JPH10114575A - 工具用高硬度焼結体 - Google Patents
工具用高硬度焼結体Info
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- JPH10114575A JPH10114575A JP8264529A JP26452996A JPH10114575A JP H10114575 A JPH10114575 A JP H10114575A JP 8264529 A JP8264529 A JP 8264529A JP 26452996 A JP26452996 A JP 26452996A JP H10114575 A JPH10114575 A JP H10114575A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 焼入鋼の高速切削において耐摩耗性と耐欠損
性に優れる工具用高硬度焼結体を提供する。 【解決手段】 工具用高硬度焼結体は、ｃＢＮを２５〜
４７体積％含み、Ｔｉの炭窒化物および硼化物を合計で
４０〜７０体積％含み、炭窒化物中の炭素と窒素の比が
６０：４０〜３０：７０であり、Ａｌの硼化物および窒
化物を合計で２〜２０体積％含む。そして、ｃＢＮ粒子
が結合相を介して相互に接合される。
性に優れる工具用高硬度焼結体を提供する。 【解決手段】 工具用高硬度焼結体は、ｃＢＮを２５〜
４７体積％含み、Ｔｉの炭窒化物および硼化物を合計で
４０〜７０体積％含み、炭窒化物中の炭素と窒素の比が
６０：４０〜３０：７０であり、Ａｌの硼化物および窒
化物を合計で２〜２０体積％含む。そして、ｃＢＮ粒子
が結合相を介して相互に接合される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、立方晶窒化硼素
（以下、「ｃＢＮ」と称する）を用いた工具用高硬度焼
結体に関する。
（以下、「ｃＢＮ」と称する）を用いた工具用高硬度焼
結体に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、ダイヤモンドに次ぐ高硬度物
質であるｃＢＮは広く知られている。このｃＢＮは、ダ
イヤモンドと比較して鉄系材料との反応性が低いため、
その焼結体は種々の切削工具に使用されている。
質であるｃＢＮは広く知られている。このｃＢＮは、ダ
イヤモンドと比較して鉄系材料との反応性が低いため、
その焼結体は種々の切削工具に使用されている。
【０００３】このようなｃＢＮ焼結体の一例が、特開昭
５３−７７８１１号公報に開示されている。上記先行技
術には、ｃＢＮを体積比で８０〜４０％含有し、残部が
周期律表第ＩＶａ、Ｖａ、ＶＩａ族遷移金属の炭化物、
窒化物、硼化物、珪化物もしくはこれらの混合物または
相互固溶体化合物を主体としたもの、さらにこれらにＡ
ｌおよび／またはＳｉを添加したものからなる焼結体が
開示されている。
５３−７７８１１号公報に開示されている。上記先行技
術には、ｃＢＮを体積比で８０〜４０％含有し、残部が
周期律表第ＩＶａ、Ｖａ、ＶＩａ族遷移金属の炭化物、
窒化物、硼化物、珪化物もしくはこれらの混合物または
相互固溶体化合物を主体としたもの、さらにこれらにＡ
ｌおよび／またはＳｉを添加したものからなる焼結体が
開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
特開昭５３−７７８１１号公報に開示された焼結体にお
いても、たとえば、焼入鋼の高速加工では摩耗が大き
く、また、工具の突発的な欠損が発生するという問題が
あった。
特開昭５３−７７８１１号公報に開示された焼結体にお
いても、たとえば、焼入鋼の高速加工では摩耗が大き
く、また、工具の突発的な欠損が発生するという問題が
あった。
【０００５】この摩耗は、焼入鋼の高速切削では刃先の
温度が高温になるため結合材が熱劣化したりｃＢＮ粒子
の脱落が生じたりするため発生すると考えられる。ま
た、工具の突発的な欠損は、同じく結合材が熱劣化し、
ｃＢＮ粒子の保持力が弱くなるため発生すると考えられ
る。
温度が高温になるため結合材が熱劣化したりｃＢＮ粒子
の脱落が生じたりするため発生すると考えられる。ま
た、工具の突発的な欠損は、同じく結合材が熱劣化し、
ｃＢＮ粒子の保持力が弱くなるため発生すると考えられ
る。
【０００６】この発明は、上記のような課題を解決する
ためになされたものである。この発明の目的は、焼入鋼
の高速切削において、耐摩耗性に優れ、かつ突発的な欠
損が生じない耐欠損性にも優れた工具用高硬度焼結体を
提供することにある。
ためになされたものである。この発明の目的は、焼入鋼
の高速切削において、耐摩耗性に優れ、かつ突発的な欠
損が生じない耐欠損性にも優れた工具用高硬度焼結体を
提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明に係る工具用高
硬度焼結体は、ｃＢＮを２５〜４７体積％含み、Ｔｉの
炭窒化物および硼化物を合計で４０〜７０体積％含み、
Ｔｉの炭窒化物中の炭素と窒素の比が６０：４０〜３
０：７０であり、Ａｌの硼化物および窒化物を合計で２
〜２０体積％含み、ｃＢＮ粒子が結合相を介して相互に
接合されたものである。
硬度焼結体は、ｃＢＮを２５〜４７体積％含み、Ｔｉの
炭窒化物および硼化物を合計で４０〜７０体積％含み、
Ｔｉの炭窒化物中の炭素と窒素の比が６０：４０〜３
０：７０であり、Ａｌの硼化物および窒化物を合計で２
〜２０体積％含み、ｃＢＮ粒子が結合相を介して相互に
接合されたものである。
【０００８】上記のように、本発明に係る焼結体は、ｃ
ＢＮ粒子を有するので、焼結体の硬度および強度を高く
維持することが可能となる。また、本発明に係る焼結体
に含まれるＴｉの炭窒化物および硼化物は、ｃＢＮ粒子
を強固に結合する結合相としての機能を有することに加
え、耐熱性に優れかつ鉄との反応性が低いため、焼結体
の耐摩耗性をも向上させる機能を有する。また、Ａｌの
窒化物および硼化物は、ｃＢＮ粒子を強固に結合する結
合相としての機能を有する。本願の発明者らは、上述の
目的を達成すべく鋭意検討した結果、上記のような機能
を有するｃＢＮとＴｉの炭窒化物および硼化物とＡｌの
窒化物および硼化物の量の組合せ、およびＴｉの炭窒化
物中の炭素と窒素の比の組合せを最適化することによ
り、結合材の耐熱性とｃＢＮ粒子の結合力を高め、焼入
鋼の高速切削のような刃先温度が高温になる条件下での
焼結体の耐摩耗性および耐欠損性を高めることに成功し
た。
ＢＮ粒子を有するので、焼結体の硬度および強度を高く
維持することが可能となる。また、本発明に係る焼結体
に含まれるＴｉの炭窒化物および硼化物は、ｃＢＮ粒子
を強固に結合する結合相としての機能を有することに加
え、耐熱性に優れかつ鉄との反応性が低いため、焼結体
の耐摩耗性をも向上させる機能を有する。また、Ａｌの
窒化物および硼化物は、ｃＢＮ粒子を強固に結合する結
合相としての機能を有する。本願の発明者らは、上述の
目的を達成すべく鋭意検討した結果、上記のような機能
を有するｃＢＮとＴｉの炭窒化物および硼化物とＡｌの
窒化物および硼化物の量の組合せ、およびＴｉの炭窒化
物中の炭素と窒素の比の組合せを最適化することによ
り、結合材の耐熱性とｃＢＮ粒子の結合力を高め、焼入
鋼の高速切削のような刃先温度が高温になる条件下での
焼結体の耐摩耗性および耐欠損性を高めることに成功し
た。
【０００９】なお、上記焼結体中には不可避不純物とし
てアルミナやＷＣ、鉄族金属やＷなどのＩＶａ，Ｖａ，
ＶＩａ族の遷移金属元素および酸素を含んでもよい。本
発明に係る焼結体は、ｃＢＮや結合材の微細な粒子を焼
結している。このような微細な粒子を扱う場合、粒子表
面への酸素の吸着は不可避であり、吸着された酸素はＴ
ｉの炭窒化物などの結合相に固溶したり、酸素との反応
性の高いＡｌと結合してアルミナとなって焼結体中に残
存する。しかしながら、このような酸素の存在により焼
結体の性能が大きく劣化するものではない。また、原料
粉末からの不純物として鉄族金属やＷなどのＩＶａ，Ｖ
ａ，ＶＩａ族の遷移金属が含まれたり、混合工程での不
純物としてＷＣが含まれたりもするが、これらの存在に
より焼結体の性能が大きく劣化するものでもない。
てアルミナやＷＣ、鉄族金属やＷなどのＩＶａ，Ｖａ，
ＶＩａ族の遷移金属元素および酸素を含んでもよい。本
発明に係る焼結体は、ｃＢＮや結合材の微細な粒子を焼
結している。このような微細な粒子を扱う場合、粒子表
面への酸素の吸着は不可避であり、吸着された酸素はＴ
ｉの炭窒化物などの結合相に固溶したり、酸素との反応
性の高いＡｌと結合してアルミナとなって焼結体中に残
存する。しかしながら、このような酸素の存在により焼
結体の性能が大きく劣化するものではない。また、原料
粉末からの不純物として鉄族金属やＷなどのＩＶａ，Ｖ
ａ，ＶＩａ族の遷移金属が含まれたり、混合工程での不
純物としてＷＣが含まれたりもするが、これらの存在に
より焼結体の性能が大きく劣化するものでもない。
【００１０】上述のように、本発明の焼結体において
は、ｃＢＮの含有率は２５〜４７体積％である。ｃＢＮ
含有率が２５体積％未満となると、焼結体の硬度や強度
が低下し、耐欠損性が低下して工具の突発的な欠損が発
生しやすくなる。また、ｃＢＮ含有率が４７体積％を超
えると、耐摩耗性を向上させる結合材の量が減少し耐摩
耗性が低下する。
は、ｃＢＮの含有率は２５〜４７体積％である。ｃＢＮ
含有率が２５体積％未満となると、焼結体の硬度や強度
が低下し、耐欠損性が低下して工具の突発的な欠損が発
生しやすくなる。また、ｃＢＮ含有率が４７体積％を超
えると、耐摩耗性を向上させる結合材の量が減少し耐摩
耗性が低下する。
【００１１】また、上記のように、Ｔｉの炭窒化物およ
び硼化物の合計が４０〜７０体積％で、Ｔｉの炭窒化物
に含まれる炭素と窒素の比が６０：４０〜３０：７０で
あり、Ａｌの硼化物および窒化物の合計が２〜２０体積
％であることが必要である。
び硼化物の合計が４０〜７０体積％で、Ｔｉの炭窒化物
に含まれる炭素と窒素の比が６０：４０〜３０：７０で
あり、Ａｌの硼化物および窒化物の合計が２〜２０体積
％であることが必要である。
【００１２】結合相であるＴｉの炭窒化物および硼化物
やＡｌの硼化物および窒化物の量がそれぞれ４０体積％
未満、２体積％未満となると、焼結体を構成する粒子の
結合力が不足し、焼結体の強度が低下する。また、Ｔｉ
の炭窒化物および硼化物の合計の量が７０体積％を超え
ると、ｃＢＮ含有率が少なくなるため、焼結体の硬度お
よび強度が低下する。
やＡｌの硼化物および窒化物の量がそれぞれ４０体積％
未満、２体積％未満となると、焼結体を構成する粒子の
結合力が不足し、焼結体の強度が低下する。また、Ｔｉ
の炭窒化物および硼化物の合計の量が７０体積％を超え
ると、ｃＢＮ含有率が少なくなるため、焼結体の硬度お
よび強度が低下する。
【００１３】Ｔｉの炭窒化物に含まれる炭素が上記の範
囲より多くなると、結合相の耐熱性は向上するが、靱性
およびｃＢＮ粒子との結合力が弱くなり耐欠損性が低下
する。また、Ｔｉの炭窒化物に含まれる窒素が上記の範
囲より多くなると、結合相の耐熱性が低下するため耐摩
耗性が不足する。
囲より多くなると、結合相の耐熱性は向上するが、靱性
およびｃＢＮ粒子との結合力が弱くなり耐欠損性が低下
する。また、Ｔｉの炭窒化物に含まれる窒素が上記の範
囲より多くなると、結合相の耐熱性が低下するため耐摩
耗性が不足する。
【００１４】Ａｌの硼化物および窒化物は、Ａｌの硼化
物が他の結合相化合物と比較すると脆いことと、Ａｌの
窒化物が耐熱性に劣るため、その合計の量が２０体積％
を超えると焼結体の強度や耐熱性が低下し、耐欠損性お
よび耐摩耗性がともに低下する。
物が他の結合相化合物と比較すると脆いことと、Ａｌの
窒化物が耐熱性に劣るため、その合計の量が２０体積％
を超えると焼結体の強度や耐熱性が低下し、耐欠損性お
よび耐摩耗性がともに低下する。
【００１５】なお、上記の工具用高硬度焼結体は、好ま
しくは、上記のｃＢＮと、Ｔｉの炭化物，窒化物，炭窒
化物および硼化物よりなる群から選択された１種または
２種以上の結合材粉末と、Ａｌ，ＡｌとＴｉの合金，Ａ
ｌの窒化物，ＴｉとＡｌの窒化物，Ａｌの硼化物よりな
る群から選択された１種または２種以上の結合材粉末と
を、４ＧＰａ以上，１２００℃以上で超高圧焼結して得
られる。
しくは、上記のｃＢＮと、Ｔｉの炭化物，窒化物，炭窒
化物および硼化物よりなる群から選択された１種または
２種以上の結合材粉末と、Ａｌ，ＡｌとＴｉの合金，Ａ
ｌの窒化物，ＴｉとＡｌの窒化物，Ａｌの硼化物よりな
る群から選択された１種または２種以上の結合材粉末と
を、４ＧＰａ以上，１２００℃以上で超高圧焼結して得
られる。
【００１６】
【実施例】以下、表１〜表３と図１とを用いて、この発
明の実施例について説明する。
明の実施例について説明する。
【００１７】（実施例１）ｃＢＮと、Ｔｉの炭化物，窒
化物，炭窒化物，硼化物よりなる群から選択された１種
または２種以上の結合材粉末と、Ａｌ，ＡｌとＴｉの合
金，Ａｌの窒化物，ＴｉとＡｌの窒化物，Ａｌの硼化物
よりなる群から選択された１種または２種以上の結合材
粉末とを、４．５ＧＰａ，１３００℃で超高圧焼結して
表１に示す組成の焼結体を作製した。Ｎｏ．２の焼結体
のＸ線回析結果（Ｒａｄ．ＣｕＫａ１）を図１に示す。
次に、この焼結体を用いて工具を作製し、浸炭焼入をし
た硬度ＨＲＣ６０のクロム鋼（ＳＣｒ４２０）を３０分
間切削し、工具の摩耗量を測定した。条件は、切削速度
が２００ｍ／ｍｉｎ，送りが０．１ｍｍ／ｒｅｖ，切込
みが０．１ｍｍ，湿式切削であった。
化物，炭窒化物，硼化物よりなる群から選択された１種
または２種以上の結合材粉末と、Ａｌ，ＡｌとＴｉの合
金，Ａｌの窒化物，ＴｉとＡｌの窒化物，Ａｌの硼化物
よりなる群から選択された１種または２種以上の結合材
粉末とを、４．５ＧＰａ，１３００℃で超高圧焼結して
表１に示す組成の焼結体を作製した。Ｎｏ．２の焼結体
のＸ線回析結果（Ｒａｄ．ＣｕＫａ１）を図１に示す。
次に、この焼結体を用いて工具を作製し、浸炭焼入をし
た硬度ＨＲＣ６０のクロム鋼（ＳＣｒ４２０）を３０分
間切削し、工具の摩耗量を測定した。条件は、切削速度
が２００ｍ／ｍｉｎ，送りが０．１ｍｍ／ｒｅｖ，切込
みが０．１ｍｍ，湿式切削であった。
【００１８】
【表１】
【００１９】上記の表１に示すように、ｃＢＮ含有率が
２１体積％の場合（Ｎｏ．３）や、５０体積％の場合
（Ｎｏ．４）には、他の場合と比べて工具摩耗量が格段
に大きいかあるいは工具が欠損しているのがわかる。こ
のことより、ｃＢＮ含有率が２５体積％〜４７体積％の
場合に、工具摩耗量を極めて小さく抑えることが可能で
あると推察される。なお、上記の表１において、下線を
施した値は、本発明の範囲外となるものである。これ
は、以下に示す表２および表３においても同様である。
２１体積％の場合（Ｎｏ．３）や、５０体積％の場合
（Ｎｏ．４）には、他の場合と比べて工具摩耗量が格段
に大きいかあるいは工具が欠損しているのがわかる。こ
のことより、ｃＢＮ含有率が２５体積％〜４７体積％の
場合に、工具摩耗量を極めて小さく抑えることが可能で
あると推察される。なお、上記の表１において、下線を
施した値は、本発明の範囲外となるものである。これ
は、以下に示す表２および表３においても同様である。
【００２０】（実施例２）ｃＢＮと、Ｔｉの炭化物，窒
化物，炭窒化物，硼化物よりなる群から選択された１種
または２種以上の結合材粉末と、Ａｌ，ＡｌとＴｉの合
金，Ａｌの窒化物，ＴｉとＡｌの窒化物，Ａｌの硼化物
よりなる群から選択された１種または２種以上の結合材
粉末とを、５ＧＰａ，１５００℃で超高圧焼結して表２
に示す組成の焼結体を作製した。次に、この焼結体を用
いて工具を作製し、浸炭焼入をした硬度ＨＲＣ６２のク
ロムモリブデン鋼（ＳＣＭ４１５）を４０分間切削し、
工具の摩耗量を測定した。条件は、切削速度が２２０ｍ
／ｍｉｎ，送りが０．０８ｍｍ／ｒｅｖ，切込みが０．
１５ｍｍ，乾式切削であった。
化物，炭窒化物，硼化物よりなる群から選択された１種
または２種以上の結合材粉末と、Ａｌ，ＡｌとＴｉの合
金，Ａｌの窒化物，ＴｉとＡｌの窒化物，Ａｌの硼化物
よりなる群から選択された１種または２種以上の結合材
粉末とを、５ＧＰａ，１５００℃で超高圧焼結して表２
に示す組成の焼結体を作製した。次に、この焼結体を用
いて工具を作製し、浸炭焼入をした硬度ＨＲＣ６２のク
ロムモリブデン鋼（ＳＣＭ４１５）を４０分間切削し、
工具の摩耗量を測定した。条件は、切削速度が２２０ｍ
／ｍｉｎ，送りが０．０８ｍｍ／ｒｅｖ，切込みが０．
１５ｍｍ，乾式切削であった。
【００２１】
【表２】
【００２２】上記の表２に示されるように、Ｔｉの炭窒
化物および硼化物の合計が３７体積％の場合（Ｎｏ．
７）や、Ｔｉの炭窒化物および硼化物の合計が７１体積
％の場合（Ｎｏ．８）には、工具摩耗量が格段に大きく
なるかあるいは工具が欠損しているのがわかる。また、
Ｔｉの炭窒化物中の炭素と窒素の比が、７５：２５や２
０：８０の場合（Ｎｏ．９やＮｏ．１０）にも、工具の
摩耗量が格段に大きくなるかあるいは工具が欠損してい
るのがわかる。
化物および硼化物の合計が３７体積％の場合（Ｎｏ．
７）や、Ｔｉの炭窒化物および硼化物の合計が７１体積
％の場合（Ｎｏ．８）には、工具摩耗量が格段に大きく
なるかあるいは工具が欠損しているのがわかる。また、
Ｔｉの炭窒化物中の炭素と窒素の比が、７５：２５や２
０：８０の場合（Ｎｏ．９やＮｏ．１０）にも、工具の
摩耗量が格段に大きくなるかあるいは工具が欠損してい
るのがわかる。
【００２３】このことより、Ｔｉの炭窒化物および硼化
物の合計が４０〜７０体積％であり、かつＴｉの炭窒化
物中の炭素と窒素の比が６０：４０〜３０：７０の場合
に、工具の摩耗量を極めて小さく抑えることが可能であ
ると推察される。
物の合計が４０〜７０体積％であり、かつＴｉの炭窒化
物中の炭素と窒素の比が６０：４０〜３０：７０の場合
に、工具の摩耗量を極めて小さく抑えることが可能であ
ると推察される。
【００２４】（実施例３）上記の実施例２の場合と同様
の方法で表３に示す組成の焼結体を作製した。そして、
この焼結体を用いて工具を作製し、焼入をした硬度ＨＲ
Ｃ６３の合金工具鋼（ＳＫＤ１１）を２０分間切削し、
工具摩耗量を測定した。条件は、切削速度が１８０ｍ／
ｍｉｎ，送りが０．０６ｍｍ／ｒｅｖ，切込みが０．１
ｍｍ，湿式切削であった。
の方法で表３に示す組成の焼結体を作製した。そして、
この焼結体を用いて工具を作製し、焼入をした硬度ＨＲ
Ｃ６３の合金工具鋼（ＳＫＤ１１）を２０分間切削し、
工具摩耗量を測定した。条件は、切削速度が１８０ｍ／
ｍｉｎ，送りが０．０６ｍｍ／ｒｅｖ，切込みが０．１
ｍｍ，湿式切削であった。
【００２５】
【表３】
【００２６】上記の表３に示されるように、Ａｌの窒化
物および硼化物の合計が１体積％の場合（Ｎｏ．１３）
や、Ａｌの窒化物および硼化物の合計が２４体積％の場
合（Ｎｏ．１４）に、工具摩耗量が他の場合と比べて格
段に大きいかあるいは工具が欠損しているのがわかる。
物および硼化物の合計が１体積％の場合（Ｎｏ．１３）
や、Ａｌの窒化物および硼化物の合計が２４体積％の場
合（Ｎｏ．１４）に、工具摩耗量が他の場合と比べて格
段に大きいかあるいは工具が欠損しているのがわかる。
【００２７】このことより、Ａｌの窒化物および硼化物
の合計が２〜２０体積％の場合に、工具の摩耗量を極め
て小さく抑制することが可能となると推察される。
の合計が２〜２０体積％の場合に、工具の摩耗量を極め
て小さく抑制することが可能となると推察される。
【００２８】上記のようにさまざまな実施例について説
明を行なったが、今回開示された実施例はすべての点で
例示であって制限的なものではないと考えられるべきで
ある。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、
特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての
変更が含まれることが意図される。
明を行なったが、今回開示された実施例はすべての点で
例示であって制限的なものではないと考えられるべきで
ある。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、
特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての
変更が含まれることが意図される。
【００２９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に従って、
ｃＢＮや、Ｔｉの炭窒化物および硼化物や、Ａｌの窒化
物および硼化物の含有量などを適切に調整することによ
り、焼入鋼の高速切削において耐摩耗性と耐欠損性に優
れた工具用高硬度焼結体が得られる。
ｃＢＮや、Ｔｉの炭窒化物および硼化物や、Ａｌの窒化
物および硼化物の含有量などを適切に調整することによ
り、焼入鋼の高速切削において耐摩耗性と耐欠損性に優
れた工具用高硬度焼結体が得られる。
【図１】表１中のＮｏ．２の焼結体のＸ線回析結果を示
す図である。
す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｃ０４Ｂ 35/58 １０３Ｕ
Claims (2)
- 【請求項１】 立方晶窒化硼素を２５〜４７体積％含
み、Ｔｉの炭窒化物および硼化物を合計で４０〜７０体
積％含み、前記Ｔｉの炭窒化物中の炭素と窒素の比が６
０：４０〜３０：７０であり、Ａｌの硼化物および窒化
物を合計で２〜２０体積％含み、前記立方晶窒化硼素粒
子が結合相を介して相互に接合された、工具用高硬度焼
結体。 - 【請求項２】 前記工具用高硬度焼結体は、前記立方晶
窒化硼素と、Ｔｉの炭化物，窒化物，炭窒化物および硼
化物よりなる群から選択された１種または２種以上の結
合材粉末と、Ａｌ，ＡｌとＴｉの合金，Ａｌの窒化物，
ＴｉとＡｌの窒化物，Ａｌの硼化物よりなる群から選択
された１種または２種以上の結合材粉末とを、４ＧＰａ
以上，１２００℃以上で超高圧焼結して得られる、請求
項１に記載の工具用高硬度焼結体。
Priority Applications (6)
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|---|---|---|---|
| JP8264529A JPH10114575A (ja) | 1996-10-04 | 1996-10-04 | 工具用高硬度焼結体 |
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| US08/941,454 US6001757A (en) | 1996-10-04 | 1997-09-30 | Hard sintered body for tool |
| EP97307708A EP0834486B1 (en) | 1996-10-04 | 1997-09-30 | Hard sintered body for tool |
| DE69714170T DE69714170T2 (de) | 1996-10-04 | 1997-09-30 | Harter Sinterkörper für Werkzeuge |
| KR1019970050852A KR100254717B1 (ko) | 1996-10-04 | 1997-10-02 | 공구용 고경도 소결체 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8264529A JPH10114575A (ja) | 1996-10-04 | 1996-10-04 | 工具用高硬度焼結体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10114575A true JPH10114575A (ja) | 1998-05-06 |
Family
ID=17404532
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8264529A Withdrawn JPH10114575A (ja) | 1996-10-04 | 1996-10-04 | 工具用高硬度焼結体 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6001757A (ja) |
| EP (1) | EP0834486B1 (ja) |
| JP (1) | JPH10114575A (ja) |
| KR (1) | KR100254717B1 (ja) |
| CA (1) | CA2217175C (ja) |
| DE (1) | DE69714170T2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004004954A1 (en) * | 2002-07-08 | 2004-01-15 | Iljin Diamond Co., Ltd. | Sintered body with high hardness for cutting cast iron and the method for producing the same |
| JP2008272929A (ja) * | 2007-04-27 | 2008-11-13 | Sandvik Intellectual Property Ab | 切削工具インサート |
| WO2015163060A1 (ja) * | 2014-04-25 | 2015-10-29 | 住友電工ハードメタル株式会社 | 複合焼結体および表面被覆窒化硼素焼結体工具 |
| JPWO2022168655A1 (ja) * | 2021-02-02 | 2022-08-11 | ||
| JP2023030881A (ja) * | 2021-08-24 | 2023-03-08 | 株式会社タンガロイ | 立方晶窒化硼素焼結体及び被覆立方晶窒化硼素焼結体 |
| JP2023030801A (ja) * | 2021-08-24 | 2023-03-08 | 株式会社タンガロイ | 立方晶窒化硼素焼結体及び被覆立方晶窒化硼素焼結体 |
| EP4286554A4 (en) * | 2021-01-30 | 2024-12-25 | Mitsubishi Materials Corporation | CBN-SINTERED PRESS |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6265337B1 (en) * | 1998-12-04 | 2001-07-24 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | High strength sintered body |
| US6140262A (en) * | 1999-07-27 | 2000-10-31 | Smith International, Inc. | Polycrystalline cubic boron nitride cutting tool |
| US6331497B1 (en) * | 1999-07-27 | 2001-12-18 | Smith International, Inc. | Polycrystalline cubic boron nitride cutting tool |
| WO2002087812A1 (en) * | 2001-04-27 | 2002-11-07 | Thk Co., Ltd. | Method of cutting long-sized hardened steel material and cutting device |
| US6552996B2 (en) * | 2001-09-18 | 2003-04-22 | Interdigital Communications Corporation | OVSF code system and methods |
| EP1498199B1 (en) * | 2002-04-19 | 2010-08-18 | Mitsubishi Materials Corporation | Cubic boron nitride base ultra-high pressure sintered material cutting tip |
| RU2238240C2 (ru) * | 2002-12-11 | 2004-10-20 | Институт физики высоких давлений им. Л.Ф.Верещагина РАН | Способ получения композиционного материала |
| SE529290C2 (sv) | 2005-10-28 | 2007-06-19 | Sandvik Intellectual Property | Skär av kubisk bornitrid beständigt mot urflisning och eggbrott |
| US8409223B2 (en) | 2008-08-29 | 2013-04-02 | Covidien Lp | Endoscopic surgical clip applier with clip retention |
| US8507082B2 (en) | 2011-03-25 | 2013-08-13 | Kennametal Inc. | CVD coated polycrystalline c-BN cutting tools |
| US9028953B2 (en) | 2013-01-11 | 2015-05-12 | Kennametal Inc. | CVD coated polycrystalline c-BN cutting tools |
| JP2017014084A (ja) * | 2015-07-03 | 2017-01-19 | 昭和電工株式会社 | 立方晶窒化硼素焼結体、立方晶窒化硼素焼結体の製造方法、工具、および切削工具 |
| EP4000778B1 (en) * | 2019-07-18 | 2025-02-12 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Cubic boron nitride sintered compact and method for manufacturing same |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5377811A (en) * | 1976-12-21 | 1978-07-10 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Sintered material for tools of high hardness and its preparation |
| AU512633B2 (en) * | 1976-12-21 | 1980-10-23 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Sintered tool |
| JPH0694580B2 (ja) * | 1988-12-14 | 1994-11-24 | 住友電気工業株式会社 | 高精度加工工具用焼結体 |
| JPH0713279B2 (ja) * | 1990-01-12 | 1995-02-15 | 日本油脂株式会社 | 切削工具用高圧相窒化ホウ素焼結体及びその製造方法 |
| CA2083693C (en) * | 1990-05-25 | 2002-01-01 | Alfred Edward Ringwood | Abrasive compact of cubic boron nitride and method of making same |
| JP3035797B2 (ja) * | 1991-07-04 | 2000-04-24 | 三菱マテリアル株式会社 | 高強度を有する立方晶窒化ほう素基超高圧焼結材料製切削チップ |
| US5326380A (en) * | 1992-10-26 | 1994-07-05 | Smith International, Inc. | Synthesis of polycrystalline cubic boron nitride |
| JP3284655B2 (ja) * | 1993-03-30 | 2002-05-20 | 住友電気工業株式会社 | 工具用高硬度焼結体 |
| JP3146747B2 (ja) * | 1993-04-01 | 2001-03-19 | 三菱マテリアル株式会社 | 耐摩耗性および耐欠損性のすぐれた立方晶窒化ほう素基超高圧焼結材料製切削工具 |
| JPH07286229A (ja) * | 1994-04-21 | 1995-10-31 | Nippon Oil & Fats Co Ltd | 切削工具用高圧相窒化硼素焼結体及びその製造方法 |
-
1996
- 1996-10-04 JP JP8264529A patent/JPH10114575A/ja not_active Withdrawn
-
1997
- 1997-09-30 EP EP97307708A patent/EP0834486B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-09-30 DE DE69714170T patent/DE69714170T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1997-09-30 US US08/941,454 patent/US6001757A/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-09-30 CA CA002217175A patent/CA2217175C/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-10-02 KR KR1019970050852A patent/KR100254717B1/ko not_active Expired - Lifetime
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004004954A1 (en) * | 2002-07-08 | 2004-01-15 | Iljin Diamond Co., Ltd. | Sintered body with high hardness for cutting cast iron and the method for producing the same |
| JP2008272929A (ja) * | 2007-04-27 | 2008-11-13 | Sandvik Intellectual Property Ab | 切削工具インサート |
| US8105966B2 (en) | 2007-04-27 | 2012-01-31 | Sandvik Intellectual Property Ab | Cutting tool insert |
| US10272498B2 (en) | 2014-04-25 | 2019-04-30 | Sumitomo Electric Hardmetal Corp. | Composite sintered material and surface-coated boron nitride sintered material tool |
| JP2015209354A (ja) * | 2014-04-25 | 2015-11-24 | 住友電工ハードメタル株式会社 | 複合焼結体および表面被覆窒化硼素焼結体工具 |
| KR20160148517A (ko) * | 2014-04-25 | 2016-12-26 | 스미또모 덴꼬오 하드메탈 가부시끼가이샤 | 복합 소결체 및 표면 피복 질화 붕소 소결체 공구 |
| WO2015163060A1 (ja) * | 2014-04-25 | 2015-10-29 | 住友電工ハードメタル株式会社 | 複合焼結体および表面被覆窒化硼素焼結体工具 |
| EP4286554A4 (en) * | 2021-01-30 | 2024-12-25 | Mitsubishi Materials Corporation | CBN-SINTERED PRESS |
| JPWO2022168655A1 (ja) * | 2021-02-02 | 2022-08-11 | ||
| EP4289987A4 (en) * | 2021-02-02 | 2025-01-01 | Mitsubishi Materials Corporation | Sintered cbn |
| US12529127B2 (en) | 2021-02-02 | 2026-01-20 | Mitsubishi Materials Corporation | CBN sintered body |
| JP2023030881A (ja) * | 2021-08-24 | 2023-03-08 | 株式会社タンガロイ | 立方晶窒化硼素焼結体及び被覆立方晶窒化硼素焼結体 |
| JP2023030801A (ja) * | 2021-08-24 | 2023-03-08 | 株式会社タンガロイ | 立方晶窒化硼素焼結体及び被覆立方晶窒化硼素焼結体 |
| US12479772B2 (en) | 2021-08-24 | 2025-11-25 | Tungaloy Corporation | Cubic boron nitride sintered body and coated cubic boron nitride sintered body |
| US12534412B2 (en) | 2021-08-24 | 2026-01-27 | Tungaloy Corporation | Cubic boron nitride sintered body and coated cubic boron nitride sintered body |
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