JPS644839Y2 - - Google Patents
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- JPS644839Y2 JPS644839Y2 JP6041384U JP6041384U JPS644839Y2 JP S644839 Y2 JPS644839 Y2 JP S644839Y2 JP 6041384 U JP6041384 U JP 6041384U JP 6041384 U JP6041384 U JP 6041384U JP S644839 Y2 JPS644839 Y2 JP S644839Y2
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- sintered body
- cbn
- hard
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- melting point
- Prior art date
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Landscapes
- Ceramic Products (AREA)
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
(1) 技術分野
本考案は、高温まで使用可能な工具用複合焼結
体を提供するものである。 (2) 従来技術とその問題点 立方晶窒化硼素（以下CBNと記す）はダイヤ
モンドに次ぐ高硬度な物質である。また熱伝導度
に優れ、高温における鉄属金属との反応性が少い
物質であり、超高圧高温下で合成される。 近年このCBNを焼結した硬質焼結体が開発さ
れ、実用に供されるようになつてきている。通常
これらの硬質焼結体は第３図に示すような硬質焼
結体層１が超硬合金などよりなる基体２に貼り合
わされた構造となつており、この複合構造焼結体
が工具本体に鑞付けにより固着されて用いられて
いる。 この硬質焼結体と基板との結合材としては、
Al，CO等の金属系のものやAl2O3，TiN等のセ
ラミツク系のものが知られている。 また、特公昭58−19428には、ダイヤモンド又
はCBNの粒子あるいはこれらの混合物とこれら
粒子と溶媒金属である結合母材とから成る硬質成
形体をTi，Ta及びかかる金属を含有する高温ロ
ー付合金からなる層を介して支持体に結合されて
いる研摩用物体が示されている。この場合も、硬
質成形体にはダイヤモンド又はCBN粒子以外に
これら粒子の溶媒となり得る金属、例えばダイヤ
モンドではCo，Ni，Feなど、CBNではAl，Pb，
Snなどが含有されている。 本願考案の如く、硬質焼結体中のCBNが実質
的に100％である場合、公知の方法では接合力が
弱くなり実用に供されない。 上述の如く、従来の工具用CBN焼結体は、金
属系またはセラミツク系の結合材を含み、これら
の混合粉末を主として超硬合金よりなる基体上に
配置し超高圧高温下で焼結することによつて製造
している。この焼結時に基体中の結合材、例えば
超硬合金の場合はCoは溶融して、CBN焼結体と
基体の界面近くでCBN焼結体を基体に接合させ
るための結合材として有効に働く。また、CBN
焼結体中の金属結合材もCBN粒子相互の結合は
勿論のこと、CBN焼結体と基体との接合にも有
効である。 しかし、CBN焼結体が実質的に100％のCBN
より成る場合、上述の２つの効果による焼結体と
基体との接合力は極めて弱くなる。これは、
CBNと基体中の結合材金属とのぬれ性が悪いた
め基体中の結合材金属がCBN焼結体と基体との
接合に有効に働かないためである。 (3) 考案の開示 本考案者らは以上の点に鑑み、研究を重ねた結
果、本考案を完成したものである。すなわち本願
はCBNの含有量が極めて多い硬質焼結体に関す
るものである。このようなCBNよりなる硬質焼
結体は通常六方晶窒化硼素（hBN）と数％以内
のhBNをCBNに変換する触媒物質、例えば窒化
硼素マグネシウム（Mg3BN3）とを出発原料とし
て超高温、高圧下で焼結する。このとき微量に触
媒物質が焼結体中に残つたり、未変換のhBNが
残つたりする。 従つて、本願でいう硬質焼結体は大部分が
CBNからなり、その量は95体積％以上である。 CBNは、反応性に乏しい物質であり、これを
実際の工具等で使用する場合は基体に接合した方
が種々使い勝手がよい。また強度補強も可能であ
る。 発明者等が鋭意検討した結果、この種硬質焼結
体はMo，Ti，Zr，Ta等と特に接合性がよいこ
とを見出したのある。 実質的に100％のCBN焼結体よりなる硬質焼結
体は熱伝導度が高くしかも鉄族金属との反応性が
少いため、工具用材料として注目されていたが基
体との接合が困難であつたために実用化が遅くな
つていたものである。 本考案複合焼結体を用いることで、バイトやス
ローアウエイチツプにロー付して使用することも
できる。 本考案において、焼結後実質的に100％のCBN
焼結体になるように配合された出発原料を高融点
金属と隣接した状態で超高圧高温発生室内に配
し、CBNの熱力学的に安定な領域で数分間以上
曝す。この焼結中に出発原料は実質的に100％の
CBNの焼結体を形成し、これと接した高融点金
属と反応して硼化物を形成し強固に硬質焼結体と
接合する。 焼結が終了した後、始めに温度を、次いで圧力
を下げて、複合焼結体を回収する。その後、工具
として使用するための形に研摩することができ
る。 本考案複合焼結体は、高融点金属と実質的に
100％のCBNから成る硬質焼結体が強固に接合し
ている。工具本体と高融点金属をロー付によつて
接合し、バイトやスローアウエイチツプとしても
使用でき、また、断続切削に対しても問題なく使
用できることがわかつた。 本願でいう硬質焼結体中のCBN粒子径は、特
に限定するものではないが比較的微粒のものの方
が望ましい。また高融点金属はMo，Ti，Zr，
Ta等を利用することができるが、Moは特に接合
強度が高く望ましい。しかしながら、他の金属を
用いても、ほぼ同等の効果を得ることができる。
高融点金属層の厚さは特に限定するものではない
が３mm以下が望ましい。硬質焼結体中のCBN以
外の物質としては、微量のCBNの合成物質、
hBN、高融点金属等の化合物や単体が含まれて
もよい。 以下図面を用いて実施例を示す。 第１図は本願考案によつて得た高融点金属と硬
質焼結体が接合した例を示す。第２図は本願で得
た工具用複合焼結体をスローアウエイチツプに用
いた場合を示す。 出発原料として平均粒度1μmの六方晶型窒化硼
素とCBNの合成触媒物質として窒化硼素マグネ
シウムをモル比で98：２に混合したものを用い
た。 この混合粉末を高融点金属が第１表に示す厚み
となるように配置した状態で、超高圧高温発生室
内に配し1350℃、5.5GPaの条件で10分間焼結す
る。 このようにして得た工具用複合焼結体の硬質焼
結体部はCBN100％であつた。これをレーザーを
用いて切断し、超硬合金母材に銀ろう付けして第
２図に示すスローアウエイチツプを作製した。 このようにして得た工具用複合焼結体をスロー
アウエイチツプとして使用した。その結果いずれ
も予想以上の長寿命であることがわかつた。 【表】
体を提供するものである。 (2) 従来技術とその問題点 立方晶窒化硼素（以下CBNと記す）はダイヤ
モンドに次ぐ高硬度な物質である。また熱伝導度
に優れ、高温における鉄属金属との反応性が少い
物質であり、超高圧高温下で合成される。 近年このCBNを焼結した硬質焼結体が開発さ
れ、実用に供されるようになつてきている。通常
これらの硬質焼結体は第３図に示すような硬質焼
結体層１が超硬合金などよりなる基体２に貼り合
わされた構造となつており、この複合構造焼結体
が工具本体に鑞付けにより固着されて用いられて
いる。 この硬質焼結体と基板との結合材としては、
Al，CO等の金属系のものやAl2O3，TiN等のセ
ラミツク系のものが知られている。 また、特公昭58−19428には、ダイヤモンド又
はCBNの粒子あるいはこれらの混合物とこれら
粒子と溶媒金属である結合母材とから成る硬質成
形体をTi，Ta及びかかる金属を含有する高温ロ
ー付合金からなる層を介して支持体に結合されて
いる研摩用物体が示されている。この場合も、硬
質成形体にはダイヤモンド又はCBN粒子以外に
これら粒子の溶媒となり得る金属、例えばダイヤ
モンドではCo，Ni，Feなど、CBNではAl，Pb，
Snなどが含有されている。 本願考案の如く、硬質焼結体中のCBNが実質
的に100％である場合、公知の方法では接合力が
弱くなり実用に供されない。 上述の如く、従来の工具用CBN焼結体は、金
属系またはセラミツク系の結合材を含み、これら
の混合粉末を主として超硬合金よりなる基体上に
配置し超高圧高温下で焼結することによつて製造
している。この焼結時に基体中の結合材、例えば
超硬合金の場合はCoは溶融して、CBN焼結体と
基体の界面近くでCBN焼結体を基体に接合させ
るための結合材として有効に働く。また、CBN
焼結体中の金属結合材もCBN粒子相互の結合は
勿論のこと、CBN焼結体と基体との接合にも有
効である。 しかし、CBN焼結体が実質的に100％のCBN
より成る場合、上述の２つの効果による焼結体と
基体との接合力は極めて弱くなる。これは、
CBNと基体中の結合材金属とのぬれ性が悪いた
め基体中の結合材金属がCBN焼結体と基体との
接合に有効に働かないためである。 (3) 考案の開示 本考案者らは以上の点に鑑み、研究を重ねた結
果、本考案を完成したものである。すなわち本願
はCBNの含有量が極めて多い硬質焼結体に関す
るものである。このようなCBNよりなる硬質焼
結体は通常六方晶窒化硼素（hBN）と数％以内
のhBNをCBNに変換する触媒物質、例えば窒化
硼素マグネシウム（Mg3BN3）とを出発原料とし
て超高温、高圧下で焼結する。このとき微量に触
媒物質が焼結体中に残つたり、未変換のhBNが
残つたりする。 従つて、本願でいう硬質焼結体は大部分が
CBNからなり、その量は95体積％以上である。 CBNは、反応性に乏しい物質であり、これを
実際の工具等で使用する場合は基体に接合した方
が種々使い勝手がよい。また強度補強も可能であ
る。 発明者等が鋭意検討した結果、この種硬質焼結
体はMo，Ti，Zr，Ta等と特に接合性がよいこ
とを見出したのある。 実質的に100％のCBN焼結体よりなる硬質焼結
体は熱伝導度が高くしかも鉄族金属との反応性が
少いため、工具用材料として注目されていたが基
体との接合が困難であつたために実用化が遅くな
つていたものである。 本考案複合焼結体を用いることで、バイトやス
ローアウエイチツプにロー付して使用することも
できる。 本考案において、焼結後実質的に100％のCBN
焼結体になるように配合された出発原料を高融点
金属と隣接した状態で超高圧高温発生室内に配
し、CBNの熱力学的に安定な領域で数分間以上
曝す。この焼結中に出発原料は実質的に100％の
CBNの焼結体を形成し、これと接した高融点金
属と反応して硼化物を形成し強固に硬質焼結体と
接合する。 焼結が終了した後、始めに温度を、次いで圧力
を下げて、複合焼結体を回収する。その後、工具
として使用するための形に研摩することができ
る。 本考案複合焼結体は、高融点金属と実質的に
100％のCBNから成る硬質焼結体が強固に接合し
ている。工具本体と高融点金属をロー付によつて
接合し、バイトやスローアウエイチツプとしても
使用でき、また、断続切削に対しても問題なく使
用できることがわかつた。 本願でいう硬質焼結体中のCBN粒子径は、特
に限定するものではないが比較的微粒のものの方
が望ましい。また高融点金属はMo，Ti，Zr，
Ta等を利用することができるが、Moは特に接合
強度が高く望ましい。しかしながら、他の金属を
用いても、ほぼ同等の効果を得ることができる。
高融点金属層の厚さは特に限定するものではない
が３mm以下が望ましい。硬質焼結体中のCBN以
外の物質としては、微量のCBNの合成物質、
hBN、高融点金属等の化合物や単体が含まれて
もよい。 以下図面を用いて実施例を示す。 第１図は本願考案によつて得た高融点金属と硬
質焼結体が接合した例を示す。第２図は本願で得
た工具用複合焼結体をスローアウエイチツプに用
いた場合を示す。 出発原料として平均粒度1μmの六方晶型窒化硼
素とCBNの合成触媒物質として窒化硼素マグネ
シウムをモル比で98：２に混合したものを用い
た。 この混合粉末を高融点金属が第１表に示す厚み
となるように配置した状態で、超高圧高温発生室
内に配し1350℃、5.5GPaの条件で10分間焼結す
る。 このようにして得た工具用複合焼結体の硬質焼
結体部はCBN100％であつた。これをレーザーを
用いて切断し、超硬合金母材に銀ろう付けして第
２図に示すスローアウエイチツプを作製した。 このようにして得た工具用複合焼結体をスロー
アウエイチツプとして使用した。その結果いずれ
も予想以上の長寿命であることがわかつた。 【表】
第１図は本考案で得られた工具用複合焼結体で
あり、第２図は工具用複合焼結体をスローアウエ
イチツプとして利用した例を示す。第３図は従来
の硬質焼結体を基体に接合したものである。 １：硬質焼結体、２：基体、３：本願で得た硬
質焼結体、４：高融点金属、５：スローアウエイ
チツプ台金。
あり、第２図は工具用複合焼結体をスローアウエ
イチツプとして利用した例を示す。第３図は従来
の硬質焼結体を基体に接合したものである。 １：硬質焼結体、２：基体、３：本願で得た硬
質焼結体、４：高融点金属、５：スローアウエイ
チツプ台金。
Claims (1)
- 立方晶型窒化硼素から成る硬質焼結体がMo，
Ti，Zr，Taの高融点金属と直接接合しているこ
とを特徴とする工具用複合焼結体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6041384U JPS60172764U (ja) | 1984-04-23 | 1984-04-23 | 工具用複合焼結体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6041384U JPS60172764U (ja) | 1984-04-23 | 1984-04-23 | 工具用複合焼結体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60172764U JPS60172764U (ja) | 1985-11-15 |
| JPS644839Y2 true JPS644839Y2 (ja) | 1989-02-07 |
Family
ID=30587737
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6041384U Granted JPS60172764U (ja) | 1984-04-23 | 1984-04-23 | 工具用複合焼結体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60172764U (ja) |
-
1984
- 1984-04-23 JP JP6041384U patent/JPS60172764U/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60172764U (ja) | 1985-11-15 |
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