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　　申请号：201410105537.4

　　申请人：三菱综合材料株式会社

　　摘要：本发明提供一种多层梯度功能性金刚石复合烧结体，在最外层的金刚石烧结体（PCD）与硬质合金基体之间设置多个中间层的结构中，中间层包括金刚石粒子、cBN粒子和金属粘结剂，该金属粘结剂作为第1组成分为Co、Ni、Fe中的任一种或它们的合金，作为第2组成分为Cr、V、Mo中的任一种或它们的合金，以及作为第3组成分为Al、Mg中的任一种或它们的合金，中间层的金属粘结剂中必须包含第1组、第2组、第3组的成分，以及在金刚石粒子的含有比率高的层中，第1组成分的含有比例相对高于第2组、第3组成分的含有比例，在cBN粒子的含有比率高于金刚石粒子的含有比率的层中，第2组成分的含有比例相对高于第1组、第3组成分的含有比例。

　　主权利要求 1.一种多层梯度功能性金刚石复合烧结体，具备：硬质合金制的基体；多晶金刚石烧结体层，形成在所述基体上，烧结金刚石粒子和粘结剂而成；以及中间层，形成在所述基体与所述多晶金刚石烧结体层之间，包括二层以上的子中间层，其特征在于，所述多晶金刚石烧结体层中所包含的所述粘结剂为Co、Ni、Fe中的任一种或它们的合金，所述子中间层是烧结包括金刚石粒子、cBN粒子和金属粘结剂的混合物而成，所述子中间层中含有的所述金属粘结剂包括Co、Ni、Fe中的任一种或它们的合金构成的第1组成分、Cr、V、Mo中的任一种或它们的合金构成的第2组成分、以及Al、Mg中的任一种或它们的合金构成的第3组成分。

　　2.根据权利要求1所述的多层梯度功能性金刚石复合烧结体，其特征在于，从靠 近所述多晶金刚石烧结体层的层开始按顺序设为第1子中间层、第2子中间层、……、 第N子中间层时，子中间层的层数编号越增加，越使位于各层内的金刚石粒子相对于 cBN粒子的含有比率连续下降，其中，N≥2。

　　3.根据权利要求1所述的多层梯度功能性金刚石复合烧结体，其特征在于，作为 所述子中间层的金刚石粒子相对于cBN粒子的质量比的含有比率，在与所述多晶金刚 石烧结体层相接的子中间层中最高，在与所述硬质合金基体相接的子中间层中最低， 且在层厚方向上低于在所述多晶金刚石烧结体层侧相接的子中间层，高于在所述基体 侧相接的子中间层。

　　4.根据权利要求2或3所述的多层梯度功能性金刚石复合烧结体，其特征在于， 在所述子中间层之中的、作为所述金刚石粒子相对于所述金刚石粒子和所述cBN粒子 的总质量的质量比的含有比率高于作为所述cBN粒子相对于所述金刚石粒子和所述 cBN粒子的总质量的质量比的含有比率的子中间层中，所述第1组成分的含有比例分 别高于所述第2组成分和所述第3组成分的含有比例， 在所述子中间层之中的、作为所述金刚石粒子相对于所述金刚石粒子和所述cBN 粒子的总质量的质量比的含有比率低于作为所述cBN粒子相对于所述金刚石粒子和 所述cBN粒子的总质量的质量比的含有比率的子中间层中，所述第2组成分的含有比 例分别高于所述第1组成分和所述第3组成分的含有比例。

　　5.根据权利要求2或3所述的多层梯度功能性金刚石复合烧结体，其特征在于， 在所述子中间层之中的、在作为所述金刚石粒子相对于所述金刚石粒子和所述cBN粒 子的总质量的质量比的含有比率高于作为所述cBN粒子相对于所述金刚石粒子和所 述cBN粒子的总质量的质量比的含有比率的子中间层中，所述第1组成分的含量为 3.2～6.0质量%，所述第2组成分的含量为0.6～1.7质量%，所述第3组成分的含量为 0.04～0.15质量%， 所述子中间层之中，在作为所述金刚石粒子相对于所述金刚石粒子和所述cBN粒 子的总质量的质量比的含有比率低于作为所述cBN粒子相对于所述金刚石粒子和所 述cBN粒子的总质量的质量比的含有比率的子中间层中，所述第1组成分的含量为 4.1～4.6质量%，所述第2组成分的含量为2.3～2.7质量%，所述第3组成分的含量为 0.04～0.15质量%。

　　6.根据权利要求1至3中的任一项所述的多层梯度功能性金刚石复合烧结体，其 特征在于，所述子中间层的所述金属粘结剂中的所述第1组成分、所述第2组成分和 所述第3组成分各自的比例为，所述第1组成分为40质量%以上且小于90质量%， 所述第2组成分为8质量%以上且小于60质量%，所述第3组成分为1质量%以上且 小于10质量%。

　　7.根据权利要求1至3中的任一项所述的多层梯度功能性金刚石复合烧结体，其 特征在于，相对于所述子中间层的所述金刚石粒子与所述cBN粒子的合计含量，所述 金属粘结剂的合计含量的质量比为3/100～18/100的范围。

　　8.根据权利要求1至3中的任一项所述的多层梯度功能性金刚石复合烧结体，其 特征在于，相对于所述子中间层的所述金刚石粒子与所述cBN粒子的合计含量，所述 金属粘结剂的合计含量的质量比为5/100～12/100的范围。

　　9.根据权利要求1至4中的任一项所述的多层梯度功能性金刚石复合烧结体，其 特征在于，所述多晶金刚石烧结体层的平均层厚为200μm至1000μm， 所述中间层的平均层厚为200μm至1000μm。

　　10.根据权利要求1至3中的任一项所述的多层梯度功能性金刚石复合烧结体， 其特征在于，所述多晶金刚石烧结体层的所述金刚石粒子包括粒子尺寸为4μm至20 μm的第一金刚石粒子与粒子尺寸为0.5μm至4μm的第二金刚石粒子， 所述第一金刚石粒子与所述第二金刚石粒子的质量比为100:0至50:50。

　　11.根据权利要求1至3中的任一项所述的多层梯度功能性金刚石复合烧结体， 其特征在于，所述子中间层的所述金刚石粒子包括粒子尺寸为0.5μm至20μm的第 三金刚石粒子， 所述子中间层的所述cBN粒子的粒子尺寸为0.5μm至20μm。