接合用钎料及使用该接合用钎料的复合部件、切削工具的制作方法

接合用钎料及使用该接合用钎料的复合部件、切削工具的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种具有经由接合用钎料接合的cBN烧结体制切削刃部和WC基硬质合金制工具主体的切削工具。在该切削工具中，使用接合用钎料对cBN烧结体制切削刃部与WC基硬质工具主体进行钎焊，该接合用钎料中以质量％计分别含有Ti：35～40％、Zr：35～40％、Ni：5～15％，剩余部分由Cu及不可避免杂质构成。
【专利说明】
接合用钉料及使用该接合用钉料的复合部件、切削工具
技术领域
[0001] 本发明设及一种接合用针料及使用该接合用针料的复合部件、切削工具，更详细 而言，设及一种改善了适于接合立方晶氮化棚下，称为cBN)烧结体与硬质合金的接合强 度的针料及使用该针料的复合部件、切削工具。
[0002] 本申请基于2013年12月25日于日本申请的专利申请2013-266912号及2014年12月 18日于日本申请的专利申请2014-256468号主张优先权，并将其内容援用于此。
【背景技术】
[0003] 近年来，作为加工在制造移动电话及智能手机等的框体时所使用的金属模具的工 具，提供了将CBN烧结体使用于切削刃部的刀片（insert)或立锐刀等切削工具。该CBN烧结 体发挥高生产率及高寿命，具有仅次于金刚石的硬度。
[0004] 但是，cBN烧结体本身难W加工，价格高，而且烧结体形状局限于圆板状，无法自由 地形成工具形状。因此，cBN烧结体的用途受到限制。
[0005] 然而，近年来随着难切削材的使用量增加，尽管难W进行工具加工，但CBN烧结体 的用途逐渐增加。作为克服价格、加工性的问题的方法，有对廉价且加工性优异的WC基硬质 合金制工具主体与WcBN烧结体为原材料的切削刃部进行针焊的方法。通过该方法，提供了 WC基硬质合金制工具主体与WcBN烧结体为原材料的切削刃部接合的切削工具。
[0006] 例如，专利文献1中公开有如下切削工具:cBN烧结体经由接合部接合于WC基硬质 合金制工具基体上，接合部由15~65重量％的11或Zr的一种或两种及化构成，由此cBN烧结 体不会带有裂纹或龟裂而牢固且高刚性接合于工具基体。
[0007] 并且，专利文献2中公开有如下切削工具:对于由cBN基烧结体构成的切削刃片，使 用Ag合金针料直接针焊于由WC基硬质合金构成的工具基体主体的切削刃片针焊部，由此切 削刃片具有优异的针焊接合强度，所述Ag合金针料具有如下组成：W重量％计含有Cu:20~ 35%、1'1:1~5%、111:1~20%，其余由4邑和不可避免杂质构成。
[000引并且，专利文献3中公开有如下接合体:cBN基烧结体经由接合部接合于WC基硬质 合金制工具基体上，在CBN基烧结体与接合材的界面形成有厚度10~3(K)nm的氮化铁化合物 层，并且CBN基烧结体背面的接合部的厚度薄于底面的接合部的厚度，由此具有优异的接合 强度。
[0009] 专利文献1:日本特开平11-320218号公报(A)
[0010] 专利文献2:日本特开平10-193206号公报(A)
[0011] 专利文献3:日本特开2012-111187号公报(A)
[0012] 然而，专利文献1中公开的切削工具通过使用Ti类金属来得到牢固的接合强度，但 若Ti过度扩散，则硬质刀柄及刀尖侧的由硬质合金构成的工具基体的力学特性降低，存在 成为折损的原因的课题。
[0013] 并且，专利文献2中公开的Ag类针料中，Ag的机械强度较低，因此无法得到足够的 接合强度。
[0014] 专利文献3中公开的具有10~3(K)nm的氮化铁化合物层的接合体中，存在接合材与 CBN基烧结体的反应不适当，无法得到足够的接合强度的课题。
[0015] 并且，在使用W前的针料进行的接合中，CBN烧结体与由硬质合金构成的工具基体 的粘附强度不充分，因此存在用于重切削时引起CBN烧结体从接合部脱落而达到工具寿命 的课题。

【发明内容】

[0016] 因此，本发明所要解决的技术性课题即本发明的目的在于提供一种提高CBN烧结 体与硬质合金的粘附强度，且在重切削条件下使用时也能维持优异的切削性能的切削工 具。
[0017] 因此，本发明人等在具有经由接合用针料接合的CBN烧结体下，简称为烧结体） 制切削刃部和WC基硬质合金制工具主体的超高压烧结体制切削工具中改善其接合部的粘 附强度方面进行了深入研究的结果，得到W下见解。
[0018] 第一，发现对于将烧结体与硬质合金利用针料接合的接合部，通过在接合部烧结 体侧界面形成含有规定量的Ti及N的界面层，两者的针焊接合强度得到提高。
[0019] 第二，发现通过使针料中含有Zr，促进由CBN粒子生长的针状组织的形成，其结果， 发挥较大的错固效应，烧结体与硬质合金的粘附强度得到提高。
[0020] 第Ξ，针对针料的含有成分反复进行基于假定和验证的多次实验的结果，发现作 为由Ti-Zr-Ni-Cu成分构成的针料，一种具有新组成的合金的接合强度优异。尤其，发现通 过在针料合金中添加化及Μ，形成针状组织，并且W接合部中不形成粒状组织或柱状组织 的状态形成具有一定厚度的界面层的新作用，并且发现运有助于提高接合部的粘附性。
[0021] 第四，通过对针料的组成及使用该针料将烧结体与硬质合金接合时的接合部的组 织、W及具有运种接合部的切削工具的切削性能进行详细分析，完成了本发明。
[0022] 本发明是基于前述见解而完成的，其具有W下方式。
[0023] (1)-种接合用针料，其W质量％计分别含有Ti : 35~40 %、Zr: 35~40 %、Ni : 5~ 15%，剩余部分由化及不可避免杂质构成。
[0024] (2)-种复合部件，其为立方晶氮化棚烧结体经由接合部接合于硬质合金基体而 成的复合部件，其中，
[0025] (a)所述接合部具有平均层厚为0.5~扣m的界面层，所述界面层与立方晶氮化棚 烧结体相邻，且至少含有50原子％ W上的Ti和10原子％ W上的N，
[0026] (b)并且，具有与构成立方晶氮化棚烧结体的立方晶氮化棚粒子接触的呈针状的 结晶组织，所述结晶组织至少含有50原子％ W上的Ti、10~30原子％的化、2~10原子％的 B，平均宽度为10~lOOnm，且平均纵横尺寸比为5W上，
[0027] (C)所述呈针状的结晶组织具有与所述立方晶氮化棚烧结体相邻的至少含有Ti和 N的界面层的层厚W上的长度，并纵向截断该界面层。
[0028] (3)-种立方晶氮化棚烧结体切削工具，其由所述(2)所记载的复合部件构成接合 部，所述接合部由包含立方晶氮化棚烧结体、接合部及硬质合金的工具基体构成。
[00巧]根据本发明，通过使用W质量％计分别含有Ti: 35~40%、Zr: 35~40%、Ni: 5~ 15%、剩余部分由Cu及不可避免杂质构成的接合用针料将烧结体与硬质合金制工具基体接 合，能够得到具有烧结体与硬质合金制工具基体的优异的粘附强度的复合部件。其结果，使 用该复合部件的切削工具即使在用于重切削的情况下，也不易引起烧结体的脱落，长期维 持优异的切削性能。
【附图说明】
[0030] 图1是本发明的切削工具的一种实施方式中的垂直剖视图，示出该实施方式中的 CBN烧结体、接合部及工具基体的位置关系。
[0031] 图2是本发明的切削工具的CBN烧结体侧的接合部的放大剖面概略示意图，示出 cBN烧结体、界面层、cBN晶私;、针状组织、接合部。
【具体实施方式】
[0032] W下，参考附图对本发明进行详细说明。
[0033] 本发明中，将WcBN烧结体1为原材料的切削刃部与WC基硬质工具基体夹着针料来 接合，从而构成切削工具。
[0034] 图1是本发明的切削工具的一种实施方式中的垂直剖视图，示出该实施方式中的 CBN烧结体1、接合部2及工具基体3的位置关系。CBN烧结体1经由接合部2接合于工具基体3。 该接合部2存在于CBN烧结体的接合面4与工具基体的接合面5之间。CBN烧结体的接合面4是 形成于CBN烧结体1的下表面侧的面。工具基体的接合面5是形成于工具基体3的上表面侧的 面。
[0035] 接合面5的成分较大依赖于作为其前体的针料的成分。并且，接合条件、立方晶氮 化棚烧结体1的成分及硬质合金基体3的成分也对接合面5的成分带来影响。
[0036] 作为本发明的第1方式的接合用针料中，W质量％计分别含有Ti:35~40%、Zr:35 ~40%、Ni : 5~15%，剩余部分由化及不可避免杂质构成。
[0037] 其中，接合针料中的Ti成分具有如下效果:在与立方晶氮化棚烧结体1的界面形成 含有Ti及N的界面层8,其结果，具有提高针焊接合强度并提高针焊后的高溫强度特性。然 而，若Ti成分的含量W质量％计小于35%，则前述化合物层的层厚小于0.5μπι，无法发挥足 够的层间强度。另一方面，若超过40%，则针料的烙点上升，因针焊接合时发生应变等而导 致针焊接合强度降低。因此，将Ti成分的含量规定在35~40%的范围。
[0038] 本发明的针料中更优选的Ti成分的含量为36%~39%。更进一步优选的Ti成分的 含量为37%~38%。
[0039] 并且，&成分具有提高立方晶氮化棚烧结体1与硬质合金的针焊接合强度并提高 针焊后的高溫强度特性的作用。当对立方晶氮化棚烧结体1与硬质合金进行针焊接合时，作 为针料而含有Ti成分是一直W来已知的，而通过加入化学活性与Ti相比极高的Zr，立方晶 氮化棚与Zr进行反应，从而形成从立方晶氮化棚粒子界面生长的含有Zr、Ti及N的针状组 织。其结果，可W发挥较大的错固效应并得到牢固的针焊强度。然而，若Zr的含量W质量％ 计小于35%，则所形成的针状组织的长度不充分，无法得到与立方晶氮化棚烧结体1相邻的 界面层8的厚度W上的结晶长度，无法发挥足够的层间强度。另一方面，若超过40%，则针料 的烙点上升，因针焊接合时发生应变等而导致针焊接合强度降低。因此，将Zr的含量规定在 35~40%的范围。
[0040] 本发明的针料中更优选的Zr的含量为36%~39%。更进一步优选的Zr的含量为 37%~38%。
[0041] 并且，Ni成分具有明显提高针焊时的硬质合金与立方晶氮化棚烧结体1之间的润 湿性的作用。由此，发挥如下本发明特有的效果:能够确保与硬质合金的针焊强度，并且能 够大幅提高对立方晶氮化棚烧结体1进行针焊时的针焊接合强度，针焊后可W得到优异的 高溫强度特性。即，通过将Ni添加到针料中，在进行针焊接合时，在立方晶氮化棚烧结体1的 表面上均匀地润湿，其结果，作为与立方晶氮化棚烧结体1相邻的层的含有Ti及N的化合物 层不会得到粒状或柱状等组织而成为层状组织。然而，若Ni的含量W质量％计小于5%，贝。 难W得到前述效果，另一方面，若超过15%，则针料的烙点上升，因此因针焊接合时发生应 变等而导致针焊接合强度降低。因此，将Ni的含量规定在5~15%的范围。
[0042] 本发明的针料中更优选的Ni的含量为7%~13%。更进一步优选的Ni的含量为9% ~11%。
[0043] 图2是本发明的切削工具的CBN烧结体侧的接合部的放大剖面概略示意图，示出 cBN烧结体6、界面层8、cBN晶粒9、针状组织10及接合部7。该图2中，不包含工具基体侧的接 合部，因此也没有示出相当于工具基体的部分。
[0044] 界面层8是存在于接合部7的立方晶氮化棚烧结体侧界面的层。界面层8在图2中为 W点状示出的区域。
[0045] 界面层8是存在于接合部7的立方晶氮化棚烧结体侧界面的平均层厚为0.5~扣m 的层。该界面层8含有50原子％ W上的Ti及10原子％ W上的N。界面层8与立方晶氮化棚烧结 体6的边界线被规定为立方晶氮化棚烧结体的接合面4。
[0046] 关于接合部2的界面层8中的Ti及N，界面层8通过针料中的Ti与立方晶氮化棚烧结 体中的N进行反应来形成。此时，当界面层8的Ti成分小于50原子％或N成分小于10原子％ 时，针料与立方晶氮化棚烧结体6的反应不充分，界面层8上容易产生空隙，其结果，无法发 挥足够的粘附性，因此界面层8中的Ti及N的含有比例需分别为50原子％ W上、10原子％ W 上。
[0047] 并且，当界面层8的平均层厚小于0.5WI1时，针料与立方晶氮化棚烧结体6的反应依 然不充分，界面上容易产生空隙，当为扣mW上时，针料与立方晶氮化棚烧结体6的反应过度 进行，由此在界面层8形成脆弱的金属间化合物，从而容易产生从界面层8的剥离，因此界面 层8的平均层厚需为0.5~如m。
[004引利用扫描型电子显微镜-能量分散型X射线分光分析(SEM-m)S)来进行接合部纵剖 面的组织观察与组成分析，能够确认界面层8的存在。
[0049] 通过剖面的沈Μ观察，能够根据对比度的差异来识别界面层8的大致位置。在沈Μ的 二次电子像中，与接合部的其他部位相比，相当于界面层的部分具有较暗的对比度。
[0050] 为了更严密地规定界面层，利用沈M-EDS对剖面进行元素映射。在视场为祉m X 11μ m、倍率为10，000倍、空间分辨率为0.01皿W下的条件下进行元素映射。通过该SEM-抓S，对 接合部7的立方晶氮化棚烧结体侧区域进行组成分析，将含有50原子％ W上的Ti、10原子％ W上的N的区域作为界面层8。
[0051] 界面层8的成分组成通过对连续的界面层W直线上的0.扣m为间隔进行10个点的 点分析并计算平均值来求出。
[0052] 界面层8的平均层厚通过对连续的界面层8在10个点上进行界面层的厚度测量并 计算平均值来求出。
[0053] 界面层8的平均层厚测定中使用为了确认界面层8而获取的接合部纵剖面的组织 观察结果和组成分析结果。
[0054] 在界面层8的厚度测量中，划出与立方晶氮化棚烧结体的接合面4正交的线段，沿 着该线段求出从立方晶氮化棚烧结体的接合面4至界面层的硬质合金基体侧的界面5为止 的长度。
[0055] 在10个点上的界面层8的厚度测量通过对连续的界面层8 W直线上的0.5WI1为间隔 进行10个点的厚度测定并计算平均值来求出。
[0056] W下，对与立方晶氮化棚粒子9接触的呈针状的结晶组织10(W下，有时简称为"针 状组织"或"针状结晶组织"）进行说明。
[0057] 针状结晶组织10是与立方晶氮化棚粒子9接触的呈针状的结晶组织，从立方晶氮 化棚烧结体侧朝向硬质合金基体侧纵向截断界面层8。
[0化引针状组织的组成具有50原子％ W上的Ti、10~30原子％的化、2~10原子％的8。并 且，针状组织的平均宽度为10~1 OOnm，平均纵横尺寸比为5 W上。
[0059] 在针状组织的组成、宽度及纵横尺寸比的测定中使用为了确认界面层而获取的接 合部纵剖面的组织观察结果和组成分析结果。
[0060] 根据针对相当于该确认到的针状组织的部分的元素映射的结果，能够得到针状组 织的组成。
[0061] 关于针状组织，针对存在于观察视场内祉mX llwii的10个构成针状组织的每一个 晶粒，将最大直径作为长径，将与其正交的线段的最大直径作为短径，进而通过将长径除W 短径来求出纵横尺寸比，通过计算出10个晶粒的平均来作为平均长度(长径的平均值）、平 均宽度(短径的平均值）、平均纵横尺寸比。
[0062] 该针状组织10是通过针料中的Ti及化与立方晶氮化棚粒子进行反应而形成的组 织。当针状结晶组织10中的Ti的含量小于50原子％、&的含量小于10原子％、或者B的含量 小于2原子％时，无法形成具有所希望的纵横尺寸比的针状组织。其结果，无法发挥足够的 错固效应，成为剥离的原因。另一方面，若针状结晶组织10中的Zr的含量超过30原子％、或 者B的含量超过10原子％，则针状组织的平均宽度超过l(K)nm。其结果，无法充分缓解针状组 织与立方晶氮化棚粒子的不匹配(mismatching),在针状组织与立方晶氮化棚粒子之间容 易形成裂缝。根据W上原因，针状组织的组成需具有50原子％ W上的Ti、10~30原子％的 Zr、2~10原子％的8。
[0063] 并且，当针状组织10的平均宽度小于10皿或者平均纵横尺寸比小于5时，难W形成 具有界面层8的层厚W上的长度的晶粒，因此依然无法发挥充分的错固效应。并且，若针状 组织10的平均宽度超过100皿，则所述针状组织10与立方晶氮化棚粒子9之间的强度降低。 根据W上原因，针状组织10的平均宽度需为10~lOOnm，平均纵横尺寸比需为5W上。
[0064] 所述呈针状的结晶组织10具有与所述立方晶氮化棚烧结体6相邻的至少含有Ti和 N的界面层8的层厚W上的长度范围，且纵向截断该界面层8,由此不仅能够增加立方晶氮化 棚烧结体6与界面层8之间的接合强度，而且能够大幅增加与界面层8相邻的接合部7与界面 层8之间的接合强度，因此呈针状的结晶组织10需纵向截断界面层8。
[0065] 接着，根据实施例对本发明进行具体说明。另外，W下说明的实施例是本发明的一 种实施方式，本发明的【具体实施方式】并不限于此。
[0066] 实施例
[0067] 作为原料粉末，准备均具有0.5~1皿的平均粒径的WC粉末、VC粉末、TaC粉末、NbC 粉末、Cr3C2粉末及Co粉末，将运些原料粉末配合成表1所示的配合组成，并利用球磨机湿式 混合24小时，干燥之后，WlOOMPa的压力冲压成型为压巧，将该压巧在6化的真空中于溫度 1400°C、保持时间1小时的条件下烧结，形成表1所示的4种WC基硬质工具基体下，简称为 硬质工具基体)A-1~A-4。
[006引[表1]
[0071] 接着，作为CBN烧结体的原料粉末，准备均具有0.5~4WI1范围内的平均粒径的CBN 粉末、TiN粉末、TiCN粉末、TiB2粉末、TiC粉末、A1N粉末、Ab化粉末，将运些原料粉末W规定 的配合组成进行配合，利用球磨机并使用丙酬湿式混合24小时，干燥之后，W100M化的压力 冲压成型为具有直径15mmX厚度1mm的尺寸的压巧，接着，将该压巧在压力IX 10-中a的真空 气氛中于溫度l〇〇〇°C、保持时间30分钟的条件下进行烧结来去除挥发成分及吸附于粉末表 面的成分，从而形成切削刃片用预烧结体。并且，将该切削刃片预烧结体W与另外准备的、 具有Co为16质量％、WC为余量的组成且具有直径15mmX厚度2mm的尺寸的WC基硬质合金制 支撑片重叠的状态装入通常的超高压烧结装置中，在压力5G化的真空气氛中于溫度1500 °C、保持时间30分钟的条件下进行超高压高溫烧结，从而制作出cBN烧结体B-1~B-6。关于 cBN烧结体B-1~B-6的烧结体的组成，将通过烧结体剖面研磨面的沈Μ观察结果的图像分析 来求出的cBN的面积％作为容量％而求出。关于cBNW外的成分，只确认到构成主结合相及 其他结合相的成分。将其结果示于表2。
[0072] [表 2]
[0073]
[0074] 接着，W成为表3所示的配合组成的方式称取针料的原料粉末，在真空电弧烙炼炉 中进行烙融而制成按钮形状的铸锭。对其进行热社而制成板状之后，进一步通过冷社得到 50]im的薄板形状的接合用针料C-1~C-6。
[0075] [表 3]
[0076]
[0077] 在下述表4所示的针料及针焊接合条件下，将cBN烧结体及硬质合金基体使用各种 合金针料进行了针焊接合。
[0078] 其中，cBN烧结体相对于硬质合金基体的刀片形状设为"CNMG120408"，硬质合金基 体的接合部的底面的面积为2.96mm2，侧面的面积为4.89mm2，合计为7.85mm 2。此时的针焊处 理在实施例1中利用Ar气气氛的连续炉来进行，在实施例2~5及比较例1~3中在真空炉中 进行。
[0079] 如此，制作出在WC基硬质合金基体上使用各成分组成的针料的、针焊由CBN构成的 硬质烧结体的各实施例1~10及比较例1~12的硬质烧结体工具。
[0080] [表 4]
[0081]
[0083][剪切强度测定试验片的制作]
[0084] 利用如下方法来制作剪切强度测定用的试验片。
[0085] 首先，作为硬质烧结片，使用与上述实施例1~10及比较例1~12的硬质烧结体工 具相同的cBN材料来制作出1.5mm(W) X 1.5mm(L) X 0.75mm化)的尺寸的样品。并且，作为硬 质合金片，同样使用与上述实施例1~10及比较例1~6的硬质烧结体工具相同的WC基硬质 合金材料来制作出1.5mm(W)X4.5mmα)X1.5mm化)的尺寸的样品，并且，作为支撑片，同样 使用WC基硬质合金材料来制作出1.5mm(W) X 1.5mm(L) X0.75mm化)的尺寸的样品。
[0086] 并且，使硬质烧结片与支撑片通过超高压烧结加工成为一体之后，将运些硬质烧 结片及支撑片经由接合部(针料)针焊接合于硬质合金片的一端面。此时，作为接合部中所 使用的针料，使用与上述实施例1~10及比较例1~12的硬质烧结体工具相同的针料，在相 同的条件下进行针焊接合来作为运些各实施例及比较例的剪切强度测定用试验片。
[0087] 对于上述实施例1~10及比较例1~12的每一个硬质烧结体工具，利用扫描型电子 显微镜-能量分散型X射线分光分析(SEM-抓S)进行了接合部纵剖面的组织观察和组成分 析。对于烧结体、接合部、硬质合金的纵剖面，ΚΙΟ,ΟΟΟ倍的视场进行0.01皿W下的空间分 辨率的元素映射，确认到与烧结体相邻的层为含有Ti和Ν的界面层，并且进行10个点的点分 析，通过计算平均值来求出了界面层的成分组成。而且，确认到与立方晶氮化棚晶粒相接触 而生长的针状组织含有Zr、Ti及N，对构成针状组织的晶粒的成分组成进行10个点的点分 析，通过计算平均值来求出了呈针状的结晶组织的成分组成。关于界面层的平均层厚，求出 从立方晶氮化棚烧结体与界面层的界面划出与界面正交的线段，到界面层与和界面层相邻 的接合部之间的界面为止的长度，求出进行了 10个点测量的平均值，W作为界面层的平均 层厚。对于针状组织，针对观察视场内10个构成针状组织的每一个晶粒，将最大直径作为长 径，将与其正交的线段的最大直径作为短径，进而通过将长径除W短径来求出纵横尺寸比， 通过计算出10个晶粒的平均来作为平均长度、平均宽度、平均纵横尺寸比。
[008引将其结果不于表5、表6。
[0089] 接着，W将所述各种硬质烧结体工具均利用固定夹具螺固在工具钢制车刀的前端 部的状态，对本发明的硬质烧结体工具1~10、比较硬质烧结体工具1~12进行W下所示的 渗碳泽火钢的湿式高速连续切削试验，观察了刀尖脱落及破裂部的部位。
[0090] 工件:JIS · SCM415(硬度:58HRc)的圆棒
[0091] 切削速度：150m/min.
[0092] 切削深度：1.0mm
[0093] 进给量:0.3mm/rev.
[0094] 切削时间:40分钟
[00M ](通常的切削速度为1 OOm/m i η，通常的切削深度为0.4mm)
[0096] <高溫剪切强度试验>
[0097] 使用利用与上述各实施例1~10及比较例1~12的硬质烧结体工具相同的材料而 制作的剪切强度测定用的试验片，在W下条件下测定了高溫剪切强度。
[009引将试验片的上下表面利用夹错把持固定，将气氛溫度设为50(TC，使用一边为 1.5mm的由硬质合金构成的角柱状的按压片，对试验片的硬质烧结片上表面的大致中屯、附 近施加载荷，测定了硬质烧结片及支撑片从硬质合金片破裂的载荷。
[0099]另外，按压片使用了由与试验片的硬质合金片相同的WC基硬质合金构成的按压 片。
[0100] [表引
[0101]
[0102] [表 6]
[0103]
[0104] 由表5、表6所示的结果明确可知，本发明的硬质烧结体工具1~10中，具有将WcBN 烧结体为原材料的切削刃部与WC基硬质工具基体夹着接合用针料接合的接合部，存在于 cBN烧结体与接合部的界面的与cBN粒子接触的具有针状组织的结晶生长，因此不会产生刀 尖脱落，切削刃部与wc基硬质工具基体的粘附强度得到提高，能够长期发挥优异的切削性 能。
[0105] 另一方面，明确可知，不具有如本发明硬质烧结体工具那样的针状组织的比较硬 质烧结体工具中，会产生刀尖脱落，较早地达到工具寿命。
[0106] 另外，在本实施例中，W刀片为例子进行了具体说明，但本发明并不限于刀片，当 然也可W适用于钻头、立锐刀等具有切削刃部与工具主体的接合部的所有切削工具。
[0107] 产业上的可利用性
[0108] 本发明的切削工具能够使用于各种钢及铸铁、Al-SiC复合材料等的高负载的切削 加工中。并且，本发明的切削工具中，CBN烧结体制切削刃部与WC基硬质工具主体的接合强 度优异。通过具有运些特征，本发明的切削工具长期发挥稳定的切削性能。根据W上原因， 本发明的切削工具能够充分满意地应对切削加工装置的高性能化、切削加工的节省劳力化 及节能化、W及低成本化。
[0109] 符号说明
[0110] 1-cBN烧结体，2-接合部，3-工具基体，4-cBN烧结体的接合面，5-工具基体的接合 面，6-cBN烧结体，7-接合部，8-界面层(含有Ti、N)，9-cBN晶粒，10-针状结晶组织(含有Ti、 Zr'B)。
【主权项】
1. 一种接合用钎料，其以质量％计分别含有Ti :35~40%、Zr :35~40%、Ni :5~15%， 剩余部分由Cu及不可避免杂质构成。2. -种复合部件，其为立方晶氮化硼烧结体经由接合部接合于硬质合金基体而成的复 合部件，所述复合部件的特征在于， (a) 所述接合部具有平均层厚为0.5~5μπι的界面层，所述界面层与立方晶氮化硼烧结 体相邻，且至少含有50原子％以上的Ti和10原子％以上的Ν， (b) 并且，具有与构成立方晶氮化硼烧结体的立方晶氮化硼粒子接触的呈针状的结晶 组织，所述结晶组织至少含有50原子％以上的Ti、10~30原子％的2匕2~10原子％的1平 均宽度为10~l〇〇nm，且平均纵横尺寸比为5以上， (c) 所述呈针状的结晶组织具有与所述立方晶氮化硼烧结体相邻的至少含有Ti和N的 界面层的层厚以上的长度，并纵向截断该界面层。3. -种立方晶氮化硼烧结体切削工具，其特征在于，由权利要求2所述的复合部件构成 接合部，所述接合部由包含立方晶氮化硼烧结体、接合部及硬质合金的工具基体构成。
【文档编号】B23K35/40GK105848821SQ201480070133
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2014年12月22日
【发明人】五十岚诚, 大桥忠, 大桥忠一, 油本宪志, 清水博康
【申请人】三菱综合材料株式会社