[发明专利]cBN烧结体及切削工具

说明书

本发明的目的是提供一种在淬火钢等难切削材料的高速断续切削加工中具有充分的耐裂纹传播性且韧性高的cBN烧结体及将该cBN烧结体作为工具基体的具有耐破损性和耐崩刃性的切削工具，该cBN烧结体的含C立方晶Ta化合物在所述陶瓷结合相中以1.0～15.0体积％的比例分散，所述含C立方晶Ta化合物的平均粒径为50～500nm。

技术领域

本发明涉及立方晶氮化硼(以下，有时称为“cBN”)基超高压烧结体(以下，有时称为“cBN烧结体”)及将该cBN烧结体作为工具基体的切削工具(以下，有时称为“cBN工具”)。

背景技术

一直以来，由于cBN烧结体的韧性优异，而且与铁类材料的亲和性低，因此利用这些特性，cBN烧结体被广泛用作钢、铸铁等铁类工件的切削工具材料。

例如，在专利文献1中记载了一种cBN烧结体，该cBN烧结体具有介于由(Ti、Ta/Nb)CN相构成的连续结合相与构成硬质分散相的cBN之间的Ti-Al化合物及WC中间密接相。

另外，例如在专利文献2中记载了一种cBN烧结体，该cBN烧结体由30～80体积％的cBN、结合相及不可避免的杂质构成，

结合相含有：

由V、Nb及Ta中的至少一种和Ti构成的、例如(Ti、Ta)N、(Ti、Nb)(C、N)、(Ti、V、Ta)(C、N)等的复合氮化物或复合碳氮化物：结合相整体的30～80体积％；

V、Nb及Ta中的至少一种斜方晶硼化物：相对于结合相整体为5～40体积％；

AlN：相对于结合相整体为5～30体积％；以及

Al₂O₃：相对于结合相整体为2～20体积％。

专利文献1：日本专利公开2003-236707号公报

专利文献2：日本专利第4830571号公报

在专利文献1及专利文献2所记载的cBN烧结体中，通过使Ta、Nb在Ti中固溶或者形成Ti、Ta、Nb等的复合氮化物或复合碳化物，从而提高高温强度、耐磨损性及耐崩刃性。然而，本发明人经研究确认到，这些烧结体在例如刀刃处于高温的淬火钢的高速断续切削加工中无法抑制结合相中产生的裂纹的传播，谈不上具有充分的耐裂纹传播性。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种在淬火钢等难切削材料的高速断续切削加工中具有充分的耐裂纹传播性且韧性高的cBN烧结体及具有耐破损性和耐崩刃性的切削工具。

本发明的一实施方式为以下的(1)～(7)。

(1)一种cBN烧结体，具有立方晶氮化硼和陶瓷结合相，

含C立方晶Ta化合物在所述陶瓷结合相中以1.0～15.0体积％的比例分散，所述含C立方晶Ta化合物的平均粒径为200～450nm。

(2)在上述(1)的cBN烧结体中，所述含C立方晶Ta化合物的{111}面的X射线衍射峰位置在布拉格角2θ中位于34.66°≤2θ≤35.06°的范围内。

(3)在上述(1)或(2)的cBN烧结体中，所述含C立方晶Ta化合物的{111}面的X射线衍射峰强度I2与除了所述含C立方晶Ta化合物以外的构成所述陶瓷结合相的成分的最大X射线衍射峰强度I1之比I2/I1为0.10～0.60。

(4)在上述(1)的cBN烧结体中，所述含C立方晶Ta化合物全部为含C立方晶Nb化合物。

(5)在上述(1)的cBN烧结体中，所述含C立方晶Ta化合物中的一部分为含C立方晶Nb化合物。