JPH04149076A - 超硬質物体ろう付け工具およびその製造方法 - Google Patents
超硬質物体ろう付け工具およびその製造方法Info
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- JPH04149076A JPH04149076A JP27005590A JP27005590A JPH04149076A JP H04149076 A JPH04149076 A JP H04149076A JP 27005590 A JP27005590 A JP 27005590A JP 27005590 A JP27005590 A JP 27005590A JP H04149076 A JPH04149076 A JP H04149076A
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Landscapes
- Ceramic Products (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】
Ｃ産業上の利用分野〕
本発明は超硬質物体、例えば単結晶ダイヤモンド、ＣＶ
Ｄ法による多結晶ダイヤモンド、立方晶窒化硼素（ＣＢ
Ｎ）焼結体あるいは単結晶立方晶窒化硼素などを合金に
接合するろう材、超硬質物体ろう付け工具およびその製
造方法に関する。
Ｄ法による多結晶ダイヤモンド、立方晶窒化硼素（ＣＢ
Ｎ）焼結体あるいは単結晶立方晶窒化硼素などを合金に
接合するろう材、超硬質物体ろう付け工具およびその製
造方法に関する。
天然の単結晶ダイヤモンド、気相合成法による多結晶ダ
イヤモンド膜、多結晶焼結ダイヤモンド、立方晶窒化硼
素焼結体、単結晶立方晶窒化硼素なとの超硬質物体は、
耐摩耗性および被削材との耐溶着性に優れており、工具
や耐摩耗性部品として用いられている。これら超硬質物
体を工具として用いる場合は、切り刃となる部分にこの
超硬質物体を用い、これを高剛性で靭性に優れた超硬合
金等の合金にろう付けする。
イヤモンド膜、多結晶焼結ダイヤモンド、立方晶窒化硼
素焼結体、単結晶立方晶窒化硼素なとの超硬質物体は、
耐摩耗性および被削材との耐溶着性に優れており、工具
や耐摩耗性部品として用いられている。これら超硬質物
体を工具として用いる場合は、切り刃となる部分にこの
超硬質物体を用い、これを高剛性で靭性に優れた超硬合
金等の合金にろう付けする。
この超硬質物体の合金への接合には、従来からΔＵろう
またはＡｇろうか用いられ、さらにこのろう付け層の強
度を向トしなり熱膨張差による応力を緩和するため、活
性金属を添加したり種々の金属層を介在させたりしてい
る。例えば、特開昭６３−３００８０３号公報では、接
合部のＡｕろうと八ｇろうの間にダイヤモンドと似通っ
た熱膨張係数を有するＷ、Ｍｏ、Ｗ Ｃ−Ｍ ｏ合金か
らなる金属音を介在させており、特開昭６１−４６０３
号公銀ては、Ａｇろうの上に活性金属であるＴａ、Ｔｉ
、Ｚｒを２〜３０％含有させたＡｕろうを介在させて単
結晶ダイヤモンドを鉄基Ｃｏ−Ｎ１焼結合金にろう付け
しており、特開昭６２−１４８１０４号公報では、Ａｇ
ろうとＴａを含有させたＡｕろうの間にＷ−Ｃｕ焼結合
金を介在させて単結晶ダイヤモンドを超硬合金にろう付
けしている。
またはＡｇろうか用いられ、さらにこのろう付け層の強
度を向トしなり熱膨張差による応力を緩和するため、活
性金属を添加したり種々の金属層を介在させたりしてい
る。例えば、特開昭６３−３００８０３号公報では、接
合部のＡｕろうと八ｇろうの間にダイヤモンドと似通っ
た熱膨張係数を有するＷ、Ｍｏ、Ｗ Ｃ−Ｍ ｏ合金か
らなる金属音を介在させており、特開昭６１−４６０３
号公銀ては、Ａｇろうの上に活性金属であるＴａ、Ｔｉ
、Ｚｒを２〜３０％含有させたＡｕろうを介在させて単
結晶ダイヤモンドを鉄基Ｃｏ−Ｎ１焼結合金にろう付け
しており、特開昭６２−１４８１０４号公報では、Ａｇ
ろうとＴａを含有させたＡｕろうの間にＷ−Ｃｕ焼結合
金を介在させて単結晶ダイヤモンドを超硬合金にろう付
けしている。
また、超硬質物体の台金への接合には、Ｎｉろうか用い
られ、この場合も接合強度を増すためろう材にＢ、Ｓｉ
、Ｐ等か添加されている。例えば、特開昭６１−１９３
７７０号公報では、Ｂを２〜３０％含有させたＣＯを含
有するＮ１ろうを用い、超硬合金にダイヤモンド焼結体
を接合しており、特開平１−３０８８８３号公報ては、
Ｃｒを含有するＮｉろうとＰｄおよびＣｒを含有するＮ
１ろうに３％Ｂを添加したものを用い、ダイヤモンド粒
子成形体を超硬合金に接合しており、米国特許第３８９
４６７３号では、Ｃｒを含有するＮ１ろうに１０％以下
のＢ、ＳｉまたはＰを添加し、ダイヤモンド粒子を鋼材
に接合している。
られ、この場合も接合強度を増すためろう材にＢ、Ｓｉ
、Ｐ等か添加されている。例えば、特開昭６１−１９３
７７０号公報では、Ｂを２〜３０％含有させたＣＯを含
有するＮ１ろうを用い、超硬合金にダイヤモンド焼結体
を接合しており、特開平１−３０８８８３号公報ては、
Ｃｒを含有するＮｉろうとＰｄおよびＣｒを含有するＮ
１ろうに３％Ｂを添加したものを用い、ダイヤモンド粒
子成形体を超硬合金に接合しており、米国特許第３８９
４６７３号では、Ｃｒを含有するＮ１ろうに１０％以下
のＢ、ＳｉまたはＰを添加し、ダイヤモンド粒子を鋼材
に接合している。
しかしながら、前記の超硬質物体の合金へのろう接合に
おいて、ΔＵろうまたはＡｇろうによるろう付けては接
合部の強度か充分でなく、Ｔａ、Ｔ１、Ｚｒ、Ｈｆ等の
活性金属の拡散により接合部の強度を向上する場合にお
いても、これら活性金属の拡散か充分に行われずに、活
性金属を構成元素とする金属間化合物が形成され、ろう
付け部の延性か低下して脆くなるという問題点がある。
おいて、ΔＵろうまたはＡｇろうによるろう付けては接
合部の強度か充分でなく、Ｔａ、Ｔ１、Ｚｒ、Ｈｆ等の
活性金属の拡散により接合部の強度を向上する場合にお
いても、これら活性金属の拡散か充分に行われずに、活
性金属を構成元素とする金属間化合物が形成され、ろう
付け部の延性か低下して脆くなるという問題点がある。
また、Ｂ成分を含有する前記Ｎｉろうにおいては、Ｂ成
分の過剰な拡散により、超硬質物体の結合相形成成分あ
るいはろう材構成成分とＢか脆い化合物を形成し、接合
部の強度か却って劣化する。
分の過剰な拡散により、超硬質物体の結合相形成成分あ
るいはろう材構成成分とＢか脆い化合物を形成し、接合
部の強度か却って劣化する。
本発明は、天然の単結晶ダイヤモンド、気相合成法によ
る多結晶ダイヤモンド膜、多結晶焼結ダイヤモンド、立
方晶窒化硼素焼結体、単結晶立方晶窒化硼素なとの超硬
質物体を、合金にろう接合に関する前記の如き問題点を
解決するためになされたものであって、接合部の強度を
向上させるために添加されたＡ１、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｓｔ等
の活性金属の拡散を増長すると共にＢ成分の過剰な拡散
を防止して、接合強度の優れた超硬質物体用ろう材料、
超硬質物体ろう付け工具および超硬質物体ろう付け工具
の製造方法を提供することを目的とする。
る多結晶ダイヤモンド膜、多結晶焼結ダイヤモンド、立
方晶窒化硼素焼結体、単結晶立方晶窒化硼素なとの超硬
質物体を、合金にろう接合に関する前記の如き問題点を
解決するためになされたものであって、接合部の強度を
向上させるために添加されたＡ１、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｓｔ等
の活性金属の拡散を増長すると共にＢ成分の過剰な拡散
を防止して、接合強度の優れた超硬質物体用ろう材料、
超硬質物体ろう付け工具および超硬質物体ろう付け工具
の製造方法を提供することを目的とする。
発明者等は、前記の問題点を解決するため、活性金属で
あるＡ１、Ｔｉ５Ｚｒ、Ｓｉ等の拡散を向上する手段に
ついて鋭意研究を重ねた。その結果、これら活性金属と
同時にＢを添加すると、拡散速度か著しく早められるこ
とを、新たに知見した。さらに、Ｂ成分および活性金属
であるＡ１、ＴＩ、Ｚｒ、Ｓｉ等の過剰な拡散を防止す
るためには、両側をＡｇまたはＡｕろう材層で覆うこと
か有効であることを知見し、本発明を完成した。
あるＡ１、Ｔｉ５Ｚｒ、Ｓｉ等の拡散を向上する手段に
ついて鋭意研究を重ねた。その結果、これら活性金属と
同時にＢを添加すると、拡散速度か著しく早められるこ
とを、新たに知見した。さらに、Ｂ成分および活性金属
であるＡ１、ＴＩ、Ｚｒ、Ｓｉ等の過剰な拡散を防止す
るためには、両側をＡｇまたはＡｕろう材層で覆うこと
か有効であることを知見し、本発明を完成した。
本発明の超硬質物体用ろう材料は、超硬質物体と台金と
を接合する際に、前記超硬質物体および前記台金との間
にＡｇろう材層またはＡｕろう材層を介在させてろう付
けする中間ろう材であって、Ｂと、Ｔｉ、Ａｌ、Ｚｒお
よびＳｉのうちから選ばれる１種または２種以上と、Ａ
ｇろう合金またはＡｕろう合金とから成ることを要旨と
する。
を接合する際に、前記超硬質物体および前記台金との間
にＡｇろう材層またはＡｕろう材層を介在させてろう付
けする中間ろう材であって、Ｂと、Ｔｉ、Ａｌ、Ｚｒお
よびＳｉのうちから選ばれる１種または２種以上と、Ａ
ｇろう合金またはＡｕろう合金とから成ることを要旨と
する。
本発明の超硬質物体ろう付け工具は、Ｂと、Ｔｉ、Ａｌ
、ＺｒおよびＳｉのうぢから選ばれる１種または２種以
上と、Ａｇろう合金またはＡｕろう合金とから成る中間
ろう材を用い、前記中間ろう材と超硬質物体および合金
との間にＡｇろう材層またはＡｕろう材層を介在させて
ろう付けしたことを要旨とする。
、ＺｒおよびＳｉのうぢから選ばれる１種または２種以
上と、Ａｇろう合金またはＡｕろう合金とから成る中間
ろう材を用い、前記中間ろう材と超硬質物体および合金
との間にＡｇろう材層またはＡｕろう材層を介在させて
ろう付けしたことを要旨とする。
本発明の超硬質物体ろう付け工具の製造方法は、２層の
Ａｇろう材層またはＡｕろう材層の間に、Ｂと、Ｔｉ５
Ａｌ、ＺｒおよびＳｉのうちから選ばれる１種または２
種以上と、Ａｇろう合金またはＡｕろう合金とから成る
中間ろう材層を形成し、前記３層からなるろう材を超硬
質物体および合金との間に介在させてろう付けすること
を要旨とする。
Ａｇろう材層またはＡｕろう材層の間に、Ｂと、Ｔｉ５
Ａｌ、ＺｒおよびＳｉのうちから選ばれる１種または２
種以上と、Ａｇろう合金またはＡｕろう合金とから成る
中間ろう材層を形成し、前記３層からなるろう材を超硬
質物体および合金との間に介在させてろう付けすること
を要旨とする。
本発明か適用される超硬質物体は、天然の単結晶ダイヤ
モンド、気相合成法による多結晶ダイヤモンド膜、多結
晶焼結ダイヤモンド、立方晶窒化硼素焼結体、単結晶立
方晶窒化硼素なとである。
モンド、気相合成法による多結晶ダイヤモンド膜、多結
晶焼結ダイヤモンド、立方晶窒化硼素焼結体、単結晶立
方晶窒化硼素なとである。
また、台金には鋼、モリブデン金属、タングステン金属
、超硬合金、Ｉｎｖａｒ金属のほが、鉄基の焼結合金な
とを用いることかできる。
、超硬合金、Ｉｎｖａｒ金属のほが、鉄基の焼結合金な
とを用いることかできる。
中間ろう材層を形成するＢと、Ｔｉ５Ａｌ、Ｚｒおよび
Ｓｉのうちから選ばれる１種または２種以上の成分は、
各々の単体である必要はなく、化合物であっても構わな
い。また、Ａｇろう合金またはＡｌろう合金とは、合金
化される必要はなく、混合物の状態でも良い。
Ｓｉのうちから選ばれる１種または２種以上の成分は、
各々の単体である必要はなく、化合物であっても構わな
い。また、Ａｇろう合金またはＡｌろう合金とは、合金
化される必要はなく、混合物の状態でも良い。
なお、超硬質物体かＣＢＮ焼結体または単結晶ＣＢＮで
ある場合は、中間ろう材層をＡｇろう材層またはＡｕろ
う材層で挟んだ３層構造でも、中間ろう材層だけの１層
構造てもいずれても良シｘ０というのは、超硬質物体か
ＣＢＮ焼結体または単結晶ＣＮＢである場合は、Ｂ、Ｔ
ｉ、Ａｌ、Ｚｒ等の過剰拡散はダイヤモンド等の場合に
比較して敏感でないためである。しかし、Ｂ成分の過剰
添加は避けなければならない。
ある場合は、中間ろう材層をＡｇろう材層またはＡｕろ
う材層で挟んだ３層構造でも、中間ろう材層だけの１層
構造てもいずれても良シｘ０というのは、超硬質物体か
ＣＢＮ焼結体または単結晶ＣＮＢである場合は、Ｂ、Ｔ
ｉ、Ａｌ、Ｚｒ等の過剰拡散はダイヤモンド等の場合に
比較して敏感でないためである。しかし、Ｂ成分の過剰
添加は避けなければならない。
本発明の中間ろう材料は、Ｂと、Ｔｉ、Ａｌ、Ｚｒおよ
びＳｉのうちから選ばれる１種または２種以上の成分を
含有するのて、Ｂ成分によりろう利の融点か低下し拡散
速度を早める効果か生して、Ｔｉ、Ａｌ、ＺｒおよびＳ
ｉをろう材に充分に拡散させて、接合強度を向上した。
びＳｉのうちから選ばれる１種または２種以上の成分を
含有するのて、Ｂ成分によりろう利の融点か低下し拡散
速度を早める効果か生して、Ｔｉ、Ａｌ、ＺｒおよびＳ
ｉをろう材に充分に拡散させて、接合強度を向上した。
また、この中間ろう材の両側をＡｇろう材層またはＡｕ
ろう材層で挟んだ３層構造としたので、Ｂと、Ｔ１、Ａ
１、ＺｒおよびＳｉのうぢから選ばれる１種または２種
以上の成分か過剰に拡散することか防止され、脆い化合
物層か形成されず、接合部の強度を増加することかでき
た。
ろう材層で挟んだ３層構造としたので、Ｂと、Ｔ１、Ａ
１、ＺｒおよびＳｉのうぢから選ばれる１種または２種
以上の成分か過剰に拡散することか防止され、脆い化合
物層か形成されず、接合部の強度を増加することかでき
た。
本発明の好適な実施例を比較例と併せて説明し本発明の
効果を明らかにする。
効果を明らかにする。
（実施例１）
超硬質物体として直径約２ｍｍの単結晶ダイヤモンドと
、合金としてＩ ６ｍｍＸ ２５ｍｍＸ ２ｍｍの寸法
の金属モリブデンを用意した。一方、中間ろう材として
、平均粒径１．Ｏｆｌｍを有するＡｇ粉末およびＣｕ粉
末と、平均粒径１．５μｍのＺｒＢ２粉末を、発明例１
〜３として第１表に示される配合割合で配合し、これに
存機接着剤を加えてペースト状とした。
、合金としてＩ ６ｍｍＸ ２５ｍｍＸ ２ｍｍの寸法
の金属モリブデンを用意した。一方、中間ろう材として
、平均粒径１．Ｏｆｌｍを有するＡｇ粉末およびＣｕ粉
末と、平均粒径１．５μｍのＺｒＢ２粉末を、発明例１
〜３として第１表に示される配合割合で配合し、これに
存機接着剤を加えてペースト状とした。
この中間ろう材を、別に用意した５０７１ｍの厚みの２
枚のＡｇろう箔の間に平均５μｍの厚みに塗布して、３
層構造のろう材を調製した。調製した３層構造のろう材
を、前記の単結晶ダイヤモンドと合金である金属モリブ
デンの間に挟み、頁空中で８６０℃の温度で５分間保持
して、ろう付けを行った。
枚のＡｇろう箔の間に平均５μｍの厚みに塗布して、３
層構造のろう材を調製した。調製した３層構造のろう材
を、前記の単結晶ダイヤモンドと合金である金属モリブ
デンの間に挟み、頁空中で８６０℃の温度で５分間保持
して、ろう付けを行った。
なお、比較例１として中間ろう材にＢ、Ｔｉ、Ａ１、Ｚ
ｒおよびＳｉの成分を含まないもの、比較例２として中
間ろう材用いずに１００μｍのＡｇろう箔のみのもの、
比較例３として中間ろう材のみのものについても、発明
例と同し条件で前記の単結晶ダイヤモンドと金属モリブ
デンのろう付すを行った。
ｒおよびＳｉの成分を含まないもの、比較例２として中
間ろう材用いずに１００μｍのＡｇろう箔のみのもの、
比較例３として中間ろう材のみのものについても、発明
例と同し条件で前記の単結晶ダイヤモンドと金属モリブ
デンのろう付すを行った。
続いて得られた発明例１〜３および比較例１〜３の接合
面の剪断強度を測定したところ、第１表に示すような結
果を得た。
面の剪断強度を測定したところ、第１表に示すような結
果を得た。
（以 下 余 白 ）
第１表に示したように、ＢやＴｉ等の活性金属を含有し
なかった中間ろう材用をいた比較例１は、活性金属の拡
散か充分てないため、剪断強度か５ｋ ｇ ／ ｍ ｒ
ｎ ２ と低く、中間ろう材を用いなかった比較例２も
、接合部の強度か充分てないため、同様に剪断強度か５
ｋｇ／ｍｍ２てあり、中間ろう材のみて接合した比較
例３は、活性金属の過剰拡散により、剪断強度か１２ｋ
ｇ／ｍｍ２と好ましい結果は得られなかった。
なかった中間ろう材用をいた比較例１は、活性金属の拡
散か充分てないため、剪断強度か５ｋ ｇ ／ ｍ ｒ
ｎ ２ と低く、中間ろう材を用いなかった比較例２も
、接合部の強度か充分てないため、同様に剪断強度か５
ｋｇ／ｍｍ２てあり、中間ろう材のみて接合した比較
例３は、活性金属の過剰拡散により、剪断強度か１２ｋ
ｇ／ｍｍ２と好ましい結果は得られなかった。
これに対して、発明例１〜３は活性金属の拡散か早く、
かつ過剰拡散か防止されたので、剪断強度か２２〜２５
ｋ ｇ／ｍｍ’であって、本発明によって優れた接合
強度か得られることか確認され（実施例２） 超硬質物体として、マイクロ波プラズマＣＶＤ法により
傷付けＳｉ基基土上析出させた約４０μｍの多結晶ダイ
ヤモンド膜と、合金として１６ｍｍＸ ２５ｍｍＸ ４
ｍｍの寸法の鋼材（ＳＳ４１）を用意した。
かつ過剰拡散か防止されたので、剪断強度か２２〜２５
ｋ ｇ／ｍｍ’であって、本発明によって優れた接合
強度か得られることか確認され（実施例２） 超硬質物体として、マイクロ波プラズマＣＶＤ法により
傷付けＳｉ基基土上析出させた約４０μｍの多結晶ダイ
ヤモンド膜と、合金として１６ｍｍＸ ２５ｍｍＸ ４
ｍｍの寸法の鋼材（ＳＳ４１）を用意した。
一方、発明例４〜６の中間ろう材として、平均粒径１０
μｍを有するＡｇ粉末およびＣｕ粉末と、平均粒径１．
３μｍのＢ粉末と、平均粒径０３μｍのＴ１粉末を、第
２表に示される配合割合で配合し、これに有機接着剤を
加えてペースト状とした。
μｍを有するＡｇ粉末およびＣｕ粉末と、平均粒径１．
３μｍのＢ粉末と、平均粒径０３μｍのＴ１粉末を、第
２表に示される配合割合で配合し、これに有機接着剤を
加えてペースト状とした。
この発明例４〜６の中間ろう材を、別に用意した５０μ
ｍの厚みの２枚のＡｇろう箔の間に平均５μｍの厚みに
塗布して、３層構造のろう材を調製した。調製した３層
構造のろう材を、前記の多結晶ダイヤモンド膜と鋼材の
間に挟み、真空中て８６０°Ｃの温度て５分間保持して
、ろう付けを行った。
ｍの厚みの２枚のＡｇろう箔の間に平均５μｍの厚みに
塗布して、３層構造のろう材を調製した。調製した３層
構造のろう材を、前記の多結晶ダイヤモンド膜と鋼材の
間に挟み、真空中て８６０°Ｃの温度て５分間保持して
、ろう付けを行った。
なお、比較例４として中間ろう材にＴｉを含有するかＢ
成分を含まないもの、比較例５として中間ろう材を用い
ずに１００μｍのＡｇろう箔のみのもの、比較例６とし
て中間ろう材のみのものについても、発明例と同じ条件
で前記のＣＶＤ多結晶ダイヤモンドと鋼材のろう付けを
行った。
成分を含まないもの、比較例５として中間ろう材を用い
ずに１００μｍのＡｇろう箔のみのもの、比較例６とし
て中間ろう材のみのものについても、発明例と同じ条件
で前記のＣＶＤ多結晶ダイヤモンドと鋼材のろう付けを
行った。
ろう付け後に、ＣＶＤ多結晶ダイヤモンド膜からＳｉを
除去し、その多結晶ダイヤモンド面に同様なろう付け条
件で４ｒｎｍ角の鋼材（ＳＳ４＋）をろう付けし、発明
例４〜６および比較例４〜６の接合面の剪断強度を測定
したところ、第２表に示すような結果を得た。
除去し、その多結晶ダイヤモンド面に同様なろう付け条
件で４ｒｎｍ角の鋼材（ＳＳ４＋）をろう付けし、発明
例４〜６および比較例４〜６の接合面の剪断強度を測定
したところ、第２表に示すような結果を得た。
（以 下 余 白 ）
第２表に示したように、Ｂを含有しなかった中間ろう材
を用いた比較例４は、活性金属の拡散か充分てないため
、剪断強度か１２ｋｇ／ｍｍ’ と低く、中間ろう材を
用いなかった比較例５も、接合部の強度か充分てないた
め、同様に剪断強度か８ｋｇ／ｍｍ”であり、中間ろう
材のみて接合した比較例６は、活性金属の過剰拡散によ
り、剪断強度か１３ｋｇ／ｍｍ２と好ましい結果は得ら
れなかった。
を用いた比較例４は、活性金属の拡散か充分てないため
、剪断強度か１２ｋｇ／ｍｍ’ と低く、中間ろう材を
用いなかった比較例５も、接合部の強度か充分てないた
め、同様に剪断強度か８ｋｇ／ｍｍ”であり、中間ろう
材のみて接合した比較例６は、活性金属の過剰拡散によ
り、剪断強度か１３ｋｇ／ｍｍ２と好ましい結果は得ら
れなかった。
これに対して、発明例４〜６は活性金属の拡散か早く、
かつ過剰拡散か防止されたので、剪断強度か２３〜２５
ｋｇ／ｍｍ’であって、超硬質物体かＣＶＤ多結晶ダイ
ヤモンドである場合に、本発明によって優れた接合強度
の得られることが確認された。
かつ過剰拡散か防止されたので、剪断強度か２３〜２５
ｋｇ／ｍｍ’であって、超硬質物体かＣＶＤ多結晶ダイ
ヤモンドである場合に、本発明によって優れた接合強度
の得られることが確認された。
（実施例３）
超硬質物体として直径約０．５ｍｍの単結晶立方晶窒化
硼素と、合金として１６ｍｍＸ ２５ｍｒｎＸ２ｍｍの
寸法の金属タングステンを用意した。
硼素と、合金として１６ｍｍＸ ２５ｍｒｎＸ２ｍｍの
寸法の金属タングステンを用意した。
一方、中間ろう材として、平均粒径１．０μｍを有する
Ａｕ粉末およびＣｕ粉末と、平均粒径０８μｍのＡ１お
よびＳ１粉末と、平均粒径１．３ｍｍのＢ粉末を、発明
例７〜９として第３表に示される配合割合で配合し、こ
れに有機接着剤を加えてペースト状とした。
Ａｕ粉末およびＣｕ粉末と、平均粒径０８μｍのＡ１お
よびＳ１粉末と、平均粒径１．３ｍｍのＢ粉末を、発明
例７〜９として第３表に示される配合割合で配合し、こ
れに有機接着剤を加えてペースト状とした。
この中間ろう材を、別に用意した５０μｍの厚みの２枚
のＡｕろう箔の間に平均５μｍの厚みに塗布して、３層
構造のろう材を調製した。調製した３層構造のろう材を
、前記の単結晶立方晶窒化硼素と金属タングステンの間
に挟み、真空中で１０５０°Ｃの温度で１０分間保持し
て、ろう付けを行った。
のＡｕろう箔の間に平均５μｍの厚みに塗布して、３層
構造のろう材を調製した。調製した３層構造のろう材を
、前記の単結晶立方晶窒化硼素と金属タングステンの間
に挟み、真空中で１０５０°Ｃの温度で１０分間保持し
て、ろう付けを行った。
なお、比較例７として中間ろう材にＢ成分を含まないも
のについても発明例と同じ条件で前記の単結晶立方晶窒
化硼素と金属タングステンのろう付けを行った。
のについても発明例と同じ条件で前記の単結晶立方晶窒
化硼素と金属タングステンのろう付けを行った。
続いて得られた発明例７〜９および比較例７の接合面の
剪断強度を測定したところ、第３表に示すような結果を
得た。
剪断強度を測定したところ、第３表に示すような結果を
得た。
（以 下 余 白 ）
第３表に示したように、Ｂを含有しなかった中間ろう材
用いた比較例７は、活性金属の拡散か充分てないため、
剪断強度か１０ ｋｇ／ｍｍ２と低かった。
用いた比較例７は、活性金属の拡散か充分てないため、
剪断強度か１０ ｋｇ／ｍｍ２と低かった。
これに対して、発明例７〜９は活性金属の拡散か早く、
かつ過剰拡散か防止されたので、剪断強度か２２〜２４
ｋｇ／ｍｒｎ’であって、超硬質物体か単結晶立方晶窒
化硼素である場合も、本発明によって優れた接合強度の
得られることか確認された。
かつ過剰拡散か防止されたので、剪断強度か２２〜２４
ｋｇ／ｍｒｎ’であって、超硬質物体か単結晶立方晶窒
化硼素である場合も、本発明によって優れた接合強度の
得られることか確認された。
（実施例４）
超硬質物体として直径約４ｍｍのＣＢＮ焼結体と、台金
としてＩ ６ｍｍＸ ２５ｍｍＸ ４ｍｍの寸法のＦｅ
−Ｎｉ系の低熱膨張率合金であるインバー （Ｉｒ＋ｖ
ａｒ）を用意した。一方、中間ろう材として、平均粒径
１．０μｍを存するＡｇ粉末およびＣｕ粉末と、平均粒
径０．８μｍのＡ１およびＳｉ粉末と、平均粒径１．３
ｍｍのＢ粉末を、発明例１０〜１２として第４表に示さ
れる配合割合で配合し、これに有機接着剤を加えてペー
スト状とした。
としてＩ ６ｍｍＸ ２５ｍｍＸ ４ｍｍの寸法のＦｅ
−Ｎｉ系の低熱膨張率合金であるインバー （Ｉｒ＋ｖ
ａｒ）を用意した。一方、中間ろう材として、平均粒径
１．０μｍを存するＡｇ粉末およびＣｕ粉末と、平均粒
径０．８μｍのＡ１およびＳｉ粉末と、平均粒径１．３
ｍｍのＢ粉末を、発明例１０〜１２として第４表に示さ
れる配合割合で配合し、これに有機接着剤を加えてペー
スト状とした。
この中間ろう材をインバーの接合面に５μｍの厚みに塗
布し、その上にＣＢＮ焼結体を重ね合わせて、真空中て
８６０°Ｃの温度て５分間保持して、ろう付けを行った
。
布し、その上にＣＢＮ焼結体を重ね合わせて、真空中て
８６０°Ｃの温度て５分間保持して、ろう付けを行った
。
なお、比較例８として中間ろう材にＢ成分を含まないも
の、比較例９として中間ろう材にＢ成分を過剰に含有す
るものについても発明例と同じ条件で前記のＣＢＮ焼結
体とインバーのろう付けを行った。
の、比較例９として中間ろう材にＢ成分を過剰に含有す
るものについても発明例と同じ条件で前記のＣＢＮ焼結
体とインバーのろう付けを行った。
続いて得られた発明例１０〜１２および比較例８〜９の
接合面の剪断強度を測定したところ、第４表に示すよう
な結果を得た。
接合面の剪断強度を測定したところ、第４表に示すよう
な結果を得た。
（以 下 余 白 ）
第４表に示したように、Ｂを含有しなかった中間ろう材
を用いた比較例８は、活性金属の拡散か充分でないため
、剪断強度か５ｋｇ／ｍｒｎ２と低かった。また、Ｂを
３０％と過剰に含む比較例９は、活性金属か過剰拡散し
たため、剪断強度か１２ｋｇ／ｍｍ２と好ましい結果は
得られなかった。
を用いた比較例８は、活性金属の拡散か充分でないため
、剪断強度か５ｋｇ／ｍｒｎ２と低かった。また、Ｂを
３０％と過剰に含む比較例９は、活性金属か過剰拡散し
たため、剪断強度か１２ｋｇ／ｍｍ２と好ましい結果は
得られなかった。
これに対して、発明例１０〜１２は活性金属の拡散か早
く、かつ適量のＢを含有するので過剰拡散か防止され、
剪断強度か２０〜２３ ｋ ｇ／ｍｍと向上しており、
超硬質物体かＣＢＮｔ６結体である場合に、本発明によ
って優れた接合強度の得られることか確認された。
く、かつ適量のＢを含有するので過剰拡散か防止され、
剪断強度か２０〜２３ ｋ ｇ／ｍｍと向上しており、
超硬質物体かＣＢＮｔ６結体である場合に、本発明によ
って優れた接合強度の得られることか確認された。
本発明の超硬質物体接合用の中間ろう材料、超硬質物体
ろう付け工具および超硬質物体ろう付け工具の製造方法
は、以上説明したように中間ろう材にＢと、Ｔ１、Ａ１
、ＺｒおよびＳｉのうちから選ばれる１種または２種以
上の成分を含有させたので、Ｂ成分によるろう材の融点
を低下させ、拡散速度を早める効果により、Ｔｉ、Ａｌ
、ＺｒおよびＳｉをろう材に充分に拡散させて、接合強
度か向上した。また、この中間ろう材の両側をＡｇろう
材層またはＡｕろう材層で挟んだ３層構造とてろう付け
するものであるため、Ｂと、Ｔｉ、Ａｌ、ＺｒおよびＳ
ｉのうちから選ばれる１種または２ｆ１以上の成分か過
剰に拡散することが防止され、脆い化合物層が形成され
ず、接合部の強度を増加することかできた。
ろう付け工具および超硬質物体ろう付け工具の製造方法
は、以上説明したように中間ろう材にＢと、Ｔ１、Ａ１
、ＺｒおよびＳｉのうちから選ばれる１種または２種以
上の成分を含有させたので、Ｂ成分によるろう材の融点
を低下させ、拡散速度を早める効果により、Ｔｉ、Ａｌ
、ＺｒおよびＳｉをろう材に充分に拡散させて、接合強
度か向上した。また、この中間ろう材の両側をＡｇろう
材層またはＡｕろう材層で挟んだ３層構造とてろう付け
するものであるため、Ｂと、Ｔｉ、Ａｌ、ＺｒおよびＳ
ｉのうちから選ばれる１種または２ｆ１以上の成分か過
剰に拡散することが防止され、脆い化合物層が形成され
ず、接合部の強度を増加することかできた。
Claims (15)
- （１）超硬質物体と台金とを接合する際に、前記超硬質
物体および前記台金との間にＡｇろう材層またはＡｕろ
う材層を介在させてろう付けする中間ろう材であって、 Ｂと、Ｔｉ、Ａｌ、ＺｒおよびＳｉのうちから選ばれる
１種または２種以上と、Ａｇろう合金またはＡｕろう合
金とから成ることを特徴とする超硬質物体用ろう材料。 - （２）超硬質物体が、単結晶ダイヤモンドである特許請
求の範囲第１項に記載の超硬質物体用ろう材料。 - （３）超硬質物体が、気相合成法によって合成された多
結晶ダイヤモンド膜である特許請求の範囲第１項に記載
の超硬質物体用ろう材料。 - （４）超硬質物体が、立方晶窒化硼素焼結体である特許
請求の範囲第１項に記載の超硬質物体用ろう材料。 - （５）超硬質物体が、単結晶立方晶窒化硼素である特許
請求の範囲第１項に記載の超硬質物体用ろう材料。 - （６）Ｂと、Ｔｉ、Ａｌ、ＺｒおよびＳｉのうちから選
ばれる１種または２種以上と、Ａｇろう合金またはＡｕ
ろう合金とから成る中間ろう材を用い、前記中間ろう材
と超硬質物体および台金との間にＡｇろう材層またはＡ
ｕろう材層を介在させてろう付けしたことを特徴とする
超硬質物体ろう付け工具。 - （７）超硬質物体が、単結晶ダイヤモンドである特許請
求の範囲第６項に記載の超硬質物体ろう付け工具。 - （８）超硬質物体が、気相合成法によって合成された多
結晶ダイヤモンド膜である特許請求の範囲第６項に記載
の超硬質物体ろう付け工具。 - （９）超硬質物体が、立方晶窒化硼素焼結体である特許
請求の範囲第６項に記載の超硬質物体ろう付け工具。 - （１０）超硬質物体が、単結晶立方晶窒化硼素である特
許請求の範囲第６項に記載の超硬質物体ろう付け工具。 - （１１）２層のＡｇろう材層またはＡｕろう材層の間に
、Ｂと、Ｔｉ、Ａｌ、ＺｒおよびＳｉのうちから選ばれ
る１種または２種以上と、Ａｇろう合金またはＡｕろう
合金とから成る中間ろう材層を形成し、前記３層からな
るろう材を超硬質物体および台金との間に介在させてろ
う付けすることを特徴とする超硬質物体ろう付け工具の
製造方法。 - （１２）超硬質物体が、単結晶ダイヤモンドである特許
請求の範囲第１１項に記載の超硬質物体ろう付け工具の
製造方法。 - （１３）超硬質物体が、気相合成法によって合成された
多結晶ダイヤモンド膜である特許請求の範囲第１１項に
記載の超硬質物体ろう付け工具の製造方法。 - （１４）超硬質物体が、立方晶窒化硼素焼結体である特
許請求の範囲第１１項に記載の超硬質物体ろう付け工具
の製造方法。 - （１５）超硬質物体が、単結晶立方晶窒化硼素である特
許請求の範囲第１１項に記載の超硬質物体ろう付け工具
の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27005590A JPH04149076A (ja) | 1990-10-08 | 1990-10-08 | 超硬質物体ろう付け工具およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27005590A JPH04149076A (ja) | 1990-10-08 | 1990-10-08 | 超硬質物体ろう付け工具およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04149076A true JPH04149076A (ja) | 1992-05-22 |
Family
ID=17480893
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27005590A Pending JPH04149076A (ja) | 1990-10-08 | 1990-10-08 | 超硬質物体ろう付け工具およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04149076A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2724924A1 (fr) * | 1994-09-27 | 1996-03-29 | Commissariat Energie Atomique | Procede d'assemblage d'une ceramique a base de nitrure de bore avec une autre ceramique identique ou avec un substrat en alliage metallique refractaire |
| US7621974B2 (en) | 2002-07-26 | 2009-11-24 | Mitsubishi Materials Corporation | Bonding structure and bonding method for cemented carbide element and diamond element, cutting tip and cutting element for drilling tool, and drilling tool |
-
1990
- 1990-10-08 JP JP27005590A patent/JPH04149076A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2724924A1 (fr) * | 1994-09-27 | 1996-03-29 | Commissariat Energie Atomique | Procede d'assemblage d'une ceramique a base de nitrure de bore avec une autre ceramique identique ou avec un substrat en alliage metallique refractaire |
| US7621974B2 (en) | 2002-07-26 | 2009-11-24 | Mitsubishi Materials Corporation | Bonding structure and bonding method for cemented carbide element and diamond element, cutting tip and cutting element for drilling tool, and drilling tool |
| KR101021461B1 (ko) * | 2002-07-26 | 2011-03-16 | 미쓰비시 마테리알 가부시키가이샤 | 초경합금제 부재와 다이아몬드제 부재의 접합 구조 및접합 방법, 굴삭 공구의 절단편, 절단 부재, 및 굴삭 공구 |
| US8147573B2 (en) | 2002-07-26 | 2012-04-03 | Mitsubishi Materials Corporation | Bonding structure and bonding method for cemented carbide element and diamond element, cutting tip and cutting element for drilling tool, and drilling tool |
| US8728184B2 (en) | 2002-07-26 | 2014-05-20 | Mitsubishi Materials Corporation | Bonding structure and bonding method for cemented carbide element and diamond element, cutting tip and cutting element for drilling tool, and drilling tool |
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