JPH02112885A - 工具材料とその支持材との拡散接合法およびこの方法により製造された工具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ この発明は工具材料を金属製支持材に拡散接合すること
、排他的にでなく、更に詳しく言えば、金属製支持材に
拡散接合された金属母材（ｍｅｔａｌｍａｔｒｉｘ　）
中に分散された硬質相を有する工具材料からなり、プレ
ス作業などに使用される工具類の製造に関する。

［従来の技術］ 研磨的な損耗に抵抗する有用な硬度を示す合金６５０型
（６％のＷ、５％のＭｏ、４％のＣｒ、２％のＶおよび
０．８５％Ｃの公称組成を有するＭ２合金に相当する）
を以て製作された円筒状のブランクホルダーが使用され
て、ブリキ板から引抜かれる缶の製造の際に、我々はこ
のブランクホルダーの末端の平面に環状の溝の漸進的成
長を観察した。

この末端面の平面は、また、研磨性と粘着性の損耗と刻
み目状の損傷とを示していた。

第１１図に示されろ通り、各市がこのブランクホルダー
末端面を横切って通過する時に、各市の自由端が生じさ
せる研磨性と粘着性の効果により溝Ｇが創り出された。

　　　自然の経過として、ブランクホルダーは弧状の周
縁部分Ｆが破損脱離した時に無用となった。　　末端面
の刻み目状の損傷がある表面が缶表面の損傷を引き起し
たので溝と摩耗による損傷は許容され得なかった。

この弧状の周縁部分の破損脱離は全体的にも許容され得
なかった。　また、末端面の表面の摩耗は再引抜き作業
に影響が及ぶブランクホルディング圧力の損失の原因と
なった。

鉄系の母材中に炭化チタンを含む工具材料は、研磨的な
損耗に対して良好な抵抗を示すが、もしこの工具材料と
その支持材料の間で線膨張係数が大きく異なれば、この
炭化チタンを保持している工具材料を金属製支持材に真
鍮鑞付けするときに困難に遭遇することとなる。

［発明が解決しようとする課題］ 従って、この発明は工具材料とその支持材金属との間に
位置させられた中間金属層を通じて拡散接合するという
既知の技術に立脚している。

制御された時間内の熱と圧力の適用の後には、工具材料
が工具材料および／または支持材の構成成分の相互の内
部拡散により接合される。

この中間層の金属は、工具材料、支持材金属、またはこ
れら両者中に完全に拡散し得るのであり支持材に強固に
接合した工具材料が創出される。

チルコート氏（Ｒ，Ｆ、Ｔｙｌｅｃｏｔｅ　）の著書「
金属の固相溶接Ｊ　（”５ｏｌｉｄ　Ｐｈａｓｅ　Ｗｅ
ｌｄｉｎｇ　ｏｆ　Ｍｅｔａｌｓ”）１９６８年刊の第
８章は拡散接合の原理の概説を提供しているが、工具製
作に使用されるサーメット、セラミック工具材料、工具
支持材の材料、およびこの明細書において論議された摩
耗抵抗性の表面に関しては論じていない。

この発明の主体であるサーメットとセラミック工具材料
は金属質（ここではサーメットと呼ぶ）またはセラミッ
ク　（ここではセラミックと呼ぶ）中に分散された硬質
相を共通的に包含している。

この硬質相は、炭化物、窒化物、または硼化物などの状
態であり、長期間加熱される場合、粒径が望ましくない
大きさまで成長し得る。　　更に加えて、第二級炭化物
、窒化物、または硼化物の一部は拡散接合の間に分解し
得るのであり、この分解で生成する炭素、窒素、または
硼素が金属製工具支持材中に拡散して、有害な微細構造
を形成する。　例えば、工具材料から鋼製の支持材中に
移動する相当レベルの炭素は、急冷後の接合製品の接合
部に隣接する局部化された区域に永続的なマルテンサイ
トが生成するレベルまで炭素を増大させる。

［課題を解決するための手段］ 第一の観点において、この発明は（ｉ）金属母材内の炭
化チタンおよび／または二硼化チタンか、（ｉ　ｉ）金
属母材内の炭化チタンおよび窒化チタンか（ｉｉｉ）ア
ルミナ母材内の炭化珪素か、または窒化アルミニウム、
または（ｉｖ）炭化珪素母材内の窒化珪素、または窒化
アルミニウム、または（ｖ）窒化珪素母材内、または鋼
母材内の炭化珪素からなる工具用複合材料を鉄系合金製
の支持材に拡散接合する方法であって、工具材料と支持
材材料の間にニッケル、チタニウム、およびタングステ
ンからなる群から選択される中間層を５０ミクロン未満
の厚さを以て装備する工程、および、中間層を工具材料
と支持材中に完全に拡散させて、両者を接合するために
、この組立品を中間層の融点を超える温度とｌＯバール
と２８バールの間の接合圧力を以て処理する工程とを含
む拡散接合方法を提供する。

中間金属層の装備から生じる利点は、（ａ）工具材料と
支持材金属との間の膨張係数の差のための若干の補整、
　　（ｂ）工具材料から支持材金属への炭素、窒素また
は硼素の拡散のある程度の抑制、（Ｃ）所要時間が短く
、それによる工具材料と支持材材料中での硬質相の有害
な集合および／または望ましくない微細な構造の生成を
回避する接合法であることを含む。

第一の実施態様において、工具材料がクロム、モリブデ
ン、およびニッケルを含有する鋼の、Ｉｆｉａｌ中に分
散した炭化チタンを２８〜３５　ｖｏｌ、％含有する。

　好ましい実施態様において、工具材料は母材中に分散
した８〜１５　ｖｏｌ、％の二硼化チタンまたは１２〜
１８　ｖｏｌ、％の窒化チタンをも含んでいる。　もし
、金属製支持材が鋼製であるならば中間金属層はニッケ
ルがよく、この場合におけるニッケル層の厚さは約１０
ミクロンである。

代替的に、チタン中間層が工具材料に近い位置に置かれ
、ニッケル層がチタン層と金属支持材との間に置かれる
。　この場合は、チタン層の厚さが約２ミクロンであり
、ニッケル層の厚さが約８ミクロンであることが好まし
い。

中間層は、工具材料か支持材、または両者中に完全に拡
散することが好ましく、その結果として５０ミクロンま
での厚さの中間層が使用できるが、この際の完全拡散に
必要とされる時間は工具材料か支持材の劣化の危険性を
伴って延長される。

金属中間層は電気鍍金法か、スパッタリング法あるいは
熱噴霧法によってそれぞれの表面に適用される。　拡散
接合は、　１１５０〜１４６０℃の範囲内の温度におい
て、３０〜７５分間の時間、　ｌＯ〜２８バールの範囲
内の圧力下に遂行されることが好ましい。　界面を機能
的接触にする接触圧は時には一つの構成部品の他への重
量によって達成されるのであり、また、軽量の構成部品
には接合圧力が加えられたとき、横方向移動を惹き起こ
す圧力の危険性の全てを防止するために、支持材に凹部
の用意が必要であろう。　第二の実施態様では、工具材
料がアルミナ母材中に２〜４Ｑｖｏｌ．％の炭化珪素ホ
イスカーを含み、金属中間層がチタンであり、金属支持
材が鋼製である。

第二実施態様では、拡散接合は１４６０〜１７８０°Ｃ
の範囲内の温度において、７５〜２４０分間の時間２８
〜４５バールの範囲内の圧力下において遂行されること
が好ましい。

この発明の方法は各種工具、または製品を創出するため
に利用可能である。

第二の観点において、この発明は金属製の支承材、ある
いは支持材に拡散接合された工具材料を有する各種の製
品を提供する。

第一のこのような製品には、工具材料が円柱形であって
、この工具材料の末端の一面は中間金属層を介した拡散
接合により、この工具材料と同軸に配列された金属製の
支持材の末端の一面に接合され、その結果、このように
製造された接合製品の使用時に、接合部が周期的な圧縮
負荷の状態にある。　　このような負荷状態は、プレス
工具のブランクホルダーか、または再引抜き用パンチに
おいて発生する。

第二の製品において、工具材料が中空円柱形であり、こ
の工具材料の内面が金属製の支持材上にある金属の中間
層を介してこの金属製の支持材の外側に接合されて、そ
の結果として、このように製作された接合製品の使用時
に、接合部が剪断的負荷状態にある。　　　このような
負荷状態は、引抜き用ポンチ、または再引抜き用ポンチ
の側壁においで発生するであろう。

第三の製品において、工具材料が環形であり、この工具
材料の周縁の表面が環形の金属製支持材の内側の面に拡
散接合されている。

所望によれば、この環形金属支持材は、段付きの孔を持
ち得るのであって、工具材料は孔の円筒状の面と環状の
段の両者に接合される。

このような製品は深い引抜き、アイアニング、ワイヤ引
抜き、または押出しのためのダイス型、または、弁座と
してさえも使用できるであろう。

第四の製品において、工具材料は、細長い製品上の中間
金属層に適用され、その製品に拡散接合された細長い被
覆片の形状である。

この製品は連続押出し機の摩耗表面、あるいは研磨性損
耗を受ける装置中のガイトレールに使用されるであろう
。

［実施例］ 以下に各種の実施態様が、実施例と付属の図面によって
説明されるであろう。

第１図は、倍率Ｘｌ５００の顕微鏡写真であって、合金
鋼製の支持材２に直接に拡散接合された後の工具材料１
を示している。　この工具材料１は、当初、約０８５％
の炭素を含有していた合金鋼の母材中に３として示され
る大きい暗黒粒に見える炭化チタンと、４として示され
るより小さくより丸い粒に見える７硼化チタンを含んで
いる。

この合金鋼の支持材は０．１７〜０．２２％の間の炭素
と、１２〜１４％の間のクロムを有する型番４２０の合
金で製作された。

第１図は、拡散接合の発達のために適用された圧力下の
加熱期間中に炭化チタンと７硼化チタンの一部が粒径を
増大し分離して工具材料と支持材の間の界面に粗い「不
均質」組織を形成したことと、工具材料中の炭素が界面
の近くに脆弱なマルテンサイト構造Ｍにまで炭素含有量
を上昇させ、合金鋼の支持材中に移動したことを示して
いる。

第１図によって示される構造は、工具材料片をプレス工
具の支持材に接合する用途のためには、以下の理由を以
て理想的ではない。

１、工具材料の支持材金属への直接的接合は、工具材料
と支持材との熱膨張係数における差異を許容し得ない、
２．炭化チタンと７硼化チタンの成長は、工具材料母材
中の炭素消費を伴うのであり、これにより工具材料は軟
化される。

３、粗く不均質な構造は、周期的な疲労負荷に対して損
傷し易い。　４．　支持材中に惹起されたマルテンサイ
ト　（高い局部的炭素勾配）構造は、脆弱であり、伸展
性を欠如し望ましくない。

対照的に、第２図は第１図のものの製作に使用されたも
の同様の工具材料が同様の支持材金属に接合されたが、
拡散接合がニッケルの如き金属の中間層を介して実施さ
れ、工具材料と支持材との間にあって、有害な粒子成長
がない界面を残して界面近くにマルテンサイトがない支
持材を残して金属の中間層が、工具材料と工具支持材の
金属の両者中に拡散したことを示している。　ニッケル
の中間層が、工具材料から工具支持材の材料への炭素の
移動を制御するように作用したという確信下に工具材料
と金属支持材の材料の各種の可能な組合せが次表のよう
に考究された。

各実施例において、中間金属層は支持材金属中への炭素
、窒素、または硼素の有害な拡散を防止するように作用
し、その結果として、工具材料はこれらの元素を大きく
減少させていない。

いかなる説明にも限定されることを望まないがこの作用
機構は中間層の金属が炭素の移動を防止するために飽和
されるのか、そうではなく炭化物か窒化物を形成するた
めに反応するのかのいずれかであろうと我々は考えてい
る。

いずれにしても、拡散接合の完了時においては金属の中
間層は、鑞付は金属であったかのようにもはや見えない
。　同じ理論は炭化珪素母材中の窒化珪素、窒化珪素母
材中の炭化珪素、あるいは炭化珪素母材中の窒化アルミ
ニウムからなる工具材料にも適用できるであろう。

例を挙げれば、実施例２の工具材料、中間金属層と支持
材金属の材料仕様は以下の通りである。

Ａ）工具材料 炭化チタン　（主硬質相）２０〜３０ｖｏｌ．％、　７
硼化チタン　（硬い分散相）８〜１５ｖｏｌ．％粒径く
３ミクロン母材金属：鉄、炭素０．５５％；クロム８％
；モリブデン４％；　ニッケルｌ、７５％；硼素１．５
％；　バナジウム０．７〜０．９％；銅＜０．３％。

註：実施例３として前記の表に示される通り、ある用途
については、７硼化チタンが１２〜１８ｖｏｌ．％の範
囲内において窒化チタンによって置換され得る。

両方の場合において、母材中の硬質相の均一な分布が望
ましい。　　米国材料試験法（ＡＳＴＭ）の等級に基く
多孔性のレベルは、好ましくは、ＡＯであるべきである
。　炭化チタン集塊は１％未満であるべきである。

実施例２の工具材料の機械的特性は、引張強度１９２５
　Ｎ／ｍｍ２、弾性率　２９０　Ｎ／ｍｍ２　　圧縮強
度４２００　Ｎ／ｍｍ”、曲げ強度１７８０　Ｎ／ｍｍ
２、熱膨張係数（２０℃）　７．２Ｘ　１０−’　ｍ／
ｒｒ、’Ｃ１比重６．８　ｇ／ｃｍ３Ｂ）金属中間層 金属サーメット接合表面：　Ｔｉ（２μｍ）＋Ｎ１（１
０μｍ）鋼製支持材の接合表面：ニッケル（８μｍ）前
記の表の実施例２と比較すれば、サーメット接合表面に
１０ミクロン厚さのニッケル層の追加がある。　このニ
ッケル中間層は脆化を避けるために炭素の拡散を制御す
る。　　　チタンは、金属サーメットまたはセラミック
の母材中への拡散の偏倚を強くする。　第２図に示され
る通り、拡散中心線から１ｍｍの帯域中の接合層におけ
る粒子の成長の２％未満の許容水準が達成されている。

Ｃ）鋼製支持材 言及された全ての種類のステンレス鋼が、拡散接合によ
る接合を形成するのに適当するが、殆どの用途に対して
、以下の理由によって型番４２０のステンレス鋼が好ま
しい。

（１）　　高張力／破損に抗する強靭性　（ｉ　ｉ）適
当な熱膨張性　（ｉｉｉ）減少している粒界腐食感受性
型番　４２０材料の仕様 （ｉ）化学組成 ＣＯ，１７〜０．２２％、Ｃｒ１２〜１４％、残部：鉄
（ｉ　ｉａ）機械的特性（焼鈍された状態）引張強度＜
　７５０　Ｎ／ｍｍ２、ブリネル硬度＜　２２０　）Ｉ
Ｂ（ｉ　ｉｂ）機械的特性（硬化し、焼戻された状態）
０．２％降伏点５２０　Ｎ／ｍｍ”、引張強度９００　
Ｎ／ｍｍ２伸長量（長手方向）１５％、（巾方向）１３
％ノツチ付衝撃強靭性（長手方向）　３８　Ｊ　（最小
）ノツチ付衝撃強靭性（巾方向）２８Ｊ（最小）ブリネ
ル硬度　　　　　　　　２７５　）１Ｂ（ｉｉｉ）物理
的性質 密度７．８　ｇ／ｃｍ３、弾性率（２０°Ｃ）　２１６
　Ｘ　１０３Ｎ／ｍｍ２熱伝導率（２０℃）　３０　Ｊ
／ｍ℃、比熱（２０℃）　０．４６　Ｊ／ｇ’Ｃ１熱膨
張　２０〜１００°Ｃ１０，５Ｘ　１０−６ｍ／ｍ　’
Ｃ２００℃　１１．　ＯＸ　１０−６ｍ／ｍ　’Ｃ４０
０℃　１２　　Ｘ　１０−’ｍ／ｍ　’Ｃ５００℃　１
２　　Ｘ　１０−６ｍ／ｍ　’Ｃ電気抵抗２０℃　０．
５５　ｏｈｍ　ｍｍ２／　ｍ実施例２に従った拡散接合
法が、第２図の微細構造への向上を与えた。　この方法
は、次の工程からなっていた。

１、上記に特定した金属母材中に分散した炭化チタンと
７硼化チタンからなる工具材料の一片を用意し、表面を
平坦に機械仕上げを行い、次いで表面に２ミクロンの厚
さのチタン層と１０ミクロンの厚さのニッケル層を張る
。

２、型番４２０の鋼製の支持材を用意し、それの上に平
坦面を作成し、次いでその面に８ミクロンの厚さのニッ
ケル層を張る。

３、　ニッケル表面石を合せる。

４、約２５バールの加圧下に、工具材料、中間層、およ
び金属支持材の組立品が１１８０℃に加熱され、この温
度に３０分間保持される。

５、加熱と加圧を止めて、接合された構造物を真空炉内
で放冷する。

この方法は第３図のブランクホルダーの製造に成功裡に
使用されてきた。　今なお、耐久試験を受けているので
あり、今日までの耐久試験結果は満足されるものである
。

第１工程にて、　１０ミクロン厚さのニッケル層が省略
されてもよい。　　省略された場合には、第３工程にお
いてチタンとニッケルの両表面層が合せられる。

複合焼結／拡散接合されたブランクの熱処理鋼製基材へ
の工具材料／セラミックの拡散接合のための加熱期間は
焼鈍された（軟質）微細構造を生成する。　７硼化チタ
ン　（実施例２）と窒化チタン　（実施例３）両者を分
散が強化された材料にするために、仕上加工と実用に先
立って、次の熱処理が実施される。

１）粗い機械仕上、２）応力除去６００〜６５０℃、炉
内冷却、３）最終機械仕上げ、４）真空硬化１０９０〜
１０９８℃、加圧急冷、５）１時間以上の５２０℃　焼
戻し この処理は、金属・セラミック硬度６８／７２　ＨＲＣ
へ、および鋼母材中の７硼化チタンと窒化チタンの分散
物を伴う炭化チタン相からなる微細構造への向上を与え
ろ。

この鋼基材は、同時に最小２７５８Ｂの硬度と、焼鈍さ
れたマルテンサイト基体を伴う炭化クロムの若干の分散
物からなる微細構造を有する。

ともに見られる第３．４、および５図は、重要個所がよ
り固い工具材料の包含により強化されているプレス工具
の製作のために、この発明の拡散接合法がいかに使用さ
れ得るかを示している。

第３図において、管状のブランクホルダー１が円筒状ポ
ンチ２を包囲している。

この管状のブランクホルダーは、（実施例２において説
明した通りの）炭化チタンと硼化チタンの分散物を金属
母材中に含む工具材料の環状部３と型番４２０の鋼で作
られた脚部４を有する。

金属脚部は、その一端に、プレスのラムに固定するため
のフランジ５を有する。　脚部の他端は工具材料の環状
部と同軸であり、既に記述された方法により工具材料に
拡散接合されている。

プレス中に使用される際には、この環状部３が被加工品
を、第４図の引抜き用ダイアの頂面６に対して圧迫する
。　第３図のポンチ２は中空円筒１０であり、その外面
を包囲する環状空所があり、この環状空所に、−層硬い
工具材料のスリーブ９が固定されている。　実施例１〜
５のいずれかによるものであり得る工具材料が中空円筒
１０の外部に拡散接合されている。　　使用時に、ポン
チがブランクホルダー内を滑動し、その結果として、工
具材料によって受止められる摩耗力が、接合に剪断力を
賦課する。　　第３図に示される通り、この剪断力は、
空所の端部が圧縮性の推力負荷を支えるようにすること
によって軽減され得る。

カラー１１か、他の除去可能な手段が工具材料のスリー
ブの最初の固定を容易にするために用意されてもよい。

第４図は、工具材料が環状部１２の形状である引抜き用
のダイアを示し、環状部の外縁面が環状金属支持材１３
の内側面に拡散接合されている。

第４図中、金属支持材は段付き孔を有する。

使用時、接合は環状の棚部１４では、圧縮下にあり、最
小限の剪断力が円筒状の接合部１５に付加される。　　
実施例１〜５のいずれの工具材料もこの引抜きダイに適
用可能である。

第５図は、壁のアイアニング用ダイ　１６を示しこのダ
イは金属支持材の孔の中に位置し、支持材に拡散接合さ
れた工具材料１７を包含している。

修正アイアニング（即ち、被加工品厚さの１０％未満の
減少）における発生負荷は、比較的に小であるから、剪
断様式の負荷用の一つの接合で充分であろう。

第６図は、固定的シュー２０と接触した回転用に装着さ
れたホイール１９を含む連続押出し装置を略図的に示し
ている。　　ホイールは、アバツトメント２３により妨
害されている通路２２を限定するために、周縁の弧に沿
ってシュー２０により閉じられている周辺溝２１を有す
る。　この通路に供給された原料は、溝との摩擦的噛合
によってアバツトメントにおいて圧搾されるために、駆
動され、ダイ２４を通って押出される。　　相当な摩耗
力が溝２１側面とダイ２４において発生するために、こ
れらの表面は耐摩耗性材料で製作することが望ましい。

第６図と第７図において、工具材料の環状部２５一対が
ホイール材料に拡散接合され、ホイール使用時に接合は
直線的であり、アバツトメントの通過により剪断力を与
えられる。

第８図は、相対する側面上に凹部２７と２８とを有し、
その凹部に工具材料２９と３０が拡散接合され、鋼製の
直線的ブロック２６の形状にて挿入される交換可能なア
バツトメント２３を示している。　使用時、接合は剪断
的負荷であるが、剪断力の分力の若干は各凹部の角縁部
により支持されている。

第９図と第１０図は、ダイブロック３１を示すのであり
、その中にダイペレット３２が拡散接合されている。　
ブロック中の孔は円錐台形の出口３３、棚部３４と円筒
形のマウス３５からなる。

使用時には、主として圧縮的であるためにダイベレット
は円筒形のマウスと棚部に接合される。

【図面の簡単な説明】

第１図は、拡散接合後の炭化チタンを含有する第２図は
、第１図の工具材料と合金鋼が、金属第３図は、 ブランクホルダーとポンチの切断 された側面図である。 第４図は、直径に沿い切断された引抜き用ダイの透視図
である。 第５図は、直径に沿って切断された壁のアイアニング用
ダイの透視図である。 第６図は、連続押出装置の略図的な切断された側面図で
あって、グイブロックとアバツトメントの位置を示して
いる。 第７図は、第６図のＡ−Ａ’線において切断された装置
の平面図である。 第８図は、アバツトメントの拡大透視的略図である。 第９図は、第６図のグイブロックの拡大された立話面図
である。 第１０図は、第６図ダイブロックの透視的略図である。 第１１図は、破損後の従来のブランクホルダーの透視的
略図である。 第１．２および１１図に対する記号 ３．４、　　　　　　　粒子 工具材料 支持材 破片 溝 マルテンサイト構造 図に対する記号 ブランクホルダー 円筒形ポンチ １７．２５、　　環状工具材料 環状支持材 フランジ 引抜き用ダイ スリーブ カラー アイアニングダイ 回転ホイール シュー 溝 通路 アバットメント ２４． ２９． ３１． ３２． ３３． ３０、 押出しグイ 細長片状工具材料 グイブロック グイベレット グイブロック出口

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、（ｉ）金属母材中の炭化チタンおよび／または二硼
   化チタンか、（ｉｉ）金属母材中の炭化チタンと窒化チ
   タンか、（ｉｉｉ）アルミナ母材中の炭化珪素か窒化ア
   ルミニウムか、（ｉｖ）炭化珪素の母材中の窒化珪素か
   窒化アルミニウムか、または（ｖ）窒化珪素か鋼の母材
   中の炭化珪素からなる工具用複合材料を鉄系合金製の支
   持材に拡散接合する方法であって、工具材料と支持材材
   料の間にニッケル、チタン、およびタングステンからな
   る群から選択される中間層を５０ミクロン未満の厚さを
   以て設備する工程、および中間層を工具材料と支持材材
   料中に完全に拡散させて、両材料を接合するために組立
   品を、中間層の融点を超える温度と、１０〜２８バール
   の間の接合圧力とを以て処理する工程とを有することを
   特徴とする拡散接合法。 ２、工具材料がクロム、モリブデン、およびニッケルを
   含有する鋼母材中に分散された２８〜３５ｖｏｌ．％の
   範囲内の炭化チタンを含有する請求項１記載の拡散接合
   法。 ３、工具材料が、金属母材中に分散された８〜１５ｖｏ
   ｌ．％の範囲内の二硼化チタン、または１２〜１８ｖｏ
   ｌ．％の範囲内の窒化チタンを含有する請求項２記載の
   拡散接合法。 ４、中間金属層がニッケルであり、金属支持材が鋼製で
   ある請求項１、２、または３記載の拡散接合法。 ５、ニッケル中間層が１０ミクロンの厚さである請求項
   ４記載の拡散接合法。 ６、チタン中間層が工具材料に隣接しニッケル層がチタ
   ン層と金属工具支持材の間にある請求項４記載の拡散接
   合法。 ７、チタン層が約２ミクロンの厚さであって、ニッケル
   層が約８ミクロンの厚さである請求項６記載の拡散接合
   法。 ８、工具材料に、約２ミクロンの厚さのチタン中間層と
   約１０ミクロンの厚さのニッケル中間層が設備され、金
   属支持材に約８ミクロンのニッケル中間層が設備される
   請求項４記載の拡散接合法。 ９、各中間金属層が設備されるべきそれぞれの面に、電
   気鍍金法、スパッタリング法、または熱噴霧法により適
   用される請求項４、５、６、７または８記載の拡散接合
   法。 １０、サーメットの鋼製支持材への拡散接合が、１１８
   ０〜１４６０℃の範囲内の温度下、３０〜７５分間の期
   間、遂行される請求項１、乃至９のいずれかに記載の拡
   散接合法。 １１、１０〜２８バールの範囲内の圧力が、３０〜７５
   分間の期間、適用される請求項１０記載の拡散接合法。 １２、セラミックの鋼製工具支持材への拡散接合が、１
   ４６０〜１７８０℃の範囲内の温度下に、７５〜２４０
   分間の範囲内の時間の期間、遂行される請求項１乃至９
   のいずれかに記載の拡散接合法。 １３、２８〜４５バールの範囲内の圧力が７５〜２４０
   分間の期間、適用される請求項１２記載の拡散接合法。 １４、工具材料がアルミナ母材中に２〜４０ｖｏｌ．％
   の炭化珪素ホィスカーを含有するものであって、中間金
   属層がチタンであり、金属支持材が鋼製である請求項１
   ２、または１３記載の拡散接合法。 １５、工具材料が円柱形であって、その一端の壁が、工
   具材料に同軸的に配置された金属支持材の一端の壁に、
   接合された後の工具が使用される際に接合が周期的な圧
   縮性負荷中にあるように中間金属層を通じて拡散接合に
   よって接合される請求項１、乃至１４のいずれかに記載
   の拡散接合法。 １６、工具材料が円筒形であり、工具材料の内面が金属
   支持材の外面に接合された後の工具が使用される際に接
   合が剪断的負荷中にあるように金属支持材上の金属中間
   層を通じて接合される請求項１、乃至１４のいずれかに
   記載の拡散接合法。 １７、工具材料が環形であり、工具材料の外縁面が環状
   の金属支持材の内面に拡散接合される請求項１、乃至１
   ４のいずれかに記載の拡散接合法。 １８、金属支持材が、段付き円筒形内孔を有し、工具材
   料が内孔の円筒状面と段上の環状面の両方に接合される
   請求項１６記載の拡散接合法。 １９、工具材料が、細長の金属物品上の金属中間層に適
   用されて金属物品に拡散接合された細長の被覆片の形状
   である請求項１、乃至１４いずれかに記載の拡散接合法
   。 ２０、請求項１、乃至１９のいずれかに記載の拡散接合
   方法により製作された拡散接合製品。