SE415882B - HARD METAL COMPOSITION BODY, IN PARTICULAR FOR GRINDING OR CUTTING TOOLS, INCLUDING CRYSTIC BORNITRID CRYSTALS AND HARD METAL MATERIALS AND PROCEDURE FOR MAKING THE COMPOSITE BODY - Google Patents
HARD METAL COMPOSITION BODY, IN PARTICULAR FOR GRINDING OR CUTTING TOOLS, INCLUDING CRYSTIC BORNITRID CRYSTALS AND HARD METAL MATERIALS AND PROCEDURE FOR MAKING THE COMPOSITE BODYInfo
- Publication number
- SE415882B SE415882B SE7208677A SE867772A SE415882B SE 415882 B SE415882 B SE 415882B SE 7208677 A SE7208677 A SE 7208677A SE 867772 A SE867772 A SE 867772A SE 415882 B SE415882 B SE 415882B
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- boron nitride
- cubic boron
- cemented carbide
- carbide
- crystals
- Prior art date
Links
- PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N Boron nitride Chemical compound N#B PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 173
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims description 62
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims description 49
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims description 49
- 239000013078 crystal Substances 0.000 title claims description 39
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 16
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title description 16
- 239000007769 metal material Substances 0.000 title description 3
- 238000000227 grinding Methods 0.000 title description 2
- 229910052582 BN Inorganic materials 0.000 claims description 172
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims description 39
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 30
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 28
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 23
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 19
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 15
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims description 14
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 13
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 12
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 10
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 claims description 9
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 238000005275 alloying Methods 0.000 claims description 8
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 6
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 6
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 claims description 5
- 238000005245 sintering Methods 0.000 claims description 5
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims description 4
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000010432 diamond Substances 0.000 claims description 4
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 4
- UONOETXJSWQNOL-UHFFFAOYSA-N tungsten carbide Chemical compound [W+]#[C-] UONOETXJSWQNOL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000003754 machining Methods 0.000 claims description 3
- AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N alumane Chemical group [AlH3] AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 26
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 19
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 14
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 12
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 11
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 9
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 8
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 7
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- 239000006061 abrasive grain Substances 0.000 description 5
- 229910002065 alloy metal Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 5
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 5
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 3
- 238000005219 brazing Methods 0.000 description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 description 3
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 3
- 229910000816 inconels 718 Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 3
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 3
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 3
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 2
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 2
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229910052903 pyrophyllite Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005476 soldering Methods 0.000 description 2
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 2
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052580 B4C Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910003310 Ni-Al Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052790 beryllium Inorganic materials 0.000 description 1
- ATBAMAFKBVZNFJ-UHFFFAOYSA-N beryllium atom Chemical compound [Be] ATBAMAFKBVZNFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- INAHAJYZKVIDIZ-UHFFFAOYSA-N boron carbide Chemical compound B12B3B4C32B41 INAHAJYZKVIDIZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000007596 consolidation process Methods 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- TXWRERCHRDBNLG-UHFFFAOYSA-N cubane Chemical compound C12C3C4C1C1C4C3C12 TXWRERCHRDBNLG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 1
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
- 230000035876 healing Effects 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 230000008595 infiltration Effects 0.000 description 1
- 238000001764 infiltration Methods 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 238000010902 jet-milling Methods 0.000 description 1
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 1
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- NFFIWVVINABMKP-UHFFFAOYSA-N methylidynetantalum Chemical compound [Ta]#C NFFIWVVINABMKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 1
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 230000002226 simultaneous effect Effects 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- 239000000454 talc Substances 0.000 description 1
- 229910052623 talc Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910003468 tantalcarbide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 238000000844 transformation Methods 0.000 description 1
- MTPVUVINMAGMJL-UHFFFAOYSA-N trimethyl(1,1,2,2,2-pentafluoroethyl)silane Chemical compound C[Si](C)(C)C(F)(F)C(F)(F)F MTPVUVINMAGMJL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F7/00—Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression
- B22F7/06—Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression of composite workpieces or articles from parts, e.g. to form tipped tools
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23B—TURNING; BORING
- B23B27/00—Tools for turning or boring machines; Tools of a similar kind in general; Accessories therefor
- B23B27/14—Cutting tools of which the bits or tips or cutting inserts are of special material
- B23B27/148—Composition of the cutting inserts
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
- B23P15/00—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass
- B23P15/28—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass cutting tools
- B23P15/30—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass cutting tools lathes or like tools
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
- B24D3/00—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents
- B24D3/02—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents the constituent being used as bonding agent
- B24D3/04—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents the constituent being used as bonding agent and being essentially inorganic
- B24D3/06—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents the constituent being used as bonding agent and being essentially inorganic metallic or mixture of metals with ceramic materials, e.g. hard metals, "cermets", cements
- B24D3/08—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents the constituent being used as bonding agent and being essentially inorganic metallic or mixture of metals with ceramic materials, e.g. hard metals, "cermets", cements for close-grained structure, e.g. using metal with low melting point
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/515—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics
- C04B35/58—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on borides, nitrides, i.e. nitrides, oxynitrides, carbonitrides or oxycarbonitrides or silicides
- C04B35/583—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on borides, nitrides, i.e. nitrides, oxynitrides, carbonitrides or oxycarbonitrides or silicides based on boron nitride
- C04B35/5831—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on borides, nitrides, i.e. nitrides, oxynitrides, carbonitrides or oxycarbonitrides or silicides based on boron nitride based on cubic boron nitrides or Wurtzitic boron nitrides, including crystal structure transformation of powder
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/64—Burning or sintering processes
- C04B35/645—Pressure sintering
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F2998/00—Supplementary information concerning processes or compositions relating to powder metallurgy
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/65—Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes
- C04B2235/656—Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes characterised by specific heating conditions during heat treatment
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/65—Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes
- C04B2235/656—Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes characterised by specific heating conditions during heat treatment
- C04B2235/6567—Treatment time
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Ceramic Products (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
- Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)
- Cutting Tools, Boring Holders, And Turrets (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
Description
7208677-0 2 ningen av presskroppen. En speciell egenskap hos dessa legeringar vid användning såsom bindemedel erhålles vid framställning av presskroppar av kubisk bornitrid med kristallstorlek av exempelvis mindre än 30/Lm. 7208677-0 2 of the compact. A special property of these alloys when used as a binder is obtained in the production of compacts of cubic boron nitride with a crystal size of, for example, less than 30 .mu.m.
Om kristaller av kubisk bornitrid med storlek överstigande 80rum såsom största dimension är godtagbara, kan man enligt uppfin- ningen genomföra högtrycksprocesser, varvid de i det föregående an- givna aluminiumlegeringarna icke behöver användas såsom bindemedel.If crystals of cubic boron nitride with a size exceeding 80 rooms as the largest dimension are acceptable, high-pressure processes can be carried out according to the invention, in which case the aluminum alloys mentioned above do not need to be used as binders.
Kombinationer av kristaller av kubisk bornitrid, karbidpulver och diamantkristaller har även med gott resultat använts för framställ- ning av användbara presskroppar. Kompositkroppar, i vilka ett skikt av kristaller av kubisk bornitrid har bundits till ytan av en hârdmetall- skiva, har även framställts, varvid skiktet av kubisk bornitrid har visat sig vara i huvudsak fritt från hálrum. in Uppfinningen klargöres i det följande närmare under hänvisning till bifogade ritning.Combinations of crystals of cubic boron nitride, carbide powder and diamond crystals have also been used with good results for the production of useful compacts. Composite bodies in which a layer of crystals of cubic boron nitride has been bonded to the surface of a cemented carbide sheet have also been produced, the layer of cubic boron nitride being found to be substantially free of cavities. The invention is further elucidated in the following with reference to the accompanying drawing.
Pâ figur l visas ett exempel på en för högt tryck och hög tem- peratur avsedd anordning som är lämplig för genomförande av uppfin- ningen.Figure 1 shows an example of a device intended for high pressure and high temperature which is suitable for carrying out the invention.
Figur 2 visar en sektion genom en form av en chargeenhet av- sedd för användning i anordningen enligt figur l vid genomförande av uppfinningen.Figure 2 shows a section through a form of a charging unit intended for use in the device according to Figure 1 in carrying out the invention.
Figur 3 är en tredimensionell vy som visar en kompositskärplatta av kubisk bornitrid för maskinbearbetning. _ Figur 4 är en sektion genom skärplattan enligt figur 3 längs linjen XX eller linjen YY.Figure 3 is a three-dimensional view showing a composite cutting insert of cubic boron nitride for machining. Figure 4 is a section through the cutting plate according to Figure 3 along the line XX or the line YY.
Figur 5 och 6 är tredimensionella vyer av kompositskärplattor av kubisk bornitrid/hårdmetall framställda enligt uppfinningen.Figures 5 and 6 are three-dimensional views of cubic boron nitride / cemented carbide composite cutting plates made according to the invention.
Figur 7 är en sektion som visar en kombination av infodring och beskickningsenhet för framställning av föremål enligt figurerna 3, 5 och 6.Figure 7 is a section showing a combination of liner and loading unit for making articles according to Figures 3, 5 and 6.
Figur 8 visar en sektion genom en annan utföringsform av en beskickningsenhet för användning i anordningen enligt figur 1 vid genomförande av förfarandet enligt uppfinningen.Figure 8 shows a section through another embodiment of a charging unit for use in the device according to Figure 1 in carrying out the method according to the invention.
Figur 9 är en annan tredimensionell vy som visar en komposit- skärplatta innehållande kubisk bornitrid.Figure 9 is another three-dimensional view showing a composite cutting plate containing cubic boron nitride.
Figur 10 är ytterligare en sektion utefter linjen XX eller YY genom skärplattan enligt figur 9.Figure 10 is another section along the line XX or YY through the cutting plate of Figure 9.
Figur ll är en sektion som visar en kombination av infodring och beskickningsenhet för framställning av föremålen enligt figurerna 9, 5 och 6.Figure 11 is a section showing a combination of liner and loading unit for making the articles of Figures 9, 5 and 6.
En föredragen utföringsform av en anordning för högt tryck och hög temperatur, i vilken kompositskärplattor enligt uppfinningen kan framställas, beskrives i den amerikanska patentskriften 2.941.248 7208677-'0 3 (vilken är avsedd att utgöra en del av föreliggande beskrivning) och visas skissartad på figur 1. Reaktionskärlsutformningar som är använd- bara vid genomförandet av uppfinningen beskrives i den amerikanska patentskriften (A.f.s. p.ans. 144, 2 januari 1970), som är avsedd att utgöra en del av föreliggande beskrivning.A preferred embodiment of a high pressure and high temperature device in which composite cutting plates of the invention can be made is described in U.S. Pat. No. 2,941,248,720,8677-'0 3 (which is intended to be part of the present specification) and is shown in Figure 1. Reaction vessel designs useful in the practice of the invention are described in U.S. Pat. No. Afs. p. 144, January 2, 1970), which is incorporated herein by reference.
Anordningen lO innefattar ett par tryckstämplar ll och ll' av hàrdmetall samt en mellanliggande bält- eller matrisdel 12 av samma slags material. Matrisdelen 12 är försedd med en öppning 13, i vilken finnes anordnat ett reaktionskärl 14. Mellan tryckstämpeln ll och matrisen 12 samt mellan tryckstämpeln ll' och matrisen 12 finnes en packnings-isoleringsenhet 15, l5', vilken i vardera fallet innefattar ett par värmeisolerande och elektriskt isolerande pryofyllitdelar 16 och 17 samt en mellanliggande metallpackning 18.The device 10 comprises a pair of carbide pressure stamps 11 and 11 'and an intermediate belt or matrix part 12 of the same kind of material. The matrix part 12 is provided with an opening 13, in which a reaction vessel 14 is arranged. Between the pressure stamp 11 and the matrix 12 and between the pressure stamp 11 'and the matrix 12 there is a gasket insulation unit 15, 15', which in each case comprises a pair of heat insulating and electrically insulating pryophyllite parts 16 and 17 and an intermediate metal gasket 18.
Reaktionskärlet 14 innehåller enligt en föredragen utförings- form en ihålig saltcylinder 19. Cylindern l9 kan vara utförd av annat material, exempelvis talk, som a) icke omvandlas under inverkan av högt tryck och hög temperatur vid processen till ett starkare, styvare tillstånd (exempelvis genom fasomvandlingar och/eller sammanpressning), och b) är i huvudsak fritt från volymdiskontinuiteter under inverkan av hög temperatur och högt tryck av exempelvis det slag som förekom- mer i pyrofyllit och porös aluminiumoxid. Material som uppfyller de krav som anges 1 den amerikanska patentskriften 3.030.662 ( spalt l, rad 59 - spalt 2, rad 2, vilket är avsett att utgöra en del av före- liggande beskrivning) är användbara för framställning av cylinder 19.According to a preferred embodiment, the reaction vessel 14 contains a hollow salt cylinder 19. The cylinder 19 may be made of another material, for example talc, which a) is not converted under the influence of high pressure and high temperature in the process to a stronger, stiffer state (e.g. by phase transformations and / or compression), and b) is substantially free of volume discontinuities under the influence of high temperature and high pressure of, for example, the kind found in pyrophyllite and porous alumina. Materials which meet the requirements of U.S. Pat. No. 3,030,662 (column 1, line 59 - column 2, line 2, which is intended to form part of the present specification) are useful for the manufacture of cylinder 19.
Konoentriskt i och intill cylindern l9 är anordnat ett elek- triskt motständsupphettningsrör 29 av grafit. I grafitupphettnings- röret 20 finnes i sin tur koncentriskt anordnad den oylindriska salt- infodringen 21. Ändarna av infodringen 21 är försedda med saltpluggar 22, 22', anordnade vid den övre respektive undre änden. Såsom beskri« ves i det följande, kan infodringen 21 ha en cylindrisk ihålig kärna avsedd att mottaga en stor beskickningsenhet innehållande suhenheter, eller också kan infodringen utgöras av en serie formenheter som är an- ordnade i en stapel för framställning av ett flertal komposit-verk- tygsinsatser, exempelvis såsom visas på figurerna 5, 5 och 6.Conoentrically in and next to the cylinder 19 a graphite electric resistance heating tube 29 is arranged. In the graphite heating tube 20 there is in turn concentrically arranged the non-cylindrical salt liner 21. The ends of the liner 21 are provided with salt plugs 22, 22 ', arranged at the upper and lower ends, respectively. As described below, the liner 21 may have a cylindrical hollow core for receiving a large loading unit containing suction units, or the liner may consist of a series of mold units arranged in a stack for the manufacture of a plurality of composite plants. fabric inserts, for example as shown in Figures 5, 5 and 6.
Elektriskt ledande metalländskivor 25 och 25' användes vid vardera änden av cylindern 19 för att åstadkomma elektrisk anslutning till grafitupphettningsröret 20. Invid varje skiva 25, 23' finnes n en ändlocksenhet 24 och 24', vilka var och en innefattar en pyrofyllit- plugg eller -skiva 25, som omges av en elektriskt ledande ring 2(.Electrically conductive metal end plates 25 and 25 'are used at each end of the cylinder 19 to provide electrical connection to the graphite heating tube 20. Adjacent each plate 25, 23' is an end cap assembly 24 and 24 ', each of which includes a pyrophyllite plug or disc 25, which is surrounded by an electrically conductive ring 2 (.
Arbetsmetoder för samtidig inverkan av såväl högt tryck som hög temperatur i denna anordning är välkända för faokmannen. Beskriv~ * 7208677-6 ningen i det föregående hänför sig enbart till en typ av anordning för högt tryck och hög temperatur. Olika andra slags anordningar kan användas för att åstadkomma erforderligt tryck och erforderlig tempe- ratur enligt uppfinningen. ' Pa figur 2 visas ett arrangemang för framställning av ett flertal skiv- eller tablettformade kompositkroppar (hârdmetallunderlag med ett skikt av sintrad kubisk bornitrid bildat på underlaget) med användning av aluminiumlegering såsom bindemedel. Chargeenheten 30 (vilken icke visas i samma skala) passar in i utrymmet 31 i anord- I ningen på figur 1. _ Chargeenheten 30 utgöres av en cylindrisk hylsa 32 av höljes- metall, som kan utgöras av zirkonium, titan, tantal, volfram eller molybden. I den cylindriska hylsan 32 av höljesmetall finnes anordnade ett antal subenheter som åtskiljes av pluggar 33 av samma slags ma- terial som cylindern l9, exempelvis hexagonal bornitrid eller NaCl, som förblir i huvudsak oförändrat under genomförande av processen och underlättar åtskiljandet av subenheterna efter processen. Varje subenhet är innesluten 1 en bägarformad del 34 med ändlockskivor 34a utförda av nagot av de material som kan användas till hylsan 32, företrädesvis zirkonium eller titan. I varje subenhet är en massa 36 av finfördelade (mindre än ca. 30,Mm) kristaller av kubisk bornitrid anordnad mellan en massa 37 och ett par metallskivor, en skiva 38 av aluminium och en skiva 39 av legeringsmetall, som kan utgöras av nickel, kobolt, mangan, järn, vanadin och krom. De inbördes lägena av skivorna 38 och 39 är icke av kritisk betydelse förutsatt att bild- ning av aluminiumlegering äger rum. Massan 37 kan utgöras av hârdmetall (sintrad karbid) eller av sintringsbart karbidpulver, varvid sintring- en äger rum under konsolideringen av den kubiska bornitriden. Mängden aluminium som användes 1 förhållande till mängden legeringsmetall är icke av kritisk betydelse och kan variera från ca. lika stora vikt- delar till ca. l del aluminium per lO delar legeringsmetall.Working methods for the simultaneous effect of both high pressure and high temperature in this device are well known to those skilled in the art. The foregoing description relates only to one type of high pressure and high temperature device. Various other types of devices can be used to provide the required pressure and temperature according to the invention. Figure 2 shows an arrangement for producing a plurality of sheet or tablet-shaped composite bodies (cemented carbide substrate with a layer of sintered cubic boron nitride formed on the substrate) using aluminum alloy as a binder. The charge unit 30 (which is not shown on the same scale) fits into the space 31 in the device of Figure 1. The charge unit 30 consists of a cylindrical sleeve 32 of casing metal, which may be zirconium, titanium, tantalum, tungsten or molybdenum. Arranged in the cylindrical sleeve 32 of casing metal are arranged a number of subunits which are separated by plugs 33 of the same kind of material as the cylinder 19, for example hexagonal boron nitride or NaCl, which remains substantially unchanged during the execution of the process and facilitates the separation of the subunits after the process. Each subunit is enclosed in a cup-shaped portion 34 with end cap plates 34a made of some of the materials that can be used for the sleeve 32, preferably zirconium or titanium. In each subunit, a mass 36 of finely divided (less than about 30, mm) crystals of cubic boron nitride is arranged between a mass 37 and a pair of metal plates, a plate 38 of aluminum and a plate 39 of alloy metal, which may be nickel, cobalt, manganese, iron, vanadium and chromium. The mutual positions of the plates 38 and 39 are not of critical importance provided that the formation of aluminum alloy takes place. The mass 37 may be cemented carbide (sintered carbide) or sinterable carbide powder, the sintering taking place during the consolidation of the cubic boron nitride. The amount of aluminum used in relation to the amount of alloy metal is not critical and can vary from approx. equal parts by weight to approx. 1 part aluminum per 10 parts alloy metal.
Vid framställning av skärplattor med denna utföringsform an- ordnas chargeenheten 3041 anordningen 10, tryck pâlägges och systemet upphettas därefter. Den använda temperaturen ligger inom intervallet ca. 1300-160000 under en tidrymd överstigande ca. 3 minuter, varvid systemet samtidigt utsättes för mycket högt tryck, exempelvis av storleksordningen 55 kilobar, för att säkerställa att man upprätthål- ler betingelser vid vilka den kubiska bornitriden i systemet är termo- dynamiskt stabil. Vid l300°C bör minimitrycket vara ca. 40 kilobar och vid l600°C bör minimitrycket vara ca. 50 kilobar. Vid de tempera- 'turer som användes smältes sintringsmedlvt i massan 37, så att kobolt, 7208677-0 s nickel eller Järn (beroende på den speciella karbidsammansättningen) göres tillgängligt för vandring från massan 37 in i massan 56, i vil- ken metallen legeras med den smälta aluminiumlegeringen, som bildas av skivorna 38 och 39 samt genom reaktion i den kubiska bornitriden. Det på detta sätt bildade metallmaterialet verkar såsom effektivt binde- medel för kristallerna av kubisk bornitrid nära gränsytan mellan mas- sorna 37 och 56 för bindning av dessa kristaller till varandra och till hardmetallen. Resten av kristallerna i massan av kubisk bornitrid bindes samman av det metallmaterial som bildas genom legering av ski- vorna 58 och 39 samt genom reaktion av denna legering med den kubiska bornitriden. _ Mängden aluminium i utgångsmaterialet kan variera från ca. l till ca. 40 vikt-% av mängden kubisk bornitrid och mängden legerings- metall (nickel, kobolt, mangan, Järn, vanadin och krom) kan variera från ca. 2 till ca. 100 vikt-% av mängden kubisk bornitrid. Mängden av dessa legeringsmetaller som kvarstannar i den konsoliderade kubis- ka bornitriden såsom grundmassematerial varierar beroende på trycket och den tidrymd under vilken högt tryck och hög temperatur bringas att inverka. I många fall är mängden aluminium plus legeringsmetall~ atomer 1 den sammanpressade kubiska bornitriden mer än ca. 1 vikt-% av mängden kubisk bornitrid.In the production of cutting plates with this embodiment, the charge unit 3041 arranges the device 10, pressure is applied and the system is subsequently heated. The temperature used is in the range of approx. 1300-160000 for a period exceeding approx. 3 minutes, at the same time exposing the system to very high pressure, for example of the order of 55 kilobars, to ensure that conditions are maintained under which the cubic boron nitride in the system is thermodynamically stable. At 1300 ° C the minimum pressure should be approx. 40 kilobars and at l600 ° C the minimum pressure should be approx. 50 kilobars. At the temperatures used, sintering agent was melted in the mass 37, so that cobalt, nickel or iron (depending on the particular carbide composition) is made available for migration from the mass 37 into the mass 56, in which the metal is alloyed. with the molten aluminum alloy formed by the plates 38 and 39 and by reaction in the cubic boron nitride. The metal material thus formed acts as an effective binder for the crystals of cubic boron nitride near the interface between the masses 37 and 56 for bonding these crystals to each other and to the cemented carbide. The rest of the crystals in the mass of cubic boron nitride are bonded together by the metal material formed by alloying the discs 58 and 39 and by reacting this alloy with the cubic boron nitride. _ The amount of aluminum in the starting material can vary from approx. l to approx. 40% by weight of the amount of cubic boron nitride and the amount of alloying metal (nickel, cobalt, manganese, iron, vanadium and chromium) can vary from approx. 2 to approx. 100% by weight of the amount of cubic boron nitride. The amount of these alloying metals remaining in the consolidated cubic boron nitride as matrix material varies depending on the pressure and the period of time during which high pressure and high temperature are caused to act. In many cases, the amount of aluminum plus alloy metal atoms in the compressed cubic boron nitride is more than about 1% by weight of the amount of cubic boron nitride.
Förformade aluminiumlegeringar kan givetvis användas i stället för separata skivor för legering in situ.Preformed aluminum alloys can of course be used instead of separate sheets for in situ alloying.
Efter avslutande av den vid hög temperatur och högt tryck genomförda processen sänkas först temperaturen och därefter trycket.After completion of the process carried out at high temperature and high pressure, the temperature is lowered first and then the pressure.
Efter tillvaratagande av de såsom skärplattor användbara massorna är den skyddande höljesmetallen kraftigt bunden till dessas ytterytor.After recovering the masses useful as cutting plates, the protective casing metal is strongly bonded to their outer surfaces.
Blottläggning av de önskade ytorna nos kompositskärplattorna åstad- kommas enklast genom bortslipning av den skyddande höljcsmetallen.Exposure of the desired surfaces to the composite cutting plates is most easily accomplished by grinding away the protective casing metal.
Vid användning av aluminiumlcgcrlng såsom bindemedel såsom be" skrivits i det föregående har man med gott resultat framställt en mångfald kompositkroppar av kubisk bornitrid och hårdmetall med an- vändning av kristaller av kubisk bornitrid med en storlek av l«lO}nn.Using aluminum lining as a binder as described above, a variety of cubic boron nitride and cemented carbide composite bodies have been successfully prepared using cubic boron nitride crystals having a size of 110 .mu.m.
Dessa presskroppar har väsentligt överlägsna nötningsegenskapcr Jäm- fört med hàrdmetallkroppar. Presskroppar av kubisk bornitrid (som icke är bundna till underlag av hårdmetall) har även framställts av kristaller av kubisk bornitrid inom detta storleksintervall med an- vändning av subenheter, i vilka någon massa 57 icke användes.These compacts have significantly superior abrasion properties compared to cemented carbide bodies. Cubic boron nitride compacts (which are not bonded to cemented carbide substrates) have also been made from cubic boron nitride crystals within this size range using subunits in which no mass 57 is used.
Vid många av de i det följande angivna exemplen, som avser denna utföringsform, bildas ett ringa överskott av aluminiumlegcring, som återstår sedan infiltreringen mellan kristallerna av kubisk bor- vzoesvvfo 6 nitrid avslutats. Detta ringa överskott kan legeras med bägaren 34 eller med en del av hårdmetallmassan 36.In many of the examples given below, which pertain to this embodiment, a slight excess of aluminum alloy is formed, which remains after the infiltration between the crystals of cubic borvvoesovfo 6 nitride is completed. This small excess can be alloyed with the beaker 34 or with a portion of the cemented carbide mass 36.
Sedan temperaturen och trycket sänkts, avlägsnas kompositkrop- parna och kan därefter slipas till form för användning till skärverk- tva.After lowering the temperature and pressure, the composite bodies are removed and can then be ground to a shape for use in cutting tools.
När en polerad yta av en sådan kropp undersökes under mikroskop kan man iakttaga ett flertal fina partiklar av kubisk bornitrid, vilka är tätt anslutna till varandra med de små mellanrummen mellan kristal- lerna fyllda med en andra fas, som synes vara metallisk. Sålunda iakt- togs repor på den polerade ytan till skillnad från strängar av hål från fragment av kubisk bornitrid som plockats ut, såsom hade iaktta- gits på polerade ytor av presskroppar framställda med användning av andra aktiva metaller såsom bindemedel. 7 Penetrering mellan och bindning av kristallerna av kubisk bor- nitrid genom bindemedlet är mycket god i kompositkroppar och press- kroppar av kubisk bornitrid framställda enligt uppfinningen. Karak- täristiska röntgendiffraktionsdiagram erhålles för varje speciellt legeringssystem (aluminium plus någon av de angivna legeringsmetaller- na). Dessa diffraktionsdiagram har visat förekomsten av kubisk bor- nitrid, AlN och ytterligare oidentifierbara faser. Elektronstràle- mikrosondprovning av kompositkroppar och presskroppar av kubisk bor- nitrid framställda med aluminium ooh nickel såsom källa för binde- medlet visar att såväl Al som Ni förefinnes i mellanrummen.When examining a polished surface of such a body under a microscope, one can observe a plurality of fine cubic boron nitride particles which are tightly connected to each other with the small gaps between the crystals filled with a second phase which appears to be metallic. Thus, scratches on the polished surface were observed in contrast to strands of holes from fragments of cubic boron nitride picked out, as had been observed on polished surfaces of compacts made using other active metals as binders. Penetration between and bonding of the crystals of cubic boron nitride through the binder is very good in composite bodies and compacts of cubic boron nitride prepared according to the invention. Characteristic X-ray diffraction diagrams are obtained for each special alloy system (aluminum plus any of the specified alloy metals). These diffraction diagrams have shown the presence of cubic boron nitride, AlN and additional unidentifiable phases. Electron beam microprobe testing of composite bodies and cubic boron nitride compacts made with aluminum and nickel as the source of the binder shows that both Al and Ni are present in the gaps.
De finfördelade kristallerna av kubisk bornitrid framställes företrädesvis genom strålmalning (jet-milling) av större korn av kubisk bornitrid. Före införingen av dessa i reaktionskärlet upphettas lämpligen de fina kristallerna av kubisk bornitrid (900°C, l timme) i ammoniak för ytterligare rengöring av ytan av kristallerna.The comminuted crystals of cubic boron nitride are preferably produced by jet milling of larger grains of cubic boron nitride. Prior to their introduction into the reaction vessel, the fine crystals of cubic boron nitride (900 ° C, 1 hour) in ammonia are suitably heated to further clean the surface of the crystals.
Vissa kompositkroppar av kubisk bornitrid och hårdmetall fram- ställda enligt uppfinningen har formats till verktyg (kvadratisk yta, ca. 6,1 mm kantlängd) och använts för skärning av "lnconel 718", som är en nickelbaserad varmhållfast legering. Ett typiskt Ni-Al-bundet venctyg skulle ha haft ett ytskikt av bunden kubisk bornitrid med en tjocklek varierande från 0,76 till 0,25 mm kraftigt bundet till ett hárdmetallunderlagsblock (exempelvis hårdmetall "grade 883 Carboloy") med en tjocklek av ca. 3,05 mm. Nötningen av sådana verktyg var all- mänt väsentligt mindre än den nötning som erhölls vid användning av verktyg av "grade 883 Carboloy" under samma betingelser.Some composite bodies of cubic boron nitride and cemented carbide made according to the invention have been formed into tools (square surface, approx. 6.1 mm edge length) and used for cutting "lnconel 718", which is a nickel-based heat-resistant alloy. A typical Ni-Al bonded vent fabric would have had a surface layer of bonded cubic boron nitride with a thickness ranging from 0.76 to 0.25 mm strongly bonded to a cemented carbide backing block (e.g. grade 883 carboloy cemented carbide) having a thickness of approx. 3.05 mm. The wear of such tools was generally significantly less than the wear obtained when using "grade 883 Carboloy" tools under the same conditions.
Ett antal kompositkroppar framställda enligt denna utförings- form underkastades nötningsprovning, varvid en stång med tjockleken '3,l5 mm av "René 4I'(en nickelbascrad varmnållfast legering), som '720867?-Û 7 roterade med en hastighet av 200 varv/minut, pressades mot skiktet av kubisk bornitrid pà den provade kompositkroppcn med en kraft av 56 kp under 5 minuters tid. Djupet av nötningsspåret pà presskroppen uppmättes därefter. Vid vart och ett av de i det följande angivna exemplen var arrangemanget som användes i huvudsak detsamma som för en på figur 2 visad subenhet. Den skyddande bägare (eller hylsa) som användes i varje fall hade en diameter av 6,4 mm. Om icke annat an- gives i exemplen, var hela mängden kubisk bornitrid strålmald (största korndimension l-l0ÅLm). Den i exemplen 2 och 6 använda kubiska bor- nitriden hade värmebehandlats i NH före beskickningen. I varje exem- pel användes en försíntrad hârdmetallskiva (hårdmetall"8S5 grade Carboloy") såsom underlagsblock i presskroppen.) Exempel 1.A number of composite bodies made according to this embodiment were subjected to abrasion testing, with a rod having a thickness of 3.5 mm of "René 4I" (a nickel-based heat-resistant alloy) rotating at a speed of 200 rpm. , was pressed against the layer of cubic boron nitride on the tested composite body with a force of 56 kp for 5 minutes. The depth of the abrasion groove on the compact was then measured. In each of the examples given below, the arrangement used was essentially the same as for a subunit shown in Figure 2. The protective beaker (or sleeve) used in each case had a diameter of 6.4 mm, unless otherwise indicated in the examples, the whole amount of cubic boron nitride was jet ground (largest grain dimension 1-10 Ålm) The cubic boron nitride used in Examples 2 and 6 had been heat treated in NH before loading, in each example a pre-sintered cemented carbide plate ("8S5 grade Carboloy" cemented carbide) was used as the backing block in the press body. pen.) Example 1.
En bägare av zirkonium fylldes med en försintrad hârdmetall- skiva (tjocklek 1,27 mm), kom av klinisk bernltrld (o,o5o g), Al-skive (0,0l0 g) och Co-skiva (0,034 m). Enheten undcrkastadcs samtidigt inverkan av ett tryck av 54 kb och en temperatur av 155000 under 61 minuters tid. Bindningen av den kubiska bornitriden till hàrdmetal- len och bindningen av kornen av kubisk bornitrid med metallgrundmassan var god. Den konsoliderade delen av kubisk bornitrid kunde poleras väl.A beaker of zirconium was filled with a pre-sintered cemented carbide disc (thickness 1.27 mm), came from clinical bernltrld (0.060 g), Al-disc (0.010 g) and Co-disc (0.034 m). The device is simultaneously subjected to the influence of a pressure of 54 kb and a temperature of 155000 for a period of 61 minutes. The bonding of the cubic boron nitride to the cemented carbide and the bonding of the grains of cubic boron nitride to the metal matrix were good. The consolidated portion of cubic boron nitride could be polished well.
Nötningsprovning gav ett spârdjup av 0,054 mm. gšempel 2.Abrasion testing gave a groove depth of 0.054 mm. Example 2.
En Mo-hylsa (tjocklek 0,051 mm) med Mo-ändskivor (tjocklek 0,051. mm) beskickades med en för-sinnen kerbicskive (njcekiek 1,27 mm), korn av kublsk bornitrid (0,065 g), Al-skiva (0,0l0 g) och ett skikt av en blandning av pulver av Co (0,0l5 g) och Al (0,004 g). Enheten underkastades samtidigt inverkan av ett tryck av 56 kb och en tempe- ratur av l500°C under 65 minuters tid. God bindning av den kubiska bornitriden till hàrdmetallen och till metallgrundmassan erhölls.A Mo-sleeve (thickness 0.051 mm) with Mo-end plates (thickness 0.051 mm) was loaded with a forged kerbic plate (njcekiek 1.27 mm), grains of cubic boron nitride (0.065 g), Al-plate (0.010 g) and a layer of a mixture of powders of Co (0,055 g) and Al (0,004 g). The unit was simultaneously subjected to a pressure of 56 kb and a temperature of 1500 ° C for 65 minutes. Good bonding of the cubic boron nitride to the cemented carbide and to the metal matrix was obtained.
Den kubiska bornitriden 1 metallgrundmassan uppvisade en tätpackad mikrostruktur. Nötningsprovning gav ett nötningsspårdjup av 0,025 mm.The cubic boron nitride in the metal matrix exhibited a densely packed microstructure. Abrasion testing gave an abrasion groove depth of 0.025 mm.
En bägare av Zr beskickades med en försintrad hårdmetallplugg (tjocklek l,27 mm), korn av kubisk bornitrid (0,060 g) och en bland- ning av grovt pulver av Al (0,0l0 g) och Mn (0,04O g). Enheten ut- sattes samtidigt för ett tryck av 55 kb och en temperatur av 155000 under 60 minuters tid. Bindningen av den kubiska bornitriden till hårdmetallen och till metallgrundmassan var god. Presskroppdelen av kubisk bornitrid i kompositkroppen kunde poleras väl. Nötningsprovning gav ett nötningsspârdjup av 0,012? mm. . 7208677-o Exempel 4.A beaker of Zr was charged with a sintered cemented carbide plug (thickness 1.27 mm), grains of cubic boron nitride (0.060 g) and a mixture of coarse powder of Al (0.010 g) and Mn (0.04 g). The unit was simultaneously subjected to a pressure of 55 kb and a temperature of 155,000 for 60 minutes. The bonding of the cubic boron nitride to the cemented carbide and to the metal matrix was good. The compact part of cubic boron nitride in the composite body could be polished well. Abrasion testing gave an abrasion groove depth of 0.012? mm. . 7208677-o Example 4.
En Mo-bägare beskickades med en försintrad hårdmctallplugg (tjocklek 1,27 mm), finkornig kubisk bornitrid (0,060 g), en Al-skiva (0,005 g) och en blandning av pulver av V (0,0l0 g) och Al (0,0l0 g).A Mo beaker was loaded with a sintered hard metal plug (thickness 1.27 mm), fine-grained cubic boron nitride (0.060 g), an Al wafer (0.005 g) and a mixture of powder of V (0.010 g) and Al (0 .010 g).
De iakttagna egenskaperna hos kompositkroppen och presskroppsdelen av kubisk bornitrid var lika de nos produkten enligt exempel iakttagna.The observed properties of the composite body and the compact body part of cubic boron nitride were similar to the nos product according to the examples observed.
Nötningsspårdjupet uppgick till 0,039 mm.The abrasion groove depth was 0.039 mm.
Exempel 5.Example 5.
En Zr-bägare (tjocklek 0,051 mm) beskickades med en hårdmetall- skiva (tjocklek 5,08 mm), en skiva av 90 Fe 10 A1 (tjocklek 0,20 mm x diameter 6,25 mm, vikt 0,025 g) och korn av kubisk bornitrid (korn- storlek 0,149/0,125 mm, 0,093 g). Metall-legeringsskivan anordnades vid ytan av hàrdmetallen i kontakt med såväl hàrdmetallen som den kubiska bornitriden. Denna enhet utsattes samtidigt för 55 kb tryck och en temperatur av l500°C under 60 minuters tid. Den på detta sätt framställda kompositkroppen undersöktes, och det visade sig att avse- värd direkt bindning mellan korn av kubisk bornitrid och mellan korn av kubisk bornitrid samt hàrdmetall hade erhållits.A Zr beaker (thickness 0.051 mm) was loaded with a cemented carbide disc (thickness 5.08 mm), a disc of 90 Fe 10 A1 (thickness 0.20 mm x diameter 6.25 mm, weight 0.025 g) and grains of cubic boron nitride (grain size 0.149 / 0.125 mm, 0.093 g). The metal alloy sheet was arranged at the surface of the cemented carbide in contact with both the cemented carbide and the cubic boron nitride. This unit was simultaneously subjected to 55 kb of pressure and a temperature of 1500 ° C for 60 minutes. The composite body prepared in this way was examined, and it was found that considerable direct bonding between grains of cubic boron nitride and between grains of cubic boron nitride and cemented carbide had been obtained.
Exempel 6.Example 6.
En Mo-bägare beskickades med en hårdmetallskiva (tjocklek 1,27 mm), kubisk bornitrid (0,080 g, l-20/um), en Al-skiva (0,0l5 g) och spän av "Inconel 718" (0,0}5 g). Inconel 718 har följande samman- sättning i vikt-p: 52,5 % Ni 0,6 % Al 0,2 91% Mu 19 96 cr '18 96 Fe 3 76 Mo 5,2 9% Nu 0,8 'få fri Enheten underkastades samtidigt ett tryck av SH kb och en temperatur av 150000 under 60 minuters tid. God bindning hade erhållits mellan den kubiska bornitriden och hårdmetallen. Massan av kubisk bornitrid var mycket tät och innehöll mycket ringa mängd grundmassemctnil. Denna metallgrundmassa var mycket väl bunden till kornen av kubisk bornitrid.A Mo beaker was loaded with a cemented carbide disc (thickness 1.27 mm), cubic boron nitride (0.080 g, l-20 / μm), an Al disc (0.055 g) and a span of "Inconel 718" (0.0 } 5 g). Inconel 718 has the following composition in weight-p: 52.5% Ni 0.6% Al 0.2 91% Mu 19 96 cr '18 96 Fe 3 76 Mo 5.2 9% Now 0.8 'get free The unit was simultaneously subjected to a pressure of SH kb and a temperature of 150,000 for 60 minutes. Good bonding had been obtained between the cubic boron nitride and the cemented carbide. The mass of cubic boron nitride was very dense and contained very little amount of matrix. This metal matrix was very well bound to the grains of cubic boron nitride.
Nötningsprovning gav ett nötningsspârdjup av 0,018 mm.Abrasion testing gave an abrasion groove depth of 0.018 mm.
Exempel 7.Example 7.
En Zr-bägare beskickades med en försintrad skiva (tjocklek 1,27 mm)-och en blandning (0,065 g) av korn av kubisk bornitrid plus "grade 55A Carboloy" (lå % Co, 8? % WC) karbidpulver (0,052 g) och Al-pulver (0,003 g). Enheten utsattes samtidigt för 55 kb tryck och en temperatur av l500°C under 50 minuters tid. En viss grad av samman- sintring av kornen av kubisk bornitrid erhölls och god bindning iakt- togs mellan kornen av kubisk bornitrid samt såväl den försintrade ski- 9 7208677-0 van som metallgrundmassan. Nötningsprovning gav ett nötningsspårdjup av 0,0089 mm.A Zr beaker was loaded with a sintered disk (thickness 1.27 mm) and a mixture (0.065 g) of cubic boron nitride grains plus "grade 55A Carboloy" (low% Co, 8?% WC) carbide powder (0.052 g) and Al powder (0.003 g). The unit was simultaneously subjected to 55 kb of pressure and a temperature of 1500 ° C for 50 minutes. A certain degree of sintering of the cubes of cubic boron nitride was obtained and good bonding was observed between the grains of cubic boron nitride as well as both the sintered ski and the metal matrix. Abrasion testing gave an abrasion groove depth of 0.0089 mm.
Exempel 8.Example 8.
En Zr-bägare beskickades med en försintrad karbidskiva (tjock- lek 0,27 mm), ett skikt av "grade 190 Carboloy"-karbidpulver (0,046 g, 25 76 co, 75 % wc), en vxl-skiva (o,o1o g) och kor-n av komm: bonn- trid (0,06O g). Skiktet av karbidpulver anordnades över ytan av den försintrade skivan och Al-skivan anbringades mellan karbidpulverskik- tet och den kubiska bornitriden. Denna enhet underkastades samtidigt inverkan av ett tryck av 57 kb och en temperatur av 155000 under 60 minuters tid. God bindning erhölls mellan den försintrade karbiden och den in situ sintrade karbiden. God bindning iakttogs likaledes mellan den kubiska bornitriden och metallgrundmassan. Ett fåtal större (20-30 m) metallöar iakttogs. Delen av konsoliderad kubisk bornitrid polerades väl. Nötningsprovning gav ett nötningsspàrdjup av 0,0ll5 mm.A Zr beaker was loaded with a sintered carbide disc (thickness 0.27 mm), a layer of "grade 190 Carboloy" carbide powder (0.046 g, 76 co, 75% wc), a swap disc (o, o1o g) and kor-n of comm: bonn- trid (0.06O g). The layer of carbide powder was applied over the surface of the sintered sheet and the Al sheet was applied between the carbide powder layer and the cubic boron nitride. This unit was simultaneously subjected to a pressure of 57 kb and a temperature of 155,000 for 60 minutes. Good bonding was obtained between the sintered carbide and the in situ sintered carbide. Good bonding was also observed between the cubic boron nitride and the metal matrix. A few larger (20-30 m) metal islands were observed. The portion of consolidated cubic boron nitride was well polished. Abrasion testing gave an abrasion groove depth of 0.0ll5 mm.
Exempel 9.Example 9.
Man framställde två kompositkroppar för formning till svarv- skärverktyg. I vardera fallet användes det arrangemang som visas för en subenhet på figur 2. En Zr-bägare 34 med en diameter av 8,9 mm och ett lock 34a användes. En hårdmetallskiva (883 grade Carboloy) med tjookleken 2,95 mm användes såsom massa 37 och 0,120 g renad strålmald kubisk bornitrid (l-10 m) användes såsom massa 36. En Al-skiva 38 med en vikt av 0,020 g samt en Ni-skiva 39 med en vikt av 0,066 g användes. Denna enhet utsattes samtidigt för inverkan av ett tryck av 55 kb och en temperatur av 150000 under 60 minuters tid.Two composite bodies were produced for forming into turning tools. In each case, the arrangement shown for a subunit of Figure 2 was used. A 8.9 mm diameter Zr cup 34 and a lid 34a were used. A cemented carbide disc (883 grade Carboloy) with a thickness of 2.95 mm was used as pulp 37 and 0.120 g of purified jet ground cubic boron nitride (1-10 m) was used as pulp 36. An Al disk 38 with a weight of 0.020 g and a Ni disc 39 weighing 0.066 g was used. This unit was simultaneously subjected to a pressure of 55 kb and a temperature of 150,000 for 60 minutes.
Kompositkropparna tillvaratogs, formades till färdigdimensioner (tjock- lek 3,15 mm X 6,1 mm kvadratkantmått) och provades.The composite bodies were recovered, formed into finished dimensions (thickness 3.15 mm X 6.1 mm square edge dimensions) and tested.
För Jämförelse med ett verktyg av "grade 883 Carboloy" användes de bada svarvskärverktygen enligt exempel 9 för skärning av "Inconel 718". Under betingelser som gav ca. 0,3 mm nötning på ett verktyg av "grade 883 Carboloy" uppvisade kompositkroppen av kubisk bornitrid en nötning av endast 0,1 mm på den yta av presskroppen, som hade anlegat mot arbetsstyoket. Den spånbrytande ytan (av kubisk bornitrid) hos kompositkroppen var icke kraftigt sliten med undantag av ett spår mot vilket ytterhörnet av spånet anlåg. Samma typ av nötning uppträdde på samtliga provade verktyg (inklusive verktygen av Carboloy). Före- komsten av denna speciella typ av nötning på alla verktyg var förut~ sebar, eftersom samtliga verktyg hade tillverkats med samma geometris~ ka form. Kompositkropparna av kubisk bornitrid gav bättre resultat än verktygen av "Carboloy", när skärhastigheten höjdes.For Comparison with a grade 883 Carboloy tool, the two lathe cutting tools of Example 9 were used for cutting "Inconel 718". Under conditions which gave approx. 0.3 mm abrasion on a grade 883 Carboloy tool, the cubic boron nitride composite body had an abrasion of only 0.1 mm on the surface of the compression body which had abutment against the workpiece. The chip-breaking surface (of cubic boron nitride) of the composite body was not severely worn with the exception of a groove against which the outer corner of the chip abutted. The same type of abrasion occurred on all tested tools (including the Carboloy tools). The occurrence of this special type of abrasion on all tools was predictable, since all tools had been manufactured with the same geometric shape. The composite bodies of cubic boron nitride gave better results than the tools of "Carboloy", when the cutting speed was increased.
Den föredragna direkta bindningen är den bindning, som erhål- Ä7208677~d les in situ mellan det kubiska bornitridmaterialet, som har mycket hög hàllfasthet, och den väsentligt större massan av underliggande styvt underlagsmaterial av hårdmetall. Denna direkta bindning onödig- gör behovet av något mellanliggande bindemedelsskikt mellan press- kropp och underlag, exempelvis såsom skulle erhållas vid hårdlödning eller lödning. Genom att man anordnar ett styvt, icke eftergivande underlagsmaterial i direkt kontakt med den på kubisk bornitrid rika skäreggdelen minskas i hög grad benägenheten till sprickbildning i materialet av kubisk bornitrid, och mindre mängd kubisk bornitrid er- fordras för framställning av ett verktyg.The preferred direct bond is the bond obtained in situ between the cubic boron nitride material, which has a very high strength, and the substantially larger mass of underlying cemented carbide substrate material. This direct bonding eliminates the need for an intermediate adhesive layer between the press body and the substrate, for example as would be obtained with brazing or soldering. By arranging a rigid, non-resilient substrate material in direct contact with the cubic boron nitride - rich cutting edge portion, the tendency to crack in the cubic boron nitride material is greatly reduced, and a smaller amount of cubic boron nitride is required to make a tool.
De kompositskärplattor, som visas på figurerna 5, 5 och 6, framställdes med icke-cylindrisk form, varvid ett hârdmetallunderlag och finkornig kubisk bornitrid förenas i närvaro av en speciell ma- terialkombination, varvid en modifierad utformning av saltinfodringen 21 samt pluggarna 22, 22' erfordrades. Den konstruktion som inpassas i upphettningsröret 20 kan utföras såsom en serie cylindriska block, vilka är staplade på varandra och bildar formar som fylles med reak- tionsbestàndsdelarna. Såsom exempel visas på figur 7 ett saltblock 2la, som är utformat med ett urtag 72, som återger formen av den önskade skärplattan med tillägg för tjockleken av skyddsmetallhöljet 73. Urtaget 72 är infodrat med skyddande höljesmetall 75 (exempelvis zirkonium) såsom visas på figuren och innehåller en förformad hård- metallkropp (eller massa av sintringsbart karbidpulver) 74, en massa av finfördelade kristaller av kubisk bornitrid 76 och skivor (eller pulver) av aluminium och den metall som skall legeras med aluminium.The composite cutting plates shown in Figures 5, 5 and 6 were made in a non-cylindrical shape, joining a cemented carbide substrate and fine-grained cubic boron nitride in the presence of a special material combination, a modified design of the salt liner 21 and the plugs 22, 22 '. required. The construction fitted in the heating tube 20 can be embodied as a series of cylindrical blocks, which are stacked on top of each other and form molds which are filled with the reaction components. As an example, Figure 7 shows a salt block 21a formed with a recess 72, which represents the shape of the desired cutting plate with the addition of the thickness of the protective metal casing 73. The recess 72 is lined with protective casing metal 75 (for example zirconium) as shown in Figs. contains a preformed cemented carbide body (or mass of sinterable carbide powder) 74, a mass of finely divided crystals of cubic boron nitride 76 and sheets (or powder) of aluminum and the metal to be alloyed with aluminum.
Täökblook av salt 2lb är försett med urtag för att upptaga ett lock 77 som fullbordar det skyddande metallhöljet, samt företrädesvis ett underlagsblock av sintrad karbid SC för att minska punkteringen av det skyddande metallhöljesskiktet 77. Ett antal sådana samverkande par av saltblock, exempelvis 2la, 2lb kan användas tillsammans med det beskrivna innehållet.Salt 2lb cover block is provided with recesses to receive a cover 77 which completes the protective metal casing, and preferably a sintered carbide SC backing block to reduce the puncture of the protective metal casing layer 77. A number of such cooperating pairs of salt blocks, for example 2la, 2lb can be used together with the described content.
Vid den skärplattekonstruktion 40, som visas på figur 5, är de båda ytorna 41 och Ä2 hos hårdmetalldelen 45 och kompositkroppen Ä4 av kubisk bornitrid utformade med släppning (figur 4) för att under- lätta anbringandet av skäregg av kubisk bornitrid hos kompositkroppen 44 av kubisk bornitrid mot arbetsstycket. a y Vid framställning av de tunna skikten 51, 61 av konsoliderad kubisk bornitrid (ca, 90-97 volym-%) i skärplattekonstruktionerna 52, 62, som visas på figurerna 5 och 6, begränsas skiktet av finkornig x kubisk bornitrid till en maximitjocklek av ca. 1,5 mm och en minimi- 'tjocklek av ca. 0,025 mm, även om det är möjligt att framställa sådana '7208677-0 ll skikt med tjocklek av upp till ca. 2 mm. Avsikten med att göra dessa skikt 51, 61 mycket tunna är att a) utnyttja skikten 51, 61 av kubisk bornitrid såsom spånbrytarytor, b) att göra det lättare att skärpa skärplattorna 52, 62 och c) att spara på använd kubisk bornitrid.In the cutting plate structure 40 shown in Figure 5, the two surfaces 41 and Ä2 of the cemented carbide member 45 and the cubic boron nitride composite body Ä4 are formed with release (Figure 4) to facilitate the application of the cubic boron nitride cutting edge of the cubic composite body 44. boron nitride against the workpiece. ay In producing the thin layers 51, 61 of consolidated cubic boron nitride (about 90-97% by volume) in the cutting plate structures 52, 62 shown in Figures 5 and 6, the layer of fine-grained x cubic boron nitride is limited to a maximum thickness of about . 1.5 mm and a minimum thickness of approx. 0.025 mm, although it is possible to produce such layers with a thickness of up to approx. 2 mm. The purpose of making these layers 51, 61 very thin is to a) use the layers 51, 61 of cubic boron nitride as chip breaking surfaces, b) to make it easier to sharpen the cutting plates 52, 62 and c) to save on used cubic boron nitride.
I idealfallet är förhållandet mellan mängderna av skiktet av kubisk bornitrid och hårdmetallen sådant att kanten av kubisk bornitrid slites bort något mindre hastigt än hårdmetalldelen. Om dessa betingelser upprätthålles, kommer en ringa del av skiktet av kubisk bornitrid att kontinuerligt skjuta ut utanför hârdmetallkroppen och ge en skär- egg, och den använda mängden kubisk bornitrid kommer att vara propor- tionell mot verktygets livslängd. , Såsom angivits i det föregående, kan man vid bindning av ku- bisk bornitrid med storlek överstigande SOF m (såsom största dimen- sion) undvara användning av aluminiumlegering såsom bindemedel. I sådant fall är den använda metoden verksam för att ge tillfredsstäl- lande sammanbindning av kristaller av kubisk bornitrid med ett mått av 30/Mm (såsom största dimension) och mindre, förmodligen på grund av den större föroreningshalt som kvarstannar koncentrerad på den större ytterytan av sådana små partiklar. För sådana ändamål, vid vil- ka en storlek hos den kubiska bornitriden överstigande 80p.m är accep- tabel, kan den i det föregående angivna såsom bindemedel använda alu- miniumlegeringen eventuellt utelämnas.Ideally, the ratio of the amounts of the layer of cubic boron nitride to the cemented carbide is such that the edge of the cubic boron nitride wears away slightly less rapidly than the cemented carbide part. If these conditions are maintained, a small portion of the layer of cubic boron nitride will continuously protrude beyond the cemented carbide body and give a cutting edge, and the amount of cubic boron nitride used will be proportional to the life of the tool. As stated above, when bonding cubic boron nitride with a size exceeding SOF m (as the largest dimension), the use of aluminum alloy as a binder can be dispensed with. In such a case, the method used is effective in providing satisfactory interconnection of crystals of cubic boron nitride with a dimension of 30 .mu.m (as the largest dimension) and smaller, probably due to the larger impurity content remaining concentrated on the larger outer surface of such small particles. For such purposes, at which a size of the cubic boron nitride in excess of 80 .mu.m is acceptable, the aluminum alloy used above as a binder may be omitted.
På figur 8 visas ett arrangemang för framställning av ett flertal skiv- eller tablettformade kompositkroppar (hårdmetallunder- lag med ett skikt av sintrad kubisk bornitrid på underlaget) i från- varo av aluminiumlegering såsom bindemedel. Chargeenheten 50(a) visas icke 1 samma skala som anordningen pà figur l men passar in i utrym- met jl 1 denna anordning.Figure 8 shows an arrangement for producing a plurality of sheet or tablet-shaped composite bodies (cemented carbide substrate with a layer of sintered cubic boron nitride on the substrate) in the absence of aluminum alloy as binder. The charge unit 50 (a) is not shown on the same scale as the device in Figure 1 but fits into the space jl in this device.
Chargeenheten 30(a) utgöres av en cylindrisk hylsa 32(a) av höljesmetall som kan utgöras av zirkonium, titan, tantal, volfram och molybden. I den cylindriska hylsan 52(a) av höljesmetall finnes an- ordnade ett antal subenheter som skyddas upptill och ncdtill med höljesmetallskivor 53(a) av någon av de i det föregående angivna metallerna som användes för framställning av hylsan 52(a) med de un- dantag som anges i det följande. Varje subenhet som skyddas på detta sätt på alla sidor utgöres av en större massa jH(b) och en mindre massa 36(a). Varje massa 36(a) är helt eller övervägande sammansatt av pulver av kubisk bornitrid (med största dimension överstigande ca. 80mm).The charge unit 30 (a) consists of a cylindrical sleeve 32 (a) of casing metal which may be zirconium, titanium, tantalum, tungsten and molybdenum. The cylindrical sleeve 52 (a) of casing metal is provided with a number of subassemblies which are protected at the top and bottom with casing metal plates 53 (a) of any of the foregoing metals used to make the sleeve 52 (a) with the un dantag specified below. Each subunit thus protected on all sides consists of a larger mass jH (b) and a smaller mass 36 (a). Each pulp 36 (a) is wholly or predominantly composed of cubic boron nitride powder (with a maximum dimension exceeding about 80 mm).
Genom användning av en försintrad hârdmetallskiva såsom massa 34(b) och rena kristaller av kubisk bornitrid större än ca. O,l2§ mm 7208677-0 12 (120 mesh U.S. Sieve) såsom massa 36(a) utan ytterligare tillsatser kan man framställa en enkel slipmedelskropp som beskrives i det föl- jande, varvid delen av kubisk bornitrid är 1 huvudsak fri från hàlrum och är förenad med hårdmetallskivan med en utomordentlig god bindning.By using a sintered cemented carbide plate such as pulp 34 (b) and pure crystals of cubic boron nitride larger than approx. 0.1 mm mm 7208677-0 12 (120 mesh US Sieve) as pulp 36 (a) without further additives, a simple abrasive body can be prepared as described below, the portion of cubic boron nitride being substantially free of voids and is joined to the cemented carbide plate with an exceptionally good bond.
Exempel 10.Example 10.
I huvudsak ren kubisk bornitrid med kornstorlek av ca. 0,lÄ9 mm (100 mesh) fördelades såsom en massa över en yta av en hårdsintrad karbidskiva framställd av "grade 883 Carboloy(R)"-karbidpulver. Ma- terialkombinationen inneslöts i ett tunt zirkoniumhölje för utestäng- ande av och bortskaffande av syre, Denna enhet omgavs i sin tur med NaCl-element (för'att utfylla volymen 31) i en högtrycksanordning.Mainly pure cubic boron nitride with a grain size of approx. 0.19 mm (100 mesh) was distributed as a mass over a surface of a hard sintered carbide sheet made of grade 883 Carboloy (R) carbide powder. The material combination was enclosed in a thin zirconium casing to exclude and dispose of oxygen. This unit was in turn surrounded by NaCl elements (to fill volume 31) in a high pressure device.
Efter ca. 1 timmes tid under inverkan av högt tryck och hög tempe- ratur (55-60 kb och 150000) tillvaratogs en slipmedelskompositkropp.After approx. For 1 hour under the influence of high pressure and high temperature (55-60 kb and 150,000), an abrasive composite body was recovered.
Delen av kubisk bornitrid visade sig vara i huvudsak fri från hålrum, och en utomordentligt god bindning visade sig förefinnas mellan hård- metallen och intilliggande kubisk bornitrid.The portion of cubic boron nitride was found to be substantially free of voids, and an extremely good bond was found to exist between the cemented carbide and adjacent cubic boron nitride.
Kompositkroppen enligt exempel 10 undersöktes och det visade sig att den i huvudsak fullständiga friheten från hàlrum i massan av kubisk bornitrid (99 volym-% kubisk bornitrid) hade âstadkommits genom ett flertal mekanismer: a) inträngning av zirkoniummetall (fràn höljet) till ett ringa djup, exempelvis 0,2 mm; b) krossning av kornen av kubisk bornitrid (vilka därefter kan konsolideras); c) inträngning av karbidmaterial mellan kornen av kubisk bor- nitrid under högtemperaturbehandlingen (när karbidmaterialet förelag; 1 plastiskc tillstånd) och _ d) direkt bindning mellan kornen av kubisk bornitrid.The composite body of Example 10 was examined and it was found that the substantially complete freedom from voids in the mass of cubic boron nitride (99% by volume cubic boron nitride) had been achieved by a number of mechanisms: a) penetration of zirconium metal (from the casing) to a shallow depth , for example 0.2 mm; b) crushing the cubes of cubic boron nitride (which can then be consolidated); c) penetration of carbide material between the grains of cubic boron nitride during the high temperature treatment (when the carbide material is present; 1 plastic state) and _ d) direct bonding between the grains of cubic boron nitride.
- Kornen av kubisk bornitrid hade stor kontaktyta med varandra och syntes delvis ha deformerats plastiskt för att anpassas i form till varandra. _ För att man skall bibehålla fördelarna med en mekaniskt insta- bil utformning av chargeenheten utföres skivorna 37(a) av samma ma- terial som cylindern l9, exempelvis NaCl, hexagonal bornitrid, för att ge den erfordefiiga "utfyllande" verkan och utfylla den minskade volymen i varje subenhet under processen.- The grains of cubic boron nitride had a large contact surface with each other and appeared to have been partially deformed plastically to adapt in shape to each other. In order to maintain the advantages of a mechanically unstable design of the charge unit, the discs 37 (a) are made of the same material as the cylinder 19, for example NaCl, hexagonal boron nitride, to give the required "filling" effect and fill the reduced the volume of each subunit during the process.
Vid de angivna utföringsformerna av uppfinningen kan sintrings- bart karbidpulver, såsom anges i det följande, användas i stället för den försintrade karbiden såsom massa }4(b). I sådant fall äger sintring av karbidpulvret rum in situ.In the stated embodiments of the invention, sinterable carbide powder, as indicated below, may be used in place of the sintered carbide as pulp 4 (b). In such a case, sintering of the carbide powder takes place in situ.
Den direkta bindning som åstadkommas mellan det kubiska borni- '7208677-0 15 tridmaterialet med mycket hög hállfasthet och den väsentligt större massan av underliggande, styvt karbidunderlagsmaterial onödiggör an- vändning av ett mellanliggande bindemedelsskikty exempelvis påfört genom hårdlödning eller lödning. Genom att man använder ett styvt, icke eftergivande underlagsmaterial i direkt kontakt med den på kubisk bornitrid rika skäreggdelen minskas benägenheten till sprickbildning 1 materialet av kubisk bornitrid under användningen av skärplattan.The direct bond provided between the cubic boron nitride material with very high strength and the substantially larger mass of underlying, rigid carbide backing material necessitates the use of an intermediate adhesive layer applied, for example, by brazing or soldering. By using a rigid, non-resilient substrate material in direct contact with the cubic boron nitride rich cutting edge portion, the tendency to crack the cubic boron nitride material during the use of the cutting plate is reduced.
Vid användning av utföringsformen med aluminiumlegering såsom bindemedel eller utföringsformen utan sådant bindemedel har komposite kroppar framställda enligt uppfinningen i vissa fall oavsiktligt brutits sönder under trycksänkningen i reaktionskärlet för tillvara- tagande av produkten. Denna typ av brott äger rum i en riktning, som är i huvudsak vinkelrät mot den vertikala axeln i chargeenheten.When using the embodiment with aluminum alloy as binder or the embodiment without such binder, composite bodies produced according to the invention have in some cases been inadvertently broken during the pressure drop in the reaction vessel to recover the product. This type of rupture takes place in a direction which is substantially perpendicular to the vertical axis of the charge unit.
Ifråga om kompositkroppar framställda med subenheter enligt figur 2 och figur 8 ligger gränsytan mellan den kubiska bornitriden och hård- metallen 1 samma riktning. Den höga kvaliteten av bindningen vid denna gränsyta framgår av det förhållandet, att brott vanligen äger rum genom skiktet av kubisk bornitrid. Endast sällan äger brott rum vid gränsytan, och i dessa fall var brottytan oregelbunden samt passerade genom den kubiska bornitriden och hàrdmetallen likaväl som utefter gränsytan. Gränsytan är sålunda i allmänhet starkare än brottgränsen för kristallerna av kubisk bornitrid.In the case of composite bodies manufactured with subunits according to Figure 2 and Figure 8, the interface between the cubic boron nitride and the cemented carbide 1 is in the same direction. The high quality of the bond at this interface is evident from the fact that fractures usually occur through the layer of cubic boron nitride. Rarely do fractures occur at the interface, and in these cases the fracture surface was irregular and passed through the cubic boron nitride and cemented carbide as well as along the interface. Thus, the interface is generally stronger than the yield strength of the cubic boron nitride crystals.
Mikroskopisk undersökning (30OX) av polerade eggar av komposit- kroppar formade till skärplattor enligt de angivna utföringsformerna har visat skälet till denna ovanligt starka bindning vid gränsytan.Microscopic examination (30OX) of polished edges of composite bodies formed into cutting plates according to the specified embodiments has shown the reason for this unusually strong bonding at the interface.
Vid "god bindning" synes kornen av kubisk bornitrid vid gränsytan (vid förstoringsgraden 3OOX) antingen stå i direkt kontakt med den sintrade karbiden eller också synes ett tunt reaktionsskikt vara an- bringat mellan kornen av kubisk bornitrid och den sintrade karbiden.In "good bonding" the grains of cubic boron nitride at the interface (at the degree of magnification 300X) appear to either be in direct contact with the sintered carbide or a thin reaction layer appears to be applied between the grains of cubic boron nitride and the sintered carbide.
Heáætionsskikten har mindre tjocklek än lO;1m, vilket visar att i samtliga fall en minimal sönderdelning av och angrepp på hàrdmetall- strukturen äger rum. Gränsytan är fri från hålrum och är oregelbunden i mikrometerskala (1-100/um) beroende på att kubisk bornitrid pressats in i hårdmetallen och/eller att plastiskt deformerad hárdmetall rört sig in i mellanrum mellan intilliggande kristaller av kubisk bornitrid.The healing layers have a thickness of less than 10; 1m, which shows that in all cases a minimal decomposition of and attack on the cemented carbide structure takes place. The interface is free of voids and is irregular in micrometer scale (1-100 .mu.m) due to cubic boron nitride being pressed into the cemented carbide and / or plastically deformed cemented carbide moving into spaces between adjacent cubic boron nitride crystals.
Denna typ och kvalitet sammanlasta gränsytor kan icke erhållas genom hårdlödning av en i förväg framställd presskropp av kubisk bornitrid till en hårdmetallskiva.This type and quality of interlaced interfaces cannot be obtained by brazing a preformed cubic boron nitride compact to a cemented carbide disc.
Framställningen av presskroppar av kubisk bornitrid för använd- ning såsom slipmedelselement i verktyg för skärande och slipande be- 'arbetning anges i de i det föregående angivna amerikanska patentskrif- -72Q8677'Û terna. Efter framställningen fästes presskroppen till något slags underlag. Dessa patentskrifter innehåller icke några uppgifter som skulle kunna leda en fackman till att framställa en kompositskär- platta i vilken presskroppen av kubisk bornitrid vid framställningen samtidigt förenas med en underlagsmassa av hàrdmetall i enlighet med uppfinningen utan användning av tillsatsmaterial.The manufacture of cubic boron nitride compacts for use as abrasive elements in cutting and abrasive machining tools is disclosed in the aforementioned U.S. Patents. After production, the press body is attached to some kind of substrate. These patents do not contain any information which could lead a person skilled in the art to produce a composite cutting plate in which the cubic boron nitride compact in the production is simultaneously joined to a cemented carbide substrate in accordance with the invention without the use of additives.
Förutom den typ av kompositkropp, som beskrivits i det före- gående, i vilken en massa av kristaller av kubisk bornitrid bäres på och bindes till en förformad hárdmetallmassa, kan två andra typer av kompositkroppar framställas. Dessa båda typer av kompositkroppar har' en förhållandevis likformig fördelning av hårdmetall i en massa av slipmedelskorn. I den andra typen av kompositkroppar utgöres slip- medelskornen av korn av kubisk bornitrid, och 1 den tredje typen av kompositkroppar utgöres slipmedelskornen av en blandning av korn av kubisk bornitrid och diamantkorn.In addition to the type of composite body described above in which a mass of cubic boron nitride crystals is supported and bonded to a preformed cemented carbide mass, two other types of composite bodies can be produced. These two types of composite bodies have a relatively uniform distribution of cemented carbide in a mass of abrasive grains. In the second type of composite bodies, the abrasive grains are made of cubic boron nitride grains, and in the third type of composite bodies, the abrasive grains are a mixture of cubic boron nitride grains and diamond grains.
Exempel ll. e En blandning av 94 volym-% korn av kubisk bornitrid samt 6 volym-% karbidpulver "Carboloy grade 883" (6 % Co, 94 % WC) inne- slöts i ett tunt Zr-hölje (för uteslutande och avlägsnande av syre).Example ll. e A mixture of 94% by volume of cubic boron nitride grains and 6% by volume of Carboloy grade 883 carbide powder (6% Co, 94% WC) was enclosed in a thin Zr casing (for exclusion and removal of oxygen).
Denna enhet infördes i en anordning för högt tryck och hög temperatur av det slag som beskrives i exempel 10. Blandningen utsattes för ett tryck av ca. 55 kb och en temperatur av l500°C under ca. 60 minuters tid. Míkroskopisk undersökning av polerade ytor av den erhållna kom- positkroppen visade att den sintrade karbiden hade rört sig in i de .flesta mycket små hålrummen mellan kornen av kubisk bornitrid. Även om direkt bindning mellan kornen av kubisk bornitrid icke erhölls i större skala vid denna typ av kompositkropp var bindningen mellan kubisk bornitrid och metall (karbid) mycket god. En brottyta hos kom- ypositkroppen visade mycket få ställen vid vilka ett korn av kubisk bornitrid hade dragits ut ur systemet. Kornen av kubisk bornitrid hade 1 stället brustit. Något reaktionsskikt kunde icke iakttagas invid kornen av kubisk bornitrid vid förstoringsgraden EOOX. p För framställning av denna typ av kompositkropp användes före- trädesvis en halt av kristaller av kubisk bornitrid av ca. 70-94 volym-%. Med denna höga halt av kubisk bornitrid erhålles direkt kontakt mellan kristallerna av kubisk bornitrid under inverkan av högt tryck. Till följd härav erhålles krossning av korncn, och en stor andel av de ursprungliga tomrummen fylles med sönderbrutna korn av kubisk bornitrid. Inträngande karbidpulver synes hindra direkt bindning mellan kornen av kubisk bornitrid, men bindningen mellan ku- bisk bornitrid och karbid ger en seg, stark slipmedelskropp. 7208677-0 15 Vid genomförande av uppfinningen utgöres karbidpulvret, om sådant användes, företrädesvis av för formning avsett volframkarbid- pulver (blandning av karbidpulver och koboltpulver) som finnes till- gängligt i handeln med partikelstorlekar från l-5 m. Volframkarbiden kan, om så önskas, ersättas helt eller delvis med titankarbid och/eller tantalkarbid. Eftersom viss användning av nickel och Järn har skett vid bindning av karbidmaterial, kan det material som användes för åstadkommande av metallbindemedlet i hårdmetallen utgöras av kobolt, nickel, Järn eller blandningar av dessa metaller. Kobolt föredrages emellertid såsom metallbindemedel. Sammansättningen hos karbidform- ningspulver som är lämpliga vid genomförande av uppfinningen kan inne- fatta blandningar innehållande ca. 75-97 % karbid och ca. 3-25 % binde medelsmetall. Exempel på karbidpulver som användes är karbid av typen "Carboloy grade 883" (6 % Co, 94 % WC) och "Carboloy grade 905 (5 % co: % wc: 75 Tac: 0:15 ø Tic)' Sasom angivits i det föregående, erfordras vid framställning av kompositskärplattor enligt figurerna 9, 5 och 6 samt vid framställning av någon av dessa icke-cylindriska formkroppar en modifierad konstruk- tion av saltinfodringen 21 samt pluggarna 22, 22'. Den enhet som in- passas 1 upphettningsröret 20 kan sålunda utgöras av en serie cylin- driska block staplade på varandra, så att de bildar formar som fylles med beståndsdelarna, exempelvis blandning av karbidformningspulver och korn av kubisk bornitrid. Såsom exempel visas pà figur ll ett saltblock 2l(c), som är försett med ett urtag 72(a), som motsvarar formen av den önskade skärplattan med tillägg för tjockleken av ett skyddande metallhölje 73(a). Urtaget 72(a) är infodrat med ett skyd- dande metallhölje 73(a) (exempelvis zirkonium), såsom visas pà figu- - ren, för att innehålla de material som skall formas till en komposit- kropp. Täckande saltblock 2l(d) är försett med urtag avsedda att inne- hålla täckplàt 74(a) som fullbordar det skyddande metallnöljet, före- trädesvis ett underlagsblock av hàrdmetall SC, för att minska punkte- ringen av det skyddande metallhöljesskiktet 74(a). Ett antal samver- kande par av saltblock, exempelvis 2l(c), 2l(d), kan användas för att utfylla volymen 31.This unit was introduced into a high pressure and high temperature device of the type described in Example 10. The mixture was subjected to a pressure of approx. 55 kb and a temperature of 1500 ° C for approx. 60 minutes time. Microscopic examination of polished surfaces of the resulting composite body showed that the sintered carbide had moved into most of the very small cavities between the grains of cubic boron nitride. Although direct bonding between the grains of cubic boron nitride was not obtained on a larger scale in this type of composite body, the bonding between cubic boron nitride and metal (carbide) was very good. A fracture surface of the composite body showed very few places at which a grain of cubic boron nitride had been withdrawn from the system. The grains of cubic boron nitride had broken in one place. No reaction layer could be observed next to the cubes of cubic boron nitride at the magnification EOOX. For the production of this type of composite body, a content of crystals of cubic boron nitride of approx. 70-94 volume%. With this high content of cubic boron nitride, direct contact is obtained between the crystals of cubic boron nitride under the influence of high pressure. As a result, crushing of the grains is obtained, and a large proportion of the original voids are filled with broken grains of cubic boron nitride. Penetrating carbide powder seems to prevent direct bonding between the grains of cubic boron nitride, but the bond between cubic boron nitride and carbide gives a tough, strong abrasive body. In carrying out the invention, the carbide powder, if used, preferably consists of tungsten carbide powder intended for molding (mixture of carbide powder and cobalt powder) which is commercially available with particle sizes from 1-5 m. The tungsten carbide can, if so, desired, replaced in whole or in part with titanium carbide and / or tantalum carbide. Since some use of nickel and iron has taken place in the bonding of carbide materials, the material used to make the metal binder in the cemented carbide may be cobalt, nickel, iron or mixtures of these metals. However, cobalt is preferred as the metal binder. The composition of carbide forming powders suitable for carrying out the invention may comprise mixtures containing approx. 75-97% carbide and approx. 3-25% bind medium metal. Examples of carbide powders used are "Carboloy grade 883" (6% Co, 94% WC) and "Carboloy grade 905 (5% co:% wc: 75 Tac: 0:15 ø Tic) type carbide. above, in the manufacture of composite cutting plates according to Figures 9, 5 and 6 and in the manufacture of any of these non-cylindrical shaped bodies, a modified construction of the salt liner 21 and the plugs 22, 22 'is required. The unit fitted in the heating tube 20 can thus constituted by a series of cylindrical blocks stacked on top of each other, so that they form molds which are filled with the constituents, for example a mixture of carbide forming powder and grains of cubic boron nitride.As an example, Figure 11 shows a salt block 21l (c) provided with a recess 72 (a) corresponding to the shape of the desired cutting plate with the addition of the thickness of a protective metal casing 73 (a) The recess 72 (a) is lined with a protective metal casing 73 (a) (for example zirconium), such as shown in the figure, - to contain the materials to be formed into a composite body. Covering salt block 21l (d) is provided with recesses intended to contain cover plate 74 (a) which completes the protective metal core, preferably a base block of cemented carbide SC, in order to reduce the puncture of the protective metal casing layer 74 (a). A number of cooperating pairs of salt blocks, for example 2l (c), 2l (d), can be used to fill the volume 31.
Vid en skärplattekonstruktion 40(a), som visas på figur 9, är de båda ytorna 4l(a) och 42(a) hos en kompositkropp 43(a) av hård- metall/slipmedelskorn formade med släppning (figur 10) för att under- lätta anbringandet mot arbetsstycket av skäreggarna av kubisk bor- nitrid. -7208677-o 16 Om så önskas, kan större delen av verktygskroppen 40(a) utgöras av hårdmetall (antingen förformad eller framställd in situ) med endast det område som bildar och ligger intill stället 44(a) utfört av kompo- sitmaterialet hårdmetall/slipmedelskorn.In a cutting plate structure 40 (a), shown in Figure 9, the two surfaces 41 (a) and 42 (a) of a cemented carbide / abrasive grain composite body 43 (a) are formed by release (Figure 10) to facilitate the application to the workpiece of the cubic boron nitride cutting edges. -7208677-o 16 If desired, the majority of the tool body 40 (a) may be cemented carbide (either preformed or made in situ) with only the area forming and adjacent the site 44 (a) made of the cemented carbide material / abrasive grains.
Enligt den utföringsform, vid vilken aluminiumlegering icke användes såsom bindemedel, är vid framställning av de tunna skikten g 51, 61 av konsoliderad kubisk bornitrid (ca. 99 volym-%) i skärplatte- konstruktionen 52, 62 på figurerna 5 och 6 skiktet av korn av kubisk bornitrid begränsat till en maximitjocklek av ca. 1,0 mm och en mini- mitjocklek av ca. Q,l mm; men det är möjligt att framställa sådana skikt med en tjocklek upp till ca. 2 mm.According to the embodiment in which aluminum alloy is not used as a binder, in the production of the thin layers g 51, 61 of consolidated cubic boron nitride (about 99% by volume) in the cutting plate structure 52, 62 in Figures 5 and 6 the grain is of cubic boron nitride limited to a maximum thickness of approx. 1.0 mm and a minimum thickness of approx. Q, 1 mm; but it is possible to produce such layers with a thickness up to approx. 2 mm.
Sedan behandlingen vid hög temperatur och högt tryck avslutats, sänkes först temperaturen och därefter trycket. Sedan skärplatte- massorna tillvaratagits, förblir skyddshöljet av metall starkt bundet till ytterytorna. Blottläggning av de önskade ytorna av kompositskär- plattan åstadkommes enkelt genom bortslipning av skyddshöljet. ' Det har visat sig att systemet kan upptaga små mängder till- satsmaterial, exempelvis volfram och beryllium.After the treatment at high temperature and high pressure is completed, first the temperature is lowered and then the pressure. After the cutting plate masses have been recovered, the metal protective cover remains strongly bonded to the outer surfaces. Exposure of the desired surfaces of the composite cutting plate is easily achieved by sanding off the protective cover. 'It has been shown that the system can absorb small amounts of additives, such as tungsten and beryllium.
Exempel 12.Example 12.
Två subenheter infördes i volymen 51 (vid den övre samt nedre änden) i en anordning för högt tryck och hög temperatur. VarJe sub- enhet inneslöts i en Zr-bägare (diameter 6,4 mm) och utgjordes av en plugg av hårdmetall “B85 grade Carboloy" (tjocklek 1,27 mm) och en massa av korn av kubäsk bornitrid med storleken 0,125-0,149 mm (0,065g) Endast i den nedre subenheten var kornen av kubisk bornitrid täckta med ett tunt skikt av Ta-metall som påförts genom katodisk förstoft- ning (sputtered). Subenheterna utsattes samtidigt för inverkan av ett tryck av 55 kb och en temperatur av l5l0°C under 60 minuters tid. Där- efter tillvaratogs subenheterna, polerades och undersöktes under mikro- skcp.Two subunits were inserted into the volume 51 (at the upper and lower ends) in a high pressure and high temperature device. Each subunit was enclosed in a Zr beaker (diameter 6.4 mm) and consisted of a cemented carbide plug "B85 grade Carboloy" (thickness 1.27 mm) and a mass of 0.125-0.149 mm cubes of Cuban boron nitride. (0.065g) Only in the lower subunit were the cubes of cubic boron nitride covered with a thin layer of Ta metal applied by cathodic sputtering (sputtered) .The subunits were simultaneously subjected to a pressure of 55 kb and a temperature of ° C for 60 minutes, after which the subunits were recovered, polished and examined under microscope.
Den övre subenheten uppvisade omfattande direkt bindning mellan korn av kubisk bornitrid, vilket gav en stark slipmedelskropp. Vidare fanns även mycket god vidnäftning av korn av kubisk bornitrid till hårdmetallen. ' ' Den lägre subenheten (Ta-belagd kubisk bornitrid) uppvisade många områden, i vilka kornen av kubisk bornitrid var sintrade till varandra. Andra kristaller av kubisk bornitrid var bundna till Ta- '7208677-0 17 grundmassan. God bindning av systemet kubisk bornitrid/Ta till hård- metallen erhölls.The upper subunit exhibited extensive direct bonding between cubic boron nitride grains, giving a strong abrasive body. Furthermore, there was also very good adhesion of grains of cubic boron nitride to the cemented carbide. The lower subunit (Ta-coated cubic boron nitride) showed many areas in which the grains of cubic boron nitride were sintered to each other. Other crystals of cubic boron nitride were bonded to the Ta-'7208677-0 17 matrix. Good bonding of the system cubic boron nitride / Ta to the cemented carbide was obtained.
Exemgel 13.Example 13.
Man framställde en enhet liknande subenheterna enligt exempel 12. En Zr-bägare (väggtjocklek 0,051 mm, diameter 6,4 mm) såsom hölje beskickades med en kropp (0,5 g) av kallpressat karbidpulver "885 grade Carboloy", och i kontakt med ytan av denna kropp anbringades en blandning bestående av korn av kubisk bornitrid med partikelstor- lek 400 mesh (0,06O g), karbidpulver "B83 grade Carboloy" (0,02l g) och Be-pulver (0,003 g). Enheten utsattes samtidigt för inverkan av ett tryck av 56 kb och en temperatur av 152000 under 60 minuters tid.A unit similar to the subunits of Example 12 was prepared. A Zr beaker (wall thickness 0.051 mm, diameter 6.4 mm) as a casing was charged with a body (0.5 g) of cold pressed carbide powder "885 grade Carboloy", and in contact with A mixture of cubic boron nitride with a particle size of 400 mesh (0.060 g), B83 grade Carboloy powder (0.02 l g) and Be powder (0.003 g) was applied to the surface of this body. The unit was simultaneously exposed to a pressure of 56 kb and a temperature of 152000 for 60 minutes.
Man erhöll en kompositskiva med ett hàrdmetallunderlag (tjock- lek 1,78 mm) täckt pá en sida med ett skikt av konsoliderad kubisk bornitrid (tJocklek 0,71 mm) och likformig diameter av 5,9 mm, Stark bindning iakttogs mellan kornen av kubisk bornitrid och hårdmetallen samt direkt bindning kubisk bornitrid/kubisk bornitrid.A composite sheet with a cemented carbide base (thickness 1.78 mm) was obtained on one side with a layer of consolidated cubic boron nitride (thickness 0.71 mm) and a uniform diameter of 5.9 mm. Strong bonding was observed between the grains of cubic boron nitride and cemented carbide and direct bonding cubic boron nitride / cubic boron nitride.
De framställda kompositkropparna enligt uppfinningen användes vanligen bundna till större kroppar, exempelvis verktygsskaft eller borrstänger, som användes för att anbringa kompositkropparna mot det material som skall bearbetas eller skäras.The composite bodies produced according to the invention are usually used bonded to larger bodies, for example tool shafts or drill rods, which are used to apply the composite bodies to the material to be machined or cut.
Claims (15)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US15871171A | 1971-07-01 | 1971-07-01 | |
US15870971A | 1971-07-01 | 1971-07-01 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SE415882B true SE415882B (en) | 1980-11-10 |
Family
ID=26855307
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SE7208677A SE415882B (en) | 1971-07-01 | 1972-06-30 | HARD METAL COMPOSITION BODY, IN PARTICULAR FOR GRINDING OR CUTTING TOOLS, INCLUDING CRYSTIC BORNITRID CRYSTALS AND HARD METAL MATERIALS AND PROCEDURE FOR MAKING THE COMPOSITE BODY |
SE8001534A SE454983B (en) | 1971-07-01 | 1980-02-27 | HARD MATERIAL BODY OF CUBIC BORN NITRID |
Family Applications After (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SE8001534A SE454983B (en) | 1971-07-01 | 1980-02-27 | HARD MATERIAL BODY OF CUBIC BORN NITRID |
Country Status (10)
Country | Link |
---|---|
JP (2) | JPS5243846B1 (en) |
AT (1) | AT336432B (en) |
BE (1) | BE785771A (en) |
CH (1) | CH579437A5 (en) |
DE (2) | DE2265792C2 (en) |
DK (1) | DK155659C (en) |
FR (1) | FR2144426A5 (en) |
IT (1) | IT956916B (en) |
NL (2) | NL174715C (en) |
SE (2) | SE415882B (en) |
Families Citing this family (28)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3831428A (en) * | 1973-03-26 | 1974-08-27 | Gen Electric | Composite wire drawing die |
DE2353324A1 (en) * | 1972-11-01 | 1974-05-09 | Gen Electric | METHOD FOR PRODUCING A LAYER OF CUBIC BORNITRIDE DIRECTLY CONNECTED TO A BODY MASS WITH A HIGH MODULE OF ELASTICITY |
AU512633B2 (en) * | 1976-12-21 | 1980-10-23 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Sintered tool |
ZA771270B (en) * | 1977-03-03 | 1978-07-26 | De Beers Ind Diamond | Abrasive bodies |
SE431639B (en) * | 1977-06-08 | 1984-02-20 | Vnii Abrazivov I Le T I Im Len | EXTREMELY HARD COMPOSITION MATERIALS CONTAINING CUBIC BORN NITRID AND A BINDING AGENT |
DE2726939C2 (en) * | 1977-06-15 | 1982-07-22 | Institut fiziki vysokich davlenij Akademii Nauk SSSR, Akademgorodok, Moskovskaya oblast' | Composite body and method of making the same |
JPS5823353B2 (en) * | 1978-05-17 | 1983-05-14 | 住友電気工業株式会社 | Sintered body for cutting tools and its manufacturing method |
SE451730B (en) * | 1979-03-29 | 1987-10-26 | Sumitomo Electric Industries | SINTRAD PRESS BODY FOR WORKING TOOLS |
JPS6082841U (en) * | 1983-11-14 | 1985-06-08 | スタンレー電気株式会社 | Transistor on voltage rise prevention circuit |
JPS6131660A (en) * | 1984-07-20 | 1986-02-14 | Fuji Electric Co Ltd | External combustion engine starting device |
FR2592821B1 (en) * | 1986-01-16 | 1989-02-03 | Inst Sverkhtverdykh Mat | DEVICE FOR HOT COMPRESSION OF A COMPOSITE MATERIAL CONTAINING DIAMONDS OR CUBIC BORON NITRIDE |
JPS61201751A (en) * | 1985-03-04 | 1986-09-06 | Nippon Oil & Fats Co Ltd | High hardness sintered body and its manufacture |
US4705124A (en) * | 1986-08-22 | 1987-11-10 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Cutting element with wear resistant crown |
FR2605676B1 (en) * | 1986-10-24 | 1993-06-18 | Combustibles Nucleaires Ste In | ULTRADORING ABRASIVE TOOL FOR EXCAVATING HEAD AND METHOD FOR MANUFACTURING SUCH A TOOL |
AT388523B (en) * | 1987-03-16 | 1989-07-25 | Miba Sintermetall Ag | METHOD FOR PRODUCING A SINTER BODY WITH AT LEAST ONE WEARING LAYER CONTAINING MOLYBDA |
DE3868451D1 (en) * | 1987-07-29 | 1992-03-26 | Sumitomo Electric Industries | METHOD FOR CONNECTING A SINTER BODY OF CUBIC BORNITRIDE. |
FR2638461A1 (en) * | 1988-11-03 | 1990-05-04 | Combustible Nucleaire | ABRASIVE COMPOSITE PRODUCT COMPRISING AN ACTIVE PART OF ULTRA-HARD MATERIAL AND METHOD FOR MANUFACTURING SUCH A PRODUCT |
US4985050A (en) * | 1989-08-15 | 1991-01-15 | General Electric Company | Supported thermally stable cubic boron nitride tool blanks and method for making the same |
KR950000166B1 (en) * | 1990-01-10 | 1995-01-11 | 니흥유지 가부시끼가이샤 | Cutting tool assembly |
US5326380A (en) * | 1992-10-26 | 1994-07-05 | Smith International, Inc. | Synthesis of polycrystalline cubic boron nitride |
JPH06190731A (en) * | 1992-11-05 | 1994-07-12 | General Electric Co <Ge> | Insert for grinding tool with high torque fastener |
EP0695731B1 (en) | 1994-08-01 | 2000-11-08 | Sumitomo Electric Industries, Limited | Super hard composite material for tools |
EP0701982B1 (en) | 1994-09-16 | 2002-07-03 | Sumitomo Electric Industries, Limited | Layered film made of ultrafine particles and a hard composite material for tools possessing the film |
JP3866305B2 (en) | 1994-10-27 | 2007-01-10 | 住友電工ハードメタル株式会社 | Composite high hardness material for tools |
EP2224027B1 (en) | 2004-01-08 | 2016-03-23 | Sumitomo Electric Hardmetal Corp. | Cubic boron nitride sintered body |
EP2792658B1 (en) | 2004-10-28 | 2016-06-01 | Kyocera Corporation | Cubic boron nitride sintered material and use thereof for a cutting tool |
JP2017014084A (en) | 2015-07-03 | 2017-01-19 | 昭和電工株式会社 | Cubic crystal boron nitride sintered body, method of producing cubic crystal boron nitride sintered body, tool and cutting tool |
US11976345B2 (en) * | 2018-06-28 | 2024-05-07 | Diamond Innovations, Inc. | PCBN sintered compact |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE661132C (en) * | 1931-04-19 | 1938-06-11 | Fried Krupp Akt Ges | Method of making tools |
US2888355A (en) * | 1955-01-03 | 1959-05-26 | Carborundum Co | Boron nitride-metal carbide bodies and the manufacture thereof |
US2941248A (en) * | 1958-01-06 | 1960-06-21 | Gen Electric | High temperature high pressure apparatus |
US2947617A (en) * | 1958-01-06 | 1960-08-02 | Gen Electric | Abrasive material and preparation thereof |
DE1169833B (en) * | 1960-10-03 | 1964-05-06 | Gen Electric | Process for the production of a grinding or cutting body |
US3136615A (en) * | 1960-10-03 | 1964-06-09 | Gen Electric | Compact of abrasive crystalline material with boron carbide bonding medium |
US3279049A (en) * | 1963-12-05 | 1966-10-18 | Chromalloy Corp | Method for bonding a sintered refractory carbide body to a metalliferous surface |
GB1042711A (en) * | 1964-02-10 | |||
JPS5243846A (en) * | 1975-10-03 | 1977-04-06 | Senichi Masuda | Device for electrostatic powder coating |
-
1972
- 1972-06-27 NL NLAANVRAGE7208868,A patent/NL174715C/en not_active IP Right Cessation
- 1972-06-28 IT IT26340/72A patent/IT956916B/en active
- 1972-06-29 JP JP47065393A patent/JPS5243846B1/ja active Pending
- 1972-06-30 FR FR7223866A patent/FR2144426A5/en not_active Expired
- 1972-06-30 DE DE2265792A patent/DE2265792C2/de not_active Expired
- 1972-06-30 SE SE7208677A patent/SE415882B/en unknown
- 1972-06-30 CH CH981772A patent/CH579437A5/xx not_active IP Right Cessation
- 1972-06-30 DK DK327572A patent/DK155659C/en not_active IP Right Cessation
- 1972-06-30 DE DE2232227A patent/DE2232227C2/en not_active Expired
- 1972-07-03 BE BE785771A patent/BE785771A/en not_active IP Right Cessation
- 1972-07-03 AT AT570972A patent/AT336432B/en not_active IP Right Cessation
-
1978
- 1978-10-27 JP JP53133089A patent/JPS5940579B2/en not_active Expired
-
1980
- 1980-02-27 SE SE8001534A patent/SE454983B/en not_active IP Right Cessation
-
1983
- 1983-07-12 NL NLAANVRAGE8302488,A patent/NL180445C/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS54119506A (en) | 1979-09-17 |
AT336432B (en) | 1977-05-10 |
IT956916B (en) | 1973-10-10 |
DK155659B (en) | 1989-05-01 |
NL180445B (en) | 1986-09-16 |
SE454983B (en) | 1988-06-13 |
BE785771A (en) | 1972-11-03 |
FR2144426A5 (en) | 1973-02-09 |
NL174715B (en) | 1984-03-01 |
NL7208868A (en) | 1973-01-03 |
DE2265792C2 (en) | 1987-11-12 |
JPS5243846B1 (en) | 1977-11-02 |
NL8302488A (en) | 1983-11-01 |
ATA570972A (en) | 1976-08-15 |
NL180445C (en) | 1987-02-16 |
DE2232227A1 (en) | 1973-01-11 |
JPS5940579B2 (en) | 1984-10-01 |
SE8001534L (en) | 1980-02-27 |
DE2232227C2 (en) | 1984-07-05 |
DK155659C (en) | 1989-10-16 |
CH579437A5 (en) | 1976-09-15 |
NL174715C (en) | 1984-08-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
SE415882B (en) | HARD METAL COMPOSITION BODY, IN PARTICULAR FOR GRINDING OR CUTTING TOOLS, INCLUDING CRYSTIC BORNITRID CRYSTALS AND HARD METAL MATERIALS AND PROCEDURE FOR MAKING THE COMPOSITE BODY | |
US3743489A (en) | Abrasive bodies of finely-divided cubic boron nitride crystals | |
US3767371A (en) | Cubic boron nitride/sintered carbide abrasive bodies | |
CA1136429A (en) | Abrasive compacts | |
US7033408B2 (en) | Method of producing an abrasive product containing diamond | |
US3871840A (en) | Abrasive particles encapsulated with a metal envelope of allotriomorphic dentrites | |
US3918219A (en) | Catalyst systems for synthesis of cubic boron nitride | |
US6913633B2 (en) | Polycrystalline abrasive grit | |
EP0208414B1 (en) | Thermally stable diamond abrasive compact body | |
EP0181258B1 (en) | Improved cubic boron nitride compact and method of making | |
USRE32380E (en) | Diamond tools for machining | |
US6919040B2 (en) | Method of producing an abrasive product containing cubic boron nitride | |
US4142869A (en) | Compact-grained diamond material | |
JPS6124360B2 (en) | ||
IE52867B1 (en) | Diamond and cubic boron nitride abrasive compacts using size selective abrasive particle layers | |
KR100642841B1 (en) | Heat-resistant composite diamond sintered product and method for production thereof | |
JP7533872B2 (en) | Method for manufacturing diamond-based block tool blanks | |
JP2003095743A (en) | Diamond sintered compact and method of manufacturing the same | |
DK144415B (en) | PROCEDURE FOR MANUFACTURING A MATERIAL CONTAINING CUBIC BORN NITRID | |
WO2017114675A1 (en) | Super hard constructions & methods of making same | |
EP0043542A1 (en) | Process for production of a silicon carbide composite | |
JPS63121631A (en) | Production of sintered body for microworking tool for precision small parts | |
ZA200300742B (en) | Method for producing an abrasive product containing diamond. |