、次いで焼
結してそれぞれ直径16mm、厚み３mmのダイヤモン
ドペレツトと呼ばれるメタルボンドダイヤモンド
焼結体を得、切削性能試験を行つた。なお表中の
試料４は従来の銅−スズ系メタルボンドによる比
較例である。 これらの各試料を高速研摩機を使用し、直径
100mmのペレツト皿に20個の各ペレツトを貼り、
20Kgの荷重をかけて直径60mmのBK−７と呼ばれ
る研種のテストピースをGC＃500およびGC＃280
で予め面調整した後、12秒間研削し、切削量、切
削比を求めた。その結果を次表に示す。
削用として特に好適なるメタルボンドダイヤモン
ド焼結体に関する。 従来、上記の如き用途に使用されるメタルボン
ドダイヤモンド焼結体としては銅−スズ系のもの
が広く採用されてきた。これら銅−スズ系メタル
ボンド焼結体は切削比が低く、すなわち寿命が短
く、また切削量も低いという欠点を有する。 銅−スズ系以外のメタルボンドダイヤモンド焼
結体としてニツケル系のものはニツケルの融点が
高いためダイヤモンドの急速な黒鉛化を来たす
1000℃以上の焼結温度を必要とするが、ニツケル
粉末の粒度を比較的細かくすることにより低温焼
結を可能とし、ダイヤモンド保持力の向上ととも
に研削性の優れた焼結体が開発された（特願昭51
−159153号）。さらに、このニツケルボンド焼結
体のロングランでの研削時に生ずる目詰り現象を
防止するものとしてニツケルベース中にベースと
金属間化合物を形成する元素を添加することによ
り、ベース中に硬くてもろい金属間化合物を分散
析出させて切削比、切削量を改良したメタルボン
ドダイヤモンド焼結体が開発された（特願昭53−
77787号）。 しかし、後者のニツケル系メタルボンド焼結体
は前工程による被切削材の表面精度のバラツキに
よつて切削量が大きく変動する欠点があつた。 本発明はこれらニツケル系メタルボンドダイヤ
モンド焼結体をさらに改良するものであり、ニツ
ケルの一部を比較的安価な銅によつて置換し、同
時に切削量のバラツキを抑えたメタルボンドダイ
ヤモンド焼結体を提供することを目的とするもの
である。 すなわち本発明はリンまたは硫黄の１種または
２種以上0.2〜3wt％および銅２〜30wt％を含有
し、残部がニツケルからなるメタルボンドと、該
メタルボンド内に分散された１〜40μのダイヤモ
ンド0.1〜10wt％とを含有してなるメタルボンド
ダイヤモンド焼結体である。 本発明における各添加成分についての説明およ
び各成分含量の限定理由は次の通りである。 まず、ニツケルはマトリツクスの主成分として
ダイヤモンド粉末を機械的に保持するものであ
る。なおマトリツクスの主成分であるニツケルは
場合によりコバルトで置換してもよく、これによ
りニツケルベースの場合とほぼ同様の効果が得ら
れる。 銅はニツケルに固溶し、金属間化合物を析出し
易くするものであり、2wt％未満では切削量のバ
ラツキが大きく、逆に30wt％を越えると切削量
が低下する。 また、リン、もしくは硫黄はマトリツクスの銅
含有ニツケル固溶体と反応し、摩耗し易い微細な
金属間化合物の形成を促進し、ボンドの硬さを増
す。これらの元素粉末の添加量は添加によつて形
成される金属間化合物が研削に寄与するに充分と
なるようにする。そのためにはリンもしくは硫黄
の１種または２種以上の元素は0.2〜3wt％添加す
ることにより、適当な量の金属間化合物が析出す
るようになる。これら添加元素は通常は１種とす
るが、２種を併用してもよい。なお、これら添加
元素のグループにはマグネシウム等が含まれ、同
様の金属間化合物形成能を有するが、これら元素
は融点の点から例示した元素に比べて好ましくな
い。 上記ニツケル、銅、リンもしくは硫黄の各元素
粉末は100メツシユ以下の粒度のもものを使用す
る。これにより各成分元素による金属間化合物の
形成、比較的高融点のニツケル粉末の一部を銅粉
末で置換したことと相俟つて低温焼結が可能とな
り、ダイヤモンドの黒鉛化が回避されるようにな
る。 本発明において使用するダイヤモンド粉末は１
〜40μのものを0.1〜10wt％添加する。しかし、
用途によつてはダイヤモンド粉末の粒度および添
加量は自由に変え得る。 本発明の焼結体は、各成分粉末、ダイヤモンド
粉末および所望によりステアリン酸亜鉛またはス
テアリン酸リチウム等の潤滑剤を少量添加して混
合後加圧成形し、その後非酸化性雰囲気中で焼結
を行う通常の粉末治金法が量産性の点で最適であ
るが、ホツトプレス法もしくは通電焼結法によつ
ても製造し得る。 かくして得られる焼結体は、添加された銅がニ
ツケルベース中に固溶され、これがベースと金属
間化合物形成元素との金属間化合物形成を促進
し、また焼結を促進し、マトリツクス中における
金属間化合物の分散をも均一化するものと思われ
る。そしてさらに、銅が金属間化合物中に適宜介
在することにより、硬く、しかも適度の速度で均
質に摩耗するメタルボンドが形成され、金属間化
合物形成後に生ずる空孔によるロングラン時の目
詰り現象の解消とメタルボンドのセルフドレツシ
ング効果により切削量が増加し、しかも切削量の
バラツキも少なくなり、比較的安価で実用上極め
て好ましいメタルボンドダイヤモンド焼結体が得
られる。 以下に実施例を示す。 実施例 平均粒子径5μのニツケル粉末、−250メツシユ
のその他の原料粉末を使用し、これらを次表に示
すような組成となるように調整し、これに８〜
16μのダイヤモンド粉末１％を添加し、次いで焼
結してそれぞれ直径16mm、厚み３mmのダイヤモン
ドペレツトと呼ばれるメタルボンドダイヤモンド
焼結体を得、切削性能試験を行つた。なお表中の
試料４は従来の銅−スズ系メタルボンドによる比
較例である。 これらの各試料を高速研摩機を使用し、直径
100mmのペレツト皿に20個の各ペレツトを貼り、
20Kgの荷重をかけて直径60mmのBK−７と呼ばれ
る研種のテストピースをGC＃500およびGC＃280
で予め面調整した後、12秒間研削し、切削量、切
削比を求めた。その結果を次表に示す。
【表】
上表より、本発明に係るメタルボンドダイヤモ
ンド焼結体は従来の銅−スズ系のものに比べて切
削量、切削比とも格段に優れ、切削量のバラツキ
も小さくなつており、実用上非常に有用であるこ
とがわかる。このような本発明によるメタルボン
ドダイヤモンド焼結体はレンズ研削に限らず、ガ
ラス、セラミツクス、金属半導体の研削等広範な
応用が期待できるものである。
ンド焼結体は従来の銅−スズ系のものに比べて切
削量、切削比とも格段に優れ、切削量のバラツキ
も小さくなつており、実用上非常に有用であるこ
とがわかる。このような本発明によるメタルボン
ドダイヤモンド焼結体はレンズ研削に限らず、ガ
ラス、セラミツクス、金属半導体の研削等広範な
応用が期待できるものである。
Claims (1)
- １ リンまたは硫黄の１種または２種以上0.2〜
3wt％および銅２〜30wt％を含有し、残部がニツ
ケルからなるメタルボンドと、該メタルボンド内
に分散された１〜40μのダイヤモンド0.1〜10wt
％とを含有してなるメタルボンドダイヤモンド焼
結体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1265686A JPS61173862A (ja) | 1986-01-23 | 1986-01-23 | メタルボンドダイヤモンド焼結体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1265686A JPS61173862A (ja) | 1986-01-23 | 1986-01-23 | メタルボンドダイヤモンド焼結体 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13040479A Division JPS5655536A (en) | 1979-10-09 | 1979-10-09 | Metal bond-diamond sintered body |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61173862A JPS61173862A (ja) | 1986-08-05 |
| JPH0133309B2 true JPH0133309B2 (ja) | 1989-07-12 |
Family
ID=11811400
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1265686A Granted JPS61173862A (ja) | 1986-01-23 | 1986-01-23 | メタルボンドダイヤモンド焼結体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61173862A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63192931A (ja) * | 1987-02-03 | 1988-08-10 | Toyota Motor Corp | 可変吸気装置付空燃比制御装置 |
| JP5386585B2 (ja) * | 2009-06-18 | 2014-01-15 | 株式会社ダイヤメット | 焼結摺動材料及びその製造方法 |
| CN108972368A (zh) * | 2018-05-30 | 2018-12-11 | 安徽佑开科技有限公司 | 一种树脂结合剂超硬砂轮 |
| WO2021161911A1 (ja) * | 2020-02-13 | 2021-08-19 | 株式会社ダイセル | 金属組成物 |
-
1986
- 1986-01-23 JP JP1265686A patent/JPS61173862A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61173862A (ja) | 1986-08-05 |
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