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　　申請號：201410105537.4

　　申請人：三菱綜合材料株式會社

　　摘要：本發明提供一種多層梯度功能性金剛石復合燒結體，在最外層的金剛石燒結體（PCD）與硬質合金基體之間設置多個中間層的結構中，中間層包括金剛石粒子、cBN粒子和金屬粘結劑，該金屬粘結劑作為第1組成分為Co、Ni、Fe中的任一種或它們的合金，作為第2組成分為Cr、V、Mo中的任一種或它們的合金，以及作為第3組成分為Al、Mg中的任一種或它們的合金，中間層的金屬粘結劑中必須包含第1組、第2組、第3組的成分，以及在金剛石粒子的含有比率高的層中，第1組成分的含有比例相對高于第2組、第3組成分的含有比例，在cBN粒子的含有比率高于金剛石粒子的含有比率的層中，第2組成分的含有比例相對高于第1組、第3組成分的含有比例。

　　主權利要求 1.一種多層梯度功能性金剛石復合燒結體，具備：硬質合金制的基體；多晶金剛石燒結體層，形成在所述基體上，燒結金剛石粒子和粘結劑而成；以及中間層，形成在所述基體與所述多晶金剛石燒結體層之間，包括二層以上的子中間層，其特征在于，所述多晶金剛石燒結體層中所包含的所述粘結劑為Co、Ni、Fe中的任一種或它們的合金，所述子中間層是燒結包括金剛石粒子、cBN粒子和金屬粘結劑的混合物而成，所述子中間層中含有的所述金屬粘結劑包括Co、Ni、Fe中的任一種或它們的合金構成的第1組成分、Cr、V、Mo中的任一種或它們的合金構成的第2組成分、以及Al、Mg中的任一種或它們的合金構成的第3組成分。

　　2.根據權利要求1所述的多層梯度功能性金剛石復合燒結體，其特征在于，從靠 近所述多晶金剛石燒結體層的層開始按順序設為第1子中間層、第2子中間層、……、 第N子中間層時，子中間層的層數編號越增加，越使位于各層內的金剛石粒子相對于 cBN粒子的含有比率連續下降，其中，N≥2。

　　3.根據權利要求1所述的多層梯度功能性金剛石復合燒結體，其特征在于，作為 所述子中間層的金剛石粒子相對于cBN粒子的質量比的含有比率，在與所述多晶金剛 石燒結體層相接的子中間層中最高，在與所述硬質合金基體相接的子中間層中最低， 且在層厚方向上低于在所述多晶金剛石燒結體層側相接的子中間層，高于在所述基體 側相接的子中間層。

　　4.根據權利要求2或3所述的多層梯度功能性金剛石復合燒結體，其特征在于， 在所述子中間層之中的、作為所述金剛石粒子相對于所述金剛石粒子和所述cBN粒子 的總質量的質量比的含有比率高于作為所述cBN粒子相對于所述金剛石粒子和所述 cBN粒子的總質量的質量比的含有比率的子中間層中，所述第1組成分的含有比例分 別高于所述第2組成分和所述第3組成分的含有比例， 在所述子中間層之中的、作為所述金剛石粒子相對于所述金剛石粒子和所述cBN 粒子的總質量的質量比的含有比率低于作為所述cBN粒子相對于所述金剛石粒子和 所述cBN粒子的總質量的質量比的含有比率的子中間層中，所述第2組成分的含有比 例分別高于所述第1組成分和所述第3組成分的含有比例。

　　5.根據權利要求2或3所述的多層梯度功能性金剛石復合燒結體，其特征在于， 在所述子中間層之中的、在作為所述金剛石粒子相對于所述金剛石粒子和所述cBN粒 子的總質量的質量比的含有比率高于作為所述cBN粒子相對于所述金剛石粒子和所 述cBN粒子的總質量的質量比的含有比率的子中間層中，所述第1組成分的含量為 3.2～6.0質量%，所述第2組成分的含量為0.6～1.7質量%，所述第3組成分的含量為 0.04～0.15質量%， 所述子中間層之中，在作為所述金剛石粒子相對于所述金剛石粒子和所述cBN粒 子的總質量的質量比的含有比率低于作為所述cBN粒子相對于所述金剛石粒子和所 述cBN粒子的總質量的質量比的含有比率的子中間層中，所述第1組成分的含量為 4.1～4.6質量%，所述第2組成分的含量為2.3～2.7質量%，所述第3組成分的含量為 0.04～0.15質量%。

　　6.根據權利要求1至3中的任一項所述的多層梯度功能性金剛石復合燒結體，其 特征在于，所述子中間層的所述金屬粘結劑中的所述第1組成分、所述第2組成分和 所述第3組成分各自的比例為，所述第1組成分為40質量%以上且小于90質量%， 所述第2組成分為8質量%以上且小于60質量%，所述第3組成分為1質量%以上且 小于10質量%。

　　7.根據權利要求1至3中的任一項所述的多層梯度功能性金剛石復合燒結體，其 特征在于，相對于所述子中間層的所述金剛石粒子與所述cBN粒子的合計含量，所述 金屬粘結劑的合計含量的質量比為3/100～18/100的范圍。

　　8.根據權利要求1至3中的任一項所述的多層梯度功能性金剛石復合燒結體，其 特征在于，相對于所述子中間層的所述金剛石粒子與所述cBN粒子的合計含量，所述 金屬粘結劑的合計含量的質量比為5/100～12/100的范圍。

　　9.根據權利要求1至4中的任一項所述的多層梯度功能性金剛石復合燒結體，其 特征在于，所述多晶金剛石燒結體層的平均層厚為200μm至1000μm， 所述中間層的平均層厚為200μm至1000μm。

　　10.根據權利要求1至3中的任一項所述的多層梯度功能性金剛石復合燒結體， 其特征在于，所述多晶金剛石燒結體層的所述金剛石粒子包括粒子尺寸為4μm至20 μm的第一金剛石粒子與粒子尺寸為0.5μm至4μm的第二金剛石粒子， 所述第一金剛石粒子與所述第二金剛石粒子的質量比為100:0至50:50。

　　11.根據權利要求1至3中的任一項所述的多層梯度功能性金剛石復合燒結體， 其特征在于，所述子中間層的所述金剛石粒子包括粒子尺寸為0.5μm至20μm的第 三金剛石粒子， 所述子中間層的所述cBN粒子的粒子尺寸為0.5μm至20μm。