JP2020059079A - Sintered material split body, cutting tool element using sinter material split body, and method of manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は焼結材分割体、特にダイヤモンドと金属炭化物とを主成分としながら内部応力が少なく汎用性に富む焼結材分割体に関する。本発明はまた、かかる焼結材分割体を用いた研磨工具要素、並びにその製造方法に関する。 The present invention relates to a sintered material divided body, and more particularly to a sintered material divided body which contains diamond and metal carbide as main components, has a small internal stress, and is highly versatile. The present invention also relates to an abrasive tool element using such a sintered material divided body and a method for manufacturing the same.
ダイヤモンド粒子を他の硬質材と共に焼結一体化した焼結体は非鉄金属やセラミックスなど、鉄以外の材質の切削加工や耐磨耗性材として広く用いられている。焼結体で使用されるダイヤモンド粒子の結合剤ないしは結合促進剤としてはコバルト、ケイ素が、また焼結方法としてはダイヤモンド熱力学的安定領域内の超高圧・高温(HPHT)条件下で実施するのが一般的である。 Sintered bodies in which diamond particles are sintered and integrated with other hard materials are widely used as cutting materials for nonferrous metals such as non-ferrous metals and ceramics and as wear resistant materials. Cobalt and silicon are used as binders or bond promoters for the diamond particles used in the sintered body, and the sintering method is carried out under conditions of ultra-high pressure and high temperature (HPHT) within the thermodynamically stable region of diamond. Is common.
一方でダイヤモンドのグラファイト化を防ぐ、或いは遅らせる処置を施したＨＩＰ、ホットプレス、放電焼結の手法も用いられている。中でも結合促進剤にコバルト系の融液を用いた旋削加工用の刃具素材として、超高圧高温条件下において、ダイヤモンド焼結体層が補強材となる超硬合金製の基台(支持材)上に同時焼結によって接合されたブランク材が、ダイヤモンド焼結体の用途において大きな比率を占めている。(特許文献１) On the other hand, methods such as HIP, hot pressing, and spark sintering, which have been treated to prevent or delay the graphitization of diamond, are also used. Above all, as a tool material for turning using a cobalt-based melt as a bonding accelerator, under ultrahigh pressure and high temperature conditions, on a cemented carbide base (support material) whose diamond sintered body layer serves as a reinforcing material. The blank material joined by simultaneous sintering occupies a large proportion in the application of the diamond sintered body. (Patent Document 1)
このようなブランク材の製作工程においては、基台となる超硬合金板が原料のダイヤモンドに密着して配置され、この超硬合金板から供給されたコバルト系の融液がダイヤモンド粒子間間隙に溶浸することによって、ダイヤモンドの溶解・析出反応によるダイヤモンド粒子間の結合と、ダイヤモンド層と超硬合金板との接合が、並行して生じることによって形成されると理解されている。この際ダイヤモンド層中へ溶浸するコバルトの量は一般に5質量％以上となっている。 In the manufacturing process of such a blank material, a cemented carbide plate serving as a base is placed in close contact with the raw material diamond, and the cobalt-based melt supplied from this cemented carbide plate is placed in the inter-diamond particle gap. It is understood that the infiltration forms a bond between diamond particles due to a dissolution / precipitation reaction of diamond and a bond between the diamond layer and the cemented carbide plate in parallel. At this time, the amount of cobalt infiltrated into the diamond layer is generally 5% by mass or more.
上記タイプのブランク材において補強材が充分な効果を発揮するためには、超硬合金板の厚さを焼結ダイヤモンド層の厚さの2倍以上とするのが好ましいとされている。しかしブランク制作のために出発材料であるダイヤモンドと超硬合金とを装填する反応スペースは、所要の超高圧高温を一様に発生させる必要から容積が極めて限られる中でその半分以上が超硬合金板で占められることとなり、ダイヤモンド焼結体が高価となる一因になっている。 In order to exert a sufficient effect of the reinforcing material in the blank material of the above type, it is said that it is preferable that the thickness of the cemented carbide plate is twice or more the thickness of the sintered diamond layer. However, the reaction space for loading the starting material diamond and cemented carbide for blank production is extremely limited in volume because it is necessary to uniformly generate the required ultra-high pressure and high temperature. Since it is occupied by the plate, it contributes to the cost of the diamond sintered body becoming expensive.
ダイヤモンド焼結体の製造コスト低減のために、高温高圧装置の反応スペースの径を拡げることも試みられているが、得られたブランク材はダイヤモンド層と超硬合金層との熱膨張率の違いによる残留歪みによる変形や、最悪の場合にはダイヤモンド焼結層の剥がれが生じることで歩留り低下によるコスト増につながっている。 In order to reduce the manufacturing cost of the diamond sintered body, it has been attempted to expand the diameter of the reaction space of the high temperature and high pressure equipment, but the obtained blank material has a difference in the coefficient of thermal expansion between the diamond layer and the cemented carbide layer. Deformation due to residual strain due to the above, or in the worst case, peeling of the diamond sintered layer, leads to a decrease in yield and an increase in cost.
ブランク材においてダイヤモンド層中に残留しているコバルトは、高温においてダイヤモンドのグラファイト化を促進する作用があることから、ブランク材を用いた工具使用の際に高温が生じる過酷な条件で用いられるダイヤモンド焼結体には、結合剤として主にケイ素が用いられている(特許文献２)。 Cobalt remaining in the diamond layer in the blank material has the effect of promoting the graphitization of diamond at high temperatures, so diamond burning under the severe conditions in which high temperatures occur when using tools with blank materials Silicon is mainly used as a binder in the bound body (Patent Document 2).
このタイプの焼結体ではケイ素は炭化ケイ素の形でダイヤモンド粒子間に存在し、炭化ケイ素を介したダイヤモンド粒子の接合と理解されている。従ってダイヤモンド粒子間の直接結合は期待されず、実質的にダイヤモンド―ダイヤモンド結合で構成されているコバルト系焼結体に比べて物性値では劣っているものの、耐熱切削材料として用いられている。材料中に含まれるケイ素量は通常10質量％以上である。 In this type of sintered body, silicon is present between diamond particles in the form of silicon carbide, which is understood to be the joining of diamond particles through silicon carbide. Therefore, direct bonding between diamond particles is not expected, and it is used as a heat-resistant cutting material, although its physical properties are inferior to those of a cobalt-based sintered body substantially composed of diamond-diamond bonds. The amount of silicon contained in the material is usually 10% by mass or more.
従って本発明はダイヤモンド粒子を焼結剤と共に一体化焼結した硬質複合材において、前述した残留応力の発生が少なく、以ってこれに起因する形状歪みや剥がれ等の障害を来さない健全な焼結体を提供するものである。 Therefore, in the present invention, in the hard composite material in which the diamond particles are integrally sintered together with the sintering agent, the occurrence of the above-mentioned residual stress is small, and thus a sound distortion such as shape distortion and peeling caused by the sound stress does not occur. A sintered body is provided.
本発明は第一に研磨工具要素において、焼結一体化された、単モード又は複モードの整粒ダイヤモンド粒子及び該粒子間に存在する遷移金属又はケイ素の炭化物相と鉄族金属相とで構成される焼結材分割体として構成することを要旨とする。 The present invention firstly comprises, in an abrasive tool element, sinter-integrated monomodal or bimodal sized diamond particles and a transition metal or silicon carbide phase and an iron group metal phase present between the particles. It is a gist to constitute as a sintered material divided body.
本発明はまた前記研磨工具要素の製法において、
(1) 遷移金属の粉末と鉄族金属の粉末とを一様に混合して均質な混合粉末とし、
(2) 単一又は複モードの整粒されたダイヤモンド粒子と混合し、
(3) 全体を処理圧力及び処理温度での加圧加熱処理に供して上記遷移金属をダイヤモンドとの接触及び反応により遷移金属炭化物に変換し、また全体を一体化することにより、一次焼結材乃至焼結材ブロックを作成し、
(4) 該一次焼結材を切断分割して均質な複数個の焼結材分割体とする
工程を含むことを要旨とする。
上記(1)において、遷移金属の一部又は全体に代えて遷移金属炭化物を利用することも可能である。
The present invention also provides a method of making the abrasive tool element,
(1) The transition metal powder and the iron group metal powder are uniformly mixed to form a homogeneous mixed powder,
(2) mixed with single or multimode sized diamond particles,
(3) The whole is subjected to pressure heat treatment at a treatment pressure and a treatment temperature to convert the above transition metal into a transition metal carbide by contact and reaction with diamond, and by integrating the whole, a primary sintered material. Or create a block of sintered material,
(4) The gist is to include a step of cutting and dividing the primary sintered material into a plurality of homogeneous sintered material divided bodies.
In the above (1), it is possible to use transition metal carbide instead of a part or the whole of the transition metal.
本発明によれば、ダイヤモンド粒子を含有する硬質層(焼結材)の形成と剛性材基台との接合は同時に行われず、基台とは別に大きな焼結材ブロックとして作成、切断分割(カット)したのち、ロウ付けなどの手法により基台に接合される。このため接合面に残留応力／歪みの発生は無視できる程度である。硬質層はまたろう付けなどに適合させることにより、充分な接合力をもって基台と一体化できる、という効果が得られる。 According to the present invention, formation of a hard layer (sintered material) containing diamond particles and joining with a rigid material base are not performed at the same time, and a large sintered material block is created separately from the base, and cut and divided (cut). After that, it is joined to the base by a method such as brazing. Therefore, the occurrence of residual stress / strain on the joint surface is negligible. By adapting the hard layer to brazing or the like, it is possible to obtain an effect that it can be integrated with the base with a sufficient bonding force.
本発明品の焼結材ブロック及び焼結材分割体は、ダイヤモンド粒子、ケイ素または周期表 4、5、6族遷移金属の炭化物、ならびにコバルト、ニッケルなどの鉄族金属で構成される。 The sintered material block and the sintered material divided body of the present invention are composed of diamond particles, silicon or carbides of transition metals of Groups 4, 5, and 6 of the periodic table, and iron group metals such as cobalt and nickel.
前記焼結材乃至分割体においてダイヤモンド粒子が95乃至5容積％を占めるように配合する。ダイヤモンド粒子は分級操作によって整粒されたものを使用する。金属炭化物はケイ素又は周期表 4、5、6族遷移金属、特にＴi、Ｖ、Ｃr、Ｎb、Ｔa、Ｗ、Ｍoから選ばれる１種又は複数種の炭化物を組み合わせて使用することが出来る。 Diamond particles are blended so as to occupy 95 to 5% by volume in the sintered material or the divided body. The diamond particles used are those that have been sized by a classification operation. As the metal carbide, silicon or a transition metal of Group 4, 5 and 6 of the periodic table, particularly one or more kinds of carbide selected from Ti, V, Cr, Nb, Ta, W and Mo can be used in combination.
前記炭化物は炭化物の形で配合することも可能であるが、金属粉の形で添加し、焼結条件下でダイヤモンドとの反応によって形成することもできる。この場合、ダイヤモンド粒子表面に炭化物の膜が形成され、また炭化物相を介したダイヤモンド粒子間の接合による緻密化にも寄与する。 The carbide can be blended in the form of carbide, but can also be added in the form of metal powder and formed by reaction with diamond under sintering conditions. In this case, a carbide film is formed on the surface of the diamond particles, and also contributes to the densification due to the bonding between the diamond particles via the carbide phase.
ダイヤモンドの粒度としては平均粒度0.1乃至100μｍのものが好適である。一般に旋削加工用の刃具素材を目的にしたダイヤモンド焼結体の製作には、主成分のダイヤモンド粒子として粒径10μm付近が用いられるが、用途、目的に応じて粒径の範囲は0.1μmから200μmの範囲内で任意に選ぶことができる。また二種類以上の平均粒度の異なった(複モードの)ダイヤモンド粒子を用いて焼結品の密度向上を図ることも有効である。 The average particle size of diamond is preferably 0.1 to 100 μm. Generally, in the production of a diamond sintered body for the purpose of cutting material for turning, a particle size of around 10 μm is used as the main component diamond particle, but the particle size range is 0.1 μm to 200 μm depending on the application and purpose. It can be arbitrarily selected within the range. It is also effective to improve the density of the sintered product by using two or more kinds of (dual-mode) diamond particles having different average particle sizes.
本発明の焼結材ブロック／分割体には鉄族金属、特にＮi、Ｃo、又はＮi、Ｃo基合金の一種又は組み合わされた金属相として5質量％未満添加される。これらの金属材は焼結反応の促進剤として機能し、また焼結品に靭性を付与すると共に、焼結ブロックのスライスや切断のための放電加工に際して、通電性(導電性)を確保し加工速度を向上させる機能も有している。通電性向上の観点からは、出発材料作成段階でダイヤモンド、遷移金属／遷移金属炭化物、鉄族金属の混合粉に少量のＣuやＡgの粉末を添加することも効果的である。 Less than 5 wt% is added to the sintered material block / divider of the present invention as an iron group metal, in particular Ni, Co, or one of Ni, Co-based alloys or a combined metal phase. These metal materials function as accelerators for the sintering reaction, and also impart toughness to the sintered product, and ensure electrical conductivity (conductivity) during electrical discharge machining for slicing or cutting the sintered block. It also has the function of improving speed. From the viewpoint of improving the electrical conductivity, it is also effective to add a small amount of Cu or Ag powder to the mixed powder of diamond, transition metal / transition metal carbide, and iron group metal at the stage of preparing the starting material.
前記金属成分は焼結ブロック中において金属相として存在するので、例えば旋削加工用の刃具素材製作の場合には焼結ブロックの硬度、強度の大幅の低下を招かないように、出発原料への添加量は５質量％以内が好ましく、3質量％以内がより好ましい。一方耐摩耗材料として大きな靭性が要求される用途分野では10質量％を超える添加も可能である。 Since the metal component exists as a metal phase in the sintered block, it is added to the starting material so as not to cause a significant decrease in hardness and strength of the sintered block, for example, when manufacturing a cutting tool material for turning. The amount is preferably within 5% by mass, more preferably within 3% by mass. On the other hand, it is possible to add more than 10 mass% in the application field where high toughness is required as an abrasion resistant material.
本発明において作成された一次焼結材乃至焼結材ブロックは、ワイヤカット等の方法によって切断・分割され、次いで剛性材、特にＷＣ−Ｃo系超硬合金、鋼材、或いはセラミック材で構成された基台に、ロウ付けなどによって接合される。 The primary sintered material or sintered material block produced in the present invention is cut and divided by a method such as wire cutting, and then made of a rigid material, particularly a WC-Co based cemented carbide, a steel material, or a ceramic material. It is joined to the base by brazing or the like.
本発明の焼結材分割体は例えば以下のように作成される。
出発原料粉のダイヤモンド、遷移金属炭化物または遷移金属、鉄族金属はあらかじめ均一に混合して焼結用のカプセル(Ｔa、Ｎb、Ｚrなどの遷移金属製、通常は円筒形) 内に充填し、遷移金属炭化物と添加金属との共融温度以上の温度を加えて焼結を行う。この際に加熱温度条件においてダイヤモンドが熱力学的に安定な状態を保つのに必要な圧力を加えるＨＰＨＴ法が常套手段であるが、該温度においてダイヤモンドのグラファイト化が生じる誘導時間内に加熱を終了する方法、例えば誘導加熱焼結方法やＨＩＰ焼結方法なども用いることができる。
The sintered material divided body of the present invention is produced, for example, as follows.
Starting material powder diamond, transition metal carbide or transition metal, iron group metal are mixed in advance and filled in a capsule for sintering (made of transition metal such as Ta, Nb, Zr, usually cylindrical), Sintering is performed by applying a temperature equal to or higher than the eutectic temperature of the transition metal carbide and the added metal. At this time, the HPHT method, which applies a pressure necessary to keep the diamond thermodynamically stable under the heating temperature condition, is a conventional method, but the heating is completed within the induction time at which the graphitization of the diamond occurs. A method such as an induction heating sintering method or a HIP sintering method can also be used.
本発明方法で得られる焼結ブロックは、実質的に均質組成であるので、なるべく厚い円筒状として焼結コスト低減を図るのが望ましい。焼結操作によって得られたブロックは、放電加工（ワイヤーカット）によって薄板状にスライスする。薄板の厚さは、旋削刃物素材では0.5mm以下とするのが、後の刃付け工程における工数低減のために好ましい。 Since the sintered block obtained by the method of the present invention has a substantially homogeneous composition, it is desirable to reduce the sintering cost by making it as cylindrical as possible. The block obtained by the sintering operation is sliced into a thin plate by electric discharge machining (wire cutting). It is preferable that the thickness of the thin plate is 0.5 mm or less for the material of the turning blade in order to reduce the number of steps in the subsequent blade attaching step.
ブロックから薄板状にカットされた分割体は、次いで接合に供される面を研磨仕上げにより平坦化し、この平坦面を剛性材から成る基台と接着して、薄板状の硬質層を有する工具要素とする。剛性を付与するための基台材は超硬合金が一般に最も好ましいが、用途によっては鋼材やセラミック材料も用いることができる。 The divided body cut into a thin plate shape from the block is then flattened by polishing finishing the surface to be joined, and this flat surface is bonded to a base made of a rigid material to provide a tool element having a thin plate-shaped hard layer. And Cemented carbide is generally the most preferable base material for imparting rigidity, but steel materials and ceramic materials can also be used depending on the application.
分割体の接着面の主成分は金属への濡れが悪いカーボン(ダイヤモンド)であることから、ろう付けによって接合する場合は、チタン含有の活性ろうを用いる必要がある。高温に曝されない用途の場合は有機質の接着剤も使用できる。 Since the main component of the adhesive surface of the divided body is carbon (diamond), which is poorly wetted by metal, titanium-containing active braze must be used when joining by brazing. Organic adhesives can also be used for applications not exposed to high temperatures.
焼結材分割体のろう付け強度を高める目的で接着面のダイヤモンド表面を金属炭化物に変えるのは有効である。この目的では例えば焼結材の分割体をチタンやクロムの粉末に接して置き、水素雰囲気中で800℃以上に加熱して固相拡散反応によって炭化チタンや炭化クロムを形成する方法が利用可能である。 It is effective to change the diamond surface of the bonding surface to a metal carbide for the purpose of increasing the brazing strength of the sintered material divided body. For this purpose, for example, a method is available in which a sintered material divided body is placed in contact with titanium or chromium powder, heated to 800 ° C. or higher in a hydrogen atmosphere to form titanium carbide or chromium carbide by a solid phase diffusion reaction. is there.
あるいは焼結に供する出発原料を、ダイヤモンド粒子、ケイ素または周期表4、5、6族遷移金属、鉄族金属の組み合わせとして、焼結反応の際にダイヤモンドと遷移金属との反応によって、ダイヤモンド粒子表面に遷移金属炭化物の薄膜を形成するのも、ろう材金属との濡れ性向上に有効である。 Alternatively, the starting material to be subjected to sintering is a combination of diamond particles, silicon or a transition metal of Groups 4, 5 and 6 of the periodic table, a metal of the iron group, and the diamond particle surface by the reaction between the diamond and the transition metal during the sintering reaction. Forming a thin film of transition metal carbide is also effective in improving the wettability with the brazing metal.
接合操作は焼結材分割体から刃具素材の形にワイヤーカットしたチップを、同形状のカットした剛性基台に接合する方法が可能である。また、円板状の素材の分割体を円板状の剛性基台に接着してから、チップ状にワイヤーカットすることもできる。 The joining operation can be carried out by joining a wire-cut chip from the sintered material divided body to the shape of a cutting tool material to a cut rigid base of the same shape. It is also possible to bond a divided body of a disc-shaped material to a disc-shaped rigid base and then wire-cut it into chips.
出発材料として平均粒径16μmのダイヤモンド粒子(トーメイダイヤ株式会社製)と、質量比50：33：17の粒度1.8μmのダイヤモンド、2.0μmのＷＣ、1.2μmのＣoの混合粉末で組成した結合材とを、質量比にて80：20で配合して用いた。 A binder composed of a mixed powder of diamond particles having an average particle size of 16 μm (made by Tomei Diamond Co., Ltd.) as a starting material, diamond having a particle size of 1.8 μm with a mass ratio of 50:33:17, WC of 2.0 μm, and Co of 1.2 μm. And were mixed and used at a mass ratio of 80:20.
出発材料を内径60mmφのニオブ製カプセルに充填し、6GPa、1400℃の高圧高温条件に20分間保持する焼結反応を行い、高さ約30mmの円筒形焼結品を得た。 The starting material was filled in a niobium capsule inner diameter 60 mm phi, 6 GPa, 1400 ° C. was sintered reaction to hold 20 minutes high pressure and temperature conditions, to obtain a cylindrical sinter a height of about 30 mm.
得られた焼結品からワイヤーカットにより厚さ0.5mmの円板を切り出し、片面を研磨仕上げした後、さらにワイヤーカットにより一辺16mm、コーナー角60゜の正三角形のチップに切り分けた。このチップを厚さ4.5mmの10％Ｃo-超硬合金基台に活性銀ろうを用いて接合し、旋削用のバイト素材に仕上げた。 A disk having a thickness of 0.5 mm was cut out from the obtained sintered product by wire cutting, one side was polished and finished, and then further cut by wire cutting into chips of an equilateral triangle having a side of 16 mm and a corner angle of 60 °. The chips were joined to a 4.5% -thick 10% Co-cemented carbide base using activated silver solder, and finished as a turning tool material for turning.
質量比表示での配合比で、平均粒径70μmのダイヤモンド粒子45％、平均粒径9μmのダイヤモンド粒子19％、0.4μmのケイ素粉末 32％、0.9μmのニッケル粉末3％、0.5μmの銅粉末1％の混合粉を出発原料に用いた。 In terms of mass ratio, 45% diamond particles with an average particle size of 70 μm, 19% diamond particles with an average particle size of 9 μm, 0.4% silicon powder 32%, 0.9 μm nickel powder 3%, 0.5 μm copper powder 1% mixed powder was used as the starting material.
上記5種類の出発原料の混合粉を200MPaでＣＩＰ成型して塊状体とし、誘導加熱焼結装置を用いて50MPa、1450℃の圧力温度熱条件に15分間保持して直径25mm、高さ30mm、硬度35GPaのダイヤモンド―炭化ケイ素系焼結体ブロックを得た。 The mixed powder of the above 5 kinds of starting materials is CIP molded at 200 MPa to form a lump, which is held for 15 minutes under a pressure temperature heat condition of 50 MPa and 1450 ° C. using an induction heating sintering device to have a diameter of 25 mm and a height of 30 mm, A diamond-silicon carbide based sintered body block having a hardness of 35 GPa was obtained.
このブロックからワイヤーカットによって厚さ0.4mmの薄板を切り出し、片面を研磨仕上げによって平坦化し、さらにワイヤーカットによって一辺12.7mm、コーナー角90゜のチップ素材用に切り分け、同形状の厚さ4.5mmの炭素鋼製基台に活性銀ろう付けして切削バイト素材に仕上げた。 A 0.4 mm thick thin plate is cut out from this block by wire cutting, one side is flattened by polishing finish, and further cut by wire cutting for chip material with a side of 12.7 mm and a corner angle of 90 °, with a thickness of 4.5 mm of the same shape. Activated silver was brazed to a carbon steel base to make a cutting tool material.
質量比表示での配合比で、平均粒径40μmのダイヤモンド粒子50％、平均粒径6μmのダイヤモンド粒子20％、5μm以下に粉砕した水素化チタン粉末20％、呼称1μmのモリブデン粉末7％、呼称0.9μmのニッケル粉末3％の混合粉を出発原料とした。 50% diamond particles with an average particle diameter of 40 μm, 20% diamond particles with an average particle diameter of 6 μm, titanium hydride powder 20% crushed to 5 μm or less, molybdenum powder with a nominal diameter of 1 μm, and 7% A mixed powder of 0.9 μm nickel powder 3% was used as a starting material.
この混合粉を直径60mmのニオブ製カプセルに充填し、6GPa、1500℃の圧力温度条件に10分間保持して厚さ45mmのダイヤモンド―ＴiＣ―Ｍo2C系焼結体ブロックとした。このブロックからワイヤーカットによって厚さ0.4mmの薄円板を切り出し、片面を研磨仕上げした後、厚さ4mmの超硬合金円板に銀ろう付けして、切削バイトの一次素材とした。 This mixed powder was filled in a niobium capsule having a diameter of 60 mm and kept under a pressure temperature condition of 6 GPa and 1500 ° C. for 10 minutes to obtain a diamond-TiC-Mo 2 C system sintered block having a thickness of 45 mm. A 0.4 mm-thick thin disk was cut out from this block by wire cutting, one side was polished and finished, and then silver-brazing was applied to a 4 mm-thick cemented carbide disk to obtain the primary material for a cutting tool.
本発明の焼結材分割体は工具要素として切削チップやビットなどの切削工具や、耐摩耗材としてレースセンターなどに利用可能である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The sintered material divided body of the present invention can be used as a tool element such as a cutting tool such as a cutting tip or a bit, and as a wear resistant material for a race center or the like.
本発明は焼結材分割体、特にダイヤモンドと金属炭化物とを主成分としながら内部応力が少なく汎用性に富む焼結材分割体に関する。本発明はまた、かかる焼結材分割体を用いた切削工具要素、並びにその製造方法に関する。 The present invention relates to a sintered material divided body, and more particularly to a sintered material divided body which contains diamond and metal carbide as main components, has a small internal stress, and is highly versatile. The present invention also relates to a cutting tool element using such a sintered material divided body, and a manufacturing method thereof.
本発明は第一に切削工具要素において、焼結一体化された、単モード又は複モードの整粒ダイヤモンド粒子及び該粒子間に存在する遷移金属又はケイ素の炭化物相と鉄族金属相とで構成される焼結材分割体として構成することを要旨とする。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention firstly comprises, in a cutting tool element, sinter-integrated, single-mode or multi-mode sized diamond particles and a transition metal or silicon carbide phase and an iron group metal phase present between the particles. It is a gist to constitute as a sintered material divided body.
本発明はまた前記切削工具要素の製法において、
(1) 遷移金属の粉末と鉄族金属の粉末とを一様に混合して均質な混合粉末とし、
(2) 単一又は複モードの整粒されたダイヤモンド粒子と混合し、
(3) 全体を処理圧力及び処理温度での加圧加熱処理に供して上記遷移金属をダイヤモンドとの接触及び反応により遷移金属炭化物に変換し、また全体を一体化することにより、一次焼結材乃至焼結材ブロックを作成し、
(4) 該一次焼結材を切断分割して均質な複数個の焼結材分割体とする
工程を含むことを要旨とする。
上記(1)において、遷移金属の一部又は全体に代えて遷移金属炭化物を利用することも可能である。
The present invention also provides a method of manufacturing the cutting tool element,
(1) The transition metal powder and the iron group metal powder are uniformly mixed to form a homogeneous mixed powder,
(2) mixed with single or multimode sized diamond particles,
(3) The whole is subjected to pressure heat treatment at a treatment pressure and a treatment temperature to convert the above transition metal into a transition metal carbide by contact and reaction with diamond, and by integrating the whole, a primary sintered material. Or create a block of sintered material,
(4) The gist is to include a step of cutting and dividing the primary sintered material into a plurality of homogeneous sintered material divided bodies.
In the above (1), it is possible to use transition metal carbide instead of a part or the whole of the transition metal.
Claims (18)
(2) 単一又は複数モードの整粒されたダイヤモンド粒子と混合し、
(3) 全体を処理圧力及び処理温度での加圧加熱処理に供して上記遷移金属をダイヤモンドとの接触及び反応により遷移金属炭化物に変換し、また全体を一体化することにより、一次焼結材乃至焼結材ブロックを作成し、
(4) 該一次焼結材を切断分割して均質な複数個の分割体とする
工程を含む、焼結材分割体の製造方法。 (1) The transition metal powder and the iron group metal powder are uniformly mixed to form a homogeneous mixed powder,
(2) mixed with single or multi-mode sized diamond particles,
(3) The whole is subjected to pressure heat treatment at a treatment pressure and a treatment temperature to convert the above transition metal into a transition metal carbide by contact and reaction with diamond, and by integrating the whole, a primary sintered material. Or create a block of sintered material,
(4) A method for manufacturing a sintered material divided body, which includes a step of cutting and dividing the primary sintered material into a plurality of homogeneous divided bodies.
(2) 単一又は複数モードの整粒されたダイヤモンド粒子と混合し、
(3) 全体を処理圧力及び処理温度での加圧加熱処理に供して全体を一体化することにより、一次焼結材乃至焼結材ブロックを作成し、
(4) 該一次焼結材を切断分割して均質な複数個の分割体とする
工程を含む、焼結材分割体の製造方法。 (1) The transition metal carbide powder and the iron group metal powder are uniformly mixed to form a homogeneous mixed powder,
(2) mixed with single or multi-mode sized diamond particles,
(3) Create a primary sintered material or sintered material block by subjecting the whole to pressure heat treatment at the processing pressure and processing temperature and integrating the whole,
(4) A method for manufacturing a sintered material divided body, which includes a step of cutting and dividing the primary sintered material into a plurality of homogeneous divided bodies.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2018190979A JP2020059079A (en) | 2018-10-09 | 2018-10-09 | Sintered material split body, cutting tool element using sinter material split body, and method of manufacturing the same |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2018190979A JP2020059079A (en) | 2018-10-09 | 2018-10-09 | Sintered material split body, cutting tool element using sinter material split body, and method of manufacturing the same |
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| JP (1) | JP2020059079A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2021193332A1 (en) | 2020-03-27 | 2021-09-30 | 住友建機株式会社 | Asphalt finisher and machine learning device |
-
2018
- 2018-10-09 JP JP2018190979A patent/JP2020059079A/en active Pending
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