立方晶氮化硼烧结体及其制造方法技术

立方晶氮化硼烧结体是具备20体积％以上且小于80体积％的立方晶氮化硼颗粒和超过20体积％且80体积％以下的结合相的立方晶氮化硼烧结体，其中，结合相包含选自由化合物以及源自该化合物的固溶体组成的群组中的至少一种，该化合物由选自由元素周期表的第四族元素、第五族元素、第六族元素以及铝组成的群组中的至少一种元素、和选自由氮、碳、硼以及氧组成的群组中的至少一种元素构成，当使用TEM

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】立方晶氮化硼烧结体及其制造方法


[0001]本公开涉及立方晶氮化硼烧结体及其制造方法。本申请主张基于作为在2019年7月18日申请的日本专利申请的日本特愿2019
‑
133024号的优先权。该日本专利申请所记载的全部记载内容通过参照而援引在本说明书中。

技术介绍

[0002]作为用于切削工具等的高硬度材料，存在立方晶氮化硼烧结体(以下，也称为“cBN烧结体”)。cBN烧结体通常由立方晶氮化硼颗粒(以下，也称为“cBN颗粒”)和结合相构成，存在其特性根据cBN颗粒的含有比例而不同的倾向。
[0003]因此，在切削加工领域中，根据被切削材料的材质、所要求的加工精度等，可区分使用适用于切削工具的cBN烧结体的种类。例如，立方晶氮化硼(以下，也称为“cBN”)的含有比例较低的cBN烧结体(以下，也称为“low
‑
cBN烧结体”)能够适合使用于淬火钢等的切削。
[0004]例如，在日本特开平11
‑
268956号公报(专利文献1)中公开了一种切削刀片，该切削刀片由立方晶氮化硼基超高压烧结材料构成，该立方晶氮化硼基超高压烧结材料在通过电子显微镜进行的组织观察中显示出立方晶氮化硼为30～70面积％的组成。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1：日本特开平11
‑
268956号公报

技术实现思路

[0008]本公开的立方晶氮化硼烧结体是具备20体积％以上且小于80体积％的立方晶氮化硼颗粒和超过20体积％且80体积％以下的结合相的立方晶氮化硼烧结体，
[0009]所述结合相包含选自由化合物以及源自所述化合物的固溶体组成的群组中的至少一种，所述化合物由选自由元素周期表的第四族元素、第五族元素、第六族元素以及铝组成的群组中的至少一种元素、和选自由氮、碳、硼以及氧组成的群组中的至少一种元素构成，
[0010]当使用TEM
‑
EDX在与所述立方晶氮化硼颗粒和所述结合相的界面垂直的方向上从所述立方晶氮化硼颗粒遍及所述结合相地对碳含量进行测定的情况下，存在碳含量大于所述结合相的碳含量的平均值的第一区域，在所述第一区域内存在所述界面，并且，所述第一区域的长度为0.1nm以上且10nm以下。
[0011]本公开的立方晶氮化硼烧结体的制造方法是上述的立方晶氮化硼烧结体的制造方法，
[0012]所述立方晶氮化硼烧结体的制造方法具备：
[0013]使有机物附着于立方晶氮化硼粉末而制作有机物附着立方晶氮化硼粉末的工序；
[0014]将所述有机物附着立方晶氮化硼粉末和结合材料粉末混合而制备混合粉末的工序；以及
[0015]对所述混合粉末进行烧结而得到立方晶氮化硼烧结体的工序，
[0016]所述混合粉末包含20体积％以上且小于80体积％的所述有机物附着立方晶氮化硼粉末、以及超过20体积％且80体积％以下的所述结合材料粉末，
[0017]所述结合材料粉末包含选自由元素周期表的第四族元素、第五族元素、第六族元素以及铝组成的群组中的至少一种元素、以及选自由氮、碳、硼以及氧组成的群组中的至少一种元素。
附图说明
[0018]图1是表示通过SEM对本公开的cBN烧结体进行观察而得到的反射电子图像的一个例子的图像。
[0019]图2是将图1的反射电子图像读入到图像处理软件后的图像。
[0020]图3的上方的图像为反射电子图像，下方的图像为由该反射电子图像得到的浓度截面图表。
[0021]图4是用于对黑色区域以及结合相的规定方法进行说明的图。
[0022]图5是用于对黑色区域与结合相的边界进行说明的图。
[0023]图6是对图1的反射电子图像进行二值化处理后的图像。
[0024]图7是示意性地示出第二图像的一个例子的图。
[0025]图8是表示元素线分析的结果的图表的一个例子。
[0026]图9是第二图像的一个例子。
[0027]图10是基于元素映射分析的结果的元素分布的一个例子，是表示碳的分布状态的图像。
[0028]图11是表示元素线分析的结果的图表的一个例子。
具体实施方式
[0029][本公开所要解决的问题][0030]近年来，随着机械部件的迅速的高功能化，作为机械部件的被切削材料的难切削化正在加速。伴随于此，切削工具的短寿命化所带来的成本增加的问题变得显著。因此，期望low
‑
cBN烧结体的进一步的改良。
[0031]本公开的目的在于提供一种在用作工具的材料的情况下能够实现工具的长寿命化的立方晶氮化硼烧结体及其制造方法。
[0032][本公开的效果][0033]本公开的立方晶氮化硼烧结体在用作工具的材料的情况下，能够实现工具的长寿命化。
[0034][本公开的实施方式的说明][0035]首先，列举本公开的实施方式进行说明。
[0036](1)本公开的立方晶氮化硼烧结体是具备20体积％以上且小于80体积％的立方晶氮化硼颗粒和超过20体积％且80体积％以下的结合相的立方晶氮化硼烧结体，
[0037]所述结合相包含选自由化合物以及源自所述化合物的固溶体组成的群组中的至少一种，所述化合物由选自由元素周期表的第四族元素、第五族元素、第六族元素以及铝组
成的群组中的至少一种元素、和选自由氮、碳、硼以及氧组成的群组中的至少一种元素构成，
[0038]当使用TEM
‑
EDX在与所述立方晶氮化硼颗粒和所述结合相的界面垂直的方向上从所述立方晶氮化硼颗粒遍及所述结合相地对碳含量进行测定的情况下，存在碳含量大于所述结合相的碳含量的平均值的第一区域，在所述第一区域内存在所述界面，并且，所述第一区域的长度为0.1nm以上且10nm以下。
[0039]本公开的立方晶氮化硼烧结体在用作工具的材料的情况下，能够实现工具的长寿命化。
[0040](2)所述立方晶氮化硼颗粒的含有比例优选为35体积％以上且小于75体积％。由此，立方晶氮化硼烧结体在用作工具的材料的情况下，能够实现工具的进一步的长寿命化。
[0041](3)所述第一区域的长度优选为0.1nm以上且5nm以下。由此，立方晶氮化硼烧结体在用作工具的材料的情况下，能够实现工具的进一步的长寿命化。
[0042](4)所述第一区域的碳含量的最大值与所述结合相的碳含量的平均值之差优选为0.3原子％以上且5原子％以下。由此，立方晶氮化硼烧结体在用作工具的材料的情况下，能够实现工具的进一步的长寿命化。
[0043](5)本公开的立方晶氮化硼烧结体的制造方法是上述的立方晶氮化硼烧结体的制造方法，
[0044]所述立方晶氮化硼烧结体的制造方法具备：
[0045]使有机物附着于立方晶氮化硼粉末而制作有机物附着立方晶氮化硼粉末的工序；
[0046]将所述有机物附着立方晶氮化硼粉末和结合本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种立方晶氮化硼烧结体，其是具备20体积％以上且小于80体积％的立方晶氮化硼颗粒和超过20体积％且80体积％以下的结合相的立方晶氮化硼烧结体，其中，所述结合相包含选自由化合物以及源自所述化合物的固溶体组成的群组中的至少一种，所述化合物由选自由元素周期表的第四族元素、第五族元素、第六族元素以及铝组成的群组中的至少一种元素、和选自由氮、碳、硼以及氧组成的群组中的至少一种元素构成，当使用TEM
‑
EDX在与所述立方晶氮化硼颗粒和所述结合相的界面垂直的方向上从所述立方晶氮化硼颗粒遍及所述结合相地对碳含量进行测定的情况下，存在碳含量大于所述结合相的碳含量的平均值的第一区域，在所述第一区域内存在所述界面，并且，所述第一区域的长度为0.1nm以上且10nm以下。2.根据权利要求1所述的立方晶氮化硼烧结体，其中，所述立方晶氮化硼颗粒的含有比例为35体积％以上且小于75体积％。3.根据权利要求1或2所述的立方晶氮化硼烧结体，其中，所述第一区域的长度为0.1nm以上且5nm以下。4.根据权利要求1至3中任一项所述的立方晶氮化硼烧结体，其中，所述第一区域的碳含量的最大值与所述结合相的碳含量的平均...

【专利技术属性】
技术研发人员：滨久也，岡村克己，石井显人，久木野晓，
申请(专利权)人：住友电工硬质合金株式会社，
类型：发明
国别省市：