JPS5860679A - 切削および耐摩耗工具用高靭性窒化硼素基超高圧焼結材料 - Google Patents
切削および耐摩耗工具用高靭性窒化硼素基超高圧焼結材料Info
- Publication number
- JPS5860679A JPS5860679A JP56157332A JP15733281A JPS5860679A JP S5860679 A JPS5860679 A JP S5860679A JP 56157332 A JP56157332 A JP 56157332A JP 15733281 A JP15733281 A JP 15733281A JP S5860679 A JPS5860679 A JP S5860679A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- boron nitride
- weight
- nitride
- cutting
- high pressure
- 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.)
- Granted
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、特にすぐれた靭性と耐摩耗性を有し、かつ
高硬度と、すぐれた耐熱性および高温強度を備え、これ
らの特性が要求される高速度鋼や、Ｎ１基あるいはＣＯ
基スーパーアロイなどの被剛材の切削工具として、さら
に軸受や線引きダイスなどの耐摩耗工具として使用する
のに適した窒化硼素基超高圧焼結材料に関するものであ
る。
高硬度と、すぐれた耐熱性および高温強度を備え、これ
らの特性が要求される高速度鋼や、Ｎ１基あるいはＣＯ
基スーパーアロイなどの被剛材の切削工具として、さら
に軸受や線引きダイスなどの耐摩耗工具として使用する
のに適した窒化硼素基超高圧焼結材料に関するものであ
る。
近年、炭化タングステン基焼結材料に比して、きわめて
すぐれた耐摩耗性を有する立方晶窒化硼素基超高圧焼結
材料（以下ＣＢＮ基焼結材料という）を切削工具や耐摩
耗工具として使用することが提案されている。
すぐれた耐摩耗性を有する立方晶窒化硼素基超高圧焼結
材料（以下ＣＢＮ基焼結材料という）を切削工具や耐摩
耗工具として使用することが提案されている。
このＣＢＮ基焼結材料は、分散相を形成するＣＢＮ粒子
の結合相によって２種類に大別することができ、その１
つが結合相を鉄族金属あるいはＡＭなどを主成分とする
金属で構成したものであり、もう１つが窒化チタン、炭
化チタン、窒化アルミニウム、または酸化アルミニウム
などを主成分としたセラミック系化合物で結合相を構成
したものである。しかし、前者においては、前記のよう
に結合相が金属であるために高温で軟化しやすく、した
がって、これを例えば切削工具として使用した場合には
多大の熱発生を伴う苛酷な切削条件下では耐摩耗性不足
をきたして十分なる切削性能の発揮は期待できず、熱発
生の少ない条件、すなわち負荷の少ない条件でしか使用
することができないものである。また、後者においては
、上記のよるために、耐熱性および耐摩耗性のすぐれた
ものになっているが、反面靭性不足を避けることができ
ず、例えば高速度鋼のフライス切削などの刃先に大きな
衝撃力の加わる切削条件下ではチッピングや欠損を起し
易いものである。
の結合相によって２種類に大別することができ、その１
つが結合相を鉄族金属あるいはＡＭなどを主成分とする
金属で構成したものであり、もう１つが窒化チタン、炭
化チタン、窒化アルミニウム、または酸化アルミニウム
などを主成分としたセラミック系化合物で結合相を構成
したものである。しかし、前者においては、前記のよう
に結合相が金属であるために高温で軟化しやすく、した
がって、これを例えば切削工具として使用した場合には
多大の熱発生を伴う苛酷な切削条件下では耐摩耗性不足
をきたして十分なる切削性能の発揮は期待できず、熱発
生の少ない条件、すなわち負荷の少ない条件でしか使用
することができないものである。また、後者においては
、上記のよるために、耐熱性および耐摩耗性のすぐれた
ものになっているが、反面靭性不足を避けることができ
ず、例えば高速度鋼のフライス切削などの刃先に大きな
衝撃力の加わる切削条件下ではチッピングや欠損を起し
易いものである。
１だ、−に記の２種類の従来ＣＢＮ基焼結材料のもつそ
れぞれの問題点を解消する目的で、結合相を金属とセラ
ミックス系化合物で構成したＣ” Ｂ Ｎ基焼結材料も
提案されたが、このＣＢＮ基焼結材料においても十分満
足する靭性を示さず、同様に例えば高速度鋼のフライス
切削のような刃先に大きな衝撃力の加わる切削条件下で
切削工具とじて使用した場合刃先に欠損が発生し易いも
のである。
れぞれの問題点を解消する目的で、結合相を金属とセラ
ミックス系化合物で構成したＣ” Ｂ Ｎ基焼結材料も
提案されたが、このＣＢＮ基焼結材料においても十分満
足する靭性を示さず、同様に例えば高速度鋼のフライス
切削のような刃先に大きな衝撃力の加わる切削条件下で
切削工具とじて使用した場合刃先に欠損が発生し易いも
のである。
これは、上記ＣＢＮ基焼結材料におけるＣＢＮ粒子と結
合相（金属＋セラミックス系化合物）との境界部を走査
型電子顕微鏡により詳細に観察した結果間らかになった
ものであるが、超高圧焼結時にＣＢＮ粒子の表面におけ
る微小な凹部への前記結合相のまわシ込みが十分に行な
われないことに原因する微小な未結合部（ボイド）艇前
記境界部に形成され、さらにＣＢＮ粒子と結合相との密
着性は、結合相の構成成分によって異なるが、特に炭化
物系のセラミックスの場合著しく低く、このためＣＢＮ
粒子と結合相との間に部分的に結合強度の弱い部分が形
成されることに原因するものと解される。
合相（金属＋セラミックス系化合物）との境界部を走査
型電子顕微鏡により詳細に観察した結果間らかになった
ものであるが、超高圧焼結時にＣＢＮ粒子の表面におけ
る微小な凹部への前記結合相のまわシ込みが十分に行な
われないことに原因する微小な未結合部（ボイド）艇前
記境界部に形成され、さらにＣＢＮ粒子と結合相との密
着性は、結合相の構成成分によって異なるが、特に炭化
物系のセラミックスの場合著しく低く、このためＣＢＮ
粒子と結合相との間に部分的に結合強度の弱い部分が形
成されることに原因するものと解される。
そこで、本発明者等は、上述のような観点から、特にす
ぐれた靭性と耐摩耗性とを兼ね備えたＣＢＮ基焼結材料
を得べく研究を行なった結果、ＣＢＮ基焼結材料を、
Ｔｉ、 Ｈｆ 、およびＳｌの１種または２種以上の窒
化物からなる結合強化窒化物：５〜４０重量％、Ａｔ、
Ｚｒ、およびＹの１種または２種以上の酸化物：５〜３
５重量％を含有し、残りがＣＢＮ（立方晶窒化硼素）と
不可避不純物からなる組成を有し、かつＣＢＮが体積割
合で４０〜９０％を占めると共に、上記結合強化窒化物
がＣＢ Ｎを０．１〜２ｐｍの平均層厚で包囲した組織
を有するものとすると、分散相を一構成したＣ Ｂ Ｉ
Ｊ粉粒子包囲した結合強化窒化物は、ＣＢ Ｎ粒子、並
びに結合相を構成する上記酸化物との結合強度が高いの
で、これら両者と強固に結合し、かつト記結合強化窒化
物は原料調製時に予めＣＢ Ｎ粒子表面に化学蒸着法（
ＣＶＤ法）、プラズマ化学蒸着法（ｐ ｃ Ｖ Ｄ法）
、および物理蒸着法（ＰＶＤ法）などにより強固にして
緻密に被覆されているので、ＣＢＮ粒子と結合強化窒化
物包囲層との境界部に未結合部（ボイド）は全く存在せ
ず、この結果靭性の高いものとなるばかりでなく、耐摩
耗性のすぐれたものとなり、さらに、このＣＢ トＪ基
焼結材料に、Ｎ １＋ Ａ＋！ ＋ ＣＯ＋ およびＳ
１ノウち（７） ｌ 、ｆＩ４！または２積繊−Ｌを０
．５〜１５重量％の範囲で含有させると、これらの成分
には脱酸作用および結合相同志の結合力強化作用がある
ことから、材料がより緻密となり、また、さらにＣＢＮ
基焼結材料におけるＣＢＮの一部を、ＣＢＮより多くな
らない範囲、すなわち、 るようになるという知見−を得たのである。
ぐれた靭性と耐摩耗性とを兼ね備えたＣＢＮ基焼結材料
を得べく研究を行なった結果、ＣＢＮ基焼結材料を、
Ｔｉ、 Ｈｆ 、およびＳｌの１種または２種以上の窒
化物からなる結合強化窒化物：５〜４０重量％、Ａｔ、
Ｚｒ、およびＹの１種または２種以上の酸化物：５〜３
５重量％を含有し、残りがＣＢＮ（立方晶窒化硼素）と
不可避不純物からなる組成を有し、かつＣＢＮが体積割
合で４０〜９０％を占めると共に、上記結合強化窒化物
がＣＢ Ｎを０．１〜２ｐｍの平均層厚で包囲した組織
を有するものとすると、分散相を一構成したＣ Ｂ Ｉ
Ｊ粉粒子包囲した結合強化窒化物は、ＣＢ Ｎ粒子、並
びに結合相を構成する上記酸化物との結合強度が高いの
で、これら両者と強固に結合し、かつト記結合強化窒化
物は原料調製時に予めＣＢ Ｎ粒子表面に化学蒸着法（
ＣＶＤ法）、プラズマ化学蒸着法（ｐ ｃ Ｖ Ｄ法）
、および物理蒸着法（ＰＶＤ法）などにより強固にして
緻密に被覆されているので、ＣＢＮ粒子と結合強化窒化
物包囲層との境界部に未結合部（ボイド）は全く存在せ
ず、この結果靭性の高いものとなるばかりでなく、耐摩
耗性のすぐれたものとなり、さらに、このＣＢ トＪ基
焼結材料に、Ｎ １＋ Ａ＋！ ＋ ＣＯ＋ およびＳ
１ノウち（７） ｌ 、ｆＩ４！または２積繊−Ｌを０
．５〜１５重量％の範囲で含有させると、これらの成分
には脱酸作用および結合相同志の結合力強化作用がある
ことから、材料がより緻密となり、また、さらにＣＢＮ
基焼結材料におけるＣＢＮの一部を、ＣＢＮより多くな
らない範囲、すなわち、 るようになるという知見−を得たのである。
この発明は、−り記知見にもとづいてなされたものであ
って、以下に成分組成、ＣＢＮおよびＷＢＨの体積割合
、並びに結合強化窒化物包囲層の平均層厚を上記の通り
に限定した理由を説明する。
って、以下に成分組成、ＣＢＮおよびＷＢＨの体積割合
、並びに結合強化窒化物包囲層の平均層厚を上記の通り
に限定した理由を説明する。
Ａ、成分組成
（ａ）窒化物
Ｔｉ、Ｈｆ、およびＳｉの窒化物（以下ＴｉＮ、 Ｈｆ
Ｎ 。
Ｎ 。
およびＳｉ３Ｎ４で示す）には、ＣＢ Ｎ粒子および結
合相を形成する酸化物と強化に結合し、かつ原料調製時
にＣＢＮ粒子の表面に被覆しておくことによって、その
境界部に靭性劣化の原因となる未納合部の全く存在しな
い包囲層を形成し、もって材料の靭性を著しく向−ヒさ
せる作用があるが、その含有量が５重量％未満では、Ｃ
ＢＮ粒子の表面を完全に包囲することができず、したが
って前記作用に所望の効果が得られず、一方４０重量％
を越えて含有させると耐摩耗性が低下するようになるこ
とから、その含有量を５〜４０重量％と定めた３、（ｂ
） 酸化物 ＡＱ、Ｚｒ、およびＹの酸化物（以下Ａｔ！２０３ 、
ＺｒＯ２゜およびＹ２Ｏ３で示す）には、実用時にお
ける材料の化学的安定性を向」ニさせる作用があるが、
その含有量が５重量％未満では化学的安定性に所望の向
ｌ−効果が見られず、一方１５重量％を越えて含有させ
ると材料の靭性が低下するようになることから、その含
有量を５〜１５重量％と定めた。
合相を形成する酸化物と強化に結合し、かつ原料調製時
にＣＢＮ粒子の表面に被覆しておくことによって、その
境界部に靭性劣化の原因となる未納合部の全く存在しな
い包囲層を形成し、もって材料の靭性を著しく向−ヒさ
せる作用があるが、その含有量が５重量％未満では、Ｃ
ＢＮ粒子の表面を完全に包囲することができず、したが
って前記作用に所望の効果が得られず、一方４０重量％
を越えて含有させると耐摩耗性が低下するようになるこ
とから、その含有量を５〜４０重量％と定めた３、（ｂ
） 酸化物 ＡＱ、Ｚｒ、およびＹの酸化物（以下Ａｔ！２０３ 、
ＺｒＯ２゜およびＹ２Ｏ３で示す）には、実用時にお
ける材料の化学的安定性を向」ニさせる作用があるが、
その含有量が５重量％未満では化学的安定性に所望の向
ｌ−効果が見られず、一方１５重量％を越えて含有させ
ると材料の靭性が低下するようになることから、その含
有量を５〜１５重量％と定めた。
（Ｃ）金属成分
Ｎｊ、 ＡＪＣｏ、およびＳｌの金属成分には、脱酸お
よび結合相同志の結合力強化作用があり、これら金属成
分９含有によって材料は一段と緻密化されるようになる
ことから必要に応じて含有されるが、その含有量が０．
５重量％未満では前記作用に所望の効果が得られず、一
方１５重量％を越えて含有させると耐摩耗性が劣化する
ようになること力・ら、その含有量を０５〜１５重量％
と定めた。
よび結合相同志の結合力強化作用があり、これら金属成
分９含有によって材料は一段と緻密化されるようになる
ことから必要に応じて含有されるが、その含有量が０．
５重量％未満では前記作用に所望の効果が得られず、一
方１５重量％を越えて含有させると耐摩耗性が劣化する
ようになること力・ら、その含有量を０５〜１５重量％
と定めた。
Ｂ、Ｃ１３Ｎの体積割合
ＣＢＨの結合相に対する割合が４０容量チ未満では、相
対的に硬質のＣＢＮの割合が少なすぎて所望の耐摩耗性
を確保することができず、一方ＣＢＨの割合が９０容量
チを越えると、相対的に結合相の割合が少なくなりすぎ
て靭性低下をきたすようになることから、その体積割合
を４０〜９０容量チと定めた。
対的に硬質のＣＢＮの割合が少なすぎて所望の耐摩耗性
を確保することができず、一方ＣＢＨの割合が９０容量
チを越えると、相対的に結合相の割合が少なくなりすぎ
て靭性低下をきたすようになることから、その体積割合
を４０〜９０容量チと定めた。
Ｃ，ＷＢＨの置換割合
ＷＢＮには材料の靭性を一段と向上させる作用があるの
で、特に高靭性が要求される場合に必要に応じてＣＢＨ
の一部を置換した形で含有させるが、その置換割合、す
なわちＷＢＮ（＠量係）／ＣＢＮ（容量チ）が０１０５
未満では所望の高靭性を確保することができず、一方ｌ
を越えた置換割合、すなわち相対的にＣＢＮに比してＷ
ＢＮＯ方が多い状態にすると、材料の硬さが低下し、耐
摩耗性が劣化するようになることから、Ｃｆ３Ｎの一部
をＷＢＮで置換する場合には、 Ｗ Ｂ Ｎ ０．０５ （−（１ （シＢＮ の条件を満足させなければならない。
で、特に高靭性が要求される場合に必要に応じてＣＢＨ
の一部を置換した形で含有させるが、その置換割合、す
なわちＷＢＮ（＠量係）／ＣＢＮ（容量チ）が０１０５
未満では所望の高靭性を確保することができず、一方ｌ
を越えた置換割合、すなわち相対的にＣＢＮに比してＷ
ＢＮＯ方が多い状態にすると、材料の硬さが低下し、耐
摩耗性が劣化するようになることから、Ｃｆ３Ｎの一部
をＷＢＮで置換する場合には、 Ｗ Ｂ Ｎ ０．０５ （−（１ （シＢＮ の条件を満足させなければならない。
Ｄ、結合強化窒化物の平均層厚
その平均層厚が０．１μｍ未満ではＣＢＮ粒子。
あるいはＣＢＮ粒子およびＷ Ｂ Ｎ粒子と、結合相と
の間に十分な結合強化をはかることができず、一方その
平均層厚が２μｍを越えると、相対的に窒化物の量が多
くなりすぎることにな９、この結果材料の耐摩耗性が低
下するようになることから、その平均層厚を０．１〜２
μｍと定めた。
の間に十分な結合強化をはかることができず、一方その
平均層厚が２μｍを越えると、相対的に窒化物の量が多
くなりすぎることにな９、この結果材料の耐摩耗性が低
下するようになることから、その平均層厚を０．１〜２
μｍと定めた。
なお、この発明の超高圧焼結材料は、捷ず、ＣＢ Ｎ粉
末、および必要に応じてＷＢＮ粉末の表面にＣＶＤ法、
ＰＣＶＤ法、およびＰＶＤ法などを用いてｒｉＮ 、
）ＩｆＮ 、および５１３Ｎ４のうちの１種または２種
以」二を０．１−２μｍの層厚で被覆し、さらに必要に
応じてこの上にＡｇ２Ｏ３、ＺｒＯ２，およびＹ２Ｏ５
のうちの１種または２８！以上を複層蒸着し、このよう
に調製した窒化物被罹のＣＢＮ粉末およびＷＢＮ粉末、
並びに窒化物および酸化物被覆のＣＢＮ粉末およびＷＢ
Ｎ粉末、ＪＶ、０３ 粉末＋ Ｚ ｒ Ｏ２粉末ｌＹ
２Ｏ３粉末、 Ｎｉ粉末、ＡＱ粉末、Ｃｏ粉末、および
Ｓ１粉末、さらにこれら金属の２種以上の合金粉末を原
料粉末として用意し、これら原料粉末のうちから適宜選
択して所定の配合組成に配合し、この配合粉末を通常の
条件で混合した後、粉末状態あるいは成形状態で必要に
応じて超硬合金製プレートなどと一諸に金属容器に入れ
、これを８００〜１２００℃の温度に加熱して真空脱ガ
スを行なって封入し、ついでこの封入容器を、例えば特
公昭３６−２３４６３号公報に記載されるような超高圧
高温発生装置に装着し、圧力および温度を上げ、圧カニ
４０〜’ｉ’ｏＫｌ）、温度：１２００〜１６００℃の
範囲内の圧力および温度に数分〜数１０分保持した後、
冷却し、最終的に圧力を解放することからなる基本的工
程によって製造することができる。
末、および必要に応じてＷＢＮ粉末の表面にＣＶＤ法、
ＰＣＶＤ法、およびＰＶＤ法などを用いてｒｉＮ 、
）ＩｆＮ 、および５１３Ｎ４のうちの１種または２種
以」二を０．１−２μｍの層厚で被覆し、さらに必要に
応じてこの上にＡｇ２Ｏ３、ＺｒＯ２，およびＹ２Ｏ５
のうちの１種または２８！以上を複層蒸着し、このよう
に調製した窒化物被罹のＣＢＮ粉末およびＷＢＮ粉末、
並びに窒化物および酸化物被覆のＣＢＮ粉末およびＷＢ
Ｎ粉末、ＪＶ、０３ 粉末＋ Ｚ ｒ Ｏ２粉末ｌＹ
２Ｏ３粉末、 Ｎｉ粉末、ＡＱ粉末、Ｃｏ粉末、および
Ｓ１粉末、さらにこれら金属の２種以上の合金粉末を原
料粉末として用意し、これら原料粉末のうちから適宜選
択して所定の配合組成に配合し、この配合粉末を通常の
条件で混合した後、粉末状態あるいは成形状態で必要に
応じて超硬合金製プレートなどと一諸に金属容器に入れ
、これを８００〜１２００℃の温度に加熱して真空脱ガ
スを行なって封入し、ついでこの封入容器を、例えば特
公昭３６−２３４６３号公報に記載されるような超高圧
高温発生装置に装着し、圧力および温度を上げ、圧カニ
４０〜’ｉ’ｏＫｌ）、温度：１２００〜１６００℃の
範囲内の圧力および温度に数分〜数１０分保持した後、
冷却し、最終的に圧力を解放することからなる基本的工
程によって製造することができる。
つぎに、この発明の超高圧焼結材料を実施例により具体
的に説明する。
的に説明する。
実施例 １
原料粉末として、公知のＣＶＤ法あるいはｐｃｖ＋〕法
を用いてそれぞれ第１表に示される状態ンこ調製した被
覆ＣＢＮ粉末並びに被覆ＷＢＮ粉末粉末均平均粒径μｍ
を有するＡｌ！２０３粉末、同２μｍのＺｒＯ□粉末、
同２μｍのＹ、０３粉末、さらにいずれも平均粒径：２
μｍを有するＡｅ粉末、１４１粉末、 Ｃｏ粉末、およ
びＳ１粉末を用意し、これら原料粉末をそれぞれ第１表
に示される配合組成に配合し、これら配合粉末をボール
ミル中で２〜１０時間湿時間台し、ついでこの混合粉末
を外径：１２朋φの軟鋼製容器に詰め、温度：８００℃
にて真空脱ガスして密封した後、公知の超高圧高温発生
装置に装着し、圧カニ５０〜６０に＋）、温度：１３０
０〜１４００℃、保持時間：１５〜２０分の条件で焼結
し、最終的に冷却して圧力を徐々に下げることからなる
基本的工程によって実質的に配合組成と同一の最終成分
組成をもった本発明超高圧焼結材料１〜１８をそれぞれ
製造した。
を用いてそれぞれ第１表に示される状態ンこ調製した被
覆ＣＢＮ粉末並びに被覆ＷＢＮ粉末粉末均平均粒径μｍ
を有するＡｌ！２０３粉末、同２μｍのＺｒＯ□粉末、
同２μｍのＹ、０３粉末、さらにいずれも平均粒径：２
μｍを有するＡｅ粉末、１４１粉末、 Ｃｏ粉末、およ
びＳ１粉末を用意し、これら原料粉末をそれぞれ第１表
に示される配合組成に配合し、これら配合粉末をボール
ミル中で２〜１０時間湿時間台し、ついでこの混合粉末
を外径：１２朋φの軟鋼製容器に詰め、温度：８００℃
にて真空脱ガスして密封した後、公知の超高圧高温発生
装置に装着し、圧カニ５０〜６０に＋）、温度：１３０
０〜１４００℃、保持時間：１５〜２０分の条件で焼結
し、最終的に冷却して圧力を徐々に下げることからなる
基本的工程によって実質的に配合組成と同一の最終成分
組成をもった本発明超高圧焼結材料１〜１８をそれぞれ
製造した。
つぎに、この結果得られた本発明超高圧焼結材料１〜１
日について、被削材：ダイス鋼（Ｓ Ｋ Ｉ） −１１
、硬さ：ＨＴＩＣ６０）、切削速度： １１０ｍ／ｍｉ
。
日について、被削材：ダイス鋼（Ｓ Ｋ Ｉ） −１１
、硬さ：ＨＴＩＣ６０）、切削速度： １１０ｍ／ｍｉ
。
送ｐ ： ｏ、ユｍｍ／ｒｅｖ、 、切込み、’ Ｏ−
３ｍｍ ＋ 切削油：なしの条件での切削に際して、刃
先の逃げ面摩耗が０．２朋に至るまでの寿命時間を測定
する切削試験（切削試験Ａという）、並びに禎削材：長
手方向にそって中４０龍×深さ４０ｉｉのし溝を相互対
称位置に２本有する外径ＸＺＯ韮φのダイス鋼丸棒（Ｓ
ＫＤ−６１，硬さ：ＨＲＣ５５） 、切削速度ｌｏｏｍ
／Ｍ、 切込み：０−５ｍｍ＋送９：ｏ、ｏ５゜０、Ｊ
Ｏ，１５，０，２，０，３，および０．４ ｍｙｎ
／ｒ ｅｖ、 。
３ｍｍ ＋ 切削油：なしの条件での切削に際して、刃
先の逃げ面摩耗が０．２朋に至るまでの寿命時間を測定
する切削試験（切削試験Ａという）、並びに禎削材：長
手方向にそって中４０龍×深さ４０ｉｉのし溝を相互対
称位置に２本有する外径ＸＺＯ韮φのダイス鋼丸棒（Ｓ
ＫＤ−６１，硬さ：ＨＲＣ５５） 、切削速度ｌｏｏｍ
／Ｍ、 切込み：０−５ｍｍ＋送９：ｏ、ｏ５゜０、Ｊ
Ｏ，１５，０，２，０，３，および０．４ ｍｙｎ
／ｒ ｅｖ、 。
各送りの切削時間：２分、切削油：なしの条件での切削
に際して、刃先に欠は発生が見られた送り量をチェック
する切削試験（切削試験Ｂという）をそれぞれ行なった
。これらの切削試験結果を第２表に示した。なお、第２
表には、いずれも分散相がＣＢＮで構成され、結合相が
’ｒ ＩＣＮで構成された市販の超高圧焼結材料（従来
超高圧焼結材料ｌという）、および結合相がＣＯで構成
された市販第 ２ 表 の超高圧焼結材料（従来超高圧焼結材料２という）の同
一条件での切削試験結果を示した。
に際して、刃先に欠は発生が見られた送り量をチェック
する切削試験（切削試験Ｂという）をそれぞれ行なった
。これらの切削試験結果を第２表に示した。なお、第２
表には、いずれも分散相がＣＢＮで構成され、結合相が
’ｒ ＩＣＮで構成された市販の超高圧焼結材料（従来
超高圧焼結材料ｌという）、および結合相がＣＯで構成
された市販第 ２ 表 の超高圧焼結材料（従来超高圧焼結材料２という）の同
一条件での切削試験結果を示した。
第２表に示されるように、本発明超高圧焼結材料１〜１
日は、いずれもすぐれた耐摩耗性および靭性を兼ね備え
ているので、これら両特性のうちのいずれかに劣る従来
超高圧焼結材料１．２に比して、切削試験ＡおよびＢの
いずれにおいてもすぐれた切削性能を示すことが明らか
である。
日は、いずれもすぐれた耐摩耗性および靭性を兼ね備え
ているので、これら両特性のうちのいずれかに劣る従来
超高圧焼結材料１．２に比して、切削試験ＡおよびＢの
いずれにおいてもすぐれた切削性能を示すことが明らか
である。
実施例 ２
被覆Ｃ１３Ｎ粉末および被覆Ｗ Ｂ’ Ｎ粉末としてそ
れぞれ第３表に示されるものを使用し、かつ混合粉末ま
たは圧粉体を、Ｃｏ：１２重量％、ｗＣおよび不可避不
純物：残りからなる組成を有する直径：１１．５ｍｉφ
の超硬合金プレートと一諸に外径。
れぞれ第３表に示されるものを使用し、かつ混合粉末ま
たは圧粉体を、Ｃｏ：１２重量％、ｗＣおよび不可避不
純物：残りからなる組成を有する直径：１１．５ｍｉφ
の超硬合金プレートと一諸に外径。
１２朋φのＭｏ製容器に詰め、真空脱ガス処理前に前記
容器をＨ２ガス中、温度：９００℃に加熱して洗浄処理
を行なう以外は、実施例１におけると同一の条件にて実
質的に第３表に示される配合組成と同一の最終成分組成
をもった本発明超高圧焼結材料１９〜２６をそれぞれ製
造した。
容器をＨ２ガス中、温度：９００℃に加熱して洗浄処理
を行なう以外は、実施例１におけると同一の条件にて実
質的に第３表に示される配合組成と同一の最終成分組成
をもった本発明超高圧焼結材料１９〜２６をそれぞれ製
造した。
上記本発明超高圧焼結材料１９〜２６について、上記の
切削条件ＡおよびＢにて切削試験を行なった結果を第４
表にビッカース硬さと共に示した。
切削条件ＡおよびＢにて切削試験を行なった結果を第４
表にビッカース硬さと共に示した。
第４表に示されるように、本発明超高圧焼結材料１９〜
２６においても、実施例１の場合と同様に従来超高圧焼
結材料に比して一段とすぐれた切削性能を示すことが明
らかである。
２６においても、実施例１の場合と同様に従来超高圧焼
結材料に比して一段とすぐれた切削性能を示すことが明
らかである。
第４表
上述のように、この発明の超高圧焼結材料は、すぐれた
耐摩耗性および靭性を兼ね備え、かつ高硬度と、すぐれ
た耐熱性および高温強度をも備えているので、これらの
特性が要求される切削工具は勿論のこと、軸受や線引ダ
イスなどの耐摩耗工具として使用してもすぐれた性能を
発揮するのである。
耐摩耗性および靭性を兼ね備え、かつ高硬度と、すぐれ
た耐熱性および高温強度をも備えているので、これらの
特性が要求される切削工具は勿論のこと、軸受や線引ダ
イスなどの耐摩耗工具として使用してもすぐれた性能を
発揮するのである。
出願人 三菱金属株式会社
代理人 富 １） 和 夫
Claims (4)
- （１） Ｔｉ、 Ｉｆ 、 および℃１の１種または
２種以上の窒化物：５〜４０重量％ ＋ Ａｉ！ 、
Ｚｒ 、およびＹの１種または２積繊−ヒの酸化物：５
〜３５重量％を含有し、残りが立方晶窒化硼素と不可避
不純物からなる組成を有し、かつ立方晶窒化硼素が体積
割合で４０〜９０ｑｂを占めると共ンこ、上記窒化物が
ケ方晶窒化硼素を０．１〜２μｍの平均層厚で包囲した
組織を有することを特徴とする切削および耐摩耗工具用
高靭性窒化硼素基超高圧焼結材料。 - （２） Ｔｉ、Ｈｆ、およびＳｌの１種または２積繊
−ヒの窒化物：５〜４０重量％、ＡＱ、Ｚｒ、およびＹ
の１種または２種以上の酸化物：５〜３５重量％を含有
し、さらにＮｌｒ ＡＥ ｒ Ｃｏ 、 およびＳｌ
の１種または２積繊Ｊ−、：０．５〜１５重量％を含有
し、残りが立方晶窒化硼素と不可避不純物からなる組成
を有し、かつ立方晶窒化硼素が体積割合で４０〜９０％
を占めると共に、上記窒化物が立方晶窒化硼素を０．１
〜２μｍの平均層厚で包囲した組織を有することを特徴
とする切削および耐摩耗工具用高靭性窒化硼素基超高圧
焼結材料。 - （３） Ｔｉ、Ｈｆ、 およびＳｌの１種または２
種以上の窒化物：５〜４０重量％、ＡＡ、Ｚｒ、および
Ｙの１種または２種以上の酸化物：５〜３５重量％を含
有し、残りが立方晶窒化硼素およびウルツ鉱型窒化硼素
と不可避不純物からなる組成を有し、かつ立方晶窒化硼
素とウルツ鉱型窒化硼素が体積割合で４０〜９０％を占
めると共に、 を満足し、さらに上記窒化物が立方晶窒化硼素およびウ
ルツ鉱型窒化硼素を０．１〜２μｍの平均層厚で包囲し
た組織を有することを特徴とする特許および耐摩耗工具
用高靭性窒化硼素基超高圧焼結材料。 - （４）・］・ｉ、Ｈｆ、 およびＳｌの１種または２積
繊Ｉ″、の窒化物：５〜４０重計％ ＋ ＡＱ 、 Ｚ
ｒ、およびＹの１種または２種以上の酸化物：５〜３５
重量％を含有し、さらにＮｊ、 Ａｔ！、Ｃｏ、 お
よびＳｌの１種または２積繊−）：０．５〜１５重量％
を含有し、残りが＼ｒ方晶窒化硼素およびウルシ鉱型窒
化硼素と不可避不純物からなる組成を有し、かつ立方晶
窒化硼素とウルシ鉱型窒化硼素が体積割合で４０〜９０
％を占めると共に、 を満足し、さらに上記窒化物が立方晶窒化硼素およびウ
ルツ鉱型窒化硼素を０．１〜２μｍの平均層厚で包囲し
た組織を有することを特徴とする切削および耐摩耗工具
用高靭性窒化硼素基超高圧焼結材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56157332A JPS5860679A (ja) | 1981-10-02 | 1981-10-02 | 切削および耐摩耗工具用高靭性窒化硼素基超高圧焼結材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56157332A JPS5860679A (ja) | 1981-10-02 | 1981-10-02 | 切削および耐摩耗工具用高靭性窒化硼素基超高圧焼結材料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5860679A true JPS5860679A (ja) | 1983-04-11 |
| JPS6225631B2 JPS6225631B2 (ja) | 1987-06-04 |
Family
ID=15647372
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56157332A Granted JPS5860679A (ja) | 1981-10-02 | 1981-10-02 | 切削および耐摩耗工具用高靭性窒化硼素基超高圧焼結材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5860679A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4904625A (en) * | 1986-10-03 | 1990-02-27 | Union Carbide Corporation | Refractory composites of alumina and boron nitride |
| US5043304A (en) * | 1989-05-17 | 1991-08-27 | Agency Of Industrial Science & Technology | Method of production of cubic boron nitride-containing high-density inorganic composite sintered article |
| US6008153A (en) * | 1996-12-03 | 1999-12-28 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | High-pressure phase boron nitride base sinter |
| EP0974566A1 (en) * | 1998-07-22 | 2000-01-26 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Cubic boron nitride sintered body |
| CN1300055C (zh) * | 1998-07-22 | 2007-02-14 | 住友电气工业株式会社 | 立方氮化硼烧结体 |
| JP2010512300A (ja) * | 2006-12-11 | 2010-04-22 | エレメント シックス （プロダクション）（プロプライエタリィ） リミテッド | 立方体窒化ホウ素成形体 |
| US7914886B2 (en) | 2003-08-21 | 2011-03-29 | Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. | Structural component comprising boron nitride agglomerated powder |
| JP2012502810A (ja) * | 2008-09-17 | 2012-02-02 | ダイヤモンド イノベイションズ インコーポレーテッド | 立方晶窒化ホウ素セラミック複合体およびその製造方法 |
| USRE47635E1 (en) | 2001-08-07 | 2019-10-08 | Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. | High solids hBN slurry, hBN paste, spherical hBN powder, and methods of making and using them |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0647165U (ja) * | 1992-12-02 | 1994-06-28 | 積水化学工業株式会社 | 柱状機器の梱包構造 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5544543A (en) * | 1978-09-22 | 1980-03-28 | Daijietsuto Kogyo Kk | Cubic system boron nitride composite sintered body |
| JPS5562859A (en) * | 1978-11-06 | 1980-05-12 | Mitsubishi Metal Corp | Sintering material with tenacity and abrasion resistance |
| JPS5562862A (en) * | 1978-11-06 | 1980-05-12 | Mitsubishi Metal Corp | Sintering material with tenacity and abrasion resistance |
| JPS5597448A (en) * | 1978-12-28 | 1980-07-24 | Nippon Oil & Fats Co Ltd | Sintered body containing high density phase boron nitride and preparation of the same |
| JPS55130859A (en) * | 1979-04-02 | 1980-10-11 | Sumitomo Electric Industries | Sintered body with high hardness for cuttinggworking cast iron and its preparation |
| JPS55158175A (en) * | 1979-05-28 | 1980-12-09 | Kuratomi Tatsuro | Cubic boron nitride solidified body and its manufacture |
| JPS56112438A (en) * | 1980-02-04 | 1981-09-04 | Daijietsuto Kogyo Kk | Cubic system boron nitride sintered body |
-
1981
- 1981-10-02 JP JP56157332A patent/JPS5860679A/ja active Granted
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5544543A (en) * | 1978-09-22 | 1980-03-28 | Daijietsuto Kogyo Kk | Cubic system boron nitride composite sintered body |
| JPS5562859A (en) * | 1978-11-06 | 1980-05-12 | Mitsubishi Metal Corp | Sintering material with tenacity and abrasion resistance |
| JPS5562862A (en) * | 1978-11-06 | 1980-05-12 | Mitsubishi Metal Corp | Sintering material with tenacity and abrasion resistance |
| JPS5597448A (en) * | 1978-12-28 | 1980-07-24 | Nippon Oil & Fats Co Ltd | Sintered body containing high density phase boron nitride and preparation of the same |
| JPS55130859A (en) * | 1979-04-02 | 1980-10-11 | Sumitomo Electric Industries | Sintered body with high hardness for cuttinggworking cast iron and its preparation |
| JPS55158175A (en) * | 1979-05-28 | 1980-12-09 | Kuratomi Tatsuro | Cubic boron nitride solidified body and its manufacture |
| JPS56112438A (en) * | 1980-02-04 | 1981-09-04 | Daijietsuto Kogyo Kk | Cubic system boron nitride sintered body |
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4904625A (en) * | 1986-10-03 | 1990-02-27 | Union Carbide Corporation | Refractory composites of alumina and boron nitride |
| US5043304A (en) * | 1989-05-17 | 1991-08-27 | Agency Of Industrial Science & Technology | Method of production of cubic boron nitride-containing high-density inorganic composite sintered article |
| US5132245A (en) * | 1989-05-17 | 1992-07-21 | Agency Of Industrial Science And Technology | Method for production of cubic boron nitride-containing high-density inorganic composite sintered article |
| US6008153A (en) * | 1996-12-03 | 1999-12-28 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | High-pressure phase boron nitride base sinter |
| CN1300055C (zh) * | 1998-07-22 | 2007-02-14 | 住友电气工业株式会社 | 立方氮化硼烧结体 |
| US6316094B1 (en) | 1998-07-22 | 2001-11-13 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Cubic boron nitride sintered body |
| EP0974566A1 (en) * | 1998-07-22 | 2000-01-26 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Cubic boron nitride sintered body |
| USRE47635E1 (en) | 2001-08-07 | 2019-10-08 | Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. | High solids hBN slurry, hBN paste, spherical hBN powder, and methods of making and using them |
| US7914886B2 (en) | 2003-08-21 | 2011-03-29 | Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. | Structural component comprising boron nitride agglomerated powder |
| US8169767B2 (en) | 2003-08-21 | 2012-05-01 | Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. | Boron nitride agglomerated powder and devices comprising the powder |
| JP2010512300A (ja) * | 2006-12-11 | 2010-04-22 | エレメント シックス （プロダクション）（プロプライエタリィ） リミテッド | 立方体窒化ホウ素成形体 |
| JP2013032285A (ja) * | 2006-12-11 | 2013-02-14 | Element Six (Production) (Pty) Ltd | 立方晶窒化ホウ素成形体 |
| US9597774B2 (en) | 2006-12-11 | 2017-03-21 | Element Six Abrasives S.A. | Cubic boron nitride compacts |
| US9636800B2 (en) | 2006-12-11 | 2017-05-02 | Element Six Abrasives S.A. | Cubic boron nitride compacts |
| JP2012502810A (ja) * | 2008-09-17 | 2012-02-02 | ダイヤモンド イノベイションズ インコーポレーテッド | 立方晶窒化ホウ素セラミック複合体およびその製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6225631B2 (ja) | 1987-06-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6451249B1 (en) | Composite and method for producing the same | |
| JPH10182234A (ja) | 立方晶窒化硼素基焼結材及びその製造方法 | |
| JPS6225631B2 (ja) | ||
| JPS6245196B2 (ja) | ||
| JPH10182233A (ja) | 窒化チタンアルミ基焼結材及びその製造方法 | |
| JPS5860678A (ja) | 切削および耐摩耗工具用高靭性窒化硼素基超高圧焼結材料 | |
| JP5499717B2 (ja) | 焼結体および焼結体を用いた切削工具 | |
| JPS6020457B2 (ja) | 切削および耐摩耗工具用高靭性窒化硼素基超高圧焼結材料 | |
| JPS5861254A (ja) | 切削および耐摩耗工具用高靭性窒化硼素基超高圧焼結材料 | |
| WO2017038855A1 (ja) | 複合部材及び切削工具 | |
| JPS5860680A (ja) | 切削および耐摩耗工具用高靭性窒化硼素基超高圧焼結材料 | |
| JPS5861253A (ja) | 切削および耐摩耗工具用高靭性窒化硼素基超高圧焼結材料 | |
| JPS5861256A (ja) | 切削および耐摩耗工具用高靭性窒化硼素基超高圧焼結材料 | |
| JP3648758B2 (ja) | 窒素含有焼結硬質合金 | |
| JP3560629B2 (ja) | 工具用高靱性硬質焼結体の製造法 | |
| JPH07124804A (ja) | すぐれた耐摩耗性を発揮する切削チップ | |
| JPH10310840A (ja) | 超硬質複合部材とその製造方法 | |
| JP2003236710A (ja) | 耐チッピング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チップ | |
| JPS60187659A (ja) | 切削工具用立方晶窒化硼素基超高圧焼結材料 | |
| JPH08225877A (ja) | 窒素含有焼結硬質合金 | |
| JP2000226262A (ja) | 高硬度高強度焼結体 | |
| JPS6270268A (ja) | 高硬度工具用焼結体 | |
| JPH11268956A (ja) | 耐チッピング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チップ | |
| JPS6146429B2 (ja) | ||
| JP2016084245A (ja) | 焼結体 |