JPS63201064A - 切削工具用立方晶窒化硼素基超高圧焼結体の製造法 - Google Patents
切削工具用立方晶窒化硼素基超高圧焼結体の製造法Info
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- JPS63201064A JPS63201064A JP62030838A JP3083887A JPS63201064A JP S63201064 A JPS63201064 A JP S63201064A JP 62030838 A JP62030838 A JP 62030838A JP 3083887 A JP3083887 A JP 3083887A JP S63201064 A JPS63201064 A JP S63201064A
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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】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、耐摩耗性（粒子の耐脱落性）にすぐれ、特
に浸炭焼入鋼などの高硬度鋼の仕上加工に切削工具とし
て使用するのに適した立方晶窒化硼素（以下、ＣＢＮで
示す）基超高圧焼結材料に関するものである。
に浸炭焼入鋼などの高硬度鋼の仕上加工に切削工具とし
て使用するのに適した立方晶窒化硼素（以下、ＣＢＮで
示す）基超高圧焼結材料に関するものである。
近年、浸炭焼入鋼などの高硬度鋼の切削工具用材料−と
して、高い硬度を有するＣＢＮを基とした超高圧焼結材
料の開発が進み、このような材料として１例えば、周期
律表の４ａ族、５ａ族、６ａ族、金属の炭化物、窒化物
、硼化物、珪化物、Ｍ ２０３、ＭｇＯ１Ａ１．Ｎ％５
ｉ５Ｎ４ のうちの１穐または２種以上：２０〜８０重
量％と、ＣＢＮおよび不可避不純物：残り、からなる組
成を有するＣＢＮ基焼結材料が提案されている（特公昭
５７−３６３１号公報参照）。
して、高い硬度を有するＣＢＮを基とした超高圧焼結材
料の開発が進み、このような材料として１例えば、周期
律表の４ａ族、５ａ族、６ａ族、金属の炭化物、窒化物
、硼化物、珪化物、Ｍ ２０３、ＭｇＯ１Ａ１．Ｎ％５
ｉ５Ｎ４ のうちの１穐または２種以上：２０〜８０重
量％と、ＣＢＮおよび不可避不純物：残り、からなる組
成を有するＣＢＮ基焼結材料が提案されている（特公昭
５７−３６３１号公報参照）。
しかしながら、上記従来のＣＢＮ基焼結材料のうち、Ｔ
１の窒化物と、ＣＢＮおよび不可避不純物とからなるＣ
ＢＮ基焼結材料を仕上加工用の切削工具として、例えば
ＨＲＣ：６０以上の硬さを有する浸炭焼入鋼を旋削する
場合には、精々Ｈ７公差（外径寸法が２０皿であるとき
Ｏ〜２１μ）の寸法精度と３〜４Ｓの面粗度を得るのが
限界であって、従来、高硬度鋼の研削加工において得ら
れている寸法精度と面粗度に及ばず、そのため、高硬度
鋼の研削加工から、より加工能率の高い切削加工へと移
行しつつある現状において、上記ＣＢＮ基焼結材料では
、高硬度鋼の仕上加工用切削工具とした場合、満足な寸
法精度と面粗度を得ることができず、したがって上記従
来のＣＢＮ基焼結材料においては、切削工具として利用
できる範囲が制限されるという問題があり、このような
ＣＢＮ基焼結材料が高硬度鋼の仕上加工にも利用できる
ためには、当面、被加工物を少なくともＨ６公差（外径
２０類の被剛材の場合、０・〜１３μ）の寸法精度およ
び２Ｓの面粗度に仕上げられる材料が要求されている。
１の窒化物と、ＣＢＮおよび不可避不純物とからなるＣ
ＢＮ基焼結材料を仕上加工用の切削工具として、例えば
ＨＲＣ：６０以上の硬さを有する浸炭焼入鋼を旋削する
場合には、精々Ｈ７公差（外径寸法が２０皿であるとき
Ｏ〜２１μ）の寸法精度と３〜４Ｓの面粗度を得るのが
限界であって、従来、高硬度鋼の研削加工において得ら
れている寸法精度と面粗度に及ばず、そのため、高硬度
鋼の研削加工から、より加工能率の高い切削加工へと移
行しつつある現状において、上記ＣＢＮ基焼結材料では
、高硬度鋼の仕上加工用切削工具とした場合、満足な寸
法精度と面粗度を得ることができず、したがって上記従
来のＣＢＮ基焼結材料においては、切削工具として利用
できる範囲が制限されるという問題があり、このような
ＣＢＮ基焼結材料が高硬度鋼の仕上加工にも利用できる
ためには、当面、被加工物を少なくともＨ６公差（外径
２０類の被剛材の場合、０・〜１３μ）の寸法精度およ
び２Ｓの面粗度に仕上げられる材料が要求されている。
そこで、本発明者等は、このような問題を解決するため
に種々研究を重ねた結果、 （１） Ｔｉの窒化物、および炭窒化物（以下、それ
ぞれＴｉＮ、およびＴ１ＣＮで示し、これらをまとめて
Ｔ１化合物という）とＣＢＮとからなる焼結材料中で％
Ｔ１化合物粒子どうし、およびＣＢＮ粒子どうしが接触
したところでは、結合強度の弱いガラス相が界面に形成
されやすく、このガラス相は、切削加工中に刃先温度が
上昇することによって粒界強度を低下させるため、刃先
表面で前記粒子を十分に保持できず、それによって粒子
は早目にその表面から脱落して、そこに比較的大きな凹
部が生じるので、前記ガラス相に富む材料を切削工具と
して使用した場合は、製品の寸法精度と面粗度が低下す
ること、 （２）一方、 Ｔｉ化合物粒子とＣＢＮ粒子との界面で
は安定なＴｉＢ２が形成され、この安定なＴｉＢ２相は
、上記とは逆に、刃先温度が上昇しても十分な粒界強度
を維持して粒子をしっかりと保持し、それにより粒子は
刃先表面から脱落しないで徐々に摩耗して、その表面に
は前記凹部が生じないので、刃先表面は切削加工中比較
的滑らかに維持され、したがって、前記ＴｌＢ２相に富
む材料を切削工具として使用した場合は、製品の寸法精
度と面粗度が向上すること、 （３）粒子界面において、前記ガラス相の形成を減らす
とともに、前記ＴｌＢ２相の形成を増大させるためには
、 Ｔｉ化合物粒子とＣＢＮ粒子との粒度な揃え、かつ
両者の容量を基にした配合割合をなるべく等しくすれば
よいこと、 （４） Ｔｉ化合物とＣＢＮとからなる焼結材料の特
性を損わない範囲で前記第（３）項記載の要求を満たす
ためには、 Ｔｉ化合物とＣＢＮの平均粒径ないずれも
０５〜５μとするとともに、それらの間の平均粒径比を
相互に０．５〜２．０の範囲内におさめ、かつ両者の配
合割合を４０〜６０：６０〜４０（容量比）とすればよ
いこと、および （５）前記第（４）項記載の焼結材料中に含まれる不純
物のうち１例えばボールミルのような混合装置による混
合、またはその他の原因によって混入してくる鉄族金属
とＷからなる不純物の含有量を、前記焼結材料中で０．
５容量チ以下に抑えると、この焼結材料の靭性が向上す
るとともに、それの高温における耐溶着性、したがって
耐摩耗性が向上するので、このような耐熱性をそなえた
材料では、高温に曝される高速切削においてもすぐれた
寸法精度と面粗度を維持できること、 を見出した。
に種々研究を重ねた結果、 （１） Ｔｉの窒化物、および炭窒化物（以下、それ
ぞれＴｉＮ、およびＴ１ＣＮで示し、これらをまとめて
Ｔ１化合物という）とＣＢＮとからなる焼結材料中で％
Ｔ１化合物粒子どうし、およびＣＢＮ粒子どうしが接触
したところでは、結合強度の弱いガラス相が界面に形成
されやすく、このガラス相は、切削加工中に刃先温度が
上昇することによって粒界強度を低下させるため、刃先
表面で前記粒子を十分に保持できず、それによって粒子
は早目にその表面から脱落して、そこに比較的大きな凹
部が生じるので、前記ガラス相に富む材料を切削工具と
して使用した場合は、製品の寸法精度と面粗度が低下す
ること、 （２）一方、 Ｔｉ化合物粒子とＣＢＮ粒子との界面で
は安定なＴｉＢ２が形成され、この安定なＴｉＢ２相は
、上記とは逆に、刃先温度が上昇しても十分な粒界強度
を維持して粒子をしっかりと保持し、それにより粒子は
刃先表面から脱落しないで徐々に摩耗して、その表面に
は前記凹部が生じないので、刃先表面は切削加工中比較
的滑らかに維持され、したがって、前記ＴｌＢ２相に富
む材料を切削工具として使用した場合は、製品の寸法精
度と面粗度が向上すること、 （３）粒子界面において、前記ガラス相の形成を減らす
とともに、前記ＴｌＢ２相の形成を増大させるためには
、 Ｔｉ化合物粒子とＣＢＮ粒子との粒度な揃え、かつ
両者の容量を基にした配合割合をなるべく等しくすれば
よいこと、 （４） Ｔｉ化合物とＣＢＮとからなる焼結材料の特
性を損わない範囲で前記第（３）項記載の要求を満たす
ためには、 Ｔｉ化合物とＣＢＮの平均粒径ないずれも
０５〜５μとするとともに、それらの間の平均粒径比を
相互に０．５〜２．０の範囲内におさめ、かつ両者の配
合割合を４０〜６０：６０〜４０（容量比）とすればよ
いこと、および （５）前記第（４）項記載の焼結材料中に含まれる不純
物のうち１例えばボールミルのような混合装置による混
合、またはその他の原因によって混入してくる鉄族金属
とＷからなる不純物の含有量を、前記焼結材料中で０．
５容量チ以下に抑えると、この焼結材料の靭性が向上す
るとともに、それの高温における耐溶着性、したがって
耐摩耗性が向上するので、このような耐熱性をそなえた
材料では、高温に曝される高速切削においてもすぐれた
寸法精度と面粗度を維持できること、 を見出した。
この発明は、上記知見に基づいて発明されたもので、す
ぐれた「粒子の耐脱落性」を有し、特に浸炭焼入鋼など
の高硬度鋼の仕上加工において製品の寸法精度と面粗度
を改善できる切削工具用ＣＢＮ基超高圧焼結材料を提供
することを目的とし、 平均粒径：０．５〜５μを有するＴｉＮ、およびＴ１Ｃ
Ｎ （７）うちの１種または２種：４ｏ〜６０％、平均
粒径：０．５〜５μを有するＣＢＮおよび不純物：残り
、 からなる組成（以上、容量％）を有し、かつ、前記Ｔｉ
Ｎ、およびＴ１ＣＮのうちの１種または２種と前記ＣＢ
Ｎとの平均粒径比が、相互に０．５〜２．０の範囲内に
あることを特徴とするものである。
ぐれた「粒子の耐脱落性」を有し、特に浸炭焼入鋼など
の高硬度鋼の仕上加工において製品の寸法精度と面粗度
を改善できる切削工具用ＣＢＮ基超高圧焼結材料を提供
することを目的とし、 平均粒径：０．５〜５μを有するＴｉＮ、およびＴ１Ｃ
Ｎ （７）うちの１種または２種：４ｏ〜６０％、平均
粒径：０．５〜５μを有するＣＢＮおよび不純物：残り
、 からなる組成（以上、容量％）を有し、かつ、前記Ｔｉ
Ｎ、およびＴ１ＣＮのうちの１種または２種と前記ＣＢ
Ｎとの平均粒径比が、相互に０．５〜２．０の範囲内に
あることを特徴とするものである。
つぎに、この発明において成分組成範囲、平均粒径、お
よび平均粒径比を上記のとおシに限定した理由を述べる
。
よび平均粒径比を上記のとおシに限定した理由を述べる
。
Ａ、成分組成範囲
Ｔ１化合物には、材料に耐溶着性と耐摩耗性を付与する
作用があるが、その含有量が４０％（容量チ、以下同様
）よシも少なくなると、耐摩耗性が不足するようになる
とともに、ＣＢＨに対するＴ１化合物の量が少なくなり
過ぎて、ＣＢＮ粒子どうしの接触が増大し、それによっ
て前記ガラス相の形成が著しくなって焼結材料の耐摩耗
性が一層低下し、また前記含有量が６０％よシも多くな
ると。
作用があるが、その含有量が４０％（容量チ、以下同様
）よシも少なくなると、耐摩耗性が不足するようになる
とともに、ＣＢＨに対するＴ１化合物の量が少なくなり
過ぎて、ＣＢＮ粒子どうしの接触が増大し、それによっ
て前記ガラス相の形成が著しくなって焼結材料の耐摩耗
性が一層低下し、また前記含有量が６０％よシも多くな
ると。
ＣＢＨの量が少なくなシ過ぎて、材料の熱伝導性が不足
し、刃先に溶着が起りゃすくなるとともに、Ｔ１化合物
どうしの接触が増大し、それによってやはり前記ガラス
相の形成が著しくな゛って材料の耐摩耗性が低下し、も
って、いずれの場合にも、これを浸炭焼入鋼などの高硬
度鋼の仕上加工に使用すると、製品の寸法精度と面粗度
が低下するようになることから、その含有量を４０〜６
０％と定めた。
し、刃先に溶着が起りゃすくなるとともに、Ｔ１化合物
どうしの接触が増大し、それによってやはり前記ガラス
相の形成が著しくな゛って材料の耐摩耗性が低下し、も
って、いずれの場合にも、これを浸炭焼入鋼などの高硬
度鋼の仕上加工に使用すると、製品の寸法精度と面粗度
が低下するようになることから、その含有量を４０〜６
０％と定めた。
なお、前記不純物のうち、鉄族金属とＷとからなる不純
物は、焼結時ＫＢと化合して部分的に液相な生じ、それ
によってＴ１化合物の粒成長を促して材料の靭性を低下
させるとともに、前記成分と化合した状態で焼結材料中
に含まれるＢは、切削時に高温に曝されることによって
被剛材中に拡散しゃすくなシ、その結果刃先の耐溶着性
を低下させてそれの摩耗を急激に増大させる作用をもつ
ので、この発明のＣＢＮ基焼結材料に格別の耐熱性と強
度を付与して、これを高速切削にも適したものとしたい
場合は、この不純物の含有量を０．５％以下に抑えるの
が゛肝要である。
物は、焼結時ＫＢと化合して部分的に液相な生じ、それ
によってＴ１化合物の粒成長を促して材料の靭性を低下
させるとともに、前記成分と化合した状態で焼結材料中
に含まれるＢは、切削時に高温に曝されることによって
被剛材中に拡散しゃすくなシ、その結果刃先の耐溶着性
を低下させてそれの摩耗を急激に増大させる作用をもつ
ので、この発明のＣＢＮ基焼結材料に格別の耐熱性と強
度を付与して、これを高速切削にも適したものとしたい
場合は、この不純物の含有量を０．５％以下に抑えるの
が゛肝要である。
Ｂ、平均粒径
ＣＢＮ粒子またはＴ１化合物粒子の平均粒径が０．５μ
よりも小さくなると、それらの粒子は小さくなり過ぎて
同極の粒子が互に凝集しやすくなり、それによってＣＢ
Ｎ粒子どうしまたはＴ１化合物粒子どうしの接触が増大
して、粒界強度を低下させるガラス相が形成しゃすくな
シ、一方ＣＢＮ粒子の平均粒径が５μを越えると、その
粒子自体が脆くなって焼結材料の強度および耐摩耗性が
低下し、もって製品の寸法精度と面粗度が劣化するよう
になり、また前記ガラス相の形成を避けるにはＴ１化合
物粒子の平均粒径なＣＢＮ粒子のそれと揃える必要があ
ることから、Ｔｉ化合物およびＣＢＮの平均粒径をいず
れも０．５〜５μと定めた。
よりも小さくなると、それらの粒子は小さくなり過ぎて
同極の粒子が互に凝集しやすくなり、それによってＣＢ
Ｎ粒子どうしまたはＴ１化合物粒子どうしの接触が増大
して、粒界強度を低下させるガラス相が形成しゃすくな
シ、一方ＣＢＮ粒子の平均粒径が５μを越えると、その
粒子自体が脆くなって焼結材料の強度および耐摩耗性が
低下し、もって製品の寸法精度と面粗度が劣化するよう
になり、また前記ガラス相の形成を避けるにはＴ１化合
物粒子の平均粒径なＣＢＮ粒子のそれと揃える必要があ
ることから、Ｔｉ化合物およびＣＢＮの平均粒径をいず
れも０．５〜５μと定めた。
Ｃ１平均粒径比
Ｔ１化合物とＣＢＮの平均粒径が前記範囲内にあっても
、それら相互の平均粒径比が０．５未満となるか、また
は２．０を越すと、これらの成分からなる焼結材料中で
Ｔ１化合物とＣＢＮ化合物との接触界面が減少し、同種
の粒子どうしの界面で形成されるガラス相の割合が増大
して、前述のような不都合を生ずるところから、こ−の
Ｔ１化合物とＣＢＮとの平均粒径比を０．５〜２．０と
定めた。
、それら相互の平均粒径比が０．５未満となるか、また
は２．０を越すと、これらの成分からなる焼結材料中で
Ｔ１化合物とＣＢＮ化合物との接触界面が減少し、同種
の粒子どうしの界面で形成されるガラス相の割合が増大
して、前述のような不都合を生ずるところから、こ−の
Ｔ１化合物とＣＢＮとの平均粒径比を０．５〜２．０と
定めた。
なお、この発明のＣＢＮ基焼結材料は、通常の超高圧焼
結法、すなわち、まず原料粉末として。
結法、すなわち、まず原料粉末として。
いずれも平均粒径が０．５〜２．０の範囲内にあるＣＢ
Ｎ粉末、ＴｉＮ粉末、およびＴ１ＣＮ粉末を用意し、こ
れら原料粉末のうちからＴ１化合物とＣＢＮとの平均粒
径比が０．５〜２．０の範囲内となるものを適宜選択し
て所定の配合組成に配合し、混合し、ついで混合粉末の
状態あるいは圧粉体の状態で、必要に応じてＷＣＣ超超
硬合金製プレートどと一緒に、金属容器に挿入し、これ
を８００〜１２００℃の温度に加熱して真空脱ガスを行
って封入し、引続いてこの封入容器を超高圧高温発生装
置に袋層してから圧力および温度を上げ、圧カニ４ｏ〜
７０にり、湿温度：２００〜１６ｏｏ℃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を経て製造
することができる。
Ｎ粉末、ＴｉＮ粉末、およびＴ１ＣＮ粉末を用意し、こ
れら原料粉末のうちからＴ１化合物とＣＢＮとの平均粒
径比が０．５〜２．０の範囲内となるものを適宜選択し
て所定の配合組成に配合し、混合し、ついで混合粉末の
状態あるいは圧粉体の状態で、必要に応じてＷＣＣ超超
硬合金製プレートどと一緒に、金属容器に挿入し、これ
を８００〜１２００℃の温度に加熱して真空脱ガスを行
って封入し、引続いてこの封入容器を超高圧高温発生装
置に袋層してから圧力および温度を上げ、圧カニ４ｏ〜
７０にり、湿温度：２００〜１６ｏｏ℃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を経て製造
することができる。
また、鉄族金属とＷからなる不純物の含有量が０５％以
下に低減されているこの発明のＣＢＮ基焼結材料は、混
合粉末または圧粉体中に鉄族金属とＷからなる不純物が
とにかく含有されないですむ適当な方法を付加、あるい
は採用しながら、すなわち、例えば、混合粉末の調製中
、または調製後に前記不純物を除去する方法を付加する
か、あるいは混合粉末中に前記不純物が混入しない混合
方法を採用しながら、前記混合粉末または圧粉体に前述
の超高圧焼結法を施すことによって製造することができ
、例えば、混合粉末調製中に、ボールミルのような混合
装置から混入してきた前記不純物を除去するには１例え
ば、アセトン等の溶剤と混ざり合って、まだスラリー状
となっている混合粉末中で磁石をゆるやかに回転させ、
それによって鉄族金属およびそれらと結合しているＷを
磁石に吸着する方法、あるいは混合粉末を乾燥した後、
それを酸洗して前記不純物を選択的に溶解する方法など
を利用することができる。
下に低減されているこの発明のＣＢＮ基焼結材料は、混
合粉末または圧粉体中に鉄族金属とＷからなる不純物が
とにかく含有されないですむ適当な方法を付加、あるい
は採用しながら、すなわち、例えば、混合粉末の調製中
、または調製後に前記不純物を除去する方法を付加する
か、あるいは混合粉末中に前記不純物が混入しない混合
方法を採用しながら、前記混合粉末または圧粉体に前述
の超高圧焼結法を施すことによって製造することができ
、例えば、混合粉末調製中に、ボールミルのような混合
装置から混入してきた前記不純物を除去するには１例え
ば、アセトン等の溶剤と混ざり合って、まだスラリー状
となっている混合粉末中で磁石をゆるやかに回転させ、
それによって鉄族金属およびそれらと結合しているＷを
磁石に吸着する方法、あるいは混合粉末を乾燥した後、
それを酸洗して前記不純物を選択的に溶解する方法など
を利用することができる。
さらに、この発明のＣＢＮ基焼結材料を切削工具として
使用するに当っては、単独で、あるいはＷＣＣ超超硬合
金サーメットなどの高剛性材料と複合させた状態で、ス
ローアウェイチップとして用いても、さらにこれらのチ
ップをＷＣＣ超超硬合金焼入鋼などでつくられたホルダ
の先端部にろう付けによシ取シ付けた状態で用いてもよ
い。
使用するに当っては、単独で、あるいはＷＣＣ超超硬合
金サーメットなどの高剛性材料と複合させた状態で、ス
ローアウェイチップとして用いても、さらにこれらのチ
ップをＷＣＣ超超硬合金焼入鋼などでつくられたホルダ
の先端部にろう付けによシ取シ付けた状態で用いてもよ
い。
ついで、この発明のＣＢＮ基焼結材料を実施例によって
説明する。
説明する。
原料粉末として、平均粒径：０．８μ、■、５μ、およ
び３μを有するＣＢＮ粉末、同０４μ、１μ。
び３μを有するＣＢＮ粉末、同０４μ、１μ。
および３μを有するＴｉＮ粉末、および同１．５μ、３
μおよび６μを有するＴ Ｉ Ｃ０，５ＮＯ，５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
配合組成成分のうち、鉄族金属とＷからなる不純物を除
いた成分の配合比で互に配合した後、ボールミルによジ
アセトン中で５時間混合し、乾燥させることによって、
それぞれ第１表に示される配合組成を有し、かついずれ
も、主として混合装置に由来する鉄族金属とＷからなる
不純物を２チ含む混合粉末を形成させた。
μおよび６μを有するＴ Ｉ Ｃ０，５ＮＯ，５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
配合組成成分のうち、鉄族金属とＷからなる不純物を除
いた成分の配合比で互に配合した後、ボールミルによジ
アセトン中で５時間混合し、乾燥させることによって、
それぞれ第１表に示される配合組成を有し、かついずれ
も、主として混合装置に由来する鉄族金属とＷからなる
不純物を２チ含む混合粉末を形成させた。
ついで、このように調製した混合粉末を２ｔｏｒＬ／Ｃ
ＩＩＬ２の圧力で直径：１３ｗＸ厚さ：１．５ｕの寸法
を有する円板状圧粉体に成形した後、これらの圧粉体を
、超高圧高温発生装置の容器内に挿入し、圧カニ５０Ｋ
ｂ、温度：１５０ＣＩＣ１保持時間：５分の条件で超高
圧焼結することによって、実質的に配合組成と同一の成
分組成をもち、かつ原料粉末と実質的に同一の平均粒径
な有するＴｉ化合物粒子とＣＢＮ粒子からなる本発明Ｃ
ＢＮ基焼結材料１〜８をそれぞれ製造し、また、前記混
合粉末がまだアセトンと混ざってスラリー状となってい
る段階で、表面をテフロンシート（ただしテフロンは米
国デュポン社の商標）で被った丸棒状の永久磁石を前記
スラリー中でゆるやかに２時間回転させて鉄族金属とＷ
からなる不純物を吸着除去し、それによってこの不純物
含有量がｍ１表に示されるように低減した混合粉末を調
製したこと以外は、上述の方法と同様な手順を経て、本
発明ＣＢＮ基焼結材料９〜１１をそれぞれ製造した。
ＩＩＬ２の圧力で直径：１３ｗＸ厚さ：１．５ｕの寸法
を有する円板状圧粉体に成形した後、これらの圧粉体を
、超高圧高温発生装置の容器内に挿入し、圧カニ５０Ｋ
ｂ、温度：１５０ＣＩＣ１保持時間：５分の条件で超高
圧焼結することによって、実質的に配合組成と同一の成
分組成をもち、かつ原料粉末と実質的に同一の平均粒径
な有するＴｉ化合物粒子とＣＢＮ粒子からなる本発明Ｃ
ＢＮ基焼結材料１〜８をそれぞれ製造し、また、前記混
合粉末がまだアセトンと混ざってスラリー状となってい
る段階で、表面をテフロンシート（ただしテフロンは米
国デュポン社の商標）で被った丸棒状の永久磁石を前記
スラリー中でゆるやかに２時間回転させて鉄族金属とＷ
からなる不純物を吸着除去し、それによってこの不純物
含有量がｍ１表に示されるように低減した混合粉末を調
製したこと以外は、上述の方法と同様な手順を経て、本
発明ＣＢＮ基焼結材料９〜１１をそれぞれ製造した。
さらに比較のだめ、成分組成範囲、Ｔ１化合物とＣＢＨ
の平均粒径、およびこれら平均粒径相互の比のうちのい
ずれかがこの発明の範囲から外れた（外れた条件を第１
表中に※印で示す）比較ＣＢＮ基焼結材料１〜５を上記
と同様な方法によってそれぞれ製造した。
の平均粒径、およびこれら平均粒径相互の比のうちのい
ずれかがこの発明の範囲から外れた（外れた条件を第１
表中に※印で示す）比較ＣＢＮ基焼結材料１〜５を上記
と同様な方法によってそれぞれ製造した。
ついで、この結果得られた本発明ＣＢＮ基焼結材料１〜
８．および比較ＣＢＮ基焼結材料１〜５について、靭性
を評価する目的で抗折力を測定し、また高温における耐
溶着性並びに耐摩耗性を評価するとともに高硬度鋼の仕
上加工において得られる寸法精度と面粗度を評価する目
的で、上記各焼結材料から切削チップを切出し、ｗｅ基
超超硬合金製ホルダろう付けし、研磨仕上げした後、被
削材：ＳＣＭ−４１５の浸炭焼入鋼（表面硬さ： ＨＲ
Ｃ６０±１、浸炭セ深さ：０７ｕ以上）の丸棒（直径：
１５０ｒｕＬ）、 切削速度：１００ｍ／狐、 切込み：０．０５ｍ。
８．および比較ＣＢＮ基焼結材料１〜５について、靭性
を評価する目的で抗折力を測定し、また高温における耐
溶着性並びに耐摩耗性を評価するとともに高硬度鋼の仕
上加工において得られる寸法精度と面粗度を評価する目
的で、上記各焼結材料から切削チップを切出し、ｗｅ基
超超硬合金製ホルダろう付けし、研磨仕上げした後、被
削材：ＳＣＭ−４１５の浸炭焼入鋼（表面硬さ： ＨＲ
Ｃ６０±１、浸炭セ深さ：０７ｕ以上）の丸棒（直径：
１５０ｒｕＬ）、 切削速度：１００ｍ／狐、 切込み：０．０５ｍ。
送 １！） 二 〇、 ２ ４ ｍｔ／ ｒｅｖ
、 。
、 。
切削時間：２ｏ甑、
の条件で連続切削試験を実施して、切刃の逃げ面摩耗幅
を測定するとともに、切断後の製品について、面粗度を
表面粗さ計によって測定し、さらに本発明ＣＢＮ基焼結
材料９〜１１についても、上記と同じ特性を調べるとと
もに、切削速度のみを１５Ｑｍ／ｍｉｕに増大させたこ
とを除き、上記と同じ条件の下で同様な切削試験を施し
て、同じく切刃の逃げ面摩耗幅、および製品の面粗度を
測定して、これらの結果も第１表に合わせて示した。
を測定するとともに、切断後の製品について、面粗度を
表面粗さ計によって測定し、さらに本発明ＣＢＮ基焼結
材料９〜１１についても、上記と同じ特性を調べるとと
もに、切削速度のみを１５Ｑｍ／ｍｉｕに増大させたこ
とを除き、上記と同じ条件の下で同様な切削試験を施し
て、同じく切刃の逃げ面摩耗幅、および製品の面粗度を
測定して、これらの結果も第１表に合わせて示した。
第１表に示される結果から、本発明ＣＢＮ基焼結材料１
〜１１は、いずれも高い靭性と耐摩耗性をそなえている
ところから、すぐれた切削性能を発揮するとともに、浸
炭焼入鋼の仕上加工においてすぐれた寸法精度と面粗度
を有する製品を製造することができ、また、これらの焼
結材料のうち。
〜１１は、いずれも高い靭性と耐摩耗性をそなえている
ところから、すぐれた切削性能を発揮するとともに、浸
炭焼入鋼の仕上加工においてすぐれた寸法精度と面粗度
を有する製品を製造することができ、また、これらの焼
結材料のうち。
本発明ＣＢＮ基焼結材料９〜１１は、いずれも鉄族金属
とＷからなる不純物が除かれて耐熱性が向上したものと
なっているところから、高速切削においても他の本発明
ＣＢＮ基材料と同等の性能を発揮するのに対し、成分組
成範囲、平均粒径、および平均粒径比のいずれかがこの
発明の範囲から外れている比較ＣＢＮ基焼結材料１〜５
では、前記寸法精度と面粗度が劣っていることがわかる
。
とＷからなる不純物が除かれて耐熱性が向上したものと
なっているところから、高速切削においても他の本発明
ＣＢＮ基材料と同等の性能を発揮するのに対し、成分組
成範囲、平均粒径、および平均粒径比のいずれかがこの
発明の範囲から外れている比較ＣＢＮ基焼結材料１〜５
では、前記寸法精度と面粗度が劣っていることがわかる
。
上述のように、この発明のＣＢＮ基焼結材料は、特にす
ぐれた「粒子の耐脱落性」をそなえているので、浸炭焼
入鋼などの高硬度鋼の仕上加工に切削工具として使用し
た場合、寸法精度と面粗度の向上した製品を製造するこ
とができ、さらにその焼結材料のうち、特に鉄族金属と
Ｗからなる不純物が所定量以下に低減されて、耐熱性お
よび靭性にもすぐれたものとなっているこの発明のＣＢ
Ｎ基焼結材料は、さらに高速切削にも耐えて、加工能率
を向上できるという効果も奏する。
ぐれた「粒子の耐脱落性」をそなえているので、浸炭焼
入鋼などの高硬度鋼の仕上加工に切削工具として使用し
た場合、寸法精度と面粗度の向上した製品を製造するこ
とができ、さらにその焼結材料のうち、特に鉄族金属と
Ｗからなる不純物が所定量以下に低減されて、耐熱性お
よび靭性にもすぐれたものとなっているこの発明のＣＢ
Ｎ基焼結材料は、さらに高速切削にも耐えて、加工能率
を向上できるという効果も奏する。
Claims (2)
- （１）平均粒径：０．５〜５μを有するＴｉの窒化物、
および炭窒化物のうちの１種または２種：４０〜６０％
、 平均粒径：０．５〜５μを有する立方晶窒化硼素および
不純物：残り、 からなる組成（以上、容量％）を有し、かつ、前記Ｔｉ
の窒化物、および炭窒化物のうちの１種または２種と、
前記立方晶窒化硼素との平均粒径比が、相互に０．５〜
２．０の範囲内にあることを特徴とする、切削工具用立
方晶窒化硼素基超高圧焼結材料。 - （２）前記不純物のうち、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、およびＷ
から選ばれた１種または２種以上からなる不純物の含有
量が０．５容量％以下であることを特徴とする、特許請
求の範囲第（１）項記載の焼結材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62030838A JPH0776130B2 (ja) | 1987-02-13 | 1987-02-13 | 切削工具用立方晶窒化硼素基超高圧焼結体の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62030838A JPH0776130B2 (ja) | 1987-02-13 | 1987-02-13 | 切削工具用立方晶窒化硼素基超高圧焼結体の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63201064A true JPS63201064A (ja) | 1988-08-19 |
| JPH0776130B2 JPH0776130B2 (ja) | 1995-08-16 |
Family
ID=12314836
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62030838A Expired - Fee Related JPH0776130B2 (ja) | 1987-02-13 | 1987-02-13 | 切削工具用立方晶窒化硼素基超高圧焼結体の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0776130B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005056496A1 (ja) * | 2003-12-11 | 2005-06-23 | Denki Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha | セラミックス焼結体、セラミックス焼結体の製造方法、金属蒸着用発熱体 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5473810A (en) * | 1977-11-22 | 1979-06-13 | Sumitomo Electric Industries | Sintered body for tool and method of making same |
| JPS61146763A (ja) * | 1984-12-17 | 1986-07-04 | 三菱マテリアル株式会社 | 切削工具用焼結体の製造法 |
-
1987
- 1987-02-13 JP JP62030838A patent/JPH0776130B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5473810A (en) * | 1977-11-22 | 1979-06-13 | Sumitomo Electric Industries | Sintered body for tool and method of making same |
| JPS61146763A (ja) * | 1984-12-17 | 1986-07-04 | 三菱マテリアル株式会社 | 切削工具用焼結体の製造法 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005056496A1 (ja) * | 2003-12-11 | 2005-06-23 | Denki Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha | セラミックス焼結体、セラミックス焼結体の製造方法、金属蒸着用発熱体 |
| JPWO2005056496A1 (ja) * | 2003-12-11 | 2007-12-06 | 電気化学工業株式会社 | セラミックス焼結体、セラミックス焼結体の製造方法、金属蒸着用発熱体 |
| US7632768B2 (en) | 2003-12-11 | 2009-12-15 | Denki Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha | Ceramics sintered and exothermic body for metal vapor deposition |
| CN1894171B (zh) | 2003-12-11 | 2011-02-02 | 电气化学工业株式会社 | 陶瓷烧结体、陶瓷烧结体的制造方法及金属气相淀积用发热体 |
| JP4728811B2 (ja) * | 2003-12-11 | 2011-07-20 | 電気化学工業株式会社 | セラミックス焼結体、セラミックス焼結体の製造方法、金属蒸着用発熱体 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0776130B2 (ja) | 1995-08-16 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |