JPH11320218A

JPH11320218A - 硬質焼結体工具及びその製造方法

Info

Publication number: JPH11320218A
Application number: JP204399A
Authority: JP
Inventors: Yasuyuki Kaneda; 泰幸金田; Kunihiro Tomita; 邦洋富田; Tetsuo Nakai; 哲男中井
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 1998-03-02
Filing date: 1999-01-07
Publication date: 1999-11-24
Anticipated expiration: 2019-01-07
Also published as: JP3549424B2

Abstract

(57)【要約】【課題】硬質焼結体が割れや亀裂を有することなく強
固かつ高剛性に工具母材に接合された、硬質焼結体工具
を提供することである。【解決手段】硬質焼結体１が接合層３を介して工具母
材４上に接合されており、接合層３は、１５〜６５重量
％ＴｉまたはＺｒの１種または２種と、Ｃｕからなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ダイヤモンド焼
結体または立方晶窒化硼素を含有する硬質焼結体が工具
母材に強固かつ高剛性に接合されてなる切削工具、掘削
工具、耐摩工具などの硬質焼結体工具とその工具の製造
方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】微細なダイヤモンド粒子を鉄族金属等の
結合材を用いて超高圧高温下で焼結して得られるダイヤ
モンド焼結体は、切削工具、伸線ダイス、ドリルビッ
ト、耐摩工具の刃先材料として、従来の超硬合金に比べ
格段に優れた耐摩耗性を有している。また、微細な立方
晶窒化硼素を種々の結合材を用いて焼結した材料は、高
硬度の鉄族金属や鋳鉄の切削に対して優れた性能を示
す。

【０００３】従来用いられてきた上記硬質焼結体工具の
断面図を図５に示す。まず硬質焼結体１は、一体焼結に
より超硬合金製支持体２に裏打ちされた状態で、ダイヤ
モンド複合焼結体または立方晶窒化硼素複合焼結体とし
て作製される。この硬質焼結体の超硬合金製支持体２側
を、主にＡｇやＣｕからなる接合層３を介して、工具母
材４にロウ付け接合することにより、図２に示される硬
質焼結体工具が得られる。

【０００４】この場合、工具母材へのロウ付け工程にお
いて、急速な加熱と冷却がこれら複合焼結体に加えられ
るために、条件によっては硬質焼結体１と超硬合金製支
持体２間の接合界面において、これら材料間の熱膨張差
に起因するキレツやワレが発生する場合があった。さら
に、切削工具として完成した場合も、硬質焼結体の焼結
条件によっては、前記複合焼結体界面の接合強度が不足
し、過酷な切削条件下では、切削中に剥離や欠損が発生
する場合があり、工具の信頼性の点で問題があった。

【０００５】このような問題を克服するために、例えば
特開昭６０−８５９４０号公報では、ダイヤモンド焼結
体あるいは立方晶窒化硼素焼結体と超硬合金製支持体と
の接合界面に、ＴｉやＺｒなどの炭化物・窒化物を形成
させることにより、この接合部分の信頼性を向上させる
ことを提案している。しかし、この場合も、結果的には
熱膨張差の異なる異種材料を接合した複合焼結体である
ために、改善の効果は少なく問題点を解決することはで
きなかった。

【０００６】一方、硬質焼結体１（ダイヤモンド焼結体
または立方晶窒化硼素焼結体）と、超硬合金製支持体２
との接合界面をなくすために、超硬合金製支持体２を介
さずに硬質焼結体１を、工具母材上に接合させることが
考えられている。このような工具構造は、特開昭５９−
１３４６６５号公報、特開昭６０−１８７６０３号公
報、実公昭６４−４８３９号公報、特開平２−２７４４
０５号公報、特公平３−１７７９１号公報、特開平７−
１２４８０４号公報、特開平９−１０８９１２号公報に
示されている。ここでは、予めダイヤモンド焼結体ある
いは立方晶窒化硼素焼結体の表面に活性金属層を形成し
た後に、Ａｇ、Ｃｕを主体とするロウ材により工具母材
に接合させるか、あるいはＡｇ−Ｃｕ−Ｔｉ、Ｃｕ−Ｔ
ｉ、Ａｇ−Ｔｉ、Ａｕ−Ｔａ、Ａｕ−ＮｂなどＡｇ、Ｃ
ｕ、Ａｕなどの軟質金属にＴｉ、Ｚｒ、Ｔａなどの活性
金属を含む活性ロウ材を用いて、直接工具母材に接合す
ることが開示されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】これら先行例では多く
の場合、主に軟質金属であるＡｇを主成分とする接合層
を介して、ダイヤモンド焼結体あるいは立方晶窒化硼素
焼結体が、工具母材上に接合されているために、過酷な
切削条件下では接合層の変形による被削材精度の低下
や、被削面粗さの悪化、あるいは剛性不足によるびびり
の発生、さらには工具刃先の切削熱が、熱伝導率の高い
ダイヤモンド焼結体や立方晶窒化硼素焼結体を介して、
直接接合層に流れ込むために、接合材が流失し工具欠損
が発生するなどの問題があった。

【０００８】本発明は上記のような問題点を解決するた
めになされたもので、ダイヤモンド焼結体または立方晶
窒化硼素を含有する硬質焼結体が接合層を介して工具母
材上に接合され、この硬質焼結体がワレやキレツを有す
ることなく強固かつ高剛性に接合されてなる硬質焼結体
工具を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明は、ダイヤモン
ドまたは立方晶窒化硼素を２０容量％以上含有する硬質
焼結体が、接合層を介して工具母材上に接合されている
硬質焼結体切削工具にかかるものであって、上記接合層
が、Ｔｉ、Ｚｒのいずれか１種または２種を１５〜６５
％含み、さらに、それ以外にＣｕを含んでなることを特
徴とする。

【００１０】この発明の好ましい態様は、上記接合層が
２０〜３０重量％のＴｉと、２０〜３０重量％のＺｒを
含み、さらに、残部の中にＣｕを含んでいるものであ
る。

【００１１】この発明のさらに好ましい態様は、上記残
部が１０〜３０重量％のＮｉを含み、さらにＣｕと不可
避不純物からなるものである。

【００１２】上記接合層の融点が７００℃〜１０００℃
であるものも好ましい。

【００１３】また、上記焼結体の厚みを０．２５〜１．
５ｍｍにすることや、上記工具母材として超硬合金を用
いることも好ましい。

【００１４】

【作用】本発明者らは、ダイヤモンド焼結体または立方
晶窒化硼素を含有する焼結体が接合層を介して工具母材
上に接合され、この焼結体がワレやキレツを有すること
なく強固かつ高剛性に接合される接合方法の研究を鋭意
行った。

【００１５】その結果、Ｔｉ、Ｚｒの１種または２種を
１５〜６５重量％含み、残部がＣｕまたはＣｕを含む組
成の接合材料を用いることにより、ダイヤモンド焼結体
または立方晶窒化硼素を含有する硬質焼結体を、ワレや
キレツの発生なく強固かつ高剛性に工具母材に接合でき
ることを見出した。

【００１６】ここで、接合層の主成分となりうる材料と
しては負荷の高い用途においても接合層の変形が少な
いことダイヤモンド焼結体あるいは立方晶窒化硼素焼
結体と、工具母材との接合時において、発生する熱膨張
差による歪みを吸収できること、の以上２点が必要とな
る。

【００１７】従来この用途における接合材では、Ａｇが
主成分として用いられてきたが、Ａｇは弾性率が低く、
負荷の高い用途では、形成される接合層の変形が大き
く、負荷の高い切削工具等には不向きであった。これに
対してＣｕはＡｇに比べ弾性率が高く、また上記熱膨張
差による歪みを吸収することが可能である。このため、
本目的における接合材の成分にはＣｕを含む事が重要で
あることを見出した。

【００１８】一方、例えば切削工具の場合、切削時に接
合部分に高い切削抵抗に加え、切削熱による高温が加わ
る。このため、接合部分における信頼性を向上させるた
めには、常温での高い接合強度に加え、高温においても
強度低下の少ない耐熱性が必要となる。ＩＶａ、Ｖａ、
ＶＩａ族金属はＡｇ、Ｃｕなどに比べ強度が高く、また
高温での強度・変形においても優れている。発明者ら
は、主成分であるＣｕにこれらの族の金属を添加する事
により、接合強度及び高温強度が大幅に優れるロウ材が
作製できることを見出した。特にこれら金属の中でもＴ
ｉおよびＺｒは、高温強度に加え、高い活性度を有して
いるために、ＣｕにＴｉおよび／またはＺｒを添加する
事により、接合材の濡れ性が著しく改善され、ダイヤモ
ンド焼結体あるいは立方晶窒化硼素焼結体との接合強度
が大幅に向上することを見出した。

【００１９】このとき、接合材中に含まれるＴｉやＺｒ
が１５重量％未満であれば、接合強度や高温強度の向上
効果が生じず、逆に６５重量％を超えると、融点の上昇
を招き、接合時の歪みやこれに起因するワレが発生しや
すくなる。従って、接合材中のＴｉ、Ｚｒの含有量は１
５〜６０重量％の範囲内にあるのが好ましい。

【００２０】さらに、接合材中に含まれるＴｉの含有量
が２０〜３０重量％であり、かつＺｒの含有量が２０〜
３０重量％の範囲にあれば、Ｔｉ−Ｚｒ−Ｃｕの３元共
晶による融点降下が顕著に現れ、より低融点での接合が
可能になって好ましい。

【００２１】また、前記接合材組成に加え、１０〜３０
重量％の範囲でＮｉを含む場合には、より耐熱性と腐食
性が優れる接合層が形成されることになる。この場合、
Ｎｉの含有量が１０％未満であると、Ｎｉを添加するこ
とによる高温強度の向上効果が現れず、また３０重量％
を超える場合には、融点の上昇を招き、接合時の焼結体
のワレや歪みの原因となる。従って、接合材中のＮｉの
含有量は１０〜３０重量％の範囲内にあるのが好まし
い。

【００２２】接合材をこの様な組成とすることにより、
８００℃〜１０００℃と比較的低温での接合が可能とな
る。

【００２３】次に、硬質焼結体を上記組成の接合層によ
り工具母材上に接合するためには、１５〜６５重量％の
ＴｉまたはＺｒの１種または２種と、Ｃｕを含んで成る
ロウ材、あるいは２０〜３０重量％のＴｉと２０〜３０
重量％のＺｒと残部がＣｕから成るロウ材、または前記
ロウ材組成に加えＮｉを１０〜３０重量％含むロウ材を
用い、１×１０^-3〜１×１０^-6ｔｏｒｒ程度の真空中ま
たはＡｒなどの不活性ガス雰囲気中で、加熱接合する必
要がある。なぜなら、接合加熱中にロウ材に含まれる成
分、特にＴｉとＺｒの酸化を防ぐ必要があり、そのため
には、残留酸素濃度の低い前記真空中あるいは不活性ガ
ス雰囲気中での加熱接合が不可欠である。

【００２４】また、Ａｇ、Ｉｎ、Ｌｉ、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｃ
ｕ、Ｔｉ、Ｚｒを含むロウ材やそれに更にＮｉを加えた
ロウ材を用い、１×１０^-4〜１×１０^-6ｔｏｒｒ程度の
高真空中で加熱接合処理を行う方法でも、蒸気圧の高い
Ａｇ、Ｉｎ、Ｌｉ、Ｍｎ、Ｚｎの成分を蒸発させて、実
質的にＣｕ、Ｔｉ、Ｚｒからなる接合層やＣｕ、Ｔｉ、
Ｚｒ、Ｎｉから成る接合層を形成することができる。こ
の場合、７００℃程度のより低い温度での加熱接合処理
が可能であり、熱膨張差に起因する問題を少なくするこ
とができる。なお、この方法で形成される接合層も１５
〜６５重量％のＴｉまたはＺｒの１種または２種と、Ｃ
ｕから成る組成、あるいは２０〜３０重量％Ｔｉと２０
〜３０重量％Ｚｒと残部がＣｕから成る組成、さらに前
記組成に加えＮｉを１０〜３０重量％含む組成にする。

【００２５】工具母材に接合される硬質焼結体は、従来
より広く用いられてきた超硬合金製支持体に裏打ちされ
たダイヤモンドまたは立方晶窒化硼素を２０容量％以上
含有する硬質焼結体を用いてもよいが、これは、加熱接
合過程において、急速な加熱と冷却がこれら複合体中に
加えられるために、条件によっては前記硬質焼結体と工
具母材との接合界面においてこれら材料間の熱膨張差に
起因するキレツやカケが発生する場合がある。そこで、
より信頼性の高い硬質焼結体工具を得るために、裏打ち
支持体の無い硬質焼結体を、接合層を介して直接工具母
材上に接合するのが好ましい。

【００２６】また、上記のような高剛性で高温強度に優
れる接合層を用いても、ダイヤモンド焼結体または立方
晶窒化硼素焼結体の厚みが０．２５ｍｍ未満となった場
合には、加工によって工具刃先等に発生した熱が熱伝導
率の高いダイヤモンド焼結体や立方晶窒化硼素焼結体を
介して大量に接合層部分に流れ込むために、接合層の温
度が上昇し、これの変形や、変形に起因する欠損が発生
しやすくなる。このため、接合されるダイヤモンド焼結
体または立方晶窒化硼素焼結体の厚みは、０．２５ｍｍ
以上必要であることを見いだした。また、ダイヤモンド
焼結体または立方晶窒化硼素焼結体の厚みが１．５ｍｍ
を超えると、切削工具の場合、切れ刃の研磨に要する労
力が多大になる。このため、ダイヤモンド焼結体または
立方晶窒化硼素焼結体の厚みは、経済性の観点から１．
５ｍｍ以下であることが望ましい。

【００２７】また、硬質焼結体が接合される工具母材と
しては、超硬合金、鋼、セラミックス等、加工抵抗に耐
えうる強度を有する材料であればどのような材料でも構
わない。接合される硬質焼結体との熱膨張差や、材料強
度等を考慮に入れた場合、超硬合金が最も好適である。

【００２８】

【発明の実施の形態】図１乃至図４に、この発明の硬質
焼結体工具の実施形態を示す。図の工具は、いずれも切
削加工を行うスローアウェイチップへの適用例である。

【００２９】図中１は、ダイヤモンドまたは立方晶窒化
硼素を２０容量％以上含有する硬質焼結体、２は一体焼
結により硬質焼結体１に裏打ちされた超硬合金製支持
体、３は図１の硬質焼結体や図２の複合焼結体を工具母
材４固着する接合層である。この接合層は、ロウ材によ
って形成される層であり、ＴｉとＣｕ、ＺｒとＣｕ、Ｔ
ｉとＺｒとＣｕ或いはそれ等に更にＮｉを加えた組成に
なっている。なお、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｎｉの含有量は、本発
明で指定した範囲内にある。また、工具母材４として、
ここでは超硬合金を用いた。

【００３０】なお、図１、図２の工具は、硬質焼結体１
を工具母材４の片面の１コーナにのみ取付けているが、
図３のように片面の各コーナ、或いは図４のように両面
の各コーナに取付けることもできる。

【００３１】

【実施例】（実施例１）表１に主に接合層中のＴｉある
いはＺｒの含有量が、接合強度や切削性能に及ぼす影響
を調べるために準備された種々の接合材の例を示してい
る。

【００３２】

【表１】

【００３３】表１における接合材１Ａ〜１Ｄは、接合材
中のＣｕ，ＴｉおよびＺｒの含有量が種々に変えられて
いる。

【００３４】まず、接合材試料を作製するため、表１に
記載される組成を有する接合材粉末を作製し、これを有
機溶剤（テルピネオールＣ₁₀Ｈ₁₈Ｏ）と混ぜ合わせるこ
とにより、ペースト状の接合剤１Ａ〜１Ｄを得た。立方
晶窒化硼素焼結体と超硬合金製工具母材との接合強度の
評価を行うために、断面が２．５×２．５ｍｍの四角形
形状を有し、長手長さが１０ｍｍである棒状の立方晶窒
化硼素焼結体と超硬合金製工具母材のサンプルを作製し
た。そしてこれの断面部分に、前記１Ａ〜１Ｄの接合材
を塗布し、真空中表１の温度にて加熱することにより、
断面部分同士の接合を行った。なお、その時の真空度は
１×１０^-5ｔｏｒｒであった。その後、１Ａ〜１Ｄによ
り接合された試料２Ａ〜２Ｄは、断面積が２×２ｍｍの
四角形状になるように、試料の長手方向４面に研削加工
が施された。この試料２Ａ〜２Ｄの接合部分におけるせ
ん断強度を評価した結果が表２である。

【００３５】

【表２】

【００３６】試料２Ｄは、接合材中のＴｉおよびＺｒの
含有量が多いために、融点が上昇し高い温度でしか接合
材を溶融させることができなかった。このため立方晶窒
化硼素焼結体にキレツが発生し、接合強度の測定が不可
能であった。

【００３７】これに対して試料２Ａ〜２Ｃは高い接合強
度を有しているが、中でも本発明品の試料２Ｂと２Ｃ
は、ＴｉおよびＺｒの含有率が高いために、接合材部分
からの破壊が起こりにくく、高い接合強度を有すること
が明らかとなった。

【００３８】引き続き、切削性能の評価を行うため、１
Ａ〜１Ｃの接合材を用い、立方晶窒化硼素焼結体を超硬
合金製工具母材に接合して、表３に示される図１の構造
の切削工具３Ａ〜３Ｃを作製し、下記の条件で切削試験
を実施した。なお、立方晶窒化硼素焼結体の厚みは０．
７５ｍｍであった。

【００３９】

【表３】

【００４０】−切削条件− 被削材：浸炭焼入材（ＳＣＭ４１５）丸棒被削材硬度：Ｈ_RC６２被削材の周表面速度：２００（ｍ／ｍｉｎ）工具の切り込み深さ：０．５（ｍｍ）工具の送り速さ：０．１６（ｍｍ／ｒｅｖ）切削時間：５（ｍｉｎ）その結果、工具３Ａは接合層部分の耐熱性が低いため
に、切削中の切削熱によりロウ付け強度が低下し、硬質
焼結体部分が脱落し継続評価が不可能であった。これに
対して、本発明品の工具３Ｂ、３Ｃは、硬質焼結体の接
合強度が高く、かつ高温強度にも優れるために、切削中
に硬質焼結体の脱落や欠損が発生することなく、安定し
た加工を行うことが可能であった。

【００４１】（実施例２）

【００４２】

【表４】

【００４３】表４は、主に接合層中のＮｉ含有量が、高
温強度に及ぼす影響を調べるために準備された種々の接
合材の例を示している。すなわち、表４における接合材
４Ａ〜４Ｄは、いずれも接合材中のＮｉ含有量が種々に
変えられている。

【００４４】接合材試料を作製するため、実施例１と同
様に、表４に記載される組成を有する接合材粉末を作製
し、これを有機溶剤（エタノール）と混ぜ合わせること
により、ペースト状の接合材４Ａ〜４Ｄを得た。立方晶
窒化硼素焼結体と超硬合金製工具母材との接合強度の評
価を行うために、断面が２．５×２．５ｍｍの四角形形
状を有し、長手長さが１０ｍｍである棒状の立方晶窒化
硼素焼結体と超硬合金製工具母材のサンプルを作製し
た。そしてこれの断面部分に、前記４Ａ〜４Ｄの接合材
を塗布し、Ａｒ雰囲気中表４の温度にて加熱することに
より、断面部分同士の接合を行った。その後、４Ａ〜４
Ｄにより接合された試料５Ａ〜５Ｄは、断面積が２×２
ｍｍの四角形形状になるように、試料の長手方向４面に
研削加工が施された。この試料４Ａ〜４Ｄの接合部分の
接合層厚みは３０μｍであった。この接合材を３５０℃
の高温大気雰囲気にて試料のせん断強度を評価した結果
が表５である。

【００４５】

【表５】

【００４６】試料５Ｄは、接合材中のＮｉの含有量が多
いために、融点が上昇し高い温度でしか接合材を溶融さ
せることができなかった。このため立方晶窒化硼素焼結
体にキレツが発生し、接合強度の測定が不可能であっ
た。

【００４７】これに対して試料５Ａ〜５Ｃは高い融点強
度を有しているが、中でも発明品の試料５Ｂと５Ｃは、
Ｎｉの含有率が高いために、高温での接合部分の酸化が
少なく、高い高温強度を有することが明らかとなった。

【００４８】（実施例３）表６は、主に接合される硬質
焼結体の厚みが、切削性能に及ぼす影響を調べるために
準備された切削工具の例を示している。

【００４９】

【表６】

【００５０】すなわち、表６における切削工具６Ａ〜６
Ｄは、実施例１と同様の方法により、表６に記載された
接合材によりダイヤモンド焼結体を超硬合金製工具母材
上に接合して作製された。これを下記の切削条件にて切
削に供して性能評価を行った。

【００５１】−切削条件− 被削材：軸方向に沿って４つの溝を有するＡ１−１８
重量％Ｓｉ丸棒被削材の周表面速度：５００（ｍ／ｍｉｎ）バイトの切り込み深さ：１．５（ｍｍ）バイトの送り速さ：０．２（ｍｍ／ｒｅｖ）切削時間：１０（ｍｉｎ）

【００５２】

【表７】

【００５３】その結果を表７に示す。工具７Ａはダイヤ
モンド焼結体の厚みが薄いために、刃先に発生した切削
熱が大量に接合層部分に流入し、そのために、接合層が
軟化して接合強度の低下を招き、これが原因で切削中に
工具欠損が発生した。これに対し、工具７Ｂ〜７Ｄはダ
イヤモンド焼結体の厚みが厚いために刃先で発生した切
削熱が分散・放熱され、従って、接合層の軟化が発生せ
ず、高い接合強度が維持されて、安定した加工が可能で
あった。

【００５４】（実施例４）表８は主に接合層の組成が、
切削性能に及ぼす影響を調べるために準備された切削工
具の例を示している。

【００５５】表８の切削工具８Ａ〜８Ｆは表８に記載さ
れたロウ材を用い、各々のロウ付け条件で超硬合金に裏
打ちされたダイヤモンド焼結体工具を工具母材上に接合
した。この時、加熱接合処理後に形成された接合層の組
成を表９に示している。この切削工具８Ａ〜８Ｆによる
下記の切削条件での性能評価結果を表１０に示す。

【００５６】

【表８】

【００５７】

【表９】

【００５８】−切削条件− 被削材：軸方向に沿って４つの溝を有するＡ１−２０
重量％Ｓｉ丸棒被削材の周表面速度：８００（ｍ／ｍｉｎ）バイトの切り込み深さ：５．０（ｍｍ）バイトの送り速さ：０．３５（ｍｍ／ｒｅｖ）切削時間：２０（ｍｉｎ）

【００５９】

【表１０】

【００６０】高温強度に優れない工具９Ａ、９Ｃは、刃
先に発生した大量の切削熱が接合層部分に流入すること
により、接合層が軟化して接合強度の低下を招き、これ
が原因で工具欠損が発生した。これに対し、真空中で加
熱処理を行った工具９Ｂ、９Ｄ、および工具９Ｅ、９Ｆ
は、接合層の軟化が発生せず、高い接合強度が維持され
ているために、安定した加工が可能であった。

【００６１】

【発明の効果】本発明品は、硬質焼結体を工具母材上に
接合する接合層を１５〜６５重量％のＴｉまたはＺｒの
１種または２種と、Ｃｕから成る組成の層となしたの
で、硬質焼結体にワレやキレツの発生がなく、強固かつ
高剛性に接合される。接合層中に含まれるＣｕは従来の
Ａｇに比べ弾性率が高く、熱膨張差による歪みを吸収で
き、また、ＴｉまたはＺｒは高温強度に加え高い活性度
を有しており、これをＣｕに添加することで接合材の濡
れ性が著しく改善され接合強度が大幅に向上する効果が
ある。

【００６２】この結果、切削中に硬質焼結体の脱落や欠
損が発生することなく、安定した加工が望めるようにな
った。

【００６３】なお、この発明は、切削工具に利用すると
特に顕著な効果を期待できるが、掘削工具や耐摩工具、
伸線ダイスなどに採用してもその有効性が発揮される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の硬質焼結体工具の実施形態を示す断面
図

【図２】他の実施形態の断面図

【図３】更に他の実施形態の断面図

【図４】更に他の実施形態の断面図

【図５】硬質焼結体切削工具の従来例の断面図

【符号の説明】

１硬質焼結体２超硬合金製支持体３接合層４工具母材

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ダイヤモンドまたは立方晶窒化硼素を２
０容量％以上含有する硬質焼結体が、Ｔｉ、Ｚｒの１種
又は２種を１５〜６５重量％含み、さらに、その他にＣ
ｕを含む接合層を介して工具母材上に接合されている硬
質焼結体工具。
【請求項２】前記接合層がＴｉとＺｒを含み、そのＴ
ｉとＺｒの含有量がそれぞれ２０〜３０重量％である請
求項１記載の硬質焼結体工具。
【請求項３】前記接合層がＴｉ及び／もしくはＺｒと
Ｃｕの他に更に１０〜３０重量％のＮｉを含んでいる請
求項１〜３のいずれかに記載の硬質焼結体工具。
【請求項４】前記接合層の融点が７００℃〜１０００
℃である請求項１〜３のいずれかに記載の硬質焼結体工
具。
【請求項５】前記硬質焼結体が接合層を介して直接工
具母材上に接合されている請求項１乃至４のいずれかに
記載の硬質焼結体工具。
【請求項６】前記硬質焼結体の厚みが０．２５〜１．
５ｍｍである請求項５に記載の硬質焼結体工具。
【請求項７】前記工具母材が超硬合金から成る請求項
１〜６のいずれかに記載の硬質焼結体工具。
【請求項８】ダイヤモンドまたは立方晶窒化硼素を２
０容量％以上含有する硬質焼結体を、接合層を構成する
ロウ材を用いて真空中または不活性ガス雰囲気中で工具
母材にロウ付け接合することを特徴とする請求項１〜７
のいずれかに記載の硬質焼結体工具の製造方法。
【請求項９】ダイヤモンドまたは立方晶窒化硼素を２
０容量％以上含有する硬質焼結体を、Ａｇ、Ｉｎ、Ｌ
ｉ、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｃｕ、Ｔｉ、Ｚｒを含むロウ材を用い
て高真空雰囲気中で工具母材上にロウ付けすることによ
り実質的にＣｕ、Ｔｉ、Ｚｒから成る接合層を形成し、
その接合層を介して硬質焼結体を工具母材に接合するこ
とを特徴とする請求項１、２又は４〜７のいずれかに記
載の硬質焼結体工具の製造方法。
【請求項１０】ダイヤモンドまたは立方晶窒化硼素を
２０容量％以上含有する硬質焼結体を、Ａｇ、Ｉｎ、Ｌ
ｉ、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｃｕ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｎｉを含むロウ材
を用いて高真空雰囲気中で工具母材上にロウ付けするこ
とにより実質的にＣｕ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｎｉから成る接合
層を形成し、その接合層を介して硬質焼結体を工具母材
に接合することを特徴とする請求項１〜７のいずれかに
記載の硬質焼結体工具の製造方法。