JPH036209B2 - - Google Patents
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- JPH036209B2 JPH036209B2 JP60101632A JP10163285A JPH036209B2 JP H036209 B2 JPH036209 B2 JP H036209B2 JP 60101632 A JP60101632 A JP 60101632A JP 10163285 A JP10163285 A JP 10163285A JP H036209 B2 JPH036209 B2 JP H036209B2
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Landscapes
- Ceramic Products (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
- Cutting Tools, Boring Holders, And Turrets (AREA)
- Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は粉末冶金分野に係り、特に硬合金地の
ダイヤモンド含有複合材料を製造する方法に関す
る。該複合材料は良好な削岩用工具と研摩砥石の
形状、切削能力を改善するに用いられる調整工具
の製造で適用される。
ダイヤモンド含有複合材料を製造する方法に関す
る。該複合材料は良好な削岩用工具と研摩砥石の
形状、切削能力を改善するに用いられる調整工具
の製造で適用される。
ダイヤモンド含有複合材料（上記適用）は0.2
−0.8mm大のダイヤモンド粒子で含浸した炭化タ
ングステンとコバルトからなる硬合金である。
−0.8mm大のダイヤモンド粒子で含浸した炭化タ
ングステンとコバルトからなる硬合金である。
炭化物基地を焼結したダイヤモンド含有複合材
料の硬さはHRA85以上とすべきである。上記に
関連して、そのような材料用の焼結炭化物基地と
して85−94重量％の炭化タングステンと６−15重
量％のコバルトを含有した硬合金が用いられる。
前期複合材料中のダイヤモンド含有量は25−40体
積％にする必要がある。該複合物の比は前記材料
の種類に合つた高工具抵抗を可能にする（ベルギ
ー特許第820205号、オーストリア特許第354292
号、フランス特許第2285206号）。
料の硬さはHRA85以上とすべきである。上記に
関連して、そのような材料用の焼結炭化物基地と
して85−94重量％の炭化タングステンと６−15重
量％のコバルトを含有した硬合金が用いられる。
前期複合材料中のダイヤモンド含有量は25−40体
積％にする必要がある。該複合物の比は前記材料
の種類に合つた高工具抵抗を可能にする（ベルギ
ー特許第820205号、オーストリア特許第354292
号、フランス特許第2285206号）。
当技術では炭化タングステン−コバルトの硬合
金を基地とするダイヤモンド含有複合材料を製造
する方法は知られておい、その法はダイヤモンド
粒子と、85−94重量％の炭化タングステンと６−
15重量％のコバルトを含有する粉末焼結炭化物と
を混合する。得られたダイヤモンド含有混合物を
型に入れ1300−1800℃の温度、15−20MPaの圧
力種々の条件下で0.5−2.0分の露出時間で実施さ
れる熱間加圧を行なう。次に得られたダイヤモン
ド含有複合材料を800℃以下に冷却しそして圧力
を解除して室温に冷却する（スウエーデン特許第
386388号、西ドイツ特許第2454636号）。
金を基地とするダイヤモンド含有複合材料を製造
する方法は知られておい、その法はダイヤモンド
粒子と、85−94重量％の炭化タングステンと６−
15重量％のコバルトを含有する粉末焼結炭化物と
を混合する。得られたダイヤモンド含有混合物を
型に入れ1300−1800℃の温度、15−20MPaの圧
力種々の条件下で0.5−2.0分の露出時間で実施さ
れる熱間加圧を行なう。次に得られたダイヤモン
ド含有複合材料を800℃以下に冷却しそして圧力
を解除して室温に冷却する（スウエーデン特許第
386388号、西ドイツ特許第2454636号）。
前記方法は使用する天然ダイヤモンドの粒度が
0.2−0.8mmである場合のみダイヤモンド含有複合
材料の所定の耐摩耗性を得る。小さな天然ダイヤ
モンド片と合成ダイヤモンド粉末が用いられる
と、そのダイヤモンドは容易に黒鉛化し硬合金又
はクラツク中に溶ける。ダイヤモンド粒子の損傷
とその重量損失は工具寿命の実質的短縮になる。
0.2−0.8mmである場合のみダイヤモンド含有複合
材料の所定の耐摩耗性を得る。小さな天然ダイヤ
モンド片と合成ダイヤモンド粉末が用いられる
と、そのダイヤモンドは容易に黒鉛化し硬合金又
はクラツク中に溶ける。ダイヤモンド粒子の損傷
とその重量損失は工具寿命の実質的短縮になる。
当技術ではダイヤモンド粒子を鉄、ニツケル、
コバルト又はクロムで金属化するダイヤモンド含
有複合材料を製造する方法が知られている。その
後金属化ダイヤモンド粒子を90重量％炭化タング
ステンと10重量％コバルトを含有する粉末焼結炭
化物成分で混合する。得られたダイヤモンド含有
混合物を高圧室内に載置し熱間加圧をダイヤモン
ドの熱力学安定に対応する高圧下で実施する。ダ
イヤモンド含有混合物の熱間加圧を〜60kバール
の圧力、1200−1400℃の温度で実施する（フラン
ス特許第2099834号）。
コバルト又はクロムで金属化するダイヤモンド含
有複合材料を製造する方法が知られている。その
後金属化ダイヤモンド粒子を90重量％炭化タング
ステンと10重量％コバルトを含有する粉末焼結炭
化物成分で混合する。得られたダイヤモンド含有
混合物を高圧室内に載置し熱間加圧をダイヤモン
ドの熱力学安定に対応する高圧下で実施する。ダ
イヤモンド含有混合物の熱間加圧を〜60kバール
の圧力、1200−1400℃の温度で実施する（フラン
ス特許第2099834号）。
前記方法の不具合はダイヤモンドが予め金属化
しそれによつてダイヤモンド含有複合材料中の金
属含有両が減少しその耐摩耗性が損なわれること
である。
しそれによつてダイヤモンド含有複合材料中の金
属含有両が減少しその耐摩耗性が損なわれること
である。
当技術では炭化ダングステン−コバルトの硬合
金を基地としたダイヤ含有複合材料を製造する方
法も知られている。その方法は合成ダイヤモンド
粒子と、炭化タングステンとコバルトからなる粉
末焼結炭化物成分とを混合しその後ダイヤモンド
含有混合物を高圧室内に置きダイヤモンドの熱力
学安定の条件に合う温度と圧力下、特に1450℃の
温度と55キロバール30分間での熱間加圧で焼結す
る。該方法の終りにダイヤモンド含有複合材料を
冷却し次に圧力を解除する。得られた複合材料を
所定の形状とサイズの品として製造する（フラン
ス特許第2434130号）。
金を基地としたダイヤ含有複合材料を製造する方
法も知られている。その方法は合成ダイヤモンド
粒子と、炭化タングステンとコバルトからなる粉
末焼結炭化物成分とを混合しその後ダイヤモンド
含有混合物を高圧室内に置きダイヤモンドの熱力
学安定の条件に合う温度と圧力下、特に1450℃の
温度と55キロバール30分間での熱間加圧で焼結す
る。該方法の終りにダイヤモンド含有複合材料を
冷却し次に圧力を解除する。得られた複合材料を
所定の形状とサイズの品として製造する（フラン
ス特許第2434130号）。
前記方法では、ダイヤモンド含有複合材料が製
造されるが、上記のようにダイヤモンド熱力学安
定の条件下で熱間加圧が実施されるためダイヤモ
ンドと硬合金間の付着がない。
造されるが、上記のようにダイヤモンド熱力学安
定の条件下で熱間加圧が実施されるためダイヤモ
ンドと硬合金間の付着がない。
その上、その方法で製造されるダイヤモンド含
有複合材料は酸化コバルトとガスを高比率で含み
複合材料の耐摩耗性と、ダイヤモンドと硬合金間
の付着を低下させる。
有複合材料は酸化コバルトとガスを高比率で含み
複合材料の耐摩耗性と、ダイヤモンドと硬合金間
の付着を低下させる。
高圧室内での非圧縮ダイヤモンド含有混合物の
処理は最終製品のサイズを実質的に減少させるか
該高圧室容積をそれに対応して増大させることに
なる。高圧状態をかなりの期間保持すると該高圧
室の使用寿命を短かくし（１／1.5倍）、製品製造
をより労力のかかるものにする。
処理は最終製品のサイズを実質的に減少させるか
該高圧室容積をそれに対応して増大させることに
なる。高圧状態をかなりの期間保持すると該高圧
室の使用寿命を短かくし（１／1.5倍）、製品製造
をより労力のかかるものにする。
熱間加圧段階でダイヤモンド含有混合物を加熱
する比と得られたダイヤモンド含有複合材料を冷
却する比が特定されない場合、製品内で内部スト
レスが生じある時にはクラツクを発生させる。
する比と得られたダイヤモンド含有複合材料を冷
却する比が特定されない場合、製品内で内部スト
レスが生じある時にはクラツクを発生させる。
本発明の目的は前記不具合を解消することであ
る。
る。
本発明の特定の目的はダイヤモンドと硬合金間
の強い付着で高耐摩耗性を有するダイヤモンド含
有複合材料を得て、小さな体積の高圧室で大きな
サイズの複合材料から製品を得て、高圧室の寿命
を延ばし、該複合材料からの製品の製造に要する
時間を減らしそして製品内のクラツク形成を除く
ようにダイヤモンド含有複合材料の製造における
方法条件を変形することである。
の強い付着で高耐摩耗性を有するダイヤモンド含
有複合材料を得て、小さな体積の高圧室で大きな
サイズの複合材料から製品を得て、高圧室の寿命
を延ばし、該複合材料からの製品の製造に要する
時間を減らしそして製品内のクラツク形成を除く
ようにダイヤモンド含有複合材料の製造における
方法条件を変形することである。
この目的はダイヤモンド粒子と85−94重量％の
炭化タングステンと６−15重量％のコバルトから
なる粉末硬合金成分を、ダイヤモンド含有混合物
の製造のために、ダイヤモンドの含有量が該材料
中で25−40体積％であるように混合し、高圧下で
1100−1300℃の温度で熱間加圧し、得られたダイ
ヤモンド含有複合材料を冷却すると同時に圧力を
解除する炭化タングステン−コバルトの硬合金地
のダイヤモンド含有複合材料を製造する方法にお
いて、本発明によれば熱間加圧前に該ダイヤモン
ド含有混合物をブリケツトにする冷間加圧を行な
い、次に該ブリケツトを還元媒体中、600−800℃
の温度、25−50分の等温硬化熱処理を行ない、次
に該ブリケツトを５−50キロバールの圧力でしか
も20−60キロバール／分の圧力増加速度と400−
600℃／分の温度増加速度で熱間加圧を行ない、
該熱間加圧段階で所定の温度と圧力に達した後、
該ブリケツトを0.5−10分間保持し該ダイヤモン
ド含有複合材料を冷却すると同時に該圧力を解除
し、この際の冷却速度が750−1000℃／分及び圧
力解除速度が７−20キロバール／分であることを
特徴とするダイヤモンド含有複合材料を製造する
方法によつて達成される。
炭化タングステンと６−15重量％のコバルトから
なる粉末硬合金成分を、ダイヤモンド含有混合物
の製造のために、ダイヤモンドの含有量が該材料
中で25−40体積％であるように混合し、高圧下で
1100−1300℃の温度で熱間加圧し、得られたダイ
ヤモンド含有複合材料を冷却すると同時に圧力を
解除する炭化タングステン−コバルトの硬合金地
のダイヤモンド含有複合材料を製造する方法にお
いて、本発明によれば熱間加圧前に該ダイヤモン
ド含有混合物をブリケツトにする冷間加圧を行な
い、次に該ブリケツトを還元媒体中、600−800℃
の温度、25−50分の等温硬化熱処理を行ない、次
に該ブリケツトを５−50キロバールの圧力でしか
も20−60キロバール／分の圧力増加速度と400−
600℃／分の温度増加速度で熱間加圧を行ない、
該熱間加圧段階で所定の温度と圧力に達した後、
該ブリケツトを0.5−10分間保持し該ダイヤモン
ド含有複合材料を冷却すると同時に該圧力を解除
し、この際の冷却速度が750−1000℃／分及び圧
力解除速度が７−20キロバール／分であることを
特徴とするダイヤモンド含有複合材料を製造する
方法によつて達成される。
ダイヤモンド含有複合材料はダイヤモンドと硬
合金間の強力な付着により特徴づけられる。これ
は還元剤中の600−850℃の温度で25−50分間の硬
化するブリケツトの熱処理によつて達成されてそ
れによつて酸化コバルトを減らし、ガスを除去す
る。ダイヤモンドと硬合金の強力な付着によりダ
イヤモンド含有複合材料の高耐摩耗性を持つ。例
えば、開示された方法によつて得られた複合材料
中に含有したダイヤモンド消耗は中間硬さも有す
るコランダムから作られた砥石車を25−35ｍ／秒
の摩耗速度で回転させた場合砥石車１Kg当り1.4
−1.8mg内にある。フランス特許第2434130号によ
つて得られた複合材料に含有したダイヤモンドの
消耗は同じテストで研摩砥石１Kg当り2.7mgであ
る。
合金間の強力な付着により特徴づけられる。これ
は還元剤中の600−850℃の温度で25−50分間の硬
化するブリケツトの熱処理によつて達成されてそ
れによつて酸化コバルトを減らし、ガスを除去す
る。ダイヤモンドと硬合金の強力な付着によりダ
イヤモンド含有複合材料の高耐摩耗性を持つ。例
えば、開示された方法によつて得られた複合材料
中に含有したダイヤモンド消耗は中間硬さも有す
るコランダムから作られた砥石車を25−35ｍ／秒
の摩耗速度で回転させた場合砥石車１Kg当り1.4
−1.8mg内にある。フランス特許第2434130号によ
つて得られた複合材料に含有したダイヤモンドの
消耗は同じテストで研摩砥石１Kg当り2.7mgであ
る。
本発明の方法では小さな体積の高圧室でダイヤ
モンド含有複合材料から大きなサイズの製品を得
ることが可能である。これはダイヤモンド含有混
合物でなく、それから作られたブリケツトを高圧
下で熱間加圧にかけることにより達成される。
モンド含有複合材料から大きなサイズの製品を得
ることが可能である。これはダイヤモンド含有混
合物でなく、それから作られたブリケツトを高圧
下で熱間加圧にかけることにより達成される。
高圧室の寿命は、ダイヤモンド含有混合物から
なるブリケツトの熱間加圧が低圧（５−50キロバ
ール）且つ短露出時間（0.5−10分）で実施され
るほど実質的に（1.5倍）増大する。短期露出時
間はダイヤモンド含有複合材料からなる製品製造
に要する時間をも減少する。
なるブリケツトの熱間加圧が低圧（５−50キロバ
ール）且つ短露出時間（0.5−10分）で実施され
るほど実質的に（1.5倍）増大する。短期露出時
間はダイヤモンド含有複合材料からなる製品製造
に要する時間をも減少する。
開示した方法で得られたダイヤモンド含有複合
材料から得た製品はコンパクトでクラツク、表層
剥離もない。これは選択された温度、圧力、熱間
加圧段階での温度と圧力の比及び次の冷却段階で
の冷却と圧力解除速度との種々の範囲の適当な相
互関係により達成される。
材料から得た製品はコンパクトでクラツク、表層
剥離もない。これは選択された温度、圧力、熱間
加圧段階での温度と圧力の比及び次の冷却段階で
の冷却と圧力解除速度との種々の範囲の適当な相
互関係により達成される。
ダイヤモンド含有複合材料を圧力解除と同時に
冷却することによつて該複合材料から品質保証製
品の製造に要する時間を減らすことができる。
冷却することによつて該複合材料から品質保証製
品の製造に要する時間を減らすことができる。
ここで開示した方法では種々の合成、天然ダイ
ヤモンド成分でも、該方法が複合材料中に超硬成
分としてダイヤモンドを保持する条件を提供しそ
の黒鉛化及び硬合金との相互作用を防止する。
ヤモンド成分でも、該方法が複合材料中に超硬成
分としてダイヤモンドを保持する条件を提供しそ
の黒鉛化及び硬合金との相互作用を防止する。
開示された方法はどのような所定の形状及びサ
イズの最終製品としてのダイヤモンド含有複合材
料を得ることを可能にする。
イズの最終製品としてのダイヤモンド含有複合材
料を得ることを可能にする。
上記のように還元剤中でのブリケツトの熱処理
を600−850℃硬化の温度で25−50分間実施する。
600℃以下の温度の減少と25分以下の露出時間に
より酸化コバルトの不完全な還元となる。850℃
以上の温度上昇と50分を超えた露出時間はブリケ
ツトの実質的な収縮と合成ダイヤモンド粒子のク
ラツクになる。
を600−850℃硬化の温度で25−50分間実施する。
600℃以下の温度の減少と25分以下の露出時間に
より酸化コバルトの不完全な還元となる。850℃
以上の温度上昇と50分を超えた露出時間はブリケ
ツトの実質的な収縮と合成ダイヤモンド粒子のク
ラツクになる。
高圧条件下のブリケツト熱間加圧を５−50キロ
バールの圧力と1100−1300℃の温度で実施し20−
60バール／分の比で圧力を且つ400−600℃／分の
比で温度を上昇させ、所定の温度と圧力になつた
時間は0.5−10分である。与えられた最小パラメ
ータの減少は低品質の多孔性複合材料を得ること
になる。与えられた最大のパラメータの増加は高
圧室の寿命を減少し、ダイヤモンド含有複合材料
から製品を製造するに要する時間を増加しエネル
ギーの非生産的消耗になる。更に又、圧力は50キ
ロバールを超えた圧力増加はダイヤモンド熱力学
的安定性の条件下で実施される熱間加圧の方法を
要し、その結果、ダイヤモンドと硬合金間の付着
性が劣化する。
バールの圧力と1100−1300℃の温度で実施し20−
60バール／分の比で圧力を且つ400−600℃／分の
比で温度を上昇させ、所定の温度と圧力になつた
時間は0.5−10分である。与えられた最小パラメ
ータの減少は低品質の多孔性複合材料を得ること
になる。与えられた最大のパラメータの増加は高
圧室の寿命を減少し、ダイヤモンド含有複合材料
から製品を製造するに要する時間を増加しエネル
ギーの非生産的消耗になる。更に又、圧力は50キ
ロバールを超えた圧力増加はダイヤモンド熱力学
的安定性の条件下で実施される熱間加圧の方法を
要し、その結果、ダイヤモンドと硬合金間の付着
性が劣化する。
５−50キロバールの圧力でブリケツトをダイヤ
モンドの熱力学的安定性に近い条件で焼結する。
にもかかわらずダイヤモンドと硬合金間の化学的
相互作用が発生する場合ではダイヤモンド粒子を
損傷せず、強力な黒鉛化を起さない。
モンドの熱力学的安定性に近い条件で焼結する。
にもかかわらずダイヤモンドと硬合金間の化学的
相互作用が発生する場合ではダイヤモンド粒子を
損傷せず、強力な黒鉛化を起さない。
上記のように得られたダイヤモンド含有複合材
料を750−1000℃／分の速度で冷却しそして圧力
を７−20キロバール／分の速度で解除する。最小
のパラメータの減少は冷却段階の時間を延ばす。
最大のパラメータの増加はダイヤモンド含有複合
材料中にクラツクを形成する。
料を750−1000℃／分の速度で冷却しそして圧力
を７−20キロバール／分の速度で解除する。最小
のパラメータの減少は冷却段階の時間を延ばす。
最大のパラメータの増加はダイヤモンド含有複合
材料中にクラツクを形成する。
ダイヤモンド含有複合材料を製造する。
本開示方法は以下のように行なわれる。
ダイヤモンドを、85−94重量％炭化タングステ
ンと６−15重量％コバルトからなる粉末焼結炭化
物成物と混合する。複合材料中のダイヤモンド含
有量は25−40体積％とすべきである。
ンと６−15重量％コバルトからなる粉末焼結炭化
物成物と混合する。複合材料中のダイヤモンド含
有量は25−40体積％とすべきである。
得られたダイヤモンド含有混合物を金属ダイス
に載置し50−75MPaの圧力下で冷間加圧を行な
う。ダイスから取り出したブリケツトをトレイに
載せ還元剤、例えば水素又は変換ガスと共に炉内
に載置する。炉内温度を600−850℃にした後、ブ
リケツトを25−30分間硬化し酸化コバルトを還元
し、ガスを除く。その後、ブリケツトを還元剤で
冷却し24時間の間ブリケツトを真空カプセル又は
デシケータ内に貯蔵することができる。次にブリ
ケツト高圧下、熱間加圧を行なう。これを完成す
るためブリケツトを黒鉛ヒータ内に置き、中にブ
リケツトを有するヒータを容器内にセツトし次に
高圧室のブロツクダイス間に置く。所定の圧力
（５−50キロバール）を20−60キロバール／分の
速度で作る。次に電流を黒鉛ヒータを介して通
す。電圧を1100−1300℃に400−600℃／分の速度
で達成するように調節する。所定の圧力と温度を
得たら画室内ブリケツトの時間が0.5−10分であ
る。その後ダイヤモンド含有複合材料を750−
1000℃／分の速度で冷却し同時に７−20キロバー
ル／分の速度で圧力を解除する。
に載置し50−75MPaの圧力下で冷間加圧を行な
う。ダイスから取り出したブリケツトをトレイに
載せ還元剤、例えば水素又は変換ガスと共に炉内
に載置する。炉内温度を600−850℃にした後、ブ
リケツトを25−30分間硬化し酸化コバルトを還元
し、ガスを除く。その後、ブリケツトを還元剤で
冷却し24時間の間ブリケツトを真空カプセル又は
デシケータ内に貯蔵することができる。次にブリ
ケツト高圧下、熱間加圧を行なう。これを完成す
るためブリケツトを黒鉛ヒータ内に置き、中にブ
リケツトを有するヒータを容器内にセツトし次に
高圧室のブロツクダイス間に置く。所定の圧力
（５−50キロバール）を20−60キロバール／分の
速度で作る。次に電流を黒鉛ヒータを介して通
す。電圧を1100−1300℃に400−600℃／分の速度
で達成するように調節する。所定の圧力と温度を
得たら画室内ブリケツトの時間が0.5−10分であ
る。その後ダイヤモンド含有複合材料を750−
1000℃／分の速度で冷却し同時に７−20キロバー
ル／分の速度で圧力を解除する。
得られたダイヤモンド含有複合材料を与えらえ
た形状とサイズの最終製品として製造する。
た形状とサイズの最終製品として製造する。
ダイヤモンド含有複合材料から作られた製品を
耐摩耗及びダイヤモンド重量損失テストにかけ
る。該テストはダイヤモンドと硬合金間の付着強
度を特徴づける。
耐摩耗及びダイヤモンド重量損失テストにかけ
る。該テストはダイヤモンドと硬合金間の付着強
度を特徴づける。
該製品の耐摩耗性を、調整条件下研摩硬化鋼の
ために使用される中間硬度のコランダム砥石車で
決定した。調整条件：摩耗速度25−35ｍ／秒、横
送り0.02mm／パス、縦送り0.5ｍ／分。
ために使用される中間硬度のコランダム砥石車で
決定した。調整条件：摩耗速度25−35ｍ／秒、横
送り0.02mm／パス、縦送り0.5ｍ／分。
100−150度調整して製品と研摩砥石の重量損失
を決める。ダイヤモンド含有複合材料から製造さ
れた製品の耐摩耗はダイヤモンドの特定の消耗に
よつて、すなわち、砥石車の１Kg重量損失当たり
のダイヤモンド消耗で特徴づけられる。
を決める。ダイヤモンド含有複合材料から製造さ
れた製品の耐摩耗はダイヤモンドの特定の消耗に
よつて、すなわち、砥石車の１Kg重量損失当たり
のダイヤモンド消耗で特徴づけられる。
開示方法によれば、ダイヤモンドの消耗が砥石
車１Kg当たり1.6−1.8mgを超えない高耐摩耗性を
有するダイヤモンド含有複合材料が作られる。
車１Kg当たり1.6−1.8mgを超えない高耐摩耗性を
有するダイヤモンド含有複合材料が作られる。
ダイヤモンド重量損失はダイヤモンド含有複合
材料から作られた製品の表面上の破壊され及び非
破壊ダイヤモンド粒子の量を計算することによつ
て決定される。ダイヤモンド重量損失を次のよう
にテストする。ダイヤモンド砥石車で製品表面に
ノツチをつけ、その後、製品を衝撃テスト機で２
つの部分を壊す。ある面上に顕微鏡で観察された
壊れたダイヤモンド粒子数と壊れない粒子（とが
つた先端を有する）の量を数える。
材料から作られた製品の表面上の破壊され及び非
破壊ダイヤモンド粒子の量を計算することによつ
て決定される。ダイヤモンド重量損失を次のよう
にテストする。ダイヤモンド砥石車で製品表面に
ノツチをつけ、その後、製品を衝撃テスト機で２
つの部分を壊す。ある面上に顕微鏡で観察された
壊れたダイヤモンド粒子数と壊れない粒子（とが
つた先端を有する）の量を数える。
もしもダイヤモンドと硬合金間の強力な付着が
達成されるならば壊れた粒子の量はある面上の粒
子の総量に基づいた50％以上になる。この場合ダ
イヤモンドと硬合金間の付着強度はダイヤモンド
自身の付着強度より高い。
達成されるならば壊れた粒子の量はある面上の粒
子の総量に基づいた50％以上になる。この場合ダ
イヤモンドと硬合金間の付着強度はダイヤモンド
自身の付着強度より高い。
壊れたダイヤモンド粒子の量が50％未満で、し
かも壊れないダイヤモンド粒子の量がある面上の
粒子の総重量に基づいて50％を超える場合、ダイ
ヤモンド硬合金間には実際上付着性がない。製品
はダイヤモンド硬合金界面で損傷する。すなわ
ち、硬合金でダイヤモンド粒子を機械的に被覆す
るダイヤモンド含有複合材料をその強度を予測す
るため耐摩耗テストにかけ、そして製品のある面
上での壊れた粒子の量を熱間加圧の条件に最適に
なるようにする。
かも壊れないダイヤモンド粒子の量がある面上の
粒子の総重量に基づいて50％を超える場合、ダイ
ヤモンド硬合金間には実際上付着性がない。製品
はダイヤモンド硬合金界面で損傷する。すなわ
ち、硬合金でダイヤモンド粒子を機械的に被覆す
るダイヤモンド含有複合材料をその強度を予測す
るため耐摩耗テストにかけ、そして製品のある面
上での壊れた粒子の量を熱間加圧の条件に最適に
なるようにする。
本発明をより理解するために次の実施例を示
す。
す。
粉末焼結炭化物成分とダイヤモンドのサンプル
を、10mm直径、10mm高さの円筒製品としてダイヤ
モンド含有複合材料を得る量に採取する。
を、10mm直径、10mm高さの円筒製品としてダイヤ
モンド含有複合材料を得る量に採取する。
実施例 １
ダイヤモンド含有複合材料を硬合金（85重量％
炭化タングステンと15重量％コバルト）と粒度
0.5mmの合成ダイヤモンドとの基地で得る。複合
材料中のダイヤモンド含有量は40体積％である。
炭化タングステンと15重量％コバルト）と粒度
0.5mmの合成ダイヤモンドとの基地で得る。複合
材料中のダイヤモンド含有量は40体積％である。
このために6.6ｇの粉末焼結炭化物成分（5.6ｇ
炭化タングステンと0.99ｇコバルト）を5.5カラ
ツトの合成ダイヤモンドと混合する。
炭化タングステンと0.99ｇコバルト）を5.5カラ
ツトの合成ダイヤモンドと混合する。
得られたダイヤモンド含有混合物を鋼ダイス内
に置き50MPaの圧力下で冷間加圧する。ダイス
から取り出したブリケツトをトレイに載せ還元
剤、この場合水素と共に炉内に入れる。炉を850
℃の温度にした後、ブリケツトを50分間硬化す
る。次にブリケツトを高圧室内に置き1100℃の温
度、５キロバールの圧力で熱間加圧する。圧力を
20キロバール／分の速度で上げそして温度を400
℃／分の速度で上げる、熱間加圧条件下の時間が
0.5分である。
に置き50MPaの圧力下で冷間加圧する。ダイス
から取り出したブリケツトをトレイに載せ還元
剤、この場合水素と共に炉内に入れる。炉を850
℃の温度にした後、ブリケツトを50分間硬化す
る。次にブリケツトを高圧室内に置き1100℃の温
度、５キロバールの圧力で熱間加圧する。圧力を
20キロバール／分の速度で上げそして温度を400
℃／分の速度で上げる、熱間加圧条件下の時間が
0.5分である。
熱間加圧後、得られたダイヤモンド含有複合材
料を室温迄に冷却しそして圧力を解除する。冷却
速度は750℃／分であり圧力解除速度は７キロバ
ール／分である。
料を室温迄に冷却しそして圧力を解除する。冷却
速度は750℃／分であり圧力解除速度は７キロバ
ール／分である。
最終製品として得られたダイヤモンド含有複合
材料は高耐摩耗性によつて特徴づけられる（ダイ
ヤモンド消耗はコランダム砥石車の１Kg当たり
1.4mgである）。壊れたダイヤモンド粒子の量は製
品のある面上でのダイヤモンド粒子総数基地で67
％であり、ダイヤモンドと硬合金間の強力な付着
性を示す。
材料は高耐摩耗性によつて特徴づけられる（ダイ
ヤモンド消耗はコランダム砥石車の１Kg当たり
1.4mgである）。壊れたダイヤモンド粒子の量は製
品のある面上でのダイヤモンド粒子総数基地で67
％であり、ダイヤモンドと硬合金間の強力な付着
性を示す。
実施例 ２
ダイヤモンド含有複合材料を硬合金（90重量％
の炭化タングステンと10重量％のコバルト）と粘
度0.2mmの天然ダイヤモンドを基地で得る。複合
材料中のダイヤモンド含有量は32体積％である。
の炭化タングステンと10重量％のコバルト）と粘
度0.2mmの天然ダイヤモンドを基地で得る。複合
材料中のダイヤモンド含有量は32体積％である。
ダイヤモンド含有複合材料を実施例１に記した
方法と同様に製造する。
方法と同様に製造する。
混合段階で7.9ｇの焼結炭化物成分（7.11ｇの
炭化タングステンと0.79ｇのコバルト）と4.2カ
ラツトの天然ダイヤモンドを使用する。
炭化タングステンと0.79ｇのコバルト）と4.2カ
ラツトの天然ダイヤモンドを使用する。
ブリケツト内にダイヤモンド含有混合物の冷間
加圧を60MPaの圧力下で実施する。
加圧を60MPaの圧力下で実施する。
ブリケツトを700℃の温度で変換ガス媒体中で
熱処理し40分間硬化する。
熱処理し40分間硬化する。
ブリケツトを1200℃の温度で25キロバールの圧
力で熱間加圧にかける。圧力を40キロバール／分
の速度で上げ熱間加圧条件下の時間は５分であ
る。
力で熱間加圧にかける。圧力を40キロバール／分
の速度で上げ熱間加圧条件下の時間は５分であ
る。
得られたダイヤモンド含有複合材料を900℃／
分の速度で冷却しそして圧力を同時に12キロバー
ル／分の速度で解除する。
分の速度で冷却しそして圧力を同時に12キロバー
ル／分の速度で解除する。
最終製品として得たダイヤモンド含有複合材料
は高耐摩耗性によつて特徴づけられる（ダイヤモ
ンドの消耗はコランダム砥石車１Kg当り1.5mgで
ある）。壊れたダイヤモンド粒子の量は製品のあ
る面上での粒子の総量基地で65％でありダイヤモ
ンドと硬合金間の強力な付着性を示す。
は高耐摩耗性によつて特徴づけられる（ダイヤモ
ンドの消耗はコランダム砥石車１Kg当り1.5mgで
ある）。壊れたダイヤモンド粒子の量は製品のあ
る面上での粒子の総量基地で65％でありダイヤモ
ンドと硬合金間の強力な付着性を示す。
実施例 ３
ダイヤモンド含有複合材料を硬合金（94重量％
の炭化タングステンと６重量％のコバルト）と粘
度0.6mmの天然ダイヤモンドとを基地で得る。複
合材料中のダイヤモンド含有量は25体積％であ
る。
の炭化タングステンと６重量％のコバルト）と粘
度0.6mmの天然ダイヤモンドとを基地で得る。複
合材料中のダイヤモンド含有量は25体積％であ
る。
ダイヤモンド含有複合材料を実施例１と同様に
製造する。
製造する。
混合段階で8.9ｇの焼結炭化物成分（8.37ｇの
炭化タングステンと0.53ｇのコバルト）と3.5カ
ラツトの天然ダイヤモンドを使用する。
炭化タングステンと0.53ｇのコバルト）と3.5カ
ラツトの天然ダイヤモンドを使用する。
ブリケツト内にダイヤモンド含有混合物の冷間
加圧を75MPaの圧力下で実施する。
加圧を75MPaの圧力下で実施する。
ブリケツトを600℃の温度で変換ガス媒体中で
熱処理し25分間硬化する。
熱処理し25分間硬化する。
ブリケツトを1300℃の温度で50キロバールの圧
力で熱間加圧にかける。圧力を60キロバール／分
の速度で上げ、600℃／分の速度で温度を上げ熱
間加圧時間は10分である。
力で熱間加圧にかける。圧力を60キロバール／分
の速度で上げ、600℃／分の速度で温度を上げ熱
間加圧時間は10分である。
得られたダイヤモンド含有複合材料を1000℃／
分の速度で冷却しそして圧力を同時に20キロバー
ル／分の速度で解除する。
分の速度で冷却しそして圧力を同時に20キロバー
ル／分の速度で解除する。
最終製品として得たダイヤモンド含有複合材料
は高耐摩耗性によつて特徴づけられる（ダイヤモ
ンドの消耗はコランダム砥石車１Kg当り1.8mgで
ある）。壊れたダイヤモンド粒子の量は製品のあ
る面上での粒子の総量基地で57％でありダイヤモ
ンドと硬合金間の強力な付着性を示す。
は高耐摩耗性によつて特徴づけられる（ダイヤモ
ンドの消耗はコランダム砥石車１Kg当り1.8mgで
ある）。壊れたダイヤモンド粒子の量は製品のあ
る面上での粒子の総量基地で57％でありダイヤモ
ンドと硬合金間の強力な付着性を示す。
このように、開示した方法によつて高耐摩耗性
とダイヤモンド粒子と硬合金間の強力な付着性を
有する最終製品としてダイヤモンド含有複合材料
を得ることができる。該方法の電力消費は実質的
に減少し製品製造に用する時間は減少し、高圧室
の寿命が延びる。
とダイヤモンド粒子と硬合金間の強力な付着性を
有する最終製品としてダイヤモンド含有複合材料
を得ることができる。該方法の電力消費は実質的
に減少し製品製造に用する時間は減少し、高圧室
の寿命が延びる。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ ダイヤモンド粒子と85−94重量％の炭化タン
グステンと６−15重量％のコバルトからなる粉末
硬合金成分を、ダイヤモンド含有混合物の製造の
ために、ダイヤモンドの含有量が該材料中で25−
40体積％であるように混合し、高圧下で1100−
1300℃の温度で熱間加圧し、得られたダイヤモン
ド含有複合材料を冷却すると同時に圧力を解除す
る炭化タングステン−コバルトの硬合金地のダイ
ヤモンド含有複合材料を製造する方法において； 熱間加圧前に該ダイヤモンド含有混合物をブリ
ケツトにする冷間加圧を行ない、次に該ブリケツ
トを還元媒体中、600−850℃の温度、25−50分の
等温硬化熱処理を行ない、次に該ブリケツトを５
−50キロバールの圧力でしかも20−60キロバー
ル／分の圧力増加速度と400−600℃／分の温度増
加加速度で熱間加圧を行ない、該熱間加圧段階で
所定の温度と圧力に達した後、該ブリケツトを
0.5−10分間保持し該ダイヤモンド含有複合材料
を冷却すると同時に該圧力を解除し、この際の冷
却速度が750−1000℃／分及び圧力解除速度が７
−20キロバール／分であることを特徴とするダイ
ヤモンド含有複合材料を製造する方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60101632A JPS61261449A (ja) | 1985-05-15 | 1985-05-15 | ダイヤモンド含有複合材料を製造する方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60101632A JPS61261449A (ja) | 1985-05-15 | 1985-05-15 | ダイヤモンド含有複合材料を製造する方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61261449A JPS61261449A (ja) | 1986-11-19 |
| JPH036209B2 true JPH036209B2 (ja) | 1991-01-29 |
Family
ID=14305771
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60101632A Granted JPS61261449A (ja) | 1985-05-15 | 1985-05-15 | ダイヤモンド含有複合材料を製造する方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61261449A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB201113391D0 (en) * | 2011-08-03 | 2011-09-21 | Element Six Abrasives Sa | Super-hard construction and method for making same |
| CN106824002B (zh) * | 2015-12-03 | 2019-04-12 | 郑州华晶金刚石股份有限公司 | 一种宝石级金刚石的合成工艺 |
-
1985
- 1985-05-15 JP JP60101632A patent/JPS61261449A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61261449A (ja) | 1986-11-19 |
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