JPH02157169A - 導電性サイアロン焼結体及びその製造方法及び伸線用ダイス - Google Patents
導電性サイアロン焼結体及びその製造方法及び伸線用ダイスInfo
- Publication number
- JPH02157169A JPH02157169A JP63309823A JP30982388A JPH02157169A JP H02157169 A JPH02157169 A JP H02157169A JP 63309823 A JP63309823 A JP 63309823A JP 30982388 A JP30982388 A JP 30982388A JP H02157169 A JPH02157169 A JP H02157169A
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- molding
- die
- sialon sintered
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明はサイアロン焼結体およびその製造方法、更に伸
線用ダイスへの応用に関するものであり、特に、一般式
５ｉ６−ｚＡＩｊｚＯｚＮ８−ｚで表されるβ型サイア
ロンを主体とする導電性焼結体に関するものである。
線用ダイスへの応用に関するものであり、特に、一般式
５ｉ６−ｚＡＩｊｚＯｚＮ８−ｚで表されるβ型サイア
ロンを主体とする導電性焼結体に関するものである。
従来の技術
β型サイアロン焼結体は、鉄などの金属が比較的凝着し
にくい、高温強度および耐酸化性に優れ、熱膨張係数が
小さく耐熱衝撃性が大きい等の利点があるため、近年種
々の分野で応用が試みられている。一方、β型サイアロ
ン焼結体は加工性に難点があり、現状では一般にダイヤ
モンド砥石を用いて加工が行なわれているが、加工屑に
よる砥石の目詰りが起こりやすく、加工時間およびコス
トが非常に大きくなるという問題点がある。
にくい、高温強度および耐酸化性に優れ、熱膨張係数が
小さく耐熱衝撃性が大きい等の利点があるため、近年種
々の分野で応用が試みられている。一方、β型サイアロ
ン焼結体は加工性に難点があり、現状では一般にダイヤ
モンド砥石を用いて加工が行なわれているが、加工屑に
よる砥石の目詰りが起こりやすく、加工時間およびコス
トが非常に大きくなるという問題点がある。
このため、最近β型サイアロンにＩＶａ 、Ｖａ、ＶＩ
ａ族元素の酸化物、窒化物、炭化物を添加して導電性を
付与し、放電加工を可能としたサイアロン焼結体を得る
ことが提案されている（特開昭６２２Ｅ１５１７？）。
ａ族元素の酸化物、窒化物、炭化物を添加して導電性を
付与し、放電加工を可能としたサイアロン焼結体を得る
ことが提案されている（特開昭６２２Ｅ１５１７？）。
放電加工により、特殊・複雑形状のものが比較的短時間
・低コストで加工可能となる。従って、伸線用ダイスの
ようなテーパや曲面を組合せた形状でも比較的加工が容
易となる。
・低コストで加工可能となる。従って、伸線用ダイスの
ようなテーパや曲面を組合せた形状でも比較的加工が容
易となる。
発明が解決しようとする課題
本発明者は、上記公知技術による導電性サイアロン焼結
体を、ダイスやバイトのような金属加工用工具に適用す
べく実験検討を行った結果、実用的にはセラミックス粒
子間の結合力がより高い焼結体が望ましいという結論を
得た。
体を、ダイスやバイトのような金属加工用工具に適用す
べく実験検討を行った結果、実用的にはセラミックス粒
子間の結合力がより高い焼結体が望ましいという結論を
得た。
すなわち、粒子間の結合力が弱い場合、鉄のような金属
が塑性変形する際発生する高い応力によって、粒子が剥
離し摩耗が進行する。この摩耗を抑制し工具寿命を延長
するためには、粒子間の結合力を高めること、すなわち
抗折強度を高める必要がある。抗折強度を高める方法と
しては、ホットプレス、ＨＩＰ等の物理的方法が提案さ
れている（特開昭５９−２０７８８１）。
が塑性変形する際発生する高い応力によって、粒子が剥
離し摩耗が進行する。この摩耗を抑制し工具寿命を延長
するためには、粒子間の結合力を高めること、すなわち
抗折強度を高める必要がある。抗折強度を高める方法と
しては、ホットプレス、ＨＩＰ等の物理的方法が提案さ
れている（特開昭５９−２０７８８１）。
しかしながら、ホットプレスにより焼結する場合には、
比較的単純な形状の焼結体は得られるが、複雑形状の焼
結体を得ることは困難である。
比較的単純な形状の焼結体は得られるが、複雑形状の焼
結体を得ることは困難である。
また、ＨＩＰを用いる場合、複雑形状の焼結体を得るこ
とは可能であるが、前工程での焼結が必要となり製造工
程がそれだけ増えることになる。
とは可能であるが、前工程での焼結が必要となり製造工
程がそれだけ増えることになる。
本発明は、上記事情に鑑み、製造工程を増やすことなく
、抗折強度がより高く特殊・複雑形状を有する導電性サ
イアロン焼結体を提供することを目的とするものである
。さらに、本焼結体を伸線用ダイスに適用することによ
り、寿命の長いダイスを提供することを目的とする。
、抗折強度がより高く特殊・複雑形状を有する導電性サ
イアロン焼結体を提供することを目的とするものである
。さらに、本焼結体を伸線用ダイスに適用することによ
り、寿命の長いダイスを提供することを目的とする。
課題を解決するための手段
上記目的を達成するために末弟１の発明は、焼結助剤を
含むβ型サイアロン（Ｓｉ６−ｚＡ９．ｚＯｚＮｇ−ｚ
）に対して、Ｔｉ、Ｚｒの窒化物のうち一種以上が全容
量に対して２５〜６０容量％、Ｔｉ、 Ｚｒの珪化物の
うち一種以上が全容量に対して０．２〜４．６容量％か
らなる焼結体であることを特徴とする。
含むβ型サイアロン（Ｓｉ６−ｚＡ９．ｚＯｚＮｇ−ｚ
）に対して、Ｔｉ、Ｚｒの窒化物のうち一種以上が全容
量に対して２５〜６０容量％、Ｔｉ、 Ｚｒの珪化物の
うち一種以上が全容量に対して０．２〜４．６容量％か
らなる焼結体であることを特徴とする。
すなわち、Ｔｉ、 Ｚｒの窒化物を構成成分とするのは
これらが導電性と高融点をもつ化合物であり、サイアロ
ンの焼結に悪影響を与えることが少ないからである。こ
れら化合物の添加量を２５〜６０容量％とするのは、２
５容量％未満では導電性化合物粒子相互の接触点が少な
く、放電加工に必要な導電性が得られないからであり、
６０容量％を越えると本来β型サイアロンが有する金属
との凝着しにくさや高強度高靭性が損なわれるからであ
る。窒化物の添加量はより好ましくは３０〜５０容量％
である。
これらが導電性と高融点をもつ化合物であり、サイアロ
ンの焼結に悪影響を与えることが少ないからである。こ
れら化合物の添加量を２５〜６０容量％とするのは、２
５容量％未満では導電性化合物粒子相互の接触点が少な
く、放電加工に必要な導電性が得られないからであり、
６０容量％を越えると本来β型サイアロンが有する金属
との凝着しにくさや高強度高靭性が損なわれるからであ
る。窒化物の添加量はより好ましくは３０〜５０容量％
である。
Ｔｉ、Ｚｒの珪化物は、いずれもサイアロン焼結時に生
成する融液と濡れやすい。従って、第１図（Ａ）のよう
に珪化物がない場合、融液はセラミックス粒子間に十分
に行き渡ることができないが、第１図（Ｂ）のように珪
化物がある場合、融液は珪化物粒子表面を積極的に濡ら
し、同時に周囲の粒子表面をも濡らすので融液が粒子間
に十分に行き渡ることができ、より均質性が高く欠陥の
少ない組織となる。その結果、ホットプレスやＨＩＰに
匹敵する高強度を有することになる。
成する融液と濡れやすい。従って、第１図（Ａ）のよう
に珪化物がない場合、融液はセラミックス粒子間に十分
に行き渡ることができないが、第１図（Ｂ）のように珪
化物がある場合、融液は珪化物粒子表面を積極的に濡ら
し、同時に周囲の粒子表面をも濡らすので融液が粒子間
に十分に行き渡ることができ、より均質性が高く欠陥の
少ない組織となる。その結果、ホットプレスやＨＩＰに
匹敵する高強度を有することになる。
これら珪化物の添加量を０．２〜４．６容量％とするの
は、 ０．２容量％未満では融液と粒子の濡れを向上さ
せるのに不十分であり、 ４．６容量％を越えると珪化
物自身が破壊の起点となる効果の方が顕著になるからで
ある。珪化物の添加量はより好ましくは１．５〜２，５
容量％である。
は、 ０．２容量％未満では融液と粒子の濡れを向上さ
せるのに不十分であり、 ４．６容量％を越えると珪化
物自身が破壊の起点となる効果の方が顕著になるからで
ある。珪化物の添加量はより好ましくは１．５〜２，５
容量％である。
焼結助剤としては、公知のものが使用できる。
さらに、末弟２の発明である導電性サイアロン焼結体の
製造方法は次の通りである。
製造方法は次の通りである。
すなわち、Ｓｉ３Ｎ４粉末、Ａｔ ２０３粉末、Ａ免Ｎ
ポリタイプ粉末（ＡｕＮを含む）および焼結助剤に対し
、Ｔｉ、 Ｚｒの窒化物のうち一種以上を全容量に対し
て２５〜６０容量％、Ｔｉ、Ｚｒの珪化物のうち一種以
上が全容量に対して０．２〜４．８容量％からなる混合
粉末を成形し、この成形体を常圧又は加圧窒素ガス雰囲
気中で１６００℃±５０℃で１時間以上保持した後、１
７００〜１８４０℃で２時間以上保持して焼結すること
により本発明導電性サイアロン焼結体が得られる。
ポリタイプ粉末（ＡｕＮを含む）および焼結助剤に対し
、Ｔｉ、 Ｚｒの窒化物のうち一種以上を全容量に対し
て２５〜６０容量％、Ｔｉ、Ｚｒの珪化物のうち一種以
上が全容量に対して０．２〜４．８容量％からなる混合
粉末を成形し、この成形体を常圧又は加圧窒素ガス雰囲
気中で１６００℃±５０℃で１時間以上保持した後、１
７００〜１８４０℃で２時間以上保持して焼結すること
により本発明導電性サイアロン焼結体が得られる。
ここで、１６００℃±５０℃で１時間以上保持するのは
、融液を粒界に均一に分布させるためである。
、融液を粒界に均一に分布させるためである。
１５５０℃未満では融液の分布が不充分であり、１６５
゜℃超ではＳｉ３Ｎ４等の溶解が始まるので好ましくな
い。また、１７００℃未満の焼結温度では緻密化が十分
に進まず、１８４０℃を越える場合には１００気圧以」
二の窒素ガス中でなければＳｉ３Ｎ４の分解を抑制する
ことはできないが、このような高圧では予め成型体の開
気孔をなくすことが必要となり製造工程を増やすことに
なる。
゜℃超ではＳｉ３Ｎ４等の溶解が始まるので好ましくな
い。また、１７００℃未満の焼結温度では緻密化が十分
に進まず、１８４０℃を越える場合には１００気圧以」
二の窒素ガス中でなければＳｉ３Ｎ４の分解を抑制する
ことはできないが、このような高圧では予め成型体の開
気孔をなくすことが必要となり製造工程を増やすことに
なる。
さらに本節３の発明は、上述の焼結体又は上述の製造方
法によって製造した焼結体をニブとダイケースとを有す
る伸線用ダイスにおいて、ニブに適用することである。
法によって製造した焼結体をニブとダイケースとを有す
る伸線用ダイスにおいて、ニブに適用することである。
作用
以」−のように本発明により、ホットプレスすることな
しに、常圧もしくは加圧の窒素雰囲気中で焼結すること
により、従来の導電性サイアロン焼結体よりも粒子間の
結合力が高く、従って抗折強度が高い焼結体を容易に得
ることが可能となった。更に、ニブとグイケースとを有
する伸線用ダイスにおいて、該ニブへ上述の導電性サイ
アロン焼結体を適用し、金属線材を伸線すると、従来材
料よりもダイス寿命が向上した。これは、ニブを構成す
る材料の粒子間結合力向上により、粒子が剥離しにくく
なり、ニブの摩耗が抑制されたためである。
しに、常圧もしくは加圧の窒素雰囲気中で焼結すること
により、従来の導電性サイアロン焼結体よりも粒子間の
結合力が高く、従って抗折強度が高い焼結体を容易に得
ることが可能となった。更に、ニブとグイケースとを有
する伸線用ダイスにおいて、該ニブへ上述の導電性サイ
アロン焼結体を適用し、金属線材を伸線すると、従来材
料よりもダイス寿命が向上した。これは、ニブを構成す
る材料の粒子間結合力向上により、粒子が剥離しにくく
なり、ニブの摩耗が抑制されたためである。
実施例
以下、本発明を実施例に基づいて、更に詳細に説明する
。
。
実施例ｌ
Ｓｉ３Ｎ４粉末（平均粒径０．５ｐＬｍ、α化率８７％
以上） 、 ＡＱ２０３粉末（平均粒径０．２ｇｍ）、
ＡＱＮポリタイプ粉末（結晶型２１Ｒ１平均粒径３ｐＬ
ｍ）を用いて、焼結体中のβ型サイアロン（Ｓｉ２−ｚ
Ａｉ！ｚｏｚＮ８のＺ ＝ ０．４５となるように配合
し、更にＹ２Ｏ３粉末（平均粒径０．［ｉｐｍ）を（Ｙ
２０３／β型サイアロン＋Ｙ２Ｏ３） Ｘ １ｏＯ＝
７．３重量％となるように配合した。
以上） 、 ＡＱ２０３粉末（平均粒径０．２ｇｍ）、
ＡＱＮポリタイプ粉末（結晶型２１Ｒ１平均粒径３ｐＬ
ｍ）を用いて、焼結体中のβ型サイアロン（Ｓｉ２−ｚ
Ａｉ！ｚｏｚＮ８のＺ ＝ ０．４５となるように配合
し、更にＹ２Ｏ３粉末（平均粒径０．［ｉｐｍ）を（Ｙ
２０３／β型サイアロン＋Ｙ２Ｏ３） Ｘ １ｏＯ＝
７．３重量％となるように配合した。
この粉末に、ＴｉＮ、ＺｒＮ （いずれも平均粒径２ｐ
Ｌｍ）およびＴｉＳｉ２ 、ＺｒＳｉ２ （いずれも
平均粒径３ｇｍ）を表１に示す割合となるように配合し
た。
Ｌｍ）およびＴｉＳｉ２ 、ＺｒＳｉ２ （いずれも
平均粒径３ｇｍ）を表１に示す割合となるように配合し
た。
これらを混合、成形後、常圧窒素ガス雰囲気中で１６０
０℃で２時間保持した後、＋７５０’ｃで５時間保持し
て焼結し、室温まで徐冷した。これにより得られた焼結
体の常温抗折強度、電気抵抗率を表１に示す。
０℃で２時間保持した後、＋７５０’ｃで５時間保持し
て焼結し、室温まで徐冷した。これにより得られた焼結
体の常温抗折強度、電気抵抗率を表１に示す。
比較例は、ＴｉあるいはＺｒの珪化物を含まない例であ
る。
る。
実施例２
実施例１に示す本発明の焼結体のうちいくつかを伸線用
ダイスのニブに適用し、伸線テストに供試した。その結
果を表２に示す。
ダイスのニブに適用し、伸線テストに供試した。その結
果を表２に示す。
（以下余白）
表２
伸線速度：低速（２〜６ ｍ／ｍ１ｎ）（Ａ）
発明の効果
本発明により、従来のものより抗折強度が高く、放電加
工可能なβ型サイアロン焼結体の製造が可能となった。
工可能なβ型サイアロン焼結体の製造が可能となった。
また本発明のサイアロンを伸線用ダイスに適用すること
により、ダイスの高寿命化が可能となった。本発明のサ
イアロンは伸線用ダイスに限定されるものではなく、バ
イトその他金属加工用工具にも適用が可能である。
により、ダイスの高寿命化が可能となった。本発明のサ
イアロンは伸線用ダイスに限定されるものではなく、バ
イトその他金属加工用工具にも適用が可能である。
第１図は融液とセラミックス粒子の濡れを示す説明図で
ある。 １・拳・セラミックス粒子、２・・・融液、３・・・珪
化物粒子。
ある。 １・拳・セラミックス粒子、２・・・融液、３・・・珪
化物粒子。
Claims (3)
- （１）焼結助剤を含むβ型サイアロン（Ｓｉ＿６＿−＿
ｚＡｌ＿ｚＯ＿ｚＮ＿８＿−＿ｚ）に対して、Ｔｉ、Ｚ
ｒの窒化物のうち一種以上が全容量に対して２５〜６０
容量％、Ｔｉ、Ｚｒの珪化物のうち一種以上が全容量に
対して０．２〜４．６容量％添加してなることを特徴と
する導電性サイアロン焼結体。 - （２）Ｓｉ＿３Ｎ＿４粉末、Ａｌ＿２Ｏ＿３粉末、Ａｌ
Ｎポリタイプ粉末（ＡｌＮを含む）および焼結助剤に対
し、Ｔｉ、Ｚｒの窒化物のうち一種以上を全容量に対し
て２５〜６０容量％、Ｔｉ，Ｚｒの珪化物のうち一種以
上を全容量に対して０．２〜４．６容量％を添加して混
合粉末を成形し、この成形体を常圧又は加圧窒素ガス雰
囲気中で１６００℃±５０℃で１時間以上保持した後、
１７００〜１８４０℃で２時間以上保持して焼結するこ
とを特徴とする導電性サイアロン焼結体の製造方法。 - （３）ニブとダイケースとを有する伸線用ダイスにおい
て、該ニブが請求項１記載の導電性サイアロン焼結体か
らなることを特徴とする伸線用ダイス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63309823A JPH0627037B2 (ja) | 1988-12-09 | 1988-12-09 | 導電性サイアロン焼結体及びその製造方法及び伸線用ダイス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63309823A JPH0627037B2 (ja) | 1988-12-09 | 1988-12-09 | 導電性サイアロン焼結体及びその製造方法及び伸線用ダイス |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02157169A true JPH02157169A (ja) | 1990-06-15 |
| JPH0627037B2 JPH0627037B2 (ja) | 1994-04-13 |
Family
ID=17997688
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63309823A Expired - Fee Related JPH0627037B2 (ja) | 1988-12-09 | 1988-12-09 | 導電性サイアロン焼結体及びその製造方法及び伸線用ダイス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0627037B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07171612A (ja) * | 1991-01-14 | 1995-07-11 | Daido Steel Co Ltd | 伸線機キャプスタンロール |
| CN112091732A (zh) * | 2020-09-08 | 2020-12-18 | 珠海市微银信通科技有限公司 | 一种金属线材拉丝模具制造方法 |
| EP3974405A1 (fr) * | 2020-09-25 | 2022-03-30 | The Swatch Group Research and Development Ltd | Article décoratif en ceramique |
-
1988
- 1988-12-09 JP JP63309823A patent/JPH0627037B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07171612A (ja) * | 1991-01-14 | 1995-07-11 | Daido Steel Co Ltd | 伸線機キャプスタンロール |
| CN112091732A (zh) * | 2020-09-08 | 2020-12-18 | 珠海市微银信通科技有限公司 | 一种金属线材拉丝模具制造方法 |
| EP3974405A1 (fr) * | 2020-09-25 | 2022-03-30 | The Swatch Group Research and Development Ltd | Article décoratif en ceramique |
| WO2022063462A1 (fr) * | 2020-09-25 | 2022-03-31 | The Swatch Group Research And Development Ltd | Article en ceramique |
| CN115988974A (zh) * | 2020-09-25 | 2023-04-18 | 斯沃奇集团研究和开发有限公司 | 由陶瓷制成的物品 |
| JP2023537425A (ja) * | 2020-09-25 | 2023-08-31 | ザ・スウォッチ・グループ・リサーチ・アンド・ディベロップメント・リミテッド | セラミックスによって作られた物品 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0627037B2 (ja) | 1994-04-13 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |