JPS5997579A - 複合焼結体及びその製造方法 - Google Patents
複合焼結体及びその製造方法Info
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- JPS5997579A JPS5997579A JP20713982A JP20713982A JPS5997579A JP S5997579 A JPS5997579 A JP S5997579A JP 20713982 A JP20713982 A JP 20713982A JP 20713982 A JP20713982 A JP 20713982A JP S5997579 A JPS5997579 A JP S5997579A
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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】
本発明は、高硬度、耐摩耗性、靭性、耐熱性及び耐食性
に優れ、一般の鋼及び鋳鉄から難削材である焼入れ合金
鋼、浸炭材、ステンレス鋼及び高ニッケル合金等の切削
工具並びに軸受、ワークレスト及び巌す１きダイス等の
耐摩粍工具に適した複合焼結体及びその製造方法に関す
る。
に優れ、一般の鋼及び鋳鉄から難削材である焼入れ合金
鋼、浸炭材、ステンレス鋼及び高ニッケル合金等の切削
工具並びに軸受、ワークレスト及び巌す１きダイス等の
耐摩粍工具に適した複合焼結体及びその製造方法に関す
る。
従来のＣＢ１〜および／またｒｔ、Ｗ Ｂ ｉＮ ｆ含
有する嶋密度相窒化硼素焼結体と超硬合金又はサーメッ
トとが回漕結付した榎曾滋結体は、高冨度相窒化硼素焼
結体部分茫ＣＢＮおよび／またはＷＢＮと結合相とから
成る焼結体として判断したとき、績＠相によって大別す
ると第１に結合相が金属又は合金から成っているもの、
第２に結合相が単−化合物又ｒｔ、複合化合物から成っ
ているもの、第３に結合相が金属又は合金と単−化合物
又は複合化合物とから成っているものとの３樵鵠カ４る
。この内温１の結合相から成る焼結体は、結合相の硬度
が低く高温でｅ、ｉ史に軟化し易いために離□り材等の
熱発生全件う破ｎｔ＋材を切削するときには極端に耐摩
耗性が劣ると云う欠点がＭり、第２の結合相から成る焼
結体は、結合相の硬度が高く高温での硬度低下も少ない
のに対し靭性が低く断続的切削条件で使用するとチッピ
ング又は欠損等を起し易いと云う欠点が有り、第３の結
合相から成る焼結体は、結合相中の金沃又は合金の量が
多くなると硬度が低く嶋渦では更に軟化し易く、結合相
中の単−化合物又は複合化合物の量が多くなると硬度が
篩く靭性が低下し、単に第１（／：）結合相と第２の結
合相の中間四特性に有ると云う＋ｆ−ｉＪ題点がある。
有する嶋密度相窒化硼素焼結体と超硬合金又はサーメッ
トとが回漕結付した榎曾滋結体は、高冨度相窒化硼素焼
結体部分茫ＣＢＮおよび／またはＷＢＮと結合相とから
成る焼結体として判断したとき、績＠相によって大別す
ると第１に結合相が金属又は合金から成っているもの、
第２に結合相が単−化合物又ｒｔ、複合化合物から成っ
ているもの、第３に結合相が金属又は合金と単−化合物
又は複合化合物とから成っているものとの３樵鵠カ４る
。この内温１の結合相から成る焼結体は、結合相の硬度
が低く高温でｅ、ｉ史に軟化し易いために離□り材等の
熱発生全件う破ｎｔ＋材を切削するときには極端に耐摩
耗性が劣ると云う欠点がＭり、第２の結合相から成る焼
結体は、結合相の硬度が高く高温での硬度低下も少ない
のに対し靭性が低く断続的切削条件で使用するとチッピ
ング又は欠損等を起し易いと云う欠点が有り、第３の結
合相から成る焼結体は、結合相中の金沃又は合金の量が
多くなると硬度が低く嶋渦では更に軟化し易く、結合相
中の単−化合物又は複合化合物の量が多くなると硬度が
篩く靭性が低下し、単に第１（／：）結合相と第２の結
合相の中間四特性に有ると云う＋ｆ−ｉＪ題点がある。
又、高密度相Ａ化＃め素焼結体と超硬台金又はサーメッ
トを回漕結付する場合、常圧で載祠を介在させて接合す
る方法とＭｉ關圧薗温Ｆで回漕結付する方法がある。こ
の内脈材を介在させて接合し７″ｃものは、扁密度相屋
化硼素焼結体と超映合金又Ｃより−メットとの両方に（
需れ性の艮い鑞材がないために接・ケ頻度が低かったり
、鑞材が高温で軟化するために塑性変形が生じると太う
問題が有り、超商圧高温下で固着結合したものは、旨田
腿相窒化硼素焼結本と超硬台金又はサーメットとの反応
性等が悪く固着結合部に空孔が生じ同層強度が低下する
と云う問題がめる。
トを回漕結付する場合、常圧で載祠を介在させて接合す
る方法とＭｉ關圧薗温Ｆで回漕結付する方法がある。こ
の内脈材を介在させて接合し７″ｃものは、扁密度相屋
化硼素焼結体と超映合金又Ｃより−メットとの両方に（
需れ性の艮い鑞材がないために接・ケ頻度が低かったり
、鑞材が高温で軟化するために塑性変形が生じると太う
問題が有り、超商圧高温下で固着結合したものは、旨田
腿相窒化硼素焼結本と超硬台金又はサーメットとの反応
性等が悪く固着結合部に空孔が生じ同層強度が低下する
と云う問題がめる。
本発明は、上述のような従来の欠点及び問題点全除去し
、高硬度、耐熱性、耐食性及び高温強度に優れしかも耐
摩耗性及び靭性全高めた高密度相窒化（ｄｌ累焼績体と
超硬合金又はサーメットとの固着結合強度をも同時に高
めに仮台焼結体及びその製造方法である。ｆｉ’ｌＪち
本発明の複合焼結体は、４０〜８０捧績チのＣＢＮおよ
び／またはＷＢＮと２０〜６０捧績チの結合相と不し：
Ｉｆ避不純物から成る焼結挿と）イ（硬ａ蛍又はサーメ
ットとが強固に固層＋Ｉｉｉ￥汗し／こ叡ば体であって
、このＣＢＮＢよび／またはＷｉ３へ伊含有した焼結体
の結合相がＪｊ！８結体の１４１比Ｃ２〜４０％の（’
ｌ’ ｉ、Ｗ、Ｔａ）ＣＮ又は（’ｌ’ｉ、Ｗ、 ’Ｉ
” ａ、 Ｎ ｂ ） ＣＮのＢｌ型固溶体と６〜４０
％の′■゛１、’ｌｒ、 ｋｉｆ％Ｔａ、 Ｎｂ、 Ｖ
の１棟以上の窒化物、炭窒化物もしくはこれらの相互固
溶体化＠物と１〜２０％のＡ４．、Ｓ ｉ、 Ｔ ｉ。
、高硬度、耐熱性、耐食性及び高温強度に優れしかも耐
摩耗性及び靭性全高めた高密度相窒化（ｄｌ累焼績体と
超硬合金又はサーメットとの固着結合強度をも同時に高
めに仮台焼結体及びその製造方法である。ｆｉ’ｌＪち
本発明の複合焼結体は、４０〜８０捧績チのＣＢＮおよ
び／またはＷＢＮと２０〜６０捧績チの結合相と不し：
Ｉｆ避不純物から成る焼結挿と）イ（硬ａ蛍又はサーメ
ットとが強固に固層＋Ｉｉｉ￥汗し／こ叡ば体であって
、このＣＢＮＢよび／またはＷｉ３へ伊含有した焼結体
の結合相がＪｊ！８結体の１４１比Ｃ２〜４０％の（’
ｌ’ ｉ、Ｗ、Ｔａ）ＣＮ又は（’ｌ’ｉ、Ｗ、 ’Ｉ
” ａ、 Ｎ ｂ ） ＣＮのＢｌ型固溶体と６〜４０
％の′■゛１、’ｌｒ、 ｋｉｆ％Ｔａ、 Ｎｂ、 Ｖ
の１棟以上の窒化物、炭窒化物もしくはこれらの相互固
溶体化＠物と１〜２０％のＡ４．、Ｓ ｉ、 Ｔ ｉ。
Ｚｒ、 １−１ｆ、 ｋ”ｅ、 Ｎ ｉ、 Ｃｏの２独
以上から成る金属間化合物および／またはＡｔ、Ｓｉ、
Ｔｉ、Ｚｒ。
以上から成る金属間化合物および／またはＡｔ、Ｓｉ、
Ｔｉ、Ｚｒ。
Ｈｆ、 ｉ”ｅ、 Ｎｉ、 Ｃｏの１３以上の硼化物、
硼窒化物もしくはこれらの相互固溶体化合物と０．１〜
２０％の粒界析出したＷＣ４−含有した焼結体で、この
焼結体が超硬合金又はサーメットと強固に固Ｍ結合して
なる複合焼結体である。このような複合９′ｈ結体の尚
蜜度相家化イ１ｌＩＩＩ累焼結体は、焼結過程において
粒界析出したＷＣがＣＢＮおよび／ま友はＷＢＮと結合
相中の他の化合物との各粒子表面に微、Ｎｌｌ Ｗ Ｃ
粒子として析出しているためにｃ １３ Ｎおよび／ま
たはＷＢＮと結合相との結合強度を品め、結合相内の各
粒子間の結合う天産も高めたものと考えら九る。このよ
うに粒界析出した倣剛ＷＣ粒子が晶密匿相窒化硼素ｇ！
８結体内の各粒子間の結合媒介的作用となっていること
から高￥ｆｉ度相窒化硼素焼結体の靭性及び強度が著し
く向上し、粒界析出したＷＣが倣細であるために硬さも
高く、結合相中のＢｌ型固溶体と細化合物の高い硬裏と
共に耐Ａｔ耗性に寄与し、ＷＣ粒子の析出反応に伴って
生じたＡｔ、 Ｓ ｉ、 ’１” ｉ、Ｚｒ、 Ｍｆ、
Ｆｅ、 Ｎｉ。
硼窒化物もしくはこれらの相互固溶体化合物と０．１〜
２０％の粒界析出したＷＣ４−含有した焼結体で、この
焼結体が超硬合金又はサーメットと強固に固Ｍ結合して
なる複合焼結体である。このような複合９′ｈ結体の尚
蜜度相家化イ１ｌＩＩＩ累焼結体は、焼結過程において
粒界析出したＷＣがＣＢＮおよび／ま友はＷＢＮと結合
相中の他の化合物との各粒子表面に微、Ｎｌｌ Ｗ Ｃ
粒子として析出しているためにｃ １３ Ｎおよび／ま
たはＷＢＮと結合相との結合強度を品め、結合相内の各
粒子間の結合う天産も高めたものと考えら九る。このよ
うに粒界析出した倣剛ＷＣ粒子が晶密匿相窒化硼素ｇ！
８結体内の各粒子間の結合媒介的作用となっていること
から高￥ｆｉ度相窒化硼素焼結体の靭性及び強度が著し
く向上し、粒界析出したＷＣが倣細であるために硬さも
高く、結合相中のＢｌ型固溶体と細化合物の高い硬裏と
共に耐Ａｔ耗性に寄与し、ＷＣ粒子の析出反応に伴って
生じたＡｔ、 Ｓ ｉ、 ’１” ｉ、Ｚｒ、 Ｍｆ、
Ｆｅ、 Ｎｉ。
Ｃｏの２棟以上から成る金属間化合物および、／または
Ａｚ、 Ｓ ｉ、 Ｔｉ、 Ｚｒ、 １−１ｆ、 Ｆｅ
、 Ｎｉ、 Ｃ。
Ａｚ、 Ｓ ｉ、 Ｔｉ、 Ｚｒ、 １−１ｆ、 Ｆｅ
、 Ｎｉ、 Ｃ。
の１種以上の＋ｊｌ化物、硼窒化物もしくはこれらの相
互固溶体化合物が焼結体の緻密化を促進すると共に高温
における耐摩耗性を尚め、特に１゛１１Ｚｒ、ｋｌｆ
の＋／ＩＩＩ化物が高温における耐摩耗性の同上に宥与
しくいる高密度相窒化軸素焼結体である。
互固溶体化合物が焼結体の緻密化を促進すると共に高温
における耐摩耗性を尚め、特に１゛１１Ｚｒ、ｋｌｆ
の＋／ＩＩＩ化物が高温における耐摩耗性の同上に宥与
しくいる高密度相窒化軸素焼結体である。
しかもこのような高密度相窒化硼素焼結体中に析出した
ＷＣ粒子は、超硬合金又はサーメットに含イ了している
鉄族金属との濡れ性が良好なこと及び超硬台金又はサー
メット中の戻化物金主体としｆｃ他化合物との表面拡散
の容易性とによって尚＠夏相屋化１７１素焼軸体と超硬
合金又はサーメットと金緻密で強国に固着結合した複合
焼結体である。
ＷＣ粒子は、超硬合金又はサーメットに含イ了している
鉄族金属との濡れ性が良好なこと及び超硬台金又はサー
メット中の戻化物金主体としｆｃ他化合物との表面拡散
の容易性とによって尚＠夏相屋化１７１素焼軸体と超硬
合金又はサーメットと金緻密で強国に固着結合した複合
焼結体である。
本発明の複合焼結体の製造方法は、出発原料として４０
〜８０体槓チのＣＢＮおよび／またはＷＢＮと２〜４０
体積−の第１図に表わすＡ、Ｂ、Ｃ，Ｄの線上及び各点
内にあるＢｌｌ型化化物固溶体但し、Ｔ ａ Ｃに対し
て３０％以下１ｄＮｂｃで置換しても焼結体の特性が変
らないので良いンＡは、４０モル％ＴｉＣ−５０モル％
ＷＣ−１０モル％ＴａＣ Ｂは、５５モル％ＴｉＣ−３５モＩＬ／％ｗｅ−ｔｏモ
ル％’１’ ａ Ｃ Ｃは、４０モルチ゛ｌ’１ｃ−２０モル％ＷＣ−４０モ
ル襲’ｒａ Ｃ Ｊハよ、２５モル％ＴｉＣ−３５モ）し％ＷＣ−４０モ
ル・％ＴａＣ と６〜°４０体Ｏ１ｊ％の’１’ ｉ、 Ｚ ｒ、 Ｈ
ｆ、 Ｔ ａ、 ｔＮ ｂ。
〜８０体槓チのＣＢＮおよび／またはＷＢＮと２〜４０
体積−の第１図に表わすＡ、Ｂ、Ｃ，Ｄの線上及び各点
内にあるＢｌｌ型化化物固溶体但し、Ｔ ａ Ｃに対し
て３０％以下１ｄＮｂｃで置換しても焼結体の特性が変
らないので良いンＡは、４０モル％ＴｉＣ−５０モル％
ＷＣ−１０モル％ＴａＣ Ｂは、５５モル％ＴｉＣ−３５モＩＬ／％ｗｅ−ｔｏモ
ル％’１’ ａ Ｃ Ｃは、４０モルチ゛ｌ’１ｃ−２０モル％ＷＣ−４０モ
ル襲’ｒａ Ｃ Ｊハよ、２５モル％ＴｉＣ−３５モ）し％ＷＣ−４０モ
ル・％ＴａＣ と６〜°４０体Ｏ１ｊ％の’１’ ｉ、 Ｚ ｒ、 Ｈ
ｆ、 Ｔ ａ、 ｔＮ ｂ。
Ｖの１独以上の窒化物もしくはこれらの相互１ｍｌ溶体
窒化：勿と１〜２０体＄矛のＡｔ、 ８ ｉ、 ’ｆ
ｉ、Ｚｒ、Ｈｆ の１橿以上の金鞠又は合金と金混合粉
砕後成形した粉末圧粉体を超硬合金又はサーメットから
成る’ＡＡＷ塊体の腕体くとも一面に＃０：触させて圧
力４０〜６０Ｋｂ、温度１２００〜１５００℃の萬密度
相窒化硼素の安定な領域で焼結することによって超硬合
金又はサーメットから成る焼結腕木に含有しているＦｅ
、Ｎｉ、Ｃｏの１棟以上の金属又は合金を高密度相窒化
硼素焼結体中に滲透拡散させることもできる。又、筒密
度相窒化硼素焼結体内に滲透拡散させるに’ｅ、 １’
Ｊｉ、 Ｃｏ０１棟以上の金属又は合金の量？多くする
ために出発原料として４０〜８０体績矛のＣＢＮおよび
／またはＷＢＮと２〜４０体績襲の第１図に表わすＡ、
Ｂ。
窒化：勿と１〜２０体＄矛のＡｔ、 ８ ｉ、 ’ｆ
ｉ、Ｚｒ、Ｈｆ の１橿以上の金鞠又は合金と金混合粉
砕後成形した粉末圧粉体を超硬合金又はサーメットから
成る’ＡＡＷ塊体の腕体くとも一面に＃０：触させて圧
力４０〜６０Ｋｂ、温度１２００〜１５００℃の萬密度
相窒化硼素の安定な領域で焼結することによって超硬合
金又はサーメットから成る焼結腕木に含有しているＦｅ
、Ｎｉ、Ｃｏの１棟以上の金属又は合金を高密度相窒化
硼素焼結体中に滲透拡散させることもできる。又、筒密
度相窒化硼素焼結体内に滲透拡散させるに’ｅ、 １’
Ｊｉ、 Ｃｏ０１棟以上の金属又は合金の量？多くする
ために出発原料として４０〜８０体績矛のＣＢＮおよび
／またはＷＢＮと２〜４０体績襲の第１図に表わすＡ、
Ｂ。
Ｃ，Ｄ線上及び′谷点内にめるＢｌ型戻イヒ９勿ｊ司Ｙ
ｄ体（但し、ｒａｃにズうして３０％以下ｒｉ Ｎｂ
Ｃで置換しでも艮い）と６〜４０体績チのｒｉ、Ｚｒ、
）ｉｆ、 ’ｌ’ａ、 Ｎｂ、 Ｖの１徨以上の窒化物
もしくはこれらの相互回溶捧侑化物と？混合粉伜俊成形
しく五、ま た粉末ｄ体とこの粉末圧粉体の一田」にＡｊ、Ｓｌ・・
１・１、Ｈｌ、Ｖ、ｉ’ｅ、 Ｎｉ、 Ｃｏの１棟以上
の全組又は付合から成る板状物体′ｋ［触させ、この板
状物体の他面又ケ」粉末用粉本の他面に超硬台金又はサ
ーメットか（Ｉ蔵な腕体を接触設置して圧力４０〜６０
Ｋ ｂ 、 ７７、、ｉ１則１２００〜１５００℃の
超＾圧編温下で焼結することによって板状物体から尚＠
度相望化１ｊｆｆｌｌ ｌＡ＝ ｍ ｆＥ＋’ｉ （ト
内にＡ ｔｓ Ｓｘ ％ Ｈｆ ％ Ｖ％士ｌ ｅ 、
Ｎ １５Ｃｏの１ 、Ｉ’ｌｊｆ以−］二の金属又は
合金を滲透拡散させることも′ｒ：きる。このように本
発明の複合焼結体の製造方法における高黄駄相窒化硼系
７に粘体の出発原料は、Ａｔ、 Ｓ ｉ、 Ｔ ｉ、ｊ
（ｆ、 Ｖ、 Ｆｅ、Ｎｉ、 Ｃ。
ｄ体（但し、ｒａｃにズうして３０％以下ｒｉ Ｎｂ
Ｃで置換しでも艮い）と６〜４０体績チのｒｉ、Ｚｒ、
）ｉｆ、 ’ｌ’ａ、 Ｎｂ、 Ｖの１徨以上の窒化物
もしくはこれらの相互回溶捧侑化物と？混合粉伜俊成形
しく五、ま た粉末ｄ体とこの粉末圧粉体の一田」にＡｊ、Ｓｌ・・
１・１、Ｈｌ、Ｖ、ｉ’ｅ、 Ｎｉ、 Ｃｏの１棟以上
の全組又は付合から成る板状物体′ｋ［触させ、この板
状物体の他面又ケ」粉末用粉本の他面に超硬台金又はサ
ーメットか（Ｉ蔵な腕体を接触設置して圧力４０〜６０
Ｋ ｂ 、 ７７、、ｉ１則１２００〜１５００℃の
超＾圧編温下で焼結することによって板状物体から尚＠
度相望化１ｊｆｆｌｌ ｌＡ＝ ｍ ｆＥ＋’ｉ （ト
内にＡ ｔｓ Ｓｘ ％ Ｈｆ ％ Ｖ％士ｌ ｅ 、
Ｎ １５Ｃｏの１ 、Ｉ’ｌｊｆ以−］二の金属又は
合金を滲透拡散させることも′ｒ：きる。このように本
発明の複合焼結体の製造方法における高黄駄相窒化硼系
７に粘体の出発原料は、Ａｔ、 Ｓ ｉ、 Ｔ ｉ、ｊ
（ｆ、 Ｖ、 Ｆｅ、Ｎｉ、 Ｃ。
の１糧以上の金属又は合金全粉末状で添加する場合又は
板状物体によって滲透拡散させる場合史には粉末状の麻
加と板状物体からの滲透拡散とを組合せる場合でも良い
が金属又は台金の粉末は、微粉末になる佳は索及び水分
が膜層し易く、この吸着したポ素及び水分が密閉された
晶温尚圧ドでカス状になると焼結体の緻密化が直置され
るためｔこ金！）う又は合金は板状物体からの滲透拡散
が服ましい。こ＼で使用する板状物体は、各全編又は合
金の薄板でも良く、更にメッキ、−蒸着等の方法葡利用
することもできる。他の出発原料の内Ｂｌ型炭化吻固溶
体は、（’Ｉ’ ｉ、 ’ｖＶ） ＣとＴ ａ Ｃとの
形態で冷加することも考えられるが焼結過程中昇温さｎ
るに従って各化合物元素の再配列とＷＣの析出が進行す
る段階でガス発生量が多くなシ、各粒子間の接触が減少
して相互拡散が匙りにく＼なってＷＣの析出が困難にな
ることからＢｌｌ型化化１＋！ｌ固溶（Ｄ 出％ａ３ｊ
ｎａ、（４’ ｉ、 Ｗ、 Ｔ ａ ） Ｃ又１ｔｉ（
Ｔ ｉ、 Ｗ、 Ｔ ａ、 Ｎｂ ） Ｃの形態でぢ５
加する方法が望ましい。
板状物体によって滲透拡散させる場合史には粉末状の麻
加と板状物体からの滲透拡散とを組合せる場合でも良い
が金属又は台金の粉末は、微粉末になる佳は索及び水分
が膜層し易く、この吸着したポ素及び水分が密閉された
晶温尚圧ドでカス状になると焼結体の緻密化が直置され
るためｔこ金！）う又は合金は板状物体からの滲透拡散
が服ましい。こ＼で使用する板状物体は、各全編又は合
金の薄板でも良く、更にメッキ、−蒸着等の方法葡利用
することもできる。他の出発原料の内Ｂｌ型炭化吻固溶
体は、（’Ｉ’ ｉ、 ’ｖＶ） ＣとＴ ａ Ｃとの
形態で冷加することも考えられるが焼結過程中昇温さｎ
るに従って各化合物元素の再配列とＷＣの析出が進行す
る段階でガス発生量が多くなシ、各粒子間の接触が減少
して相互拡散が匙りにく＼なってＷＣの析出が困難にな
ることからＢｌｌ型化化１＋！ｌ固溶（Ｄ 出％ａ３ｊ
ｎａ、（４’ ｉ、 Ｗ、 Ｔ ａ ） Ｃ又１ｔｉ（
Ｔ ｉ、 Ｗ、 Ｔ ａ、 Ｎｂ ） Ｃの形態でぢ５
加する方法が望ましい。
本発明の複合焼結体の製造方法のように高密度相窒化硼
素焼結体の出発原料がＣＢＮおよび／またはＷＢＮとＷ
Ｃｆ析出する原料である（Ｔｉ。
素焼結体の出発原料がＣＢＮおよび／またはＷＢＮとＷ
Ｃｆ析出する原料である（Ｔｉ。
シＶ、Ｔａ）Ｃ又は（’、Ｉ’ ｉ、 Ｗ、 Ｔａ、
Ｎｂ ） ＣのＢｌ型炭化物固固溶体このＢｌ型炭化物
固播体に侵入拡散してＷ（’の析出に寄与するＴ ｉ、
Ｚ ｒ、 Ｈｆ。
Ｎｂ ） ＣのＢｌ型炭化物固固溶体このＢｌ型炭化物
固播体に侵入拡散してＷ（’の析出に寄与するＴ ｉ、
Ｚ ｒ、 Ｈｆ。
′Ｐａ５１Ｎ＋）、Ｖ の１種以上の窒化物もしくはこ
れらの相互固在ｆ体嵯化゛吻と焼結過程で焼結助剤的作
用及びＶＶＣ，Ｂ１出促辿的作用ｋ ｔ ６ Ａ ｔ、
８ ｉ 、 ’Ｉ” ｉ 。
れらの相互固在ｆ体嵯化゛吻と焼結過程で焼結助剤的作
用及びＶＶＣ，Ｂ１出促辿的作用ｋ ｔ ６ Ａ ｔ、
８ ｉ 、 ’Ｉ” ｉ 。
Ｚｒ、Ｉｆｆ、 Ｆｅ、 Ｎｉ、Ｃｏ の１種以上と
が尚温高圧下におかれると最初にＡｌ、 Ｓ ｊ、 ’
ｆ ｉ、Ｚｒ。
が尚温高圧下におかれると最初にＡｌ、 Ｓ ｊ、 ’
ｆ ｉ、Ｚｒ。
１（ｆ、 ｉ’ｅ、 Ｎｉ、 Ｃｏ （７）ＩＩＦＪ以
上が塑性流動シテ他の各粒子の粒界に滲透しＢｌ型炭化
物固溶体と’１” ｉ、 Ｚｒ、 １４ｆ、 Ｔａ、
Ｎｂ、 Ｖの１種以上の窒化物もしくはこれらの相互固
溶捧呈化物との各粒子の表面拡散音促進させることによ
り４３１型炭化吻固浴体の中のＷとＴ ｉ、 Ｚｒ、
Ｈｆ、 Ｔａ、 Ｎｂ、 Ｖの１棟以上との拡散移動と
共に侵入型元素でめる屋素及び炭素の拡散移動が漱しく
なり、Ｂｌ型炭化物固溶体内に主として窒素元素が侵入
拡散することによってＢｌ型炭化物中のＷＣが微細な粒
子として粒界析出してくると考えられる。又、焼結助剤
的作用とＷＣ粒界析出の促進的作用金するＡｔ、 ８
ｉ、 Ｔｉ、 Ｚｒ、 Ｈｆ、 Ｆ’ｅ、 Ｎｉ、 Ｃ
ｏは、他の各粒子との濡れ性が良好なことから各粒子の
粒界に均一に滲透して各粒子の粒子成長を抑制すると共
に焼結が進行するに従ってＣＢＮおよび／′ｉたｄＷｆ
３Ｎとも反応して焼結後は硼化物および／または＋４窒
化吻として任在し、一部未反応又は過剰に存在したもの
が金ｌｊ４間化合物として存在するようになると考えら
れる。更に、尚密度相窒化イ／ｌ累焼結体内に粒界析出
したＷＣ粒子とＡｔ。
上が塑性流動シテ他の各粒子の粒界に滲透しＢｌ型炭化
物固溶体と’１” ｉ、 Ｚｒ、 １４ｆ、 Ｔａ、
Ｎｂ、 Ｖの１種以上の窒化物もしくはこれらの相互固
溶捧呈化物との各粒子の表面拡散音促進させることによ
り４３１型炭化吻固浴体の中のＷとＴ ｉ、 Ｚｒ、
Ｈｆ、 Ｔａ、 Ｎｂ、 Ｖの１棟以上との拡散移動と
共に侵入型元素でめる屋素及び炭素の拡散移動が漱しく
なり、Ｂｌ型炭化物固溶体内に主として窒素元素が侵入
拡散することによってＢｌ型炭化物中のＷＣが微細な粒
子として粒界析出してくると考えられる。又、焼結助剤
的作用とＷＣ粒界析出の促進的作用金するＡｔ、 ８
ｉ、 Ｔｉ、 Ｚｒ、 Ｈｆ、 Ｆ’ｅ、 Ｎｉ、 Ｃ
ｏは、他の各粒子との濡れ性が良好なことから各粒子の
粒界に均一に滲透して各粒子の粒子成長を抑制すると共
に焼結が進行するに従ってＣＢＮおよび／′ｉたｄＷｆ
３Ｎとも反応して焼結後は硼化物および／または＋４窒
化吻として任在し、一部未反応又は過剰に存在したもの
が金ｌｊ４間化合物として存在するようになると考えら
れる。更に、尚密度相窒化イ／ｌ累焼結体内に粒界析出
したＷＣ粒子とＡｔ。
Ｓｌ、ｌｐｊ、Ｚｒ、 Ｈｆ、 Ｆｅ、 Ｎｉ、 Ｃｏ
（７）１棟以上特にＦｅ、Ｎｉ、Ｃｏ全含有してい
ると超硬合金又はサーメットとの複合焼結体となったと
きその接合面の固着結合強度が著しく痛くなる。
（７）１棟以上特にＦｅ、Ｎｉ、Ｃｏ全含有してい
ると超硬合金又はサーメットとの複合焼結体となったと
きその接合面の固着結合強度が著しく痛くなる。
こ＼で本発明の複合焼蛸体で数値限定した理由について
述べる。
述べる。
（ａ）ＣＢＮおよび／またはＷＢＮの量ＣＢＮおよび／
またはＷＢＮが４０体積−未満では、高硬度なＣＢＮお
よび／またはＷＢＮの効果が弱くて耐摩耗性が低くなり
過ぎ、８０体＄係を越えて多くなると強度が低くなり過
ぎて離削材等の断続的切削条件で使用し難くなるために
茜密度相窒化備素ｙ８結体内のＣＢＮおよび／またはＷ
ＢＮ量は４０〜８０体槓楚とした。
またはＷＢＮが４０体積−未満では、高硬度なＣＢＮお
よび／またはＷＢＮの効果が弱くて耐摩耗性が低くなり
過ぎ、８０体＄係を越えて多くなると強度が低くなり過
ぎて離削材等の断続的切削条件で使用し難くなるために
茜密度相窒化備素ｙ８結体内のＣＢＮおよび／またはＷ
ＢＮ量は４０〜８０体槓楚とした。
（ｂ）Ｂｌ型固溶体の量
Ｂｌ型固浴体量が２体積−未満ではＷＣの粒界拍出が残
んど生じなく、４０体積％を越えて多くなると相対的に
他の成分量が少なくなるが特にＣＢＮおよび／またはＷ
ＢＮｉと′■゛１、Ｚｒ、Ｈｆ。
んど生じなく、４０体積％を越えて多くなると相対的に
他の成分量が少なくなるが特にＣＢＮおよび／またはＷ
ＢＮｉと′■゛１、Ｚｒ、Ｈｆ。
Ｔａ、Ｎｂ、Ｖ の１棟以上の窒化物もしくは相互固
溶体窒化物の敏が少なくなることから耐摩れ性の低重が
生じる。このために１６ 密度相屋化＃町素焼結体内の
Ｂｌ型固溶体量は、２〜４０体桓チとした。
溶体窒化物の敏が少なくなることから耐摩れ性の低重が
生じる。このために１６ 密度相屋化＃町素焼結体内の
Ｂｌ型固溶体量は、２〜４０体桓チとした。
又出発原料におけるＢｌ型炭化物固浴体量を第１図のＡ
、Ｂ、Ｃ，Ｄの縁上及び各点を取り囲んだ所に限定した
理由は、Ａ、Ｄ線を外れたＷＣの多い側ではＷＣの析出
量が多くなシ過ぎるのと出発原料として使用するときに
完全な固溶体が出来難いためであり、Ａ、Ｂ線を外れた
ＴａＣの少ない側では焼結体の耐熱性及び篩温での強度
低下となり５．Ｂ、Ｃ締金外れたＴＩＣの多い側ではＷ
Ｃが排出し藏くなり、Ｃ，ｉ）巌を外れたＴａＣの多い
側では価格が高くなると共に焼結体の硬さが低Ｆ１唄回
になるために出発原料のＢｌ型炭化吻固浴体Ｖユ、第１
図のＡ、Ｂ、ｃ４ Ｌ）の線上及び谷点内とした。
、Ｂ、Ｃ，Ｄの縁上及び各点を取り囲んだ所に限定した
理由は、Ａ、Ｄ線を外れたＷＣの多い側ではＷＣの析出
量が多くなシ過ぎるのと出発原料として使用するときに
完全な固溶体が出来難いためであり、Ａ、Ｂ線を外れた
ＴａＣの少ない側では焼結体の耐熱性及び篩温での強度
低下となり５．Ｂ、Ｃ締金外れたＴＩＣの多い側ではＷ
Ｃが排出し藏くなり、Ｃ，ｉ）巌を外れたＴａＣの多い
側では価格が高くなると共に焼結体の硬さが低Ｆ１唄回
になるために出発原料のＢｌ型炭化吻固浴体Ｖユ、第１
図のＡ、Ｂ、ｃ４ Ｌ）の線上及び谷点内とした。
（ｃ） Ｔ ｉ、 Ｚｒ、 Ｈｆ、 Ｔａ、 Ｎｂ、
Ｖの１独以上の窒化物、炭屋化物もしくはこれらの相
互同浴体化合力の重 上記量が６体積チ未満ではＢｌ型固浴俸の中からＷＣケ
析出させる作用が弱く、４０体積％全越えて多くなると
相対的に他の成分社が少なくなるが特にＢｌ型固溶体と
焼結過程で焼結助剤的作用とＷ Ｃ４１出の促進的作用
に薔与していると考えられるＡｔ、 Ｓ ｉ、 ’Ｉ’
ｊ、 Ｚｒ、、Ｈｆ、 Ｆｅ％Ｎｉ、Ｃ。
Ｖの１独以上の窒化物、炭屋化物もしくはこれらの相
互同浴体化合力の重 上記量が６体積チ未満ではＢｌ型固浴俸の中からＷＣケ
析出させる作用が弱く、４０体積％全越えて多くなると
相対的に他の成分社が少なくなるが特にＢｌ型固溶体と
焼結過程で焼結助剤的作用とＷ Ｃ４１出の促進的作用
に薔与していると考えられるＡｔ、 Ｓ ｉ、 ’Ｉ’
ｊ、 Ｚｒ、、Ｈｆ、 Ｆｅ％Ｎｉ、Ｃ。
０１棟以上のｊｉｔが少なくなるために焼結体の緻密化
とＷＣの析出に支Ｋｆｆｉ生じることから上記量は、６
〜４０本積襲とした。
とＷＣの析出に支Ｋｆｆｉ生じることから上記量は、６
〜４０本積襲とした。
（ｄ） Ａｔ、Ｓ ｉ、 ’ｒｉ、 Ｚｒ、 Ｈｆ、
ｌｉ’ｅ、 Ｎｉ、 Ｃ。
ｌｉ’ｅ、 Ｎｉ、 Ｃ。
の２独以上から成る金属間化＠吻および／またはＡｔｙ
Ｓｉｘ Ｔｉ、 Ｚ５ Ｈｆ、 Ｆｅ、 Ｎｉ、 Ｃ
ｏの１橿以上の棚化物又は硼窒化物の量 上記ＩＷが１体積チ未イ両でｔよ、焼結体の緻密化に支
降金生じ、２０体槓％（ｆ−超えて多くなると金椙同化
合向が多くなり過ぎて硬さが低下し耐Ｍ札・曲が劣る／
こめに上自己量は、１〜２０体績矛とした。
Ｓｉｘ Ｔｉ、 Ｚ５ Ｈｆ、 Ｆｅ、 Ｎｉ、 Ｃ
ｏの１橿以上の棚化物又は硼窒化物の量 上記ＩＷが１体積チ未イ両でｔよ、焼結体の緻密化に支
降金生じ、２０体槓％（ｆ−超えて多くなると金椙同化
合向が多くなり過ぎて硬さが低下し耐Ｍ札・曲が劣る／
こめに上自己量は、１〜２０体績矛とした。
（ｃ） ＷＣのべＬ界伯出量
ｗＣの粒界排出量が０．１体積チ禾満では、０．１μｉ
ｎ以ドの非常に機態なＷＣでありてもＷＣ粒子の数が少
な過ぎて靭性及び強度低下−となり、２０体積％ｒ越え
て多くなるとＷＣ粒子全析出させるのが困難をでなるた
めにＷＣ粒界析出量は、０．１〜２０体積チとした。
ｎ以ドの非常に機態なＷＣでありてもＷＣ粒子の数が少
な過ぎて靭性及び強度低下−となり、２０体積％ｒ越え
て多くなるとＷＣ粒子全析出させるのが困難をでなるた
めにＷＣ粒界析出量は、０．１〜２０体積チとした。
本発明は、ガードル型、ベルト型等の超高圧装置を使用
して焼結することができる。
して焼結することができる。
次に本発明の複合焼結体及びその製造方法全実施例に従
って評糺に説明する。
って評糺に説明する。
実施例１
平均粒ｅ３μｍのＣＢＮｆ６０％と平均粒度３μｍの（
４０％’ｊｌ”１−４０％Ｗ−１５％’ｆ’ａ＝５％Ｎ
ｂ）ＣＤ炭化物固溶体全２０％と平均粒度１．５μｍの
（Ｔ ’ｏ、９−Ｔａｏ、□）Ｎ ’ｉｋ １５％と９
００℃で熱処理した１ ５ μｍ以下の７９％ｋｌ ３
０％’ｌ’１ ｍ金粉末ｆｆ１５％と全混合粉煙して外
径１６ｉ＋ｉ、高さ１．５ｇｍに型押成形した。この粉
末圧粉体と同じく外径１６Ｕの超硬合金の間に粉末圧粉
体の３％に相当するＣＯ製薄板倉挾んでＭｏ製容器内に
設置し、具空度１Ｏ−４關Ｈｇ、温度１０００℃で脱ガ
スした後、ベルトｍ高圧装置に装入し圧力５０Ｋｂ、温
度１４５０℃で２０分間保持して破合焼結体金得た。こ
の複今焼結体全放電切断し、超硬合金の先端にロウ付け
して５ＮＰ４３２ テップに仕上けた。この本発明の複
合焼結体がロー付けされた５ＮＰ４３２ と市販のＣＢ
Ｎ＾圧焼結体がロー付けされた５ＮＰ４３２を比較にし
て下記の〜１続旋削条件によって切削し、欠損又はチッ
ピング迄の切削時間で４回比較測定した結果、本発明品
は、４２分、４５分、４３分、４７分であったのに対し
市販品は、１３分、１６分、２０分、１０分で、本発明
品が断続旋８υ試験における耐欠損性で後れており、し
かも繰υ返し同−試験全行った結果のバラツキ程度でも
本発明が優れている傾向にあることがａ認できた。
４０％’ｊｌ”１−４０％Ｗ−１５％’ｆ’ａ＝５％Ｎ
ｂ）ＣＤ炭化物固溶体全２０％と平均粒度１．５μｍの
（Ｔ ’ｏ、９−Ｔａｏ、□）Ｎ ’ｉｋ １５％と９
００℃で熱処理した１ ５ μｍ以下の７９％ｋｌ ３
０％’ｌ’１ ｍ金粉末ｆｆ１５％と全混合粉煙して外
径１６ｉ＋ｉ、高さ１．５ｇｍに型押成形した。この粉
末圧粉体と同じく外径１６Ｕの超硬合金の間に粉末圧粉
体の３％に相当するＣＯ製薄板倉挾んでＭｏ製容器内に
設置し、具空度１Ｏ−４關Ｈｇ、温度１０００℃で脱ガ
スした後、ベルトｍ高圧装置に装入し圧力５０Ｋｂ、温
度１４５０℃で２０分間保持して破合焼結体金得た。こ
の複今焼結体全放電切断し、超硬合金の先端にロウ付け
して５ＮＰ４３２ テップに仕上けた。この本発明の複
合焼結体がロー付けされた５ＮＰ４３２ と市販のＣＢ
Ｎ＾圧焼結体がロー付けされた５ＮＰ４３２を比較にし
て下記の〜１続旋削条件によって切削し、欠損又はチッ
ピング迄の切削時間で４回比較測定した結果、本発明品
は、４２分、４５分、４３分、４７分であったのに対し
市販品は、１３分、１６分、２０分、１０分で、本発明
品が断続旋８υ試験における耐欠損性で後れており、し
かも繰υ返し同−試験全行った結果のバラツキ程度でも
本発明が優れている傾向にあることがａ認できた。
断続旋削条件
板ｒ：Ｊ１ｊ材 ＳＣＭ−３（ＭＲＣ５８〜６２ン
８ｍｘｒｌｌのスロット金２本人れた５０ψの断続旋削
切削ｊｌ裳 １００ｍ／ｍｉｎ 切り込み ０．１５ＸＩｌ 送り速度 ０．２５１１１１１１／ ｒｅｖ本発明の複
合焼結体の内高纜度相菫化７／ｌｉｔ素焼結体の部分を
Ｘ線解析した結果、ＣＢＮと （Ｔｉ、Ｔａ）ＮＣとＴｉＢ２と （Ｔ ｉ、 ｗ、 Ｔ ａ、 Ｎｂ ） ＣＮとＡｚ３
ＴｔＣｏ と考えられるピークと析出したと考えられ
るＷＣのピークが確認できん、。又顕微鏡組織観察から
も析出しｆｃＷＣが確認できた。
８ｍｘｒｌｌのスロット金２本人れた５０ψの断続旋削
切削ｊｌ裳 １００ｍ／ｍｉｎ 切り込み ０．１５ＸＩｌ 送り速度 ０．２５１１１１１１／ ｒｅｖ本発明の複
合焼結体の内高纜度相菫化７／ｌｉｔ素焼結体の部分を
Ｘ線解析した結果、ＣＢＮと （Ｔｉ、Ｔａ）ＮＣとＴｉＢ２と （Ｔ ｉ、 ｗ、 Ｔ ａ、 Ｎｂ ） ＣＮとＡｚ３
ＴｔＣｏ と考えられるピークと析出したと考えられ
るＷＣのピークが確認できん、。又顕微鏡組織観察から
も析出しｆｃＷＣが確認できた。
実施例２
平均粒度３μｍのＣＢＮｉ６５％と平均粒度１．５μｍ
の（４０％゛ｒ ｉ −５０％Ｗ −１０％Ｔａ）Ｃの
炭化物固溶体を１５％と平均粒度１．５μｍの（’、Ｉ
’ ｔ Ｏ，７Ｚ ｒ ｏ、 ３） Ｎ ｆ ２０％と
金混合粉伜して外径１６朋、高さ１．５朋に型押成形し
た。この粉床圧粉体と同じく外径１６朋の超硬合金の一
間にイオングレーティングによって圧粉体の３％に相当
する量のＺｒ２蒸層し、この然層面に圧粉体の３％に相
当する量のＮ１製薄板を置き、このＮｉ製薄板に圧粉体
を接触させてｒＡ ｏ製容器内に設置し、ベルト型高圧
装置に装入し圧力５ｏＫｂ。
の（４０％゛ｒ ｉ −５０％Ｗ −１０％Ｔａ）Ｃの
炭化物固溶体を１５％と平均粒度１．５μｍの（’、Ｉ
’ ｔ Ｏ，７Ｚ ｒ ｏ、 ３） Ｎ ｆ ２０％と
金混合粉伜して外径１６朋、高さ１．５朋に型押成形し
た。この粉床圧粉体と同じく外径１６朋の超硬合金の一
間にイオングレーティングによって圧粉体の３％に相当
する量のＺｒ２蒸層し、この然層面に圧粉体の３％に相
当する量のＮ１製薄板を置き、このＮｉ製薄板に圧粉体
を接触させてｒＡ ｏ製容器内に設置し、ベルト型高圧
装置に装入し圧力５ｏＫｂ。
温度１４００ ’Ｃで２０分間株持して仮台焼結体を得
た。これ全実施例１と同僚にして８ＮＰ ４３２ に仕
上は市販のＣ”ＢＮＮ正圧焼結体ロー付けされた５ＮＰ
４３２ ’（ｒ比較にして下記の旋削条件によって切削
し、平均逃げ面摩耗量を両足した結果本発明品は、平均
でＶ！ｌ＝０．１３範に対し巾販品は平均でＶＢ＝０．
１８題と不発ツＪ品が耐摩耗性で浚れていることが確認
できた。しかも繰返し同−試験を行った結果のバラツキ
程匿でも本発明品がバラツキ範囲が狭く安＞、ｉｊ、
していることが確認できた。
た。これ全実施例１と同僚にして８ＮＰ ４３２ に仕
上は市販のＣ”ＢＮＮ正圧焼結体ロー付けされた５ＮＰ
４３２ ’（ｒ比較にして下記の旋削条件によって切削
し、平均逃げ面摩耗量を両足した結果本発明品は、平均
でＶ！ｌ＝０．１３範に対し巾販品は平均でＶＢ＝０．
１８題と不発ツＪ品が耐摩耗性で浚れていることが確認
できた。しかも繰返し同−試験を行った結果のバラツキ
程匿でも本発明品がバラツキ範囲が狭く安＞、ｉｊ、
していることが確認できた。
旋削条件
被削材 ５ＫＩ）−１１ＨＲＣ５９〜６２切削速度
９Ｑｍ／ｍｉｎ 切り込み ０．５鵡 送 リ ０．１關／ｒｅｖ切削時間 ２
０分 切削油 エマルカット ＆１０ 木兄ψ」の複＠滉結体の内尚密度相屋化棚索焼結体の部
分全Ｘ線解析した結果、ＣＢＮと（Ｔｉ、Ｚｒ）ＮＣと
Ｎｉ −Ｚｒと （Ｔｉ、Ｗ、 ’１” ａ ） ＣＮ と考えられるピ
ークと析出したと考えられるＷＣのピークが確認できた
。又、促〔１微鏡組織観察からも析出したｖｖＣが確認
できた。
９Ｑｍ／ｍｉｎ 切り込み ０．５鵡 送 リ ０．１關／ｒｅｖ切削時間 ２
０分 切削油 エマルカット ＆１０ 木兄ψ」の複＠滉結体の内尚密度相屋化棚索焼結体の部
分全Ｘ線解析した結果、ＣＢＮと（Ｔｉ、Ｚｒ）ＮＣと
Ｎｉ −Ｚｒと （Ｔｉ、Ｗ、 ’１” ａ ） ＣＮ と考えられるピ
ークと析出したと考えられるＷＣのピークが確認できた
。又、促〔１微鏡組織観察からも析出したｖｖＣが確認
できた。
実施例３
一′ｆ−均粒度３μｍのＣＢＮ全６８％と平均粒度１．
５ μｍの（５５％’、１’１−３５％Ｗ−１０％Ｔａ
）Ｃの炭化物固溶体１０％と平均粒度１４５μｍの（Ｔ
ｉ ｏ９−Ｎｂ、□）Ｎ ’ｃ １５％と９００℃で
熱処理しｉ１５μｍ以下の７０％Ｔｉ−３０％８ｉ 合
金粉末を７％とを混合粉砕して外径１６ｍｍ、高さ１．
５朋に型理成形した。これをＭＯ製容器内で外径１６朋
、高さ３Ｂのｗｃ−１ｏｗ量％ｃｏｌｓｉ＆合金の一面
に接触して設置献し、真空度１０−４ｍｍＨｇ、温度１
０００℃で脱カスした後、−ベルト型高圧装置に装入し
、昇温途中ＷＣ−Ｃｏの共晶点近辺で２０分保持後更に
昇温して１４００℃で２０分医持して本発明の懐＠戊給
体を得た。これ金夷酒輿」ｌと同僚にして５ＮＰ４３２
に仕上は市販のＣＢ Ｎ高圧焼結体がロー付けされた８
ＮＰ４３２ を比較（−て下記の７ライス切削条件によ
って切削し、複合焼結体と＃硬合金との固眉結合強夏も
含めた耐久傾注音調べた。試験の結果本発明の複合焼結
体は、５分切削後も正富摩耗であったのに対し、比較に
加えた市販の候合焼結体は３分切削後刃先欠損したもの
及びＭｉ硬合金との固着結合部で欠損したものがあった
。
５ μｍの（５５％’、１’１−３５％Ｗ−１０％Ｔａ
）Ｃの炭化物固溶体１０％と平均粒度１４５μｍの（Ｔ
ｉ ｏ９−Ｎｂ、□）Ｎ ’ｃ １５％と９００℃で
熱処理しｉ１５μｍ以下の７０％Ｔｉ−３０％８ｉ 合
金粉末を７％とを混合粉砕して外径１６ｍｍ、高さ１．
５朋に型理成形した。これをＭＯ製容器内で外径１６朋
、高さ３Ｂのｗｃ−１ｏｗ量％ｃｏｌｓｉ＆合金の一面
に接触して設置献し、真空度１０−４ｍｍＨｇ、温度１
０００℃で脱カスした後、−ベルト型高圧装置に装入し
、昇温途中ＷＣ−Ｃｏの共晶点近辺で２０分保持後更に
昇温して１４００℃で２０分医持して本発明の懐＠戊給
体を得た。これ金夷酒輿」ｌと同僚にして５ＮＰ４３２
に仕上は市販のＣＢ Ｎ高圧焼結体がロー付けされた８
ＮＰ４３２ を比較（−て下記の７ライス切削条件によ
って切削し、複合焼結体と＃硬合金との固眉結合強夏も
含めた耐久傾注音調べた。試験の結果本発明の複合焼結
体は、５分切削後も正富摩耗であったのに対し、比較に
加えた市販の候合焼結体は３分切削後刃先欠損したもの
及びＭｉ硬合金との固着結合部で欠損したものがあった
。
フライス切削条件
被削材 ５ＫＤＩＩ ＨＲＣ５９〜６２５０Ｘ１０
０の面を切削 切削速度 ２００ｍ／ｍｌｎ 切り込み １．０躇 送 リ ０．３朋／ ｒｅｖ切削切削試
験線Ｘ線マイクロアナライザーって調べた成木発明の複
＠焼結体の商密度相屋イヒｈｍ素焼紹捧部にはＣＯが滲
透拡散していること〃５９認でき更にＸ腺解析と顕倣鏡
組織観際の結果析出した冑Ｃが確認できた〇 実施例４ 平均粒度３μ■１のＣｆ３１〜と平均粒度５μｍのＷＢ
Ｎと第１表に示した平均粒度１〜３μｍの炭化物固溶体
及び霊化物化合吻と全第１表に示した組成に配合し、実
施例２と同様の製造方法によって焼結した本発明の複合
焼結体の晶冨度相室イヒ硼素ｌｊ８結体部分＝２Ｘ線解
析及びＸ紛マイクロアナライザーで調べた結果、各試料
共高折度相鼠イヒＵＩｌｌ素の他にＢｌ型炭窒化物固溶
体とＩｌｌ ｉ、ｚｒ、ｉ（ｆ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｖの１種
以上の蟹化物又は窒炭化物もしくは相互同浴体化合物と
窒化アルミニウム、４ａ族遷移金属の硼化物又は硼屋化
物及び金属間化合物と判断出来るピークが確認でき、更
に各試料全てにＶＶＣのピークが確認できた。各試料に
析出したＷＣについては顕微鏡組織観察からも再確認し
た。板状物体からの♂透拡散元素についてはＸ腺マイク
ロアナライザーによっても確認した。
０の面を切削 切削速度 ２００ｍ／ｍｌｎ 切り込み １．０躇 送 リ ０．３朋／ ｒｅｖ切削切削試
験線Ｘ線マイクロアナライザーって調べた成木発明の複
＠焼結体の商密度相屋イヒｈｍ素焼紹捧部にはＣＯが滲
透拡散していること〃５９認でき更にＸ腺解析と顕倣鏡
組織観際の結果析出した冑Ｃが確認できた〇 実施例４ 平均粒度３μ■１のＣｆ３１〜と平均粒度５μｍのＷＢ
Ｎと第１表に示した平均粒度１〜３μｍの炭化物固溶体
及び霊化物化合吻と全第１表に示した組成に配合し、実
施例２と同様の製造方法によって焼結した本発明の複合
焼結体の晶冨度相室イヒ硼素ｌｊ８結体部分＝２Ｘ線解
析及びＸ紛マイクロアナライザーで調べた結果、各試料
共高折度相鼠イヒＵＩｌｌ素の他にＢｌ型炭窒化物固溶
体とＩｌｌ ｉ、ｚｒ、ｉ（ｆ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｖの１種
以上の蟹化物又は窒炭化物もしくは相互同浴体化合物と
窒化アルミニウム、４ａ族遷移金属の硼化物又は硼屋化
物及び金属間化合物と判断出来るピークが確認でき、更
に各試料全てにＶＶＣのピークが確認できた。各試料に
析出したＷＣについては顕微鏡組織観察からも再確認し
た。板状物体からの♂透拡散元素についてはＸ腺マイク
ロアナライザーによっても確認した。
これら第１表に示した本発明の収容焼結体の内、試′４
＋着号１．３．４．８．１０と第２衣に示した本発明ケ
外れた被合焼結体の内、試料番号１１．１２をでれそれ
５ＮＰ４３２のチップに仕上けて更に市販のＣＢＮ糸焼
結体も比較に加えて実施例１と同様の切削粂往によって
切ｆ９υ試験全行ない、その結果金弟３衣３Ｃボした。
＋着号１．３．４．８．１０と第２衣に示した本発明ケ
外れた被合焼結体の内、試料番号１１．１２をでれそれ
５ＮＰ４３２のチップに仕上けて更に市販のＣＢＮ糸焼
結体も比較に加えて実施例１と同様の切削粂往によって
切ｆ９υ試験全行ない、その結果金弟３衣３Ｃボした。
第３表
第３表の結果、本発明の複合焼結体は、断続旋削試験に
セける耐欠損性が従来の市販されている複合焼結体に比
較して著しく後れていることが確認できた。
セける耐欠損性が従来の市販されている複合焼結体に比
較して著しく後れていることが確認できた。
実施例５
実施例４の第１表に示した試料番号５．６．７０本発明
の複合焼結体と第２表に示した試料番号１３．１４の本
発明から外れた複合焼結体と市販のＣＢＮ糸焼結体全比
較に加えて下記の条件で大越式摩耗試験を行った。この
結果、本発明の複合焼結体である試料５，６．７の摩れ
量は、本発明から外れた複合焼結体である試料番号１３
．１４及び市販のＣＢＮ系焼結体に比較して約１／２で
あった。
の複合焼結体と第２表に示した試料番号１３．１４の本
発明から外れた複合焼結体と市販のＣＢＮ糸焼結体全比
較に加えて下記の条件で大越式摩耗試験を行った。この
結果、本発明の複合焼結体である試料５，６．７の摩れ
量は、本発明から外れた複合焼結体である試料番号１３
．１４及び市販のＣＢＮ系焼結体に比較して約１／２で
あった。
太總式摩耗試験粂件
ローター摩擦速度 １９５ ｍ／ｍｉ ｎ初期加圧
４縁 ４史終力］１月二 １９．５
Ｋｆ輩源時間 １時間
４縁 ４史終力］１月二 １９．５
Ｋｆ輩源時間 １時間
第１図は、ＷＣとＩｌｌ ｉ ＣとＴａＣの３Ｘ分糸状
態図を示す。
態図を示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１１４０〜８０体積−のＣＢＮおよび／またはＷＢＮ
と２０〜６００〜６０捧槓チと不可避不純物から成る焼
結体と超硬合金又はサーメットとが強固にｆｉ！ＩＩ層
した俵合体において、前記焼結体の結合相が焼結体の体
積比で２〜４０％の（’１’ ｉ、 Ｗ、 ’ｌ” ａ
）ＣＮ又は（’ｌ’ ｉ 、 Ｗ、 Ｔ ａ、 Ｎ ｂ
） ＣＩ’ｌＪのＢｌ型固溶体と６〜４０％のＴ ｉ、
Ｚｒ、 Ｈｆ、 ’ｉ’ａ、 Ｎｂ、 Ｖの１棟以上
の窒化物、炭窒化物もしくはこれらの相互固溶体化合物
と１〜２０％のＡＬ、 Ｓｉ、 Ｔ ｉ、 ′ｌ！ｒ。 Ｈｆ、 ｋ’ｅ、 Ｎｉ、 Ｃｏの２ａ以上から成る金
属間化合物および／またはＡｔ、 Ｓ ｉ、 ’、Ｉ’
ｉ、 Ｚｒ、 Ｈｆ。 ｌ″ｅ、Ｎｉ、Ｃｏの１種以上の硼化物、硼屋化物もし
くはこれらの相互固溶体化合物と０．１〜２０％の粒界
析出したＷＣ−ｆ含有してｉること全特徴とする複合焼
結体。 （２） 出発原料として４０〜８００〜８０捧槓チ
および／またはＷＢＮ と２〜４０捧槓チの第１図に
表わすＡ、Ｂ、Ｃ，Ｄの線上及び各点内にあるＢｌ型炭
化物固固溶体但し、ＴａＣに対して３０％以下はＮｂＣ
で置換可ンと６〜４０体積％のＴｉ５Ｚ ｒ、 Ｈｆ、
Ｔ ａ、 Ｎｂ％Ｖ （７）１ 檎以上０２化物モ
しくはこれらの相互固溶体化合と１〜２０坏槙％ノＡｚ
、 Ｓ ｉ、ｆ１、Ｚｒ、Ｈｆの１ｉ以上ノ金属又は合
金とを混合粉砕後成形した粉末圧粉体音）”ｅ、Ｎｊ、
Ｃｏの１榴以上の金属又は合金を含有し７′Ｃ，超硬台
金又はサーメットに＠接接触させて超簡圧高温トで２１
１２ｉ結し、ＣＢＮおよび／またはＷＢＮ負４！焼結体
内に前記ＢＩ型炭化物固浴体から０．１〜２０捧槓チの
ＷＣ＜粒界析出させると共に前記超硬合金又はサーメッ
トから上’ｅ、Ｎｊ、Ｃｏの１８ｉ以上の金属又は合金
全滲透拡散させて超硬合金又はサーメットと強固に固着
Ｍ曾させたこと全特徴とする複合焼結体の製造方法。 （３）出発原料として４０〜８０体積−〇〇ＢＮおよび
／またはＷＢＮと２〜４０捧槓チの第１図に表わすＡ、
Ｂ、Ｃ，Ｄの蔵上及び谷点内にめるＢ１型炭化物固溶体
（但し、ＴａＣに対して３０％以下はＮｂＣで置換町）
と６〜４０体積−〇″ｒ！、Ｚｒ、 Ｈｆ、 Ｔａ、
Ｎｂ、 Ｖ の１槙以上の窒化物もしくはこれらの相
互固溶体窒化物と全混合粉砕後成形した粉末圧粉体と該
粉末圧粉体の一面にＡｔ、Ｓｌ、Ｔｊ、 Ｚｒ、、Ｈｆ
、 Ｆｅ、 Ｎｉ、 Ｃｏ の１棟以上の金属又は合
金から成る板状物体全接触させ、成板状物体の他面又は
前記粉末圧粉体の他面に超硬合金又はサーメット全装ｐ
！！ｉ設置して超爾圧高温下で焼結し、ＣＢＮおよび／
またはＷＢＮ含Ｍ焼結体内に前記Ｂｌ型炭化物固溶体か
ら０．１〜２０体積チのＷＣ２粒界析出させると共に前
記板状物体から滲透拡敵させて１〜２０＃積チのＡ ｔ
、 Ｓ ｓ、’ｌ’ｉ、 Ｚｒ、 Ｈｆ、 Ｆｅ、 Ｎ
ｉ、 Ｃｏの２種以上から成る金属間化合物および／ま
たはｋｔ、 Ｓ ｉ、 Ｔ ｉ。 Ｚｒ、 Ｈｆ、 Ｆｅ、 Ｎｉ、 Ｃｏ の１柚以上
の硼化物、＃ｌ輩化物もしくはこれらの相互固溶体化合
物全存在させて超硬合金又はサーメットと強固に回漕結
付させたことを特徴とする複合焼結体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20713982A JPS5997579A (ja) | 1982-11-26 | 1982-11-26 | 複合焼結体及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20713982A JPS5997579A (ja) | 1982-11-26 | 1982-11-26 | 複合焼結体及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5997579A true JPS5997579A (ja) | 1984-06-05 |
| JPH0254300B2 JPH0254300B2 (ja) | 1990-11-21 |
Family
ID=16534841
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20713982A Granted JPS5997579A (ja) | 1982-11-26 | 1982-11-26 | 複合焼結体及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5997579A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5041399A (en) * | 1989-03-07 | 1991-08-20 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Hard sintered body for tools |
| US5092920A (en) * | 1988-12-14 | 1992-03-03 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Sintered body for high-accuracy working tools |
| US20120114437A1 (en) * | 2009-06-01 | 2012-05-10 | Seco Tools Ab | Nanolaminated coated cutting tool |
-
1982
- 1982-11-26 JP JP20713982A patent/JPS5997579A/ja active Granted
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5092920A (en) * | 1988-12-14 | 1992-03-03 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Sintered body for high-accuracy working tools |
| US5041399A (en) * | 1989-03-07 | 1991-08-20 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Hard sintered body for tools |
| US20120114437A1 (en) * | 2009-06-01 | 2012-05-10 | Seco Tools Ab | Nanolaminated coated cutting tool |
| US8864861B2 (en) * | 2009-06-01 | 2014-10-21 | Seco Tools Ab | Nanolaminated coated cutting tool |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0254300B2 (ja) | 1990-11-21 |
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