JPH02236253A - 工具用高硬度焼結体 - Google Patents
工具用高硬度焼結体Info
- Publication number
- JPH02236253A JPH02236253A JP1056349A JP5634989A JPH02236253A JP H02236253 A JPH02236253 A JP H02236253A JP 1056349 A JP1056349 A JP 1056349A JP 5634989 A JP5634989 A JP 5634989A JP H02236253 A JPH02236253 A JP H02236253A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sintered body
- binder
- group
- cbn
- cutting
- Prior art date
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- Granted
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- Cutting Tools, Boring Holders, And Turrets (AREA)
- Ceramic Products (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
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。
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〕
本発明は立方晶窒化硼素（以下ｃＢＮという）を用いた
工具用高硬度焼結体の改良に関する。
工具用高硬度焼結体の改良に関する。
ｃＢＮはダイヤモンドに次ぐ高硬度物質であり、その焼
結体は種々の切削工具に使用されている。
結体は種々の切削工具に使用されている。
切削工具に適したこの種のｃＢＮ焼結体としては、例え
ば、体積％で７０％以上のｃＢＮ粒子をＡｌとＮｉ，
Ｃｏ， Ｍｎ． Ｆｅ， Ｖ， Ｃｒからなる群から
選択した合金元素の少なくとも１種を含む金属相により
結合したもの（特開昭４ ８−１ ７ ５ ０ ３号公
報）、体積％で８０〜９５％のｃＢＮ粒子をＴｉＮまた
はＺｒＮおよび＾１−Ｔｉまたは八ｌ−Ｚｒの金属間化
合物およびさらに八ｌ， ｃＢＮ， ＴｉＮまたはＺｒ
Ｎとの反応により形成される耐熱性化合物よりなる結合
相により結合したもの（特開昭５８−５５１１１号公報
）、体積％で８０〜９５％のｃＢＮ粒子を周期律表第ｒ
Ｖａ，Ｖａ族遷移金属の炭化物、窒化物、炭窒化物と＾
１， ｃＢＮ， Ｃｕとの反応により形成される耐熱性
化合物よりなる結合相により結合したもの（特開昭６２
−２２８４０号公報）および体積％で８０〜９５％のｃ
ＢＮ粒子を周期律表第ｒＶａ族の炭化物、窒化物、炭窒
化物とＡｌ， ｃＢＮ， Ｃｕ ，鉄族金属との反応に
より形成される耐熱性化合物からなる結合相により結合
した焼結体（特開昭６２−９８４号公報）等が提案され
ている。
ば、体積％で７０％以上のｃＢＮ粒子をＡｌとＮｉ，
Ｃｏ， Ｍｎ． Ｆｅ， Ｖ， Ｃｒからなる群から
選択した合金元素の少なくとも１種を含む金属相により
結合したもの（特開昭４ ８−１ ７ ５ ０ ３号公
報）、体積％で８０〜９５％のｃＢＮ粒子をＴｉＮまた
はＺｒＮおよび＾１−Ｔｉまたは八ｌ−Ｚｒの金属間化
合物およびさらに八ｌ， ｃＢＮ， ＴｉＮまたはＺｒ
Ｎとの反応により形成される耐熱性化合物よりなる結合
相により結合したもの（特開昭５８−５５１１１号公報
）、体積％で８０〜９５％のｃＢＮ粒子を周期律表第ｒ
Ｖａ，Ｖａ族遷移金属の炭化物、窒化物、炭窒化物と＾
１， ｃＢＮ， Ｃｕとの反応により形成される耐熱性
化合物よりなる結合相により結合したもの（特開昭６２
−２２８４０号公報）および体積％で８０〜９５％のｃ
ＢＮ粒子を周期律表第ｒＶａ族の炭化物、窒化物、炭窒
化物とＡｌ， ｃＢＮ， Ｃｕ ，鉄族金属との反応に
より形成される耐熱性化合物からなる結合相により結合
した焼結体（特開昭６２−９８４号公報）等が提案され
ている。
しかしながら、上記のような焼結体を切削工具として使
用した場合にも、例えば耐熱合金や鋳鉄を高速切削する
ように刃先が高温となる切削条件では耐摩耗性の低下に
より、その寿命が比較的短いという欠点があった。
用した場合にも、例えば耐熱合金や鋳鉄を高速切削する
ように刃先が高温となる切削条件では耐摩耗性の低下に
より、その寿命が比較的短いという欠点があった。
よって、この発明の目的は、上記した従来のｃＢＮ焼結
体よりも、刃先が高温となる切削条件での耐摩耗性に優
れ、高速切削を可能とする焼結体を提供することにある
。
体よりも、刃先が高温となる切削条件での耐摩耗性に優
れ、高速切削を可能とする焼結体を提供することにある
。
本発明者らは上記の目的を達成するため鋭意研究した結
果、ｃＢＮを７０〜９５体積％含有し、残部が下記の結
合材よりなる混合粉末を超高圧焼結すれば、従来のｃＢ
Ｎ焼結体よりも刃先が高温となる切削条件での耐摩耗性
に優れたｃＢＮ焼結体の得られることを見出し本発明に
到達した。
果、ｃＢＮを７０〜９５体積％含有し、残部が下記の結
合材よりなる混合粉末を超高圧焼結すれば、従来のｃＢ
Ｎ焼結体よりも刃先が高温となる切削条件での耐摩耗性
に優れたｃＢＮ焼結体の得られることを見出し本発明に
到達した。
すなわち、本発明はｃＢＮ粉末を７０〜９５体積％含有
し、残部が結合材粉末からなる混合粉末を超高圧、高温
下で焼結して得られる焼結体であって、前記結合材がＡ
１およびＡ１とＴｉとの化合物からなる群から選択され
る少なくとも１種２〜５０重量％（Ａｌ換算）Ｗ，ＷＣ
およびＷとＴｉとの化合物からなる群から選択される少
なくとも１種２〜５０重量％（Ｗ換算）および残部がＴ
ｉＮｚ， ＴｉＣｚ， Ｔｉ（Ｃ，Ｎ）ｚ， （Ｔｉ
，Ｍ）Ｎｚ， （Ｔｉ，Ｍ）Ｃｚおよび（Ｔｉ， Ｍ
） （Ｃ， Ｎ） ｚからなる群から選択される少なく
とも１種のＴｉ化合物（ただし、ＭはＴｉを除く周期律
表第ＩＶａ，Ｖａ，ＶＩａ族の遷移元素であり、Ｑ＜ｚ
＜０．４５である）よりなり、含有されるＴｉと周期律
表第ＩＶａ，Ｖａ，ＶＩａ族の遷移金属元素Ｍとの割合
が原子比でＴｉ：Ｍ＝６７：１００〜９７：１００であ
る工具用高硬度焼結体に関するものである。
し、残部が結合材粉末からなる混合粉末を超高圧、高温
下で焼結して得られる焼結体であって、前記結合材がＡ
１およびＡ１とＴｉとの化合物からなる群から選択され
る少なくとも１種２〜５０重量％（Ａｌ換算）Ｗ，ＷＣ
およびＷとＴｉとの化合物からなる群から選択される少
なくとも１種２〜５０重量％（Ｗ換算）および残部がＴ
ｉＮｚ， ＴｉＣｚ， Ｔｉ（Ｃ，Ｎ）ｚ， （Ｔｉ
，Ｍ）Ｎｚ， （Ｔｉ，Ｍ）Ｃｚおよび（Ｔｉ， Ｍ
） （Ｃ， Ｎ） ｚからなる群から選択される少なく
とも１種のＴｉ化合物（ただし、ＭはＴｉを除く周期律
表第ＩＶａ，Ｖａ，ＶＩａ族の遷移元素であり、Ｑ＜ｚ
＜０．４５である）よりなり、含有されるＴｉと周期律
表第ＩＶａ，Ｖａ，ＶＩａ族の遷移金属元素Ｍとの割合
が原子比でＴｉ：Ｍ＝６７：１００〜９７：１００であ
る工具用高硬度焼結体に関するものである。
本発明のｃＢＮ焼結体では、その生成された焼結体中に
ｃＢＮの他、ＴｉＮ， Ｔｉｃ， Ｔｉ（Ｃ， Ｎ），
（Ｔｉ，Ｍ）Ｎ， ＜Ｔｉ，Ｍ）Ｃおよび（Ｔｉ
， Ｍ） （Ｃ， Ｎ）からなる群から選択した１種以
上のＴｉ化合物、硼化チタン、前記Ｍの硼化物、硼化ア
ルミニウム、窒化アルミニウム、タングステン化合物な
らびにタングステンの１種以上を含んでいる。
ｃＢＮの他、ＴｉＮ， Ｔｉｃ， Ｔｉ（Ｃ， Ｎ），
（Ｔｉ，Ｍ）Ｎ， ＜Ｔｉ，Ｍ）Ｃおよび（Ｔｉ
， Ｍ） （Ｃ， Ｎ）からなる群から選択した１種以
上のＴｉ化合物、硼化チタン、前記Ｍの硼化物、硼化ア
ルミニウム、窒化アルミニウム、タングステン化合物な
らびにタングステンの１種以上を含んでいる。
本発明の焼結体が、刃先が高温となる切削条件での耐摩
耗性に優れ高速切削が可能である理由は以下によるもの
と推測することができる。
耗性に優れ高速切削が可能である理由は以下によるもの
と推測することができる。
一般に焼結体の摩耗は、結合相の摩耗およびｃＢＮ粒子
の接合部における破壊によりｃＢＮ粒子が脱落していく
ことによって進行する。したがって、刃先が高温となる
切削条件での焼結体の耐摩耗性を向上させるには高温下
でｃＢＮ粒子同士およびｃＢＮ粒子と結合材が強固に接
合していることおよび結合材自体の強度が高いことが必
要である。本発明の焼結体では、結合材中に＾ｌ化合物
を存在させることによって、ＷＣ−Ｃｏ超硬合金の液相
焼結のような硬質粒子の結合相への溶解と再析出現象に
類似した現象が生じ、ｃＢＮ粒子と結合材およびｃＢＮ
粒子同士が接合すると共に結合材中のＴｉ化合物が含ま
れる遊離ＴｉやＴｉを除く周期律表第ＩＶａ，Ｖａ，Ｖ
Ｉａ族遷移金属ＭおよびＴｉ−Ａｌ金属間化合物中のＴ
ｉとｃＢＮが高温高圧下での焼結時に反応し、ＴＩ８２
や前記Ｍの硼化物を生成し、それによってｃＢＮ粒子と
結合材が強固に接合するものと考えられる。すなわち、
本発明の焼結体の結合相中にはＴｉの炭化物、窒化物、
炭窒化物に加えてＴＩ８２、前記Ｍの硼化物等も含まれ
る。ＴｉＢ２とか前記Ｍの硼化物は脆性であり、刃先の
温度が余り高くならない切削条件では有害となる場合も
あるが、刃先温度が高温となる場合は、ＴＩの炭化物、
窒化物、炭窒化物よりも安定であると考えられ結合相の
高温下での強度および接合力が低下せず好ましい。
の接合部における破壊によりｃＢＮ粒子が脱落していく
ことによって進行する。したがって、刃先が高温となる
切削条件での焼結体の耐摩耗性を向上させるには高温下
でｃＢＮ粒子同士およびｃＢＮ粒子と結合材が強固に接
合していることおよび結合材自体の強度が高いことが必
要である。本発明の焼結体では、結合材中に＾ｌ化合物
を存在させることによって、ＷＣ−Ｃｏ超硬合金の液相
焼結のような硬質粒子の結合相への溶解と再析出現象に
類似した現象が生じ、ｃＢＮ粒子と結合材およびｃＢＮ
粒子同士が接合すると共に結合材中のＴｉ化合物が含ま
れる遊離ＴｉやＴｉを除く周期律表第ＩＶａ，Ｖａ，Ｖ
Ｉａ族遷移金属ＭおよびＴｉ−Ａｌ金属間化合物中のＴ
ｉとｃＢＮが高温高圧下での焼結時に反応し、ＴＩ８２
や前記Ｍの硼化物を生成し、それによってｃＢＮ粒子と
結合材が強固に接合するものと考えられる。すなわち、
本発明の焼結体の結合相中にはＴｉの炭化物、窒化物、
炭窒化物に加えてＴＩ８２、前記Ｍの硼化物等も含まれ
る。ＴｉＢ２とか前記Ｍの硼化物は脆性であり、刃先の
温度が余り高くならない切削条件では有害となる場合も
あるが、刃先温度が高温となる場合は、ＴＩの炭化物、
窒化物、炭窒化物よりも安定であると考えられ結合相の
高温下での強度および接合力が低下せず好ましい。
ＴｉＮｚ， ＴｉＣｚ， Ｔｉ（Ｃ，Ｎ）ｚ， （Ｔ
ｉ，Ｍ）Ｎｚ， （Ｔｉ，Ｍ）Ｃｚおよび（Ｔｉ，
Ｍ） （Ｃ， Ｎ） ｚからなる群から選択した１種以
上のＴｉ化合物（但し、ＭはＴｉを除く周期律表第ＩＶ
ａ，Ｖａ，ＶＴａ族の遷移金属元素であり、Ｑ ＜ ｚ
＜０．４５）中の遊離ＴｉはｃＢＮ結晶と反応し安＜
ＴｉＢ２を生成し好ましい。上記化学式におけるＺ値
はＯ＜Ｚ＜０．４５が好ましい。０．４５以上ではＴｉ
Ｂ２の生成量が減少し結合力が低下する。他方、金属Ｔ
ｉ（Ｚ＝Ｏ）では結合材粉末作成時に粉砕が十分にでき
ず焼結性が低下する。上記Ｔｉの窒化物、炭窒化物に周
期律表第ＩＶａ，Ｖａ，Ｖｌａ族遷移金属の窒化物、炭
窒化物を固溶または混合すれば、結合材の強度は大きく
なり、Ｔｉ化合物のみを結合材として用いた場合よりも
さらに特性が改善される。この結合材中のＴｉ含有量は
、Ｔｉと、周期律表第ＩＶａ，Ｖａ，ＶＩａ族金属元素
Ｍの割合が原子比でＴｉ：Ｍ＝６ ７ ＋ １０ ０〜
９７：１００となることが必要である。Ｔｉの含有量が
Ｔｉ：Ｍ＝６ ７ ： １ ０ ０未満では、結合材と
ｃＢＮとの結合材が低下して好ましくない。他方、上記
原子比がＴｉ：Ｍ＝９ ７ ： １ ０ ０を越えると
結合材の耐摩耗性ならびに強度が低下する。
ｉ，Ｍ）Ｎｚ， （Ｔｉ，Ｍ）Ｃｚおよび（Ｔｉ，
Ｍ） （Ｃ， Ｎ） ｚからなる群から選択した１種以
上のＴｉ化合物（但し、ＭはＴｉを除く周期律表第ＩＶ
ａ，Ｖａ，ＶＴａ族の遷移金属元素であり、Ｑ ＜ ｚ
＜０．４５）中の遊離ＴｉはｃＢＮ結晶と反応し安＜
ＴｉＢ２を生成し好ましい。上記化学式におけるＺ値
はＯ＜Ｚ＜０．４５が好ましい。０．４５以上ではＴｉ
Ｂ２の生成量が減少し結合力が低下する。他方、金属Ｔ
ｉ（Ｚ＝Ｏ）では結合材粉末作成時に粉砕が十分にでき
ず焼結性が低下する。上記Ｔｉの窒化物、炭窒化物に周
期律表第ＩＶａ，Ｖａ，Ｖｌａ族遷移金属の窒化物、炭
窒化物を固溶または混合すれば、結合材の強度は大きく
なり、Ｔｉ化合物のみを結合材として用いた場合よりも
さらに特性が改善される。この結合材中のＴｉ含有量は
、Ｔｉと、周期律表第ＩＶａ，Ｖａ，ＶＩａ族金属元素
Ｍの割合が原子比でＴｉ：Ｍ＝６ ７ ＋ １０ ０〜
９７：１００となることが必要である。Ｔｉの含有量が
Ｔｉ：Ｍ＝６ ７ ： １ ０ ０未満では、結合材と
ｃＢＮとの結合材が低下して好ましくない。他方、上記
原子比がＴｉ：Ｍ＝９ ７ ： １ ０ ０を越えると
結合材の耐摩耗性ならびに強度が低下する。
Ａ１もしくはＡｌ−Ｔｉ金属間化合物の結合材中におけ
る含有量は、２〜５０重量％（Ａｌ換算）とすることが
必要である。Ａ１の含有量が２重量％未渦の場合にはそ
の添加による効果が不充分であり、５０重量％を越える
と結合材の硬度が低下する。好ましくは１０〜３０重量
％がよい。
る含有量は、２〜５０重量％（Ａｌ換算）とすることが
必要である。Ａ１の含有量が２重量％未渦の場合にはそ
の添加による効果が不充分であり、５０重量％を越える
と結合材の硬度が低下する。好ましくは１０〜３０重量
％がよい。
ＷＣもしくはＷ化合物は特に耐摩耗性を改善するために
添加するものでその結合材中の含有壷は２〜５０重量％
（Ｗ換算）とする。Ｗの含有量が２重量％未満では耐摩
耗性を改善することができず、他方５０重量％を越える
と、Ｔｉ化合物の含脊量が低下し、ｃＢＮと結合材との
接合強度が低下し好ましくない。特に上記の化学式にお
けるＭとしてＷを用いた場合には、結合材の耐摩耗性お
よび強度が改善され良好な特性を示す。
添加するものでその結合材中の含有壷は２〜５０重量％
（Ｗ換算）とする。Ｗの含有量が２重量％未満では耐摩
耗性を改善することができず、他方５０重量％を越える
と、Ｔｉ化合物の含脊量が低下し、ｃＢＮと結合材との
接合強度が低下し好ましくない。特に上記の化学式にお
けるＭとしてＷを用いた場合には、結合材の耐摩耗性お
よび強度が改善され良好な特性を示す。
本発明の焼結体では、上述した結合材よりなる結合相に
よってｃＢＮ粒子が結合している。
よってｃＢＮ粒子が結合している。
ｃＢＮ粒子の含有量は７０〜９５体積％が好ましい。７
０体積％未満では焼結体の硬度、特に高温強度が低下す
るので好ましくなく、地方ｃＢＮ含有量が９５体積％を
越えると、焼結体の靭性が低下し好ましくない。
０体積％未満では焼結体の硬度、特に高温強度が低下す
るので好ましくなく、地方ｃＢＮ含有量が９５体積％を
越えると、焼結体の靭性が低下し好ましくない。
この発明では、ｃＢＮにＴｉ化合物、Ａ１、ＷＣ等を含
む結合材を混合し超高圧高温下で焼結して得られ、ｃＢ
Ｎ粒子を７０〜９５体積％含有するほか残部の結合材中
には＾１成分が２〜５０重量％含有され、硼化アルミニ
ウム、窒化アルミニウム等を形成しており、また該結合
材中にはＷ成分が２〜５０重量％含有され、これはＷＣ
１Ｗ化合物等として存在し、さらにはＴｉの炭化物、窒
化物、炭窒化物等が含有されるので、結合材の強度が高
（、ｃＢＮと結合材または結合材自体の接合強度が優れ
ている高硬度工具用焼結体を得ることができる。特にこ
の発明の焼結体は高温下における強度に優れているので
耐熱合金や鋳鉄の高速切削等の用途に適する。
む結合材を混合し超高圧高温下で焼結して得られ、ｃＢ
Ｎ粒子を７０〜９５体積％含有するほか残部の結合材中
には＾１成分が２〜５０重量％含有され、硼化アルミニ
ウム、窒化アルミニウム等を形成しており、また該結合
材中にはＷ成分が２〜５０重量％含有され、これはＷＣ
１Ｗ化合物等として存在し、さらにはＴｉの炭化物、窒
化物、炭窒化物等が含有されるので、結合材の強度が高
（、ｃＢＮと結合材または結合材自体の接合強度が優れ
ている高硬度工具用焼結体を得ることができる。特にこ
の発明の焼結体は高温下における強度に優れているので
耐熱合金や鋳鉄の高速切削等の用途に適する。
実施例Ｉ
Ｔｉを含有する窒化物または炭窒化物粉末と、アルミニ
ウム粉末およびＷＣ粉末とを混合し、これを超硬合金製
のポットおよびボールを用いて平均粒度１μｍ以下の第
１表に示す組成を有する結合材粉末を作成した。これら
の結合材粉末と、粒度３μｍ以下のｃＢＮ粉末とを体積
比で２０対８０となるように混合し、混合粉末を作成し
た。Ｍｏ製の容器にＷＣ−１０重量％Ｃｏ組成の超硬合
金からなる円板を入れた後これらの混合粉末を充填した
。次に、該容器を超高圧、高温装置にいれ、圧力５４ｋ
ｂ，１４００℃で２５分間焼結した。
ウム粉末およびＷＣ粉末とを混合し、これを超硬合金製
のポットおよびボールを用いて平均粒度１μｍ以下の第
１表に示す組成を有する結合材粉末を作成した。これら
の結合材粉末と、粒度３μｍ以下のｃＢＮ粉末とを体積
比で２０対８０となるように混合し、混合粉末を作成し
た。Ｍｏ製の容器にＷＣ−１０重量％Ｃｏ組成の超硬合
金からなる円板を入れた後これらの混合粉末を充填した
。次に、該容器を超高圧、高温装置にいれ、圧力５４ｋ
ｂ，１４００℃で２５分間焼結した。
得られた焼結体のＸ線回折結果を第２表に示す。全ての
焼結体においてｃＢＮとＴｉを含む窒化物、炭化物およ
び炭窒化物のピークが観察された。上記の物質以外に、
ＴｉＢ２、Ｔｉ以外の周期律表第１’Ｖａ，Ｖａ，ＶＩ
ａ族遷移金属Ｍの硼化物、ＡｌＢ２，ＡｌＮとＷの硼化
物、炭化物もしくはＷと思われるピークがＳ忍められた
。
焼結体においてｃＢＮとＴｉを含む窒化物、炭化物およ
び炭窒化物のピークが観察された。上記の物質以外に、
ＴｉＢ２、Ｔｉ以外の周期律表第１’Ｖａ，Ｖａ，ＶＩ
ａ族遷移金属Ｍの硼化物、ＡｌＢ２，ＡｌＮとＷの硼化
物、炭化物もしくはＷと思われるピークがＳ忍められた
。
また第３表にこれら焼結体のビツカース硬度測定結果を
示す。
示す。
次に、これら焼結体を加工し、切削加工用のチップとし
インコロイ９０ＨＩｎｃｏｌｏｙ ９０１）を切削速度
２４０ｍ／分、切込み０．１５ｍｍ，送り０ ．０８
ｍｍ／ ｒｅｖの切削条件で切削した。切削可能であっ
た時間を第３表に示す。なお第１表に示した原子比［Ｔ
ｉ ：Ｍ］はＴｉと周期律表第ｒＶａ．Ｖａ，ＶＩａ族
遷移金属元素との原子比を示す。
インコロイ９０ＨＩｎｃｏｌｏｙ ９０１）を切削速度
２４０ｍ／分、切込み０．１５ｍｍ，送り０ ．０８
ｍｍ／ ｒｅｖの切削条件で切削した。切削可能であっ
た時間を第３表に示す。なお第１表に示した原子比［Ｔ
ｉ ：Ｍ］はＴｉと周期律表第ｒＶａ．Ｖａ，ＶＩａ族
遷移金属元素との原子比を示す。
第２表（続き）
第
表
得た。この結合材粉末の組成は、重量％で、７６％（Ｔ
ｉｏ．ｓ Ｚｒｏ．＋）（Ｃｏ．ｓ Ｎ０．５）０．３
− １ ２％Ａｌ−１２％ＷＣである。なお、結合材
中のＴｉとＷの原子比は８８．５対１４．５である。こ
の結合材粉末とｃＢＮ粉末とを第４表に示すように混合
し混合粉末を作成した。
ｉｏ．ｓ Ｚｒｏ．＋）（Ｃｏ．ｓ Ｎ０．５）０．３
− １ ２％Ａｌ−１２％ＷＣである。なお、結合材
中のＴｉとＷの原子比は８８．５対１４．５である。こ
の結合材粉末とｃＢＮ粉末とを第４表に示すように混合
し混合粉末を作成した。
得られた混合粉末を実施例１と同様にして超高圧焼結し
、焼結体を得た。得られた焼結体のビツカース硬度測定
結果を第４表に示す。
、焼結体を得た。得られた焼結体のビツカース硬度測定
結果を第４表に示す。
次にこれらの焼結体を加工し、切削加工用のチップとし
、Ｓ Ｋ Ｄｌｌ （Ｈ．． ６０）を切削した。切削
条件は切削速度１９０ｍ／分、切り込み ／ ｍ ｍ
，送り０．５ｍｍ／ｒｅｖ乾式である。切削可能であ
った時聞を第４表に示す。
、Ｓ Ｋ Ｄｌｌ （Ｈ．． ６０）を切削した。切削
条件は切削速度１９０ｍ／分、切り込み ／ ｍ ｍ
，送り０．５ｍｍ／ｒｅｖ乾式である。切削可能であ
った時聞を第４表に示す。
実施例２
（Ｔ＋ｏ． ｓ Ｗｏ． １） （Ｃｏ． ２ Ｎｏ．
ａ） Ｏ− ３、Ａｌ及びＷＣ粉末を混合し、１μｍ以
下の粒度の結合材粉末を第 表 実施例３ （Ｔｉｏ． ｓ Ｚｒｏ． ＋） （Ｃｏ． ｓ Ｎｏ
． ｓ）ｚのＺの値が異なるＴｉ化合物とＡｌ， ＷＣ
粉末を混合し、粒度１，ｉｍ以下の結合材粉末を作製し
た。これらの結合材粉末の組成は重量％で７５％（Ｔｉ
，． ＝ ２ｒ。． １）（Ｃｏ．ｓ Ｎｏ．ｓ）２
１ ５％Ａｌ− １ ０％ＷＣである。
ａ） Ｏ− ３、Ａｌ及びＷＣ粉末を混合し、１μｍ以
下の粒度の結合材粉末を第 表 実施例３ （Ｔｉｏ． ｓ Ｚｒｏ． ＋） （Ｃｏ． ｓ Ｎｏ
． ｓ）ｚのＺの値が異なるＴｉ化合物とＡｌ， ＷＣ
粉末を混合し、粒度１，ｉｍ以下の結合材粉末を作製し
た。これらの結合材粉末の組成は重量％で７５％（Ｔｉ
，． ＝ ２ｒ。． １）（Ｃｏ．ｓ Ｎｏ．ｓ）２
１ ５％Ａｌ− １ ０％ＷＣである。
第５表に、これら結合材のＴｉ化合物のＺの値と、Ｔｉ
と周期律表第ＩＶａ，Ｖａ，ＶＩａ族遷移金属元素との
原子比［Ｔｉ： ＭＥを示す。
と周期律表第ＩＶａ，Ｖａ，ＶＩａ族遷移金属元素との
原子比［Ｔｉ： ＭＥを示す。
これらの結合材粉末と、粒度３Ｆｒｎ以下のｃＢＮ粉末
とを容最比２５対７５の割合で混合し混合粉末を得た。
とを容最比２５対７５の割合で混合し混合粉末を得た。
これらの混合粉末をＭｏ製の容器にいれ超高圧焼結した
。なお、焼結は、５０Ｋｂおよび１，３５０℃に３０分
間維持することにより行った。
。なお、焼結は、５０Ｋｂおよび１，３５０℃に３０分
間維持することにより行った。
これらの焼結体のビツカース硬度測定結果を第６表に示
す。
す。
次にこれらの焼結体を加工し、切削加工用のチップとし
、レーネ４ １ （Ｒｅｎｅ ４１一商品名一ニッケル
基スーパーアロイ）を切削した。切削条件は、切削速度
：１８０ｍ／分、切込み：０．１２ｍｍ，送り： ０
．１ｍｍ／ ｒｅｖ ，乾式である。
、レーネ４ １ （Ｒｅｎｅ ４１一商品名一ニッケル
基スーパーアロイ）を切削した。切削条件は、切削速度
：１８０ｍ／分、切込み：０．１２ｍｍ，送り： ０
．１ｍｍ／ ｒｅｖ ，乾式である。
切削可能であった時間を第６表に示す。
Claims (3)
- （１） 立方晶型窒化磯素粉末を７０〜９５体積％含有
し、残部が結合材粉末からなる混合粉末を超高圧、高温
下で焼結して得られる焼結体であつて、前記結合材がＡ
ｌおよびＡｌとＴｉとの化合物からなる群から選択され
る少なくとも１種２〜５０重量％（Ａｌ換算）、Ｗ，Ｗ
ＣおよびＷとＴｉとの化合物からなる群から選択される
少なくとも１種２〜５０重量％（Ｗ換算）および残部が
ＴｉＮｚ，ＴｉＣｚ，Ｔｉ（Ｃ，Ｎ）Ｚ，（Ｔｉ，Ｍ）
Ｎｚ，（Ｔｉ，Ｍ）Ｃｚおよび（Ｔｉ，Ｍ）（Ｃ，Ｎ）
ｚからなる群から選択される少なくとも１種のＴｉ化合
物（ただし、ＭはＴｉを除く周期律表第IVａ，Ｖａ，V
Iａ族の遷移元素であり、０＜ｚ＜０．４５である）よ
りなり、含有されるＴｉと周期律表第IVａ，Ｖａ，VIａ
族の遷移金属元素Ｍとの割合が原子比でＴｉ：Ｍ＝６７
：１００〜９７：１００である工具用高硬度焼結体。 - （２） 前記焼結体が、立方晶窒化硼素の他に、ＴｉＮ
，ＴｉＣ，Ｔｉ（Ｃ，Ｎ），（Ｔｉ，Ｍ）Ｎ，（Ｔｉ，
Ｍ）Ｃおよび（Ｔｉ，Ｍ）（Ｃ，Ｎ）からなる群から選
択される少なくとも１種のＴｉ化合物、硼化チタン、前
記Ｍの硼化物、硼化アルミニウム、窒化アルミニウム、
Ｗ化合物およびＷの少なくとも１種を含む請求項（１）
に記載の工具用高硬度焼結体。 - （３） Ｍがタングステンである請求項（１）または（
２）に記載の工具用高硬度焼結体。
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|---|---|---|---|
| JP1056349A JP2502364B2 (ja) | 1989-03-10 | 1989-03-10 | 工具用高硬度焼結体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1056349A JP2502364B2 (ja) | 1989-03-10 | 1989-03-10 | 工具用高硬度焼結体 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02236253A true JPH02236253A (ja) | 1990-09-19 |
| JP2502364B2 JP2502364B2 (ja) | 1996-05-29 |
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ID=13024754
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|---|---|---|---|
| JP1056349A Expired - Fee Related JP2502364B2 (ja) | 1989-03-10 | 1989-03-10 | 工具用高硬度焼結体 |
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| JP (1) | JP2502364B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004160637A (ja) * | 2002-06-26 | 2004-06-10 | General Electric Co <Ge> | 化学反応性材料の機械加工に用いる焼結成形体 |
| JP2007169107A (ja) * | 2005-12-22 | 2007-07-05 | Tungaloy Corp | ｃＢＮ基超高圧焼結体およびその製造方法 |
| WO2016084929A1 (ja) * | 2014-11-27 | 2016-06-02 | 三菱マテリアル株式会社 | 立方晶窒化ほう素基焼結体および立方晶窒化ほう素基焼結体製切削工具 |
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| JP2018052781A (ja) * | 2016-09-30 | 2018-04-05 | 三菱マテリアル株式会社 | 立方晶窒化ほう素基焼結体および立方晶窒化ほう素基焼結体製切削工具 |
-
1989
- 1989-03-10 JP JP1056349A patent/JP2502364B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| US10391561B2 (en) | 2014-11-27 | 2019-08-27 | Mitsubishi Materials Corporation | Cubic boron nitride-based sintered material and cutting tool made of cubic boron nitride-based sintered material |
| JP2018052781A (ja) * | 2016-09-30 | 2018-04-05 | 三菱マテリアル株式会社 | 立方晶窒化ほう素基焼結体および立方晶窒化ほう素基焼結体製切削工具 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2502364B2 (ja) | 1996-05-29 |
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