JPS6033893B2 - 切削および耐摩耗工具用高靭性窒化硼素基超高圧焼結材料 - Google Patents
切削および耐摩耗工具用高靭性窒化硼素基超高圧焼結材料Info
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- JPS6033893B2 JPS6033893B2 JP56159191A JP15919181A JPS6033893B2 JP S6033893 B2 JPS6033893 B2 JP S6033893B2 JP 56159191 A JP56159191 A JP 56159191A JP 15919181 A JP15919181 A JP 15919181A JP S6033893 B2 JPS6033893 B2 JP S6033893B2
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- cubic boron
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Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、特にすぐれた数性と耐摩耗性を有し、かつ
高硬度と、すぐれた耐熱性および高温強度を備え、これ
らの特性が要求される高速度鋼や、Ｎｉ基あるいはＣｏ
基スーパーアロィなどの被削村の切削工具として、さら
に軸受や線引きダイスなどの耐摩耗工具として使用する
のに通した窒化棚素基超高圧糠結材料に関するものであ
る。
高硬度と、すぐれた耐熱性および高温強度を備え、これ
らの特性が要求される高速度鋼や、Ｎｉ基あるいはＣｏ
基スーパーアロィなどの被削村の切削工具として、さら
に軸受や線引きダイスなどの耐摩耗工具として使用する
のに通した窒化棚素基超高圧糠結材料に関するものであ
る。
近年、炭化タングステン基焼結材料に比して、きわめて
すぐれた耐摩耗性を有する立方晶窒化側秦基超鴇圧焼結
材料（以下ＣＢＮ基競結材料という）を切削工具や耐摩
工具として使用することが提案されている。このＣＢＮ
基焼結材料は、分散相を形成するＣＢＮ粒子の結合相に
よって２種類に大別することができ、その１つが結合相
を鉄族金属あるいは山などを主成分とする金属で構成し
たものであり、もう１つが窒化チタン、炭化チタン、窒
化アルミニウム、または酸化アルミニウムなどを主成分
としたセラミック系化合物で結合相を構成したものであ
る。
すぐれた耐摩耗性を有する立方晶窒化側秦基超鴇圧焼結
材料（以下ＣＢＮ基競結材料という）を切削工具や耐摩
工具として使用することが提案されている。このＣＢＮ
基焼結材料は、分散相を形成するＣＢＮ粒子の結合相に
よって２種類に大別することができ、その１つが結合相
を鉄族金属あるいは山などを主成分とする金属で構成し
たものであり、もう１つが窒化チタン、炭化チタン、窒
化アルミニウム、または酸化アルミニウムなどを主成分
としたセラミック系化合物で結合相を構成したものであ
る。
しかし、前者においては、前記のように結合相が金属で
あるために高温で軟化しやすく、したがって、これを例
えば切削工具として使用した場合には多大の熱発生を伴
う苛酷な切削条件下では耐摩耗性不足をきたして十分な
る切削性能の発揮は期待できず、熱発生の少ない条件、
すなわち負荷の少ない条件でしか使用することがきなし
、ものである。また、後者においては、上記のように結
合相がセラミック系化合物で構成されてうるために、耐
熱性および耐摩耗性のすぐれたものになっているが、反
面数性不足を避けることができず、例えば高速度鋼のフ
ライス切削などの刃先に大きな衝撃力の加わる切削条件
下ではチッピングや欠損を起し易いものである。また、
上記の２種類の従来ＣＢＮ基焼結材料のもつそれぞれの
問題点を解消する目的で、結合相を金属とセラミック系
化合物で構成したＣＢＮ基焼結材料も提案されたが、こ
のＣＢＮ基焼結材料においても十分満足する靭性を示さ
ず、同様に例えば高速度鋼のフライス切削のような刃先
にきな衝撃力の加わる切削条件下で切削工具として使用
した場合刃先に欠損が発生し易いものである。
あるために高温で軟化しやすく、したがって、これを例
えば切削工具として使用した場合には多大の熱発生を伴
う苛酷な切削条件下では耐摩耗性不足をきたして十分な
る切削性能の発揮は期待できず、熱発生の少ない条件、
すなわち負荷の少ない条件でしか使用することがきなし
、ものである。また、後者においては、上記のように結
合相がセラミック系化合物で構成されてうるために、耐
熱性および耐摩耗性のすぐれたものになっているが、反
面数性不足を避けることができず、例えば高速度鋼のフ
ライス切削などの刃先に大きな衝撃力の加わる切削条件
下ではチッピングや欠損を起し易いものである。また、
上記の２種類の従来ＣＢＮ基焼結材料のもつそれぞれの
問題点を解消する目的で、結合相を金属とセラミック系
化合物で構成したＣＢＮ基焼結材料も提案されたが、こ
のＣＢＮ基焼結材料においても十分満足する靭性を示さ
ず、同様に例えば高速度鋼のフライス切削のような刃先
にきな衝撃力の加わる切削条件下で切削工具として使用
した場合刃先に欠損が発生し易いものである。
これは、上記ＣＢＮ基暁結材料におけるＣＢＮ粒子と結
合相（金属＋セラミック系化合物）との境界部を走査型
電子顕微鏡により詳細に観察した結果明らかになったも
のであるが、超高圧蛭結時にＣＢＮ粒子の表面における
微小な凹部への前記結合相のまわり込みが十分に行なわ
れないことに原因する微小な禾結合部（ボィド）が前記
境界部に形成され、さらにＣＢＮ粒子と結合相との密着
性は、結合相の構成成分によって異なるが、特に炭化物
系のセラミックの場合著しく低く、このためＣＢＮ粒子
と結合相との間に部分的に結合強度の弱い部分が形成さ
れることに原因するものと解される。そこで、本発明者
等は、上述のような観点から、特にすぐれた鮫性と耐摩
耗性とを兼ね備えたＣＢＮ基焼結材料を得べく研究を行
なった結果、ＣＢＮ基焼結材料を、結合強化金属として
のＡＩ：２〜２０重量％、ＡＩの酸化物および窒化物の
うちの１種または２種：５〜４の重量％を含有し、残り
がＣＢＮ（立方晶窒化棚素）と不可避不純物からなる組
成を有し、かつＣＢＮＮが体積割合で４０〜９０％を占
めると共に、上記結合強化金属がＣＢＮを０．１〜１仏
ｍの平均層厚で包囲した組織を有するものとすると、分
散相を構成したＣＢＮ粒子を包囲した結合強化金属とし
てのＮは、ＣＢＮ粒子とのぬれ性がよく、かつＣＢＮ粒
子表面に付着する徴量の酸素などの不純物と反応し、こ
れを除去して清浄化し、さらに原料調製時に予めＣＢＮ
粒子表面に無電解〆ツキ法、化学蒸着法（ＣＶＤ法）、
物理蒸着法（ＰＶＤ法）、およびプラズマ化学蒸着法（
ＰＣＶＤ法）などの方法により強固にして繊密に被覆さ
れているので、ＣＢＮ粒子とＮ園層との境界部に未結合
部（ポィド）は全く存在せず、一方結合相を構成するＡ
Ｉの酸化物（以下ＡＩ２０３で示す）および拳化物（以
下ＡＩＮで示す）とは、その表面層部分で相互拡散した
状態になっているので、ＣＢＮ粒子と結合相とはＮを介
して強固に結合しており、この結果材料は鞍性の著しく
高いものとなり、また、すぐれた耐摩耗性と高硬度がＣ
ＢＮと、ＡＩ２０３およびＡＩＮもこよって確保され、
さらにこのＣＢＮ基焼結材料に、Ｎｉ、Ｎ、Ｃｏ、Ｓｉ
およびＣｒのうちの１種または２種以上の金属成分を０
．５〜１の重量％の範囲で含有させると、これらの成分
には結合相同志の結合力を強化する作用があることから
、材料がより繊密となり、さらに、また上記ＣＢＮ基焼
結材料におけるＣＢＮの一部を、ＣＢＮより多くならな
い範囲、すなわち、〇．○５くウルツ鉱型窒化側水Ｃ容
量％）＜ＩＣＢＮ（容量％）を満足する範囲でゥルッ鉱
型窒化棚素（以下ＷＢＮで示す）で置換すると、材料の
数性が一段と増大するようになるという知見を得たので
ある。
合相（金属＋セラミック系化合物）との境界部を走査型
電子顕微鏡により詳細に観察した結果明らかになったも
のであるが、超高圧蛭結時にＣＢＮ粒子の表面における
微小な凹部への前記結合相のまわり込みが十分に行なわ
れないことに原因する微小な禾結合部（ボィド）が前記
境界部に形成され、さらにＣＢＮ粒子と結合相との密着
性は、結合相の構成成分によって異なるが、特に炭化物
系のセラミックの場合著しく低く、このためＣＢＮ粒子
と結合相との間に部分的に結合強度の弱い部分が形成さ
れることに原因するものと解される。そこで、本発明者
等は、上述のような観点から、特にすぐれた鮫性と耐摩
耗性とを兼ね備えたＣＢＮ基焼結材料を得べく研究を行
なった結果、ＣＢＮ基焼結材料を、結合強化金属として
のＡＩ：２〜２０重量％、ＡＩの酸化物および窒化物の
うちの１種または２種：５〜４の重量％を含有し、残り
がＣＢＮ（立方晶窒化棚素）と不可避不純物からなる組
成を有し、かつＣＢＮＮが体積割合で４０〜９０％を占
めると共に、上記結合強化金属がＣＢＮを０．１〜１仏
ｍの平均層厚で包囲した組織を有するものとすると、分
散相を構成したＣＢＮ粒子を包囲した結合強化金属とし
てのＮは、ＣＢＮ粒子とのぬれ性がよく、かつＣＢＮ粒
子表面に付着する徴量の酸素などの不純物と反応し、こ
れを除去して清浄化し、さらに原料調製時に予めＣＢＮ
粒子表面に無電解〆ツキ法、化学蒸着法（ＣＶＤ法）、
物理蒸着法（ＰＶＤ法）、およびプラズマ化学蒸着法（
ＰＣＶＤ法）などの方法により強固にして繊密に被覆さ
れているので、ＣＢＮ粒子とＮ園層との境界部に未結合
部（ポィド）は全く存在せず、一方結合相を構成するＡ
Ｉの酸化物（以下ＡＩ２０３で示す）および拳化物（以
下ＡＩＮで示す）とは、その表面層部分で相互拡散した
状態になっているので、ＣＢＮ粒子と結合相とはＮを介
して強固に結合しており、この結果材料は鞍性の著しく
高いものとなり、また、すぐれた耐摩耗性と高硬度がＣ
ＢＮと、ＡＩ２０３およびＡＩＮもこよって確保され、
さらにこのＣＢＮ基焼結材料に、Ｎｉ、Ｎ、Ｃｏ、Ｓｉ
およびＣｒのうちの１種または２種以上の金属成分を０
．５〜１の重量％の範囲で含有させると、これらの成分
には結合相同志の結合力を強化する作用があることから
、材料がより繊密となり、さらに、また上記ＣＢＮ基焼
結材料におけるＣＢＮの一部を、ＣＢＮより多くならな
い範囲、すなわち、〇．○５くウルツ鉱型窒化側水Ｃ容
量％）＜ＩＣＢＮ（容量％）を満足する範囲でゥルッ鉱
型窒化棚素（以下ＷＢＮで示す）で置換すると、材料の
数性が一段と増大するようになるという知見を得たので
ある。
この発明は上記知見にもとづいてなされたものであって
、以下に成分組成、ＣＢＮおよびＷＢＮの体積割合、並
びに結合強化金属の平均層厚を上記の通りに限定した理
由を説明する。
、以下に成分組成、ＣＢＮおよびＷＢＮの体積割合、並
びに結合強化金属の平均層厚を上記の通りに限定した理
由を説明する。
Ａ 成分組成
｛ａ｝ 山
ＡＩ成分には、上記の通りＣＢＮ粒子およびＷＢＮ粒子
、並びにＡＩ２０３および山Ｎと強固に結合して材料の
鞠性を著しく改善する作用べあるが、その含有量が２重
量％未満では所望の結合強化作用を確保することができ
ず。
、並びにＡＩ２０３および山Ｎと強固に結合して材料の
鞠性を著しく改善する作用べあるが、その含有量が２重
量％未満では所望の結合強化作用を確保することができ
ず。
一方２０重量％を越えて含有させると、特に高温硬さが
低下するようになることから、その含有量を２〜２の重
量％と定めた。（ｂ’山２０３およびＮＮ これらの成分には、材料の耐摩耗性および耐溶着性を向
上させる作用があるが、その含有量が５重量％未満では
前記作用に所望の効果が得られず、一方４の重量％を越
えて含有させると戦性および耐熱特性が低下するように
なることから、その含有量を５〜４の重量％と定めた。
低下するようになることから、その含有量を２〜２の重
量％と定めた。（ｂ’山２０３およびＮＮ これらの成分には、材料の耐摩耗性および耐溶着性を向
上させる作用があるが、その含有量が５重量％未満では
前記作用に所望の効果が得られず、一方４の重量％を越
えて含有させると戦性および耐熱特性が低下するように
なることから、その含有量を５〜４の重量％と定めた。
｛ｃ｝ Ｎｉ、山、Ｃｏ、ＧｉおよびＣｒこれら金属成
分には、上記の通り結合相を繊密化して、材料の強度お
よび耐衝撃性を一段と向上させる作用があるので、特に
これらの特性が要求される場合に必要に応じて含有され
るが、その含有量が０．５重量％未満では前記作用に所
望の効果が得られず、一方１０重量％を越えて含有させ
ると硬せ低下が著しくなることから、その含有量を０．
５〜１０重量勅と定めた。
分には、上記の通り結合相を繊密化して、材料の強度お
よび耐衝撃性を一段と向上させる作用があるので、特に
これらの特性が要求される場合に必要に応じて含有され
るが、その含有量が０．５重量％未満では前記作用に所
望の効果が得られず、一方１０重量％を越えて含有させ
ると硬せ低下が著しくなることから、その含有量を０．
５〜１０重量勅と定めた。
Ｂ ＣＢＮの体積割合
ＣＢＮの結合相に対する割合が４０容量％未満では、相
対的に硬質のＣＢＮの割合が少なすぎて所望の耐摩耗性
を確保することができず、一方ＣＢＮの割合が９０重量
％を越えると、相対的の割合が少なくなりすぎて鞠性低
下をきたすようにあることから、その体積割合を４０〜
９畔容量％と定めた。
対的に硬質のＣＢＮの割合が少なすぎて所望の耐摩耗性
を確保することができず、一方ＣＢＮの割合が９０重量
％を越えると、相対的の割合が少なくなりすぎて鞠性低
下をきたすようにあることから、その体積割合を４０〜
９畔容量％と定めた。
Ｃ ＷＢＮの置換割合
ＷＢＮには、材料の鮫性を一段と向上させる作用がある
ので、特に高数性が要求される場合に必要に応じてＣＢ
Ｎの一部を置換した形で含有させるが、その置換割合、
すなわちＷＢＮ（容量％）／ＣＢＮ（容量％）が０．０
５未満では所望の数性向上効果が得られず、」方１を越
えた置換割合、すなわち相対的にＣＢＭこ比してＷＢＮ
の方が多い状態にすると、材料の硬さが低下し、耐摩耗
性が低下するようになることから、ＣＢＮの一部をＷＢ
Ｎで置換する場合には、肌＜無母＜・ の条件を満足させなければならない。
ので、特に高数性が要求される場合に必要に応じてＣＢ
Ｎの一部を置換した形で含有させるが、その置換割合、
すなわちＷＢＮ（容量％）／ＣＢＮ（容量％）が０．０
５未満では所望の数性向上効果が得られず、」方１を越
えた置換割合、すなわち相対的にＣＢＭこ比してＷＢＮ
の方が多い状態にすると、材料の硬さが低下し、耐摩耗
性が低下するようになることから、ＣＢＮの一部をＷＢ
Ｎで置換する場合には、肌＜無母＜・ の条件を満足させなければならない。
○ Ｎの平均層厚
その平層厚が０．１ｒｍ未満では、ＣＢＮ粒子およびＷ
ＢＮ粒子と結合相との間に十分な結合強度を確保するこ
とができず、一方１仏ｍを越えた平均層厚にすると、材
料の硬せが低下するようにあることから、その平均層厚
を０．１〜ｌＡｍと定めた。
ＢＮ粒子と結合相との間に十分な結合強度を確保するこ
とができず、一方１仏ｍを越えた平均層厚にすると、材
料の硬せが低下するようにあることから、その平均層厚
を０．１〜ｌＡｍと定めた。
なお、この発明の超高圧焼結材料は、まず、ＣＢＮ粉末
、さらに必要に応じてＷＢＮ粉末の表面に、無電解〆ッ
キ法、ＣＶＤ法、ＰＶＤ法、およびＰＣＶＤ法などの方
法を用いて、ＡＩを０．１〜１仏ｍの平均層厚で被覆し
、さらに必要に応じてＭ２０３およびＡＩＮのうちの１
種または２種を榎層被覆し、このように調製した山被覆
のＣＢＮ粉末およびＷＢＮ粉末、並びに山と、刈２０３
およびＡＩＮのいずれか、または両方を被覆したＣＢＮ
粉末およびＷＢＮ粉末、さらにＡＩ２０３粉末、ＡＩＮ
粉末、Ｎｉ粉末、Ｃｏ粉末、ＡＩ粉末、Ｓｉ粉末Ｃｒ粉
末、およびこれら金属の２種以上の合金粉末を原料粉末
として用意し、これら原料粉末のうちから適宜選択して
所定の配合組成に配合し、この配合粉末を通常の条件で
混合した後、粉末状態あるし、は圧粉体の形で金属容器
に入れ、真空脱ガスして密封し、ついでこの密封容器を
、例えば特公昭３６−２３４６３号公報に記載されるよ
うな超高圧高温発生装置に装着し、圧力および温度を上
げ、圧力：４０〜６０Ｋｂ、温度：１２００〜１６００
０○の範囲内の圧力と温度に数分〜数１び分保持した後
、冷却し、最終的に圧力を解放することからなる基本的
工程によって製造することができる。
、さらに必要に応じてＷＢＮ粉末の表面に、無電解〆ッ
キ法、ＣＶＤ法、ＰＶＤ法、およびＰＣＶＤ法などの方
法を用いて、ＡＩを０．１〜１仏ｍの平均層厚で被覆し
、さらに必要に応じてＭ２０３およびＡＩＮのうちの１
種または２種を榎層被覆し、このように調製した山被覆
のＣＢＮ粉末およびＷＢＮ粉末、並びに山と、刈２０３
およびＡＩＮのいずれか、または両方を被覆したＣＢＮ
粉末およびＷＢＮ粉末、さらにＡＩ２０３粉末、ＡＩＮ
粉末、Ｎｉ粉末、Ｃｏ粉末、ＡＩ粉末、Ｓｉ粉末Ｃｒ粉
末、およびこれら金属の２種以上の合金粉末を原料粉末
として用意し、これら原料粉末のうちから適宜選択して
所定の配合組成に配合し、この配合粉末を通常の条件で
混合した後、粉末状態あるし、は圧粉体の形で金属容器
に入れ、真空脱ガスして密封し、ついでこの密封容器を
、例えば特公昭３６−２３４６３号公報に記載されるよ
うな超高圧高温発生装置に装着し、圧力および温度を上
げ、圧力：４０〜６０Ｋｂ、温度：１２００〜１６００
０○の範囲内の圧力と温度に数分〜数１び分保持した後
、冷却し、最終的に圧力を解放することからなる基本的
工程によって製造することができる。
つぎに、この発明の超高圧焼給材料を実施例により具体
的に説明する。
的に説明する。
実施例
公知のＰＶＤ法およびＣＶＤ法を用いて、それぞれ第１
表に示される被覆ＣＢＮ粉末および被覆ＷＢＮ粉末を調
製し、これらのの粉末、平均粒蓬：２一ｍを有するＡＩ
２０３粉末、同２山ｍを有するＡＩＮ粉末、いずれも同
２ｒｍを有するＮｊ粉末、ＡＩ粉末、Ｃｏ粉末、Ｓｉ粉
末、およびＣｒ粉末をそれぞれ原料粉末として用意し、
これらの原料粉末を、それぞれ第１表に示される配合製
成に配合し、これら配合粉末ボールミル中で約２時間湿
式混合した後、乾燥し、ついでこの混合粉末を外怪：１
２．５側めの軟鋼製容器内に、直径：１２側め×厚さ：
１．５肌の寸法をもった超硬合金プレートと一諸に詰め
込み装入し、真空中で脱気し、密封した後、この密封容
器を公知の超高圧高温発生装置に装入し、圧力：５歌ｂ
、温度：１３００００、保持時間：１び分の条件で焼結
し、最終的に冷却して圧力を徐々に下げることから基本
的工程によって、実質的に配合組成と同一の最終成分組
成をもった本発明超高圧暁結材料１〜１２をそれぞれ製
造した。
表に示される被覆ＣＢＮ粉末および被覆ＷＢＮ粉末を調
製し、これらのの粉末、平均粒蓬：２一ｍを有するＡＩ
２０３粉末、同２山ｍを有するＡＩＮ粉末、いずれも同
２ｒｍを有するＮｊ粉末、ＡＩ粉末、Ｃｏ粉末、Ｓｉ粉
末、およびＣｒ粉末をそれぞれ原料粉末として用意し、
これらの原料粉末を、それぞれ第１表に示される配合製
成に配合し、これら配合粉末ボールミル中で約２時間湿
式混合した後、乾燥し、ついでこの混合粉末を外怪：１
２．５側めの軟鋼製容器内に、直径：１２側め×厚さ：
１．５肌の寸法をもった超硬合金プレートと一諸に詰め
込み装入し、真空中で脱気し、密封した後、この密封容
器を公知の超高圧高温発生装置に装入し、圧力：５歌ｂ
、温度：１３００００、保持時間：１び分の条件で焼結
し、最終的に冷却して圧力を徐々に下げることから基本
的工程によって、実質的に配合組成と同一の最終成分組
成をもった本発明超高圧暁結材料１〜１２をそれぞれ製
造した。
つぎに、この結果得られた本発明超高圧焼結材料１〜１
２について、被削材：ダイス鋼（ＳＫＤ−１１、硬さ：
ＨＲＣ５８）、切削速度：１１０の／ｍｉｎ、送り：０
．１肌／ｒｅｖ、切込み：０．５肌、切削油：なしの条
件で切削試験を行ない、刃先の逃げ面摩耗が０．２側に
至るまでの切削時間を測定すると共に、さらに被削材：
長手方向にそつて中４仇肌×深さ４０肌の］簿を相互対
称位置に２本有する外径１３０肌◇のダイス鋼丸棒（Ｓ
ＫＤ−６１、硬さ：ＨＲＣ５２）、切削速度：１００肌
／ｍｉｎ、切込み：０．５伽、送り：０．０５，０．１
，０．１５，０．２，０．３，および０．４柳／ｒｅｖ
．、各送り毎の切削時間４分、切削油：ないしの条件で
の断続切削試験を行ない、刃先に欠け発生が見られた時
点の送り量をチェックした。
２について、被削材：ダイス鋼（ＳＫＤ−１１、硬さ：
ＨＲＣ５８）、切削速度：１１０の／ｍｉｎ、送り：０
．１肌／ｒｅｖ、切込み：０．５肌、切削油：なしの条
件で切削試験を行ない、刃先の逃げ面摩耗が０．２側に
至るまでの切削時間を測定すると共に、さらに被削材：
長手方向にそつて中４仇肌×深さ４０肌の］簿を相互対
称位置に２本有する外径１３０肌◇のダイス鋼丸棒（Ｓ
ＫＤ−６１、硬さ：ＨＲＣ５２）、切削速度：１００肌
／ｍｉｎ、切込み：０．５伽、送り：０．０５，０．１
，０．１５，０．２，０．３，および０．４柳／ｒｅｖ
．、各送り毎の切削時間４分、切削油：ないしの条件で
の断続切削試験を行ない、刃先に欠け発生が見られた時
点の送り量をチェックした。
この切削試験結果を第１表にビッカース硬さと共に示し
た。なお、第１表には、いずれも分散相がＣＢＮで結材
料、すなわち結合相がＡＩ−Ｃｏからなる金属で構成さ
れた材料（以下従来超高圧焼結材料１という）、および
結合相がＴＩＣＮのセラミック系化合物からなる材料（
以下従来超高圧焼結材料２という）同一条件での切削試
験結果も示した。脳 球 第１表に示されたように、本発明超高圧競結材料１〜１
２は、いずれもすぐれた耐摩耗性および数性を兼ね備え
ているので、いずれの切削試験においてもすぐれた切削
性能を示すのに対して、耐摩耗性および数性にいずれか
り特性が劣る従来超高圧焼結材料１，２においては、両
試験とも満足する結果を示さないことが明らかである。
た。なお、第１表には、いずれも分散相がＣＢＮで結材
料、すなわち結合相がＡＩ−Ｃｏからなる金属で構成さ
れた材料（以下従来超高圧焼結材料１という）、および
結合相がＴＩＣＮのセラミック系化合物からなる材料（
以下従来超高圧焼結材料２という）同一条件での切削試
験結果も示した。脳 球 第１表に示されたように、本発明超高圧競結材料１〜１
２は、いずれもすぐれた耐摩耗性および数性を兼ね備え
ているので、いずれの切削試験においてもすぐれた切削
性能を示すのに対して、耐摩耗性および数性にいずれか
り特性が劣る従来超高圧焼結材料１，２においては、両
試験とも満足する結果を示さないことが明らかである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 結合酸化金属としてのＡｌ：２〜２０重量％、Ａｌ
の酸化物および窒化物のうちの１種または２種：５〜４
０重量％を含有し、残りが立方晶窒化硼素と不可避不純
物からなる組成を有し、かつ立方晶窒化硼素が体積割合
で４０〜９０％を占めると共に、上記結合強化金属が立
方窒化硼素を０．１〜１μｍの平均層厚で包囲した組織
を有することを特徴とする切削および耐摩耗工具用高靫
性窒化硼素基超高圧焼結材料。 ２ 結合強化金属としてのＡｌ：２〜２０重量％、Ａｌ
の酸化物および窒化物のうちの１種または２種：５〜４
０重量％を含有し、さらにＮｉ、Ａｌ、Ｃｏ、Ｓｉ、お
よびＣｒのうちの１種または２種以上：０．５〜１０重
量％を含有し、残りが立方晶窒化硼素と不可避不純物か
らなる組成を有し、かつ立方晶窒化硼素が体積割合で４
０〜９０％を占めると共に、上記結合強化金属が立方晶
窒化硼素を０．１〜１μｍの平均層厚で包囲した組織を
有することを特徴とする切削および耐摩耗工具用高靫性
窒化硼素基超高圧焼結材料。 ３ 結合強化金属としてのＡｌ：２〜２０重量％、Ａｌ
の酸化物および窒化物のうちの１種または２種：５〜４
０重量％を含有し、残りが立方晶窒化硼素およびウルツ
鉱型窒化硼素と不可避不純物からなる組成を有し、かつ
立方晶窒化硼素とウルツ鉱型窒化硼素が体積割合で４０
〜９０％を占めると共に、０．０５＜（ウルツ鉱型窒化
硼素（容量％））／（立方晶窒化硼素（容量％））＜１
を満足し、さらに上記結合強化金属が立方晶窒化硼素お
よびウルツ鉱型窒化硼素を０．１〜１μｍの平均層厚で
包囲した組織を有することを特徴とする切削および耐摩
耗工具用高靫性窒化硼素基超高圧焼結材料。 ４ 結合強化金属としてのＡｌ：２〜２０重量％、Ａｌ
の酸化物および窒化物のうちの１種または２種：５〜４
０重量％を含有し、さらにＮｉ、Ａｌ、Ｃｏ、Ｓｉ、お
よびＣｒのうちの１種または２種以上：０．５〜１０重
量％を含有し、残りが立方晶窒化硼素およびウルツ鉱型
窒化硼素と不可避不純物からなる組織を有し、かつ立方
晶窒化硼素とウルツ鉱型窒化硼素が体積割合で４０〜９
０％を占めると共に、０．０５＜（ウルツ鉱型窒化硼素
（容量％））／（立方晶窒化硼素（容量％））＜１を満
足し、さらに上記結合強化金属が立方晶窒化硼素および
ウルツ鉱型窒化硼素を０．１〜１μｍの平均層厚で包囲
した組織を有することを特徴とする切削および耐摩耗工
具用高靫性窒化硼素基超高圧焼結材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56159191A JPS6033893B2 (ja) | 1981-10-06 | 1981-10-06 | 切削および耐摩耗工具用高靭性窒化硼素基超高圧焼結材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56159191A JPS6033893B2 (ja) | 1981-10-06 | 1981-10-06 | 切削および耐摩耗工具用高靭性窒化硼素基超高圧焼結材料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5861253A JPS5861253A (ja) | 1983-04-12 |
| JPS6033893B2 true JPS6033893B2 (ja) | 1985-08-06 |
Family
ID=15688296
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56159191A Expired JPS6033893B2 (ja) | 1981-10-06 | 1981-10-06 | 切削および耐摩耗工具用高靭性窒化硼素基超高圧焼結材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6033893B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA2242891C (en) * | 1996-12-03 | 2004-02-10 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | High-pressure phase boron nitride-based sintered body |
| JP3573256B2 (ja) * | 1998-07-27 | 2004-10-06 | 住友電気工業株式会社 | Ａｌ２Ｏ３被覆ｃＢＮ基焼結体切削工具 |
| JP4933922B2 (ja) * | 2007-03-12 | 2012-05-16 | 住友電工ハードメタル株式会社 | 被覆複合焼結体、切削工具および切削方法 |
| JP5126702B1 (ja) * | 2011-09-12 | 2013-01-23 | 三菱マテリアル株式会社 | 立方晶窒化ほう素基焼結材料製切削工具 |
| JP6098882B2 (ja) * | 2013-05-30 | 2017-03-22 | 三菱マテリアル株式会社 | 耐欠損性にすぐれた立方晶窒化硼素焼結体切削工具 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5243846A (en) * | 1975-10-03 | 1977-04-06 | Senichi Masuda | Device for electrostatic powder coating |
| JPS54134011A (en) * | 1978-04-10 | 1979-10-18 | Sumitomo Electric Ind Ltd | High hard sintered body for tools and its manufacture |
| JPS5597448A (en) * | 1978-12-28 | 1980-07-24 | Nippon Oil & Fats Co Ltd | Sintered body containing high density phase boron nitride and preparation of the same |
| JPS55130859A (en) * | 1979-04-02 | 1980-10-11 | Sumitomo Electric Industries | Sintered body with high hardness for cuttinggworking cast iron and its preparation |
-
1981
- 1981-10-06 JP JP56159191A patent/JPS6033893B2/ja not_active Expired
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5243846A (en) * | 1975-10-03 | 1977-04-06 | Senichi Masuda | Device for electrostatic powder coating |
| JPS54134011A (en) * | 1978-04-10 | 1979-10-18 | Sumitomo Electric Ind Ltd | High hard sintered body for tools and its manufacture |
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| JPS55130859A (en) * | 1979-04-02 | 1980-10-11 | Sumitomo Electric Industries | Sintered body with high hardness for cuttinggworking cast iron and its preparation |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5861253A (ja) | 1983-04-12 |
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