CN1636935A - 高强度高热传导性的立方晶氮化硼烧结体 - Google Patents

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Abstract

高强度高热传导形的立方晶氮化硼烧结体含有立方晶氮化硼(cBN)颗粒以及粘结所述颗粒的粘合剂。更具体而言，它是由至少40％体积且至多85％体积的cBN颗粒，以及对应剩余量的粘结剂形成的，所述粘合剂由以下形成：选自属于元素周期表的4a，5a和6a族元素的氮化物、碳化物、硼化物和氧化物的至少一种及其固溶体、铝化合物和不可避免的杂质，其中所述cBN颗粒含有至多0.03质量％的镁以及至少0.001质量％且至多0.05质量％的Li。

Description

高强度高热传导性的立方晶氮化硼烧结体
技术领域
一般而言，本发明涉及主要由立方晶氮化硼(cBN)形成的烧结体。具体而言，本发明涉及精确控制烧结体的催化剂含量以提供高强度高热传导性的cBN烧结体，所述的烧结体具有优异的耐碎裂性(chipping resistance)和耐弧坑磨损性(crater wear resistance)。
背景技术
通常已知的是由立方晶氮化硼形成的高硬度烧结体。例如，日本专利公开53-77811公开了一种含有20-80体积％的cBN和其余为Ti陶瓷粘合剂的cBN烧结体。然而，该烧结体对于用作断续切割、高速切割或类似操作、高效切割的工具上没有提供满意的寿命。因此，烧结体通过改善粘合剂而改善其韧性、耐热性等，采用陶瓷覆盖cBN以提供改善的粘结强度、改善的分散性等。
例如日本专利公开56-69350，61-179847，61-179848和5-287433公开了一种使用日本专利公开53-7781的陶瓷粘合剂改进以形成增强韧性的烧结体。所公开的烧结体具有高韧性，并适用于硬质钢等的断续切割。此外，如日本专利公开号10-182242所公开的，粘合剂被置于包围着cBN颗粒而使颗粒粘结在一起，以提供一种防止颗粒直接粘结在一起的烧结体。因此，改善粘合剂本身或防止cBN颗粒彼此直接接触，以尝试提供一种具有增强韧性的cBN烧结体，以便该烧结体能用于高硬度的硬质钢的断续切割。
发明内容
发明概述
然而，上述传统实例也具有下列缺点：上述改进实例更牢固地粘合了cBN颗粒和粘合剂，并增强了粘合剂的韧性。然而，它们并不能完全防止颗粒相互接触。此外，即使如日本专利公开号10-182242所述，cBN颗粒被覆盖，较大的cBN含量也增加了颗粒相互直接接触的可能性。相互接触的cBN颗粒部分通常未被烧结，而该少量未烧结部分将发展成碎片。同样地，更沉生负载的切割条件，更锐利断续几何形状(sharper interruptedgeometries)的高硬度硬质钢等使缺陷未烧结部分的作用显现，并且不能得到满意的工具寿命。“更锐利断续几何形状”将在下面描述。
本发明通过不同于传统的构思克服了上述缺点。更具体而言，本发明直接烧结cBN颗粒(以下在cBN颗粒中直接粘合被称作“曲颈生长”(neckgrowth)在一起，以同时提高韧性和提高热传导性，从而得到一种非常牢固且高热传导性的立方晶氮化硼的烧结体，所述的烧结体具有优异的耐碎裂性和耐弧坑磨损性，因而提供一种适用于高硬度的硬质钢的强断续切割的工具。
本发明的一方面提供了一种高强度高热传导性的立方晶氮化硼烧结体，所述的烧结体含有立方晶氮化硼(cBN)颗粒和使cBN颗粒粘结在一起的粘合剂。该烧结体由以下形成：至少40体积％且至多85体积％的cBN颗粒；以及相应剩余量的粘合剂，且所述粘合剂由以下形成：选自属于元素周期表的4a，5a和6a族元素的氮化物、碳化物、硼化物和氧化物的至少一种及其固溶体、铝化合物和不可避免的杂质，其中所述cBN颗粒含有至多0.03质量％的镁以及至少0.001质量％且至多0.05质量％的Li。
具有高硬度及打算用作工具的本发明烧结体含有至少40体积％且至多85体积％的cBN。如果含有的cBN少于40体积％，则在烧结体中，强度差的粘合剂相对增加，而当烧结体用于断续切割时，粘合剂部分将首先发展成缺陷。如果含有的cBN大于85体积％，则cBN颗粒被相对减少的粘结剂支持着。结果，cBN颗粒趋于脱落，且具有优异耐热性的Ti氮化物、碳化物和碳氮化物的量都相对减少，且耐磨损性被大大地削弱。至少40体积％且至多85体积％的cBN可以防止cBN颗粒迅速脱落，也可以保持高耐磨损性。
一种选自属于元素周期表中4a，5a和6a的元素的氮化物、碳化物、硼化物和氧化物中的化合物及其固溶体与cBN颗粒、铝金属或铝化合物混合在一起并进行烧结。它们被烧结时，铝金属、铝化合物等与cBN或其它的粘合剂反应以提供铝化合物，从而使粘合剂和cBN颗粒更牢固地粘结在一起。由此可以获得适用于高硬度的硬质钢的强断续切割的cBN烧结体。
此外，本发明人发现包括含有最多0.03质量％的Mg以及至少0.001质量％且至多0.05质量％的Li的cBN颗粒的烧结体可以提供耐碎裂性以及抗弧坑磨损性方面的显著提高，这些仅通过改善粘合剂是难于达到的。还发现分别在相互接触cBN颗粒的那些部分的Li具有有助于将颗粒粘结在一起的催化作用。置于Li催化作用的这一部分可以具有曲颈生长，因而烧结体比以简单、机械接触的部分具有更高的强度。此外，热传导性优于连续结构的陶瓷粘合剂的cBN颗粒有助于传递在切割中产生的热量，因而提供改进了的耐热性。此外，Mg在cBN颗粒和界面形成氧化物，而氧化物(MgO)具有高熔点且没有上述的催化效果。另外，当MgO存在于cBN颗粒中时，不和谐振动发挥作用，从而防止了在具有声子传导性的颗粒中的热传导。在本发明中，有助于粘合cBN颗粒在一起的元素的作用被称作催化作用。
理想的是，烧结体包括含有至多0.01质量％Mg以及至少0.01质量％和至多0.03质量％的Li的cBN颗粒。这种颗粒可以更牢固地粘结在一起，并且耐碎裂性和耐弧坑磨损性都能进一步提高。
因为在cBN颗粒的那些部位的Ca、Sr、Ba和Be以及Li分别彼此接触而作为催化剂，所以理想的是，烧结体包括含有总量至少0.001质量％且至多0.3质量％的选自Ca、Sr、Ba和Be的至少一种元素的cBN颗粒。如果所述一种或多种元素的含量小于0.001质量％，就不会具有催化作用。促进曲颈生长需要一种或多种元素的催化剂的总量至多为0.3质量％。如果一种或多种元素超过0.3质量％，则超过部分形成缺陷。此外，由于元素的耐热性也低于cBN，所以cBN的烧结体在强度和耐热性方面都降低。
理想的是，烧结体包括总量至少0.001质量％且至多0.5质量％的选自Si、Ga和La的至少一种元素的cBN颗粒。本发明人发现加入Si、Ga和La可以增强Li的催化作用，以在cBN颗粒中形成牢固的曲颈生长，从而粘合颗粒以得到高的结晶性和优异的柔韧性。至少0.001质量％的一种或多种元素促进曲颈生长的强化。在互相直接相邻cBN颗粒的界面上形成足够牢固的曲颈生长需要0.5质量％的一种或多种元素。如果一种或多种元素的含量超过0.5质量％，超过部分就提供缺陷。此外，由于元素的耐热性低于cBN，所以cBN的烧结体在强度和耐热性上降低。
理想的是，烧结体包括含有总量至少0.01质量％且至多0.1质量％的选自Ca、Sr、Ba和Be的至少一种元素的cBN颗粒。这种cBN烧结体可以进一步提高强度和耐热性。
更优选的是，烧结体包括含有总量至少0.05质量％且至多0.3质量％的选自Si、Ga和La的至少一种元素的cBN颗粒。这种cBN烧结体可以进一步提高强度和耐热性。
理想的是，cBN烧结体含有至多5质量％的氧，且粘合剂含有至少5质量％且至多40质量％的Al。在cBN颗粒中残留的Mg形成氧化物，该氧化物(MgO)具有高熔点而且在烧结中没有催化效果。因此，cBN烧结体优选含有至多5质量％的氧。这降低了没有催化作用且阻碍粘结的MgO存在于cBN颗粒之间和存在于与粘合剂的界面处。因此，这种cBN烧结体提高了强度并热传导性，而且改善了耐碎裂性和抗弧坑磨损性。
此外，粘合剂优选含有至少5质量％且至多40质量％的Al。至少5质量％的Al使cBN颗粒和粘合剂充分粘结在一起，而至多40质量％的Al提供了一种合适量的具有优异耐热性的Ti的氮化物、碳化物和碳氮化物，从而提高了抗弧坑磨损性。包含至多5质量％的氧和含有至少5质量％且至多40质量％的Al的粘合剂的烧结体可以提供优异的耐碎裂性和优异的抗弧坑磨损性。
理想的是，cBN烧结体含有至少50体积％且少于70体积％的cBN颗粒。更具体而言，含有至少50体积％的cBN颗粒的cBN烧结体增加了颗粒相互接触的可能性，而且通过上面所述的催化作用，该烧结体在强度和热传导性方面获得了改善。如果烧结体含有少于70体积％的cBN颗粒，则支持颗粒的粘合剂量就相对增加，因而由这种烧结体形成并用于断续切割的工具还可以提供稳定寿命。为上述原因，优选含有至少50体积％且少于70体积％的cBN颗粒。
当该烧结体用于制备切割工具时，该工具可以进行高硬度的硬质钢的通常困难的、强断续切割。“强断续切割”首先是指如实施例所示的更频繁的断续，其次是指断续几何形状导致更锐利几何形状。在下面描述的一个实施方案中，切割成材料的圆棒提供有很多个轴向平行的U型、V型或类似的凹槽，然后开始进行强断续切割的测试。
当“U型”和“V型”进行比较时，由于下列原因，“U型”与更强的断续切割或更锐利断续几何形状相关：当工具与U型凹槽接触时，该凹槽首先具有与工具面接触的壁，然后工具受到大的应力。相反，而当工具接触V型凹槽时，该凹槽具有与工具面形成一个角度的壁，而且切割边缘首先接触该壁，随后该壁才接触工具面。因而，工具受到比接触U型凹槽时更小的应力。
本发明的上面所述以及其它的目的，特征，方面和优点都将从本发明下面的详细描述中变得更加清楚。
优选实施方案描述
本发明可以更牢固地粘结cBN颗粒，以及更牢固地粘结颗粒和粘合剂，从而提供具有增强强度的烧结体。这就可以提供具有改进耐碎裂性和抗弧坑磨损性的cBN烧结体。
本发明人发现，如前面所述的那样，当由cBN烧结体形成的工具用于高硬度硬质钢的强断续和高效切割时，导致相互接触的未烧结部分发展成碎片。为增强该部分，本发明人积极地研究，结果发现在cBN颗粒中保留非常少量的催化组分的种类和含量都将显著影响使cBN颗粒粘结在一起的强度。应当注意的是，在烧结之前，cBN颗粒典型地含有元素B、N以及Mg、Li、Ca或类似元素。在本发明中，这样一种元素表现出催化作用，而且它的含量具有重要性。
Li在cBN颗粒中以金属Li或Li2O3存在，这两种中的任何一种都具有低熔点，而且发现当cBN烧结时，Li与相邻的B、N等反应而形成Li3BN2或类似的催化剂，且有助于cBN颗粒的曲颈生长。相反，Mg容易形成氧化物因而在cBN颗粒中主要以MgO形式存在，MgO具有高熔点因而在cBN烧结时不再作为催化剂。
因而，如果cBN颗粒含有超过0.03质量％的Mg，没有催化性的MgO作为cBN颗粒中的杂质增加，且烧结体的强度降低。如果cBN颗粒含有小于0.001质量％的Li，则不能获得足够的催化效果，而对于0.05质量％或更高的Li，则会形成缺陷，并且因为Li的耐热性比cBN低，所以cBN烧结体的强度和耐热性都降低。
如上所述的这种组成提供一种作为催化剂的Li化合物，使cBN颗粒在它们相互接触的部位牢固地粘合，以提供一种强度显著提高的烧结体cBN。此外，cBN颗粒具有高的热传导性，而且在提高比例下相继粘接在一起的cBN颗粒改善了cBN烧结体的热传导性，并提供了显著改善的抗弧坑磨损性。
通常认为烧结体cBN更好地由含有大量的元素Mg的廉价而更易碎(fracturable)的cBN颗粒形成。因为常识是认为越细的颗粒可以提供强度越高的烧结体，所以据此而使用更细尺寸的更易碎的cBN颗粒。在该方面，本发明与常识不一致。
本发明采用通过在高压和高温的条件下处理六角晶系氮化硼(hBN)和催化剂而制备的立方晶氮化硼(cBN)，该条件是有利于热稳定cBN的条件。作为典型已知的催化剂为碱金属或碱土金属，或其氮化物，它们的氮化物的混合物等。
如日本专利公开59-57905，59-73410，61-31306，2-35931和9-169971中的实施例所公开的，加入的不同类型的催化剂使合成的cBN颗粒具有不同的结晶性、韧性等。这些出版物描述了加入不同类型的催化剂提供了具有不同结晶性并由此具有不同韧性的cBN颗粒。然而，所有这些出版物涉及改善碾磨颗粒的应用，而没有提到当催化剂用作烧结体的源材料时的烧结体的任何特性。
例如，如果使用Li基的催化剂，可以提供具有优异结晶性的cBN颗粒并用于电沉积研磨剂、金属结合研磨剂等。相反，如果使用Mg基催化剂，得到更易碎的cBN颗粒，并用于陶瓷粘结研磨剂、整形研磨剂等。催化剂为形成进入cBN颗粒中的成分的物质，而且分析这些颗粒来评估这些物质。
具体实施方式
实施例1
将硬质合金罐和钵用于混合TiN、TiCN和TiHfN，或者其至少两种的混合物与Al，它们以78∶22的质量比混合在一起。所得粉末在1200℃的真空中热处理30分钟，且将所得的化合物破碎，以得到含有主要为TiAl3、Ti2AlN形式的含Al的粉末粘合剂。然后，如表1所示，将粘合剂和平均粒径为1.5μm的各种cBN粉末(制造商：Sumitomo Electric HardMetal，商品名：SUMIBORON)以表1所示的掺杂比混合在一起，并在900℃的真空炉中保持20分钟，并因此而脱气。此外，该粉末在5GPa、1300℃烧结20分钟。根据需要将所得烧结体被切割和研磨，以制备其用于分析和切割测试的样品。
使用X-射线衍射(XRD)检测样品中含有的化合物。在表1所示的所有样品中，推测为cBN、TiB2、AlN和AlB2的化合物都被检测到了，而且被检测到的其它化合物也列在表1中。还有另外一个样品被放置于密封的容器中，并在氟酸与硝酸的混合物中浸渍48小时。粘合剂相全部溶解在氟酸和硝酸的混合物中，而cBN颗粒没有溶解并且保留下来。如表1所示，颗粒中含有元素Mg、Li、Ca、Sr、Ba和Be，这些元素都是使用用于定量测量的感应偶合等离子体(ICP)光谱测定的。此外，如表1所示，cBN烧结体的cBN颗粒含量依照掺杂组成计算并以体积％计算。更具体地，在上述酸处理后的剩余cBN的质量和理论密度用于计算烧结体中的cBN颗粒的体积，并从酸处理之前测定的cBN烧结体的体积，可以得到颗粒含量。
将用于切割测试的烧结体样品用来制备一种工具(ISO型号：SNGA120408)。将该工具用于硬质钢的强断续切割，以检测在工具碎裂或类似损害之前能达到的工具寿命。测试在下列条件下进行：
被切割材料：硬度为HRC62的渗碳硬质钢SCr420H，直径为100mm，长度为300mm，具有4个轴向U型凹槽；和
切割条件：切割速率V＝150m/min.，进料速率f＝0.1mm/rev.，切割深度d＝0.2mm，干式切割。
结果如表1所示。
表1
样品序号 cBN(体积％) 化合物               在cBN颗粒中的催化元素(质量％)   寿命(min.)
  Mg   Li     其它
    1-1     45   TiCN   0.001   0.01     Ca：0.05   23.1
    1-2     50   TiN   0.002   0.01     Ca：0.06   28.8
    1-3     55   TiN   0.002   0.01     Ca：0.05，Sr：0.05   30.7
    1-4     60   TiN   0.001   0.03   28.5
    1-5     60   TiN   0.001   0.01     Ca：0.07   32.3
    1-6     60   TiHfN   0.003   0.01     Ba：0.10   31.9
    1-7     60   TiN   0.02   0.01   26.4
    1-8     65   TiN   0.001   0.02     Ca：0.05，Sr：0.06   27
    1-9     65   TiN   0.001   0.01     Ca：0.04，Sr：0.03   35.1
    1-10     65   TiCN   0.001   0.01     Ca：0.06，Sr：0.03   33.1
    1-11     65   TiN   0.002   0.02     Ca：0.09   34
    1-12     83   TiN   0.001   0.01     Ca：0.05   21.4
    1-13     35*   TiCN   0.001   0.01     Ca：0.05   7.8
    1-14     55   TiN   0.05*   0.01   13.6
    1-15     60   TiN   0.07*   0.01   15.6
    1-16     65   TiN   0.05*   0.07*     Ca：0.53   15.9
    1-17     65   TiCN   0.08*   0.01   13.2
    1-18     90*   TiN   0.002   0.01     Ca：0.06   5.7
*：比较例
从表1明显看出，含有小于45体积％的cBN的样品1-13和含有85体积％的cBN的样品1-18在它们碎裂或类似损害之前具有非常短的寿命。具有Mg含量超过0.03质量％的cBN颗粒的样品1-14至1-17提供的寿命很短，只有使用Mg含量小于0.03质量％的颗粒的样品1-1至1-12在碎裂或类似损害之前的寿命的一半。据此得出，本发明形成了提供在碎裂或类似损害之前的更长寿命的cBN烧结体。此外，具有Mg含量超过0.01质量％且少于0.03质量％的cBN颗粒的样品1-7在它们碎裂或类似损害之前的寿命稍微比cBN含量相等且Mg含量至多0.01质量％的样品1-4、1-5和1-6的寿命短。此外，相应地，cBN颗粒中含有总和大于0.01质量％的至少一种选自Ca、Sr、Ba和Be的元素的样品1-8在它们碎裂或类似损害之前的寿命比具有等量的Mg和cBN以及含有总和至少0.01质量％和至多0.1质量％的至少一种选自Ca、Sr、Ba和Be的元素的样品1-9的寿命稍短。此外，具有小于50％体积以及至少70％体积的cBN含量的样品1-1和1-12在它们碎裂或类似损害之前的寿命分别比具有至少50体积％和小于70％体积的cBN含量的样品1-2至1-11的寿命稍短。
实施例2
将硬质合金罐和钵用于TiN与Al以质量比75∶25混合。所得粉末在1200℃的真空中热处理30分钟，且将所得的化合物破碎，得到粉末粘合剂。然后，如表2所示，将该粘合剂和平均粒径为1.5μm的各种cBN粉末(制造商：Sumitomo Electric Hard Metal，商品名：SUMIBORON)以40∶60体积比混合在一起，并在900℃的真空炉中保持20分钟，并因此而脱气。此外，该粉末在5GPa、1300℃烧结20分钟。加工所得烧结体，以制备出用于分析和切割测试的样品。
将分析样品进行如实施例1中所述的相似处理，将样品放置于遮蔽容器中，并在氟酸和硝酸的混合物中浸渍48小时。粘合相溶解其中。残留的
cBN颗粒进行用于定量测量的ICP测试，检测如表2所示的各种元素Mg、Li、Ca、Sr、Si、Ga和La的含量。                                            表2
样品序号             在cBN颗粒中的催化元素(质量％)     寿命(min.)
 Mg  Li     其它
  2-1  0.001  0.01     Ca：0.06，Si：0.15     34.1
  2-2  0.001  0.01     Ca：0.06，Sr：0.02，Si：0.17     32.9
  2-3  0.002  0.01     Ca：0.07，Si：0.4     28.8
  2-4  0.001  0.01     Ca：0.07，Sr：0.03     25.4
  2-5  0.001  0.01     Ca：0.06     21.7
  2-6  0.002  0.01     Ca：0.05，Ga：0.2     32.2
  2-7  0.001  0.01     Ca：0.07，Ga：0.45     27.1
  2-8  0.001  0.02     Ca：0.13，La：0.13     33.5
  2-9  0.001  0.02     Ca：0.13，La：0.35     28.7
将用于切割测试的烧结体用来制备一种工具(ISO型号：SNGA120408)，并且将工具在如下所示的对应于硬质钢的弱断续切割的条件进行测试，以检测如表2所示的在碎裂或类似损伤之前的工具寿命：
被切割材料：硬度为HRC62的渗碳硬质钢SCM415H，直径为100mm，长度为300mm，具有6个轴向V型凹槽；和
切割条件：切割速率V＝200m/min.，进料速率f＝0.15mm/rev.，切割深度d＝0.2mm，干式切割。
具有不含Si的cBN颗粒的样品2-5在它们碎裂或类似损害之前的寿命比含有总量至少0.001质量％和至多0.5质量％的元素Si、Ga、La的样品2-1至2-4和2-6至2-9的寿命稍短。此外，具有含有总量至少0.05质量％和至多0.3质量％的元素Si、Ga、La的cBN颗粒的样品2-1、2-2、2-6和2-8在它们碎裂或类似损害之前的寿命比含有少于0.05质量％的所述元素的样品2-4以及含有超过0.3质量％的所述元素的样品2-3、2-7和2-9还长些。
实施例3
将硬质合金罐和钵用于TiN与Al以表3所示的各种掺杂比一起混合。将所得粉末在1200℃的真空中热处理30分钟，且将所得的化合物破碎以得到粉末粘合剂。然后，将该粘合剂和平均粒径为0.8μm的cBN粉末以40∶60体积比混合在一起，并在900℃的真空炉中保持20分钟，并因此而脱气。此外，该粉末在5GPa、1300℃烧结20分钟。将所得到的cBN烧结体进行惰性气体熔合红外检测，以测定在烧结体中的氧含量。测定结果及粘合剂的Al含量在表3所示。
                              表3
样品 烧结体中的氧含量(质量％) 粘合剂的Al含量(质量％) 寿命(min.)
    3-1     1.8     4     17.2
    3-2     2.3     7     23.9
    3-3     3.1     18     27.3
    3-4     3.5     27     32.8
    3-5     4.4     35     31.4
    3-6     7.5     47     18.7
将该烧结体用来制备一种工具(ISO型号：SNGA120408)。将该工具下列条件下用于硬质钢的强断续切割，以检测在碎裂或类似损伤之前的工具寿命：
被切割材料：硬度为HRC63的渗碳硬质钢SCr420H，直径为100mm，长度为300mm，具有8个轴向U型凹槽；和
切割条件：切割速率V＝150m/min.，进料速率f＝0.15mm/rev.，切割深度d＝0.2mm，干式切割。
其结果如表3所示。
相对于含有超过5质量％的氧和含有超过40质量％Al的粘合剂的cBN烧结体的样品3-6以及具有含有小于5质量％的Al的粘合剂的样品3-1在它们碎裂或类似损伤之前的工具寿命都比另外的样品3-2至3-5短。
本发明的cBN烧结体含有一定量的催化剂，该量可精确控制获得高强度以及优异的热传导性。这使烧结体可用于高硬度的硬质钢的弱断续切割以及强断续切割。尤其是，当传统工具用于强断续切割时，尽管低切割速度也引起零星损伤，因而这些工具都不能提供满意的寿命。本发明烧结体可以用于制备这样一种工具，该工具可以用于强断续切割而且还具有稳定的寿命，并且也可以获得比传统工具更高的切割速度。
虽然本发明结合在cBN颗粒中含有的催化元素的效果进行了描述，但类似地，有效的是将含有这些元素的化合物加入到cBN颗粒粉末，粘合剂等中并烧结它们。
虽然本发明进行了描述和详细说明，但是清楚理解的是：上述内容只是作为说明和具体实施例，而不是作为限制本发明。本发明的精神和范围都将由后附权利要求所限定。

Claims (8)

1.一种高强度高热传导性的立方晶氮化硼烧结体，其含有立方晶氮化硼(cBN)颗粒和将所述cBN颗粒粘结在一起的粘合剂，所述烧结体由以下形成：
至少40体积％且至多85体积％的cBN颗粒；和
对应剩余量的粘合剂，所述粘合剂由以下形成：选自属于元素周期表的4a，5a和6a族元素的氮化物、碳化物、硼化物和氧化物的至少一种及其固溶体、铝化合物和不可避免的杂质，其中所述cBN颗粒含有至多0.03质量％的Mg以及至少0.001质量％且至多0.05质量％的Li。
2.如权利要求1所述的烧结体，其中所述cBN颗粒含有至多0.01质量％的Mg以及至少0.01质量％且至多0.03质量％的Li。
3.如权利要求1所述的烧结体，其中所述cBN颗粒含有总量至少0.001质量％且至多0.3质量％的至少一种选自Ca，Sr，Ba和Be的元素。
4.如权利要求1所述的烧结体，其中所述cBN颗粒含有总量至少0.001质量％且至多0.5质量％的至少一种选自Si，Ga和La的元素。
5.如权利要求1所述的烧结体，其中所述cBN颗粒含有总量至少0.01质量％且至多0.1质量％的至少一种选自Ca，Sr，Ba和Be的元素。
6.如权利要求1所述的烧结体，其中所述cBN颗粒含有总量至少0.05质量％且至多0.3质量％的至少一种选自Si，Ga和La的元素。
7.如权利要求1所述的烧结体，其中所述烧结体含有至多5质量％的氧以及所述粘合剂含有至少5质量％且至多40质量％的Al。
8.如权利要求1所述的烧结体，其含有至少50体积％且少于70体积％的cBN颗粒。
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