JPH06508656A - 無電解析出金属を有する多層金属被覆ダイヤモンド砥粒 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 無電解析出金属を有する多層金属被覆ダイヤモンド砥粒発明の背景 本発明は、多層金属被覆を有するダイヤモンド砥粒とおよび該砥粒の製造方法と に関するものである。これらの被覆ダイヤモンド砥粒はとくに焼結金属結合工具 において使用され、ここで多層被覆はダイヤモンド砥粒をこのような工具内に保 持することを補助しまた１−具の摩耗抵抗を補助する。

金属被覆が９石およびコンクリートを鋸ψ）断するのに使用されるような砥粒加 圧工具のマトリックス内へのダイヤモンド砥粒の保持性を改良することができる ということは当業者に既知である。金属被覆ダイヤモンド砥粒番ごは典型１勺１ こＣま無電解析出法により付着されるニッケル被覆が工業的に使用される。この ような砥粒は良好な性能を４えるが、ダイヤモンド砥粒の♀い損耗を減少しかつ 砥粒加工工具の摩耗を減少するために改良が望まれる。

無電解析出法（ｅｌｃｃｔｒｏＬｅｓｓ　ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）により付着さ れる二’ｙケル被Ｗ１１よダイヤモンドの表面に化学的に結合されていない。ダ イヤモンド表向により強力１こ付着する金属は１周知であり、かつモリブデン、 チタンおよびクロームを含み。

これらは炭化物形成体であり、かつ典型的には化学蒸着法またはスノク・ツタリ ング法によりダイヤモンド表面にｆ＝ｊ着される。このような！！！！覆および この被覆を析出する実施例が米国特許第３４６５９１６号；欧州特許第ＥＩ’− Ａ−７９／３００３３７．７号：米国特許再発行第３４１３３号および米国特許 第４０６３９０７号に開示されている。これらの被覆は、ダイヤモンド表面シ二 対し二・シヶル被覆よりもより強力に結合するが、これらの被覆は形成される炭 化初審こ応じて３ｍ常酸化されて脆化することがある。

炭化物形成金属層は、工具マトリックス内への保持を補助するためＩこ、ダイヤ モンド粒子上の多層被覆の一部として使用されてきた。米国特ｆｆ第３９２４０ ３１号はダイヤモンド粒子のための多層被覆を開示し、ここで第１の層は胴、ニ ッケルまたは鉄のベース金属を有する合金と、チタン、クロームまたはノはジウ ムのような炭化物形成金属とを含む。この合金層の１宋無電解または電解析出法 によりニリケルのような他の層を！！！！覆してもよい。この合金はたかだか３ ０重量％の炭化物形成金属を含み、また炭化物を形成するため（二被覆は真空蒸 着法またはスパッタリング法により析出されたのちに高温で加熱される。

米国特ｒ「第４３７８９７５　Ｓ＋は一方で砥粒本体を形成するのに使用される ペレット化ダイヤモンド粒子上の第１の被覆としてクロームを使用することを開 示している。焼結銅／ニッケル合金はこれらのペレット化粒子１−に＄１４？耗 性被覆を形成する。クローム層が炭化物を形成するか否かは未知であるが、一方 圧粉ペレ・ノドはペレット化粒子・を形成するとぎに９００°Ｃ１１７３！ｉ＋ ａ度で焼結される。

木国特２ｒ「第５０２４６８０号はマトリックス内への保持を？＋ｌｉ則するだ めのダイヤモンド粒子ヒの４ＪＩｆｆｉ［［の一部としてクローム、チタンまた はジルコニウム炭化物形成層の使用を開示している。２つの炭化物形成層；すな わち薄いベース層およびｒｌ（傭・１酸化性の第２ｆｆ３が付着される。無電解 法により付着される第３の非炭化物形成層はオプションである。タローノ４．ジ ルコニウノ、またはチタンのペース炭化物層は金属蒸着法により付着され、その あとで１分％Ｊ粒子を加熱して炭化物を形成することが好ましい。この層の化学 蒸着は有利ではないといわれて（亀る。

タングステン′またはタンタルの炭化物形成ａ属の第２層は化学蒸着法により付 着され、そのあと層を加熱して適切な浸炭をケ・える。

多層ｙｔ田を付着させるこれらの方法は合属合余が１層の１つとして付着される かまたは３つの明確な層が使用されるという点において複雑である。さらにこれ らのＪｊ法はダイヤモンド粒子・と工具マトリックスとの間の増大された結合力 を金属被覆の浸炭により提供し、この浸炭の間にダイヤモンド粒子は高温にさら される。高温はダイヤモンド結晶を劣化させ、結晶は切削Ｉ：具σ）性能を落と すこと冬こなる。Ｃｈｅｎほか（来国特ｒ［第５０２４６８０号）はこの問題点 を認識してＬするが過ＩＩＩ　ｔ２炭を回避すること以外の解決方法を提供して いない。

ダイヤモンド粒子を劣化させることなく砥粒加工工具のマトリ・ソクス内にそれ を保持することを補助する簡＋１ｔな方法によりダイヤモンドに多層被覆を付着 させて工具の耐摩耗性を改良することが望ましい。また、砥Ｙｙ加エエ只、の耐 ＷＰ耗性をＭ　ｌ−するダイヤモンドのための多層被覆を提供することもまた望 ましい。

灸翳の習ｙ！ したがって、２つの金属層のみを含む焼結金属結合砥粒加工工具内に改良された 耐摩耗性を有する金属被覆ダイヤモンド砥粒を提供することが本発明の目的であ る。

ダイヤモンド粒子を劣化させる熱サイクルにこれらの粒子を露出させることを必 要としない、工具の耐摩耗性を補助する付着力の強い多層金属被覆を有する金属 被覆ダイヤモンド砥粒の製造り法を提供すること力体発明の他の目的である。

結合力の強いクローノ・ベース層およびそれに適合する第２層（無電解析出法に より付着される）を有する多層金属被覆ダイヤモンド砥粒を含む、改良された耐 摩耗性を有する砥粒側１−工具を提供することが本発明のさらに他の目的である 。

本明細書および特許請求の範囲をさらに調査することにより１本発明の他の目的 および利点が当業者に明らかになろう。

これらの種々の目的はダイヤモンド砥粒が少なくとも２つの金属層で被覆される 方法により達成される。炭化物形成層は第１層を提供しかつダイヤモンド砥粒の 表面に化学的に結合される。これらの炭化物形成層は、タングステン、チタン。

タンタル、ジルコニウム、モリブデン、ハフニウノ・、クローノ１．バナジウム 、ケイ素、ニオブ、またはこれらの炭化物、ホウ化物あるいは窒化物からなる。

外側の６＞ＪｆＡ　Ｈは、ニッケル、コバルト、鉄、またはこれらの合金からな り、無電解析出法により付着される。第２の被覆は、典型的には被覆されていな いダイヤモンド砥粒の１０〜５０爪（Ａ％、好ましくは２０〜３５屯ｉｔｔ％の 範囲内にある。本発明により提供される砥粒加工工具は焼結金属マトリックス内 に結合された多層金属Ｍｔダイヤモンド砥粒を含む。被覆粒子をマトリックス内 に結合して工具を形成するためには通常の方法が使用可能である。

本発明に使用されるダイヤモンド砥粒はたとえば２０〜８０Ｕ、Ｓ、メンシュサ イズの１．具のような焼結金属結合−ＩＬ具において通常使用されるサイズのも のである。この粒子サイズは１〜１５００７１ｍ、好ましくは１５０〜１１００ ０７ｚおよび最も好ましくは２００〜６００μｍの範囲内で広く変化可能である 。通常サイズのダイヤモンド砥粒は１分な大きさを有するので、＠望する工具の ための切削プロフィルを提供し、かつ付着される金属被覆により苫しく希釈され ることはない。

本発明において使用されるダイヤモンド砥粒は火熱または大王のものでよいが。

人■−のものは、典型的には触媒を用いるかまたは用いないで、高圧高温（Ｆ（ ｌ）／ＨＴ）のもとてグラファイトを転化することによって得られる。ダイヤモ ンドＣよ２０〜８０Ｕ、Ｓ、メツシュの範囲内のサイズでありか−）転化プロセ スから直接得られることが好ましい。しかしながら、使用されるダイヤモンド粒 子は大きなサイズの材料から通常のＪｊ法により粉砕または微粉砕して得てもよ （１゜本来ダイヤモンド砥粒は、ケイ素、クローノ・、チタン、タングステン、 ジルコニウム・、ハフニウノ４．バナジウノ７．ニオブ、タンタル、モリブデン 、またはこれらの炭化物、ホウ化物、窒化物でｌＦ！！覆される。クローノ・が 好ましい。クロームのようなこれらの金属の幾つかを析出（ｄｃｐｏｓ　ｉ　ｔ ｃ　）する適切な方法は、クロームＩこスルでは約６００〜１００°Ｃ３好まし くは８００〜９５０°Ｃの範囲で運転する充頃塩セメンチージョン法（ｐａｃｋ ｅｄ　５ａｌｔ　ｃｅｍｔ）ｎｔａｔｉｏｎ　ｐｒｎｃｅｓｓ）である０典型的 には、ダイヤモンド砥粒が炭化物形成金属との１つｌ−の／Ｘロゲン化アルカリ 金属またはハロゲ〉・化アルカリ土類金属の溶融浴内に浸漬される。この方法２ ま。

炭化物形成金属をダイヤモンド粒子表面に化学的に結合して金属炭化物を形成す ることを可能にする。適切な塩浴析出法（ｓａｌＬ　ｂａＬｈ　ｄｅｐｏｓｉｔ ｉｏｎ　ｐｎ＋ｃｅｓｓ）の詳細は米国特許第２７４６８８８υ−に記載されて いる。炭化物形成層１ま広範囲の１ゾさに付着させることができる。クロームは ０．　１〜１０重１ｍの範囲、さら（こ１ま２〜５１重ｍの範囲の厚さであるこ とが好ましい。

−吹成化物形成層を付着させるための他のＪｊ法として、害となる熱サイクルへ の露出を制限して顯著な化゛？的結合が得られる方法もまた適切である。イヒ学 気札１成長（ＣＶＤ）法が最も好ましくまた低圧化学気相成長（ＬＰＧＶＤ）法 が使用されることがさらに好ましい。ＬＩ）ＣＶＤ法は当業者には周知である。

これらの技術は真空状態でカリ商い基板温度において反応性ガス混合物を使用し てクロームのような炭化物形成金属を析出させる。ダイヤモンド砥粒を被覆する 前に、表面から酸化物および揮発性不純物とくに表面酸化異物を除去することが 好ましい。

これらの不純物を除去しかつＬＰＧＶＤ法により金属層を析出させるための適切 ｔ、Ｃ技術が米国特許第４２８９５０３号に記載されており、この特７Ｆは立方 晶窒化ホウ素上の酸化物を除去することを【」的としている。

工具に改良耐摩耗性を提供するために第２層が無電解析出法（ｅｌｅｃｔｒｏｌ ｅｓｓｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）により析出される。これらの第２層は第１層より 厚くかつ粗い面を提供することが好ましい。

第２層として使用するために、ニッケル、コバルトまたは鉄のような非炭化物形 成金属が好ましい。これらの金属のうち、ニッケルおよびコバルトが好ましい。

無電解析出物は金属の次亜リン酸塩溶液から予成形（ｐｒｃｆｏｒｍ）されるこ とか好ましい。ニッケル／次亜塩素酸塩溶液はニッケルおよび少量のリン（６〜 １１重に％）の両方を析出する。適切な無電解析出法が米国特許第３５５６８３ ９号に記載されている。

本発明の被覆砥粒は典型的には１つのみの炭化物形成第１層とおよび１つの非炭 化物形成第２層とからなるが、非炭化物形成金属の追加層はオプションである。

例えば、クローム層とおよびコバルトまたは鉄の外側被覆との間に無電解析出法 により付着される薄いニッケル／リン層を用いてもよい。

金属被覆の第２層は砥粒の約１０〜５０爪ｆａ％の割合で付着されることが好ま しい。被覆は砥粒の２０〜３５重量％の範囲の敬で付着されることが最も好まし い。第１Ｒの被覆は比較的薄＜；シたがってｆＪ着される被覆の合計はダイヤモ ンド砥粒の約１０〜６０重量％の範囲内である。合ｄ１被覆の好ましい割合は被 覆されていない粒子の２０〜４０重徴％の範囲内である。金属被覆の厚さは９粒 子保持特性、潤滑特性および熱拡散特性のような工具の性状を制御するように変 えてもよい。当業者が行っている通常の方法の１つは、１１常調査により目的と する工具に対して被覆厚さおよびダイヤモンド粒度を変えることである。ダイヤ モンド砥粒が複数の金属層で１！！！覆されたのち、これらは焼結金属により結 合された砥粒加工１具を形成するために使用される。

被覆されたダイヤモンド砥粒は、それが砥粒用１工具に使用されるとき通常のノ ｊ法により適切な金属マトリックス内に浸漬される。たとえば被覆された砥粒お よび金属粒子の混合物が１周囲部度において、希望の形状にプレスされ、かつプ レスされたもｌｒは加熱されて金属をその中に焼結させる。適切な金属はニッケ ル。

コバルトなどを含む。クローノ、およびニッケルで被覆されかつ焼結されたニッ ケル、コバルトおよび／またはコバルト／青銅マトリックスにより結合された３ ０〜４０メツシュダイヤモンド粒子からなる鋸刃に対する好ましい用途は工具イ ンサートである。これらの工具インサートはいかなる形状でもよく、とくに通常 行お、Ｌびコンクリートを切削するのに使用れさる工具によく見られる形状のも のでよい。

他の労力を費やすことなく　、　！！！！業者はへ４１記の説明から本発明を十 分に利用することがｎｒ能であろう。したがって、以下の好ましい特定の実施態 様は単なる実施例とみなされ、いかなる形でも本発明の開示を制限するものでは ない。

ｈｆｌ記および以下の実施例において、すべての温度は０Ｃであり、特記しない 限りすべての割合および％はｆｌｔｌｉｔ基準である。

以Ｉ、および以下に引用されるすべての特許出願、特許および文献の開示はすべ て、この場合本発明の参照文献として含まれるものである。

ゼネラル・エレクトリ’７りＰに（Ｇｅｎｅｒａｌ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃ　Ｃｏｍ ｐａｎｙ）によりＭＢＳ−７０、Ｍ１３Ｓ−７５０およびＭＩ３Ｓ−７６０の商 標で提供されるすべて３０／４０メツシユサイズの大王ダイヤモンド砥粒の各々 はそれぞれ塩浴内でクロームにより［１される。塩浴は、クローム金属と、塩化 ナトリウム、塩化カリウムおよび塩化カルシウムを含む塩の混合物とからなる。

浴の温度は８５０〜９００°Ｃの範囲に維持される。約２時間の処理ののち９粒 子・は０．５〜１．０μｍの厚さのクローム被覆を有している。

チタン被覆ダイヤモンド砥粒 ゼネラル・エレクトリ・ｙ９社（Ｇｅｎｅｒａｌ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃ　Ｃｏｍｐ ａｎｙ）によりＭＢＳ−７ｒ）、ＭＬ３Ｓ−７５０およびＭＬ３Ｓ−７６０の商 標で提供されるすべて３ｏ／４゜メツシュサイズの人工ダイヤモンド砥粒の各々 はそれぞれ塩浴内でチタンにより被覆される。塩浴は、チタン金属と、ＮａＣ１ ，ＫＣＩおよびＣａＣｌ２とからなる。浴の温度は８５０°〜９０００Ｃの範囲 に維持される。約２時間後１粒子は０．５〜１．０μｍの厚さのチタン層を有し ている。

第２層被覆：無電解析出 上記のようなりローム被覆ＭＢ　Ｓ　−７５０ダイヤモンド砥粒およびチタン被 覆Ｍ１３Ｓ−７５０ダイヤモンド砥粒はそれぞれ、米国特許第３５５６８３９号 に記載の方法と＝一致する無電解析出法によりコバルト／リン層で被覆される。

クローム被覆ＭＢＳ−７６０およびチタン被覆Ｍ１３　Ｓ　−７６０はそれぞれ ニッケル／す〉層で１１１０される。めっき溶液としてコバルトまたはニッケル の次亜リン酸塩溶液が使用される。ｐＨはニッケル溶液に対して４〜５．５の範 囲であり、またコバルト溶液に対して１２〜１４の範囲である。プロセス温度は ６０〜９５°Ｃの範囲に維持される。金属層はそれぞれ一連の分離浴から析出さ れる。ニッケルまたはコバルトが消費されると浴は捨てられて、希望の被覆＠級 が得られるまでフレッシュ浴が使用される。典型的には、浴コンテナのサイズ、 砥粒のサイズおよび浴の初ｔ１１１濃度に応じて５〜２０個の浴が使用される。

ニッケル／リン層およびコバルト／リン層は砥粒の初期１ＴＬｈ先を基準にして ２０〜４０重量％の量が析出され、また６〜１１重量％のリン含有量を有してい る。

１−記のチタ〉′被覆およびクローム金属覆Ｍ１３Ｓ−７０，ＭＩ３Ｓ−７５０ およびＭＩ３　Ｓ　−７６０ダイヤモンド砥粒の一部はそれぞれ１通常の電解析 出法によりニッケルまたはコバルトのいずれかが被覆される。付着されるニッケ ルまたはコバルトの低は砥粒の初期玉量を基準にして２０〜４０ｆｒｔｌＡ％の 範囲である。

粒子保持性 Ｉ−記のような被覆されていないまたは被覆されたダイヤモンド砥粒（ＭＢＳ− ７０、ＭＢＳ−７５０およびＭ［３Ｓ−７６０）がそれぞれ１石切削砥粒加玉玉 具用に通常のコバルトマトリックスを用いてテストバー内Ｉこ結合される。

テストパーは、上記の砥粒を粉末状マトリックス合金と、砥粒加工１具用に通常 使用される割合で混合することにより得られる。混合物はテストパーの形状に１ ｒ縮され、マトリックス合金用に使用される通常の温度で焼結されかつ周囲温度 に冷却される。テストパーは２′（インチ）長さ、１／４’幅および１７４′高 さである。

製作されたパー内での相対ダイヤモンド保持は、一定の力（約２．０Ｘ１０’ｍ ／分）を加えるＩｎｓｔｒｏｍマシン内でその幅を横切ってパーを破断すること により試験される。以下の表１〜表３に報告されたパーセント保持はテストパー の破断断面における破断ダイヤモンド結晶のパーセントに相当する。

青１ 砥粒　ＭＢＳ−７０保持性 被覆なし　１０％ Ｃｒ　２０％ Ｃｒ／Ｃｏ　３３％ Ｃｒ／Ｎｉ　４４％ Ｔｉ　５％ Ｔｉ／Ｎｉ　５２％ 表２ 砥粒　ＭＢＳ−７５０保持性 被覆なし　４％ Ｃｒ　１．７％ Ｃｒ／Ｎｉ　５５％ Ｃｒ　／　Ｃｏ　５６％ Ｃｒ／Ｃｏ−Ｐ（無電解）　３２％ Ｔｉ　８％ Ｔｉ／Ｎｉ　２６％ Ｔｉ／Ｃｏ−Ｐ（無電解）　２２％ 邦 砥粒　ＭＢＳ−７６０保持性 被覆なし　２％ Ｃｒ　２８％ Ｃｒ／Ｎｉ　４７％ Ｃｒ／Ｃｏ　５８％ Ｃｒ／Ｎ１−Ｐ　（無電解）　６２％ Ｔｉ　５％ Ｔｉ／Ｎｉ　４２％ Ｔ　ｉ／Ｎ　ｉ　−Ｐ　（無電解）　５％これらの結果は概略値であるが９本発 明の被覆されたダイヤモンド粒子が被覆されていないダイヤモンド砥粒および１ 層（クロームまたはチタン）のみが被覆されたダイヤモンド粒子よりも保持性に おいて著しく優れていることを示している。さらにこのデータはクロームの第１ 層を有する多層被覆がチタンの第１層を有する粒子よりも保持性においていずれ も優れていることを示している。

耐摩耗性 ゼネラル−ｘレフトリック？）　（Ｇｅｎｅｒａｌ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃ　Ｃｏ１ ｐａｎｙ）によりＭＢＳ−７０、ＭＩ３Ｓ−７５０およびＭＩ３Ｓ−７６０の商 標で提供されるすべて３０／４０メツシユサイズの人士ダイヤモンド砥粒の各々 が」−記のような５つの変更態様に示した方法で＊ｍされる。これらは、炭化物 形成りロームの単層、炭化物形成りロームと無電解ニッケルまたはコバルト層の いずれかとの２層、および炭化物形成りロームと電解めっきコバルトまたはニッ ケル層のいずれかとの２層を含む。

１〜１０の番号付けがなされた異なる粒子上に被覆された金属の組成および量（ 重量％）が以下に示されている。このときの異なる被覆粒子」−の組合せ金属層 被覆の全重量％は次のとおりである： Ｃｒ単層　６．０３／Ｉ Ｃｒ／Ｃｏ電解めっき　２７．１／２ Ｃｒ／Ｃｏ−Ｐ無電解　２３．９５／３Ｃｒ／Ｎｉ電解めっき　２７．１３／４ Ｃｒ／Ｎ１−Ｐ無電解　２５．３３１５ＭＢＳ−７６０／粒子番号 Ｃｒ単層　４．０７／６ Ｃｒ／Ｃｏ電解めっき　２４．６／７ Ｃｒ／Ｃｏ−Ｐ無電解　２７．８９／８Ｃｒ／Ｎｉ電解めっき　２４．６２／９ Ｃｒ／Ｎ１−Ｐ無電解　２４．８／１０金属被覆ダイヤモンド粒子は７′直径の 鋸刃用セグメントに加工される。結合マトリックスは１００％コバルトであり、 ５０００ｐｓｉおよび８５０°Ｃにおいて３分間高温処理される。合計９つの弧 状材（以下、セグメントという）（０゜２４０’　ｘｏ、１４０’　ｘｏ、２０ ’　）は円形鋼コアーにに高周波ろう付されて耐摩耗性をテストするための呼称 径７′の刃を製作する。

試験の前に各鋸刃は、炭化ケイ素砥石を用いて形直しし、砂岩ブロックおよびＢ ａｒｒｅ花崗岩を試験条件のもとて鋸引きして刃を軽くドレッシングすることに より調整され、これにより安定化切削用表面を形成する。次に各セグメントの長 さに沿ってあらかじめ選択された３つの位置（先端、中央および後＠）において 刃が測定され、また各鋸刃に対し１を径方向高さの平均１１６が計算される。半 径方向の測定はｏ、ｏｏｏｔ’の精度で行われる。

鋸引き試験はＢａ　ｒ　ｒ　ｅ花崗岩を４６．５ｉｎ２／分（３００ｃｍ２／分 ）の割合で鋸引きする修正表面グラインダで行われる。鋸引きは、０．３４４ｉ ｎ（１０，０ｍｍ）の切削深さおよび１１８．１ｉｎ／分（３ｍ／分）の横方向 速度でアップカット鋸引きおよびダウンカット鋸引きが交互に行われる。すべて の試験中の刃の回転速度は５９０４３ＰＰＭ（３０ｍ／ｓ）に固定された。鋸引 きの間３．５ガロン／分（３８１層分）の吐出速度で冷却水が刃に注入される。

７′刃による試験結果が耐摩耗性数で示されている。この数は鋸引きされた花崗 岩のｍ（平方インチ）を刃の半径方向の０．００１インチ単位の平均摩耗量によ り除して計算される。通常条件下では、任意の特定の試験シリーズの刃により鋸 引きされる花崗岩の量は少な（とも０．０１０インチの刃の１１／、径方向摩耗 を発生するのに必要な最小爪として決定される。それぞれの１１摩耗性の結果が 表４〜表７に示されている。

表４ クローム／コバルトで被覆された 表５ クロームおよびクローム／ニッケルで被覆された粒子番号　被覆　試験１および ２　平均摩耗寿命表６ クロームおよびクローム／コバルトで被覆されたＭＢ　Ｓ　−７６０ダイヤモン ドの耐摩耗性粒子番号　被覆　試験１および２　平均摩耗寿命表７ クロームおよびクローム／ニッケルで被覆された粒子番号　被覆　試験１および ２　平均摩耗寿命上記データは、無電解で析出された外側の第２層金属被覆を有 する多層被覆をｆ−ｊ　ｆＦした粒子は、電解で析出された第２層金属被覆を有 する粒子および被覆されていない粒子に対し優れた耐摩耗性を提供することを示 している。電解析出されたコバルトの第２層を有する多層被覆のあるものは９ク ロ一ム単層のみを有する類似粒子よりも優れた耐摩耗性を提供する。

上記の実施例に使用されているものを本発明の一般的または特別に記載の反応物 質および／または作業条件と置き換えることによって上記実施例を反復しても。

同様な好結果を得ることができる。

上記の説明から当業者は本発明の本質的な特性を容易に認めることができ、また 本発明の精神および範囲から逸脱することなくそれを種々の用途および条件に適 合させて本発明の種々の変更態様および修正態様を実施することができる。

国野謹審報牛 フロントページの続き （７２）発明者　スラッツ、デビット　アールアメリカ合衆国、　４３２３５． オハイオ州、コロンブス、サンドストーム　ドライブ ２４４８番地

Claims (26)

【特許請求の範囲】
1. １．本質的にダイヤモンド砥粒の表面に化学的に結合された１つの均一な炭化物 形成金属の第１層と，無電解で析出された少なくとも１つの非炭化物形成金属の 第２層とからなる多層被覆を有するダイヤモンド砥粒からなる焼結金属結合砥粒 加工工具に使用するのに適した砥粒。
2. ２．前記非炭化物形成金属の第２層がコバルト／リン，鉄／リンまたはニッケル ／リンからなる請求項１の砥粒。
3. ３．前記非炭化物形成金属の第２層の量が被覆されていないダイヤモンド砥粒の 重量を基準にして１０〜５０重量％の範囲である請求項２の砥粒。
4. ４．無電解で析出された２つの異なる非炭化物形成金属の第２層を有する請求項 ２の砥粒。
5. ５．ダイヤモンド砥粒が１〜１５００μｍの範囲の平均粒度を有する請求項１の 砥粒。
6. ６．本質的に化学蒸着法または充填塩析出法により析出された１つの均一な炭化 物形成金属の第１層と，無電解析出法により析出された少なくとも１つの非炭化 物形成金属の第２層とからなる多層被覆を有するダイヤモンド砥粒からなる焼結 金属結合砥粒加工工具に使用するのに適した砥粒。
7. ７．前記非炭化物形成金属の第２層がコバルト／リンまたはニッケル／リンから なる請求項６の砥粒。
8. ８．炭化物形成金属の第１層が０．１〜１０μｍの範囲の厚さを有する請求項６ の砥粒。
9. ９．木質的にダイヤモンド砥粒の表面に化学的に結合された１つの均一なクロー ム金属の第１層と，無電解で析出された少なくとも１つの非炭化物形成金属の第 ２層とからなる多層被覆を有するダイヤモンド砥粒からなる焼結金属結合砥粒加 工工具に使用するのに適した砥粒。
10. １０．前記非炭化物形成金属の第２層の量が被覆されていないダイヤモンド砥粒 の重量を基準にして１０〜５０重量％の範囲である請求項９の砥粒。
11. １１．前記非炭化物形成金属の第２層がニッケル／リンまたはコバルト／リンの １つの層からなる請求項９の砥粒。
12. １２．無電解で析出された２つの異なる非炭化物形成金属の第２層を有する請求 項９の砥粒。
13. １３．ダイヤモンド砥粒が１〜１５００μｍの範囲の平均粒度を有する請求項９ の砥粒。
14. １４．本質的に，化学蒸着法または充填塩析出法により析出された１つの均一な クローム金属の第１層と，無電解析出法により析出された少なくとも１つの非炭 化物形成金属の第２層とからなる多層被覆を有するダイヤモンド砥粒からなる焼 結金属結合砥粒加工工具に使用するのに適した砥粒。
15. １５．前記非炭化物形成金属の第２層がコバルト／リンまたはニッケル／リンか らなる請求項１４の砥粒。
16. １６．クローム金属の第１層が０．１〜１０μｍの範囲の厚さを有する請求項１ ４の砥粒。
17. １７．焼結金属結合砥粒加工工具に使用される被覆ダイヤモンド砥粒の製造方法 であって，前記ダイヤモンド砥粒の表面に化学蒸着法または充填塩析出法により １つの均一な炭化物形成金属の第１層を付着させ，かつ無電解析出法により少な くとも１つの非炭化物形成金属の第２層を付着させることを含む前記被覆ダイヤ モンド砥粒の製造方法。
18. １８．均一な炭化物形成金属の第１層が本質的にクロームからなり，かつ別の焼 結工程を行うことなくダイヤモンド砥粒に化学的に結合される請求項１７の方法 。
19. １９．炭化物形成金属の第１層が０．１〜１０μｍの範囲の厚みに付着され，ま た第２層が被覆されていないダイヤモンド砥粒の重量を基準にして１０〜５０重 量％の範囲の量で付着される請求項１７の方法。
20. ２０．２つの異なる第２層が無電解析出法で付着される請求項１７の方法。
21. ２１．第２層が次亜リン酸ニッケルまたは次亜リン酸コバルトの少なくとも１つ の溶液から析出される請求項１７の方法。
22. ２２．被覆ダイヤモンド砥粒を焼結可能な金属と混合する工程と，混合物を周囲 温度においてプレスして希望形状の固形物質を形成する工程と，固形物質を十分 に高い温度に加熱して前記焼結可能な金属を焼結する工程との追加工程を含む請 求項１７の方法。
23. ２３．焼結金属マトリックスおよび請求項１の砥粒からなる焼結金属結合砥粒加 工工具。
24. ２４．焼結金属マトリックスと多層被覆ダイヤモンド砥粒とからなる砥粒加工工 具であって，多層被覆が本質的にダイヤモンド砥粒の表面に化学的に結合された １つの均一な炭化物形成金属の第１層と，無電解で析出された少なくとも１つの 非炭化物形成金属の第２層とからなる前記砥粒加工工具。
25. ２５．炭化物形成金属の第１層が充填塩析出法または化学蒸着法により付着され ，かつ非炭化物形成金属の第２用が無電解析出法により付着され，および前記炭 化物形成金属の第１層が本質的にクロームからなり，また前記非炭化物形成金属 の第２層がコバルト／リンまたはニッケル／リンからなる請求項２４の砥粒加工 工具。
26. ２６．鋸刃のためのインサートである請求項２４の砥粒加工工具。