JP3400464B2

JP3400464B2 - Diamond polycrystalline cutting tool and method of manufacturing the same

Info

Publication number: JP3400464B2
Application number: JP25203191A
Authority: JP
Inventors: 中村　　勉; 泰幸金田; 哲男中井
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 1991-09-30
Filing date: 1991-09-30
Publication date: 2003-04-28
Anticipated expiration: 2018-04-28
Also published as: JPH0592307A

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、ダイヤモンド多結晶
体を含む工具素材が工具支持体にろう付けされたダイヤ
モンド多結晶体切削工具およびその製造方法に関するも
のである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a diamond polycrystal cutting tool in which a tool material containing a diamond polycrystal is brazed to a tool support, and a method for producing the same.

【０００２】[0002]

【従来の技術】ダイヤモンドは硬度や熱伝導率等が高い
ため切削工具や耐摩工具の素材として優れた性能を発揮
する。このため最近、切削工具や耐摩工具の分野で多用
されている。特に、特公昭５２−１２１２６号公報に記
載されているような、ダイヤモンド微粒子を鉄系の金属
結合材で焼結したダイヤモンド焼結体は、単結晶ダイヤ
モンドの欠点であるへき開による欠損が生じにくいため
Ａｌ合金の仕上げ加工を中心に広く用いられている。2. Description of the Related Art Since diamond has high hardness and high thermal conductivity, it exhibits excellent performance as a material for cutting tools and abrasion resistant tools. For this reason, it has recently been widely used in the field of cutting tools and abrasion resistant tools. In particular, a diamond sintered body obtained by sintering fine diamond particles with an iron-based metal binder, as described in Japanese Patent Publication No. 52-12126, is unlikely to cause defects due to cleavage, which is a drawback of single crystal diamond. Widely used for finishing Al alloys.

【０００３】しかしながら、このダイヤモンド焼結体は
金属結合材が原因で耐熱性に問題があることが知られて
いる。すなわち、このダイヤモンド多結晶体は７５０℃
以上の温度では、耐摩耗性ならびに強度の低下か見ら
れ、さらに９００℃以上の温度では焼結体が破壊すると
いう問題である。これらの現象は、高温下でダイヤモン
ド粒子と金属結合材との界面においてダイヤモンドの黒
鉛化が生じること、ならびに両者の熱膨張率の差に基づ
く熱応力が原因と考えられる。However, it is known that this diamond sintered body has a problem in heat resistance due to the metal binder. That is, this diamond polycrystal has a temperature of 750 ° C.
At the above temperatures, the abrasion resistance and the strength are reduced, and at a temperature of 900 ° C. or higher, the sintered body is broken. It is considered that these phenomena are caused by the graphitization of diamond at the interface between the diamond particles and the metal binder at high temperature, and the thermal stress due to the difference in thermal expansion coefficient between the two.

【０００４】ダイヤモンド焼結体の耐熱性を向上させる
目的で、ダイヤモンド焼結体を酸処理し、大部分の金属
結合材を除去することが提案されている。特開昭５３−
１１４５８９号公報は、この方法により耐熱性の改善さ
れたダイヤモンド焼結体の製造方法が開示されている。
しかしながら、この先行技術では、耐熱性は向上するも
のの、除去された金属結合材の部分は空孔となるため、
強度が低下するという新たな問題が生じた。For the purpose of improving the heat resistance of the diamond sintered body, it has been proposed to treat the diamond sintered body with an acid to remove most of the metal binder. JP-A-53-
Japanese Patent No. 114589 discloses a method for producing a diamond sintered body having improved heat resistance by this method.
However, in this prior art, although the heat resistance is improved, the removed portion of the metal binder becomes voids,
There was a new problem of reduced strength.

【０００５】空孔の存在しない耐熱性ダイヤモンド焼結
体については、特開昭５９−１６１２６８号公報や特開
昭６１−３３８６５号公報に開示されている。これらの
先行技術に開示されたダイヤモンド焼結体の結合材に
は、Ｓｉ、ＳｉＣあるいはＮｉとＳｉの合金等が用いら
れている。しかしこれらの耐熱性ダイヤモンド焼結体
は、耐熱性の改善は見られるが、結合材の含有量が多
く、また、ダイヤモンド粒子間結合が弱いという点が問
題である。A heat-resistant diamond sintered body having no pores is disclosed in JP-A-59-161268 and JP-A-61-33865. Si, SiC, an alloy of Ni and Si, or the like is used as the binder of the diamond sintered body disclosed in these prior arts. However, although these heat-resistant diamond sintered bodies are improved in heat resistance, there are problems in that the content of the binder is large and the bond between diamond particles is weak.

【０００６】これらの問題を解決するために、特開平１
−２１２７６７号公報に開示された結合材を含まないダ
イヤモンド多結晶体、すなわち低圧気相法により合成さ
れたダイヤモンド多結晶体を用いた工具が開発された。In order to solve these problems, Japanese Patent Laid-Open No.
A tool using a diamond polycrystal body containing no binder, that is, a diamond polycrystal body synthesized by a low-pressure vapor phase method, has been developed as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 221767/1990.

【０００７】この結合材を含まないダイヤモンド多結晶
体は、実質的にダイヤモンドのみから成立っているた
め、強度、耐摩耗性、耐熱性のいずれの点に関してもダ
イヤモンド焼結体に比べて優れた性質を示している。Since the diamond polycrystal body containing no binder is composed substantially of only diamond, it is superior to the diamond sintered body in any of the strength, wear resistance and heat resistance. Shows the nature.

【０００８】[0008]

【発明が解決しようとする課題】ところで、工具作製時
での加工効率を高めるには、ダイヤモンド多結晶体の厚
みを必要最小限にすることが好ましい。通常の仕上げ加
工に用いられるダイヤモンド工具の素材厚みとしては、
工具寿命時点での逃げ面摩耗幅（０．１ｍｍ以下）以
上、たとえば０．１〜０．２ｍｍ程度あれば十分であ
る。しかし、素材としてこのダイヤモンド多結晶体を用
いた場合、実質的にダイヤモンドのみからなるため熱伝
導率が高く、特に厚みを０．１〜０．２ｍｍと薄くした
場合には、工具として使用する際に生ずる刃先の熱がろ
う付け部に伝導しやすくなるため、ろう付け部が変形
し、工具刃先の強度が著しく低下するという問題が生じ
る。By the way, it is preferable to minimize the thickness of the diamond polycrystal body in order to enhance the processing efficiency in the tool production. As the material thickness of the diamond tool used for normal finishing,
A flank wear width (0.1 mm or less) at the time of tool life, for example, about 0.1 to 0.2 mm is sufficient. However, when this diamond polycrystal is used as a material, it has a high thermal conductivity because it consists essentially of diamond, especially when it is used as a tool when the thickness is thinned to 0.1 to 0.2 mm. Since the heat of the cutting edge generated in 1) is easily conducted to the brazing portion, the brazing portion is deformed, and the strength of the tool cutting edge is significantly reduced.

【０００９】このような問題を解決するするために、本
発明者等はダイヤモンド多結晶体の厚さ、ろう材の種類
等を規定した多結晶ダイヤモンド切削工具を提案した
（特願平０３−１０４４１１号）。In order to solve such a problem, the present inventors have proposed a polycrystalline diamond cutting tool in which the thickness of the polycrystalline diamond body, the type of brazing material, etc. are specified (Japanese Patent Application No. 03-104411). issue).

【００１０】この発明はかかる従来の問題点を解決する
ためになされたものである。この発明の目的は、耐熱性
に優れたダイヤモンド多結晶体工具およびその製造方法
を提供することである。The present invention has been made to solve the above conventional problems. An object of the present invention is to provide a polycrystalline diamond tool having excellent heat resistance and a method for manufacturing the same.

【００１１】[0011]

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、ダイヤモンド多結晶体層がすくい面となるダイヤモ
ンド多結晶体切削工具であって、室温での熱伝導率が３
〜２０Ｗ／ｃｍ・Ｋで厚みが０．１〜０．５ｍｍのダイ
ヤモンド多結晶体層と、ろう付け部と、ダイヤモンド多
結晶体層とろう付け部との間に位置する室温での熱伝導
率が０．１〜２Ｗ／ｃｍ・Ｋで厚みが０．０５〜０．５
ｍｍの熱拡散防止層と、を有する工具素材と、ろう付け
部をろう付けすることによって、工具素材を支持する工
具支持素材と、を備え、前記熱拡散防止層が、ＴｉＣか
らなり、前記すくい面がＲｍａｘで０．２μｍ以下の鏡
面状態である。According to a first aspect of the present invention, there is provided a diamond polycrystal cutting tool having a diamond polycrystal layer serving as a rake face, which has a thermal conductivity of 3 at room temperature.
Thermal conductivity at room temperature located between the diamond polycrystal layer and the brazing part, and the diamond polycrystal layer having a thickness of 0.1 to 0.5 mm at 20 W / cm · K. Is 0.1 to 2 W / cm · K and the thickness is 0.05 to 0.5
mm heat diffusion preventing layer, and a tool supporting material for supporting the tool material by brazing the brazing part, wherein the heat diffusion preventing layer is made of TiC, and the rake is provided. The surface has a mirror surface state with R max of 0.2 μm or less.

【００１２】請求項４に記載の発明は、ダイヤモンド多
結晶体層がすくい面となるダイヤモンド多結晶体切削工
具の製造方法であって、表面をＲｍａｘで０．２μｍ以
下の鏡面状態にしたＳｉからなる基板上に低圧気相法に
よって室温での熱伝導率が３〜２０Ｗ／ｃｍ・Ｋのダイ
ヤモンド多結晶体層を０．１〜０．５ｍｍの厚さで形成
する工程と、ダイヤモンド多結晶体層上に室温での熱伝
導率が０．１〜２Ｗ／ｃｍ・Ｋの熱拡散防止層を０．０
５〜０．５ｍｍの厚さで形成する工程と、基板、ダイヤ
モンド多結晶体層および熱拡散防止層を含む積層体から
基板を化学的方法により除去し、工具素材を作製する工
程と、ダイヤモンド多結晶体層とろう付け部との間に熱
拡散防止層が位置するように、工具素材を工具支持体に
ろう付けする工程と、刃先を必要形状に加工する工程
と、を備え、前記熱拡散防止層が、ＴｉＣからなり、前
記すくい面が、前記Ｓｉ基板の表面状態を転写したＲｍ
ａｘで０．２μｍ以下の鏡面状態である。According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing a diamond polycrystal cutting tool having a diamond polycrystal layer serving as a rake face, wherein the surface has a Rmax of 0.2 μm or less.
A diamond polycrystal layer having a thermal conductivity at room temperature of 3 to 20 W / cm · K and a thickness of 0.1 to 0.5 mm is formed on the lower mirror- finished substrate made of Si by the low pressure vapor phase method. a step of thermal conductivity at room temperature on a polycrystalline diamond layer of the thermal diffusion preventing layer 0.1~2W / cm · K 0.0
A step of forming the substrate with a thickness of 5 to 0.5 mm, a step of removing the substrate from the laminate including the substrate, the diamond polycrystal layer and the heat diffusion preventing layer by a chemical method to produce a tool material, A step of brazing the tool material to the tool support so that the heat diffusion preventing layer is located between the crystal layer and the brazing portion; and a step of processing the cutting edge into a required shape, The preventive layer is made of TiC, and the rake surface is Rm obtained by transferring the surface state of the Si substrate.
The mirror surface state is 0.2 μm or less in ax.

【００１３】請求項５に記載の発明は、ダイヤモンド多
結晶体層がすくい面となるダイヤモンド多結晶体切削工
具の製造方法であって、表面をＲｍａｘで０．２μｍ以
下の鏡面状態にしたＳｉからなる基板上に低圧気相法に
よって室温での熱伝導率が３〜２０Ｗ／ｃｍ・Ｋのダイ
ヤモンド多結晶体層を０．１〜０．５ｍｍの厚さで形成
する工程と、ダイヤモンド多結晶体層から基板を化学的
方法により除去する工程と、ダイヤモンド多結晶体層の
成長上面上に室温での熱伝導率が０．１〜２Ｗ／ｃｍ・
Ｋの熱拡散防止層を０．０５〜０．５ｍｍの厚さで形成
し、工具素材を作製する工程と、ダイヤモンド多結晶体
層とろう付け部との間に熱拡散防止層が位置するよう
に、工具素材を工具支持体にろう付けする工程と、刃先
を必要形状に加工する工程と、を備え、前記熱拡散防止
層が、ＴｉＣからなり、前記すくい面が、前記Ｓｉ基板
の表面状態を転写したＲｍａｘで０．２μｍ以下の鏡面
状態である。According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing a diamond polycrystal cutting tool having a diamond polycrystal layer serving as a rake face, wherein the surface has a Rmax of 0.2 μm or less.
A diamond polycrystal layer having a thermal conductivity at room temperature of 3 to 20 W / cm · K and a thickness of 0.1 to 0.5 mm is formed on the lower mirror- finished substrate made of Si by the low pressure vapor phase method. And a step of removing the substrate from the polycrystalline diamond layer by a chemical method, and a thermal conductivity at room temperature of 0.1 to 2 W / cm on the growth upper surface of the polycrystalline diamond layer.
The heat diffusion preventing layer of K is formed to have a thickness of 0.05 to 0.5 mm, and the heat diffusion preventing layer is positioned between the diamond polycrystal layer and the brazing portion in the step of producing the tool material. And a step of brazing a tool material to a tool support and a step of processing a cutting edge into a required shape, the heat diffusion preventing layer is made of TiC, and the rake face is the Si substrate.
It is a mirror surface state with Rmax of 0.2 μm or less, which is obtained by transferring the surface state of No.

【００１４】[0014]

【作用】ダイヤモンド多結晶体層とろう付け部との間に
熱拡散防止層が設けられているので、工具として使用す
る際に生ずる刃先の熱がろう付け部に伝導されにくくな
る。また、工具素材がダイヤモンド多結晶体層と熱拡散
防止層の２層構造をしているので、工具素材の厚みが従
来よりも増し、工具素材の強度が高まる。Since the heat diffusion preventing layer is provided between the diamond polycrystal layer and the brazing portion, the heat of the cutting edge generated during use as a tool is less likely to be conducted to the brazing portion. Further, since the tool material has a two-layer structure of the diamond polycrystal layer and the heat diffusion preventing layer, the thickness of the tool material is increased as compared with the conventional one, and the strength of the tool material is enhanced.

【００１５】本発明の実施に際し、ダイヤモンド多結晶
体の合成は公知のあらゆる低圧気相法の適用が可能であ
る。すなわち、熱電子放射やプラズマ放電を利用して原
料ガスの分解・励起を生じさせる方法や燃焼炎を用いた
成膜方法も有効である。原料ガスとしては、たとえばメ
タン・エタン・プロパン等の炭化水素類、メタノール・
エタノール等のアルコール類、エステル類等の有機炭素
化合物と水素とを主成分とする混合ガスを用いることが
一般的であるが、これら以外にアルゴン等の不活性ガス
や、酸素、一酸化炭素、水等もダイヤモンドの合成反応
やその特性を阻害しない範囲内であれば、原料中に含有
されていても差しさえない。In carrying out the present invention, any known low-pressure vapor phase method can be applied to the synthesis of the diamond polycrystal. That is, a method of decomposing / exciting the raw material gas by utilizing thermionic emission or plasma discharge and a film forming method using a combustion flame are also effective. Examples of the raw material gas include hydrocarbons such as methane, ethane, propane, methanol,
Alcohols such as ethanol, it is common to use a mixed gas containing an organic carbon compound such as esters and hydrogen as main components, but in addition to these, an inert gas such as argon, oxygen, carbon monoxide, Water or the like may be contained in the raw material as long as it does not impair the synthetic reaction of diamond and its characteristics.

【００１６】特開平１−２１２７６７号公報に開示され
ているように、これらの任意の方法により、その表面を
Ｒｍａｘで０．２μｍ以下の鏡面に仕上げたＳｉからな
る基板上に、室温での熱伝導率が３〜２０Ｗ／ｃｍ・Ｋ
のダイヤモンド多結晶体層を０．１〜０．５ｍｍの厚さ
で合成する。ダイヤモンド多結晶体の厚さをこのような
範囲とする理由は、仕上げ加工・粗加工等、ダイヤモン
ド工具として使用される際に通常生じる寿命時点での摩
耗の大きさから規定している。ダイヤモンドの平均結晶
粒径は０．５〜１５μｍが好ましい。なぜなら、切削工
具として使用した場合、０．５μｍよりも微粒になると
耐摩耗性が低下し、１５μｍよりも粗粒になると欠損し
やすくなるからである。As disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-212767, heat treatment at room temperature is performed on a substrate made of Si whose surface is mirror-finished to have a Rmax of 0.2 μm or less by any of these methods. Conductivity is 3 ~ 20W / cm ・ K
The diamond polycrystal layer of is synthesized with a thickness of 0.1 to 0.5 mm. The reason why the thickness of the diamond polycrystal body is set in such a range is defined by the magnitude of wear at the end of the life that normally occurs when it is used as a diamond tool, such as finishing and roughing. The average crystal grain size of diamond is preferably 0.5 to 15 μm. This is because when it is used as a cutting tool, the wear resistance is reduced when the particle size is smaller than 0.5 μm, and the chipping tends to occur when the particle size is larger than 15 μm.

【００１７】また、室温での熱伝導率を３〜２０Ｗ／ｃ
ｍ・Ｋに規定するのは、３Ｗ／ｃｍ・Ｋよりも低い場合
には上記の問題が生じ難いため除外している。また、上
限の２０Ｗ／ｃｍ・Ｋは現状の技術で合成できる最も高
い値を示したものである。したがって、さらに熱伝導率
の高いものができるならば、本発明の工具素材として適
用することは可能である。Further, the thermal conductivity at room temperature is 3 to 20 W / c.
The definition of m · K is excluded because it is difficult for the above problems to occur when it is lower than 3 W / cm · K. The upper limit of 20 W / cm · K represents the highest value that can be synthesized by the current technology. Therefore, if a material having a higher thermal conductivity can be produced, it can be applied as the tool material of the present invention.

【００１８】基板としてはダイヤモンド多結晶体の内部
応力を低減させるために、その熱膨張率がダイヤモンド
のそれに近いものが好ましく、また、ダイヤモンド多結
晶体のみを回収するために酸に溶解するものが好まし
い。これに該当するものとしてはＳｉが挙げられる。な
お、基板表面をＲｍａｘで０．２μｍ以下の鏡面に仕上
げておくのは、ダイヤモンド多結晶体表面を加工するこ
となく容易に、ダイヤモンド多結晶体表面をこのような
良好な面状態にすることができるからである。この良好
な面をすくい面にすることによって、被削材の溶着の少
ない状態にすることができる。The substrate is preferably one having a coefficient of thermal expansion close to that of diamond in order to reduce the internal stress of the diamond polycrystal, and one which is soluble in an acid to recover only the diamond polycrystal. preferable. An example of this is Si. It is to be noted that the mirror surface of Rmax of 0.2 μm or less is used to finish the substrate surface so that the diamond polycrystal surface can be easily made into such a good surface state without processing the diamond polycrystal surface. Because you can. By making this good surface a rake surface, it is possible to reduce the welding of the work material.

【００１９】ダイヤモンド多結晶体を析出させた後に、
引続き室温での熱伝導率が０．１〜２Ｗ／ｃｍ・Ｋの熱
拡散防止層を形成する。熱伝導率を０．１〜２Ｗ／ｃｍ
・Ｋに規定するのは、０．１Ｗ／ｃｍ・Ｋよりも低い場
合には適度な切削熱の放散が効率よく行なわれないため
である。切削熱の放散が効率よく行なわれないと、ダイ
ヤモンド多結晶体の刃先が高温になり好ましくない。ま
た、熱伝導率が２Ｗ／ｃｍ・Ｋよりも高いとろう付け部
への切削熱の放散量が多くなり、熱拡散防止層としての
効果的な作用を示さなくなる。After depositing the diamond polycrystal,
Subsequently, a thermal diffusion preventing layer having a thermal conductivity at room temperature of 0.1 to 2 W / cm · K is formed. Thermal conductivity of 0.1 to 2 W / cm
-K is specified because moderate cutting heat is not efficiently dissipated when it is lower than 0.1 W / cmK. If the cutting heat is not efficiently dissipated, the cutting edge of the diamond polycrystal becomes high in temperature, which is not preferable. Further, if the thermal conductivity is higher than 2 W / cm · K, the amount of cutting heat radiated to the brazed portion will increase, and the effective function as the heat diffusion preventing layer will not be exhibited.

【００２０】熱拡散防止層の厚みとしては、０．０５〜
０．５ｍｍが好ましい。０．０５ｍｍよりも薄いと熱拡
散防止の効果が弱くなり、また工具素材強度の向上効果
が弱くなるからである。また、厚みが０．５ｍｍあれ
ば、熱拡散防止の役割および工具素材強度の向上効果の
役割を十分果たすため、それ以上の厚みは不必要であ
る。The thickness of the heat diffusion preventing layer is from 0.05 to
0.5 mm is preferable. This is because if it is thinner than 0.05 mm, the effect of preventing heat diffusion becomes weak and the effect of improving the strength of the tool material becomes weak. Further, if the thickness is 0.5 mm, the role of preventing thermal diffusion and the effect of improving the strength of the tool material are sufficiently fulfilled, and therefore a thickness greater than that is unnecessary.

【００２１】熱拡散防止層の材料としては、Ｔｉの炭化
物（ＴｉＣ）が好ましい。As a material of the heat diffusion preventing layer, a carbide of Ti (TiC) is preferable.

【００２２】このようにダイヤモンド多結晶体層の成長
上面上に熱拡散防止層を析出させた後、基板のみを化学
的な方法により除去することによって得られる積層体を
工具素材として用いることができる。化学的な方法とし
て、塩酸、硫酸、硝酸および弗酸を含む群から選ばれた
少なくとも１種以上の液中で基板を溶解する方法が好ま
しい。Thus, the laminate obtained by depositing the heat diffusion preventing layer on the growth upper surface of the diamond polycrystalline layer and then removing only the substrate by a chemical method can be used as a tool material. . As the chemical method, a method of dissolving the substrate in at least one liquid selected from the group containing hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid and hydrofluoric acid is preferable.

【００２３】なお、上記の工具素材の作製法としては、
基板上にダイヤモンド多結晶体層を形成した後に化学的
な方法により基板を除去して得られるダイヤモンド多結
晶体単体の成長上面上に、気相法で熱拡散防止層を形成
する方法によっても可能である。熱拡散防止層の形成に
は、ＣＶＤ、ＰＶＤなどの気相合成法、溶射法、固体材
料をダイヤモンド多結晶体と積層させ加熱する方法な
ど、あらゆる手段が適用できる。As a method for producing the above tool material,
It is also possible to form a thermal diffusion prevention layer by the vapor phase method on the growth upper surface of the diamond polycrystal simple substance obtained by removing the substrate by a chemical method after forming the diamond polycrystal layer on the substrate Is. For the formation of the thermal diffusion prevention layer, any means such as a vapor phase synthesis method such as CVD or PVD, a thermal spraying method, a method of laminating a solid material with a diamond polycrystal and heating it can be applied.

【００２４】そしてダイヤモンド多結晶体層とろう付け
部との間に熱拡散防止層が位置するように、工具素材を
工具支持体にろう付けする。以上の工程を経て作製され
た工具に、研削加工あるいはレーザ加工により刃付けを
行なう。Then, the tool material is brazed to the tool support so that the heat diffusion preventing layer is located between the diamond polycrystal layer and the brazing portion. The tool manufactured through the above steps is bladed by grinding or laser processing.

【００２５】[0025]

【実施例】（実施例１）図２に示すように、マイクロ波プラズマＣＶＤ法によ
り、その表面がＲｍａｘで０．０３μｍの鏡面状態であ
るＳｉ基板１上にダイヤモンド多結晶体層３を合成し
た。合成は以下の条件で行なった。Example 1 As shown in FIG. 2, a diamond polycrystal layer 3 was synthesized by a microwave plasma CVD method on a Si substrate 1 whose surface had a mirror surface state of Rmax of 0.03 μm. . The synthesis was performed under the following conditions.

【００２６】[0026]

【表１】 [Table 1]

【００２７】合成後、図３に示すように弗硝酸５に浸漬
してＳｉ基板１のみを溶解除去することにより、平均結
晶粒径が３μｍで厚さが０．１５ｍｍのダイヤモンド多
結晶体層３を回収することができた。ダイヤモンド多結
晶体層３のＳｉ基板１と対向している面７は、Ｒｍａｘ
で０．０３μｍであった。図４に示すように、このダイ
ヤモンド多結晶体層３の成長上面９上に気相法によって
ＴｉＣを０．２ｍｍの厚さで形成した。ＴｉＣの生成は
以下の条件で行なった。After the synthesis, as shown in FIG. 3, by immersing it in hydrofluoric nitric acid 5 to dissolve and remove only the Si substrate 1, a diamond polycrystalline layer 3 having an average crystal grain size of 3 μm and a thickness of 0.15 mm is formed. Could be recovered. The surface 7 of the polycrystalline diamond layer 3 facing the Si substrate 1 has Rmax
Was 0.03 μm. As shown in FIG. 4, TiC was formed in a thickness of 0.2 mm on the growth upper surface 9 of the polycrystalline diamond layer 3 by a vapor phase method. The production of TiC was performed under the following conditions.

【００２８】[0028]

【表２】 [Table 2]

【００２９】上記の方法で得られた積層体を工具素材１
９として、図５に示すように、ダイヤモンド多結晶体層
３とろう付け部１７との間にＴｉＣ１１が位置するよう
に、工具素材１９を超硬合金製シャンク１３に、融点が
６８０℃のろう材１５を用いて接合した。なお、このと
きすくい面がダイヤモンド多結晶体７の表面のうちＳｉ
基板１と対向する面７となるように接合を行なった。そ
して図６に示すように、ダイヤモンド砥石を用いた研削
加工で刃付けを行なった。図７はその斜視図である。こ
の工具をＮｏ．Ａとする。工具Ｎｏ．Ａの刃先の部分の
拡大図が図１である。The laminate obtained by the above method is used as a tool material 1
As shown in FIG. 5, the tool material 19 is placed on the cemented carbide shank 13 so that the TiC 11 is located between the diamond polycrystalline layer 3 and the brazing portion 17, and the melting point is 680 ° C. It joined using the material 15. At this time, the rake face is the Si of the surface of the diamond polycrystalline body 7.
Bonding was performed so that the surface 7 facing the substrate 1 was formed. Then, as shown in FIG. 6, a blade was attached by a grinding process using a diamond grindstone. FIG. 7 is a perspective view thereof. This tool is A. Tool No. FIG. 1 is an enlarged view of the portion of the blade edge of A.

【００３０】比較として、上記と同様のろう材を用い
て、ＴｉＣを形成していないダイヤモンド多結晶体単体
と超硬合金製シャンクとの接合も行なった。この工具を
Ｎｏ．Ｂとする。For comparison, a brazing filler metal similar to that described above was also used to bond a single diamond polycrystal body without TiC and a cemented carbide shank. This tool is Let B.

【００３１】さらに比較として、粒径が５μｍで結合材
としてＣｏを１２容量％含有する焼結ダイヤモンドを工
具素材とし、上記と同様のろう材を用いてこの工具素材
を超硬合にしてシャンクと接合した工具も作製した。こ
の工具をＮｏ．Ｃとする。これらのスローアウェイチッ
プ工具としての性能評価は以下の条件で行なった。For comparison, a sintered diamond having a grain size of 5 μm and containing 12% by volume of Co as a binder is used as a tool material, and the same brazing material as described above is used to super-harden the tool material to form a shank. A bonded tool was also made. This tool is Let be C. The performance evaluation of these throw-away insert tools was performed under the following conditions.

【００３２】（切削条件）被削材：Ａ３９０−Ｔ６（Ａ１−１７％Ｓｉ）丸棒切削速度：８００ｍ／ｍｉｎ切り込み量：１．０ｍｍ送り速度：０．１ｍｍ／ｒｅｖ．冷却液：水溶性油剤（評価方法）５分切削後および６０分切削後の刃先状態の比較。その
結果、表３に示すように、本発明である実施例１の工具
Ｎｏ．Ａは、比較例２である焼結体ダイヤモンド工具Ｎ
ｏ．Ｃに比べ、長時間にわたって鋭利な切刃が維持され
ることが明らかとなった。また、ＴｉＣからなる熱拡散
防止層を形成していないダイヤモンド多結晶体を用いた
比較例１である工具Ｎｏ．Ｂは、ろう材が流出するとと
もに大きな欠損が発生し、工具として致命的な損傷を来
すことが明らかとなった。(Cutting Conditions) Work Material: A390-T6 (A1-17% Si) Round Bar Cutting Speed: 800 m / min Depth of Cut: 1.0 mm Feed Speed: 0.1 mm / rev. Coolant: Water-soluble oil agent (evaluation method) Comparison of cutting edge states after 5 minutes cutting and 60 minutes cutting. As a result, as shown in Table 3, the tool No. of Example 1 of the present invention was used. A is a sintered diamond tool N of Comparative Example 2.
o. It was revealed that a sharp cutting edge was maintained for a long time as compared with C. In addition, the tool No. which is the comparative example 1 using the diamond polycrystalline body in which the thermal diffusion preventing layer made of TiC is not formed. It has been revealed that B causes a large defect as the brazing material flows out and causes fatal damage as a tool.

【００３３】[0033]

【表３】 [Table 3]

【００３４】（参考例１）熱電子放射材に直径０．２ｍｍ、長さ２００ｍｍの直線
状タングステンフィラメントを用いた熱ＣＶＤ法によ
り、図８に示すように、その表面がＲｍａｘで０．１２
μｍのＷ基板２１上にダイヤモンド多結晶体層３を合成
した。合成条件を以下に示す。 Reference Example 1 As shown in FIG. 8, the surface has a Rmax of 0.12 by a thermal CVD method using a linear tungsten filament having a diameter of 0.2 mm and a length of 200 mm as a thermoelectron emitting material.
The polycrystalline diamond layer 3 was synthesized on the W substrate 21 of μm. The synthesis conditions are shown below.

【００３５】[0035]

【表４】 [Table 4]

【００３６】合成後、図９に示すように引続き気相法に
よって厚さ０．１ｍｍのＴａＣ２３を以下の条件でダイ
ヤモンド多結晶体層３上に形成した。After the synthesis, as shown in FIG. 9, a TaC23 film having a thickness of 0.1 mm was subsequently formed on the diamond polycrystalline layer 3 by the vapor phase method under the following conditions.

【００３７】[0037]

【表５】 [Table 5]

【００３８】図１０に示すように、この積層体を熱王水
２５に浸漬することにより、Ｗ基板２１のみ溶解除去し
て、図１１に示すように平均結晶粒径が３μｍで厚さが
０．２５ｍｍのダイヤモンド多結晶体層３と厚さ０．１
ｍｍのＴａＣ２３とからなる積層体を回収することがで
きた。なお、積層体の面のうちダイヤモンド多結晶体層
３の面７はＲｍａｘで０．１２μｍの鏡面であった。こ
の積層体を、実施例１と同様にして超硬合金製シャンク
にろう付けした。この工具をＮｏ．Ｄとする。なお、ろ
う材には融点の８５０℃のものを用いた。As shown in FIG. 10, this laminated body is immersed in hot aqua regia 25 to dissolve and remove only the W substrate 21, and as shown in FIG. 11, the average crystal grain size is 3 μm and the thickness is 0. 25 mm diamond polycrystal layer 3 and thickness 0.1
It was possible to collect a laminate composed of mm of TaC23. The surface 7 of the diamond polycrystalline layer 3 among the surfaces of the laminated body was a mirror surface having an Rmax of 0.12 μm. This laminate was brazed to a cemented carbide shank in the same manner as in Example 1. This tool is Let be D. A brazing material having a melting point of 850 ° C. was used.

【００３９】比較として上記と同様のろう材を用いて、
ＴａＣが形成されていないダイヤモンド多結晶体単体と
超硬合金製シャンクとの接合も行なった。ダイヤモンド
多結晶体の合成条件は実施例２と同じであった。この工
具をＮｏ．Ｅとする。For comparison, a brazing material similar to the above is used,
Bonding was also performed between a single-piece diamond polycrystal body without TaC and a cemented carbide shank. The synthesis conditions for the polycrystalline diamond were the same as in Example 2. This tool is Let E.

【００４０】さらに比較として、粒径が５μｍで結合材
としてＣｏを１２容量％含有する焼結ダイヤモンドを工
具素材とし、この工具素材を上記と同様のろう材を用い
て超硬合金製シャンクに接合した工具も作製した。この
工具をＮｏ．Ｆとする。工具Ｎｏ．Ｄ、ＥはＹＡＧレー
ザにより、工具Ｎｏ．Ｆは研削加工により刃付けを行な
った。これらのスローアウェイチップ工具としての性能
評価は以下の条件で行なった。For comparison, a sintered diamond having a grain size of 5 μm and containing 12% by volume of Co as a binder is used as a tool material, and the tool material is bonded to a cemented carbide shank using the same brazing material as described above. A tool was also made. This tool is Let it be F. Tool No. Tool Nos. D and E were produced by a YAG laser. F was bladed by grinding. The performance evaluation of these throw-away insert tools was performed under the following conditions.

【００４１】（切削条件）被削材：Ａ３９０−Ｔ６（Ａ１−１７％Ｓｉ）軸方向に８本のＶ字状断面の溝を有する丸棒切削速度：９００ｍ／ｍｉｎ切り込み量：０．８ｍｍ送り速度：０．１２ｍｍ／ｒｅｖ．冷却液：水溶性油剤（評価方法）５分切削後および６０分切削後の刃先状態の比較。その
結果、表６に示すように、本発明である実施例２の工具
Ｎｏ．Ｄは、比較例４である焼結ダイヤモンドを用いた
工具Ｎｏ．Ｆに比べ、長時間にわたって鋭利な切刃が維
持されることが明らかとなった。また、比較例３である
ＴａＣからなる熱拡散防止層を形成していないダイヤモ
ンド多結晶体を用いた工具Ｎｏ．Ｅは、ろう材が流出す
るとともに大きな欠損が発生し、工具として致命的な損
傷を来すことが明らかとなった。(Cutting conditions) Work material: A390-T6 (A1-17% Si) Round bar having 8 V-shaped grooves in the axial direction Cutting speed: 900 m / min Cutting amount: 0.8 mm Feed Speed: 0.12 mm / rev. Coolant: Water-soluble oil agent (evaluation method) Comparison of cutting edge states after 5 minutes cutting and 60 minutes cutting. As a result, as shown in Table 6, the tool No. of Example 2 of the present invention was used. D is a tool No. using the sintered diamond of Comparative Example 4. It was revealed that the sharp cutting edge was maintained for a long time as compared with F. Further, in Comparative Example 3, a tool No. using a diamond polycrystalline body in which a thermal diffusion preventing layer made of TaC was not formed. It was revealed that with E, the brazing material flows out and a large defect occurs, which causes fatal damage as a tool.

【００４２】[0042]

【表６】 [Table 6]

【００４３】（参考例２）Ｒｍａｘで０．０６μｍの鏡面加工が施されたＭｏ基板
の置かれた反応管中に、原料ガスを供給した。次に、高
周波発振器から高周波を与え、原料ガスを励起してプラ
ズマを発生させＭｏ基板上にダイヤモンド多結晶体層を
合成した。合成は以下の条件で行なった。Reference Example 2 A raw material gas was supplied into a reaction tube on which a Mo substrate having a Rmax of 0.06 μm and which had been mirror-finished was placed. Next, a high frequency was applied from a high frequency oscillator to excite the source gas to generate plasma and synthesize a diamond polycrystal layer on the Mo substrate. The synthesis was performed under the following conditions.

【００４４】[0044]

【表７】 [Table 7]

【００４５】合成後、熱王水に浸漬してＭｏ基板のみを
溶解除去することにより、平均結晶粒径が３μｍで厚さ
が０．３５ｍｍのダイヤモンド多結晶体層を回収するこ
とができた。なお、Ｍｏ基板と対向しているダイヤモン
ド多結晶体層の面はＲｍａｘで０．０６μｍの鏡面であ
った。このダイヤモンド多結晶体の成長上面に厚さ０．
２５ｍｍのＷ板を配置し、電子ビームにより、短時間で
Ｗを加熱溶解させてダイヤモンド多結晶体と反応・接合
した。回収した接合体は接合部の厚さ０．１ｍｍがＷ
Ｃ、残部０．１５ｍｍが金属Ｗであった。After the synthesis, by immersing in a hot aqua regia to dissolve and remove only the Mo substrate, a diamond polycrystal layer having an average crystal grain size of 3 μm and a thickness of 0.35 mm could be recovered. The surface of the diamond polycrystal layer facing the Mo substrate was a mirror surface with Rmax of 0.06 μm. A thickness of 0.
A W plate of 25 mm was placed, and W was heated and melted by an electron beam in a short time to react and bond with the diamond polycrystal. The recovered joint has a thickness of W of 0.1 mm at the joint.
C and the remaining 0.15 mm were metal W.

【００４６】[0046]

【表８】 [Table 8]

【００４７】上記の方法で得られた積層体を工具素材と
して、融点が８７０℃のろう材を用いて超硬合金製シャ
ンクと接合した。この工具をＮｏ．Ｇとする。The laminate obtained by the above method was used as a tool material, and a brazing filler metal having a melting point of 870 ° C. was used to bond it to a shank made of cemented carbide. This tool is Let G.

【００４８】比較として上記と同様のろう材を用いて、
ＷＣが形成されていないダイヤモンド多結晶体単体と超
硬合金製シャンクの接合も行なった。ダイヤモンド多結
晶体の合成条件は実施例３と同じにした。この工具をＮ
ｏ．Ｈとする。For comparison, a brazing material similar to the above is used,
Bonding of a single-piece diamond polycrystalline body not formed with WC and a cemented carbide shank was also performed. The conditions for synthesizing the diamond polycrystal were the same as in Example 3. This tool is N
o. Let H.

【００４９】さらに比較として粒径が５μｍで結合材と
してＣｏを１２容量％含有する焼結ダイヤモンドを工具
素材とし、この工具素材を上記と同様のろう材を用いて
超硬合金製シャンクと接合した。この工具をＮｏ．Ｉと
する。なお、工具Ｎｏ．Ｇ、Ｈ、Ｉを＃１５００砥石に
より刃付けした。これらのスローアウェイチップ工具と
しての性能評価は以下の条件で行なった。For comparison, a sintered diamond having a grain size of 5 μm and containing 12% by volume of Co as a binder was used as a tool material, and this tool material was bonded to a cemented carbide shank using the same brazing material as described above. . This tool is I. In addition, the tool No. The G, H, and I were bladed with a # 1500 grindstone. The performance evaluation of these throw-away insert tools was performed under the following conditions.

【００５０】（切削条件）被削材：硬質カーボン切削速度：１０００ｍ／ｍｉｎ切り込み量：０．８ｍｍ送り速度：０．２ｍｍ／ｒｅｖ．切削時間：２０分冷却液：水溶性油剤（評価方法）５分切削後および６０分切削後の刃先状態の比較。その
結果、表９に示すように本発明である実施例３の工具Ｎ
ｏ．Ｇは、比較例６である焼結ダイヤモンドを用いた工
具Ｎｏ．Ｉに比べ、長時間にわたって鋭利な切刃を維持
されることが明らかとなった。また、比較例５である工
具Ｎｏ．Ｈは、ろう材が流出するとともに大きな欠損を
発生し、工具として致命的な損傷を来すことが明らかと
なった。(Cutting Conditions) Work Material: Hard Carbon Cutting Speed: 1000 m / min Cutting Depth: 0.8 mm Feeding Speed: 0.2 mm / rev. Cutting time: 20 minutes Coolant: Water-soluble oil agent (evaluation method) Comparison of cutting edge states after 5 minutes cutting and 60 minutes cutting. As a result, as shown in Table 9, the tool N according to the third embodiment of the present invention is used.
o. G is a tool No. using the sintered diamond of Comparative Example 6. It became clear that a sharp cutting edge was maintained for a long time as compared with I. In addition, the tool No. It has been revealed that H causes fatal damage as a tool as the brazing material flows out and causes a large defect.

【００５１】[0051]

【表９】 [Table 9]

【００５２】[0052]

【発明の効果】この発明によれば、ダイヤモンド多結晶
体層とろう付け部との間に熱伝導率の低い熱拡散防止層
を設けているので、工具として使用する際に生ずる熱で
刃先が高熱になっても、ろう付け部の強度が低下するこ
とがなくなる。また工具素材の厚さが従来に比べ増すの
で工具素材の強度を高めることができる。According to the present invention, since the heat diffusion preventing layer having a low heat conductivity is provided between the diamond polycrystal layer and the brazed portion, the cutting edge is generated by the heat generated when the tool is used. Even if the heat becomes high, the strength of the brazed portion will not decrease. Further, since the thickness of the tool material is increased as compared with the conventional one, the strength of the tool material can be increased.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】この発明に従ったダイヤモンド多結晶体切削工
具の実施例１の拡大図である。FIG. 1 is an enlarged view of a first embodiment of a diamond polycrystal cutting tool according to the present invention.

【図２】この発明に従ったダイヤモンド多結晶体切削工
具の実施例１の製造工程のうち、第１工程を示すもので
あって、ダイヤモンド多結晶体層が形成されたＳｉ基板
の模式図である。FIG. 2 is a schematic view of a Si substrate on which a diamond polycrystalline layer is formed, showing a first step of the manufacturing steps of Example 1 of the diamond polycrystalline cutting tool according to the present invention. is there.

【図３】この発明に従ったダイヤモンド多結晶体切削工
具の実施例１の製造工程のうち、第２工程を示すもので
あって、積層体を弗硝酸液中に浸漬している状態を示す
模式図である。FIG. 3 shows a second step in the manufacturing steps of Example 1 of the diamond polycrystalline body cutting tool according to the present invention, showing a state in which the laminate is immersed in a hydrofluoric nitric acid solution. It is a schematic diagram.

【図４】この発明に従ったダイヤモンド多結晶体切削工
具の実施例１の製造工程のうち、第３工程を示すもので
あって、ダイヤモンド多結晶体層とＴｉＣとからなる工
具素材の模式図である。FIG. 4 shows a third step of the manufacturing steps of Example 1 of the diamond polycrystalline body cutting tool according to the present invention, which is a schematic diagram of a tool material composed of a diamond polycrystalline layer and TiC. Is.

【図５】この発明に従ったダイヤモンド多結晶体切削工
具の実施例１の製造工程のうち、第４工程を示すもので
あって、積層体を超硬合金製シャンクにろう付けした状
態を示す模式図である。FIG. 5 shows a fourth step of the manufacturing steps of Example 1 of the polycrystalline diamond cutting tool according to the present invention, showing a state where the laminate is brazed to the cemented carbide shank. It is a schematic diagram.

【図６】この発明に従ったダイヤモンド多結晶体切削工
具の実施例１の製造工程のうち、第５工程を示すもので
あって、刃付けを行なった状態を示す模式図である。FIG. 6 is a schematic view showing a fifth step of the manufacturing steps of Example 1 of the diamond polycrystalline body cutting tool according to the present invention, and showing a state in which cutting is performed.

【図７】図６に示すダイヤモンド多結晶体切削工具の斜
視図である。7 is a perspective view of the diamond polycrystalline body cutting tool shown in FIG. 6. FIG.

【図８】この発明に従ったダイヤモンド多結晶体切削工
具の参考例１の製造工程のうち、第１工程を示すもので
あって、ダイヤモンド多結晶体層が形成されたＷ基板の
模式図である。FIG. 8 is a schematic view of a W substrate on which a diamond polycrystalline layer is formed, showing a first step of the manufacturing steps of Reference Example 1 of the diamond polycrystalline cutting tool according to the present invention. is there.

【図９】この発明に従ったダイヤモンド多結晶体切削工
具の参考例１の製造工程のうち、第２工程を示すもので
あって、ＴａＣ、ダイヤモンド多結晶体層を積層したＷ
基板の模式図である。FIG. 9 shows a second step of the manufacturing steps of Reference Example 1 of the diamond polycrystalline body cutting tool according to the present invention, which is Ta in which W is formed by laminating a polycrystalline layer of TaC.
It is a schematic diagram of a board | substrate.

【図１０】この発明に従ったダイヤモンド多結晶体切削
工具の参考例１の製造工程のうち、第３工程を示すもの
であって、図９に示すＷ基板を熱王水中に浸漬した状態
を示す模式図である。10 is a view showing a third step of the manufacturing steps of Reference Example 1 of the diamond polycrystalline body cutting tool according to the present invention, showing a state in which the W substrate shown in FIG. 9 is immersed in hot aqua regia. It is a schematic diagram which shows.

【図１１】この発明に従ったダイヤモンド多結晶体切削
工具の参考例１の製造工程のうち、第４工程を示すもの
であって、ダイヤモンド多結晶体層とＴａＣからなる工
具素材の模式図である。FIG. 11 shows a fourth step of the manufacturing steps of Reference Example 1 for a diamond polycrystalline body cutting tool according to the present invention, and is a schematic view of a tool material composed of a diamond polycrystalline layer and TaC. is there.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１Ｓｉ基板３ダイヤモンド多結晶体層５弗硝酸１１ＴｉＣ１３超硬合金製シャンク１７ろう付け部１９工具素材２１Ｍｏ基板２３ＴａＣ２５熱王水 1 Si substrate 3 Diamond polycrystal layer 5 Fluorine nitric acid 11 TiC 13 cemented carbide shank 17 Brazing part 19 Tool material 21 Mo substrate 23 TaC 25 heat aqua regia

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者中井哲男兵庫県伊丹市昆陽北一丁目１番１号住友電気工業株式会社伊丹製作所内 (56)参考文献特開平２−274405（ＪＰ，Ａ) 特開昭54−45313（ＪＰ，Ａ) 特開平１−212767（ＪＰ，Ａ) 特開平３−98704（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−199870（ＪＰ，Ａ) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page (72) Inventor Tetsuo Nakai 1-1 1-1 Koyokita, Itami City, Hyogo Prefecture Tomo Denki Kogyo Co., Ltd. Itami Works (56) Reference JP-A-2-274405 (JP, A) JP 54-45313 (JP, A) JP-A 1-212767 (JP, A) JP-A-3-98704 (JP, A) JP 63-199870 (JP, A)

Claims

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims]

【請求項１】ダイヤモンド多結晶体層がすくい面とな
るダイヤモンド多結晶体切削工具であって、室温での熱
伝導率が３〜２０Ｗ／ｃｍ・Ｋで厚みが０．１〜０．５
ｍｍの前記ダイヤモンド多結晶体層と、ろう付け部と、
前記ダイヤモンド多結晶体層と前記ろう付け部との間に
位置する室温での熱伝導率が０．１〜２Ｗ／ｃｍ・Ｋで
厚みが０．０５〜０．５ｍｍの熱拡散防止層とを有する
工具素材と、前記ろう付け部をろう付けすることによっ
て、前記工具素材を支持する工具支持体と、を備え、前
記熱拡散防止層がＴｉの炭化物（以下ＴｉＣと記す）か
らなり、前記すくい面が、Ｒｍａｘで０．２μｍ以下の
鏡面状態である、ダイヤモンド多結晶体切削工具。1. A diamond polycrystal cutting tool having a diamond polycrystal layer as a rake face, having a thermal conductivity at room temperature of 3 to 20 W / cm · K and a thickness of 0.1 to 0.5.
mm of the polycrystalline diamond layer, a brazing part,
A heat diffusion preventing layer having a thermal conductivity of 0.1 to 2 W / cm · K at room temperature and a thickness of 0.05 to 0.5 mm, which is located between the diamond polycrystal layer and the brazing part. A tool support that supports the tool material by brazing the brazing part, and the heat diffusion preventing layer is made of a carbide of Ti (hereinafter, referred to as TiC); A diamond polycrystal cutting tool whose surface has a mirror surface state of 0.2 μm or less in R max.

【請求項２】前記工具支持体が超硬合金を含む、請求
項１に記載のダイヤモンド多結晶体切削工具。2. A diamond polycrystalline cutting tool according to claim 1, wherein the tool support comprises cemented carbide.

【請求項３】前記ダイヤモンド多結晶体の粒径が０．
５〜１５μｍである、請求項１に記載のダイヤモンド多
結晶体切削工具。3. The grain size of the diamond polycrystal is 0.
The polycrystalline diamond cutting tool according to claim 1, which has a thickness of 5 to 15 μm.

【請求項４】ダイヤモンド多結晶体層がすくい面とな
るダイヤモンド多結晶体切削工具の製造方法であって、
表面をＲｍａｘで０．２μｍ以下の鏡面状態にしたＳｉ
からなる基板上に低圧気相法によって室温での熱伝導率
が３〜２０Ｗ／ｃｍ・Ｋの前記ダイヤモンド多結晶体層
を０．１〜０．５ｍｍの厚さで形成する工程と、前記ダ
イヤモンド多結晶体層上に室温での熱伝導率が０．１〜
２Ｗ／ｃｍ・Ｋの熱拡散防止層を０．０５〜０．５ｍｍ
の厚さで形成する工程と、前記基板、前記ダイヤモンド
多結晶体層および前記熱拡散防止層を含む積層体から前
記基板を化学的方法により除去し、工具素材を作製する
工程と、前記ダイヤモンド多結晶体層とろう付け部との
間に前記熱拡散防止層が位置するように、前記工具素材
を工具支持体にろう付けする工程と、刃先を必要形状に
加工する工程とを備え、前記熱拡散防止層が、ＴｉＣか
らなり、前記すくい面が、前記Ｓｉ基板の表面状態を転
写したＲｍａｘで０．２μｍ以下の鏡面状態である、ダ
イヤモンド多結晶体切削工具の製造方法。4. A method for manufacturing a diamond polycrystal cutting tool in which a diamond polycrystal layer serves as a rake face, comprising:
Si whose surface is mirror-finished with Rmax of 0.2 μm or less
Forming a diamond polycrystalline layer having a thermal conductivity of 3 to 20 W / cm · K at room temperature on a substrate made of, by a low pressure vapor phase method to a thickness of 0.1 to 0.5 mm ; The thermal conductivity at room temperature on the polycrystalline layer is 0.1 to 0.1.
2W / cmK thermal diffusion prevention layer 0.05-0.5mm
A step of forming the substrate material by a chemical method from a laminate including the substrate, the diamond polycrystal layer and the thermal diffusion prevention layer to form a tool material; The heat diffusion preventing layer is located between the crystal layer and the brazing portion, so as to include a step of brazing the tool material to the tool support, and a step of processing the cutting edge into a required shape, The diffusion prevention layer is made of TiC, and the rake face changes the surface state of the Si substrate.
A method for manufacturing a diamond polycrystal cutting tool, which has a mirror surface state with a copied Rmax of 0.2 μm or less.

【請求項５】ダイヤモンド多結晶体層がすくい面とな
るダイヤモンド結晶体切削工具の製造方法であって、表
面をＲｍａｘで０．２μｍ以下の鏡面状態にしたＳｉか
らなる基板上に低圧気相法によって室温での熱伝導率が
３〜２０Ｗ／ｃｍ・Ｋのダイヤモンド多結晶体層を０．
１〜０．５ｍｍの厚さで形成する工程と、前記ダイヤモ
ンド多結晶体層から前記基板を化学的方法により除去す
る工程と、前記ダイヤモンド多結晶体層の成長上面上に
室温での熱伝導率が０．１〜２Ｗ／ｃｍ・Ｋの熱拡散防
止層を０．０５〜０．５ｍｍの厚さで形成し、工具素材
を作製する工程と、前記ダイヤモンド多結晶体層とろう
付け部との間に前記熱拡散防止層が位置するように、前
記工具素材を工具支持体にろう付けする工程と、刃先を
必要形状に加工する工程と、を備え、前記熱拡散防止層
が、ＴｉＣからなり、前記すくい面が、前記Ｓｉ基板の
表面状態を転写したＲｍａｘで０．２μｍ以下の鏡面状
態である、ダイヤモンド多結晶体切削工具の製造方法。5. A polycrystalline diamond layer is a method for producing a diamond crystal cutting tool comprising a rake face, the table
A diamond polycrystal layer having a thermal conductivity of 3 to 20 W / cm · K at room temperature was formed on a substrate made of Si whose surface has a mirror surface of Rmax of 0.2 μm or less by a low pressure vapor phase method .
Forming a thickness of 1 to 0.5 mm, removing the substrate from the diamond polycrystal layer by a chemical method, and thermal conductivity at room temperature on the growth upper surface of the diamond polycrystal layer. Of a heat diffusion preventing layer having a thickness of 0.1 to 2 W / cm · K with a thickness of 0.05 to 0.5 mm to produce a tool material, and the diamond polycrystal layer and the brazing portion. A step of brazing the tool material to a tool support so that the heat diffusion preventing layer is located between the steps, and a step of processing the cutting edge into a required shape, wherein the heat diffusion preventing layer is made of TiC. , The rake face of the Si substrate
A method for manufacturing a diamond polycrystalline body cutting tool, which is a mirror surface state in which Rmax is 0.2 μm or less in which a surface state is transferred .

【請求項６】前記工具支持体が超硬合金を含む、請求
項４または５に記載のダイヤモンド多結晶体切削工具の
製造方法。6. The method for manufacturing a diamond polycrystalline body cutting tool according to claim 4, wherein the tool support contains cemented carbide.

【請求項７】前記ダイヤモンド多結晶体の粒径が０．
５〜１５μｍである、請求項４または５に記載のダイヤ
モンド多結晶体切削工具の製造方法。7. The diamond polycrystal has a grain size of 0.
The method for manufacturing a diamond polycrystalline body cutting tool according to claim 4, which has a thickness of 5 to 15 μm.

【請求項８】前記基板がＳｉである、請求項４または
５に記載のダイヤモンド多結晶体切削工具の製造方法。8. The method for manufacturing a diamond polycrystalline body cutting tool according to claim 4, wherein the substrate is Si.

【請求項９】前記基板を除去する化学的な方法とし
て、塩酸、硫酸、硝酸および弗酸を含む群から選ばれた
少なくとも１種以上の液中で前記基板を溶解する、請求
項４または５に記載のダイヤモンド多結晶体切削工具の
製造方法。9. The chemical method for removing the substrate is to dissolve the substrate in at least one liquid selected from the group containing hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid and hydrofluoric acid. A method for manufacturing a diamond polycrystalline body cutting tool according to 1.

【請求項１０】刃先の形成をレーザ加工によって行な
う、請求項４または５に記載のダイヤモンド多結晶体切
削工具の製造方法。10. The method for manufacturing a diamond polycrystalline body cutting tool according to claim 4, wherein the cutting edge is formed by laser processing.