JPH03211250A - 切削工具用高圧相窒化ホウ素焼結体及びその製造方法 - 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〉 本発明は、ダイヤモンドに次ぐ硬度を有する高圧相窒化
ホウ素を含有する高硬度の焼入鋼材や難削材の切削加工
に好適な切削工具用高硬度焼結体及びその製造方法に関
する。

（従来の技術） 高圧相窒化ホウ素は、触媒を利用して５０Ｋｂ、１２０
０℃以上の静的超高圧下で合成される単結晶の立方晶系
窒化ホウ素（以後、ｃＢＮと称する）と、無触媒で１０
０Ｋｂ以上の静的超高圧又は爆薬の爆発などによる衝撃
超高圧によって合成される多結晶のウルツ鉱型窒化ホウ
素（以後、ｗＢＮと称する）とがある。両者とも、ダイ
ヤモンドに次ぐ硬さを有し鉄系金属の研摩、研削及び切
削工具用焼結体原料として有用である。

現在鉄系材料の切削加工には、サーメット、セラミック
、超硬合金、ｃＢＮ又はｃＢＮ−ｗＢＮ焼結体が用いら
れている。この内で、高硬度焼入材やハステロイ等の難
削材の高速且つ高精度加工にはｃＢＮ又はｗ　Ｂ　Ｎ　
−ｗ　Ｂ　Ｎ焼結体が特に優れた性能を示す。ダイヤモ
ンド焼結体工具は高硬度で工具材料としては極めて優れ
ているが、鉄系金属と高温で反応する欠点がある。その
ため鉄系材料の切削には、適さない。

従来から提案されている工具用高圧相窒化ホウ素焼結体
としては、特開昭４８−１７５０３号公報によれば３０
μｍ以下のｃＢＮにＡｔ％Ｃｏ、　Ｎｉ、　Ｍｎ等の金
属を結合相としたｃＢＮ−金属焼結体の記載がある。特
公昭５７−４９６２１号公報には、ｃＢＮ−セラミック
ー金属からなり結合相が連続した焼結体の記載がある。

特公昭５２−１９２０８号公報には、ｗＢＮ、ｃＢＮと
が互いに５％以上共存し、ｗＢＮマトリックス中に成長
したｃＢＮが分散した焼結体で、ｗＢＮの最も好ましい
粒子は０．５〜１０μｍであるとの記載がある。特公昭
６０−６３０６号公報には、ｗＢＮ又はｗＢＮが焼結中
にｃＢＮに変換したもので、残部がＭ　ＥＣ，０３、Ｍ
　（Ｎ。

Ｏｌ　、Ｍ　ＥＣ，Ｎ、０１の形の固溶体化合物相であ
り、ｗＢＮは１０体積％以上で粒度は１０μｍ以下のも
のを用いた焼結体の記載がある。但し、前記Ｍは周期律
表第４ａ、　５ａ族金属である。特開昭５５−９７４４
８号公報には、ｃＢＮ、ｗＢＮ混合焼結体でｗＢＮが１
０体積％以上である記載が、又、特開昭５６−７７３５
９号公報には、ｗＢＮ、ｃＢＮ混合焼結体で粒径１〜１
．５μｍのｗＢＮが高圧相窒化ホウ素中に９６〜８４体
積％占める焼結体について記載がある。特開昭５５−１
６１０４６号公報にｗＢＮを１〜４０体積％含有し、そ
のままか９０％以下がｃＢＮに転換し、ｃＢＮとｗＢＮ
が網目構造をなした焼結体の記載がある。

特開昭５９−６４７３７号公報には、６０〜９５体積％
のｃＢＮと４０〜５体積％のｗＢＮとの混合体でｃＢＮ
の平均粒子径がｗＢＮの平均粒子径の５倍以上とした焼
結体の記載がある。特開平１−１１９３９号公報には、
平均粒子径１５μｍ以下のｃＢＮ６０〜９５体積％及び
平均体積径５μｍ以下のｗＢＮ５〜４０体積％からな体
積圧相窒化ホウ素を３０〜８０体積％含有する焼結体の
記載がある。

しかしこれらには次ぎのような問題点がある。

特開昭４８−１７５０３号公報に記載のｃＢＮ−金属焼
結体は結合相が金属であるため高温おける軟化が生ずる
虞れがあること及びｃＢＮが大粒である点で好ましくな
い、特公昭５７−４９６２１号公報に開示の焼結体では
、高圧相窒化ホウ素はｃＢＮのみであり、その靭性に問
題がある。

特公昭５２−１９２０８号公報、特公昭６〇−６３０６
号公報、特開昭５５−９７４４８号公報及び特開昭５５
−１６１０４６号公報に開示の焼結体はｗ　Ｂ　Ｎが焼
結中にｃＢＮに転換したものであり生成したｃＢＮの性
状に不明な点が多いため工具としての性能に問題がある
。又、用いられているｗＢＮの粒径は１０μｍ以下と示
されているのみであり、ｃＢＮとｗＢＮの粒径の関係は
示されていない。

特開昭５６−７７３５９号公報に開示の焼結体は高圧相
窒化ホウ素中に占めるｗＢＮの量が多いために耐欠損性
に乏しく、切削性に問題がある。

特開昭５９−６４７３７号公報に開示の焼結体はｃＢＮ
が大粒であったり、ｗＢＮの含有量が多く、ｃＢＮの平
均粒子径がｗＢＮの平均粒子径の５倍以上と規定してい
るのみである。

特開平１−１１９３９号公報開示の焼結体は、ｃＢＮの
平均粒子径５〜１５μｍと大粒であり、面粗度に問題が
あり、ｗＢＮは５μｍ以下と比較的微粒であるが、高圧
相窒化ホウ素中に占める割合が多く耐チッピング性に問
題がある。

更に昭和６２年度精密工学会秋季大会学術講演会論文集
〔第６４９頁〜第６５０頁ｒｃＢＮ工具による鉄系金属
の切削（特にｃＢＮ粒径と含有量の影響）」榎本真三、
加藤正倫、宮沢伸−〕により、ｃＢＮの粒子が大きいと
深さ方向に対して結合材との結合力が増加し、粒子の脱
落が抑制され、より長寿命の工具となること、更に微粒
のｃＢＮを含有した工具が仕上げ面粗度が最も良いこと
が知られている。

又ｃＢＮは、粒子形状が鋭い角を有するので切削性は高
いが、単結晶であるためにへき開を伴わなず欠は易い。

大粒のｃＢＮを用いた場合には被切削面にそれが転写さ
れると仕上げ面粗さは悪（なる。又、ｗＢＮは、１次粒
子が数１０ｎｍの微結晶が凝集してできた粉体である。

そのため切削性は低いが、へき開性がなく、靭性は高い
。非常に細かい粒子であるため、被削材の仕上げ面粗さ
に優れる。

〈発明が解決しようとする課題） 切削工具用焼結体として要求される課題としては、被削
材の切削加工後の表面粗さや仕上げ寸法が良好であるこ
と、そのためには焼結体組成が均質であること等がある
。

本発明の焼結体は高圧相窒化ホウ素と結合相とより構成
されるものであり原料として細かく、且つ粒径が揃って
いるほうが好ましい０粒子の異常成長等による欠陥発生
を抑えることができ、容易に高密度を達成することがで
きる。

しかし、例えば１μｍ以下の粒子を均一に混合する場合
、粒子は凝集していることが考えられるため、微粉砕機
を用いること等工夫を凝らされねばならない問題が数多
くある。よって、高圧相窒化ホウ素と結合相との分散を
どのように行なうかが望ましい切削工具用焼結体を製造
する上で最重要課題となってくる。

一方本発明者らは前述の点について種々研究の結果、加
工精度、加工面粗度に優れ、欠損の生じない長寿命の工
具用焼結体を得るには、出発原料の粒子サイズには、あ
る好適な領域があるとの結論を得た。

そして切削加工後の表面粗さや仕上げ寸法精度に優れて
おり、高強度、高靭性の切削工具用高圧相窒化ホウ素焼
結体には、出発原料であるｃＢＮ、ｗＢＮ、結合相の粒
子サイズが大きく影響し、その含有量と共に好適な範囲
について、又、ｃＢＮ、ｗＢＮは前述のように結晶形が
違うことから、夫々の特長を生かす使用方法について種
々検討した結果本発明を完成した。

〈課題を解決するための手段〉 即ち本発明は、粒子径５μｍ未満の立方晶系窒化ホウ素
９．５〜９９．９容積％と、粒子径１μｍ以下のウルツ
鉱型窒化ホウ素０．１〜５容積％とからなる高圧相窒化
ホウ素１０〜８０容積％と、結合相である周期律表の４
ａ、　５ａ、　６ａ族の炭化物、窒化物、ホウ化物中の
少な（とも一種、又はそれらの混合物、相互固溶体と、 Ａｌ、　Ｎｉ％Ｓｉ、Ｇｏ、Ｚｒ及びＷ中の少なくとも
一種の金属との金属間化合物２０〜９０容積％、とから
なる切削工具用高圧相窒化ホウ素焼結体及び、 焼結後に前記の組成になるように、先ず粒子径１μｍ以
下のウルツ鉱型窒化ホウ素と、周期律表の４ａ、　５ａ
、　６ａ族の炭化物、窒化物、ホウ化物中の少なくとも
一種、又はそれらの混合物、相互固溶体と、ＡＩ、Ｎｉ
、　Ｓｉ、　Ｇｏ、　Ｚｒ及びＷ中の少なくとも一種の
金属との金属間化合物を混合し、次いで得られた混合物
に、粒子径５μｍ未満の立方晶系窒化ホウ素を混合した
後に、 圧力少な（とも２０Ｋｂ、温度は最低でも１０００℃で
、該混合物を焼結することを特徴とする請求項（１）の
切削工具用高圧相窒化ホウ素焼結体の製造方法に関する
。

本発明により、高硬度焼入れ材や難削材に対する切削性
能が大幅に向上された高圧相窒化ホウ素及びその製造方
法が開発された。

本発明の焼結体は、粒子径５μｍ未満の立方晶系窒化ホ
ウ素９５〜９９．９容積％以上、粒子径１μｍ以下のウ
ルツ鉱型窒化ホウ素０．１以上５容積％以下からなる高
圧相窒化ホウ素を１０〜８０容積％、残部即ち２０〜９
０容積％を結合相として周期律表の４ａ、　５ａ、　６
ａ族の炭化物、窒化物、ホウ化物もしくはこれ等の混合
物又は相互固溶体とＡＮ、　Ｃｏ、Ｎｉ、Ｓｉ、　Ｚｒ
及びＷからなる群から選ばれる１種又は２種以上の金属
との金属間化合物からなることを特徴とする切削工具用
高圧相窒化ホウ素焼結体である。

本発明焼結体においてｃＢＮが、９９．９容積％を越え
ると、切れ味は良（でも、耐摩耗性に問題があり、ｗＢ
Ｎが５容積％を越えると極端にチッピングを発生し易く
なる。これは、微粒ｗＢＮの分散が悪くなるためと考え
られる。

又、ｃＢＮの粒径は、粒子径５μｍ未満が最も良い。そ
れより太き（なると、焼結体の強度は上がるが、工具と
して用いた場合、加工精度、加工面粗度に劣る。このｃ
ＢＮの望ましい粒度範囲は１〜５μｍの範囲である。ｗ
ＢＮは１次粒子が数Ｉｏｎ　ｍの微結晶が凝集してでき
たものも含まれるため、単結晶であるｃＢＮより粒子と
しての強度は低いがへき開性がない。

そこで、より小さな粒子のｗＢＮを均一に分散したほう
が、耐チッピング性が上がり、仕上げ面粗度、加工寸法
精度のの上がる焼結体を得ることができる。本発明では
ｗＢＮの粒径は１μｍ以下のものが良い。それより大き
いと、多結晶で強度の低いｗＢＮを望ましい形で分散す
ることが難しく、耐チッピング性に問題がある。

高圧相窒化ホウ素は、高硬度で、高熱伝導率であるとい
う特徴を有している。これは、工具としては非常に優れ
た特徴である。即ち、切削は被削材の塑性変形であるの
で、高硬度であることが工具材料としての、先ず第一に
要求されることであり、高熱伝導率であるのは、刃先へ
の熱の蓄積が少なくなり、工具としての寿命な長（する
。よって、工具として要求される高圧相窒化ホウ素焼結
体は、その極めて優れた特徴を生かすことのできる結合
相でなければならない。

即ち高硬度、高熱伝導率で、前述のような要求を満たす
ことのできる化合物は、周期律表第４ａ。

５ａ、　６ａ族の炭化物、窒化物、ホウ化物もしくはこ
れ等の混合物又は相互固溶体である。例えば、窒化チタ
ン、炭化チタン、窒化ジルコニウム、炭化タンタル、ホ
ウ化チタン等のセラミック物質が優れている。

結合相において、前記セラミック物質のみでは、工具と
しての靭性に乏しく、欠は易く、もろい性質がある。そ
の欠点を解消するためには、ある種の金属とセラミック
物質との金属間化合物を結合相とすれば良いことが分か
った。金属はＡ２、Ｃｏ、　Ｎｉ、　Ｓｉ、　Ｚｒ、　
Ｗが有用で、その金属の１種又は２種以上をセラミック
物質と予め反応させておいても良いが、焼結中に生成さ
せても良い、又、金属の種類は、焼結物体が工具となっ
たときに受けると予想される温度によって、選択される
べきである。

本発明において、結合相の割合は、２０〜９０容積％で
ある。その結合相中の第４ａ、　５ａ、　６ａ族の炭化
物、窒化物、ホウ化物もしくはこれ等の混合物又は相互
固溶体の割合は、通常９９．９〜５０容積％、従って金
属の割合は、通常０．１〜５０容積％である。金属の好
ましい割合は、通常５〜４０容積％である。金属の割合
が少なすぎると切削工具とじての靭性が不足する傾向に
あり、多すぎると高温で軟化する傾向にある。

ｃＢＮは、含有量が多いと刃先強度が上り耐欠損性が増
し、含有量が下がって、ある好適な領域では、耐摩耗性
が上がる。前者は、ｃＢＮ−ｃＢＮ結合があるため、刃
先強度が増したこと、後者はｃＢＮ同志の接触が殆どな
いような分散状態が影響している。又、本発明の焼結体
は、高圧相窒化ホウ素には、ｃＢＮのみでなくｗＢＮも
含んでいるので、ｃＢＮ％ｗＢＮ混合物の分散について
も、同様なことが言える。実際の切削では、連続−断続
の混ざり合ったものであり、夫々ｃＢＮの分散及びｗＢ
Ｎの分散形態に好適なところを見出して、それを使用し
なければならない。夫々の分散は、含有量によっても影
響されてくるので、好適なところを見出さねばならない
、高圧相窒化ホウ素の含有量が１０容積％未満では、高
圧相窒化ホウ素の持つ工具として優れた特徴を生かすこ
とができず、８０容積％を越えると高圧相窒化ホウ素の
低圧相への逆転換が生じ、工具としての使用に耐えない
ものとなる。最も、汎用性のある工具としては、４０〜
６０容積％の含有量のところが好ましい。

次に本発明の焼結体の製造方法について述べる。

本発明の方法では特にｗＢＮの凝集を極力抑えた混合を
必要とする。本発明では、先ず、微粒の結合相、ｗＢＮ
を混合する。この場合、ｗＢＮはｌＬＬｍ以下であるの
で、結合相も同様な粒径であるほうが望ましい。結合相
、ｗＢＮを予め混合したものを、あたかも一つの均一な
粉体であると考え、ｃＢＮと混合するｍ　ｃ　Ｂ　Ｎは
、ｗ　Ｂ　Ｎ、結合相より大粒であるため、微粒のｗＢ
Ｎ、微粒の結合相と共にｃＢＮを混合容器中に入れて混
合すると、微粒の粉体の分散状態が悪くなる。夫々の混
合は、粉体の粒径に適したもので、既に公知である方法
で良い、ボールミル、振動ミル等いずれの方法でも良い
。但し、微粒の粉体同志を混合する場合には、水を含有
しない有機溶媒を用いた湿式混合方式が望ましい。

本発明のように、多結晶である微粒ｗＢＮを結合相へ均
一に混合することで、従来から提案されている金属のみ
の結合相を持つ焼結体の高温における軟化の点を改善し
た、セラミックと金属から成る結合相を持つ焼結体でも
到達することのできなかった特性を持つ工具を開発する
ことができた。これまでの焼結体では高圧相窒化ホウ素
の持つ高硬度、高熱伝導性を十分に発揮するに至らなか
ったが、これらの問題点を一挙に解決できるものである
。即ち、ｗＢＮを粒子分散強化の考え方で結合相中に均
一に分散することで、硬度、靭性の問題点を解決できる
ものである。

本発明による倍率１５００倍の顕微鏡写真に基づく、焼
結体組織図の例を第１図に示す。

図において１はｃＢＮ、２はｗＢＮ、３は結合相である
１図はｗＢＮには粒子の凝集はなく、結合相に均一に分
散しており、更にｃＢＮ粒子の分散状態も良好であるこ
とが示されている。

〈発明の効果〉 本発明の切削工具用高圧相窒化ホウ素焼結体は凝集し易
い微粒のｗＢＮの粒度をＩｕｍ以下とし、更に連続、断
続切削性に優れたｃＢＮの粒径な選び両者を組合わせる
ことで、従来にない耐摩耗性、耐チッピング性に優れた
特性を持つものである。特に、結合相の微粒ｗＢＮ粒子
分散による高強度、高靭性化は、従来の結合相の持つ欠
点を解消することができる。

〈実　施　例） 以下本発明を実施例、比較例により具体的に説明する。

実施例　１ 炭化チタン（平均粒度１．８　Ｂｍ、　Ｔ１Ｃｏ、ｓｓ
　）５５容積％、窒化チタン（平均粒度１，５μｍ、Ｔ
１Ｎｏ、ｓｓ　）　１５容積％、アルミニウム（平均粒
度１０μｍ）３０容積％を超硬製ボールミルでエチルエ
ーテル中で混合し、脱エチルエーテルした後ベレット状
にし、１２００℃、２０分間反応させたものを、粉砕し
、平均粒度１．２μｍの粉体にし、これを結合相とした
。この結合相９７容積％、粒径１μｍ以下のｗＢＮ３容
積％を、超硬製振動ミルポットでメタノール中で混合し
、脱メタノール後、＃３２５メツシュバスし、ｗＢＮ混
合物粉とする。このＷＢＮ混合物４５容積％、平均粒度
３μｍのｃＢＮ５５容積％の割合で、超硬製ボールミル
でエチルエーテル中で混合し、脱エチルエーテルする。

混合した試料を直径φ４０ｍ＋ａ、高さ２ｍｍの円板状
にプレス成形したもの及び６重量％の超硬合金粉のφ４
０１１０１．高さ３鵬ｌの円板状にプレス成形したもの
を、０．５ｍｍの肉厚のジルコニウム製のカプセルに封
入し、第２図に示したようなアセンブリ５に収めた。尚
６は円筒形ヒーターである。このアセンブリ５を第３図
に示すよう、ベルト型超高圧装置にセットし、上下のア
ンビルコア７がすすむことによって圧力をかけ、且つ円
筒形ヒーター６に通電することによって、試料アセンブ
リを４８Ｋｂに加圧し、且つ、１５３０℃の温度に加熱
し、この条件で１５分間保持した後、電源を切り、除圧
してカプセルを回収した。このカプセルからジルコニウ
ム板を炭化珪素砥石によって研削除去することにより、
目的とする円板状の複合焼結体を得た。この高圧相窒化
ホウ素−超硬合金焼結体の高圧相窒化ホウ素面のビッカ
ース硬度（荷重１　ｋｇ）は、３２００ｋｇ／ｍｍ”で
あった。この複合焼結体を平均粒径５μｍのダイヤモン
ド砥粒を用いて超音波加工機により出力ＩＫＷをもって
扇状に４分割した。この切削用チップを超硬製基板にろ
う付けしてＳ　ＮＭＡ４３１の形状に仕上げ、市販の所
定のクランプ式ホルダにセットして、切削試験を行なっ
た。切削試験は、被削材として５ＫＤｌｌ鋼φ４０丸棒
をロックウェル硬度Ｃスケールで５５に熱処理したもの
を用い、周速１５０ｍ／ｗｉｎ、切り込み０．５ｍｍ、
及び送り０．１　ｍｒｎ／　ｒｅｖ、の条件下で乾式切
削試験を行なった所、４０分間の切削で、この切削用チ
ップのフランク摩耗中は０．３０ｍｍで良好な切削状態
であった。

又、この複合焼結体を同様な切断方法で扇状に６分割し
た。この切削用チップを超硬製基板にろう付けしてＴＮ
ＭＡ　３３１の形状に仕上げ、市販の所定のクランプ式
ホルダにセットして切削試験を行なった。切削試験は、
ＳＣＭ４２Ｇ板状鋼（６００Ｘ　　２００Ｘ　３０″）
をロックウェル硬度Ｃスケールで５８に熱処理したもの
を用い、周速１２５ｍ／ｗｉｎ、切り込み０．５＋ｉｍ
、及び送り０．１　ｍｍ／ｒｅｖ、の条件下で、乾式断
続切削試験を行なった所、６０分間の切削で、欠損はな
く、フランク摩耗中は０．１５ｍｍで良好な切削状態で
あった。

実施例２ 炭化チタン（平均粒度３．０　μｍ、　Ｔ１Ｃｏ、ｙｉ
　）３５容積％、炭化タンタル（平均粒度１．５μｍ、
ＴａＣｏ、ｏｓ　）　３０容積％、アルミニウム（平均
粒度８μｍ）２０容積％、シリコン（平均粒度１．２μ
ｍ）１５容積％を結合相とし、この結合相を実施例１と
同様にｗＢＮと混合し、更にｃＢＮを加えて実施例１と
同様に焼結体を製造した。本実施例においてはｃＢＮ粒
径を０．１から１５μｍまで連続的に変えたものに付い
て、実施例１と同様な切削試験を行なった。フランク摩
耗中は０．２０ｍ＋＋＋になるまでの時間（切削時間と
称す。）を測定した。結果は第４図に示したように、ｃ
ＢＮ粒径５μｍ未満が最も良好であった。

実施例３ 実施例２の結合相を用いて、実施例１と同様に焼結体を
製造した。但しｗ　Ｂ　Ｎ粒径な０．１から７μｍまで
連続的に変化させた。得られた焼結体に付いて実施例１
と同様な乾式断続切削試験を行ない、欠損までの時間で
比較した。その結果は、第５図に示した。ｗＢＮ粒径１
μｍ以下が最も良好であった。

実施例４ 実施例３と同様な焼結体を用いて、実施例３と同様な連
続切削試験を行なった。その結果は第６図に示したよう
に、ｗＢＮ粒径１μｍが最も良好で、次に０．５μｍが
良かった。

実施例５ 実施例１に記載の焼結体において、ｃＢＮとｗＢＮの含
有容積％を変えたもので、同様なチップを製作して、切
削試験を行なった。切削試験は、ＳＣＭ４４０鋼丸棒（
φ４０Ｘ　６００）を、ロックウェル硬度Ｃスケールで
５５で熱処理したものを用い、周速１１８ｍ／ｗｉｎ、
切り込み０．４ｍ＋ｏ、及び送り０．１　ｔａＩｏ／　
ｒｅｖ、の条件下で、乾式連続切削試験を行ない、フラ
ンク摩耗中０．２５０１１１１になるまでの時間を測定
した。又、本試験チップで、５ＫＤ−１１板状鋼（６０
０ｘ　２００ｘ２５″″）を、ロックウェル硬度Ｃスケ
ールで５７に熱処理したものを用い、周速１５５ｍ／ａ
＋ｉｎ　、切り込み０．５ｍｍ及び送り０．１＋ａｍ／
ｒｅｖ、の条件下で、乾式連続切削試験を行ない、フラ
ンク摩耗中０．１ｍｍになるまでの時間を測定した。

この２種類の結果から、最適含有ｗＢＮ量は３容積％で
あった。この結果は、第４図に示しである。

実施例６〜９ 表１に示す配合組成、焼結条件で実施例１に準じて、夫
々の同じような円板状の複合焼結体を得た。得られた夫
々の複合焼結体のビッカース硬度（荷重１　ｋｇ）を表
１に示した。

次に得られた夫々の複合焼結体について実施例１と同様
の方法で超音波切断を行ない、同様な切削チップを作製
し、同様の条件で乾式連続切削試験を行ない、 夫々の複合焼結体のフランク摩耗を 測定し表１に示した。

注）配合比は、容積％、実施例、右側の欄は高圧相窒化
ホウ素と結合相、金属との配合割合を示す。

（比較例　１） 実施例１と同じ結合相、ｗＢＮ、ｃＢＮを用いた。これ
らを、夫々粉末のまま、超硬製ボールミルでエーテル中
で混合した。実施例と同じ処理を行ない同様なチップを
製作して、同様に乾式連続切削及び乾式断続切削試験を
行なった。前者の結果は、２５分間の切削で切削用チッ
プのフランク摩耗中は０．４０で、クレータ−摩耗が大
きかった。後者の結果、３０分間の切削で欠損が生じた
。この焼結体組成を観察すると高圧相窒化ホウ素、特に
ｗＢＮの分散状態が悪かった。

（比較例　２） 実施例１と同様な組成の焼結体において、高圧相窒化ホ
ウ素を８容積％とした。この高圧相窒化ホウ素面のビッ
カース硬度（荷重１　ｋｇ）は、２０５０ｋｇ／ｍｍ”
であった。同様な切削試験を行なった所、連続切削試験
では、５分間の切削で欠損を生じた。断続切削試験では
、３分間の切削で欠損を生じた。

（比較例　３） 実施例１と同様な組成の焼結体において、高圧相窒化ホ
ウ素を８３容積％とした。この高圧相窒化ホウ素面のビ
ッカース硬度（荷重１　ｋｇ）は、１９００ｋｇ／ｍｍ
”であった。これをＸ線回折分析を行なった所、高圧相
窒化ホウ素の低圧相への逆転換が生じていた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の焼結体の１５００倍の顕微鏡写真に基
づく組織図である。 第２図は本発明の焼結を行なうアセンブリの一例を示す
図である。 第３図は本発明の焼結体を製造する超高圧装置の超高圧
発生部の一例を示す図である。 第４図は、ｃＢＮ粒径の耐摩耗性に及ぼす影響の検討結
果を示す図である。 第５図、第６図はｗＢＮ粒径について、夫々耐チッピン
グ性、耐摩耗性に及ぼす影響を示す図である。 第７図は、高圧相窒化ホウ素中におけるｗ　Ｂ　Ｎ量の
切削性能に対する影響を示す図である。 図中、ｌ・・・ｃＢＮ、２・・・ｗＢＮ、３・・・結合
相、４・・・カプセル、５・・・アセンブリ、６・・・
円筒形ヒーター、７・・・アンビルコア。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）粒子径５μｍ未満の立方晶系窒化ホウ素９．５〜
   ９９．９容積％と、粒子径１μｍ以下のウルツ鉱型窒化
   ホウ素０．１〜５容積％とからなる高圧相窒化ホウ素１
   ０〜８０容積％と、 結合相である周期律表の４ａ、５ａ、６ａ族の炭化物、
   窒化物、ホウ化物中の少なくとも一種、又はそれらの混
   合物、相互固溶体と、 Ａｌ、Ｎｉ、Ｓｉ、Ｃｏ、Ｚｒ及びＷ中の少なくとも一
   種の金属との金属間化合物２０〜９０容積％、とからな
   る切削工具用高圧相窒化ホウ素焼結体。
2. （２）焼結後に、請求項（１）の組成になるように、先
   ず粒子径１μｍ以下のウルツ鉱型窒化ホウ素と、周期律
   表の４ａ、５ａ、６ａ族の炭化物、窒化物、ホウ化物中
   の少なくとも一種、又はそれらの混合物、相互固溶体と
   、Ａｌ、Ｎｉ、Ｓｉ、Ｃｏ、Ｚｒ及びＷ中の少なくとも
   一種の金属との金属間化合物を混合し、 次いで得られた混合物に、粒子径５μｍ未満の立方晶系
   窒化ホウ素を混合した後に、 圧力少なくとも２０Ｋｂ、温度は最低でも１０００℃で
   、該混合物を焼結することを特徴とする請求項（１）の
   切削工具用高圧相窒化ホウ素焼結体の製造方法。