JP2000219932A - 耐摩耗部材 - Google Patents
耐摩耗部材Info
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- JP2000219932A JP2000219932A JP11023177A JP2317799A JP2000219932A JP 2000219932 A JP2000219932 A JP 2000219932A JP 11023177 A JP11023177 A JP 11023177A JP 2317799 A JP2317799 A JP 2317799A JP 2000219932 A JP2000219932 A JP 2000219932A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】低摩擦で摺動性に富み、耐摩耗、耐食性に優れ
た酸化アルミニウムを主成分とする焼結体からなる耐摩
耗部材を提供する。 【解決手段】チタンの炭化物及び／又は硼化物をＴｉＣ
及び／又はＴｉＢ2 に換算して合計で３．０〜３５．０
重量％含有しかつ炭素の重量比が０．６≦Ｃ／（Ｃ＋
Ｂ）≦１．０であるとともに、酸化チタン及び／又は酸
化ジルコニウムを合計で０．５〜４．０重量％の範囲で
含有し、残部が実質的に酸化アルミニウムからなる焼結
体により耐摩耗部材を構成する。
た酸化アルミニウムを主成分とする焼結体からなる耐摩
耗部材を提供する。 【解決手段】チタンの炭化物及び／又は硼化物をＴｉＣ
及び／又はＴｉＢ2 に換算して合計で３．０〜３５．０
重量％含有しかつ炭素の重量比が０．６≦Ｃ／（Ｃ＋
Ｂ）≦１．０であるとともに、酸化チタン及び／又は酸
化ジルコニウムを合計で０．５〜４．０重量％の範囲で
含有し、残部が実質的に酸化アルミニウムからなる焼結
体により耐摩耗部材を構成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、酸化アルミニウム
を主成分とする焼結体からなる耐摩耗部材に関するもの
であり、例えば、ウォータージェット加工機等に用いら
れる噴射ノズルとして好適なものである。
を主成分とする焼結体からなる耐摩耗部材に関するもの
であり、例えば、ウォータージェット加工機等に用いら
れる噴射ノズルとして好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、ウォータージェット加工機に用い
られる噴射ノズルのような耐摩耗部材を形成する材質と
しては、アルミナ含有量が９９重量％以上の高純度アル
ミナ焼結体や炭化珪素焼結体あるいは超硬合金を用いた
ものがあった。
られる噴射ノズルのような耐摩耗部材を形成する材質と
しては、アルミナ含有量が９９重量％以上の高純度アル
ミナ焼結体や炭化珪素焼結体あるいは超硬合金を用いた
ものがあった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記噴射ノ
ズルとしては、以下のような要件が望まれている。
ズルとしては、以下のような要件が望まれている。
【０００４】１）耐摩耗性、耐食性に優れること。
【０００５】２）水や研磨材との摺動性が良いこと（摩
擦係数が低いこと）。
擦係数が低いこと）。
【０００６】３）衝撃を加えても破損し難いこと。
【０００７】４）小径のノズル孔が形成し易く、加工性
に優れること。
に優れること。
【０００８】しかしながら、噴射ノズルを高純度アルミ
ナ焼結体で形成したものでは、錆びる心配がなく、硬質
で耐摩耗性に優れる点で有利であるが、衝撃を加えると
破損し易く、また、硬質の絶縁材料であることからノズ
ル孔の加工が困難であるといった課題があった。
ナ焼結体で形成したものでは、錆びる心配がなく、硬質
で耐摩耗性に優れる点で有利であるが、衝撃を加えると
破損し易く、また、硬質の絶縁材料であることからノズ
ル孔の加工が困難であるといった課題があった。
【０００９】また、噴射ノズルを炭化珪素焼結体で形成
したものでは、機械的強度が低いために、割れ易いとい
った課題があった。
したものでは、機械的強度が低いために、割れ易いとい
った課題があった。
【００１０】さらに、噴射ノズルを超硬合金で形成した
ものでは、導電性を有することから加工に際して放電加
工を用いることができ、ノズル孔等の加工が容易である
ものの、化学的安定性に欠けるため、トライボケミカル
的な耐摩耗性に劣り、摺動性も悪いといった課題があっ
た。
ものでは、導電性を有することから加工に際して放電加
工を用いることができ、ノズル孔等の加工が容易である
ものの、化学的安定性に欠けるため、トライボケミカル
的な耐摩耗性に劣り、摺動性も悪いといった課題があっ
た。
【００１１】
【発明の目的】本発明の目的は、低摩擦で耐摩耗性、耐
食性に優れるとともに、衝撃を加えても破損し難く、か
つ放電加工を施すことが可能な酸化アルミニウムを主成
分とする焼結体からなる耐摩耗部材を提供することにあ
る。
食性に優れるとともに、衝撃を加えても破損し難く、か
つ放電加工を施すことが可能な酸化アルミニウムを主成
分とする焼結体からなる耐摩耗部材を提供することにあ
る。
【００１２】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明は上記課
題に鑑み、チタンの炭化物及び／又は硼化物をＴｉＣ及
び／又はＴｉＢ2 に換算して合計で３．０〜３５．０重
量％含有しかつ炭素の重量比が０．６≦Ｃ／（Ｃ＋Ｂ）
≦１．０であるとともに、酸化チタン及び／又は酸化ジ
ルコニウムを合計で０．５〜４．０重量％の範囲で含有
し、残部が実質的に酸化アルミニウムからなる焼結体に
より耐摩耗部材を構成したものである。即ち、本発明の
耐摩耗部材によれば、酸化アルミニウムを主成分とし、
助剤成分としてチタンの炭化物及び／又は硼化物と、酸
化チタン及び／又は酸化ジルコニウムをそれぞれある特
定の範囲で含有してなり、焼結体の表面に適度な凹凸を
有することを特徴とする。
題に鑑み、チタンの炭化物及び／又は硼化物をＴｉＣ及
び／又はＴｉＢ2 に換算して合計で３．０〜３５．０重
量％含有しかつ炭素の重量比が０．６≦Ｃ／（Ｃ＋Ｂ）
≦１．０であるとともに、酸化チタン及び／又は酸化ジ
ルコニウムを合計で０．５〜４．０重量％の範囲で含有
し、残部が実質的に酸化アルミニウムからなる焼結体に
より耐摩耗部材を構成したものである。即ち、本発明の
耐摩耗部材によれば、酸化アルミニウムを主成分とし、
助剤成分としてチタンの炭化物及び／又は硼化物と、酸
化チタン及び／又は酸化ジルコニウムをそれぞれある特
定の範囲で含有してなり、焼結体の表面に適度な凹凸を
有することを特徴とする。
【００１３】チタンの炭化物及び／又は硼化物は焼結体
中において、酸化アルミニウムと固相反応を起こしてＴ
ｉＡｌＯ2 と遊離炭素及び／又は遊離硼素を生成し、こ
の遊離炭素及び／又は遊離硼素の存在によって潤滑作用
が得られ、摩擦係数を小さくできるため、摺動特性を高
めることができる。また、上記遊離炭素及び／又は遊離
硼素は再結晶化固溶置換反応を促進して焼結体を緻密化
することができ、この緻密化により焼結体の表面を図１
に示すような適度な凹凸面とすることができるため、摩
擦係数をさらに小さくすることができる。しかも、チタ
ンの炭化物を含有することで導電性を持たせることがで
き、放電加工等を施すこともできる。
中において、酸化アルミニウムと固相反応を起こしてＴ
ｉＡｌＯ2 と遊離炭素及び／又は遊離硼素を生成し、こ
の遊離炭素及び／又は遊離硼素の存在によって潤滑作用
が得られ、摩擦係数を小さくできるため、摺動特性を高
めることができる。また、上記遊離炭素及び／又は遊離
硼素は再結晶化固溶置換反応を促進して焼結体を緻密化
することができ、この緻密化により焼結体の表面を図１
に示すような適度な凹凸面とすることができるため、摩
擦係数をさらに小さくすることができる。しかも、チタ
ンの炭化物を含有することで導電性を持たせることがで
き、放電加工等を施すこともできる。
【００１４】ただし、これらの合計含有量がＴｉＣ及び
／又はＴｉＢ2 に換算して３．０重量％未満であると、
機械的特性を高める効果が得られず、また、焼結体の表
面を適度な凹凸面とすることができないために摺動性を
高めることができず、３５．０重量％を越えると、焼結
性が著しく悪くなるために抗折強度が低下する。その
為、耐摩耗部材を形成する焼結体中において、チタンの
炭化物及び／又は硼化物はＴｉＣ及び／又はＴｉＢ2 に
換算して３．０〜３５．０重量％の範囲で含有すること
が重要である。
／又はＴｉＢ2 に換算して３．０重量％未満であると、
機械的特性を高める効果が得られず、また、焼結体の表
面を適度な凹凸面とすることができないために摺動性を
高めることができず、３５．０重量％を越えると、焼結
性が著しく悪くなるために抗折強度が低下する。その
為、耐摩耗部材を形成する焼結体中において、チタンの
炭化物及び／又は硼化物はＴｉＣ及び／又はＴｉＢ2 に
換算して３．０〜３５．０重量％の範囲で含有すること
が重要である。
【００１５】また、チタンの炭化物及び／又は硼化物の
合計含有量が上記範囲にあったとしても炭素の重量比が
０．６＞Ｃ／（Ｃ＋Ｂ）、即ちチタンの硼化物量が多す
ぎると、焼結性が著しく損なわれて耐摩耗部材の抗折強
度が大きく低下するため、炭素の重量比は０．６≦Ｃ／
（Ｃ＋Ｂ）≦１．０となるようにすることが必要であ
る。
合計含有量が上記範囲にあったとしても炭素の重量比が
０．６＞Ｃ／（Ｃ＋Ｂ）、即ちチタンの硼化物量が多す
ぎると、焼結性が著しく損なわれて耐摩耗部材の抗折強
度が大きく低下するため、炭素の重量比は０．６≦Ｃ／
（Ｃ＋Ｂ）≦１．０となるようにすることが必要であ
る。
【００１６】また、酸化チタン及び／又は酸化ジルコニ
ウムは、焼結体中において酸化アルミニウムと固溶反応
により粒子間結合力を強化する作用を有するとともに、
チタンの炭化物や硼化物との焼結助剤としての働きを有
するもので、この合計含有量が０．５重量％未満では、
粒子間結合力や焼結助剤としての効果が得られず、４．
０重量％を越えると、耐摩耗部材の硬度が低下して耐摩
耗性が悪くなる。その為、耐摩耗部材を形成する焼結体
中において、酸化チタン及び／又は酸化ジルコニウムは
０．５〜４．０重量％の範囲で含有することが重要であ
る。
ウムは、焼結体中において酸化アルミニウムと固溶反応
により粒子間結合力を強化する作用を有するとともに、
チタンの炭化物や硼化物との焼結助剤としての働きを有
するもので、この合計含有量が０．５重量％未満では、
粒子間結合力や焼結助剤としての効果が得られず、４．
０重量％を越えると、耐摩耗部材の硬度が低下して耐摩
耗性が悪くなる。その為、耐摩耗部材を形成する焼結体
中において、酸化チタン及び／又は酸化ジルコニウムは
０．５〜４．０重量％の範囲で含有することが重要であ
る。
【００１７】そして、本発明は、残部が実質的に高硬度
を有し、耐食性に優れる酸化アルミニウムからなるた
め、従来の高純度アルミナ焼結体からなる耐摩耗部材と
比較して硬度及び抗折強度等の機械的強度を大幅に向上
することができるとともに、異径の異粒子を上記範囲で
含むことから耐摩耗部材の表面を適度な凹凸面とするこ
とができ、さらには導電性を持った部材とすることがで
きる。
を有し、耐食性に優れる酸化アルミニウムからなるた
め、従来の高純度アルミナ焼結体からなる耐摩耗部材と
比較して硬度及び抗折強度等の機械的強度を大幅に向上
することができるとともに、異径の異粒子を上記範囲で
含むことから耐摩耗部材の表面を適度な凹凸面とするこ
とができ、さらには導電性を持った部材とすることがで
きる。
【００１８】なお、本発明において、残部が実質的に酸
化アルミニウムからなるとは、酸化アルミニウム、チタ
ンの炭化物や硼化物、及び酸化チタンや酸化ジルコニウ
ムを除く不純物等を１重量％以下の範囲で含有すること
を言う。
化アルミニウムからなるとは、酸化アルミニウム、チタ
ンの炭化物や硼化物、及び酸化チタンや酸化ジルコニウ
ムを除く不純物等を１重量％以下の範囲で含有すること
を言う。
【００１９】さらに、本発明の耐摩耗部材は、焼結体を
構成する全ての粒子の平均結晶粒子径が３μｍを超える
と、耐摩耗部材の硬度や抗折強度等の機械的特性が大き
く低下し、０．８μｍ未満とすることは製造上難しい。
構成する全ての粒子の平均結晶粒子径が３μｍを超える
と、耐摩耗部材の硬度や抗折強度等の機械的特性が大き
く低下し、０．８μｍ未満とすることは製造上難しい。
【００２０】その為、焼結体の平均結晶粒子径は０．８
〜３μｍであることが良く、好ましくは１〜２μｍの範
囲にあるものが良い。
〜３μｍであることが良く、好ましくは１〜２μｍの範
囲にあるものが良い。
【００２１】なお、焼結体の平均結晶粒子径を算出する
にあたっては、焼結体の断面をＳＥＭ写真に撮り、任意
の線を引いた時にその線の長さをその線上にある粒子の
数で割った値を平均結晶粒子径とした。
にあたっては、焼結体の断面をＳＥＭ写真に撮り、任意
の線を引いた時にその線の長さをその線上にある粒子の
数で割った値を平均結晶粒子径とした。
【００２２】このような耐摩耗部材は、曲げ強度５５ｋ
ｇ／ｍｍ2 以上、ビッカース硬度１８００ｋｇ／ｍｍ2
以上と優れた機械的特性を有するとともに、耐摩耗部材
の表面には自己潤滑性を有する遊離炭素や遊離硼素を具
備するとともに、適度な凹凸を有することから、摩擦係
数が小さく優れた摺動性を備えたものとすることができ
る。しかも、導電性を有することから放電加工を施すこ
とができるため、複雑な形状でも比較的容易に製作する
ことができる。
ｇ／ｍｍ2 以上、ビッカース硬度１８００ｋｇ／ｍｍ2
以上と優れた機械的特性を有するとともに、耐摩耗部材
の表面には自己潤滑性を有する遊離炭素や遊離硼素を具
備するとともに、適度な凹凸を有することから、摩擦係
数が小さく優れた摺動性を備えたものとすることができ
る。しかも、導電性を有することから放電加工を施すこ
とができるため、複雑な形状でも比較的容易に製作する
ことができる。
【００２３】このような本発明の耐摩耗部材を得るに
は、出発原料として、平均粒径が１〜３μｍのアルミナ
粉末に対し、炭化チタン粉末及び／又は炭化硼素粉末を
焼結後の合計含有量が３．０〜３５．０重量％でかつ炭
素の重量比が０．６≦Ｃ／（Ｃ＋Ｂ）≦１．０となるよ
うに添加するとともに、酸化チタン粉末及び／又はジル
コニア粉末を焼結後の合計含有量が０．５〜４．０重量
％となるように添加し、さらにバインダーと溶媒とを添
加混練して泥しょうを作製し、鋳込成形法、押出成形
法、射出成形法等の周知のセラミック成形法にて所定形
状に成形するか、あるいは上記泥しょうを乾燥造粒して
顆粒を製作し、型内に充填して一軸加圧成形法や等加圧
成形法等の周知のセラミック成形法により所定形状に形
成する。そして、得られた成形体を真空雰囲気中にて１
５００〜１８００℃の温度で焼成することで得ることが
できる。なお、焼成にあたってはホットプレスを施して
も構わない。
は、出発原料として、平均粒径が１〜３μｍのアルミナ
粉末に対し、炭化チタン粉末及び／又は炭化硼素粉末を
焼結後の合計含有量が３．０〜３５．０重量％でかつ炭
素の重量比が０．６≦Ｃ／（Ｃ＋Ｂ）≦１．０となるよ
うに添加するとともに、酸化チタン粉末及び／又はジル
コニア粉末を焼結後の合計含有量が０．５〜４．０重量
％となるように添加し、さらにバインダーと溶媒とを添
加混練して泥しょうを作製し、鋳込成形法、押出成形
法、射出成形法等の周知のセラミック成形法にて所定形
状に成形するか、あるいは上記泥しょうを乾燥造粒して
顆粒を製作し、型内に充填して一軸加圧成形法や等加圧
成形法等の周知のセラミック成形法により所定形状に形
成する。そして、得られた成形体を真空雰囲気中にて１
５００〜１８００℃の温度で焼成することで得ることが
できる。なお、焼成にあたってはホットプレスを施して
も構わない。
【００２４】
【発明の実施の形態】本発明の耐摩耗部材にてウォータ
ージェット加工機に用いられる噴射ノズルを形成した実
施形態について説明する。
ージェット加工機に用いられる噴射ノズルを形成した実
施形態について説明する。
【００２５】まず、出発原料として、平均粒径が２μｍ
のアルミナ粉末を８８. ７重量％、炭化チタン粉末を
８．５重量％、硼化チタンを０．８重量％、酸化チタン
を１．１重量％、ジルコニア粉末を０. ９重量％の割合
で添加配合し、１５時間混合粉砕したあと、パラフィン
ワックスを６重量％添加混練し、口径金型内に充填し、
５．０ｔｏｎ／ｃｍ2 の圧力で押出成形することで貫通
孔を有する噴射ノズルの原型を成形した。
のアルミナ粉末を８８. ７重量％、炭化チタン粉末を
８．５重量％、硼化チタンを０．８重量％、酸化チタン
を１．１重量％、ジルコニア粉末を０. ９重量％の割合
で添加配合し、１５時間混合粉砕したあと、パラフィン
ワックスを６重量％添加混練し、口径金型内に充填し、
５．０ｔｏｎ／ｃｍ2 の圧力で押出成形することで貫通
孔を有する噴射ノズルの原型を成形した。
【００２６】そして、この成形体を１０2 ｔｏｒｒ以下
の真空雰囲気中にて１６５０℃の温度で約１時間焼成し
て焼結体を得た。
の真空雰囲気中にて１６５０℃の温度で約１時間焼成し
て焼結体を得た。
【００２７】この焼結体の組成をＩＣＰ（発光分光定量
分析）により測定したところ、チタンの炭化物が炭化チ
タンに換算して８. ５重量％、チタンの硼化物が硼化チ
タンに換算して０．８重量％、酸化ジルコニウムが０.
９重量％、酸化チタンが１．１重量％含み、残部が酸化
アルミニウムであることが確認できた。
分析）により測定したところ、チタンの炭化物が炭化チ
タンに換算して８. ５重量％、チタンの硼化物が硼化チ
タンに換算して０．８重量％、酸化ジルコニウムが０.
９重量％、酸化チタンが１．１重量％含み、残部が酸化
アルミニウムであることが確認できた。
【００２８】また、機械的特性を調べるため、ＪＩＳ
Ｚ ２２４４の規格にてビッカース硬度を測定したとこ
ろ１８７０Ｋｇ／ｍｍ2 を有し、また、抗折強度をＪＩ
ＳＲ １６０１の規格にて測定したところ９３ｋｇ／ｍ
ｍ2 を有していた。
Ｚ ２２４４の規格にてビッカース硬度を測定したとこ
ろ１８７０Ｋｇ／ｍｍ2 を有し、また、抗折強度をＪＩ
ＳＲ １６０１の規格にて測定したところ９３ｋｇ／ｍ
ｍ2 を有していた。
【００２９】また、鏡面研磨した焼結体の表面を金属顕
微鏡にて観察したところ、平均結晶粒子径が２. ０μｍ
であった。
微鏡にて観察したところ、平均結晶粒子径が２. ０μｍ
であった。
【００３０】そして、得られた焼結体に放電研磨加工を
施して図１に示すような先端が先細り状をなし、先端面
にノズル孔２を備えた噴射ノズル１を得た。
施して図１に示すような先端が先細り状をなし、先端面
にノズル孔２を備えた噴射ノズル１を得た。
【００３１】
【実施例】ここで、チタンの炭化物及び／又は硼化物、
酸化チタン及び／又は酸化ジルコニウムの含有量をそれ
ぞれ異ならせた酸化アルミニウムを主成分とする焼結体
からなる耐摩耗部材と、従来例として純度９９．５％の
アルミナ焼結体及び純度９９．５％の炭化珪素焼結体か
らなる耐摩耗部材をそれぞれを試作し、ビッカース硬度
と抗折強度の機械的特性を調べるとともに、摩擦係数と
摩耗度合いを測定した。
酸化チタン及び／又は酸化ジルコニウムの含有量をそれ
ぞれ異ならせた酸化アルミニウムを主成分とする焼結体
からなる耐摩耗部材と、従来例として純度９９．５％の
アルミナ焼結体及び純度９９．５％の炭化珪素焼結体か
らなる耐摩耗部材をそれぞれを試作し、ビッカース硬度
と抗折強度の機械的特性を調べるとともに、摩擦係数と
摩耗度合いを測定した。
【００３２】測定にあたり、ビッカース硬度はＪＩＳ
Ｚ ２２４４の規格に従って、抗折強度はＪＩＳ Ｒ
１６０１の規格に従ってそれぞれ測定した。
Ｚ ２２４４の規格に従って、抗折強度はＪＩＳ Ｒ
１６０１の規格に従ってそれぞれ測定した。
【００３３】また、摩擦係数の測定は、図３に示すよう
に、試験糸２１を用い、リング状の試料１０の内面に試
験糸２１を通して接触角θが９０゜となるように配置
し、糸速１０００ｍ／分で摺動させ、入力側の張力Ｔ1
を２０ｇｆとしたときの出力側の張力Ｔ2 を測定し、以
下に示すアモントンの法則式により摩擦係数（μ）を算
出した。
に、試験糸２１を用い、リング状の試料１０の内面に試
験糸２１を通して接触角θが９０゜となるように配置
し、糸速１０００ｍ／分で摺動させ、入力側の張力Ｔ1
を２０ｇｆとしたときの出力側の張力Ｔ2 を測定し、以
下に示すアモントンの法則式により摩擦係数（μ）を算
出した。
【００３４】μ＝ｌｎ（Ｔ2 ／Ｔ1 ）／θ さらに、摩耗度合いの評価は、図３の同様の試験機を使
い、試験糸２１に１リットルの水とアルミナ粉末５０ｇ
を混合した水を点滴しながら、試験糸２１の距離が５０
００ｍとなるまで試験を行った。その後、試料１０の内
面を２０倍程度に拡大して双眼顕微鏡で観察し、摩耗痕
が見られないものを○、摩耗痕が少し見られたものを
△、摩耗痕がハッキリと見られるものを×として判断し
た。
い、試験糸２１に１リットルの水とアルミナ粉末５０ｇ
を混合した水を点滴しながら、試験糸２１の距離が５０
００ｍとなるまで試験を行った。その後、試料１０の内
面を２０倍程度に拡大して双眼顕微鏡で観察し、摩耗痕
が見られないものを○、摩耗痕が少し見られたものを
△、摩耗痕がハッキリと見られるものを×として判断し
た。
【００３５】それぞれの結果は表１に示す通りである。
【００３６】
【表１】
【００３７】この結果、試料Ｎｏ．２の高純度アルミナ
焼結体は、抗折強度及びビッカース硬度がそれほど大き
くなく、試料Ｎｏ．１の炭化珪素は、表面が比較的平滑
であるために摩擦係数が大きかった。そして、両者はい
ずれも摩耗痕が少し見られ、耐摩耗性の点でも劣ってい
た。
焼結体は、抗折強度及びビッカース硬度がそれほど大き
くなく、試料Ｎｏ．１の炭化珪素は、表面が比較的平滑
であるために摩擦係数が大きかった。そして、両者はい
ずれも摩耗痕が少し見られ、耐摩耗性の点でも劣ってい
た。
【００３８】また、試料Ｎｏ．９はチタンの炭化物と硼
化物の合計含有量がＴｉＣとＴｉＢ2 に換算して３５重
量％を越えており、試料Ｎｏ．７は炭素の重量比が０．
６以下であるため、いずれも抗折強度及びビッカース硬
度が低かった。
化物の合計含有量がＴｉＣとＴｉＢ2 に換算して３５重
量％を越えており、試料Ｎｏ．７は炭素の重量比が０．
６以下であるため、いずれも抗折強度及びビッカース硬
度が低かった。
【００３９】これに対し、試料Ｎｏ．３〜６，８に見ら
れるように、チタンの炭化物及び／又は硼化物がＴｉＣ
及び／又はＴｉＢ2 に換算して合計で３．０〜３５．０
重量％含有し、炭素の重量比が０．６≦Ｃ／（Ｃ＋Ｂ）
≦１．０であるとともに、酸化チタン及び／又は酸化ジ
ルコニウムが合計で０．５〜４．０重量％の範囲で含有
したものは、抗折強度が５５ｋｇ／ｍｍ2 以上、ビッカ
ース硬度が１８００ｋｇ／ｍｍ2 以上と機械的特性に優
れ、また、焼結体の表面に自己潤滑性を有する遊離炭素
や遊離硼素を備え、かつ適度な凹凸を有することから摩
擦係数を０．３以下と低摩擦で、さらに耐摩耗性にも優
れており、本発明の耐摩耗部材は低摩擦で摺動性に富
み、耐摩耗に優れることが確認できた。
れるように、チタンの炭化物及び／又は硼化物がＴｉＣ
及び／又はＴｉＢ2 に換算して合計で３．０〜３５．０
重量％含有し、炭素の重量比が０．６≦Ｃ／（Ｃ＋Ｂ）
≦１．０であるとともに、酸化チタン及び／又は酸化ジ
ルコニウムが合計で０．５〜４．０重量％の範囲で含有
したものは、抗折強度が５５ｋｇ／ｍｍ2 以上、ビッカ
ース硬度が１８００ｋｇ／ｍｍ2 以上と機械的特性に優
れ、また、焼結体の表面に自己潤滑性を有する遊離炭素
や遊離硼素を備え、かつ適度な凹凸を有することから摩
擦係数を０．３以下と低摩擦で、さらに耐摩耗性にも優
れており、本発明の耐摩耗部材は低摩擦で摺動性に富
み、耐摩耗に優れることが確認できた。
【００４０】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、チタン
の炭化物及び／又は硼化物をＴｉＣ及び／又はＴｉＢ2
に換算して合計で３．０〜３５．０重量％含有しかつ炭
素の重量比が０．６≦Ｃ／（Ｃ＋Ｂ）≦１．０であると
ともに、酸化チタン及び／又は酸化ジルコニウムを合計
で０．５〜４．０重量％の範囲で含有し、残部が実質的
に酸化アルミニウムからなる焼結体により耐摩耗部材を
形成したことから、抗折強度５５ｋｇ／ｍｍ2 以上、ビ
ッカース硬度１８００ｋｇ／ｍｍ2 以上の優れた機械的
強度を有し、耐摩耗性、耐食性に優れるとともに、表面
に適度な凹凸を有することから、摩擦係数が小さく、摺
動性にも優れている。しかも、導電性を有することから
加工において放電加工を施すことができる。その為、本
発明の耐摩耗部材を用いれば、ウォータージェット加工
機に用いられるような微小なノズル孔を有する噴射ノズ
ルを精度良くかつ比較的容易に製作することができると
ともに、低摩擦で摺動性に富み、耐摩耗、耐食性に優れ
ることから、従来の噴射ノズルと比較して長期間にわた
り良好に使用することができる。
の炭化物及び／又は硼化物をＴｉＣ及び／又はＴｉＢ2
に換算して合計で３．０〜３５．０重量％含有しかつ炭
素の重量比が０．６≦Ｃ／（Ｃ＋Ｂ）≦１．０であると
ともに、酸化チタン及び／又は酸化ジルコニウムを合計
で０．５〜４．０重量％の範囲で含有し、残部が実質的
に酸化アルミニウムからなる焼結体により耐摩耗部材を
形成したことから、抗折強度５５ｋｇ／ｍｍ2 以上、ビ
ッカース硬度１８００ｋｇ／ｍｍ2 以上の優れた機械的
強度を有し、耐摩耗性、耐食性に優れるとともに、表面
に適度な凹凸を有することから、摩擦係数が小さく、摺
動性にも優れている。しかも、導電性を有することから
加工において放電加工を施すことができる。その為、本
発明の耐摩耗部材を用いれば、ウォータージェット加工
機に用いられるような微小なノズル孔を有する噴射ノズ
ルを精度良くかつ比較的容易に製作することができると
ともに、低摩擦で摺動性に富み、耐摩耗、耐食性に優れ
ることから、従来の噴射ノズルと比較して長期間にわた
り良好に使用することができる。
【図１】本発明の耐摩耗部材を形成する焼結体の組成を
示す模式図である。
示す模式図である。
【図２】本発明の耐摩耗部材からなるウォータージェッ
ト加工機に用いる噴射ノズルを示す斜視図である。
ト加工機に用いる噴射ノズルを示す斜視図である。
【図３】摩擦係数の測定方法を説明するための模式図で
ある。
ある。
１：噴射ノズル ２：ノズル孔 １０：試料 ２１；試
験糸
験糸
Claims (1)
- 【請求項１】チタンの炭化物及び／又は硼化物をＴｉＣ
及び／又はＴｉＢ2 に換算して合計で３．０〜３５．０
重量％含有しかつ炭素の重量比が０．６≦Ｃ／（Ｃ＋
Ｂ）≦１．０であるとともに、酸化チタン及び／又は酸
化ジルコニウムを合計で０．５〜４．０重量％の範囲で
含有し、残部が実質的に酸化アルミニウムからなる焼結
体であることを特徴とする耐摩耗部材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11023177A JP2000219932A (ja) | 1999-01-29 | 1999-01-29 | 耐摩耗部材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11023177A JP2000219932A (ja) | 1999-01-29 | 1999-01-29 | 耐摩耗部材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000219932A true JP2000219932A (ja) | 2000-08-08 |
Family
ID=12103368
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11023177A Pending JP2000219932A (ja) | 1999-01-29 | 1999-01-29 | 耐摩耗部材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000219932A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006326762A (ja) * | 2005-05-26 | 2006-12-07 | Fuji Xerox Co Ltd | 円筒状基体表面処理方法および円筒状基体表面処理装置 |
| JP2019166818A (ja) * | 2018-03-26 | 2019-10-03 | 技術研究組合次世代３Ｄ積層造形技術総合開発機構 | ノズルおよび積層造形装置 |
| CN111485158A (zh) * | 2020-05-17 | 2020-08-04 | 中南大学 | 一种核壳结构增强TiB2-TiC基金属陶瓷及其制备方法 |
-
1999
- 1999-01-29 JP JP11023177A patent/JP2000219932A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006326762A (ja) * | 2005-05-26 | 2006-12-07 | Fuji Xerox Co Ltd | 円筒状基体表面処理方法および円筒状基体表面処理装置 |
| JP2019166818A (ja) * | 2018-03-26 | 2019-10-03 | 技術研究組合次世代３Ｄ積層造形技術総合開発機構 | ノズルおよび積層造形装置 |
| JP7063670B2 (ja) | 2018-03-26 | 2022-05-09 | 技術研究組合次世代３Ｄ積層造形技術総合開発機構 | ノズルおよび積層造形装置 |
| CN111485158A (zh) * | 2020-05-17 | 2020-08-04 | 中南大学 | 一种核壳结构增强TiB2-TiC基金属陶瓷及其制备方法 |
| CN111485158B (zh) * | 2020-05-17 | 2021-11-16 | 中南大学 | 一种核壳结构增强TiB2-TiC基金属陶瓷及其制备方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040224 |
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| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040422 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040525 |