JPH04209768A - ダイヤモンドの銅ろう付け工具およびその製造法 - Google Patents
ダイヤモンドの銅ろう付け工具およびその製造法Info
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- JPH04209768A JPH04209768A JP40975390A JP40975390A JPH04209768A JP H04209768 A JPH04209768 A JP H04209768A JP 40975390 A JP40975390 A JP 40975390A JP 40975390 A JP40975390 A JP 40975390A JP H04209768 A JPH04209768 A JP H04209768A
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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
［０００１１
【産業上の利用分野］本発明は、ダイヤモンドバイト、
ドレッサ、耐摩耗部品、ドリル、エンドミル、リーマ等
として利用されるダイヤモンドろう付け工具およびその
製造方法に関する。 ［０００２］ 【従来の技術】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
などのダイヤモンドは、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。これらのダイヤモンド物体は極めて高価である
ので、工具等として用いる場合は、切り刃となる部分に
のみこのダイヤモンドを用い、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。 ［０００３］このダイヤモンドの合金への接合には、従
来からＡｕろうまたはＡｇろうが用いられているが、Ａ
ＵろうまたはＡｇろうのみでは充分な接合強度が得られ
ず、種々の活性金属が添加されている。さらに、ダイヤ
モンドと台金の熱膨張差による応力を緩和するため、種
々の応力緩和金属層を介在させたりしている。 ［０００４ａ例えば、特開昭６３−３００８０３号公報
では、接合部のＡｕろうとＡｇ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、ＷＣ−Ｃｏ合
金からなる金属層を介在させており、特開昭６１−４６
０３号公報では、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合金を介在させ
て単結晶ダイヤモンドをＷ基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。 ［０００５］また、接合する物体がダイヤモンドではな
いが、特開昭６４−２４０７８号公報では、金属Ｍｏと
窒化珪素の間にインサート材としてＴｉまたはＺｒを主
成分とする活性金属板を挟んでＡｇ−Ｃｕろう材を用い
てろう付けするセラミックスと金属の接合方法が開示さ
れている。 ［０００６ａ
ドレッサ、耐摩耗部品、ドリル、エンドミル、リーマ等
として利用されるダイヤモンドろう付け工具およびその
製造方法に関する。 ［０００２］ 【従来の技術】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
などのダイヤモンドは、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。これらのダイヤモンド物体は極めて高価である
ので、工具等として用いる場合は、切り刃となる部分に
のみこのダイヤモンドを用い、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。 ［０００３］このダイヤモンドの合金への接合には、従
来からＡｕろうまたはＡｇろうが用いられているが、Ａ
ＵろうまたはＡｇろうのみでは充分な接合強度が得られ
ず、種々の活性金属が添加されている。さらに、ダイヤ
モンドと台金の熱膨張差による応力を緩和するため、種
々の応力緩和金属層を介在させたりしている。 ［０００４ａ例えば、特開昭６３−３００８０３号公報
では、接合部のＡｕろうとＡｇ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、ＷＣ−Ｃｏ合
金からなる金属層を介在させており、特開昭６１−４６
０３号公報では、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合金を介在させ
て単結晶ダイヤモンドをＷ基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。 ［０００５］また、接合する物体がダイヤモンドではな
いが、特開昭６４−２４０７８号公報では、金属Ｍｏと
窒化珪素の間にインサート材としてＴｉまたはＺｒを主
成分とする活性金属板を挟んでＡｇ−Ｃｕろう材を用い
てろう付けするセラミックスと金属の接合方法が開示さ
れている。 ［０００６ａ
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来か
らダイヤモンドの金属製の合金への接合に用いられてい
る活性金属を含有させたＡｕろうまたはＡｇろうは、金
属に対する濡れ性に難点が生じ、そのため接合強度およ
び耐衝撃強度が充分でなかった。例えば、単結晶ダイヤ
モンドをＡｕろうを用いてＴｉ合金製の合金にろう付け
した場合の剪断強度は５〜２０ｋｇ／ｍｍ２程度であっ
て、高精度の加工を行うためには強度がバラツキ不十分
であり、さらに切削時よりも作用する応力の高い研磨時
に、研磨荷重を小さくする等研磨条件を限定しなければ
ならないという不都合がある。 ［０００７］本発明は、ダイヤモンドを金属製のホルダ
またはシャンク等の合金にろう付けするダイヤモンドろ
う付け工具の前記の如き問題点に鑑みてなされたもので
あって、金属に対する濡れ性に難点のあるＡｕろうまた
はＡｇろうを使用しないで、ダイヤモンドを台金にろう
付けするダイヤモンドろう付け工具およびその製造方法
を提供することを目的とする。 ［０００８］
らダイヤモンドの金属製の合金への接合に用いられてい
る活性金属を含有させたＡｕろうまたはＡｇろうは、金
属に対する濡れ性に難点が生じ、そのため接合強度およ
び耐衝撃強度が充分でなかった。例えば、単結晶ダイヤ
モンドをＡｕろうを用いてＴｉ合金製の合金にろう付け
した場合の剪断強度は５〜２０ｋｇ／ｍｍ２程度であっ
て、高精度の加工を行うためには強度がバラツキ不十分
であり、さらに切削時よりも作用する応力の高い研磨時
に、研磨荷重を小さくする等研磨条件を限定しなければ
ならないという不都合がある。 ［０００７］本発明は、ダイヤモンドを金属製のホルダ
またはシャンク等の合金にろう付けするダイヤモンドろ
う付け工具の前記の如き問題点に鑑みてなされたもので
あって、金属に対する濡れ性に難点のあるＡｕろうまた
はＡｇろうを使用しないで、ダイヤモンドを台金にろう
付けするダイヤモンドろう付け工具およびその製造方法
を提供することを目的とする。 ［０００８］
【課題を解決するための手段】発明者等は前記の問題点
を解決するため、ＡｕろうまたはＡｇろう以外のろう材
について、検討を重ねた。その結果、銅ろうまたは銅合
金ろうが有望であるとの知見を得た。また、ろう材の濡
れ性と接合強度という観点から、合金の種類についても
鋭意研究を重ね、合金として４ａ、５ａまたは６ａ族元
素を用いれば、充分な強度が得られることを新たに知見
して、本発明を完成した。 ［０００９１本発明のダイヤモンド銅ろう付け工具は、
４ａ、５ａまたは６ａ族元素、またはその合金からなる
合金と、前記台金に銅ろうまたは銅合金ろうによりろう
付けされたダイヤモンドとからなることを要旨とする。 ［００１０１また、本発明のダイヤモンド銅ろう付け工
具の製造方法は、４ａ、５ａまたは６ａ族元素、または
その合金からなる合金に銅ろうまたは銅合金ろうを用い
てダイヤモンドをろう付けすることを要旨とする。 ［００１１１本発明の対象となるダイヤモンドは、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である。 ［００１２１本発明に用いられるろう材は、銅ろうまた
は銅合金ろうである。銅合金ろうには、銅にＡｕ、Ａｇ
、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｍｎ、ＡＩ、Ｐ、Ｐ
ｂ、 Ｚｎ、 Ｃｄ、 Ｓｎ、Ｉｎ、ＴｉまたはＳｉの
うち１種または２種以上が含有される。 ［００１３］ダイヤモンドと接合される台金には、Ｔｉ
、Ｎｂ、ＣｒおよびＭｏのうちから選ばれる１種または
２種以上あるいはその合金を用いることができる。 ［００１４ａ
を解決するため、ＡｕろうまたはＡｇろう以外のろう材
について、検討を重ねた。その結果、銅ろうまたは銅合
金ろうが有望であるとの知見を得た。また、ろう材の濡
れ性と接合強度という観点から、合金の種類についても
鋭意研究を重ね、合金として４ａ、５ａまたは６ａ族元
素を用いれば、充分な強度が得られることを新たに知見
して、本発明を完成した。 ［０００９１本発明のダイヤモンド銅ろう付け工具は、
４ａ、５ａまたは６ａ族元素、またはその合金からなる
合金と、前記台金に銅ろうまたは銅合金ろうによりろう
付けされたダイヤモンドとからなることを要旨とする。 ［００１０１また、本発明のダイヤモンド銅ろう付け工
具の製造方法は、４ａ、５ａまたは６ａ族元素、または
その合金からなる合金に銅ろうまたは銅合金ろうを用い
てダイヤモンドをろう付けすることを要旨とする。 ［００１１１本発明の対象となるダイヤモンドは、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である。 ［００１２１本発明に用いられるろう材は、銅ろうまた
は銅合金ろうである。銅合金ろうには、銅にＡｕ、Ａｇ
、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｍｎ、ＡＩ、Ｐ、Ｐ
ｂ、 Ｚｎ、 Ｃｄ、 Ｓｎ、Ｉｎ、ＴｉまたはＳｉの
うち１種または２種以上が含有される。 ［００１３］ダイヤモンドと接合される台金には、Ｔｉ
、Ｎｂ、ＣｒおよびＭｏのうちから選ばれる１種または
２種以上あるいはその合金を用いることができる。 ［００１４ａ
【作用】ダイヤモンドと接合される合金には、ろう材に
対する濡れ性および接合強度に優れた４ａ、５ａまたは
６ａ族元素、またはその合金を用い、金属に対する濡れ
性に優れた銅ろうまたは鋼合金ろうによりダイヤモンド
と合金をろう付けしたので、強固な接合強度を有するダ
イヤモンドろう付け工具を製造することができる。 ［００１５］
対する濡れ性および接合強度に優れた４ａ、５ａまたは
６ａ族元素、またはその合金を用い、金属に対する濡れ
性に優れた銅ろうまたは鋼合金ろうによりダイヤモンド
と合金をろう付けしたので、強固な接合強度を有するダ
イヤモンドろう付け工具を製造することができる。 ［００１５］
【実施例】本発明の実施例を比較例と比較して説明し、
本発明の効果を明らかにする。 ［００１６ａ （実施例１） 合金として寸法１６ ｍｍＸ ２５ ｍｍＸ ３ ｍｍ
のＴｉ、ＭＯｌＣｒおよびＭｏならびにそれらの合金を
用意した。 また、ダイヤモンドとして、直径約２ｍｍの重石ダイヤ
モンド、厚さ約４０μｍのＣＶＤダイヤモンド膜、直径
約５ｍｍの焼結ダイヤモンドを用意した。この台金とダ
イヤモンドの接合面の間に、厚さ５０μｍの銅ろう（純
度９９．９９％）を介在させ、真空中（Ｉ Ｘ １０−
Ｉ Ｐａ）において１１２５℃で２分間の接合条件によ
り、ろう付けを行いダイヤモンドろう付け工具を得た。 ［００１７］なお、比較のために前記ダイヤモンドをＴ
ｉの台金に、Ａｇろうを用いて真空中（Ｉ Ｘ １０−
Ｉ Ｐａ）において８５０℃で２分間の接合条件により
、ろう付けを行いダイヤモンドろう付け工具を得た。 ［００１８］得られたダイヤモンドろう付け工具につい
て、剪断強度を測定したところ、表１に示すような結果
を得た。 ［００１９］
本発明の効果を明らかにする。 ［００１６ａ （実施例１） 合金として寸法１６ ｍｍＸ ２５ ｍｍＸ ３ ｍｍ
のＴｉ、ＭＯｌＣｒおよびＭｏならびにそれらの合金を
用意した。 また、ダイヤモンドとして、直径約２ｍｍの重石ダイヤ
モンド、厚さ約４０μｍのＣＶＤダイヤモンド膜、直径
約５ｍｍの焼結ダイヤモンドを用意した。この台金とダ
イヤモンドの接合面の間に、厚さ５０μｍの銅ろう（純
度９９．９９％）を介在させ、真空中（Ｉ Ｘ １０−
Ｉ Ｐａ）において１１２５℃で２分間の接合条件によ
り、ろう付けを行いダイヤモンドろう付け工具を得た。 ［００１７］なお、比較のために前記ダイヤモンドをＴ
ｉの台金に、Ａｇろうを用いて真空中（Ｉ Ｘ １０−
Ｉ Ｐａ）において８５０℃で２分間の接合条件により
、ろう付けを行いダイヤモンドろう付け工具を得た。 ［００１８］得られたダイヤモンドろう付け工具につい
て、剪断強度を測定したところ、表１に示すような結果
を得た。 ［００１９］
【表１】
［００２０１表１に示したように、ダイヤモンドをＡｇ
ろうでろう付けした比較例１〜３では、ろう材が金属に
対する濡れ性に劣るため、剪断強度は３〜１５ｋｇ／ｍ
ｍ２ というバラツキが生じ、剪断強度に安定性が無か
った。 ［００２１３これに対して本発明例は、４ａ、５ａまた
は６ａ族元素、またはその合金を用い、銅ろうまたは銅
合金ろうを使用してろう付けしたため、剪断強度が１８
〜２７ ｋ ｇ／ｍｍ２であって、比較例と同等または
同等以上の剪断強度が得られて、本発明の効果が確認さ
れた。 ［００２２］ （実施例２）寸法１６ ｍｍＸ ２５
ｍｍＸ ３ｍｍのＴｉからなる合金と、ダイヤモンド
として、直径約２ｍｍの重石ダイヤモンド、厚さ約４０
μｍのＣＶＤダイヤモンド膜、直径約５ｍｍの焼結ダイ
ヤモンドを用意した。この台金とダイヤモンドの接合面
の間に、厚さ５０μｍの銅合金ろうを介在させ、真空中
（１ｘ １０−１Ｐａ）において１１２５℃で２分間の
接合条件により、ろう付けを行いダイヤモンドろう付け
工具を得た。 ［００２３］得られたダイヤモンドろう付け工具につい
て、剪断強度を測定したところ、表２に示すような結果
を得た。 ［００２４ａ
ろうでろう付けした比較例１〜３では、ろう材が金属に
対する濡れ性に劣るため、剪断強度は３〜１５ｋｇ／ｍ
ｍ２ というバラツキが生じ、剪断強度に安定性が無か
った。 ［００２１３これに対して本発明例は、４ａ、５ａまた
は６ａ族元素、またはその合金を用い、銅ろうまたは銅
合金ろうを使用してろう付けしたため、剪断強度が１８
〜２７ ｋ ｇ／ｍｍ２であって、比較例と同等または
同等以上の剪断強度が得られて、本発明の効果が確認さ
れた。 ［００２２］ （実施例２）寸法１６ ｍｍＸ ２５
ｍｍＸ ３ｍｍのＴｉからなる合金と、ダイヤモンド
として、直径約２ｍｍの重石ダイヤモンド、厚さ約４０
μｍのＣＶＤダイヤモンド膜、直径約５ｍｍの焼結ダイ
ヤモンドを用意した。この台金とダイヤモンドの接合面
の間に、厚さ５０μｍの銅合金ろうを介在させ、真空中
（１ｘ １０−１Ｐａ）において１１２５℃で２分間の
接合条件により、ろう付けを行いダイヤモンドろう付け
工具を得た。 ［００２３］得られたダイヤモンドろう付け工具につい
て、剪断強度を測定したところ、表２に示すような結果
を得た。 ［００２４ａ
【表２】
［００２５１表２に示したように、接合金属としてＴｉ
を用い、銅合金ろう材を用いてろう付けすると、剪断強
度が２１〜２６ｋｇ／ｍｍ２であって、比較例１〜３と
比較しても、強固なダイヤモンドろう付け工具を得るこ
とができることが判明した。 ［００２６ａ
を用い、銅合金ろう材を用いてろう付けすると、剪断強
度が２１〜２６ｋｇ／ｍｍ２であって、比較例１〜３と
比較しても、強固なダイヤモンドろう付け工具を得るこ
とができることが判明した。 ［００２６ａ
【発明の効果】本発明のダイヤモンド銅ろう付け工具お
よびその製造方法は、以上説明したように、４ａ、５ａ
または６ａ族元素、またはその合金からなる台金に、銅
ろうまたは銅合金ろうを用いてろう付けするものであっ
て、金属に対する濡れ性が良く、さらに接合面が強化さ
れているので、ＡｕろうまたはＡｇろうを使用しないで
、ダイヤモンドを台金に強固にろう付けしたダイヤモン
ドろう付け工具を得ることができる。
よびその製造方法は、以上説明したように、４ａ、５ａ
または６ａ族元素、またはその合金からなる台金に、銅
ろうまたは銅合金ろうを用いてろう付けするものであっ
て、金属に対する濡れ性が良く、さらに接合面が強化さ
れているので、ＡｕろうまたはＡｇろうを使用しないで
、ダイヤモンドを台金に強固にろう付けしたダイヤモン
ドろう付け工具を得ることができる。
Claims (14)
- 【請求項１】４ａ、５ａまたは６ａ族元素、またはその
合金からなる台金と、前記台金に銅ろうまたは銅合金ろ
うによりろう付けされたダイヤモンドとからなることを
特徴とするダイヤモンドの銅ろう付け工具。 - 【請求項２】前記４ａ族元素がＴｉである特許請求の範
囲第１項に記載のダイヤモンドの銅ろう付け工具。 - 【請求項３】前記５ａ族元素がＮｂである特許請求の範
囲第１項に記載のダイヤモンドの銅ろう付け工具。 - 【請求項４】前記６ａ族元素がＣｒまたはＭｏである特
許請求の範囲第１項に記載のダイヤモンドの銅ろう付け
工具。 - 【請求項５】前記ダイヤモンドが単結晶ダイヤモンドで
ある特許請求の範囲第１項乃至第４項のいずれかに記載
のダイヤモンドの銅ろう付け工具。 - 【請求項６】前記ダイヤモンドが気相合成法により合成
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
項乃至第４項のいずれかに記載のダイヤモンドの銅ろう
付け工具。 - 【請求項７】前記ダイヤモンドが多結晶焼結ダイヤモン
ドである特許請求の範囲第１項乃至第４項のいずれかに
記載のダイヤモンドの銅ろう付け工具。 - 【請求項８】４ａ、５ａまたは６ａ族元素、またはその
合金からなる台金に銅ろうまたは銅合金ろうを用いてダ
イヤモンドをろう付けすることを特徴とするダイヤモン
ドの銅ろう付け工具の製造法。 - 【請求項９】前記４ａ族元素がＴｉである特許請求の範
囲第８項に記載のダイヤモンドの銅ろう付け工具の製造
法。 - 【請求項１０】前記５ａ族元素がＮｂである特許請求の
範囲第８項に記載のダイヤモンドの銅ろう付け工具の製
造法。 - 【請求項１１】前記６ａ族元素がＣｒまたはＭｏである
特許請求の範囲第８項に記載のダイヤモンドの銅ろう付
け工具の製造法。 - 【請求項１２】前記ダイヤモンドが単結晶ダイヤモンド
である特許請求の範囲第８項乃至第１１項のいずれかに
記載のダイヤモンドの銅ろう付け工具の製造法。 - 【請求項１３】前記ダイヤモンドが気相合成法により合
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
８項乃至第１１項のいずれかに記載のダイヤモンドの銅
ろう付け工具の製造法。 - 【請求項１４】前記ダイヤモンドが多結晶焼結ダイヤモ
ンドである特許請求の範囲第８項乃至第１１項のいずれ
かに記載のダイヤモンドの銅ろう付け工具の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP40975390A JPH04209768A (ja) | 1990-12-10 | 1990-12-10 | ダイヤモンドの銅ろう付け工具およびその製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP40975390A JPH04209768A (ja) | 1990-12-10 | 1990-12-10 | ダイヤモンドの銅ろう付け工具およびその製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04209768A true JPH04209768A (ja) | 1992-07-31 |
Family
ID=18519040
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP40975390A Pending JPH04209768A (ja) | 1990-12-10 | 1990-12-10 | ダイヤモンドの銅ろう付け工具およびその製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04209768A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07138093A (ja) * | 1993-09-23 | 1995-05-30 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | ダイヤモンド膜状体，その製造方法およびダイヤモンド被覆体の製造方法 |
-
1990
- 1990-12-10 JP JP40975390A patent/JPH04209768A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07138093A (ja) * | 1993-09-23 | 1995-05-30 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | ダイヤモンド膜状体，その製造方法およびダイヤモンド被覆体の製造方法 |
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