KR102125590B1

KR102125590B1 - POLYCRYSTALLINE CUBIC BORON NITRIDE (PcBN) BODY MADE WITH DISTINCT LAYERS OF PcBN

Info

Publication number: KR102125590B1
Application number: KR1020157000586A
Authority: KR
Inventors: 로렌스 토마스 듀스; 토르비오른 잉게마르 셀린데르
Original assignee: 다이아몬드 이노베이션즈, 인크.
Priority date: 2012-07-12
Filing date: 2013-06-28
Publication date: 2020-06-22
Also published as: US20140017435A1; EP2872274A1; KR20150036031A; CN104507603A; JP2015529617A; JP6377057B2; WO2014011420A1

Abstract

입방정 질화붕소 (PcBN) 분말의 층들을 오버레이 (overlay) 시키는 방법을 이용하여 다결정 입방정 질화붕소 (PcBN) 가 제조되고, 상기 층들은 다양한 농도의 세라믹과 혼합된 cBN 을 갖는다. PcBN 제조 방법은, 내화성 캡슐 내에, 카바이드, 입방정 질화붕소 (cBN), 및 cBN 과 세라믹의 혼합물을 디포짓팅시키는 단계, 그리고 나서 상기 내화성 캡슐의 내용물에 고압 및 고온 (HPHT) 을 가하는 단계를 포함한다. 상기 방법의 디포짓팅시키는 단계 동안에, cBN 과 세라믹의 혼합물에서의 cBN 의 농도가 그 아래의 층에서의 cBN 의 농도보다 더 낮다. HPHT 를 가하는 때, 카바이드는 cBN 층을 가로질러 먼저 확산되고, 그리고 나서 cBN 과 세라믹의 혼합물을 갖는 층을 가로질러 확산된다. HPHT 가 끝나고 내화성 캡슐의 내용물이 냉각된 후, 상기 방법에 의하면, 세라믹 재료를 갖는 적어도 하나의 cBN 층, 및 cBN 의 다양한 농도를 갖는 층들을 구비하는 PcBN 이 얻어진다.Polycrystalline cubic boron nitride (PcBN) is prepared using a method of overlaying layers of cubic boron nitride (PcBN) powder, the layers having cBN mixed with various concentrations of ceramics. The PcBN manufacturing method comprises depositing a mixture of carbide, cubic boron nitride (cBN), and cBN and ceramics in a refractory capsule, and then applying high pressure and high temperature (HPHT) to the contents of the refractory capsule. . During the depositing step of the method, the concentration of cBN in the mixture of cBN and ceramic is lower than the concentration of cBN in the layer below it. When HPHT is applied, the carbide first diffuses across the cBN layer, and then across the layer with a mixture of cBN and ceramic. After the HPHT is over and the contents of the refractory capsule are cooled, according to the above method, PcBN having at least one cBN layer with a ceramic material and layers having various concentrations of cBN is obtained.

Description

다결정 입방정 질화붕소 (PcBN) 의 별개 층들로 이루어진 PcBN 보디{POLYCRYSTALLINE CUBIC BORON NITRIDE (PcBN) BODY MADE WITH DISTINCT LAYERS OF PcBN}PcBN body composed of separate layers of polycrystalline cubic boron nitride (PcBN) {POLYCRYSTALLINE CUBIC BORON NITRIDE (PcBN) BODY MADE WITH DISTINCT LAYERS OF PcBN}

관련 출원의 상호 참조Cross reference of related applications

본 출원은 2012년 7월 12일에 출원된 가출원 제61/670,676호에 기초하여 우선권을 주장한다.This application claims priority based on provisional application No. 61/670,676 filed on July 12, 2012.

본 개시는 다결정 입방정 질화붕소 (PcBN) 보디에 관한 것이다. 더 구체적으로, 본 개시는 프리-콤팩티드 (pre-compacted) 디스크들 또는 입방정 질화붕소 (PcBN) 분말의 층들을 오버레이 (overlay) 시키는 방법을 이용하여 제조되는 PcBN 보디에 관한 것이고, 상기 층들은 다양한 농도의 세라믹과 혼합된 cBN 을 갖는다.The present disclosure relates to a polycrystalline cubic boron nitride (PcBN) body. More specifically, the present disclosure relates to a PcBN body manufactured using a method of overlaying layers of pre-compacted disks or cubic boron nitride (PcBN) powder, the layers being various It has cBN mixed with a concentration of ceramic.

이하의 논의에서, 특정 구조 및/또는 프로세스를 참조한다. 그러나, 이하의 참조는 이 구조 및/또는 프로세스가 종래 기술을 구성한다는 인정으로서 해석되어서는 안 된다. 출원인은 이러한 구조 및/또는 프로세스가 본 발명에 대한 종래 기술로서 자격을 갖지 않는다는 것을 입증할 수 있는 권리를 명시적으로 유보한다.In the discussion below, reference is made to specific structures and/or processes. However, the following references should not be construed as an admission that this structure and/or process constitutes the prior art. Applicants expressly reserve the right to prove that such structures and/or processes are not qualified as prior art to the present invention.

종래의 다결정 입방정 질화붕소의 제조 프로세스에서, 기재 (substrate) 는 그 전체가 단일 그레이드 (즉, cBN 이 층의 주 재료이다) 로부터 만들어진 PcBN 층에 인접한다. 그레이드의 바람직한 그리고 종종 상충되는 특성들 때문에, 예컨대 인성과 같은 하나의 특성의 최적화는 예컨대 납땜 (brazing) 안정성 또는 내마모성과 같은 다른 특성의 저하를 발생시킨다.In a conventional polycrystalline cubic boron nitride manufacturing process, the substrate is adjacent to a PcBN layer that is entirely made from a single grade (ie, cBN is the main material of the layer). Due to the desirable and often conflicting properties of the grade, optimization of one property, for example toughness, results in degradation of other properties, for example brazing stability or abrasion resistance.

따라서, 바람직한 특성들 중 하나 이상을 다른 특성을 위해 저하시킴이 없이 바람직한 특성들을 갖는 PcBN 을 생산하는 개선된 PcBN 제조 방법에 대한 필요성이 존재한다.Accordingly, there is a need for an improved PcBN manufacturing method that produces PcBN with desirable properties without degrading one or more of the desirable properties for another.

본 개시는 개선된 PcBN 제조 방법, 및 그 개선된 방법을 이용하여 제조된 PcBN 보디를 기술한다.The present disclosure describes an improved PcBN manufacturing method and a PcBN body manufactured using the improved method.

일 실시형태에서, 하나의 방법은 내화성 캡슐 내에, 기재 (예컨대, 코발트 (Co) 를 갖는 기재), 입방정 질화붕소 (cBN), 및 cBN 과 세라믹의 혼합물을 디포짓팅 (depositing) 시키는 단계를 포함한다. 디포짓팅된 cBN 및 cBN 과 세라믹의 혼합물은 분말 또는 프리-콤팩티드 디스크일 수도 있다. 디포짓팅된 기재, cBN, 및 cBN 와 세라믹의 혼합물이 내화성 캡슐의 내용물이다. 디포짓팅 단계 동안에, cBN 과 세라믹의 혼합물을 갖는 층에서의 cBN 의 농도는 그 아래에 디포짓팅된 층에서의 cBN 의 농도보다 더 낮다. 상기 내용물을 디포짓팅시킨 후에, 내화성 캡슐의 내용물에 고압 및 고온 (HPHT) 이 가해진다. HPHT 를 가하는 때, 예컨대 기재의 Co 가 cBN 층을 가로질러 먼저 확산되고, 즉 cBN 층은 Co 에 의해 스윕 (sweep) 된다. 또한, 몇몇의 실시형태들에서, Co 는 cBN 과 세라믹의 혼합물을 갖는 층을 가로질러 스윕할 수도 있다.In one embodiment, one method includes depositing a substrate (eg, a substrate having cobalt (Co)), cubic boron nitride (cBN), and a mixture of cBN and ceramics in a refractory capsule. . The deposited cBN and the mixture of cBN and ceramic may be a powder or pre-compact disc. The deposited substrate, cBN, and a mixture of cBN and ceramic are the contents of the refractory capsule. During the deposition step, the concentration of cBN in the layer with a mixture of cBN and ceramic is lower than the concentration of cBN in the layer deposited below it. After depositing the contents, high pressure and high temperature (HPHT) are applied to the contents of the refractory capsule. When applying HPHT, for example, Co of the substrate is first diffused across the cBN layer, ie the cBN layer is swept by Co. Also, in some embodiments, Co may sweep across a layer with a mixture of cBN and ceramic.

몇몇의 실시형태들에서, 내용물은 cBN 과 세라믹의 혼합물로부터 시작하여 cBN, 및 기재 (예컨대, 코발트 (Co) 를 갖는 기재) 로 반대 순서로 디포짓팅된다. 디포짓팅 단계 동안에, cBN 과 세라믹의 혼합물을 갖는 층에서의 cBN 의 농도는 그 위에 디포짓팅된 층에서의 cBN 의 농도보다 더 낮다. 반대 순서로 내용물을 디포짓팅한 후에, 내화성 캡슐의 내용물에 HPHT 가 가해진다. HPHT 를 가하는 때, 예컨대 기재의 Co 가 cBN 층을 가로질러 스윕한다. 또한, 몇몇의 실시형태에서, Co 는 cBN 과 세라믹의 혼합물을 갖는 층을 가로질러 스윕할 수도 있다.In some embodiments, the content is deposited in a reverse order to the cBN, and substrate (eg, a substrate with cobalt (Co)) starting from a mixture of cBN and ceramic. During the deposition step, the concentration of cBN in the layer with a mixture of cBN and ceramic is lower than the concentration of cBN in the layer deposited thereon. After depositing the contents in the reverse order, HPHT is added to the contents of the refractory capsule. When applying HPHT, for example, the Co of the substrate sweeps across the cBN layer. Also, in some embodiments, Co may sweep across a layer with a mixture of cBN and ceramic.

다른 실시형태에서, 다음의 단계들을 포함하는 방법에 의해 다결정 입방정 질화붕소 (PcBN) 보디가 제조된다. 내화성 캡슐 내에, 기재 (예컨대, 코발트 (Co) 를 갖는 기재), 입방정 질화붕소 (cBN), 및 cBN 과 세라믹의 혼합물을 디포짓팅시키는 단계. 디포짓팅된 cBN 및 cBN 과 세라믹의 혼합물은 분말 또는 프리-콤팩티드 디스크일 수도 있다. 내용물을 디포짓팅시킨 다음에, 내화성 캡슐의 내용물에 고압 및 고온 (HPHT) 을 가하는 단계. 디포짓팅 단계 동안에, cBN 분말과 세라믹 분말의 혼합물을 갖는 층에서의 cBN 의 농도는 그 아래에 디포짓팅된 층에서의 cBN 의 농도보다 더 낮다. HPHT 를 가하는 때에, 예컨대 기재의 Co 가 cBN 분말을 가로질러 확산한다. 또한, 몇몇의 실시형태에서, Co 는 cBN 과 세라믹의 혼합물을 갖는 층을 가로질러 스윕할 수도 있다.In another embodiment, a polycrystalline cubic boron nitride (PcBN) body is prepared by a method comprising the following steps. Deposition of a substrate (eg, a substrate having cobalt (Co)), cubic boron nitride (cBN), and a mixture of cBN and ceramics in a refractory capsule. The deposited cBN and the mixture of cBN and ceramic may be a powder or pre-compact disc. After depositing the contents, applying high pressure and high temperature (HPHT) to the contents of the refractory capsule. During the deposition step, the concentration of cBN in the layer with a mixture of cBN powder and ceramic powder is lower than the concentration of cBN in the layer deposited below it. When HPHT is applied, for example, Co of the substrate diffuses across the cBN powder. Also, in some embodiments, Co may sweep across a layer with a mixture of cBN and ceramic.

몇몇의 실시형태에서, 내용물의 디포지션 (deposition) 은 cBN 과 세라믹의 혼합물로부터 시작하여 cBN, 및 기재 (예컨대, 코발트 (Co) 를 갖는 기재) 로 반대 순서로 가해진다.In some embodiments, the deposition of the contents is applied in the reverse order, starting with a mixture of cBN and ceramics, and cBN, and a substrate (eg, a substrate with cobalt (Co)).

소결 동안에, 예컨대, 제 1 상호확산 (inter-diffusion) 층 (즉, 기재와 제 1 PcBN 층 사이) 그리고 몇몇의 실시형태에서 제 2 상호확산 층 (즉, 제 1 PcBN 층과 그 위의 제 2 PcBN 층 사이) 을 가로지르는 적어도 Co 의 확산은, 기재에 인접한 PcBN 층 및 인접한 임의의 부가적인 PcBN 층들에 대한 기재의 융합 (fusion) 을 발생시킨다. HPHT 의 가함이 끝나고 내화성 캡슐의 내용물의 냉각된 후, 상기 방법에 의해, 다양한 농도의 cBN 및 세라믹 재료를 갖는 층들 (즉, 개별 PcBN 층들) 을 구비하는 PcBN 보디가 얻어진다. 얻어지는 PcBN 보디의 바람직한 특성들은 기재에 인접한 PcBN 층들 각각에서의 cBN 및 세라믹 재료의 농도를 조절함으로써 제어될 수도 있다.During sintering, for example, a first inter-diffusion layer (ie, between the substrate and the first PcBN layer) and in some embodiments a second inter-diffusion layer (ie, the first PcBN layer and a second thereon) The diffusion of at least Co across the PcBN layer) results in a fusion of the substrate to the PcBN layer adjacent the substrate and to any additional PcBN layers adjacent to it. After the addition of HPHT and cooling of the contents of the refractory capsule, by this method, a PcBN body having layers with various concentrations of cBN and ceramic materials (i.e. individual PcBN layers) is obtained. The desired properties of the resulting PcBN body may be controlled by adjusting the concentration of cBN and ceramic material in each of the PcBN layers adjacent to the substrate.

유사한 요소에 유사한 도면부호가 사용된 첨부도면을 참조하여, 바람직한 실시형태들에 대한 이하의 상세한 설명을 읽을 수 있다.With reference to the accompanying drawings in which like reference numerals are used for similar elements, the following detailed description of preferred embodiments can be read.

도 1 은 60x 주사 전자 현미경 (SEM) 에 의한, 개시된 방법을 이용하여 제조된 연마되지 않은 PcBN 보디의 단면을 보여준다.
도 2a 는 60x SEM 에 의한, 개시된 방법을 이용하여 제조되어 연마된 PcBN 보디의 단면을 보여준다.
도 2b 내지 도 2e 는 1000x SEM 에 의한, 개시된 방법을 이용하여 제조되어 연마된 PcBN 보디의 다양한 층들 및 층간 인터페이스들의 여러 단면들을 보여준다.
도 2f 내지 도 2g 는 몇몇의 실시형태들에 따라 디포짓팅된 내용물을 유지하는데 사용될 수도 있는 내화성 캡슐들 (컵들) 을 보여준다.
도 3a 는 개시된 방법을 이용하여 제조된 PcBN 보디의 에너지 분산형 X선 (EDX) 분광학 라인-스캔을 이용하여 생성된 Ti K 형광 X선 강도의 그래프를 보여준다.
도 3b 는 개시된 방법을 이용하여 제조된 PcBN 보디의 에너지 분산형 X선 (EDX) 분광학 라인-스캔을 이용하여 생성된 Co K 형광 X선 강도의 그래프를 보여준다.
도 4 는 PcBN 보디의 개선된 제조 방법의 단계들의 흐름도를 보여준다.
도 5 는 PcBN 보디의 다른 개선된 제조 방법의 흐름도를 보여준다.1 shows a cross-section of an unpolished PcBN body prepared using the disclosed method, by a 60x scanning electron microscope (SEM).
2A shows a cross-section of a PcBN body prepared and polished using the disclosed method by 60x SEM.
2B-2E show various cross-sections of various layers and interlayer interfaces of a PcBN body prepared and polished using the disclosed method by 1000x SEM.
2F-2G show refractory capsules (cups) that may be used to retain deposited content in accordance with some embodiments.
3A shows a graph of Ti K fluorescence X-ray intensity generated using energy dispersive X-ray (EDX) spectroscopy line-scan of a PcBN body prepared using the disclosed method.
FIG. 3B shows a graph of Co K fluorescence X-ray intensity generated using energy dispersive X-ray (EDX) spectroscopy line-scan of a PcBN body prepared using the disclosed method.
4 shows a flow chart of steps of an improved method of manufacturing a PcBN body.
5 shows a flow chart of another improved manufacturing method of a PcBN body.

여기에서 설명하는 실시형태들의 목적은 PcBN 제조 방법, 및 그러한 방법에 의해 제조된 PcBN 보디를 보여주는 것으로서, 얻어지는 PcBN 보디는 바람직한 특성들 중 하나 이상을 다른 특성을 위해 저하시킴이 없이 획득되는 바람직한 특성들을 갖는다.The purpose of the embodiments described herein is to show a PcBN manufacturing method, and a PcBN body produced by such a method, wherein the resulting PcBN body obtains desirable properties obtained without lowering one or more of the desirable properties for other properties. Have

따라서, 실시형태들은, 스택 (stack) 의 상이한 층들에 걸친 다양한 농도의 cBN 분말 및 세라믹 분말을 이용하여 PcBN 보디의 납땜 특성을 개선함으로써 관련 기술의 제한 및 단점으로 인한 하나 이상의 문제를 실질적으로 배제하는, 다결정 입방정 질화붕소 (PcBN) 보디의 제조 방법에 관한 것이다.Accordingly, the embodiments substantially eliminate one or more problems due to limitations and disadvantages of the related art by improving the soldering properties of the PcBN body using various concentrations of cBN powder and ceramic powder across different layers of the stack. , Polycrystalline cubic boron nitride (PcBN).

도 1 은 개선된 방법을 이용하여 제조된 연마되지 않은 PcBN 보디 (101) 의 EDM 컷 단면을 보여준다. 단면은 HPHT 소결 후에 얻어지는 재료를 보여준다. 초경합금 (WC/Co) 기재 (102) 옆에, cBN 층 (103) (고 cBN 재료) 및 cBN 과 세라믹의 인접 혼합물 층 (104) (저 cBN 재료) 이 존재한다. cBN 층 (103) 은 저 cBN 층 (104) 보다 더 낮은 세라믹 농도를 갖는다.1 shows an EDM cut cross section of an unpolished PcBN body 101 manufactured using the improved method. The cross section shows the material obtained after HPHT sintering. Next to the cemented carbide (WC/Co) substrate 102 is a cBN layer 103 (high cBN material) and an adjoining mixture layer of cBN and ceramic 104 (low cBN material). The cBN layer 103 has a lower ceramic concentration than the low cBN layer 104.

연마되지 않은 PcBN 보디 (101) 를 제조하는 방법은, 내화성 캡슐 내에, 기재 (102), 입방정 질화붕소 (고 cBN) 분말, cBN 과 세라믹 분말들의 혼합물 층 (저 cBN) 을 디포짓팅시키는 단계, 그리고 나서 내화성 캡슐의 내용물에 고온 및 고압 (HPHT) 을 가하는 단계를 포함한다. 기재 (102) 는 Me (C,N) 형태의 금속 카보나이트라이드를 포함한다. 기재 (102) 의 적절한 예에, 금속 코발트 (Co), 초경합금 (WC/Co), 서멧 ((W,Ti)(C,N)/(Co,Ni)), 규소 (Si), 또는 니켈 (Ni) 이 포함된다. 몇몇의 실시형태에서, 고 cBN 의 디포짓팅된 층 및 저 cBN 층들은 분말 또는 프리-콤팩티드 디스크일 수도 있다.The method of manufacturing the unpolished PcBN body 101 comprises depositing a substrate 102, a cubic boron nitride (high cBN) powder, a mixture layer of cBN and ceramic powders (low cBN), in a refractory capsule, and And then adding high temperature and high pressure (HPHT) to the contents of the refractory capsule. The substrate 102 includes a metal carbonitride in the form of Me (C,N). Suitable examples of substrate 102 include metal cobalt (Co), cemented carbide (WC/Co), cermet ((W,Ti)(C,N)/(Co,Ni)), silicon (Si), or nickel ( Ni) is included. In some embodiments, the high cBN deposited layer and the low cBN layers may be powder or pre-compacted discs.

몇몇의 실시형태에서, 예비소결체 (pre-sintered bodies) 로서도 알려져 있는 프리-콤팩티드 디스크는 미국특허 6,676,893 B2 (2004년 1월 13일에 발행된 "절삭 공구의 후속 제조에 적합한 다공성 입방정 질화붕소계 재료 및 그의 제조 방법"; 여기에서 참조로써 인용됨) 에 개시된 방법(들)을 이용하여 제조될 수도 있다.In some embodiments, a pre-compact disk, also known as pre-sintered bodies, is a porous cubic boron nitride system suitable for the subsequent manufacture of cutting tools of US Pat. No. 6,676,893 B2, published January 13, 2004 Materials and methods for their manufacture"; incorporated herein by reference).

몇몇의 실시형태에서, 내화성 캡슐은 탄탈 (Ta) 또는 몰리브덴 (Mo) 포일 시트/랩(wrap), 또는 임의의 다른 그레이드 IV-VI 전이금속으로부터 형성될 수도 있다. 탄탈 내화성 캡슐 (컵) 의 실시형태들이 도 2f 내지 도 2g 에 도시되어 있다. 도 2f 는 크림핑되지 않은 상부를 갖는 탄탈 금속 컨테이너 (컵) 를 보여준다. 도 2g 는 크림핑된 상부를 갖는 탄탈 내화성 캡슐 (컵) 을 보여준다.In some embodiments, the refractory capsule may be formed from a tantalum (Ta) or molybdenum (Mo) foil sheet/wrap, or any other grade IV-VI transition metal. Embodiments of the tantalum refractory capsule (cup) are shown in FIGS. 2F-2G. 2F shows a tantalum metal container (cup) with an uncrimped top. 2G shows a tantalum refractory capsule (cup) with a crimped top.

몇몇의 실시형태에서, 저 cBN 분말에서의 cBN 의 농도는 고 cBN 분말에서의 농도보다 더 낮다.In some embodiments, the concentration of cBN in the low cBN powder is lower than the concentration in high cBN powder.

세라믹 분말은 예컨대 질화티탄 (TiN) 또는 산화알루미늄 (Al₂O₃) 또는 Ti₂AlN 을 포함할 수도 있다. 묘사된 실시형태들의 범위에서 벗어남이 없이 다른 세라믹이 또한 사용될 수도 있다. 예컨대, AlN, TiC, TiCN, ZrN, ZrO₂, HfO₂ 와 같은 세라믹 또는 Me (C,N,O) 와 같은 임의의 다른 그레이드 IV-VI 전이금속이 사용될 수도 있다.The ceramic powder may include, for example, titanium nitride (TiN) or aluminum oxide (Al ₂ O ₃ ) or Ti ₂ AlN. Other ceramics may also be used without departing from the scope of the depicted embodiments. For example, ceramics such as AlN, TiC, TiCN, ZrN, ZrO ₂ , HfO ₂ or any other grade IV-VI transition metal such as Me (C,N,O) may be used.

고 cBN 분말은 예컨대 약 90% 의 고 cBN 함량을 갖는다. 층 (103) 은 약 90% cBN 및 약 10% 의 일부 다른 재료(들)를 함유하고, 다른 재료(들)은 세라믹을 포함할 수도 있다. 몇몇의 실시형태에서, cBN 층 (103) 은 TiN 또는 Al₂O₃ 와 같은 세라믹의 예컨대 약 10% 의 비교적 낮은 농도를 또한 포함할 수도 있다. 더욱이, 저 cBN 층 (104) 은 예컨대 약 50% 의 cBN 함량을 가질 수도 있다. 층 (104) 은 TiN 또는 Al₂O₃ 와 같은 세라믹의 예컨대 약 50% 의 비교적 높은 농도를 또한 포함할 수도 있다.The high cBN powder has a high cBN content of about 90%, for example. Layer 103 contains about 90% cBN and about 10% of some other material(s), and other material(s) may include ceramics. In some embodiments, cBN layer 103 may also include a relatively low concentration of eg about 10% of a ceramic, such as TiN or Al ₂ O ₃ . Moreover, the low cBN layer 104 may have a cBN content of, for example, about 50%. Layer 104 may also include a relatively high concentration of eg about 50% of a ceramic, such as TiN or Al ₂ O ₃ .

내화성 캡슐의 내용물 (102-104) 에 HPHT 를 가하는 때에, 소결을 개시하기 위해, 기재 (102) 의 Co 는 cBN 분말 층 (103) 을 가로질러 먼저 확산되고, 그리고 나서 몇몇의 실시형태에서, cBN 분말과 세라믹 분말의 혼합물 층 (104) 을 가로질러 확산된다. 그 결과, 몇몇의 실시형태에서, 2 개의 상호확산 층들이 형성될 수도 있다. 기재 (102) 와 고 cBN 층 (103) 사이의 제 1 상호확산 층, 및 고 cBN 층 (103) 과 저 cBN 층 (104) 사이의 제 2 상호확산 층. 예컨대, 2 개의 상호확산 층들을 가로지르는 기재 재료 (예컨대, Co) 의 확산은 기재 층 옆의 고 cBN 층 및 예컨대 저 cBN 층 (104) 과 같은, cBN 층 (103) 에 인접한 임의의 부가적인 PcBN 층(들)에 대한 기재 층 (102) 의 융합을 발생시킨다.When HPHT is applied to the contents of the refractory capsule 102-104, Co of the substrate 102 is first diffused across the cBN powder layer 103 to initiate sintering, and then in some embodiments, cBN The mixture of powder and ceramic powder diffuses across layer 104. As a result, in some embodiments, two interdiffusion layers may be formed. A first interdiffusion layer between the substrate 102 and the high cBN layer 103, and a second interdiffusion layer between the high cBN layer 103 and the low cBN layer 104. For example, the diffusion of a substrate material (eg, Co) across two interdiffusion layers is any additional PcBN adjacent to the cBN layer 103, such as a high cBN layer next to the substrate layer and a low cBN layer 104, for example. Fusion of the substrate layer 102 to the layer(s) occurs.

HPHT 가 끝나고 내화성 캡슐의 내용물이 냉각된 후, 상기 방법에 의해, 다양한 농도의 cBN 과 세라믹 재료 (즉, 개별 PcBN 층들) 를 갖는 층들을 구비하는 PcBN 보디가 얻어진다. 얻어지는 PcBN 보디의 바람직한 특성들은, 기재 층 (102) 에 인접한 PcBN 층들 각각에서의 cBN 및 세라믹 재료의 농도를 조절함으로써 제어될 수 있다. 몇몇의 실시형태에서, 고 cBN 층 (103) 은 약 86-99 부피% 의 cBN, 88-96 부피% 의 cBN, 및 약 2-8% 의 세라믹 함량을 갖는 금속성 바인더를 갖는다. 몇몇의 실시형태에서, 저 cBN 층 (104) 은 HPHT 후에 약 35-85 부피% 의 cBN, 및 세라믹 특성의 바인더를 갖는다.After HPHT is over and the contents of the refractory capsule have cooled, by this method, a PcBN body having layers with various concentrations of cBN and ceramic material (ie, individual PcBN layers) is obtained. The desired properties of the resulting PcBN body can be controlled by adjusting the concentration of cBN and ceramic material in each of the PcBN layers adjacent to the substrate layer 102. In some embodiments, high cBN layer 103 has a metallic binder having about 86-99% by volume cBN, 88-96% by volume cBN, and a ceramic content of about 2-8%. In some embodiments, the low cBN layer 104 has about 35-85% by volume cBN after HPHT, and a binder of ceramic properties.

개선된 방법을 이용하여 제조된 연마되지 않은 PcBN 보디 (101) 의 단면에서, 기재 층 (102) 의 두께에 해당하는 제 1 양 (amount) 이 예컨대 대략 0.0 내지 8 ㎜ 일 수도 있다. 고 cBN 층 (103) 의 두께에 해당하는 제 2 양이 예컨대 대략 0.3 내지 3.2 ㎜ 일 수도 있고, 대략 0.5 내지 1.0 ㎜ 일 수도 있다. 저 cBN 층 (104) 의 두께에 해당하는 제 3 양이 예컨대 대략 0.2 내지 3.2 ㎜ 일 수도 있고, 대략 0.3 내지 1.0 ㎜ 일 수도 있다.In the cross section of the unpolished PcBN body 101 manufactured using the improved method, the first amount corresponding to the thickness of the substrate layer 102 may be, for example, approximately 0.0 to 8 mm. The second amount corresponding to the thickness of the high cBN layer 103 may be, for example, approximately 0.3 to 3.2 mm, or approximately 0.5 to 1.0 mm. The third amount corresponding to the thickness of the low cBN layer 104 may be, for example, approximately 0.2 to 3.2 mm, or approximately 0.3 to 1.0 mm.

도 2a 는, 개선된 방법을 이용하여 제조된 연마된 PcBN 보디 (201) 의 단면을 주사 전자 현미경 (SEM) 으로 60배 확대하여 보여준다. 연마된 PcBN 보디 (201) 는, 도시된 것처럼, 제 1 의 WC/Co 초경합금 기재 층 (202), 제 2 의 고 cBN 층 (203), 및 제 3 의 저 cBN 층 (204) 을 갖는다. 이 예에서, 초경합금 기재 층 (202) (그 전부가 도시되지는 않음) 은 약 4 ㎜ 의 두께를 갖는다. 제 2 의 cBN 분말 층 (203) 은 약 0.6 ㎜ 의 두께를 갖는다. 제 3 의 저 cBN 층 (204) 은 약 0.4 ㎜ 의 두께를 갖는다. 연마된 PcBN 보디 (201) 는 앞에서 설명된 방법을 이용하여 제조되었다. HPHT 후, 보디 (201) 를 EDM 커팅하였고, 현미경 관찰을 향상시키기 위해 단면을 연마하였다. 연마는 표준 금속조직학적 방법을 이용하여 행해졌다.2A shows a cross section of a polished PcBN body 201 prepared using the improved method by 60x magnification with a scanning electron microscope (SEM). The polished PcBN body 201 has a first WC/Co cemented carbide base layer 202, a second high cBN layer 203, and a third low cBN layer 204, as shown. In this example, the cemented carbide base layer 202 (all of which is not shown) has a thickness of about 4 mm. The second cBN powder layer 203 has a thickness of about 0.6 mm. The third low cBN layer 204 has a thickness of about 0.4 mm. The polished PcBN body 201 was produced using the method described above. After HPHT, the body 201 was EDM cut and the cross section was polished to improve microscopic observation. Polishing was done using standard metallographic methods.

도 2b 내지 도 2e 는 향상된 방법을 이용하여 제조된 PcBN 보디 (201) 의 다양한 층들 및 층간 인터페이스들의 여러 단면들을 SEM 으로 1000배의 더 높은 배율로 보여준다. 특히, 도 2b 는 기재 (202) - 고 cBN 층 (203) 인터페이스 (205) 를 보여주고; 도 2c 는 제 2 층 (203) 을 더 높은 배율 (206) 로 보여주고; 도 2d 는 고 cBN 층 (203) - 저 cBN 층 (204) 인터페이스 (207) 를 보여주고; 도 2e 는 저 cBN 층 (204) 을 더 높은 배율 (208) 로 보여준다.2B-2E show various cross sections of the various layers and interlayer interfaces of the PcBN body 201 manufactured using the improved method with SEM at 1000 times higher magnification. In particular, FIG. 2B shows the substrate 202-high cBN layer 203 interface 205; 2C shows the second layer 203 at a higher magnification 206; 2D shows high cBN layer 203-low cBN layer 204 interface 207; 2E shows the low cBN layer 204 at a higher magnification 208.

1000배 배율에서, 카바이드, Co (금속성 바인더), 및 회백색 세라믹 바인더 (cBN 입자들은 어둡게 보인다) 의 입자 구조 (grain structure) 를 보는 것이 용이하다. 기재 (202) 는 그의 WC 및 Co 함량으로 인해 가시 광 콘트라스트 (visible light contrast; 도 2b 참조) 를 갖는다. 제 2 층 (203) 은 도 2e 에서 더 높은 배율 (206) 로 도시되어 있다. 어두은 입자들은 cBN 이고, 바인더 상에서의 밝은 콘트라스트는 스윕으로도 또한 알려져 있는, 기재로부터 상호확산된 Co 때문이다. 제 3 층 (204) 은 더 높은 배율 (208) 로 도시되어 있다. 어두운 입자는 cBN 이고, 회색 상은 Co 상호확산이 없는 세라믹 바인더이다. 기재 층 (202) 대 제 2 층 (203) 의 인터페이스 (205) 및 제 2 층 (203) 대 제 3 층 (204) 의 인터페이스 (207) 쌍방은 다소 단속적 (abrupt) 이다 (도 2b 및 도 2d 참조). PcBN 보디에는 크랙 또는 기공이 나타나지 않고 (도 2b 내지 도 2e 참조), 이는 양호한 결합 특성을 의미한다.At 1000x magnification, it is easy to see the grain structure of carbide, Co (metallic binder), and off-white ceramic binder (cBN particles appear dark). The substrate 202 has visible light contrast (see FIG. 2B) due to its WC and Co content. The second layer 203 is shown in FIG. 2E at a higher magnification 206. The dark particles are cBN and the bright contrast on the binder is due to the interdiffused Co from the substrate, also known as the sweep. The third layer 204 is shown at a higher magnification 208. The dark particles are cBN and the gray phase is a ceramic binder without Co interdiffusion. Both the interface 205 of the substrate layer 202 to the second layer 203 and the interface 207 of the second layer 203 to the third layer 204 are somewhat interrupted (FIGS. 2B and 2D ). Reference). No cracks or pores appear in the PcBN body (see Figs. 2B-2E), which means good bonding properties.

도 2f 내지 도 2g 는 몇몇의 실시형태에 따라 디포짓팅된 내용물을 유지하는데 사용될 수도 있는 내화성 캡슐들 (컵들) (210) 을 보여준다. 도 2f 는, 탄탈로 이루어지고 또한 크림핑되지 않은 상부를 갖는 내화성 캡슐 (210) 을 보여준다. 도 2g 는, 탄탈로 이루어지고 또한 크림핑된 상부를 갖는 내화성 캡슐을 보여준다. 실시형태들의 범위에서 벗어남이 없이 도 2f 또는 도 2g 이외의 다른 내화성 캡슐 타입이 사용될 수도 있다.2F-2G show refractory capsules (cups) 210 that may be used to maintain deposited content in accordance with some embodiments. 2F shows a refractory capsule 210 made of tantalum and having an uncrimped top. 2G shows a refractory capsule made of tantalum and having a crimped top. Other refractory capsule types other than Figure 2F or Figure 2G may be used without departing from the scope of the embodiments.

도 3a 는 개시된 방법을 이용하여 제조된 PcBN 보디의 에너지 분산형 X선 (EDX) 분광학을 이용하여 생성된 Ti K 형광 X선 강도의 그래프를 보여준다. 그래프 (301) 는 PcBN 보디의 깊이에 걸친 Ti 의 농도를 정량적으로 보여주는, PcBN 보디의 (백색 선 (302) 을 따른) 라인-스캔이다. 라인-스캔 (301) 은 백색 선 (302) 을 따라 상부로부터 저부까지 취해진다. 제 2 - 제 3 층 인터페이스 (303) 가 그래프 (301) 에서 속이 빈 화살표에 해당하므로, 세라믹 TiN 으로서 경계지워질 수도 있는 Ti 는 확산의 어떠한 증거도 나타내지 않는다. PcBN 보디의 상부/의도된 작업면을 향하는 제 3 층 (204) 에서의 TiN 의 존재는, PcBN 층의 화학적 안정성을 증가시키고 또한 그의 사용, 예컨대 경질부 선삭 적용에서의 절삭 공구로서의 사용을 위해 PcBN 보디를 강화하기 위한 것이다. 제 2 층 (203) 에서의 cBN 함량이 높을수록, 재료의 인성 및 경도가 높아진다.3A shows a graph of Ti K fluorescence X-ray intensity generated using energy dispersive X-ray (EDX) spectroscopy of a PcBN body prepared using the disclosed method. Graph 301 is a line-scan (along white line 302) of the PcBN body, quantitatively showing the concentration of Ti over the depth of the PcBN body. Line-scan 301 is taken from top to bottom along white line 302. Since the second-third layer interface 303 corresponds to the hollow arrow in graph 301, Ti, which may be bounded as ceramic TiN, shows no evidence of diffusion. The presence of TiN in the third layer 204 facing the upper/intended working surface of the PcBN body increases the chemical stability of the PcBN layer and also increases PcBN for its use, eg as a cutting tool in hard turning applications. It is to strengthen the body. The higher the cBN content in the second layer 203, the higher the toughness and hardness of the material.

도 3b 는 개시된 방법을 이용하여 제조된 PcBN 보디의 에너지 분산형 X선 (EDX) 분광학을 이용하여 생성된 Co K 형광 X선 강도의 그래프 (305) 를 보여준다. 그래프 (305) 는 PcBN 보디의 깊이에 걸친 코발트 (Co) 의 농도를 정량적으로 보여주는 PcBN 의 라인-스캔이다. 라인-스캔 (306) 은 백색 선 (305) 을 따라 상부로부터 저부까지 취해진다.FIG. 3B shows a graph 305 of Co K fluorescence X-ray intensity generated using energy dispersive X-ray (EDX) spectroscopy of a PcBN body prepared using the disclosed method. Graph 305 is a line-scan of PcBN quantitatively showing the concentration of cobalt (Co) over the depth of the PcBN body. Line-scan 306 is taken from top to bottom along white line 305.

PcBN 보디의 라인-스캔들은, 전자 프로브가 PcBN 보디에서의 Co 의 농도에 비례하는 특성 X선 형광을 발생시키는 주사 전자 현미경에서 획득되었다. 이 예에서, 기재 (202) 로부터의 Co 금속은 기재 층과 제 2 층 사이의 제 1 인터페이스 (308) 에서 풍부해지고, 인터페이스 (308) 를 가로질러 제 2 층 (203) 을 통해 확산되지만, 제 2 인터페이스 (307) 를 지나 제 3 층 (204) 내로 확산되지 않는다.Line-scans of the PcBN body were obtained in a scanning electron microscope where the electron probe generates characteristic X-ray fluorescence proportional to the concentration of Co in the PcBN body. In this example, the Co metal from the substrate 202 is enriched at the first interface 308 between the substrate layer and the second layer, and diffuses through the second layer 203 across the interface 308, although the It does not diffuse through the second interface 307 and into the third layer 204.

도 4 는 다결정 입방정 질화붕소 (PcBN 보디) 의 개선된 제조 방법의 단계들 (401-404) 의 흐름도 (400) 를 보여준다. 본 방법은, 내화성 캡슐 내에, 제 1 양의 기재를 디포짓팅시키는 단계 (401); 상기 내화성 캡슐 내에, 제 2 양의 적어도 입방정 질화붕소 (cBN) 를 디포짓팅시키는 단계 (402); 상기 내화성 캡슐 내에, 제 3 양의 cBN 과 세라믹의 혼합물을 디포짓팅시키는 단계 (403); 및 상기 내화성 캡슐의 내용물에 고압 및 고온 (HPHT) 을 가하는 단계 (404) 로서, 상기 제 3 양에서의 cBN 의 제 1 농도가 상기 제 2 양에서의 cBN 의 제 2 농도보다 더 낮고, HPHT 를 가하는 때에, 상기 기재의 Co 가 상기 제 2 양의 적어도 cBN 을 가로질러 먼저 확산되고, 그리고 나서 상기 제 3 양의 cBN 과 세라믹의 혼합물을 가로질러 확산되는, 상기 고압 및 고온을 가하는 단계 (404) 를 포함한다.4 shows a flowchart 400 of steps 401-404 of an improved method of manufacturing polycrystalline cubic boron nitride (PcBN body). The method comprises depositing (401) a first amount of a substrate in a refractory capsule; Depositing (402) a second amount of at least cubic boron nitride (cBN) in the refractory capsule; Depositing a mixture of a third amount of cBN and ceramic in the refractory capsule (403); And applying high pressure and high temperature (HPHT) to the contents of the refractory capsule, wherein the first concentration of cBN in the third amount is lower than the second concentration of cBN in the second amount, and HPHT is used. When applied, applying the high pressure and high temperature (404), Co of the substrate diffuses first across at least cBN of the second amount and then across a mixture of cBN and ceramic of the third amount. It includes.

본 개시의 범위에서 벗어남이 없이, 하나 이상의 단계들이 상기한 단계들 (401-404) 각각 사이에 삽입되거나 또는 각각을 대신할 수도 있다.Without departing from the scope of the present disclosure, one or more steps may be inserted between each of the above steps 401-404, or may be substituted for each.

도 5 는 PcBN 보디의 다른 개선된 제조 방법의 단계들 (501-504) 의 흐름도 (500) 를 보여준다. 본 방법은, 내화성 캡슐 내에, 제 1 양의 입방정 질화붕소 (cBN) 와 세라믹의 혼합물을 디포짓팅시키는 단계 (501); 상기 내화성 캡슐 내에, 제 2 양의 적어도 cBN 을 디포짓팅시키는 단계 (502); 상기 내화성 캡슐 내에, 제 3 양의 기재를 디포짓팅시키는 단계 (503); 상기 내화성 캡슐의 내용물에 고압 및 고온 (HPHT) 을 가하는 단계로서, 상기 제 1 양에서의 cBN 의 제 1 농도가 상기 제 2 양에서의 cBN 의 제 2 농도보다 더 낮고, HPHT 를 가하는 때에, 상기 기재의 Co 가 상기 제 2 양의 적어도 cBN 을 가로질러 먼저 확산되고, 그리고 나서 상기 제 1 양의 cBN 과 세라믹의 혼합물을 가로질러 확산되는, 상기 고압 및 고온을 가하는 단계 (504) 를 포함한다. 여기서 이점은 내화성 캡슐이 리드 (lid) 로서 추가의 탄탈 (Ta) 층을 요구하지 않는다는 것이다.5 shows a flow diagram 500 of steps 501-504 of another improved method of manufacturing a PcBN body. The method comprises depositing (501) a mixture of a first amount of cubic boron nitride (cBN) and a ceramic in a refractory capsule; Depositing (502) a second amount of at least cBN in the refractory capsule; Depositing a third amount of the substrate in the refractory capsule (503); Applying high pressure and high temperature (HPHT) to the contents of the refractory capsule, wherein the first concentration of cBN in the first amount is lower than the second concentration of cBN in the second amount, and when HPHT is added, the Applying step 504 of applying the high pressure and high temperature, where the Co of the substrate diffuses first across at least the cBN of the second amount and then across the mixture of cBN and ceramic of the first amount. The advantage here is that the refractory capsule does not require an additional tantalum (Ta) layer as a lid.

본 개시의 범위에서 벗어남이 없이, 하나 이상의 단계들이 상기한 단계들 (501-504) 각각 사이에 삽입되거나 또는 각각을 대신할 수도 있다.Without departing from the scope of the present disclosure, one or more steps may be inserted between each of the above steps 501-504 or may be substituted for each.

본 발명의 바람직한 실시형태들과 관련하여 본 발명을 설명하였지만, 본 기술분야의 통상의 기술자는, 특별히 설명되지 않은 추가, 삭제, 수정 및 치환이 첨부된 청구항에서 규정되는 본 발명의 사상 및 범위로부터 벗어남이 없이 행해질 수 있다는 것을 인식할 것이다.Although the present invention has been described in connection with preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art will appreciate from the spirit and scope of the present invention as defined in the appended claims, unless specifically described. You will recognize that it can be done without deviation.

Claims

다결정 입방정 질화붕소 (PcBN) 절삭 공구의 제조 방법으로서,
(1) 기재 (substrate);
(2) 적어도 입방정 질화붕소 (cBN); 및
(3) cBN 과 세라믹의 혼합물
을 디포짓팅 (depositing) 시키는 단계, 및
고압 및 고온 (HPHT) 을 가하는 단계
를 포함하고,
상기 기재는 카바이드 및 Co 를 포함하는, 다결정 입방정 질화붕소 (PcBN) 절삭 공구의 제조 방법.A method of manufacturing a polycrystalline cubic boron nitride (PcBN) cutting tool,
(1) substrate;
(2) at least cubic boron nitride (cBN); And
(3) Mixture of cBN and ceramic
Depositing (depositing), And
Step of applying high pressure and high temperature (HPHT)
Including,
The substrate comprises a carbide and Co, a method of manufacturing a polycrystalline cubic boron nitride (PcBN) cutting tool.

제 1 항에 있어서,
상기 기재는 금속과 규소 중 적어도 하나를 포함하는, 다결정 입방정 질화붕소 (PcBN) 절삭 공구의 제조 방법.According to claim 1,
The substrate comprises at least one of metal and silicon, a method for manufacturing a polycrystalline cubic boron nitride (PcBN) cutting tool.

제 1 항에 있어서,
상기 디포짓팅은 탄탈 (Ta), 몰리브덴 (Mo), 또는 그레이드 IV-VI 전이금속의 포일 시트 또는 랩 (wrap) 으로부터 형성된 내화성 캡슐 내로 행해지는, 다결정 입방정 질화붕소 (PcBN) 절삭 공구의 제조 방법.According to claim 1,
The depositing is done into a refractory capsule formed from a foil sheet or wrap of a tantalum (Ta), molybdenum (Mo), or grade IV-VI transition metal, a method of making a polycrystalline cubic boron nitride (PcBN) cutting tool.

제 1 항에 있어서,
상기 세라믹은 TiN, Al₂O₃, AlN, TiC, TiCN, ZrN, ZrO₂ 및 HfO₂ 로 이루어진 그룹으로부터 적어도 하나를 포함하는, 다결정 입방정 질화붕소 (PcBN) 절삭 공구의 제조 방법.According to claim 1,
The ceramic comprises at least one from the group consisting of TiN, Al ₂ O ₃ , AlN, TiC, TiCN, ZrN, ZrO ₂ and HfO ₂ , manufacturing method of a polycrystalline cubic boron nitride (PcBN) cutting tool.

제 3 항에 있어서,
상기 내화성 캡슐은, (1) 상기 기재, (2) 상기 cBN, 및 (3) cBN 분말과 세라믹의 혼합물을 포함하는, 다결정 입방정 질화붕소 (PcBN) 절삭 공구의 제조 방법.The method of claim 3,
The method of manufacturing a polycrystalline cubic boron nitride (PcBN) cutting tool, wherein the refractory capsule comprises (1) the substrate, (2) the cBN, and (3) a mixture of cBN powder and ceramic.

제 5 항에 있어서,
상기 세라믹은 TiN, Al₂O₃, AlN, Ti₂AlN, TiC, TiCN, ZrN, ZrO₂ 및 HfO₂ 로 이루어진 그룹으로부터 적어도 하나를 포함하는, 다결정 입방정 질화붕소 (PcBN) 절삭 공구의 제조 방법.The method of claim 5,
The ceramic comprises at least one from the group consisting of TiN, Al ₂ O ₃ , AlN, Ti ₂ AlN, TiC, TiCN, ZrN, ZrO ₂ and HfO ₂ , a method for manufacturing a polycrystalline cubic boron nitride (PcBN) cutting tool.

제 1 항에 있어서,
HPHT 의 가함을 종료하는 단계를 더 포함하는, 다결정 입방정 질화붕소 (PcBN) 절삭 공구의 제조 방법.According to claim 1,
A method of manufacturing a polycrystalline cubic boron nitride (PcBN) cutting tool, further comprising terminating the application of HPHT.

제 1 항에 있어서,
상기 (3) 에서의 cBN 의 제 1 농도가 상기 (2) 에서의 cBN 의 제 2 농도보다 더 낮은, 다결정 입방정 질화붕소 (PcBN) 절삭 공구의 제조 방법.According to claim 1,
A method of manufacturing a polycrystalline cubic boron nitride (PcBN) cutting tool, wherein the first concentration of cBN in (3) is lower than the second concentration of cBN in (2).

제 1 항에 있어서,
상기 HPHT 를 가할 때, 상기 기재의 카바이드가 상기 (2) 를 가로질러 먼저 확산되고, 그리고 나서 상기 (3) 을 가로질러 확산되는, 다결정 입방정 질화붕소 (PcBN) 절삭 공구의 제조 방법.According to claim 1,
When the HPHT is applied, a method of manufacturing a polycrystalline cubic boron nitride (PcBN) cutting tool, in which the carbide of the substrate is first spread across the (2) and then spread across the (3).

제 1 항에 있어서,
상기 (1) 은 0.0 내지 8 ㎜ 의 두께인, 다결정 입방정 질화붕소 (PcBN) 절삭 공구의 제조 방법.According to claim 1,
(1) is a method of manufacturing a polycrystalline cubic boron nitride (PcBN) cutting tool having a thickness of 0.0 to 8 mm.

제 1 항에 있어서,
상기 (2) 또는 (3) 은 0.3 내지 3.2 ㎜ 의 두께인, 다결정 입방정 질화붕소 (PcBN) 절삭 공구의 제조 방법.According to claim 1,
(2) or (3) is a method of manufacturing a polycrystalline cubic boron nitride (PcBN) cutting tool having a thickness of 0.3 to 3.2 mm.

제 1 항에 있어서,
상기 (2) 는 0.5 내지 1.0 ㎜ 의 두께인, 다결정 입방정 질화붕소 (PcBN) 절삭 공구의 제조 방법.According to claim 1,
(2) is a method of manufacturing a polycrystalline cubic boron nitride (PcBN) cutting tool having a thickness of 0.5 to 1.0 mm.

제 1 항에 있어서,
상기 (3) 은 0.3 내지 1.0 ㎜ 의 두께인, 다결정 입방정 질화붕소 (PcBN) 절삭 공구의 제조 방법.According to claim 1,
(3) is a method of manufacturing a polycrystalline cubic boron nitride (PcBN) cutting tool having a thickness of 0.3 to 1.0 mm.

제 1 항에 있어서,
상기 (2) 는 TiN, Al₂O₃, AlN, TiC, Ti₂AlN, TiCN, ZrN, ZrO₂ 및 HfO₂ 로 이루어진 그룹으로부터 적어도 하나를 포함하는, 다결정 입방정 질화붕소 (PcBN) 절삭 공구의 제조 방법.According to claim 1,
The (2) is TiN, Al ₂ O ₃ , AlN, TiC, Ti ₂ AlN, TiCN, ZrN, ZrO ₂ and HfO ₂ containing at least one from the group consisting of, polycrystalline cubic boron nitride (PcBN) cutting tool production Way.

제 14 항에 있어서,
상기 (2) 에서, cBN 의 제 2 농도가 TiN, Al₂O₃, AlN, Ti₂AlN, TiC, TiCN, ZrN, ZrO₂ 및 HfO₂ 로 이루어진 그룹으로부터의 적어도 하나의 농도보다 더 큰, 다결정 입방정 질화붕소 (PcBN) 절삭 공구의 제조 방법.The method of claim 14,
In (2), the second concentration of cBN is greater than at least one concentration from the group consisting of TiN, Al ₂ O ₃ , AlN, Ti ₂ AlN, TiC, TiCN, ZrN, ZrO ₂ and HfO ₂ Method for manufacturing cubic boron nitride (PcBN) cutting tools.

제 14 항에 있어서,
상기 (2) 에서의 TiN 또는 Al₂O₃ 의 제 1 농도가 상기 (3) 에서의 TiN 또는 Al₂O₃ 의 제 2 농도보다 더 작은, 다결정 입방정 질화붕소 (PcBN) 절삭 공구의 제조 방법.The method of claim 14,
The (2) process for producing a TiN or Al ₂ O ₃ of the first concentration is less than the second concentration of the TiN or Al ₂ O ₃ in the above (3), polycrystalline cubic boron nitride (PcBN) cutting tool in.

제 1 항에 있어서,
디포짓팅된 상기 (2) 또는 (3) 이 프리-콤팩티드 (pre-compacted) 디스크의 형태인, 다결정 입방정 질화붕소 (PcBN) 절삭 공구의 제조 방법.According to claim 1,
A method of manufacturing a polycrystalline cubic boron nitride (PcBN) cutting tool, wherein the deposited (2) or (3) is in the form of a pre-compacted disc.

제 1 항에 있어서,
디포짓팅된 상기 (2) 또는 (3) 이 분말의 형태인, 다결정 입방정 질화붕소 (PcBN) 절삭 공구의 제조 방법.According to claim 1,
A method for manufacturing a polycrystalline cubic boron nitride (PcBN) cutting tool, wherein the deposited (2) or (3) is in the form of a powder.

제 1 항에 있어서,
상기 기재는 Me (C,N) 형태의 금속 카보나이트라이드를 포함하는, 다결정 입방정 질화붕소 (PcBN) 절삭 공구의 제조 방법.According to claim 1,
The substrate comprises a metal carbonitride in the form of Me (C,N), polycrystalline cubic boron nitride (PcBN) cutting tool manufacturing method.

다결정 입방정 질화붕소 (PcBN) 절삭 공구로서,
고압 및 고온 (HPHT) 이 가해지는 내용물에,
(1) 기재;
(2) 적어도 입방정 질화붕소 (cBN);
(3) cBN 과 세라믹의 혼합물
을 포함하고,
상기 기재는 카바이드 및 Co 를 포함하는, 다결정 입방정 질화붕소 (PcBN) 절삭 공구.Polycrystalline cubic boron nitride (PcBN) cutting tool,
High pressure and high temperature (HPHT) is applied to the contents,
(1) description;
(2) at least cubic boron nitride (cBN);
(3) Mixture of cBN and ceramic
Including,
The substrate comprises carbide and Co, polycrystalline cubic boron nitride (PcBN) cutting tool.

제 20 항에 있어서,
상기 기재는 금속과 규소 중 적어도 하나를 포함하는, 다결정 입방정 질화붕소 (PcBN) 절삭 공구.The method of claim 20,
The substrate comprises at least one of metal and silicon, polycrystalline cubic boron nitride (PcBN) cutting tool.

제 20 항에 있어서,
상기 내용물은 탄탈 (Ta), 몰리브덴 (Mo), 또는 그레이드 IV-VI 전이금속의 포일 시트 또는 랩으로부터 형성된 내화성 캡슐에 함유되는, 다결정 입방정 질화붕소 (PcBN) 절삭 공구.The method of claim 20,
The content is contained in a refractory capsule formed from a foil sheet or wrap of tantalum (Ta), molybdenum (Mo), or grade IV-VI transition metal, a polycrystalline cubic boron nitride (PcBN) cutting tool.

제 20 항에 있어서,
상기 세라믹은 TiN, Al₂O₃, AlN, TiC, TiCN, ZrN, ZrO₂ 및 HfO₂ 로 이루어진 그룹으로부터 적어도 하나를 포함하는, 다결정 입방정 질화붕소 (PcBN) 절삭 공구.The method of claim 20,
The ceramic comprises at least one of the group consisting of TiN, Al ₂ O ₃ , AlN, TiC, TiCN, ZrN, ZrO ₂ and HfO ₂ , polycrystalline cubic boron nitride (PcBN) cutting tool.

제 20 항에 있어서,
상기 (3) 에서의 cBN 의 제 1 농도가 상기 (2) 에서의 cBN 의 제 2 농도보다 더 낮은, 다결정 입방정 질화붕소 (PcBN) 절삭 공구.The method of claim 20,
A polycrystalline cubic boron nitride (PcBN) cutting tool, wherein the first concentration of cBN in (3) is lower than the second concentration of cBN in (2).

제 20 항에 있어서,
상기 HPHT 를 가할 때, 상기 기재의 카바이드가 상기 (2) 를 가로질러 먼저 확산되고, 그리고 나서 상기 (3) 을 가로질러 확산되는, 다결정 입방정 질화붕소 (PcBN) 절삭 공구.The method of claim 20,
A polycrystalline cubic boron nitride (PcBN) cutting tool in which, upon application of the HPHT, the carbide of the substrate first spreads across (2) and then across (3).

제 20 항에 있어서,
상기 (1) 은 0.0 내지 8 ㎜ 의 두께인, 다결정 입방정 질화붕소 (PcBN) 절삭 공구.The method of claim 20,
(1) is a polycrystalline cubic boron nitride (PcBN) cutting tool having a thickness of 0.0 to 8 mm.

제 20 항에 있어서,
상기 (2) 또는 (3) 은 0.3 내지 3.2 ㎜ 의 두께인, 다결정 입방정 질화붕소 (PcBN) 절삭 공구.The method of claim 20,
(2) or (3) is a polycrystalline cubic boron nitride (PcBN) cutting tool having a thickness of 0.3 to 3.2 mm.

제 20 항에 있어서,
상기 (2) 는 0.5 내지 1.0 ㎜ 의 두께인, 다결정 입방정 질화붕소 (PcBN) 절삭 공구.The method of claim 20,
(2) is a 0.5 to 1.0 mm thick, polycrystalline cubic boron nitride (PcBN) cutting tool.

제 20 항에 있어서,
상기 (3) 은 0.3 내지 1.0 ㎜ 의 두께인, 다결정 입방정 질화붕소 (PcBN) 절삭 공구.The method of claim 20,
(3) is a polycrystalline cubic boron nitride (PcBN) cutting tool having a thickness of 0.3 to 1.0 mm.

제 20 항에 있어서,
상기 (2) 는 TiN, Al₂O₃, AlN, TiC, Ti₂AlN, TiCN, ZrN, ZrO₂ 및 HfO₂ 로 이루어진 그룹으로부터 적어도 하나를 포함하는, 다결정 입방정 질화붕소 (PcBN) 절삭 공구.The method of claim 20,
(2) is a polycrystalline cubic boron nitride (PcBN) cutting tool comprising at least one from the group consisting of TiN, Al ₂ O ₃ , AlN, TiC, Ti ₂ AlN, TiCN, ZrN, ZrO ₂ and HfO ₂ .

제 23 항에 있어서,
상기 (2) 에서, cBN 의 제 2 농도가 TiN, Al₂O₃, AlN, Ti₂AlN, TiC, TiCN, ZrN, ZrO₂ 및 HfO₂ 로 이루어진 그룹으로부터의 적어도 하나의 농도보다 더 큰, 다결정 입방정 질화붕소 (PcBN) 절삭 공구.The method of claim 23,
In (2), the second concentration of cBN is greater than at least one concentration from the group consisting of TiN, Al ₂ O ₃ , AlN, Ti ₂ AlN, TiC, TiCN, ZrN, ZrO ₂ and HfO ₂ Cubic boron nitride (PcBN) cutting tool.

제 23 항에 있어서,
상기 (2) 에서의 TiN 또는 Al₂O₃ 의 제 1 농도가 상기 (3) 에서의 TiN 또는 Al₂O₃ 의 제 2 농도보다 더 작은, 다결정 입방정 질화붕소 (PcBN) 절삭 공구.The method of claim 23,
The (2) TiN or Al ₂ O ₃ of the first concentration is smaller, a polycrystalline cubic boron nitride (PcBN) cutting tool than TiN, or the second concentration of Al ₂ O ₃ in the 3 in.

제 20 항에 있어서,
상기 내용물의 상기 (2) 또는 (3) 이 프리-콤팩티드 디스크의 형태인, 다결정 입방정 질화붕소 (PcBN) 절삭 공구.The method of claim 20,
A polycrystalline cubic boron nitride (PcBN) cutting tool, wherein (2) or (3) of the contents is in the form of a pre-compact disk.

제 20 항에 있어서,
상기 내용물의 상기 (2) 또는 (3) 이 분말의 형태인, 다결정 입방정 질화붕소 (PcBN) 절삭 공구.The method of claim 20,
A polycrystalline cubic boron nitride (PcBN) cutting tool, wherein (2) or (3) of the contents is in the form of a powder.

제 20 항에 있어서,
상기 기재는 Me (C,N) 형태의 금속 카보나이트라이드를 포함하는, 다결정 입방정 질화붕소 (PcBN) 절삭 공구.The method of claim 20,
The substrate comprises a metal carbonitride in the form of Me (C,N), a polycrystalline cubic boron nitride (PcBN) cutting tool.

다결정 입방정 질화붕소 (PcBN) 절삭 공구의 제조 방법으로서,
(ⅰ) 입방정 질화붕소 (cBN) 와 세라믹의 혼합물;
(ⅱ) 적어도 cBN; 및
(ⅲ) 기재
를 디포짓팅시키는 단계, 및
고압 및 고온 (HPHT) 을 가하는 단계
를 포함하고,
상기 기재는 카바이드 및 Co 를 포함하는, 다결정 입방정 질화붕소 (PcBN) 절삭 공구의 제조 방법.A method of manufacturing a polycrystalline cubic boron nitride (PcBN) cutting tool,
(Iii) a mixture of cubic boron nitride (cBN) and ceramic;
(Ii) at least cBN; And
(Ⅲ) Description
Depositing, and
Step of applying high pressure and high temperature (HPHT)
Including,
The substrate comprises a carbide and Co, polycrystalline cubic boron nitride (PcBN) cutting tool manufacturing method.

삭제delete