本發(fā)明專利技術(shù)目的在于提供一種立方氮化硼燒結(jié)體，其具有優(yōu)異的耐磨性和耐破損性，從而可以延長工具壽命。所述立方氮化硼燒結(jié)體包含立方氮化硼和結(jié)合相，其中，立方氮化硼的含量為40體積百分比(體積％)以上70體積百分比以下，結(jié)合相的含量為30體積百分比以上60體積百分比以下，立方氮化硼的平均粒徑為0.1μm以上3.0μm以下，結(jié)合相包含TiN和/或TiCN、和TiB2，基本上不包含AlN和/或Al2O3，結(jié)合相中的TiB2的(101)面的X射線衍射中最大的峰位置(2θ)為44.2
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
立方氮化硼燒結(jié)體和涂覆立方氮化硼燒結(jié)體
[0001]本專利技術(shù)涉及一種立方氮化硼燒結(jié)體和涂覆立方氮化硼燒結(jié)體。
技術(shù)介紹
[0002]立方氮化硼燒結(jié)體包含立方氮化硼(以下也稱為“cBN”)和結(jié)合相。一般來說，Al被用于結(jié)合相的材料的一部分。使用Al作為結(jié)合相的材料是因為，通過Al的氧化可以去除吸附在原料粉表面的氧，從而促進燒結(jié)反應(yīng)。
[0003]在傳統(tǒng)的立方氮化硼燒結(jié)體中，使用包括含有Ti的化合物(以下也稱為“Ti化合物”)和含有Al的化合物(以下也稱為“Al化合物”)的材料作為結(jié)合相的材料。因此，在傳統(tǒng)的立方氮化硼燒結(jié)體的燒結(jié)過程中，通過反應(yīng)產(chǎn)生Al2O3、AlN和TiB2。
[0004]例如，在專利文獻1中，記載了一種立方氮化硼燒結(jié)體切削工具，其特征在于，所述立方氮化硼燒結(jié)體切削工具以包含立方氮化硼顆粒和結(jié)合相的燒結(jié)體為工具基體，在所述立方氮化硼燒結(jié)體切削工具中，所述燒結(jié)體含有大于等于40容量百分比(容量％)小于60容量百分比的立方氮化硼顆粒和下限值為2質(zhì)量百分比(質(zhì)量％)的Al，Al質(zhì)量百分比的上限值設(shè)為滿足Y＝﹣0.1X+10的關(guān)系范圍(Y為Al含量比例(質(zhì)量百分比)，X為立方氮化硼顆粒含量比例(容量百分比))；所述結(jié)合相至少包含Ti化合物、Al2O3和不可避免的雜質(zhì)；在所述Al2O3中，直徑為10nm～100nm的微粒Al2O3在結(jié)合相中以分散的狀態(tài)生成；在所述結(jié)合相的截面1μm
×
1μm的區(qū)域中，生成了30個以上的所述微粒Al2O3。
[0005]另外，例如，在專利文獻2中，記載了一種具有高韌性的立方氮化硼基陶瓷材料的制造方法，其特征在于，使用平均粒徑小于1μm的氫化鈦粉末和平均粒徑為1～10μm的立方氮化硼粉末作為原料粉末，將這些原料粉末調(diào)配成“氫化鈦：0.5～20重量百分比(重量％)、立方氮化硼：剩余重量百分比”的成分，在正常條件下混合，形成壓粉體后，將該壓粉體置于真空中，加熱保持在1200～1500℃的溫度，通過讓立方氮化硼和氫化鈦發(fā)生反應(yīng)來產(chǎn)生氮化鈦和硼化鈦，形成多孔立方氮化硼基陶瓷燒結(jié)體，所述多孔立方氮化硼基陶瓷燒結(jié)體具有上述產(chǎn)生的氮化鈦和硼化鈦與立方氮化硼緊密結(jié)合的結(jié)構(gòu)，隨后，在正常條件下對所述多孔立方氮化硼基陶瓷燒結(jié)體進行超高壓高溫處理，理論密度比為98％以上。
[0006]另外，例如，在專利文獻3中，記載了一種高硬度工具專用燒結(jié)體，其特征在于，所述燒結(jié)體包含體積百分比(體積％)為80～20％的立方氮化硼，剩余體積白百分比由周期表第4a、5a、6a族過渡元素的碳化物、氮化物、硼化物、硅化物或其混合物、或相互固溶體化合物構(gòu)成，該混合物或化合物在燒結(jié)結(jié)構(gòu)中形成連續(xù)的結(jié)合相。
[0007]現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0008]專利文獻
[0009]專利文獻1：特開2015
?
193072號公報
[0010]專利文獻2：特許第2643503號公報
[0011]專利文獻3：特開昭53
?
077811號公報
[0012]技術(shù)課題
[0013]近年來，切削加工要求提高效率，高速化、高進給化和深度切入的要求變得更加顯著。另外，和以往相比，近年來的切削加工對工具的耐磨性要求更高。
[0014]在使用立方氮化硼燒結(jié)體作為工具時，導(dǎo)熱性能較差的Al2O3和機械強度較差的AlN很容易導(dǎo)致工具耐磨性降低。特別是Al化合物，在刀刃溫度變高的高速切削時，對工具的耐磨性有很大的影響。
[0015]在這樣的背景下，專利文獻1中記載的立方氮化硼燒結(jié)體切削工具研究了結(jié)合相中的Al化合物的細(xì)化，但是Al化合物的微粒子高密度分布，在高速加工中耐磨性不足。另外，專利文獻2所記載的立方氮化硼基陶瓷材料包含80重量百分比以上(體積百分比為80％以上)的立方氮化硼元素，在淬火鋼加工時耐磨性不足，另外，該燒結(jié)體為多孔，而有時多孔的地方會成為破壞源，因此耐破損性不足。另外，專利文獻3中記載的高硬度工具專用燒結(jié)體使用立方氮化硼和氮素比例較低的TiN
x
，在燒結(jié)前進行1000℃以上的脫氣處理，去除cBN表面的氧，但是氧化物(B2O3)無法處理干凈，在燒結(jié)體中以MB2+MO(固溶)的形式殘留。另外，由于結(jié)合相含有非化學(xué)計量化合物，所以容易產(chǎn)生反應(yīng)而發(fā)生磨損，燒結(jié)體的耐磨性容易降低。
[0016]本專利技術(shù)目的在于提供一種立方氮化硼燒結(jié)體，其具有優(yōu)異的耐磨性和耐破損性，從而可以延長工具壽命。
技術(shù)實現(xiàn)思路
[0017]本專利技術(shù)人對延長工具壽命進行了反復(fù)研究，發(fā)現(xiàn)將立方氮化硼燒結(jié)體設(shè)為特定的結(jié)構(gòu)，即可提高其耐磨性和耐破損性，進而能夠延長工具壽命，從而完成了本專利技術(shù)。
[0018]本專利技術(shù)的主旨如下所示。
[0019][1]一種立方氮化硼燒結(jié)體，包含立方氮化硼和結(jié)合相,
[0020]所述立方氮化硼的含量為40體積百分比(體積％)以上70體積百分比以下；
[0021]所述結(jié)合相的含量為30體積百分比以上60體積百分比以下；
[0022]所述立方氮化硼的平均粒徑為0.1μm以上3.0μm以下；
[0023]所述結(jié)合相包含TiN和/或TiCN、和TiB2，基本上不包含AlN和/或Al2O3；
[0024]所述結(jié)合相中的TiB2的(101)面的X射線衍射中最大的峰位置(2θ)為44.2
°
以上；
[0025]當(dāng)所述立方氮化硼的(111)面的X射線衍射強度為I1、所述結(jié)合相中的TiB2的(101)面的X射線衍射強度為I2時，I2/I1為0.10以上0.55以下。
[0026][2]根據(jù)[1]所述的立方氮化硼燒結(jié)體，其中，所述結(jié)合相中的Ti化合物(TiB2除外)的(200)面的X射線衍射中最大的峰位置(2θ)為42.1
°
以上。
[0027][3]一種涂覆立方氮化硼燒結(jié)體，所述涂覆立方氮化硼燒結(jié)體包含[1]或[2]所述的立方氮化硼燒結(jié)體和形成于該立方氮化硼燒結(jié)體的表面的涂層。
[0028][4]根據(jù)[3]所述的涂覆立方氮化硼燒結(jié)體，其中，所述涂層整體的平均厚度為0.5μm以上6.0μm以下。
[0029]根據(jù)本專利技術(shù)，可提供一種立方氮化硼燒結(jié)體，其具有優(yōu)異的耐磨性和耐破損性，從而可以延長工具壽命。
具體實施方式
[0030]下面，對用于實施本專利技術(shù)的方式(以下，簡稱為“本實施方式”)進行詳細(xì)說明，但本專利技術(shù)不限于下述本實施方式。本專利技術(shù)在不脫離其主旨范圍內(nèi)可進行各種各樣的變形。
[0031]本實施方式的立方氮化硼燒結(jié)體包含立方氮化硼(以下也稱為“cBN”)和結(jié)合相，其中，cBN的含量為40體積百分比以上70體積百分比以下，結(jié)合相的含量為30體積百分比以上60體積百分比以下，cBN的平均粒徑為0.1μm以上3.0μm以下，結(jié)合相包含TiN和/或TiCN、和TiB2，基本上不包含AlN和/或Al2O3，結(jié)合相中的TiB2的(101)面的X射線衍射中最大的峰位置(2θ)為44.2
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【技術(shù)保護點】
【技術(shù)特征摘要】
1.一種立方氮化硼燒結(jié)體，包含立方氮化硼和結(jié)合相,所述立方氮化硼的含量為40體積百分比(體積％)以上70體積百分比以下；所述結(jié)合相的含量為30體積百分比以上60體積百分比以下；所述立方氮化硼的平均粒徑為0.1μm以上3.0μm以下；所述結(jié)合相包含TiN和/或TiCN、和TiB2，基本上不包含AlN和/或Al2O3；所述結(jié)合相中的TiB2的(101)面的X射線衍射中最大的峰位置(2θ)為44.2
°
以上；當(dāng)所述立方氮化硼的(111)面的X射線衍射強度為I1、所述結(jié)合相中的TiB2的(1...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：福島雄一郎，
申請(專利權(quán))人：株式會社泰珂洛，
類型：發(fā)明
國別省市：
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