[发明专利]立方氮化硼烧结体和涂覆立方氮化硼烧结体

说明书

本发明目的在于提供一种立方氮化硼烧结体，其具有优异的耐磨性和耐破损性，从而可以延长工具寿命。所述立方氮化硼烧结体包含立方氮化硼和结合相，其中，立方氮化硼的含量为40体积百分比(体积％)以上70体积百分比以下，结合相的含量为30体积百分比以上60体积百分比以下，立方氮化硼的平均粒径为0.1μm以上3.0μm以下，结合相包含TiN和/或TiCN、和TiB₂，基本上不包含AlN和/或Al₂O₃，结合相中的TiB₂的(101)面的X射线衍射中最大的峰位置(2θ)为44.2°以上，当立方氮化硼的(111)面的X射线衍射强度为I₁、结合相中的TiB₂的(101)面的X射线衍射强度为I₂时，I₂/I₁为0.10以上0.55以下。

技术领域

本发明涉及一种立方氮化硼烧结体和涂覆立方氮化硼烧结体。

背景技术

立方氮化硼烧结体包含立方氮化硼(以下也称为“cBN”)和结合相。一般来说，Al被用于结合相的材料的一部分。使用Al作为结合相的材料是因为，通过Al的氧化可以去除吸附在原料粉表面的氧，从而促进烧结反应。

在传统的立方氮化硼烧结体中，使用包括含有Ti的化合物(以下也称为“Ti化合物”)和含有Al的化合物(以下也称为“Al化合物”)的材料作为结合相的材料。因此，在传统的立方氮化硼烧结体的烧结过程中，通过反应产生Al₂O₃、AlN和TiB₂。

例如，在专利文献1中，记载了一种立方氮化硼烧结体切削工具，其特征在于，所述立方氮化硼烧结体切削工具以包含立方氮化硼颗粒和结合相的烧结体为工具基体，在所述立方氮化硼烧结体切削工具中，所述烧结体含有大于等于40容量百分比(容量％)小于60容量百分比的立方氮化硼颗粒和下限值为2质量百分比(质量％)的Al，Al质量百分比的上限值设为满足Y＝﹣0.1X+10的关系范围(Y为Al含量比例(质量百分比)，X为立方氮化硼颗粒含量比例(容量百分比))；所述结合相至少包含Ti化合物、Al₂O₃和不可避免的杂质；在所述Al₂O₃中，直径为10nm～100nm的微粒Al₂O₃在结合相中以分散的状态生成；在所述结合相的截面1μm×1μm的区域中，生成了30个以上的所述微粒Al₂O₃。

另外，例如，在专利文献2中，记载了一种具有高韧性的立方氮化硼基陶瓷材料的制造方法，其特征在于，使用平均粒径小于1μm的氢化钛粉末和平均粒径为1～10μm的立方氮化硼粉末作为原料粉末，将这些原料粉末调配成“氢化钛：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，在正常条件下混合，形成压粉体后，将该压粉体置于真空中，加热保持在1200～1500℃的温度，通过让立方氮化硼和氢化钛发生反应来产生氮化钛和硼化钛，形成多孔立方氮化硼基陶瓷烧结体，所述多孔立方氮化硼基陶瓷烧结体具有上述产生的氮化钛和硼化钛与立方氮化硼紧密结合的结构，随后，在正常条件下对所述多孔立方氮化硼基陶瓷烧结体进行超高压高温处理，理论密度比为98％以上。

另外，例如，在专利文献3中，记载了一种高硬度工具专用烧结体，其特征在于，所述烧结体包含体积百分比(体积％)为80～20％的立方氮化硼，剩余体积白百分比由周期表第4a、5a、6a族过渡元素的碳化物、氮化物、硼化物、硅化物或其混合物、或相互固溶体化合物构成，该混合物或化合物在烧结结构中形成连续的结合相。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：特开2015-193072号公报

专利文献2：特许第2643503号公报