烧结体及其制造方法技术

提供了一种烧结体，该烧结体包含第一相和第二相，其中第一相由立方氮化硼颗粒构成，第二相由第一材料构成，第一材料为其中Al

Sinter and its manufacturing method

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】烧结体及其制造方法
本专利技术涉及一种烧结体以及制造该烧结体的方法。本申请要求基于2017年5月26日递交的日本专利申请No.2017-104697的优先权，该申请的全部内容通过引用方式并入本文。
技术介绍
WO2016/171155(专利文献1)公开了一种烧结体，该烧结体包含：立方氮化硼(在下文中，也称作“cBN”)；以及其中Al2O3分散在晶粒边界和晶粒这两者或其中一者中的部分稳定氧化锆(在下文中，也称作“ATZ”)。当应用于切削工具时，该烧结体在高速切削中表现出耐破损性方面的优异特性。引用列表专利文献专利文献1：WO2016/171155
技术实现思路
根据本公开的一个实施方案的烧结体为包含第一相和第二相的烧结体，其中第一相由立方氮化硼颗粒构成，第二相由第一材料构成，第一材料为其中Al2O3分散在晶粒边界和晶粒这两者或其中一者中的部分稳定ZrO2，第二相与第一相的表面的至少一部分接触，并且当将立方氮化硼颗粒之中彼此相邻并且直接接触的两个以上的立方氮化硼颗粒定义为接触体，Di表示接触体的整个周长的长度，n表示立方氮化硼颗粒彼此直接接触的接触位置的数量，dk表示各个接触位置的长度，并且∑dk表示接触位置的总长度，其中k＝1至n时，则满足如下关系式(I)和(II)：[(Dii-Di)/Dii]×100≤50...(II)。根据本公开的一个实施方案的制造烧结体的方法为一种制造包含由立方氮化硼颗粒构成的第一相和由第一材料构成的第二相的烧结体的方法，该方法包括：通过用第一材料被覆立方氮化硼颗粒而获得烧结前体的第一步骤；以及通过以大于1GPa且小于或等于20GPa的压力对烧结前体进行烧结而获得烧结体的第二步骤，其中第一材料为其中Al2O3分散在晶粒边界和晶粒这两者或其中一者中的部分稳定ZrO2。具体实施方式[本公开要解决的问题]在涉及切削工具的
中，可能需要在切削速度等方面的更为严苛的条件下对诸如离心铸铁之类的难切削材料进行切削。在这种情况下，在专利文献1中公开的烧结体中，在强度和寿命方面存在改进的空间。鉴于上述实际情况作出本公开，并且本公开的目的是提供：一种在强度和寿命方面得以改善的烧结体，因此可以在更严苛的条件下进行切削；以及一种制造该烧结体的方法。[本公开的有利效果]根据以上描述，可以提供：一种在强度和寿命方面得以改善的烧结体，因此可以在更苛刻的条件下进行切削；以及一种制造该烧结体的方法。[实施方案的描述]本专利技术人对能够在更严苛的条件下进行切削的烧结体进行了研究，并且发现了通过烧结ATZ被覆的cBN颗粒而制造的烧结体的强度和寿命得以改善，这是因为抑制了烧结体中cBN颗粒的彼此直接接触。因此，本专利技术人得到了根据本公开的烧结体以及制造该烧结体的方法。首先，列举并描述本专利技术的实施方案。[1]根据本公开的一个实施方案的烧结体为包含第一相和第二相的烧结体，其中第一相由立方氮化硼颗粒构成，第二相由第一材料构成，第一材料为其中Al2O3分散在晶粒边界和晶粒这两者或其中一者中的部分稳定ZrO2，第二相与第一相的表面的至少一部分接触，并且当将立方氮化硼颗粒之中彼此相邻并且直接接触的两个以上的立方氮化硼颗粒定义为接触体，Di表示接触体的整个周长的长度，n表示立方氮化硼颗粒彼此直接接触的接触位置的数量，dk表示各个接触位置的长度，并且∑dk表示接触位置的总长度，其中k＝1至n时，则满足如下关系式(I)和(II)。通过这种构成，烧结体的强度和寿命可得以改善。[(Dii-Di)/Dii]×100≤50...(II)[2]烧结体中包含30体积％以上并且小于50体积％的第一相，并且优选满足以下关系式(II')：[(Dii-Di)/Dii]×100≤3...(II')。因此，当用作切削工具时，该烧结体可适用于难切削材料的切削中的精加工步骤。[3]优选地，烧结体中包含50体积％以上并且小于76体积％的第一相，并且满足以下关系式(II”)：[(Dii-Di)/Dii]×100≤20...(II”)。因此，当用作切削工具时，该烧结体可适用于难切削材料的切削中的粗加工步骤。[4]烧结体中优选包含76体积％以上并且小于100体积％的第一相。因此，当用作切削工具时，该烧结体可适用于特别硬质的难切削材料的切削。[5]优选地，烧结体进一步包含第三相，其中第三相由至少一种这样的化合物构成，所述化合物由选自由元素周期表中的第4族元素、第5族元素、第6族元素、Al和Si组成的组中的至少一种元素以及选自由碳、氮和氧组成的组中的至少一种元素构成。因此，可以提供还具有更优异的韧性的烧结体。[6]根据本公开的一个实施方案的制造烧结体的方法为一种制造包含由立方氮化硼颗粒构成的第一相和由第一材料构成的第二相的烧结体的方法，该方法包括：通过用第一材料被覆立方氮化硼颗粒而获得烧结前体的第一步骤；以及通过以大于1GPa且小于或等于20GPa的压力对烧结前体进行烧结而获得烧结体的第二步骤，其中第一材料为其中Al2O3分散在晶粒边界和晶粒这两者或其中一者中的部分稳定ZrO2。通过这种构成，可以制造强度和寿命得以改善的烧结体。[7]优选地，第一步骤包括获得包含立方氮化硼颗粒和结合剂的粒状混合物的第一预步骤，在第一步骤中，通过用在第一预步骤中获得的混合物替代立方氮化硼颗粒，并用第一材料被覆混合物，从而获得烧结前体，烧结体进一步包含由结合剂构成的第三相，结合剂由至少一种这样的化合物构成，所述化合物由选自由元素周期表中的第4族元素、第5族元素、第6族元素、Al和Si组成的组中的至少一种元素以及选自由碳、氮和氧组成的组中的至少一种元素构成。因此，能够制造不仅具有进一步改善的强度和寿命，而且具有进一步改善的韧性的烧结体。[8]优选地，第二步骤包括通过将烧结前体和结合剂混合而获得混合物前体的第二预步骤，并且在第二步骤中，通过用在第二预步骤中获得的混合物前体替代烧结前体，并以大于1GPa且小于或等于20GPa的压力对混合物前体进行烧结，从而获得烧结体。因此，能够制造具有进一步改善的韧性的烧结体。[本申请专利技术的实施方案的详述]下面更详细地描述本专利技术的实施方案(下文中，也称为“本实施方案”)；然而，本实施方案不限于此。在此，在本说明书中，表述“A至B”表示从下限到上限的范围(即，A以上B以下)。当没有指明A的单位且仅指明B的单位时，A的单位与B的单位相同。此外，当化合物等在本说明书中用化学式表示且对于其原子比没有特别的限制时，假设包括所有常规已知的原子比。原子比不必仅限于化学计量范围内的一个原子比。例如，当描述“TiC”时，TiC的原子比不限于Ti:C＝1:1，而是包括所有常规已知的原子比。这同样也适用于“TiC”以外的化合物。[烧结体]根据本实施方案的烧结体包含第一相和第二相。第一相由立方氮化硼颗粒构成，并且第二相由第一材料构成，所述第一材料为其本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种烧结体，该烧结体包含第一相和第二相，其中/n所述第一相由立方氮化硼颗粒构成，/n所述第二相由第一材料构成，所述第一材料为其中Al

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170526 JP 2017-1046971.一种烧结体，该烧结体包含第一相和第二相，其中
所述第一相由立方氮化硼颗粒构成，
所述第二相由第一材料构成，所述第一材料为其中Al2O3分散在晶粒边界和晶粒这两者或其中一者中的部分稳定ZrO2，
所述第二相与所述第一相的表面的至少一部分接触，并且
当将所述立方氮化硼颗粒之中彼此相邻并且直接接触的两个以上的立方氮化硼颗粒定义为接触体，Di表示所述接触体的整个周长的长度，n表示所述立方氮化硼颗粒彼此直接接触的接触位置的数量，dk表示各个所述接触位置的长度，并且∑dk表示所述接触位置的总长度，其中k＝1至n时，则满足如下关系式(I)和(II)：



[(Dii-Di)/Dii]×100≤50...(II)。


2.根据权利要求1所述的烧结体，其中所述烧结体中包含30体积％以上并且小于50体积％的所述第一相，并且满足以下关系式(II')：
[(Dii-Di)/Dii]×100≤3...(II')。


3.根据权利要求1所述的烧结体，其中所述烧结体中包含50体积％以上并且小于76体积％的所述第一相，并且满足以下关系式(II”)：
[(Dii-Di)/Dii]×100≤20...(II”)。


4.根据权利要求1所述的烧结体，其中所述烧结体中包含76体积％以上并且小于100体积％的所述第一相。


5.根据权利要求1至4中任一项所述的烧结体，进一步包含第三相，其中
所述第三相由至少一种这样的化合物构成，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：石井显人，冈村克己，
申请(专利权)人：住友电气工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP