JPH08260129A - 立方晶窒化ホウ素複合サーメット工具とその製造方法 - Google Patents
立方晶窒化ホウ素複合サーメット工具とその製造方法Info
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- JPH08260129A JPH08260129A JP7086496A JP8649695A JPH08260129A JP H08260129 A JPH08260129 A JP H08260129A JP 7086496 A JP7086496 A JP 7086496A JP 8649695 A JP8649695 A JP 8649695A JP H08260129 A JPH08260129 A JP H08260129A
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Abstract
(57)【要約】
【構成】次の工程を経ることを特徴とする。
（ａ）４ａ，５ａ及び６ａ族金属の窒化物、炭化物、炭
窒化物及び鉄族金属から選ばれる１種以上の微粒子を立
方晶窒化ホウ素粒子に物理的に固着させる工程。 （ｂ）上記微粒子の固着した立方晶窒化ホウ素粒子１〜
６０ｖｏｌ％と、残部が４ａ，５ａ及び６ａ族金属の窒
化物、炭化物及び炭窒化物から選ばれる１種以上並びに
鉄族金属から選ばれる１種以上とを混合する工程。 （ｃ）混合物を焼結する工程。 【効果】この発明の立方晶窒化ホウ素複合サーメット工
具は、高硬度で寿命が長く、切削性能に優れる。この発
明の製造方法によれば、焼結性を改善できる。
窒化物及び鉄族金属から選ばれる１種以上の微粒子を立
方晶窒化ホウ素粒子に物理的に固着させる工程。 （ｂ）上記微粒子の固着した立方晶窒化ホウ素粒子１〜
６０ｖｏｌ％と、残部が４ａ，５ａ及び６ａ族金属の窒
化物、炭化物及び炭窒化物から選ばれる１種以上並びに
鉄族金属から選ばれる１種以上とを混合する工程。 （ｃ）混合物を焼結する工程。 【効果】この発明の立方晶窒化ホウ素複合サーメット工
具は、高硬度で寿命が長く、切削性能に優れる。この発
明の製造方法によれば、焼結性を改善できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、立方晶窒化ホウ素複
合サーメット工具とその製造方法に関する。この発明の
工具は、普通鋳鉄、ダクタイル鋳鉄、高硬度材及び耐熱
合金の切削加工に好適に利用されうる。
合サーメット工具とその製造方法に関する。この発明の
工具は、普通鋳鉄、ダクタイル鋳鉄、高硬度材及び耐熱
合金の切削加工に好適に利用されうる。
【０００２】
【従来の技術】立方晶窒化ホウ素（以下、「ＣＢＮ」と
いう。）は、ダイヤモンドに次ぐ高硬度であって、高熱
伝導性及び高電気絶縁性を有し、しかも鉄族金属との親
和性の高いダイヤモンドと異なり鉄系金属との反応が少
ないことから、焼き入れ鋼等の高硬度材やニッケル基合
金、コバルト基合金等の耐熱合金を切削又は研削する工
具材料として利用されている。
いう。）は、ダイヤモンドに次ぐ高硬度であって、高熱
伝導性及び高電気絶縁性を有し、しかも鉄族金属との親
和性の高いダイヤモンドと異なり鉄系金属との反応が少
ないことから、焼き入れ鋼等の高硬度材やニッケル基合
金、コバルト基合金等の耐熱合金を切削又は研削する工
具材料として利用されている。
【０００３】従来、この種の工具材料の製造方法として
は、ＣＢＮが脆性材料であり、しかも難焼結材料である
ため、ＣＢＮに金属（Ａｌ）をコーティングし、超高圧
焼結する方法（特開平３−２０５３６４号）、ＣＢＮに
炭窒酸化物をコーティングし、超高圧焼結する方法（特
開平５−５１２６７号）、ＣＢＮに金属（Ｖ，Ｎｂ，Ｔ
ａ，Ｗ，Ｃｒ）の窒化物もしくはホウ化物をコーティン
グし、これを４ａ，５ａ，６ａ族金属の炭化物，窒化
物，酸化物等の結合相形成物質と混合し、熱間静水圧
（ＨＩＰ）もしくは熱間加圧（ＨＰ）で成形する方法
（特開平５−１６３０７１号）、ＣＢＮにＴｉ化合物の
第１層及びＡｌ化合物の第２層をコーティングし、これ
をＴｉ化合物及びＡｌ化合物のうち１種以上の結合相形
成物質と混合し、超高圧焼結する方法（特開平５−３１
０４７４号）等、ＣＢＮをコーティング後、加圧焼結す
る方法が採用されてきた。
は、ＣＢＮが脆性材料であり、しかも難焼結材料である
ため、ＣＢＮに金属（Ａｌ）をコーティングし、超高圧
焼結する方法（特開平３−２０５３６４号）、ＣＢＮに
炭窒酸化物をコーティングし、超高圧焼結する方法（特
開平５−５１２６７号）、ＣＢＮに金属（Ｖ，Ｎｂ，Ｔ
ａ，Ｗ，Ｃｒ）の窒化物もしくはホウ化物をコーティン
グし、これを４ａ，５ａ，６ａ族金属の炭化物，窒化
物，酸化物等の結合相形成物質と混合し、熱間静水圧
（ＨＩＰ）もしくは熱間加圧（ＨＰ）で成形する方法
（特開平５−１６３０７１号）、ＣＢＮにＴｉ化合物の
第１層及びＡｌ化合物の第２層をコーティングし、これ
をＴｉ化合物及びＡｌ化合物のうち１種以上の結合相形
成物質と混合し、超高圧焼結する方法（特開平５−３１
０４７４号）等、ＣＢＮをコーティング後、加圧焼結す
る方法が採用されてきた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の製造方法
は、いずれもＣＢＮに他の物質をコーティングする手段
が、化学気相析出（ＣＶＤ）法である。従って、コーテ
ィング材料が気相成長するため、膜生成速度が遅く、し
かも膜の核が、ＣＢＮ粒子の角部や粗面に優先的に生成
されるため、コーティング後に剥離が生じたり、膜の性
質が不均一となる。その結果、コーティング後のＣＢＮ
粒子を焼結して得られる工具は、強度や耐磨耗性に劣っ
ていた。
は、いずれもＣＢＮに他の物質をコーティングする手段
が、化学気相析出（ＣＶＤ）法である。従って、コーテ
ィング材料が気相成長するため、膜生成速度が遅く、し
かも膜の核が、ＣＢＮ粒子の角部や粗面に優先的に生成
されるため、コーティング後に剥離が生じたり、膜の性
質が不均一となる。その結果、コーティング後のＣＢＮ
粒子を焼結して得られる工具は、強度や耐磨耗性に劣っ
ていた。
【０００５】本発明者は、ＣＢＮに如何にして均質な皮
膜又は粒子の囲いを形成するかについて種々の実験を試
みた。その結果、ＣＢＮ粒子をある厚みをもった層で覆
うのではなく、ある種の方法を用いて微粒子を物理的に
付着させたほうが、均一に被覆でき焼結性や特性の向上
が著しいことが判った。それ故、この発明の目的は、他
の物質で均一に覆われたＣＢＮ粒子から強度及び耐磨耗
性に優れた工具材料を提供することにある。
膜又は粒子の囲いを形成するかについて種々の実験を試
みた。その結果、ＣＢＮ粒子をある厚みをもった層で覆
うのではなく、ある種の方法を用いて微粒子を物理的に
付着させたほうが、均一に被覆でき焼結性や特性の向上
が著しいことが判った。それ故、この発明の目的は、他
の物質で均一に覆われたＣＢＮ粒子から強度及び耐磨耗
性に優れた工具材料を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明の立方晶窒化ホウ素複合サーメット工具
は、４ａ，５ａ及び６ａ族金属の窒化物、炭化物及び炭
窒化物から選ばれる１種以上の微粒子及び／又は鉄族金
属から選ばれる１種以上の層によって被覆された硬質分
散相としての立方晶窒化ホウ素粒子１〜６０ｖｏｌ％
と、残部母材として４ａ，５ａ及び６ａ族金属の窒化
物、炭化物及び炭窒化物から選ばれる１種以上並びに鉄
族金属から選ばれる１種以上とからなることを特徴とす
る。
に、この発明の立方晶窒化ホウ素複合サーメット工具
は、４ａ，５ａ及び６ａ族金属の窒化物、炭化物及び炭
窒化物から選ばれる１種以上の微粒子及び／又は鉄族金
属から選ばれる１種以上の層によって被覆された硬質分
散相としての立方晶窒化ホウ素粒子１〜６０ｖｏｌ％
と、残部母材として４ａ，５ａ及び６ａ族金属の窒化
物、炭化物及び炭窒化物から選ばれる１種以上並びに鉄
族金属から選ばれる１種以上とからなることを特徴とす
る。
【０００７】微粒子又は層の成分としては、例えばＴｉ
Ｎ、ＴｉＣ、Ｎｉ及びＣｏのいずれか１種以上が挙げら
れる。母材としては、ＴｉＮ、ＴｉＣ、ＴｉＣＮ、Ｎｂ
Ｃ、ＷＣ及びＭｏ2Ｃから選ばれる１種以上並びにＮｉ
及びＣｏのいずれか１種以上の組み合わせが挙げられ
る。上記のうち、特に、立方晶窒化ホウ素粒子の平均粒
径が０．５μｍ以上５μｍ以下、母材の平均粒子径が２
μｍ以下であると望ましい。
Ｎ、ＴｉＣ、Ｎｉ及びＣｏのいずれか１種以上が挙げら
れる。母材としては、ＴｉＮ、ＴｉＣ、ＴｉＣＮ、Ｎｂ
Ｃ、ＷＣ及びＭｏ2Ｃから選ばれる１種以上並びにＮｉ
及びＣｏのいずれか１種以上の組み合わせが挙げられ
る。上記のうち、特に、立方晶窒化ホウ素粒子の平均粒
径が０．５μｍ以上５μｍ以下、母材の平均粒子径が２
μｍ以下であると望ましい。
【０００８】この発明の立方晶窒化ホウ素複合サーメッ
ト工具を製造する適切な方法は、次の工程を経ることを
特徴とする。 （ａ）４ａ，５ａ及び６ａ族金属の窒化物、炭化物、炭
窒化物及び鉄族金属から選ばれる１種以上の微粒子を立
方晶窒化ホウ素粒子に物理的に固着させる工程。 （ｂ）上記微粒子の固着した立方晶窒化ホウ素粒子１〜
６０ｖｏｌ％と、残部が４ａ，５ａ及び６ａ族金属の窒
化物、炭化物及び炭窒化物から選ばれる１種以上並びに
鉄族金属から選ばれる１種以上とを混合する工程。 （ｃ）混合物を焼結する工程。
ト工具を製造する適切な方法は、次の工程を経ることを
特徴とする。 （ａ）４ａ，５ａ及び６ａ族金属の窒化物、炭化物、炭
窒化物及び鉄族金属から選ばれる１種以上の微粒子を立
方晶窒化ホウ素粒子に物理的に固着させる工程。 （ｂ）上記微粒子の固着した立方晶窒化ホウ素粒子１〜
６０ｖｏｌ％と、残部が４ａ，５ａ及び６ａ族金属の窒
化物、炭化物及び炭窒化物から選ばれる１種以上並びに
鉄族金属から選ばれる１種以上とを混合する工程。 （ｃ）混合物を焼結する工程。
【０００９】ここで、物理的に固着させる手段として
は、例えばプラズマコートである。そのための装置は、
例えば円筒状のプラズマトーチ、その下端に連結された
石英二重管、さらにその下端に連結された冷却二重管及
び最下部に連結されたチャンバーからなる。プラズマト
ーチは、内側に石英管及び外側に冷却管が配置され、そ
の中間に高周波発振用コイルが配備され、上方にガス噴
出口、側面に微粒子原料供給口が設けられている。被覆
される粒子（この発明ではＣＢＮ粒子）の供給口は、冷
却管の側面に設けられている。そして、ガス噴出口か
ら、アルゴン、窒素、酸素などの必要なガスを噴出さ
せ、高周波電源によってプラズマトーチの石英管内部に
プラズマ焔を形成し、そこへ微粒子となる金属粉末又は
金属化合物粉末をアルゴンなどのキャリアガスとともに
導入し、粉末をプラズマ状態で冷却管に向かって落下さ
せる。そして、冷却管の側面よりＣＢＮ粒子をアルゴン
などのキャリアガスとともに導入すると、ＣＢＮ粒子の
表面に所定の微粒子が均一に固着する。
は、例えばプラズマコートである。そのための装置は、
例えば円筒状のプラズマトーチ、その下端に連結された
石英二重管、さらにその下端に連結された冷却二重管及
び最下部に連結されたチャンバーからなる。プラズマト
ーチは、内側に石英管及び外側に冷却管が配置され、そ
の中間に高周波発振用コイルが配備され、上方にガス噴
出口、側面に微粒子原料供給口が設けられている。被覆
される粒子（この発明ではＣＢＮ粒子）の供給口は、冷
却管の側面に設けられている。そして、ガス噴出口か
ら、アルゴン、窒素、酸素などの必要なガスを噴出さ
せ、高周波電源によってプラズマトーチの石英管内部に
プラズマ焔を形成し、そこへ微粒子となる金属粉末又は
金属化合物粉末をアルゴンなどのキャリアガスとともに
導入し、粉末をプラズマ状態で冷却管に向かって落下さ
せる。そして、冷却管の側面よりＣＢＮ粒子をアルゴン
などのキャリアガスとともに導入すると、ＣＢＮ粒子の
表面に所定の微粒子が均一に固着する。
【００１０】焼結は、通常ＨＩＰ又は普通焼結によって
行い、ＨＩＰの場合の焼結条件は、不活性ガスの圧力２
０００気圧以下、温度１６００℃以下が望ましく、普通
焼結の場合の焼結条件は、不活性ガスの常圧下、温度１
６００℃以下が望ましい。
行い、ＨＩＰの場合の焼結条件は、不活性ガスの圧力２
０００気圧以下、温度１６００℃以下が望ましく、普通
焼結の場合の焼結条件は、不活性ガスの常圧下、温度１
６００℃以下が望ましい。
【００１１】
【作用】上記の製造方法によれば、微粒子（例えばＴｉ
Ｎ）となる原料粉体（Ｔｉ粉又はＴｉＮ粉）及びガス
（Ｎ2とＡｒ）を熱プラズマ中に供給し化学反応により
所望のコーティング材料を微粒子として生成し、その微
粒子が凝集する前にＣＢＮ粒子を供給する。その結果、
ＣＢＮ粒子に微粒子が物理的に強く固着しており、ＣＢ
Ｎ粒子と結合相形成物質（母材）とを複合化する場合の
機械的混合過程においても剥離しない。
Ｎ）となる原料粉体（Ｔｉ粉又はＴｉＮ粉）及びガス
（Ｎ2とＡｒ）を熱プラズマ中に供給し化学反応により
所望のコーティング材料を微粒子として生成し、その微
粒子が凝集する前にＣＢＮ粒子を供給する。その結果、
ＣＢＮ粒子に微粒子が物理的に強く固着しており、ＣＢ
Ｎ粒子と結合相形成物質（母材）とを複合化する場合の
機械的混合過程においても剥離しない。
【００１２】また、微粒子となる物質が、炭化物、窒化
物及び炭窒化物の場合は、それ自体は母材形成成分との
化学反応を起こさないが、母材形成成分との濡れ性がよ
いため焼結性を高め、それに伴う切削工具としての耐磨
耗性や耐欠損性等の切削性能を向上させる。この場合
は、ＣＢＮ粒子に固着した微粒子は、焼結後もそのまま
微粒子として存在する（Ｔｙｐｅ１）。微粒子が鉄族金
属の場合は、焼結過程において、母材中の鉄族金属と反
応し、ＣＢＮ粒子をほぼ均等に被覆するような層を形成
する（Ｔｙｐｅ２）。
物及び炭窒化物の場合は、それ自体は母材形成成分との
化学反応を起こさないが、母材形成成分との濡れ性がよ
いため焼結性を高め、それに伴う切削工具としての耐磨
耗性や耐欠損性等の切削性能を向上させる。この場合
は、ＣＢＮ粒子に固着した微粒子は、焼結後もそのまま
微粒子として存在する（Ｔｙｐｅ１）。微粒子が鉄族金
属の場合は、焼結過程において、母材中の鉄族金属と反
応し、ＣＢＮ粒子をほぼ均等に被覆するような層を形成
する（Ｔｙｐｅ２）。
【００１３】ただし、ＣＢＮ粒子の含有量が、１％未満
では硬質分散相としての硬度、強度の向上を期待でき
ず、６０％を越えると安価な焼結法であるＨＩＰ法や普
通焼結法で緻密化し難いので、その含有量を１〜６０％
に限定した。特に望ましい含有量の範囲は、１５〜４０
％である。
では硬質分散相としての硬度、強度の向上を期待でき
ず、６０％を越えると安価な焼結法であるＨＩＰ法や普
通焼結法で緻密化し難いので、その含有量を１〜６０％
に限定した。特に望ましい含有量の範囲は、１５〜４０
％である。
【００１４】
［微粒子の固着］まず、ＣＢＮに微粒子を固着させる手
段を示す。プラズマ焔が形成されたプラズマトーチに所
定の比率の原料をキャリアガスとともに導入し、高周波
加熱してプラズマ状態の活性な微粒子を合成する。その
段階では、微粒子は、不活性ガス中に気流となって存在
している。そこへＣＢＮ粒子を導入してＣＢＮ粒子表面
に微粒子を物理的に固着させる。具体的な原料及びキャ
リアガスは、以下の通りである。
段を示す。プラズマ焔が形成されたプラズマトーチに所
定の比率の原料をキャリアガスとともに導入し、高周波
加熱してプラズマ状態の活性な微粒子を合成する。その
段階では、微粒子は、不活性ガス中に気流となって存在
している。そこへＣＢＮ粒子を導入してＣＢＮ粒子表面
に微粒子を物理的に固着させる。具体的な原料及びキャ
リアガスは、以下の通りである。
【００１５】ＴｉＮ微粒子を固着させる場合：Ｔｉ微粉
末、Ｎ2ガス、Ａｒガス又はＴｉＮ微粉末、Ａｒガス ＴｉＣ微粒子を固着させる場合：Ｔｉ微粉末、ＣＯ2ガ
ス、ＣＨ4ガス、Ａｒガス又はＴｉＣ微粉末、Ａｒガス Ｃｏ微粒子を固着させる場合：Ｃｏ微粉末、Ａｒガス Ｎｉ微粒子を固着させる場合：Ｎｉ微粉末、Ａｒガス
末、Ｎ2ガス、Ａｒガス又はＴｉＮ微粉末、Ａｒガス ＴｉＣ微粒子を固着させる場合：Ｔｉ微粉末、ＣＯ2ガ
ス、ＣＨ4ガス、Ａｒガス又はＴｉＣ微粉末、Ａｒガス Ｃｏ微粒子を固着させる場合：Ｃｏ微粉末、Ａｒガス Ｎｉ微粒子を固着させる場合：Ｎｉ微粉末、Ａｒガス
【００１６】［焼結体及び工具の製造］次に、種々の粒
径の市販のＣＢＮ粒子に上記の方法で、平均粒径０．０
５μｍのＴｉＮ、同０．０３μｍのＣｏ又は同０．０３
μｍのＮｉの微粒子を固着させ、それを原料として焼結
体及び工具を製造する方法を説明する。ＣＢＮ以外の他
の成分原料は、平均粒径１．０μｍの窒化チタンＴｉ
Ｎ、平均粒径１．５μｍの炭化チタンＴｉＣ、平均粒径
１．５μｍの炭化ニオブＮｂＣ、平均粒径１．０μｍの
炭化タングステンＷＣ、平均粒径１．０μｍの炭化モリ
ブデンＭｏ2Ｃ、平均粒径０．５μｍのニッケルＮｉ、
平均粒径０．５μｍのコバルトＣｏである。
径の市販のＣＢＮ粒子に上記の方法で、平均粒径０．０
５μｍのＴｉＮ、同０．０３μｍのＣｏ又は同０．０３
μｍのＮｉの微粒子を固着させ、それを原料として焼結
体及び工具を製造する方法を説明する。ＣＢＮ以外の他
の成分原料は、平均粒径１．０μｍの窒化チタンＴｉ
Ｎ、平均粒径１．５μｍの炭化チタンＴｉＣ、平均粒径
１．５μｍの炭化ニオブＮｂＣ、平均粒径１．０μｍの
炭化タングステンＷＣ、平均粒径１．０μｍの炭化モリ
ブデンＭｏ2Ｃ、平均粒径０．５μｍのニッケルＮｉ、
平均粒径０．５μｍのコバルトＣｏである。
【００１７】微粒子を固着したＣＢＮ粒子及び他の原料
粉末を表１に示す所定の配合組成に秤量し、エタノール
及びアセトンの混合溶媒とともに樹脂製のポットに入れ
て、ボールミリング混合した。混合物を減圧乾燥し、ワ
ックスを添加した後、噴霧乾燥機にて造粒した。造粒粉
を所定形状に加圧成形し、脱脂後、そのまま普通焼結す
るか又はガラスカプセル中に真空封入して圧力２０００
気圧でＨＩＰ焼結した。
粉末を表１に示す所定の配合組成に秤量し、エタノール
及びアセトンの混合溶媒とともに樹脂製のポットに入れ
て、ボールミリング混合した。混合物を減圧乾燥し、ワ
ックスを添加した後、噴霧乾燥機にて造粒した。造粒粉
を所定形状に加圧成形し、脱脂後、そのまま普通焼結す
るか又はガラスカプセル中に真空封入して圧力２０００
気圧でＨＩＰ焼結した。
【００１８】得られた焼結体をＩＳＯ規格ＳＮＧＮ１２
０４０８の工具形状に研磨加工し、マイクロポア及び硬
度といった机上性能並びにテスト１及びテスト２に基づ
く切削性能を評価した。マイクロポアは、走査型電子顕
微鏡にて観察し、ＡＮ（ＡＳＴＭ規格Ｂ２７６−７９に
よるポアのグレードを示す。Ｎ：整数値）で表す。
０４０８の工具形状に研磨加工し、マイクロポア及び硬
度といった机上性能並びにテスト１及びテスト２に基づ
く切削性能を評価した。マイクロポアは、走査型電子顕
微鏡にて観察し、ＡＮ（ＡＳＴＭ規格Ｂ２７６−７９に
よるポアのグレードを示す。Ｎ：整数値）で表す。
【００１９】［テスト１］スリットのはいった炭素鋼Ｓ
ＣＭ４１５からなる円筒の外径を切削速度Ｖ＝２００ｍ
／ｍｉｎ．、送りｆ＝０．１ｍｍ／ｒｅｖ、切り込みｄ
＝０．５ｍｍで乾式連続切削し、刃先にチッピングや欠
損が発生するまでの時間を測定した。
ＣＭ４１５からなる円筒の外径を切削速度Ｖ＝２００ｍ
／ｍｉｎ．、送りｆ＝０．１ｍｍ／ｒｅｖ、切り込みｄ
＝０．５ｍｍで乾式連続切削し、刃先にチッピングや欠
損が発生するまでの時間を測定した。
【００２０】［テスト２］ＳＮＣＭ８（ＨＢ３００〜３
５０）の円筒の外径を切削速度Ｖ＝５００ｍ／ｍｉ
ｎ．、送りｆ＝０．４ｍｍ／ｒｅｖ、切り込みｄ＝０．
５ｍｍで乾式連続切削し、刃先のＶB磨耗量を測定し
た。
５０）の円筒の外径を切削速度Ｖ＝５００ｍ／ｍｉ
ｎ．、送りｆ＝０．４ｍｍ／ｒｅｖ、切り込みｄ＝０．
５ｍｍで乾式連続切削し、刃先のＶB磨耗量を測定し
た。
【００２１】以上の結果を表１に示す。備考欄におい
て、Ｔｙｐｅ１及びＴｙｐｅ２は、前者がＣＢＮ表面に
固着した微粒子が焼結後も微粒子結晶として存在し、後
者が母材形成成分や不純物と反応して層として存在する
形態を示す。
て、Ｔｙｐｅ１及びＴｙｐｅ２は、前者がＣＢＮ表面に
固着した微粒子が焼結後も微粒子結晶として存在し、後
者が母材形成成分や不純物と反応して層として存在する
形態を示す。
【００２２】なお、表中には配合組成のみを記載した
が、得られた焼結体に含まれる金属成分、酸素、窒素、
炭素をＥＰＭＡにて定量的に分析した。ＣＢＮ量につい
ては、ＳＥＭで組織観察すると同時に画像処理を行い体
積率を測定した。以上の定量分析結果により、表１の焼
結体の組成は、ほぼ配合組成通りであることを確認し
た。
が、得られた焼結体に含まれる金属成分、酸素、窒素、
炭素をＥＰＭＡにて定量的に分析した。ＣＢＮ量につい
ては、ＳＥＭで組織観察すると同時に画像処理を行い体
積率を測定した。以上の定量分析結果により、表１の焼
結体の組成は、ほぼ配合組成通りであることを確認し
た。
【００２３】
【表１】 試料Ｎｏ．１〜９は、この発明の範囲に属するもので、
机上性能及び切削性能ともに優れていた。これに対し
て、試料Ｎｏ．１０は、ＣＢＮが過剰であったので、緻
密化せず、硬度の低いものであった。従って、テスト１
での寿命が短く、テスト２ではチッピングが発生した。
また、Ｎｏ．１１は、微粒子を固着していないＣＢＮ粒
子を原料としたので、やはり硬度が低く切削性能に劣っ
ていた。Ｎｏ．１２は、ＣＢＮを含まないので、硬度が
低く、おそらくは強度も低く、そのためテスト２で切削
中に塑性変形した。
机上性能及び切削性能ともに優れていた。これに対し
て、試料Ｎｏ．１０は、ＣＢＮが過剰であったので、緻
密化せず、硬度の低いものであった。従って、テスト１
での寿命が短く、テスト２ではチッピングが発生した。
また、Ｎｏ．１１は、微粒子を固着していないＣＢＮ粒
子を原料としたので、やはり硬度が低く切削性能に劣っ
ていた。Ｎｏ．１２は、ＣＢＮを含まないので、硬度が
低く、おそらくは強度も低く、そのためテスト２で切削
中に塑性変形した。
【００２４】
【発明の効果】以上のように、この発明の工具は、高硬
度で寿命が長く、切削性能に優れる。また、この発明の
製造方法によれば、焼結性を改善できる。
度で寿命が長く、切削性能に優れる。また、この発明の
製造方法によれば、焼結性を改善できる。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０４Ｂ 35/583 Ｃ０４Ｂ 35/56 Ｍ Ｃ２２Ｃ 1/05 35/58 １０３Ｈ
Claims (8)
- 【請求項１】 ４ａ，５ａ及び６ａ族金属の窒化物、炭
化物及び炭窒化物から選ばれる１種以上の微粒子及び／
又は鉄族金属から選ばれる１種以上の層によって被覆さ
れた硬質分散相としての立方晶窒化ホウ素粒子１〜６０
ｖｏｌ％と、残部母材として４ａ，５ａ及び６ａ族金属
の窒化物、炭化物及び炭窒化物から選ばれる１種以上並
びに鉄族金属から選ばれる１種以上とからなることを特
徴とする立方晶窒化ホウ素複合サーメット工具。 - 【請求項２】 微粒子又は層の成分が、ＴｉＮ、Ｔｉ
Ｃ、Ｎｉ及びＣｏのいずれか１種以上である請求項１に
記載の立方晶窒化ホウ素複合サーメット工具。 - 【請求項３】 母材が、ＴｉＮ、ＴｉＣ、ＴｉＣＮ、Ｎ
ｂＣ、ＷＣ及びＭｏ2Ｃから選ばれる１種以上並びにＮ
ｉ及びＣｏのいずれか１種以上である請求項１に記載の
立方晶窒化ホウ素複合サーメット工具。 - 【請求項４】 立方晶窒化ホウ素粒子の平均粒径が０．
５μｍ以上５μｍ以下、母材の平均粒子径が２μｍ以下
である請求項１に記載の立方晶窒化ホウ素複合サーメッ
ト工具。 - 【請求項５】 次の工程を経ることを特徴とする立方晶
窒化ホウ素複合サーメット工具の製造方法。 （ａ）４ａ，５ａ及び６ａ族金属の窒化物、炭化物、炭
窒化物及び鉄族金属から選ばれる１種以上の微粒子を立
方晶窒化ホウ素粒子に物理的に固着させる工程。 （ｂ）上記微粒子の固着した立方晶窒化ホウ素粒子１〜
６０ｖｏｌ％と、残部が４ａ，５ａ及び６ａ族金属の窒
化物、炭化物及び炭窒化物から選ばれる１種以上並びに
鉄族金属から選ばれる１種以上とを混合する工程。 （ｃ）混合物を焼結する工程。 - 【請求項６】 物理的に固着させる手段が、プラズマコ
ートである請求項５に記載の立方晶窒化ホウ素複合サー
メット工具の製造方法。 - 【請求項７】 焼結条件が、不活性ガスの圧力２０００
気圧以下、温度１６００℃以下のＨＩＰである請求項５
に記載の立方晶窒化ホウ素複合サーメット工具の製造方
法。 - 【請求項８】 焼結条件が、不活性ガスの常圧下、温度
１６００℃以下の普通焼結である請求項５に記載の立方
晶窒化ホウ素複合サーメット工具の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7086496A JPH08260129A (ja) | 1995-03-17 | 1995-03-17 | 立方晶窒化ホウ素複合サーメット工具とその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7086496A JPH08260129A (ja) | 1995-03-17 | 1995-03-17 | 立方晶窒化ホウ素複合サーメット工具とその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08260129A true JPH08260129A (ja) | 1996-10-08 |
Family
ID=13888596
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7086496A Pending JPH08260129A (ja) | 1995-03-17 | 1995-03-17 | 立方晶窒化ホウ素複合サーメット工具とその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08260129A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999036215A1 (en) * | 1998-01-16 | 1999-07-22 | Dresser Industries, Inc. | Inserts and compacts having coated or encrusted cubic boron nitride particles |
| KR100388891B1 (ko) * | 2001-01-08 | 2003-06-25 | 한국야금 주식회사 | Ｔａ 성분 함유 원료가 첨가되지 않은 탄질화 티탄기서멧트의 제조방법 |
| KR100663666B1 (ko) * | 2005-04-22 | 2007-01-02 | 한국야금 주식회사 | 고인성 탄질화 티탄기 서멧트 및 이의 제조 방법 |
| CN113307630A (zh) * | 2021-04-28 | 2021-08-27 | 中国有色桂林矿产地质研究院有限公司 | 一种超细复合粉体及其制备方法 |
-
1995
- 1995-03-17 JP JP7086496A patent/JPH08260129A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999036215A1 (en) * | 1998-01-16 | 1999-07-22 | Dresser Industries, Inc. | Inserts and compacts having coated or encrusted cubic boron nitride particles |
| KR100388891B1 (ko) * | 2001-01-08 | 2003-06-25 | 한국야금 주식회사 | Ｔａ 성분 함유 원료가 첨가되지 않은 탄질화 티탄기서멧트의 제조방법 |
| KR100663666B1 (ko) * | 2005-04-22 | 2007-01-02 | 한국야금 주식회사 | 고인성 탄질화 티탄기 서멧트 및 이의 제조 방법 |
| CN113307630A (zh) * | 2021-04-28 | 2021-08-27 | 中国有色桂林矿产地质研究院有限公司 | 一种超细复合粉体及其制备方法 |
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