JPS6131359A - 立方晶窒化ホウ素焼結砥粒の製造法 - Google Patents
立方晶窒化ホウ素焼結砥粒の製造法Info
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- JPS6131359A JPS6131359A JP59151280A JP15128084A JPS6131359A JP S6131359 A JPS6131359 A JP S6131359A JP 59151280 A JP59151280 A JP 59151280A JP 15128084 A JP15128084 A JP 15128084A JP S6131359 A JPS6131359 A JP S6131359A
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Landscapes
- Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)
- 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。
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Description
【発明の詳細な説明】
（技術分野）
本発明は研削砥石等に用いられる立方晶窒化ホウ素（以
下ＣＢＮという）焼結砥粒に関する。
下ＣＢＮという）焼結砥粒に関する。
（従来技術）
ＣＢＮはダイヤモンドに次ぐ硬度をもち、しかも鉄系材
料に対してはダイヤモンドよシ安定であるため、特殊鋼
の研削において重要視されている。
料に対してはダイヤモンドよシ安定であるため、特殊鋼
の研削において重要視されている。
従来二股に使用されているＣＢＮ砥粒は単結晶のものが
多い。このＣＢＮを用いた砥石、特にレジノイド砥石で
は砥粒は研削時に摩耗した砥粒刃先が適度に脱落するこ
とによシ新しい切刃が生じるいわゆる自生見方作用を有
すことが必要であシ、またボンドと強く結合し保持され
る形状を有することが望ましい。
多い。このＣＢＮを用いた砥石、特にレジノイド砥石で
は砥粒は研削時に摩耗した砥粒刃先が適度に脱落するこ
とによシ新しい切刃が生じるいわゆる自生見方作用を有
すことが必要であシ、またボンドと強く結合し保持され
る形状を有することが望ましい。
このような要求を満たすため、従来砥粒にニッケル等の
金属を被覆することでプントと砥粒の保持力を上げる方
法が行なわれている。一方破砕性を増すため砥粒を加熱
冷却し、クラックを発生させる方法、合成時に骸晶を合
成させる方法、粉砕等によシ形状をシャープにしたシ、
クラックを発生させる方法等がある。いずれも研削砥石
として用いた場合、故意にクラックを発生させた砥粒は
大きく欠は脱落し、摩耗量は大きくなシ、骸晶はボンド
から抜は易いなどの問題がある。
金属を被覆することでプントと砥粒の保持力を上げる方
法が行なわれている。一方破砕性を増すため砥粒を加熱
冷却し、クラックを発生させる方法、合成時に骸晶を合
成させる方法、粉砕等によシ形状をシャープにしたシ、
クラックを発生させる方法等がある。いずれも研削砥石
として用いた場合、故意にクラックを発生させた砥粒は
大きく欠は脱落し、摩耗量は大きくなシ、骸晶はボンド
から抜は易いなどの問題がある。
（発明の目的）
本発明の目的は研削中に砥粒が容易に自生見方作用をな
し、かつ砥粒とプントとの結合力の大きな焼結ＣＢＮ砥
粒の製造法を提供することにある。
し、かつ砥粒とプントとの結合力の大きな焼結ＣＢＮ砥
粒の製造法を提供することにある。
（発明の構成）
本発明は六方晶窒化ホウ素（以下ＨＢＮという）からＣ
ＢＮを合成する場合、出発物質中にＣＢＮの種子を所定
の条件下で添加しておき、種子の成長と平行してＣＢＮ
粒子の焼結を行ない、得られた焼結体を破砕して所望の
粒度の砥粒とする方法である。
ＢＮを合成する場合、出発物質中にＣＢＮの種子を所定
の条件下で添加しておき、種子の成長と平行してＣＢＮ
粒子の焼結を行ない、得られた焼結体を破砕して所望の
粒度の砥粒とする方法である。
この方法において、ＣＢＮの合成は通常の方法と同様で
あり、ＨＢＮ及び触媒を使用する。触媒はＣＢＮ合成の
通常の触媒、即ち、アルカリ金属、アルカリ土類金属、
これらの窒化物などが使用可能であるが、ＣＢＮが生成
し易い複合窒化物、例えばＬ ｉ Ｃａ ＢＮ２などが
好ましい。
あり、ＨＢＮ及び触媒を使用する。触媒はＣＢＮ合成の
通常の触媒、即ち、アルカリ金属、アルカリ土類金属、
これらの窒化物などが使用可能であるが、ＣＢＮが生成
し易い複合窒化物、例えばＬ ｉ Ｃａ ＢＮ２などが
好ましい。
これら窒化物等の容易に粉末化する触媒及びＨＢＮは３
２５メツシユ以下の粉末にして使用するのがよい。ＨＢ
Ｎに対する触媒の使用量は、ＣＢＮの転換率を上げ、か
つ合成後の触媒の残存量を少なくするには、ＨＢＮ １
００重量部に対し、触媒００１〜１５重量部が適する。
２５メツシユ以下の粉末にして使用するのがよい。ＨＢ
Ｎに対する触媒の使用量は、ＣＢＮの転換率を上げ、か
つ合成後の触媒の残存量を少なくするには、ＨＢＮ １
００重量部に対し、触媒００１〜１５重量部が適する。
これらの出発物質中に添加されるＣＢＮの種子は３０μ
以下の粒子である。種子はＣＢＮ合成で成長し、その粒
子同志あるいは新たに生成したＣＢＮ粒子を介在して焼
結するが、大きな粒子が含まれていると粒子間の結合力
が弱く、焼結体の強度が落ち、これから得られる焼結砥
粒も研削時に単位粒子の脱落が起シ易い。また砥粒とし
て表面積が小さいことでテンドとの保持力が小さくなシ
、特に種子の量はＨＢＮに対し、重量で１％以上必要で
ある。ＣＢＮ合成において核生成よ多結晶成長の方が支
配的であるため種子が１％以下又はなしの場ゾ 合若干でも核が出来た場合その核よ）成長が始まシ単結
晶砥粒しか得られない。但しＣＢＮ−ＨＢＮの平衡線よ
シかなシ高圧で合成した場合は核が多量に発生するが成
長層の成長が早すぎるため良質な成長層が得られない。
以下の粒子である。種子はＣＢＮ合成で成長し、その粒
子同志あるいは新たに生成したＣＢＮ粒子を介在して焼
結するが、大きな粒子が含まれていると粒子間の結合力
が弱く、焼結体の強度が落ち、これから得られる焼結砥
粒も研削時に単位粒子の脱落が起シ易い。また砥粒とし
て表面積が小さいことでテンドとの保持力が小さくなシ
、特に種子の量はＨＢＮに対し、重量で１％以上必要で
ある。ＣＢＮ合成において核生成よ多結晶成長の方が支
配的であるため種子が１％以下又はなしの場ゾ 合若干でも核が出来た場合その核よ）成長が始まシ単結
晶砥粒しか得られない。但しＣＢＮ−ＨＢＮの平衡線よ
シかなシ高圧で合成した場合は核が多量に発生するが成
長層の成長が早すぎるため良質な成長層が得られない。
本発明において種子の好ましい量は１０〜９０係である
。
。
上記出発物質はＣＢＮの安定域下で処理する。その際の
出発物質の構成方法としては、上記３者を均一に混合し
、成形体として用いることも可能であるが、好ましくは
種子とＨＢＮを均一に混合したもの、及び触媒を各々薄
板状に成形し、これらを交互に積層して用いる方法であ
る。後者の方法によれば得られる焼結体中に残存する触
媒物質が前者に較べ少なく焼結体の強度が高い。
出発物質の構成方法としては、上記３者を均一に混合し
、成形体として用いることも可能であるが、好ましくは
種子とＨＢＮを均一に混合したもの、及び触媒を各々薄
板状に成形し、これらを交互に積層して用いる方法であ
る。後者の方法によれば得られる焼結体中に残存する触
媒物質が前者に較べ少なく焼結体の強度が高い。
本発明における温度と圧力の条件は通常のＣＢＮ合成と
同様、ＣＢＮの安定域であり、実用上１３００〜１６０
０℃、４０〜６０ ｊへ範囲が適する。この温度、圧力
で１０〜３０分間程度保持すればよい。
同様、ＣＢＮの安定域であり、実用上１３００〜１６０
０℃、４０〜６０ ｊへ範囲が適する。この温度、圧力
で１０〜３０分間程度保持すればよい。
ＣＢＮ粒子の焼結機構としてはＣＢＮの安定な高温、高
圧下で触媒物質に溶けたＨＢＮは種子上にＣＢＮとして
析出し、ＣＢＮの粒成長が起る。そして、これらのＣＢ
Ｎ粒子の触媒部分においては、触媒物質による溶解、再
配列、析出現象も並行して生じ、粒子の接合が行なわれ
ると思われる。また種子の量が少ない場合は成長したＣ
ＢＮ粒子間に新たに生成したＣＢＮ微粒子を介してＣＢ
Ｎ粒子が接合する場合もある。また触媒も１部が残存す
るので触媒を介してＣＢＮ粒子が間接結合しているもの
もあるが、全体としてはＣＢＮ −ＣＢＮの直接結合が
圧倒的に多い。触媒を介して結合している粒子において
も、その結合力はＣＢＮ砥石におけるプントと砥粒との
結合力に較べればはるかに大きいので、何ら支障はない
。
圧下で触媒物質に溶けたＨＢＮは種子上にＣＢＮとして
析出し、ＣＢＮの粒成長が起る。そして、これらのＣＢ
Ｎ粒子の触媒部分においては、触媒物質による溶解、再
配列、析出現象も並行して生じ、粒子の接合が行なわれ
ると思われる。また種子の量が少ない場合は成長したＣ
ＢＮ粒子間に新たに生成したＣＢＮ微粒子を介してＣＢ
Ｎ粒子が接合する場合もある。また触媒も１部が残存す
るので触媒を介してＣＢＮ粒子が間接結合しているもの
もあるが、全体としてはＣＢＮ −ＣＢＮの直接結合が
圧倒的に多い。触媒を介して結合している粒子において
も、その結合力はＣＢＮ砥石におけるプントと砥粒との
結合力に較べればはるかに大きいので、何ら支障はない
。
（効 果）
本発明によって得られる焼結砥粒は単位粒子の焼結体で
ｓｂ、適度な破砕性を有しているので研削中広々に単位
粒子が現れ、それが自生切刃となるので、常に良好な研
削性能が維持される。筐だ焼結体の破砕粒子であること
から、粒子の表面積が大きく、テンドとの保持力が大き
い。
ｓｂ、適度な破砕性を有しているので研削中広々に単位
粒子が現れ、それが自生切刃となるので、常に良好な研
削性能が維持される。筐だ焼結体の破砕粒子であること
から、粒子の表面積が大きく、テンドとの保持力が大き
い。
実施例
３２５メ、シュ以下のＨＢＮと８〜１２μのＣＢＮを重
量比でＨＢＮ ： ＣＢＮ ＝ １０ ： １に混合し
た后加圧成形によシ厚さ３％の圧粉体としたものと、Ｃ
ＢＮ合成触媒であるＬｉＣａＢＮ２（３２５メツシー以
下）を１１Ｘｎの厚さに加圧成形した圧粉体を２６鰭φ
Ｘ３２ｍ１ｈの円筒状のカプセルに交互に積層して８段
に配置し、これを高温高圧反応器に装填して圧力５０
ｋｂａｒ温度１４５０℃の条件で１５分間保持した。得
られたものは平均径が１５μの単位粒子が接合したＣＢ
Ｎ焼結体であった。これをミルで破砕し粒状とし分級し
て＋１２０／１４０のＣＢＮ焼結体砥粒を得た。
量比でＨＢＮ ： ＣＢＮ ＝ １０ ： １に混合し
た后加圧成形によシ厚さ３％の圧粉体としたものと、Ｃ
ＢＮ合成触媒であるＬｉＣａＢＮ２（３２５メツシー以
下）を１１Ｘｎの厚さに加圧成形した圧粉体を２６鰭φ
Ｘ３２ｍ１ｈの円筒状のカプセルに交互に積層して８段
に配置し、これを高温高圧反応器に装填して圧力５０
ｋｂａｒ温度１４５０℃の条件で１５分間保持した。得
られたものは平均径が１５μの単位粒子が接合したＣＢ
Ｎ焼結体であった。これをミルで破砕し粒状とし分級し
て＋１２０／１４０のＣＢＮ焼結体砥粒を得た。
比較例
８〜１２μのＣＢＮを使用しない以外は実施例と同じに
してＣＢＮ単結晶粒を合成し分級して＋１２０／１４０
のＣＢＮ砥粒を得た。
してＣＢＮ単結晶粒を合成し分級して＋１２０／１４０
のＣＢＮ砥粒を得た。
上記実施例、比較例のＣＢＮ砥粒を
１実施例のす１２０／１４０そのまま
い素を用いて集中度７５の砥石とした。これらの砥石を
用いて湿式研削試験を行なった。、を八ｊ＆＆（４＋１
Ｓｆｆｉノヒク鋼材５ＩＧ（−５７（ＨＲＣ６４） 砥石周速度 １５０ｎ／ｍ ｉ ｎ 切込み ２０μ テーブル送９ １５Ｂ’ｍｉｎ クロス送シ ２ｗｐ’・枳 ｉ（糸ｇｌＩｓ７４＋：ｉｉ℃ｈ ） ｚ−％、 ｆＨ
。
用いて湿式研削試験を行なった。、を八ｊ＆＆（４＋１
Ｓｆｆｉノヒク鋼材５ＩＧ（−５７（ＨＲＣ６４） 砥石周速度 １５０ｎ／ｍ ｉ ｎ 切込み ２０μ テーブル送９ １５Ｂ’ｍｉｎ クロス送シ ２ｗｐ’・枳 ｉ（糸ｇｌＩｓ７４＋：ｉｉ℃ｈ ） ｚ−％、 ｆＨ
。
Claims (1)
- 立方晶窒化ホウ素に３０μ以下の立方晶窒化ホウ素を種
子として１％以上添加し、触媒の存在下、立方晶窒化ホ
ウ素の安定域で処理し、種子を成長させながら立方晶窒
化ホウ素粒子を直接ないし間接に結合させて焼結体とし
、冷却後、破砕、分級することを特徴とする立方晶窒化
ホウ素焼結砥粒の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59151280A JPS6131359A (ja) | 1984-07-23 | 1984-07-23 | 立方晶窒化ホウ素焼結砥粒の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59151280A JPS6131359A (ja) | 1984-07-23 | 1984-07-23 | 立方晶窒化ホウ素焼結砥粒の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6131359A true JPS6131359A (ja) | 1986-02-13 |
| JPH022827B2 JPH022827B2 (ja) | 1990-01-19 |
Family
ID=15515228
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59151280A Granted JPS6131359A (ja) | 1984-07-23 | 1984-07-23 | 立方晶窒化ホウ素焼結砥粒の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6131359A (ja) |
-
1984
- 1984-07-23 JP JP59151280A patent/JPS6131359A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH022827B2 (ja) | 1990-01-19 |
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