JPH04209769A - ダイヤモンド物体連続構造体およびその製造方法 - Google Patents

ダイヤモンド物体連続構造体およびその製造方法

Info

Publication number
JPH04209769A
JPH04209769A JP40975290A JP40975290A JPH04209769A JP H04209769 A JPH04209769 A JP H04209769A JP 40975290 A JP40975290 A JP 40975290A JP 40975290 A JP40975290 A JP 40975290A JP H04209769 A JPH04209769 A JP H04209769A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
diamond
metal layer
intermediate metal
continuous
solder
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP40975290A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoichi Fukuda
洋一 福田
Kenichi Otsuka
健一 大塚
Eiichi Hisada
久田 栄一
Akio Takimoto
滝本 昭夫
Yasu Tamaoki
玉置 鎮
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Noritake Co Ltd
Original Assignee
Noritake Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Noritake Co Ltd filed Critical Noritake Co Ltd
Priority to JP40975290A priority Critical patent/JPH04209769A/ja
Publication of JPH04209769A publication Critical patent/JPH04209769A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

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。

Description

【発明の詳細な説明】
[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物体連続構造体およびそ
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
モンドと合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。 [0004]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]
【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AuろうまたはAgろうは、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A
Uろうを用い活性金属層としてTiを介在させてて5U
J2にろう付けした場合の剪断強度は9.5kg/mm
2程度である。また、接合部に前記のようにW、Mo、
WC−C0合金等を介在させても、ダイヤモンドとの熱
膨張係数の差による応力を緩和するのに充分でなく、そ
のだめに、剪断強度も充分でない。例えば応力緩和金属
として合金にMOをろう付けした後これに単結晶ダイヤ
モンドをAuろうを用い活性金属層としてTiを介在さ
せてろう付けした場合の剪断強度は20kg/mm2程
度であり、かつ高精度の加工後、切削時に生じる熱応力
により剪断強度の低下がみられた。そのため高精度の加
工を行うためには強度が不十分であり、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。 [0006]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
う付は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、ダイヤモンド物体を合金に強固にろう付けした
剪断強度に優れ、かつ、高精度加工後そして繰り返し使
用後の剪断強度の劣化が見られないダイヤモンド物体連
続構造体およびその製造方法を提供することを目的とす
る。 [0007]
【課題を解決するための手段】発明者等は、従来のダイ
ヤモンド物体連続構造体が、特に高精度加工後何故剪断
強度に劣るのか、その原因について検討した。その結果
、従来用いられている応力緩和金属は、熱膨張係数はダ
イヤモンドに近似するものの、いずれも剛性が高く、熱
応力に対して弾性変形も塑性変形も起こさないことに、
その原因が存在することを突き止めた。そこで、熱膨張
差に起因する歪に対して弾性変形または塑性変形を起こ
す第2の応力緩和金属層を接合部に介在させることを着
想すると共に、この第2の中間金属層にNiまたはCu
を用いると剪断強度が著しく向上することを新たに知見
して本発明を完成した。 [0008]本発明のダイヤモンド物体連続構造体は、
合金と、前記台金にAg、AuまたはCuろうを用いて
ろう付けされた第1の中間金属層と、前記第1の中間金
属層にAg、AuまたはCuろうを用いてろう付けされ
た第2の中間金属層と、前記第2の中間金属層に活性金
属層を介してAg、AuまたはCuろうを用いてろう付
けされたダイヤモンド物体とからなることを要旨とする
。 [0009]また、本発明のダイヤモンド物体連続構造
体の製造方法は、合金に第1の中間金属層をAg、 A
uまたはCuろうを用いてろう付けする工程と、前記第
1の中間金属層とダイヤモンド物体との間の第1の中間
金属側に第2の中間金属層をダイヤモンド物体側に活性
金属層を介在させてAg、AuまたはCuろうを用いて
一体的にろう付けする工程とからなることを要旨とする
。 [00101重合金ろう付けされる第1の中間金属層は
、ダイヤモンドの熱膨張係数に近似した熱膨張係数を有
する金属または合金であって1例えばMo、 W、 T
a、Ni−Fe型インバー型合金、Nt−Co−Fe型
コバール型合金またはセラミックのいずれかを用いるこ
とができる。
【0011]また、第1の中間金属にろう付けされる第
2の中間金属層は、ろう材に対する濡れ性に優れ、弾性
変形能または塑性変形能を有する金属であって、Niま
たはCuを用いると最良の結果が得られる。 [0012]ダイヤモンド物体と第2の中間金属層の間
に介在させる活性金属層には、Ti、Zr、Taおよび
Nbのうちから選ばれる1種または2種以上を用いるこ
とができる。台金には鋼、超硬合金のほか、金属モリブ
デン、金属タングステン、インバー合金、コバール合金
、鉄基の焼結合金、超合金などを用いることができる。 [0013]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。 [0014] 【作用】台金にろう付けされる第1の中間金属は、熱膨
張係数がダイヤモンドのそれに近似しているので、台金
とダイヤモンドとの熱膨張差による歪を緩和することが
できる。また、第1の中間金属層にろう付けされる第2
の中間金属層は、ろう材に対する濡れ性に優れ弾性変形
能または塑性変形能を有するので、第1の中間金属層と
ダイヤモンドとの熱膨張差による歪を完全に吸収する。 さらに、ろう材は活性金属層により、接合強度が強化さ
れているので、剪断強度に優れたダイヤモンド物体連続
構造体を得ることができる。 [0015]
【実施例】本発明の実施例について、従来例と比較しつ
つ説明し、本発明の効果を明らかにする。合金として、
寸法16mmX25mmX5mmのSS41.5KS3
およびSUJ 2を用意した。これら台金に第1の中間
金属層として厚さ1.0mmの金属Mo、W、アンバー
合金、コバール合金、表面をNiめっきしたSi3N4
焼結体を、Auろう、AgろうまたはCuろうを用いて
それぞれろう付けした。 [0016]続いて、ダイヤモンド物体として、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
すると共に、これらダイヤモンド物体と合金にろう付け
した第1の中間金属層の間に第1表に示す種類と厚さの
第2の中間金属層および100μmの活性金属層Ti、
Zr、Nb、Taを介在させて、Agろう材(BAg8
) 、Auろう材、Cuろう材を用いて、一体的にろう
付けしてダイヤモンド物体連続構造体を得た。 [0017]なお、従来例として合金に活性金属層を介
して直接ダイヤモンド物体をろう付けしたもの、台金に
第1の中間金属層をろう付けしだ後第2の中間金属層を
用いずに活性金属層のみ介在させてダイヤモンド物体を
ろう付けした連続構造体についても同様に調製した。 [0018]得られた発明例および従来例のダイヤモン
ド物体連続構造体について、剪断強度を測定したところ
、表1および表2に示すような結果を得た。 [0019]
【表1】 [00201
【表2] [00211表2から明らかなように、合金に活性金属
層を介して直接ダイヤモンド物体をろう付けした従来例
1〜3は、剪断強度が極めて低く、9.0〜9. 5k
g/mm2であった。また、合金に第1の中間金属層を
ろう付けしだ後第2の中間金属層を用いずに活性金属層
のみ介在させてダイヤモンド物体をろう付けした従来例
4〜8では、第2の中間金属層を欠くため、特に繰り返
しの温度勾配が生じる高精密加工後の剪断強度が低く、
10.0〜12.0kg/mm2であった。 [0022]これに対して本発明例は、表1に示したよ
うに第2の中間金属層がろう材に対する濡れ性に優れか
つ弾性変形能または塑性変形能を有し、ダイヤモンドと
の熱膨張差による歪を完全に吸収したので、使用ろう材
により異なるが、剪断強度が23〜30kg/mm2で
あって、著しく剪断強度が向上し、かつ加工および使用
時の繰り返し温度差に耐え、接合強度の低下を生じない
ダイヤモンド物体連続構造体の得られることが確認され
た。 [0023] 【発明の効果】本発明のダイヤモンド物体連続構造体お
よびその製造方法は、以上詳述したように、合金に第1
の中間金属層をろう付けした後、さらにこの第1の中間
金属層とダイヤモンド物体の間に第2の中間金属層およ
び活性金属層を介在させて、ろう付けをするものであっ
て、第1の中間金属層により合金とダイヤモンドとの熱
膨張差による歪を緩和し、第2の中間金属層の弾性変形
能または塑性変形能により第1の中間金属層とダイヤモ
ンドとの熱膨張差による歪を完全に吸収するので、極め
て剪断強度に優れたダイヤモンド物体連続構造体を製造
することができ、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、リーマ等として極めて有
用である。

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】台金と、前記台金にAg、AuまたはCu
    ろうを用いてろう付けされた第1の中間金属層と、前記
    第1の中間金属層にAg、AuまたはCuろうを用いて
    ろう付けされた第2の中間金属層と、前記第2の中間金
    属層に活性金属層を介してAg、AuまたはCuろうを
    用いてろう付けされたダイヤモンド物体とからなること
    を特徴とするダイヤモンド物体連続構造体。
  2. 【請求項2】前記第1の中間金属層がMo、W、Ta、
    Ni−Fe系アンバー型合金、Ni−Co−Fe系コバ
    ール型合金またはセラミックである特許請求の範囲第1
    項に記載のダイヤモンド物体連続構造体。
  3. 【請求項3】前記第2の中間金属層がNiまたはCuで
    ある特許請求の範囲第1項または第2項に記載のダイヤ
    モンド物体連続構造体。
  4. 【請求項4】前記中間金属層がTi、Zr、Taまたは
    Nbである特許請求の範囲第1項乃至第3項のいずれか
    に記載のダイヤモンド物体連続構造体。
  5. 【請求項5】前記ダイヤモンド物体が単結晶ダイヤモン
    ドである特許請求の範囲第1項乃至第4項のいずれかに
    記載のダイヤモンド物体連続構造体。
  6. 【請求項6】前記ダイヤモンド物体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物体
    連続構造体。
  7. 【請求項7】前記ダイヤモンド物体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物体連続構造体。
  8. 【請求項8】台金に第1の中間金属層をAg、Auまた
    はCuろうを用いてろう付けする工程と、前記第1の中
    間金属層とダイヤモンド物体との間の第1の中間金属側
    に第2の中間金属層をダイヤモンド物体側に活性金属層
    を介在させてAg、AuまたはCuろうを用いて一体的
    にろう付けする工程とからなることを特徴とするダイヤ
    モンド物体連続構造体の製造方法。
  9. 【請求項9】前記第1の中間金属層がMo、W、Ta、
    Ni−Fe系アンバー型合金、Ni−Co−Fe系コバ
    ール型合金またはセラミックである特許請求の範囲第8
    項に記載のダイヤモンド物体連続構造体の製造方法。
  10. 【請求項10】前記第2の中間金属層がNiまたはCu
    である特許請求の範囲第8項または第9項に記載のダイ
    ヤモンド物体連続構造体の製造方法。
  11. 【請求項11】前記中間金属層がTi、Zr、Taまた
    はNbである特許請求の範囲第8項乃至第10項のいず
    れかに記載のダイヤモンド物体連続構造体の製造方法。
  12. 【請求項12】前記ダイヤモンド物体が単結晶ダイヤモ
    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物体連続構造体の製造方法。
  13. 【請求項13】前記ダイヤモンド物体が気相合成法によ
    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
    物体連続構造体の製造方法。
  14. 【請求項14】前記ダイヤモンド物体が多結晶焼結ダイ
    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物体連続構造体の製造方法
JP40975290A 1990-12-10 1990-12-10 ダイヤモンド物体連続構造体およびその製造方法 Pending JPH04209769A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP40975290A JPH04209769A (ja) 1990-12-10 1990-12-10 ダイヤモンド物体連続構造体およびその製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP40975290A JPH04209769A (ja) 1990-12-10 1990-12-10 ダイヤモンド物体連続構造体およびその製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH04209769A true JPH04209769A (ja) 1992-07-31

Family

ID=18519039

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP40975290A Pending JPH04209769A (ja) 1990-12-10 1990-12-10 ダイヤモンド物体連続構造体およびその製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH04209769A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011251387A (ja) * 2010-06-03 2011-12-15 Allied Material Corp 単結晶ダイヤモンド工具

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011251387A (ja) * 2010-06-03 2011-12-15 Allied Material Corp 単結晶ダイヤモンド工具

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5366522A (en) Polycrystalline diamond cutting tool and method of manufacturing the same
EP0577066B1 (en) Cutting tool employing vapor-deposited polycrystalline diamond for cutting edge and method of manufacturing the same
JPH11309609A (ja) 多結晶ダイヤモンド工具
EP0480878B1 (en) Cubic boron nitride (CBN) abrasive tool
JPH0253195B2 (ja)
EP0474092A2 (en) Using thermally-stable diamond or CBN compacts as tips for rotary drills
EP0619382A1 (en) Hard sintered tool and manufacturing method thereof
JPH11320218A (ja) 硬質焼結体工具及びその製造方法
JPH04209769A (ja) ダイヤモンド物体連続構造体およびその製造方法
JP2000326112A (ja) 多結晶ダイヤモンド工具
KR102532558B1 (ko) 고체 다이아몬드 재료의 코팅 방법
JPH07196379A (ja) 気相合成ダイヤモンドろう付け工具およびその製造方法
JP3697893B2 (ja) 硬質焼結体スローアウェイチップとその製造方法
JPH04209768A (ja) ダイヤモンドの銅ろう付け工具およびその製造法
JPS6310201B2 (ja)
JPH04201004A (ja) ダイヤモンド銅ろう付け工具およびその製造方法
JP2024527282A5 (ja)
JPS6125762B2 (ja)
JPH0516004A (ja) 切削工具およびその製造方法
JPH07308805A (ja) 硬質焼結体切削加工具
JP3013318B2 (ja) ダイヤモンドろう付け構造体およびその製造方法
JP2751443B2 (ja) 硬質多刃ろう付工具及びその製造方法
JP2720951B2 (ja) 高硬度複合焼結体を切刃とする切削工具
JPH01212767A (ja) 高耐摩耗性多結晶ダイヤモンド工具及びその製造方法
JPH0623602A (ja) 気相合成ダイヤモンド工具