JPS58130174A - 窒化された超硬複合体材料 - 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】 （Ａ）発明の背景 硬くて耐熱性があり、かつ腐食に強い材料からつくられ
た物品は多くの重要な応用に供される。

耐高温性を有する部品をつくるためのａ−シリコンカー
バイドとβ−シリコンカーノ（イドの反応焼結は公知で
ある。たとえば、アーダーソンの米国特許第２．９３ａ
８０７号にけβ−シリコンカー）（イドは優れた結合剤
であると記載しである。

これらの材料のまた別な有用な成分は、ダイヤモンドお
よび立方晶形窒化硼素の如き超硬結晶である。それらの
優れ九特性、たとえば、硬度は、長い間評価されてきた
。たとえば、ダイヤモンドをそのような材料中に組込む
満足な手段は、極めて有益であり、本発明の方法と製品
の目的である。

ダイヤモンドの結晶を結合する領域においては、たとえ
ば、本出願人の米国特許第４．１２４４０１号、第４１
４７．５９９号および第４１７４４１４号に記載されて
いる如く、ホウドブレス技術と共に、一定の金属が使用
された。

若干の従来方法は、本明細書に参照として組込まれる発
明者Ｊｏｈｎ　Ｍｉｃｈｉｏ　０ｈｎｏ　　による、公
開ヨーロ、バ特許出願第４３５４１号によシ改善され九
。

との冒−ロ、バ特許出願はβ−シリコンカーバイドの特
別な結合剤を有する二層ダイヤモンド複合体を開示して
いる。その結合剤は、ダイヤモンドの結晶を保持し、か
つ、複合体の層を結合するようＫして、複合体全体にわ
たって母材を形成する。該複合体は次の段階からなる方
法によって形成される： （ａ）　　パラフィン中にダイヤモンドの結晶とカーボ
ンブラ、りの第１の分散体を形成するとと； （ｂ）　　パラフィン中に炭素繊維、カーボンブラ、り
および充填材の第２の分散体を形成するとと： （Ｃ）一体の二層複合体をつくるため、前記分散体を一
緒に圧縮成形するとと： （ｄ）ハラフィンを実質的にすべて蒸発させるのに充分
な温度において成る期間、前記複合体を真空中に置くと
と： （ｅ）　　シリコンを液化させて両層中に浸透させるこ
と； （ｆ）　　前記複合体の層を液体シリコンで結合するこ
と；そして （ロ）該複合体を結合するβ−シリコンカーバイド結合
剤をつくるのに光分な条件の下で、複合体と浸透された
シリコンとを幣結すること。

ダイヤモンドの結晶および窒化硼素の結晶の如き、超硬
結晶は、金属切削工具の切刃に使用されるカーバイドや
他の材料に比較して、高価な品物である。さらに、超硬
結晶を含む追加材料の使用は、母材中における結晶がか
なシム範囲の分布になってお夛、かくして、結晶の大部
分は、切削作用を行うことがない。上記の０ｈｎｏ　　
の方法は、プレスおよび処理技術として知られておル、
円板および三角形状の如き、隈定された区域に結晶を隔
離する方法を掃供し、かくして、超硬結晶の全体量は減
少される。

０３）発明の概要 さて、予め定められた、そして多分離隔関係の小さな塊
に超硬結晶を集中した圧縮成形体は、圧縮成形体を窒化
工程に付し、浸透段階によってもたらされ九シリコン元
素を、窒化シリコンに転換することによって、構造的に
改善されることが発見された。この改善され九方法は、
予め安め九位置における超硬結晶を一層とびとびに集中
させる、たとえば、インサートの縁部近くに三角形に集
中させた高強度の切削工具用インサートの製造を可能と
する。これらのインサートに使用される超硬結晶は比較
的少なく、したがって比較的経済的である。これらの独
得なインサートを適切なバイトホルダに取付けるための
手段が設けられている。

（Ｃ）発明の説明 本発明は添付図面と以下の記載によりさらによく理解さ
れるであろう。

本発明の複合体は次の各段階によ多つくられる。

（ａ）　　ハラフィン中に超硬結晶およびカーボンブラ
、りの第１の分散体を形成すること：（ｂ）ハラフィン
中に炭素繊維、カーボンブラ、りおよび充填材の第２の
分散体を形成するとと： （ｃ）　　物理的に安定した中間圧縮成形体（ダイヤモ
ンド分散体の場合、切刃のような所定の形状）をつくる
ため、該分散体の１つをため、前記中間圧縮成形体を残
シの分散体と再圧縮成形するとと： （ｅ）実質的にパラフィンの全部を蒸発させるのに充分
な温度において、一定期間該二連の圧縮成形体を真空に
付するとと； （ｆ）　　液体シリコンを皺二連の圧縮成形体に浸透さ
せる仁と； （ロ））＃複合体を結合するβ−シリコンカーＩ（イド
の結合剤をつくるために充分表条件の下で、浸透シリコ
ンを含有している二連の圧縮成形体を焼結すること；そ
して 伽）＃二連の圧縮成形体を窒化処理に付して、シリコン
元素を窒化シリコンに転換させること。

この方法の結果として、優れた耐摩耗性表面層を有する
複合体が結合してつくられる。ダイヤモンド結晶が使用
される時、強力なシリフンカーバイドの結合母材によっ
て緊密に保持されたダイヤモンド結晶含有表面は特に工
具あるいは切削切刃に適している。

シリコンカーバイド複合体をつくるための本方法は、第
１図において代表的に図式化されている。該ダイヤグラ
ムに示されているように、最初の段階の１つに、パラフ
ィン中のダイヤモンド結晶とカーボンプラ、りの分散体
の形成がある。各種の理由から、この第１の分散体にお
いては、通常率さな結晶が使用される。好ましい実施例
においては、使用されるダイヤモンドは、４００メツシ
諷より小さいサイズの結晶である。この好ましいサイズ
の結晶は、β−シリコンカーバイドで結合された際、割
れ（ｃｈｉｐｐｉｎｇ）　　に対して優れた抵抗性を発
揮する。さらに、それらは切削インサートおよび他の耐
岸耗性部品に対して所望の逃げ角を有する銃い切刃を提
供する。

ダイヤモンド結晶に対して、カーボンブラ。

りが追加されなければならカい。このカーボンは、後の
反応により、本複合体の結合母材のためのβ−シリコン
カーバイドを生む。このカーボンプラ、りは好ましくは
高純度のもので、かくして、汚染物の存在を減少させる
。特に、その後の工程における副作用を防止する九め、
その硫黄含有量は低くあるべきである。ダイヤモンドの
重量の１９１から３９１まで各種の量のカーボンブラッ
クが許容されるが、約２−が最適であると判明した。

第１の（あるいは周辺の）分散体に利用されるパラフィ
ンはこの用語が示す炭化水素蝋のいずれであってもよい
。再びここでも、有害力残留物を防止するため、高純度
の炭化水素を使用すべきである。各混合物に対して、液
体パラフィンが使用される。しかし表から、これは周囲
条件の下では通常固体であるパラフィンを溶融するのに
充分高い温度で作業することＫより達成される。使用さ
れるパラフィンの量は、後で除去される大め、重要な奄
のではない。一般にそれ祉第１の分散体の全重量の３−
から６噂である。

１配した成分は、第１の分散体を形成するために単に一
緒に混合される。しかしガから、極めて密な、そして均
質な分散が好ましい。したがって、第１図のフローチャ
ートに概略示す如き段階的技術が望ましい。

該技術によれば、結晶表面に均等な被覆を設けるため、
ダイヤモンド結晶とカーボンプラ、り社配合される。こ
の段階の後はじめてパラフィンが配合中に混合される。

その後、第１の分散体は好ましくは、粉砕機等によシ、
さらに微細化の段階に付される。しかしながら、炭素繊
維、カーボンブラックおよびパラフィンを含有する第２
の分散体の混合は、たとえば、約２０メツシユのスクリ
ーンに通され、かくして混合を改善し、発生したかもし
れない凝結体を減少させる。

本方法の第２の分散体（あるいはコア）に使用されるパ
ラフィンおよびカーボンブラ、りは前記したもののいず
れかであってよい。便宜上、同様の４のが通常第１およ
び第２の分散体の両者を形成するために使用される。一
般に、第２の分散体はまた、重量で、３−から６チまで
のパラフィンと２−から４−までのカーボンブラ、りを
含有している。特に第１の分散体においては、カーボン
プラ、りの量、また、カーボンブラ、りの品質と種類が
重要である。たとえば、カーボンブラック中の硫黄汚染
物は避けなければならない。

使用される炭素繊維は、均質な混合、そして、特に、微
細化作業を容易にするため、好ましく社、極めて小さな
サイズである。繊維のサイズは好ましくは直径で６から
３０ミクロンで長さは２５０から５００ζクロンである
。

充填材は容積を増大し、また、繊維を含有する粉末混合
物の圧縮率を改善するために設けられる。多くの応用に
対して、それは極めて望ましい。

そのような充填材は、焼結および使用中、それが付され
る状態の下で安定している如何なる材料でありてもよい
が、微細なシリコンカーバイドが好ましい。通常・、第
２の分散体の全重量の４０−から７５−の充填材が使用
される。

嬉１の分散体の手書の場合と同様、パラフィン、カーボ
ンブラ、り、炭素繊維および充填材は均一に混合されな
ければならない。それは、前記した如く微細化を保証す
るため、好ましくはスクリーンにかけられる。

パラフィンの存在により各分散体は所望の形状に別々に
圧縮成形（あるいは造型）することができる。圧力の適
用は、その後の作業、あるいは取扱い中、与えられた形
状を保持するのに充分な、圧粉強度あるいけ物理的安定
性を有する圧縮成形分散体をもたらす。適用される圧力
は、広く変えられるけれども、少なくとも２３００　Ｋ
ｇ／ｃｓ”が好ましい。

本発明の方法において、２つの分散体のどちらか１方が
複合体の最終的部分に対応するように圧縮成形される。

したがって、この圧縮成形された分散体は、＃終的複合
体の部分、たとえば、コア、切刃尋の形状および容積（
組織ではない）と同様の中間圧縮成形体を形成する。

１つの分散体から中間圧縮成形体が形成された後、それ
は残りの分散体と共に再圧縮成形される。この段階のた
めに、所望する場合は、所望複合体の形状を有するモー
ルド内に中間圧縮成形体は位貧される。ついで残りの分
散体がモールドに追加されて充填を完了する。前記の各
段階で１つの分散体が圧縮成形されなければならないが
、その順序は重要ではない。前記のように圧力を加える
と、最終の結合複合体と同じ形状を有する物理的に安定
した二連の圧縮成形体をも九らす。

これらの作業における重要なことは、モールドの形状で
ある。本発明の重要な利点は、造型中、圧縮成形体に加
えられ丸形状は通常、その後寮費する必要がないという
ことである。かくして、他の耐熱性材料に共通な、所望
形状への研摩と仕上という時間のか＼る困難な段階が本
方法によれば取り除かれる。モールドやプランジャーは
、該圧縮成形体あるいは複合体が対応する最終的本体部
分に必要な形状を有していなければならない。

諮２〜６図に造型装置と工程順序が示されている。該装
置はベースＢと、腔部Ｃを形成するモールド菖とプラン
ジャＰ１　　よ）なっている。プランジャＰＫ　　は、
インサートあるいは圧縮成形体の最終形状を精密に定め
るために、モールドｖおよび腔部Ｃにはまる。第５図で
インサート材料（第１の分散体）１は腔部に導入され、
そして、腔部を閉じ、材料１を第４図に示す環状部２中
に圧縮成形するため、プロ、クズランジャＰ２が使用さ
れる。第５図において、プランジャＰ、　　け平坦な面
を有し、壊状インサート２は残シ（第２）の分散体４で
充填される。第６図の圧縮成形工程の完了に際して、圧
縮成形体５け焼結のため取外される。一度所望形状にモ
ールドされると、二層圧縮成形体は（第１図に示す如く
）、全容積からパラフィンを蒸発させるのに充分な真空
および温度条件Ｋｆｊｔかれる。勿論、適切な条件は、
そこに存在温度が使用される。代シとして、別な温度お
よび対応する異なった真空が使用される。

パラフィンの蒸発は好ましくはゆっ〈プ行なわれる。こ
れは、たとえば、複合体内におけるはげしい沸騰が起き
たシ、ガス圧が高まるを防止する。したがって、少なく
と４１０分、そして好ましくけ、実質的にパラフィンを
完全に除去するため、１０から１５分を要する状態が好
ましい。

次に圧縮成形体は液体シリコンで浸透される。

ンブラ、りと炭素繊維へシリコンが浸透し、カーボンブ
ラックや炭素繊維とシリコンとの反応が生ずるのに充分
なシリコン元素が存在していなければならない。過剰な
シリコンが存在してもよい。

焼結後、九とえ、少量の自由シリコンが完成された複合
体中に残存していてもそれＬ有害で紘ない。

約１４−まで、好ましく社ｓｌから１２嗟までの過剰シ
リコンは、実質的に完全な反応を保証するため望ましい
亀のである。

複合体を形成するため、圧縮成形体を結合する作業は、
実際には一連の段階を含み、それらは実質的に同時に行
われる。これらの段階は、シリコンの溶融、圧縮成形体
中への溶融シリコンの浸透および、完成した複合体中に
β−シリコンカーバイドをつくる丸め、浸透シリコンの
カーボンブラ、りおよび炭素繊維との反応である。

シリコンと羨素関のこの最後の一連の反応を誘導するた
め、少なくと４約１４５０’Ｃの最低温度が必要である
。よ）高い温度を利用することができる。しかしながら
、ダイヤモンド結晶のグラファイト化を防止するため、
最高給１４９０℃が好ましい。通常、圧練成形体は１４
９０℃で少なくとも１０分、そして好ましくは、１４５
０−１４９０℃において少なくとも５０分維持されるべ
きである。これは存在するカーボンプラ、りおよび炭素
繊維とが、実質的に浸透シリコンと完全に反応するのを
保証する。したがりて、全作業は、所望に応じて、実質
的に一連の状態で同時に、あるいは、逐次的に段階的に
進行する。

本発明の方法は、シリコン浸透あるいは焼結中、圧力の
適用を必要としない。これは、勿論、本方法がこの段階
において、ホウドブレスモールドの必要がないことを意
味する。他の方法、たとえば、米国特許第４．１２４．
４０１号に記載されている如き方法においては、該方法
のこの部分に対して、２αＯＯＯｐｓｉ以上の圧力に依
存する。

カーボンブラ、りおよび炭素繊維とシリコンとの反応が
実質的に終ったら、結合された製品複合体は冷却される
。複合体が所望の形状に形成されたならば、それは使用
に供せられる。したがって、通常は、それ社切削工具、
線引抜きダイスあるいは、その性状を％に必要とする他
の従来の物品の形状にされる。

これらの結合され丸首合体は、一般にそれらの生産工程
を示す層を有している。主として、層は、第２の分散体
（コア）の充填材と、その表面上のダイヤモンド結晶に
よって示される。これらの異なり九層を、β−クリコン
カーバイドの結合母材が結合している。かくして、たと
えば、望ましいことであるが、もし第２の分散体の充填
材がβ−シリコンカーバイドであるならば、その層は実
質的１ｃａ−とβ−のシリコンカーバイドよシなる。ま
九一般に１重量で、約５−から１４−のシリコンと、約
０２−までの炭素が、反応しない成分として、残留して
存在することがある。シリコン残留物は、複合体全体に
わたって存在してよい。

しかしながら、第１の分散体から誘導された残音炭素は
重量でｎｏｓｅ以下でなければならない。

第１の分散体から誘導された第５図の周辺側部表面部分
２＃ｉ通常大部分のダイヤモンド結晶と少量のβ−シリ
コンカーバイドよりなる。この層の大きな特徴は、ダイ
ヤモンド結晶の存在であり、好ましくはそれは重量で約
７５−から９０−の範囲である。

本発明の複合体は窒化処理により改善される。

この処理において、窒素挿入段階が示され、窒素は真空
炉中に流入し、残留するシリコン元素を窒化シリコンに
転換する。この段階の一例において、窒素が、一時間以
内で、約１ｆＯＯ１：よシ高い温度で炉中に流入し、非
晶質のＳ　ｉ３　［４をつくって、表面窒化を行、なう
。この段階の前に１炉雰囲気を還元するため、水素、窒
素あるいはその両者で洗浄される。自動閉鎖プロセスが
、追加の窒素がインサートの深部へ貫通するのを防止し
、表面処理のみをもたらす。

本発明は単に’ｌｌ素ガスの炉内への導入を必要とする
だけで、したがって、簡単で、安価で、容易に自動化で
き、そして実質的に汚染されない。

さらに、従来の如く、高温および高圧技術全使用せず、
かくして、従来の８１９１４よシも非晶質の８１３１４
をつくる。非晶質の８１３［４の硬度は従来の８１、　
ａ４の硬度よ）も低いけれども、それは、ムｔ−Ｅｉ１
合金等の材料を切削する場合、インサート上へのムｊ−
８１合金の堆積を防止する保護層を作シ、インサートの
表面の密度を増大し、結合相の硬化をもえらし、インサ
ートの曲げ強度を２０から４０−増大し、耐摩耗性を増
大する。

本願によって形成される複合体は、知られている切削イ
ンサートの如何なる形状を有することもできる。一般に
、これらのインサートは割出し可能な特徴を有している
。すなわち、使用中、それら中心軸に対して回転され、
それらの周辺の切刃は中心軸に対して平行Ｋｆｋってい
るが、交叉する。本発明のある好ましい実施例は、これ
らの形状の苔干を含む。たとえば、第６図のインサート
５は、予め定めた距離だけ離なれ九２つの実質的に平行
な平面の表面を有している。これらの表面は、インサ一
トの前表面および後表面を示し、それらの分離距離、そ
の深さは通常α１からα２ｔｙｍである。

インサート５０周辺は上部および下部表面を各側部は望
ましくは外見上実質的に矩形状をしている）。中立切削
インサートの側部は平面表面に対して垂直な軸線に対し
て平行である。しかしながら、複合体５で示す如く、正
の切削インサートの側部は逃げ角を有している。したが
って、各別々の側部は梯形をしている。

第６図のインサート５け、リング状に集中しえ硬い結晶
（リム部分）２と硬す結晶が殆ど危い中央部分４を明ら
かに示している。リング構造２の断面は好ましくは三角
形状である。リング構造２はまた上方の硬い結晶の円板
表面を有しておシ、そしてそれは、第７図に示す表面（
超硬結晶の層）６と若干ａ供して、インサート５の全上
部表面を同じように広く覆っている。この上部表面６の
形成においては、第７図に示す多角形構造７のようＫ、
とびとびの三角形切刃構造（塊）８を形成して、これら
が中央部！よ）高くなるようにして、２段式効果を得る
ようにできる。この方法によ如、硬い結晶の大部分は、
切削切刃構造において、強度を増強するような配量に集
中している。切刃構造８はまた第７および第６図を示す
ように、インサートから横方向にそして前方に突出し、
第８図においては、たとえば、インサート１０は、表面
１２．１５および１４を有する硬い結晶の切刃構造１１
を備え、図示のように１横方向、前方および上方へ突出
している。さらに、多角形インサートの切削切刃構造の
工作物に対する実際の関係は、対称的ではないため、す
なわち、切削切刃の１つの側が、他方の側よ）多く工作
物に当てられるため、切刃構造は相補的に形成すること
もできる。

第９図の多角形インサート１５は、工作物へ当てるよう
に一辺を長くし九一般に三角形状の非対称な、硬い結晶
の切削切刃構造１６を示している。

矩形構造も′を大同様にして使用することができる。

これらの突出部によって、その後の研磨作業が最小です
む。へこみ２４があらかじめ形成されている。

前述のように、本発明の方法は、本発明の結晶構造を予
め定めた区域に制限し、分散させ、あるいは集中させる
ために１採用することができる。

高度に濃縮された切刃結晶構造は、事実上、インナート
母材中のインサートとなる。切刃構造と母材間のよりよ
い結合をもたらし、硬い結晶の量を最小に保ち、インサ
ート全体の強靭性を増大するために、第１０図のインサ
ート１７の断面に示す如く支持結晶層を使用することが
できる。図示の如く、切削切刃構造１８は、硬い結晶の
層下部層２０によって母材１９から離隔され、硬い結晶
の層２０の濃度が切刃構造１８における硬い結晶の濃度
よシ低い。この層２０は、インサート中における応力の
勾配を作シ、図示のように層状とされるか、あるいは、
切刃構造１８とは別に、あるいは一部分として連続的に
変化する濃度とすることができる。また、第１０図に示
す如く、切刃構造１８は、その後の研削作業を最小にす
るため、側部２１において、すくい角を備えるように形
成す本発明の圧縮成形ｌ１において、硬い結晶の切刃構
造１８と母材部分１９とを圧縮成形するのに、異なう九
力を必要とする。これらの圧力は、プレスアンビルを凸
断面にすることＫよって等しくすることができる。かく
して、インサートは、結晶切刃構造が最大圧縮力を費け
る時に、インサートの中央部、および、より圧縮可能な
部分２２が、さらｋよ〕薄い断面に圧縮される。この薄
い断面は、バイトホルダ中にインサートを締めっけるの
を助けるリム状の下部表面２３を提供する。

本発明の方法は、２段式領域、リム構造および凹部を形
成するととＫよシ、バイトホルダ中における蝕得な保持
構成を提供する。ろう付は工程に対しては、コバルトや
その化合物のような容易にろう付けできる材料が、イン
サートのためのベース層として用量され、インサートが
焼結される際、ろう付けの丸めの金属ベース層になる。

機械式口、り装置に対しては、第９図の凹部２４は、イ
ンナート１５に結合された銅の如き比較約款い材料のプ
レートすなわちワッシャ２５を備えている。プレート２
５の上部表面は、硬い結晶の切刃構造１６の上部表面よ
シ高くなシ、インナートへの締めつけ力を受ける働きを
する。インサートが第１１図のインサート２６の如く、
極めて薄い断面でつくられる場合は、直立する二、プル
２８を備える環状プロ、り２７を使用することにより、
インサートを保護して取付けられる。インサート２６に
は開口２？が設けられ、ニップル２８に精密に嵌合して
位置される。同時に硬い金属ワッシャ３７がインサート
２６および二、プル２８の前方縁部上に置かれ、そして
、ねじの如きビン部材が、ワ、クヤを二、プルの前方縁
部へ、そして該プロ、りをバイトホルダへ締め付ける。

このようＫして、過剰な応力は、インサートよりもむし
ろニップルおよびプロ、りにより負担される。

応力が過剰な場合は、第１２図の構造が使用される。第
１２図において、インサート３０は、たとえば第８およ
び第９図に示すものであって、硬い金属のショックアブ
ゾーバブロ、り５１を備えている。このブロックはイン
サートよシも小さく、その周辺部はすべての切削切刃構
造上に置かれる。このプロ、り上べのクランプ力はすべ
てのインサートへ応力を分散する。

本方法に基く層概念の丸め、各種の他の形状、たとえば
、切削切刃がいずれかの表面上に配量され丸環状インサ
ート、および内部切削切刃を有する引抜きダイスをつく
ることができる。

インサートの締め付けおよび一般的寸法安定性に関して
、第１３図に例示したインサートが使用される。第１３
図において、インサート３２は、構造的および寸法的安
定性をもたらすため、予め圧縮された中央母材３３を備
えている。その後は、超硬結晶の層あるいは包囲体は、
結晶材料の圧縮成形だけである。複合体はついで通常の
方法で焼結される。金属層３５はインサートをベースシ
中へ結合するのに役立つ。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法の７０−チャートで：第２〜６図
は本発明の好ましい方法、および方法中で有益に使用さ
れる特定な装置の逐次的説明図で： 第７図は幾何学的に持ち上がった隅部を有する、超硬結
晶の配置を有する複合体インサートを示し： 第８図は超硬隅部が複合体から複数の方向に電在する複
合体インサートを示し： 第９図はクランプ板を保持するため、へこんだ上部表面
を有する複合体を示し： 第１０図は勾配層を有する三角断面切刃を備える円形複
合体を示し； 第１１図は複合体に対にするクランプワッシャを示し； 第１２図は複合体のクランプ装置における応力分散装置
を示し；そして 第１３図は超硬結晶の包囲構造を有する薄い複合体を示
す。 １・・・インサート材料、２・・・還状部、３・・・プ
ロ、クプランジャ、４・−・残シの圧縮成形体、５・・
・インサート、６・・・上部表面、７・・・多角形構造
、８・・・切刃構造、！・・・中央部、１０・・・イン
サート、１１・・・切刃構造、１２．　１５　ｅ１４・
・・表面、１５・・・多角形インサート、１４・・・硬
い結晶の切刃構造、１７・・・インす一ト、１８・・・
切刃構造、１９・・・母材、２０・・・硬い結晶の層、
２１・・・側部、２２・・・圧縮可能な部分、２５・・
・プレート、２７・・・還状ブロック、２Ｂ・φ・二、
フル、３３・・・母材、Ｂ・・・ヘースＣ・・・腔部、
Ｐ・・・プランジャ、Ｍ・・パモールト０゜特許出願人
ゼネラル・エレクトリック・カンパ二イ代私　（７６３
０）生沼確二 第２図 第３図　　　第４図 第５図　　　　第６図 第７図 第８図 第１１図 第１２図 ９ 第１３図

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　結合され九複合体切削要素をつくるための方
   法において、次の各段階からなる方法。 （ａ）ハラフィン中に超硬結晶およびカーボンプラ、り
   の第１の分散体を形成するとと：（ｂ）ハラフィン中に
   炭素繊維、カーボンプラ、りおよび充填材の第２の分散
   体を形成するとと；（Ｃ）　　物理的に安定した中間圧
   縮成形体をつくるため、該分散体の１つを圧縮成形する
   とと：（（１）　　二連の圧縮成形体をつくる丸め、該
   中間圧縮成形体を残シの分散体と再圧縮成形すること；
   （ａ）　　実質的に骸パラフィンの全部を蒸発させるの
   に充分な温度において、該二連の圧縮成形体を真空中に
   一定期間曾くこと； （ｆ）　　液体シリコンを紋二連の圧縮成形体に浸透さ
   せること： （ｇ）蚊複合体を結合するβ−シリコンカーバイドの結
   合剤をつくる丸めに充分表条件の下で、浸透シリコンを
   含有している二連の圧縮成形体を焼結すること；そして Ｃｈ）　　該二連の圧縮成形体を窒化処理にかけて、シ
   リコン元素を窒化シリコンに転換させること。
2. （２）　　焼結工寝中、ガスの形態で窒素を導入する特
   許請求の範囲第１項に記載の方法。
3. （３）上部表両上、Ｋ超硬結晶の層を備え、超硬結晶が
   集中し九多数Ｏ塊が該層から突出しているインサート。
4. （４）超硬結晶は中央部のまわ如のリム部に集中してお
   ）、該リム部の厚さがインサートの厚さよ〉薄くなって
   いる特許請求の範囲第３項に記載のインサート。
5. （５）超硬結晶がいくつかの切削切刃構造中に集中して
   いる特許請求の範囲第３項に記載のインサート。
6. （６）　　切削切刃構造は、結晶が比較的分散している
   下部層を備えている特許請求の範囲第３項に記載０イン
   サート。
7. （７）切刃構造は該インサートから突出している特許請
   求の範囲第５項に記載のインサート。
8. （８）　　切刃構造の突出は母材から横方向、前方向お
   よび上方向である特許請求の範囲第５項に記載のインサ
   ート。
9. （９）骸インサートは、その上部表面または底部表面ま
   たはその両者に予め形成される凹部を備えている特許請
   求の範囲第５項に記載のインサート。