JPH0891936A - 立方晶窒化硼素質焼結体 - Google Patents
立方晶窒化硼素質焼結体Info
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- JPH0891936A JPH0891936A JP6234866A JP23486694A JPH0891936A JP H0891936 A JPH0891936 A JP H0891936A JP 6234866 A JP6234866 A JP 6234866A JP 23486694 A JP23486694 A JP 23486694A JP H0891936 A JPH0891936 A JP H0891936A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】結合相を強化し、焼結体の耐摩耗性と靭性を向
上した立方晶窒化硼素質焼結体を提供する。 【構成】立方晶窒化硼素を３０〜９５体積％含有すると
ともに、残部がＴｉと周期律表第４ａ，５ａ，６ａ族元
素（Ｔｉを除く）を含む硼化物固溶体と、ＡｌＮと、Ｔ
ｉの炭化物，窒化物，炭窒化物、Ｔｉと周期律表第４
ａ，５ａ，６ａ族元素（Ｔｉを除く）を含む炭化物固溶
体，窒化物固溶体，炭窒化物固溶体の群から選ばれる少
なくとも一種と、不可避不純物とからなるものである。
残部に、ＴｉＢ2 、周期律表第４ａ，５ａ，６ａ族元素
（Ｔｉを除く）の炭化物，窒化物，炭窒化物、Ａｌ2 Ｏ
3 の群から選ばれる少なくとも一種を含有させても良
い。
上した立方晶窒化硼素質焼結体を提供する。 【構成】立方晶窒化硼素を３０〜９５体積％含有すると
ともに、残部がＴｉと周期律表第４ａ，５ａ，６ａ族元
素（Ｔｉを除く）を含む硼化物固溶体と、ＡｌＮと、Ｔ
ｉの炭化物，窒化物，炭窒化物、Ｔｉと周期律表第４
ａ，５ａ，６ａ族元素（Ｔｉを除く）を含む炭化物固溶
体，窒化物固溶体，炭窒化物固溶体の群から選ばれる少
なくとも一種と、不可避不純物とからなるものである。
残部に、ＴｉＢ2 、周期律表第４ａ，５ａ，６ａ族元素
（Ｔｉを除く）の炭化物，窒化物，炭窒化物、Ａｌ2 Ｏ
3 の群から選ばれる少なくとも一種を含有させても良
い。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば、切削工具等に
使用される高硬度、高靭性の立方晶窒化硼素質焼結体に
関するものである。
使用される高硬度、高靭性の立方晶窒化硼素質焼結体に
関するものである。
【０００２】
【従来技術】立方晶窒化硼素（Cubic Boron Nitride 以
下ｃＢＮと略す）はダイヤモンドに次ぐ硬度を有し、し
かもダイヤモンドと異なり鉄系金属との親和性を持たな
いため、特に高硬度焼入れ鋼の研削工具，切削工具に用
いられている。
下ｃＢＮと略す）はダイヤモンドに次ぐ硬度を有し、し
かもダイヤモンドと異なり鉄系金属との親和性を持たな
いため、特に高硬度焼入れ鋼の研削工具，切削工具に用
いられている。
【０００３】このようなｃＢＮを使用した切削工具とし
ては、ｃＢＮをコバルト（Ｃｏ）等の金属で結合したも
のや、炭化チタン（ＴｉＣ）などのセラミックスで結合
したｃＢＮ焼結体が用いられている（特公昭５２−４３
８４６号公報等参照）。
ては、ｃＢＮをコバルト（Ｃｏ）等の金属で結合したも
のや、炭化チタン（ＴｉＣ）などのセラミックスで結合
したｃＢＮ焼結体が用いられている（特公昭５２−４３
８４６号公報等参照）。
【０００４】
【発明が解決しようとする問題点】上記のような切削工
具のうち、金属を結合材に用いたｃＢＮ焼結体では、耐
熱性を損なわないようにするため金属量をできるだけ少
量に抑え、残部のｃＢＮが直接結合した組織を形成する
ようにしている。しかしながら、このような焼結体で、
例えば高硬度焼入れ鋼を実際に切削してみると、切削中
にｃＢＮ粒子が脱落することによって工具摩耗が大きく
進行するという問題があった。
具のうち、金属を結合材に用いたｃＢＮ焼結体では、耐
熱性を損なわないようにするため金属量をできるだけ少
量に抑え、残部のｃＢＮが直接結合した組織を形成する
ようにしている。しかしながら、このような焼結体で、
例えば高硬度焼入れ鋼を実際に切削してみると、切削中
にｃＢＮ粒子が脱落することによって工具摩耗が大きく
進行するという問題があった。
【０００５】一方、セラミックス中にｃＢＮが分散した
組織のｃＢＮ焼結体では、上記のようなｃＢＮ粒子の脱
落はほとんど見られず耐摩耗性は比較的良好である。特
に、ＴｉＣ、ＴｉＮ、ＴｉＣＮを結合材に用いた場合、
耐摩耗性は最も優れる。しかしながら、セラミック、例
えばＴｉＣをそのまま結合相としたｃＢＮ焼結体では靭
性が劣り、切削中に欠損しやすいという欠点があった。
組織のｃＢＮ焼結体では、上記のようなｃＢＮ粒子の脱
落はほとんど見られず耐摩耗性は比較的良好である。特
に、ＴｉＣ、ＴｉＮ、ＴｉＣＮを結合材に用いた場合、
耐摩耗性は最も優れる。しかしながら、セラミック、例
えばＴｉＣをそのまま結合相としたｃＢＮ焼結体では靭
性が劣り、切削中に欠損しやすいという欠点があった。
【０００６】
【問題点を解決するための手段】本発明者等は、ｃＢＮ
焼結体の耐摩耗性を損なわずに靭性を向上させるべく鋭
意研究した結果、結合相中のＴｉ化合物とｃＢＮとの反
応により生成したＴｉの硼化物にＴｉ以外の周期律表４
ａ、５ａ、６ａ族金属を焼結の過程で固溶させ、結合相
中に特定の化合物等を含有させることにより、耐摩耗性
および靱性に優れたｃＢＮ焼結体を得ることができるこ
とを見出し、本発明に至った。
焼結体の耐摩耗性を損なわずに靭性を向上させるべく鋭
意研究した結果、結合相中のＴｉ化合物とｃＢＮとの反
応により生成したＴｉの硼化物にＴｉ以外の周期律表４
ａ、５ａ、６ａ族金属を焼結の過程で固溶させ、結合相
中に特定の化合物等を含有させることにより、耐摩耗性
および靱性に優れたｃＢＮ焼結体を得ることができるこ
とを見出し、本発明に至った。
【０００７】即ち、本発明の立方晶窒化硼素質焼結体
は、立方晶窒化硼素を３０〜９５体積％含有するととも
に、残部がＴｉと周期律表第４ａ，５ａ，６ａ族元素
（Ｔｉを除く）を含む硼化物固溶体と、ＡｌＮと、Ｔｉ
の炭化物，窒化物，炭窒化物、Ｔｉと周期律表第４ａ，
５ａ，６ａ族元素（Ｔｉを除く）を含む炭化物固溶体，
窒化物固溶体，炭窒化物固溶体の群から選ばれる少なく
とも一種と、不可避不純物とからなるものである。
は、立方晶窒化硼素を３０〜９５体積％含有するととも
に、残部がＴｉと周期律表第４ａ，５ａ，６ａ族元素
（Ｔｉを除く）を含む硼化物固溶体と、ＡｌＮと、Ｔｉ
の炭化物，窒化物，炭窒化物、Ｔｉと周期律表第４ａ，
５ａ，６ａ族元素（Ｔｉを除く）を含む炭化物固溶体，
窒化物固溶体，炭窒化物固溶体の群から選ばれる少なく
とも一種と、不可避不純物とからなるものである。
【０００８】また、立方晶窒化硼素を３０〜９５体積％
含有するとともに、残部がＴｉと周期律表第４ａ，５
ａ，６ａ族元素（Ｔｉを除く）を含む硼化物固溶体と、
ＡｌＮと、Ｔｉの炭化物，窒化物，炭窒化物、Ｔｉと周
期律表第４ａ，５ａ，６ａ族元素（Ｔｉを除く）を含む
炭化物固溶体，窒化物固溶体，炭窒化物固溶体の群から
選ばれる少なくとも一種と、ＴｉＢ2 、周期律表第４
ａ，５ａ，６ａ族元素（Ｔｉを除く）の炭化物，窒化
物，炭窒化物、Ａｌ2 Ｏ3 の群から選ばれる少なくとも
一種と、不可避不純物とからなるものである。
含有するとともに、残部がＴｉと周期律表第４ａ，５
ａ，６ａ族元素（Ｔｉを除く）を含む硼化物固溶体と、
ＡｌＮと、Ｔｉの炭化物，窒化物，炭窒化物、Ｔｉと周
期律表第４ａ，５ａ，６ａ族元素（Ｔｉを除く）を含む
炭化物固溶体，窒化物固溶体，炭窒化物固溶体の群から
選ばれる少なくとも一種と、ＴｉＢ2 、周期律表第４
ａ，５ａ，６ａ族元素（Ｔｉを除く）の炭化物，窒化
物，炭窒化物、Ａｌ2 Ｏ3 の群から選ばれる少なくとも
一種と、不可避不純物とからなるものである。
【０００９】本発明の立方晶窒化硼素質焼結体は、立方
晶窒化硼素を３０〜９５体積％含有するとともに、残部
がＴｉと周期律表第４ａ，５ａ，６ａ族元素（Ｔｉを除
く）を含む硼化物固溶体と、ＡｌＮと、Ｔｉの炭化物，
窒化物，炭窒化物のうちの少なくとも一種と、不可避不
純物とからなることが望ましい。
晶窒化硼素を３０〜９５体積％含有するとともに、残部
がＴｉと周期律表第４ａ，５ａ，６ａ族元素（Ｔｉを除
く）を含む硼化物固溶体と、ＡｌＮと、Ｔｉの炭化物，
窒化物，炭窒化物のうちの少なくとも一種と、不可避不
純物とからなることが望ましい。
【００１０】また、立方晶窒化硼素を３０〜９５体積％
含有するとともに、残部がＴｉと周期律表第４ａ，５
ａ，６ａ族元素（Ｔｉを除く）を含む硼化物固溶体と、
ＡｌＮと、Ｔｉと周期律表第４ａ，５ａ，６ａ族元素
（Ｔｉを除く）を含む炭化物固溶体，窒化物固溶体，炭
窒化物固溶体のうちの少なくとも一種と、不可避不純物
とからなることが望ましい。
含有するとともに、残部がＴｉと周期律表第４ａ，５
ａ，６ａ族元素（Ｔｉを除く）を含む硼化物固溶体と、
ＡｌＮと、Ｔｉと周期律表第４ａ，５ａ，６ａ族元素
（Ｔｉを除く）を含む炭化物固溶体，窒化物固溶体，炭
窒化物固溶体のうちの少なくとも一種と、不可避不純物
とからなることが望ましい。
【００１１】さらに、立方晶窒化硼素を３０〜９５体積
％含有するとともに、残部がＴｉと周期律表第４ａ，５
ａ，６ａ族元素（Ｔｉを除く）を含む硼化物固溶体と、
ＡｌＮと、Ｔｉの炭化物，窒化物，炭窒化物のうちの少
なくとも一種と、Ｔｉと周期律表第４ａ，５ａ，６ａ族
元素（Ｔｉを除く）を含む炭化物固溶体，窒化物固溶
体，炭窒化物固溶体のうちの少なくとも一種と、不可避
不純物とからなることが望ましい。
％含有するとともに、残部がＴｉと周期律表第４ａ，５
ａ，６ａ族元素（Ｔｉを除く）を含む硼化物固溶体と、
ＡｌＮと、Ｔｉの炭化物，窒化物，炭窒化物のうちの少
なくとも一種と、Ｔｉと周期律表第４ａ，５ａ，６ａ族
元素（Ｔｉを除く）を含む炭化物固溶体，窒化物固溶
体，炭窒化物固溶体のうちの少なくとも一種と、不可避
不純物とからなることが望ましい。
【００１２】また、立方晶窒化硼素を３０〜９５体積％
含有するとともに、残部がＴｉとＮｂ，Ｍｏ，Ｔａ，Ｗ
のうち少なくとも一種を含む硼化物固溶体と、ＡｌＮ
と、Ｔｉの炭化物，窒化物，炭窒化物のうちの少なくと
も一種と、不可避不純物とからなることが望ましい。
含有するとともに、残部がＴｉとＮｂ，Ｍｏ，Ｔａ，Ｗ
のうち少なくとも一種を含む硼化物固溶体と、ＡｌＮ
と、Ｔｉの炭化物，窒化物，炭窒化物のうちの少なくと
も一種と、不可避不純物とからなることが望ましい。
【００１３】さらに、立方晶窒化硼素を３０〜９５体積
％含有するとともに、残部がＴｉとＭｏの硼化物固溶体
と、ＡｌＮと、Ｔｉの炭化物と、ＴｉとＭｏの炭化物固
溶体の少なくとも一種と、不可避不純物とからなること
が望ましい。
％含有するとともに、残部がＴｉとＭｏの硼化物固溶体
と、ＡｌＮと、Ｔｉの炭化物と、ＴｉとＭｏの炭化物固
溶体の少なくとも一種と、不可避不純物とからなること
が望ましい。
【００１４】立方晶窒化硼素（ｃＢＮ）を３０〜９５体
積％含有させたのは、ｃＢＮが３０体積％より少ない
と、ｃＢＮ本来の特性、即ち、高硬度，高熱伝導性など
の優れた特性を生かすことができないからであり、ｃＢ
Ｎが９５体積％より多いと、切削中にｃＢＮ粒子が脱落
しやすくなり、耐摩耗性が低下するからである。ｃＢＮ
は４０〜６０体積％含有することが望ましい。
積％含有させたのは、ｃＢＮが３０体積％より少ない
と、ｃＢＮ本来の特性、即ち、高硬度，高熱伝導性など
の優れた特性を生かすことができないからであり、ｃＢ
Ｎが９５体積％より多いと、切削中にｃＢＮ粒子が脱落
しやすくなり、耐摩耗性が低下するからである。ｃＢＮ
は４０〜６０体積％含有することが望ましい。
【００１５】Ｔｉと周期律表第４ａ，５ａ，６ａ族元素
（Ｔｉを除く）を含有する硼化物固溶体を含有させたの
は、このような硼化物固溶体により結合相が強化され、
耐摩耗性、靭性が向上するからである。周期律表第４
ａ，５ａ，６ａ族元素としては、Ｖ，Ｃｒ，Ｚｒ，Ｎ
ｂ，Ｍｏ，Ｈｆ，Ｔａ，Ｗがある。Ｔｉの硼化物に固溶
する元素としては、Ｎｂ、Ｍｏ，Ｔａ、Ｗが望ましく、
特にＭｏが望ましい。このような相互固溶体は焼結体中
０．１〜８０体積％、特には１〜１０体積％含有するこ
とが望ましい。
（Ｔｉを除く）を含有する硼化物固溶体を含有させたの
は、このような硼化物固溶体により結合相が強化され、
耐摩耗性、靭性が向上するからである。周期律表第４
ａ，５ａ，６ａ族元素としては、Ｖ，Ｃｒ，Ｚｒ，Ｎ
ｂ，Ｍｏ，Ｈｆ，Ｔａ，Ｗがある。Ｔｉの硼化物に固溶
する元素としては、Ｎｂ、Ｍｏ，Ｔａ、Ｗが望ましく、
特にＭｏが望ましい。このような相互固溶体は焼結体中
０．１〜８０体積％、特には１〜１０体積％含有するこ
とが望ましい。
【００１６】残部に、ＡｌＮを存在させたのは、結合相
を強化させ、耐摩耗性、靱性を向上させるからである。
ＡｌＮは、焼結体中５〜１０体積％含有することが望ま
しい。
を強化させ、耐摩耗性、靱性を向上させるからである。
ＡｌＮは、焼結体中５〜１０体積％含有することが望ま
しい。
【００１７】また、Ｔｉの炭化物，窒化物，炭窒化
物、Ｔｉと周期律表第４ａ，５ａ，６ａ族元素（Ｔｉ
を除く）を含む炭化物固溶体，窒化物固溶体，炭窒化物
固溶体、ＴｉＢ2 、周期律表第４ａ，５ａ，６ａ族
元素（Ｔｉを除く）の炭化物，窒化物，炭窒化物、Ａ
ｌ2 Ｏ3 は、いずれもｃＢＮ粒子を強固に保持する作用
を有し、これら自身が耐熱性に優れる性質を有してい
る。
物、Ｔｉと周期律表第４ａ，５ａ，６ａ族元素（Ｔｉ
を除く）を含む炭化物固溶体，窒化物固溶体，炭窒化物
固溶体、ＴｉＢ2 、周期律表第４ａ，５ａ，６ａ族
元素（Ｔｉを除く）の炭化物，窒化物，炭窒化物、Ａ
ｌ2 Ｏ3 は、いずれもｃＢＮ粒子を強固に保持する作用
を有し、これら自身が耐熱性に優れる性質を有してい
る。
【００１８】ここで、残部にＴｉの炭化物、窒化物、炭
窒化物を含む場合には、耐摩耗性の点から焼結体中５〜
７０体積％含有することが望ましく、特にＴｉＣを選択
した場合には耐摩耗性が良好でＴｉＮを選択した場合に
は高温での耐反応性、耐酸化性を向上できる。また、Ｔ
ｉＣＮの場合、これらの両方の特性を有する。
窒化物を含む場合には、耐摩耗性の点から焼結体中５〜
７０体積％含有することが望ましく、特にＴｉＣを選択
した場合には耐摩耗性が良好でＴｉＮを選択した場合に
は高温での耐反応性、耐酸化性を向上できる。また、Ｔ
ｉＣＮの場合、これらの両方の特性を有する。
【００１９】ＴｉＢ2 を含む場合、焼結体中１〜１０体
積％含有することが望ましい。
積％含有することが望ましい。
【００２０】またＴｉと周期律表第４ａ，５ａ，６ａ族
元素（Ｔｉを除く）を含む炭化物固溶体，窒化物固溶
体，炭窒化物固溶体を含む場合には、焼結体中５〜７０
体積％含有することが望ましい。これらの固溶体では、
特にＴｉとＷ，Ｍｏ，Ｔａ，Ｎｂとの炭化物固溶体が望
ましい。
元素（Ｔｉを除く）を含む炭化物固溶体，窒化物固溶
体，炭窒化物固溶体を含む場合には、焼結体中５〜７０
体積％含有することが望ましい。これらの固溶体では、
特にＴｉとＷ，Ｍｏ，Ｔａ，Ｎｂとの炭化物固溶体が望
ましい。
【００２１】Ａｌ2 Ｏ3 を含む場合は１〜３体積％含有
することが望ましい。
することが望ましい。
【００２２】周期律表第４ａ，５ａ，６ａ族元素（Ｔｉ
を除く）の炭化物，窒化物，炭窒化物を含む場合には、
２〜２０体積％含有することが望ましく、周期律表第４
ａ，５ａ，６ａ族元素の炭化物，窒化物，炭窒化物とし
ては、特に、ＨｆやＷの炭化物が望ましい。
を除く）の炭化物，窒化物，炭窒化物を含む場合には、
２〜２０体積％含有することが望ましく、周期律表第４
ａ，５ａ，６ａ族元素の炭化物，窒化物，炭窒化物とし
ては、特に、ＨｆやＷの炭化物が望ましい。
【００２３】さらに、上記の構成に対してＣｏ，Ｎｉな
どの結合金属を１０体積％以下含有してもよい。
どの結合金属を１０体積％以下含有してもよい。
【００２４】本願発明の立方晶窒化硼素質焼結体の具体
的な製造方法は、例えば、まず、原料粉末として、ｃＢ
Ｎ粉末と、ＴｉＣ粉末、ＴｉＮ粉末、ＴｉＣＮ粉末と、
Ａｌ粉末と、Ｖ，Ｃｒ，Ｚｒ，Ｎｂ，Ｍｏ，Ｈｆ，Ｔ
ａ，Ｗの金属もしくは炭化物のうち少なくとも一種の粉
末を特定の組成に秤量し、例えば超硬合金製のボールミ
ルで混合する。その後、必要があれば所定形状に成形す
る。成形にはプレス成形、射出成形、鋳込み成形、押し
出し成形等、周知の成形手段を用いることができる。
的な製造方法は、例えば、まず、原料粉末として、ｃＢ
Ｎ粉末と、ＴｉＣ粉末、ＴｉＮ粉末、ＴｉＣＮ粉末と、
Ａｌ粉末と、Ｖ，Ｃｒ，Ｚｒ，Ｎｂ，Ｍｏ，Ｈｆ，Ｔ
ａ，Ｗの金属もしくは炭化物のうち少なくとも一種の粉
末を特定の組成に秤量し、例えば超硬合金製のボールミ
ルで混合する。その後、必要があれば所定形状に成形す
る。成形にはプレス成形、射出成形、鋳込み成形、押し
出し成形等、周知の成形手段を用いることができる。
【００２５】次に上記成形体を、例えば、特公昭３９−
８９４８号公報に開示されるように高温高圧で焼結す
る。即ち、圧力４ＧＰａ以上、温度１３００℃以上で１
５〜６０分間保持し、本発明の立方晶窒化硼素質焼結体
を得る。圧力は４〜６ＧＰａが好ましく、温度は１３０
０〜１８００℃が好ましい。
８９４８号公報に開示されるように高温高圧で焼結す
る。即ち、圧力４ＧＰａ以上、温度１３００℃以上で１
５〜６０分間保持し、本発明の立方晶窒化硼素質焼結体
を得る。圧力は４〜６ＧＰａが好ましく、温度は１３０
０〜１８００℃が好ましい。
【００２６】
【作用】本発明の立方晶窒化硼素質焼結体では、結合相
のＴｉの硼化物相に周期律表第４ａ，５ａ，６ａ族元素
（Ｔｉを除く）のうち少なくとも一種が固溶した硼化物
固溶体とＡｌＮと、その他に、Ｔｉの炭化物，窒化物，
炭窒化物、ＴｉＢ2 、ＡｌＮおよびＡｌ2 Ｏ3 、Ｔｉと
周期律表第４ａ，５ａ，６ａ族元素（Ｔｉを除く）を含
む炭化物固溶体，窒化物固溶体，炭窒化物固溶体等の特
定の化合物等を含有することにより、結合相が強化さ
れ、焼結体の耐摩耗性と靭性が向上する。また結合相中
にＮｉ，Ｃｏ等の金属が微量存在することにより、焼結
体の靱性がさらに向上する。
のＴｉの硼化物相に周期律表第４ａ，５ａ，６ａ族元素
（Ｔｉを除く）のうち少なくとも一種が固溶した硼化物
固溶体とＡｌＮと、その他に、Ｔｉの炭化物，窒化物，
炭窒化物、ＴｉＢ2 、ＡｌＮおよびＡｌ2 Ｏ3 、Ｔｉと
周期律表第４ａ，５ａ，６ａ族元素（Ｔｉを除く）を含
む炭化物固溶体，窒化物固溶体，炭窒化物固溶体等の特
定の化合物等を含有することにより、結合相が強化さ
れ、焼結体の耐摩耗性と靭性が向上する。また結合相中
にＮｉ，Ｃｏ等の金属が微量存在することにより、焼結
体の靱性がさらに向上する。
【００２７】
【実施例】原料粉末として、ｃＢＮ粉末と、ＴｉＣ粉
末、ＴｉＮ粉末、ＴｉＣＮ粉末と、Ａｌ粉末と、Ｚｒ，
Ｍｏ，Ｈｆ，Ｗの金属もしくは炭化物のうち少なくとも
一種の粉末を準備し、焼結体組成が表１，２に示す組成
となるように秤量し、この粉体を超硬合金製のボールミ
ルで６時間混合した。
末、ＴｉＮ粉末、ＴｉＣＮ粉末と、Ａｌ粉末と、Ｚｒ，
Ｍｏ，Ｈｆ，Ｗの金属もしくは炭化物のうち少なくとも
一種の粉末を準備し、焼結体組成が表１，２に示す組成
となるように秤量し、この粉体を超硬合金製のボールミ
ルで６時間混合した。
【００２８】
【表１】
【００２９】
【表２】
【００３０】次に、混合した粉体を圧力１ｔｏｎ／ｃｍ
2 で加圧成形し、この成形体を、超高温高圧発生装置を
用いて、表１，２に示す圧力、温度で所定時間保持し、
焼成し、本発明の立方晶窒化硼素質焼結体を得た。
2 で加圧成形し、この成形体を、超高温高圧発生装置を
用いて、表１，２に示す圧力、温度で所定時間保持し、
焼成し、本発明の立方晶窒化硼素質焼結体を得た。
【００３１】そして、立方晶窒化硼素質焼結体を取り出
して研削後、鏡面加工し、ＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）
で組織を観察した。その結果、本発明品はいずれもポア
のない緻密な組織を有していることが確かめられた。
して研削後、鏡面加工し、ＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）
で組織を観察した。その結果、本発明品はいずれもポア
のない緻密な組織を有していることが確かめられた。
【００３２】次に、得られた焼結体に対し、荷重１ｋｇ
ｆのマイクロビッカース硬度及びビッカース硬度用ダイ
ヤモンド圧子を用いた荷重２０ｋｇｆの圧痕法による破
壊靭性を測定した。
ｆのマイクロビッカース硬度及びビッカース硬度用ダイ
ヤモンド圧子を用いた荷重２０ｋｇｆの圧痕法による破
壊靭性を測定した。
【００３３】さらに、これらの焼結体を用いて工具を作
製し、下記に示す条件で、連続切削試験と断続切削試験
を行った。これらの結果を表１，２に示す。
製し、下記に示す条件で、連続切削試験と断続切削試験
を行った。これらの結果を表１，２に示す。
【００３４】 （連続切削試験） 被削材 ＳＫＤ１１（Ｈ Ｃ６０）、円筒材 切削速度 １００ｍ／ｍｉｎ 切り込み ０．５ｍｍ 送り ０．１ｍｍ／ｒｅｖ 切削時間 ２０ｍｉｎ （断続切削試験） 被削材 ＳＫＤ１１（Ｈ Ｃ６０）、５ｍｍ幅溝４本
入り円筒材 切削速度 １００ｍ／ｍｉｎ 切り込み ０．５ｍｍ 送り ０．１ｍｍ／ｒｅｖ 切削時間 ５ｍｉｎ これらの表１，２より、本発明の焼結体では硬度Ｈｖが
２３００ｋｇ／ｍｍ2以上、破壊靱性Ｋ1cが７ＭＰａ・
ｍ1/2 以上と高い。また切削試験でも摩耗量が０．１５
ｍｍ以下と少なく、耐欠損性に優れていることが判る。
入り円筒材 切削速度 １００ｍ／ｍｉｎ 切り込み ０．５ｍｍ 送り ０．１ｍｍ／ｒｅｖ 切削時間 ５ｍｉｎ これらの表１，２より、本発明の焼結体では硬度Ｈｖが
２３００ｋｇ／ｍｍ2以上、破壊靱性Ｋ1cが７ＭＰａ・
ｍ1/2 以上と高い。また切削試験でも摩耗量が０．１５
ｍｍ以下と少なく、耐欠損性に優れていることが判る。
【００３５】
【発明の効果】以上詳述した通り、本発明によれば、結
合相にＴｉと周期律表第４ａ，５ａ，６ａ族元素（Ｔｉ
を除く）を含む硼化物固溶体と、ＡｌＮと、その他にＴ
ｉの炭化物，窒化物，炭窒化物、ＴｉＢ2 、Ａｌ2 Ｏ3
等の特定の化合物を含有させることにより、結合相が強
化され、焼結体の耐摩耗性と靭性が向上した立方晶窒化
硼素質焼結体が得られる。
合相にＴｉと周期律表第４ａ，５ａ，６ａ族元素（Ｔｉ
を除く）を含む硼化物固溶体と、ＡｌＮと、その他にＴ
ｉの炭化物，窒化物，炭窒化物、ＴｉＢ2 、Ａｌ2 Ｏ3
等の特定の化合物を含有させることにより、結合相が強
化され、焼結体の耐摩耗性と靭性が向上した立方晶窒化
硼素質焼結体が得られる。
Claims (2)
- 【請求項１】立方晶窒化硼素を３０〜９５体積％含有す
るとともに、残部がＴｉと周期律表第４ａ，５ａ，６ａ
族元素（Ｔｉを除く）を含む硼化物固溶体と、ＡｌＮ
と、Ｔｉの炭化物，窒化物，炭窒化物、Ｔｉと周期律表
第４ａ，５ａ，６ａ族元素（Ｔｉを除く）を含む炭化物
固溶体，窒化物固溶体，炭窒化物固溶体の群から選ばれ
る少なくとも一種と、不可避不純物とからなることを特
徴とする立方晶窒化硼素質焼結体。 - 【請求項２】立方晶窒化硼素を３０〜９５体積％含有す
るとともに、残部がＴｉと周期律表第４ａ，５ａ，６ａ
族元素（Ｔｉを除く）を含む硼化物固溶体と、ＡｌＮ
と、Ｔｉの炭化物，窒化物，炭窒化物、Ｔｉと周期律表
第４ａ，５ａ，６ａ族元素（Ｔｉを除く）を含む炭化物
固溶体，窒化物固溶体，炭窒化物固溶体の群から選ばれ
る少なくとも一種と、ＴｉＢ2 、周期律表第４ａ，５
ａ，６ａ族元素（Ｔｉを除く）の炭化物，窒化物，炭窒
化物、Ａｌ2 Ｏ3 の群から選ばれる少なくとも一種と、
不可避不純物とからなることを特徴とする立方晶窒化硼
素質焼結体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6234866A JPH0891936A (ja) | 1994-09-29 | 1994-09-29 | 立方晶窒化硼素質焼結体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6234866A JPH0891936A (ja) | 1994-09-29 | 1994-09-29 | 立方晶窒化硼素質焼結体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0891936A true JPH0891936A (ja) | 1996-04-09 |
Family
ID=16977574
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6234866A Pending JPH0891936A (ja) | 1994-09-29 | 1994-09-29 | 立方晶窒化硼素質焼結体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0891936A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002060833A1 (en) * | 2001-01-30 | 2002-08-08 | Showa Denko K.K. | Cubic boron nitride sintered body and cutting tool |
| WO2007039955A1 (ja) * | 2005-10-04 | 2007-04-12 | Sumitomo Electric Hardmetal Corp. | 高品位表面性状加工用ｃＢＮ焼結体及びｃＢＮ焼結体切削工具 |
| JP2007169107A (ja) * | 2005-12-22 | 2007-07-05 | Tungaloy Corp | ｃＢＮ基超高圧焼結体およびその製造方法 |
| JP2019156692A (ja) * | 2018-03-15 | 2019-09-19 | 株式会社タンガロイ | 立方晶窒化硼素焼結体、及び、立方晶窒化硼素焼結体を有する工具 |
-
1994
- 1994-09-29 JP JP6234866A patent/JPH0891936A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002060833A1 (en) * | 2001-01-30 | 2002-08-08 | Showa Denko K.K. | Cubic boron nitride sintered body and cutting tool |
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| US7758976B2 (en) | 2005-10-04 | 2010-07-20 | Sumitomo Electric Hardmetal Corp. | cBN sintered body for high surface integrity machining and cBN sintered body cutting tool |
| JP2007169107A (ja) * | 2005-12-22 | 2007-07-05 | Tungaloy Corp | ｃＢＮ基超高圧焼結体およびその製造方法 |
| JP2019156692A (ja) * | 2018-03-15 | 2019-09-19 | 株式会社タンガロイ | 立方晶窒化硼素焼結体、及び、立方晶窒化硼素焼結体を有する工具 |
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