JPH0248467A - 金属を含有した炭窒化チタン−炭化クロム−酸化物−炭化物系セラミックス - Google Patents
金属を含有した炭窒化チタン−炭化クロム−酸化物−炭化物系セラミックスInfo
- Publication number
- JPH0248467A JPH0248467A JP63196426A JP19642688A JPH0248467A JP H0248467 A JPH0248467 A JP H0248467A JP 63196426 A JP63196426 A JP 63196426A JP 19642688 A JP19642688 A JP 19642688A JP H0248467 A JPH0248467 A JP H0248467A
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- Japan
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- carbide
- weight
- chromium carbide
- mixed powder
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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、高密度、高強度及び高硬度を有する新規なセ
ラミックス材料に関するものであり、切削工具用材料や
耐摩耗性機械部材用材料等多くの用途があるものである
。
ラミックス材料に関するものであり、切削工具用材料や
耐摩耗性機械部材用材料等多くの用途があるものである
。
〈従来の技術〉
前記の利用分野における材料として、特開昭５９−８９
７４９号公報や、本発明者らが提案した特開昭５９１８
３４９号公報および特開昭６１−１５１０６５号公報で
示される材料がある。
７４９号公報や、本発明者らが提案した特開昭５９１８
３４９号公報および特開昭６１−１５１０６５号公報で
示される材料がある。
〈発明が解決しようとする課題〉
炭窒化チタン系セラミックス、特にＴｊ（ＣＮ）Ｃｒ、
ＩＣλ系セラミックスや更に良好な物性を有するＴｉ（
ＣＮ）−Ｃｒ３Ｃよ−ＢｓＣ系セラミックスは、鉄鋼に
対し、優れた耐摩耗性を有する材料ではあるが、靭性が
低い為に、その使用範囲は狭いという欠点を有する。靭
性を改善できれば、前述の利用分野での広範囲な活用が
期待でき、そのために靭性改善が強く求められてきた。
ＩＣλ系セラミックスや更に良好な物性を有するＴｉ（
ＣＮ）−Ｃｒ３Ｃよ−ＢｓＣ系セラミックスは、鉄鋼に
対し、優れた耐摩耗性を有する材料ではあるが、靭性が
低い為に、その使用範囲は狭いという欠点を有する。靭
性を改善できれば、前述の利用分野での広範囲な活用が
期待でき、そのために靭性改善が強く求められてきた。
〈課題を解決する為の手段〉
炭窒化チタン−炭化クロムの物性改善を行うため、六方
晶系および立方晶系酸化物あるいは六方晶系および立方
晶系炭化物およびその固溶体が添加物として有効である
ことは先に明らかにしたが、更に、物性、特に靭性改善
を行うための添加物効果を検討していた。その結果、特
にＣｒ、 Ｇｏ、 Ｎｉ。
晶系および立方晶系酸化物あるいは六方晶系および立方
晶系炭化物およびその固溶体が添加物として有効である
ことは先に明らかにしたが、更に、物性、特に靭性改善
を行うための添加物効果を検討していた。その結果、特
にＣｒ、 Ｇｏ、 Ｎｉ。
Ｆｅの中の１種以上を添加すると靭性改善効果が著しい
ことを見出し、これらの知見に基づいて本発明を成すに
至った。
ことを見出し、これらの知見に基づいて本発明を成すに
至った。
即ち、本発明が提供する材料は、炭窒化チタン炭化クロ
ム−六方晶もしくは立方晶酸化物−金属系、炭窒化チタ
ン−炭化クロム−六方晶もしくは立方晶炭化物−金属系
、炭窒化チタン−炭化クロム−六方晶もしくは立方晶酸
化物−六方晶もしくは立方晶系炭化物−金属系、および
これらの系に更にＢＣを添加した系からなる焼結体に関
するものである。
ム−六方晶もしくは立方晶酸化物−金属系、炭窒化チタ
ン−炭化クロム−六方晶もしくは立方晶炭化物−金属系
、炭窒化チタン−炭化クロム−六方晶もしくは立方晶酸
化物−六方晶もしくは立方晶系炭化物−金属系、および
これらの系に更にＢＣを添加した系からなる焼結体に関
するものである。
本発明の主成分である炭窒化チタンの炭素と窒素の割合
（α：β）は１０ ： ９０〜９０：１０までの範囲の
ものが適当である。この炭窒化チタン粉末は平均粒径２
μｍ以下、望ましくは１μｍ以下が良い。
（α：β）は１０ ： ９０〜９０：１０までの範囲の
ものが適当である。この炭窒化チタン粉末は平均粒径２
μｍ以下、望ましくは１μｍ以下が良い。
用いる炭化クロムとしては、ＣｒａＣｚ 、 Ｃｒ、ｌ
Ｃ６゜Ｃｒ７Ｃ３の単味もしくは２種以−Ｊ−を混合し
てもよく、平均粒径は２μｍ以下、望ましくは１μｍ以
下が良い。
Ｃ６゜Ｃｒ７Ｃ３の単味もしくは２種以−Ｊ−を混合し
てもよく、平均粒径は２μｍ以下、望ましくは１μｍ以
下が良い。
立方晶系酸化物、六方晶系酸化物としては、本件発明者
等が特願昭６２−２８６２４８号で示したとおり、Ｔｉ
Ｏ、ＦｅＯ、ν０． ＮｂＯ、ＹユＯ，ｉ、 ＺｒＯ２
などの立方晶系酸化物、ΔもＯａ 、 Ｃｒｘ０３ 、
Ｔｉ：ＬＯ４、ｖ、ｏ、、 Ｆｅ、ａ０３ｖ、ｏｒ、
Ｎｂ２０５−、５ｔ０２などの六方晶系酸化物があり
、これらの粒径も平均粒径２μｍ以下、望ましくは１μ
ｍ以下が良い。またこれら酸化物の添加量は全量に対し
０．１〜９０重量％を加えると物性改善効果がある。即
ちこれらの成分添加量が０．１重量％未満では添加効果
はなく、９０重量％を越えると緻密化し難くなり、硬度
の著しい低下を招くからである。
等が特願昭６２−２８６２４８号で示したとおり、Ｔｉ
Ｏ、ＦｅＯ、ν０． ＮｂＯ、ＹユＯ，ｉ、 ＺｒＯ２
などの立方晶系酸化物、ΔもＯａ 、 Ｃｒｘ０３ 、
Ｔｉ：ＬＯ４、ｖ、ｏ、、 Ｆｅ、ａ０３ｖ、ｏｒ、
Ｎｂ２０５−、５ｔ０２などの六方晶系酸化物があり
、これらの粒径も平均粒径２μｍ以下、望ましくは１μ
ｍ以下が良い。またこれら酸化物の添加量は全量に対し
０．１〜９０重量％を加えると物性改善効果がある。即
ちこれらの成分添加量が０．１重量％未満では添加効果
はなく、９０重量％を越えると緻密化し難くなり、硬度
の著しい低下を招くからである。
また六方晶系炭化物、立方晶系炭化物としてはＶａＣ、
Ｎｂ：ＬＣ，Ｔａ２Ｃ，Ｍｏ２Ｃ，Ｗ、Ｃ、ＷＣなどの
六方晶系炭化物、（ＴｉＷ）Ｃ，（ＴｉＨｆ）Ｃ、（Ｔ
ｉＴａ）Ｃなどの■Ｖ、Ｖｌ族の遷移金属からなる立方
晶系炭化物があり、これらの炭化物は１〜９０重量％の
添加により物性改善効果があり、添加量１重量％未満で
は添加効果はなく、９０重量％を越えると緻密化し難く
なり、物性の低下を招くのである。
Ｎｂ：ＬＣ，Ｔａ２Ｃ，Ｍｏ２Ｃ，Ｗ、Ｃ、ＷＣなどの
六方晶系炭化物、（ＴｉＷ）Ｃ，（ＴｉＨｆ）Ｃ、（Ｔ
ｉＴａ）Ｃなどの■Ｖ、Ｖｌ族の遷移金属からなる立方
晶系炭化物があり、これらの炭化物は１〜９０重量％の
添加により物性改善効果があり、添加量１重量％未満で
は添加効果はなく、９０重量％を越えると緻密化し難く
なり、物性の低下を招くのである。
また添加成分として加える炭化硼素は通常０．１重量％
以上から、その効果を発揮するので、それ未満ではさほ
ど添加する意味がなく、一方添加量が５重量％を越える
と著しく焼結性が悪くなり、緻密化しにくくなる。この
ことは先に特願昭６０−０８２０３３号で明らかにした
ところである。
以上から、その効果を発揮するので、それ未満ではさほ
ど添加する意味がなく、一方添加量が５重量％を越える
と著しく焼結性が悪くなり、緻密化しにくくなる。この
ことは先に特願昭６０−０８２０３３号で明らかにした
ところである。
次に添加金属としては、Ｃｒ、 Ｎｉ、 Ｃｏ、 Ｆｅ
がよく、これらの中の１種以上を、全量の０．１〜４０
重量％添加すると緻密化が容易になると共に、焼結体の
物性、特に靭性が著しく改善される。添加量が０゜１重
量％未満だと、緻密化にもあまり影響を及ぼさない。ま
た４０重量％を越えると、靭性は高くなるが、セラミッ
クスの性質から著しく遠ざかる。
がよく、これらの中の１種以上を、全量の０．１〜４０
重量％添加すると緻密化が容易になると共に、焼結体の
物性、特に靭性が著しく改善される。添加量が０゜１重
量％未満だと、緻密化にもあまり影響を及ぼさない。ま
た４０重量％を越えると、靭性は高くなるが、セラミッ
クスの性質から著しく遠ざかる。
本発明のセラミック材料はこれまで知られているセラミ
ックスやサーメット材料と同じ方法によって製造するこ
とができる。
ックスやサーメット材料と同じ方法によって製造するこ
とができる。
例えば、原料粉末混合物を金型に充填して、０゜５〜１
０ｔｏｎ／ｃＪ程度のプレス圧により冷間圧縮し、つい
でラバープレスにより、さらに０．５〜１０ｔｏｎ／Ｃ
−程度の圧力のもとで、圧縮成型した圧粉体を真空中ま
たはアルゴン中など中性もしくは還元性雰囲気中で１３
００〜１９００ ’Ｃで３０〜３００分間焼結する。
０ｔｏｎ／ｃＪ程度のプレス圧により冷間圧縮し、つい
でラバープレスにより、さらに０．５〜１０ｔｏｎ／Ｃ
−程度の圧力のもとで、圧縮成型した圧粉体を真空中ま
たはアルゴン中など中性もしくは還元性雰囲気中で１３
００〜１９００ ’Ｃで３０〜３００分間焼結する。
また別の方法として、原料粉末混合物を、例えば、黒鉛
型などの型に充填した後、真空中またはアルゴン中など
の中性もしくは還元性雰囲気中に於いて、グイ圧力５０
〜３００ ｋｇ／ ｃｄ、温度１２００〜１７００°Ｃ
の条件で、１０〜２００分間加熱焼結するホットプレス
法を用いても焼結できる。
型などの型に充填した後、真空中またはアルゴン中など
の中性もしくは還元性雰囲気中に於いて、グイ圧力５０
〜３００ ｋｇ／ ｃｄ、温度１２００〜１７００°Ｃ
の条件で、１０〜２００分間加熱焼結するホットプレス
法を用いても焼結できる。
更にまた、ＨＩＰによっても勿論製造する事ができる。
〈実施例〉
以下、本発明のセラミックス材料をその実施例により更
に詳述する。
に詳述する。
実施例Ｉ
Ｔ ｉ （Ｃ６Ｎｏ、ｙ）粉末に、炭化クロム、酸化物
、炭化物、炭化硼素史にＣｒ、 Ｃｏ、 Ｎｉ、 Ｆｅ
を種々の割合で配合した混合粉末を十分に混合したのち
、金型プレスと、ラバープレスにより圧粉体を得た。こ
の圧粉体を真空中にて１６５０’Ｃ，９０分間焼結して
得られたセラミックス焼結体について、物性測定した結
果を第１表に示す。
、炭化物、炭化硼素史にＣｒ、 Ｃｏ、 Ｎｉ、 Ｆｅ
を種々の割合で配合した混合粉末を十分に混合したのち
、金型プレスと、ラバープレスにより圧粉体を得た。こ
の圧粉体を真空中にて１６５０’Ｃ，９０分間焼結して
得られたセラミックス焼結体について、物性測定した結
果を第１表に示す。
なお、この第１表には、比較例として金属成分を含まな
いセラミックスについても、実施例同様にして製造し、
その物性を測定した結果をも併記した。それらの比較例
には第１表中の試料Ｎαの項に＊を付した。
いセラミックスについても、実施例同様にして製造し、
その物性を測定した結果をも併記した。それらの比較例
には第１表中の試料Ｎαの項に＊を付した。
〈発明の効果〉
以上述べて来た如く、本発明のセラミックス材料は、硬
さは大であり、しかも強靭性を有するものである。
さは大であり、しかも強靭性を有するものである。
特許出願人 工業技術院長（他１名）
復代理人 有 吉 教 晴
Claims (6)
- １．炭素と窒素との比率が種々なる炭窒化チタンに炭化
クロム１〜９０重量％を混ぜたものに、Ａｌ＿２Ｏ＿３
，Ｃｒ＿２Ｏ＿３，Ｔｉ＿２Ｏ＿３，Ｖ＿２Ｏ＿３，Ｆ
ｅ＿２Ｏ＿３，Ｖ２＿Ｏ＿５，Ｎｂ＿２Ｏ＿５，ＳｉＯ
＿２などの六方晶系酸化物もしくはＴｉＯ，ＦｅＯ，Ｖ
Ｏ，ＮｂＯ，Ｙ＿２Ｏ＿３，ＺｒＯ＿２などの立方晶系
酸化物の中から選ばれた少なくとも１種以上を全量の０
．１〜９０重量％を加えたものを基本成分とし、該基本
成分にＣｒ，Ｎｉ，Ｃｏ，Ｆｅの中から選ばれた少なく
とも１種以上を全量の０．１〜４０重量％添加した最終
混合粉末を焼結して成る金属含有炭窒化チタン−炭化ク
ロム−酸化物系セラミックス。 - ２．請求項１に記載の最終混合粉末に、更に全量の５重
量％以下の炭化硼素を加えた混合粉末を焼結して成る金
属含有炭窒化チタン−炭化クロム−酸化物−炭化硼素系
セラミックス。 - ３．炭素と窒素との比率が種々なる炭窒化チタンに炭化
クロム１〜９０重量％を混ぜたものに、Ｖ＿２Ｃ，Ｎｂ
＿２Ｃ，Ｔａ＿２Ｃ，Ｍｏ＿２Ｃ，Ｗ＿２Ｃ，ＷＣなど
の六方晶系炭化物もしくは（ＴｉＷ）Ｃ，（ＴｉＨｆ）
Ｃ，（ＴｉＴａ）ＣなどのIV，Ｖ，VI族の遷移金属から
なる立方晶系炭化物の中から選ばれた少なくも１種以上
を全量の１〜９０重量％添加したものを基本成分とし、
該基本成分にＣｒ，Ｎｉ，Ｃｏ，Ｆｅの中から選ばれた
少なくとも１種以上を０．１〜４０重量％添加した最終
混合粉末を焼結して成る金属含有炭窒化チタン−炭化ク
ロム−炭化物系セラミックス。 - ４．請求項３に記載の最終混合粉末に、更に全量の５重
量％以下の炭化硼素を加えた混合粉末を、焼結して成る
金属含有炭窒化チタン−炭化クロム−炭化物−炭化硼素
系セラミックス。 - ５．炭素と窒素との比率が種々なる炭窒化チタンに炭化
クロム１〜９０重量％を混ぜたものに、Ａｌ＿２Ｏ＿３
，Ｃｒ＿２Ｏ＿３，Ｔｉ＿２Ｏ＿３，Ｖ＿２Ｏ＿３，Ｆ
ｅ＿２Ｏ＿３，Ｖ＿２Ｏ＿５，Ｎｂ＿２Ｏ＿５，ＳｉＯ
＿２などの六方晶系酸化物もしくはＴｉＯ，ＦｅＯ，Ｖ
Ｏ，ＮｂＯ，Ｙ＿２Ｏ＿３，ＺｒＯ＿２などの立方晶系
酸化物又は同一結晶系酸化物同志の複酸化物の中から選
ばれた少なくとも１種以上を全量の０．１〜９０重量％
を加え、更に上記混合粉末にＶ＿２Ｃ，Ｎｂ＿２Ｃ，Ｔ
ａ＿２Ｃ，Ｍｏ＿２Ｃ，Ｗ＿２Ｃ，ＷＣなどの六方晶炭
化物もしくは（ＴｉＷ）Ｃ，（ＴｉＨｆ）Ｃ，（ＴｉＴ
ａ）ＣなどのIV，Ｖ，VI族の遷移金属からなる立方晶系
炭化物の中から選ばれた少なくも１種以上を全量の１〜
９０重量％添加したものを基本成分とし、該基本成分に
Ｃｒ，Ｎｉ，Ｃｏ，Ｆｅの中から選ばれた少なくとも１
種以上を全量の０．１〜４０重量％添加した最終混合粉
末を焼結して成る金属含有炭窒化チタン−炭化クロム−
酸化物系セラミックス。 - ６．請求項５に記載の最終混合粉末に、更に全量の５重
量％以下の炭化硼素を加えた混合粉末を焼結して成る金
属含有炭窒化チタン−炭化クロム−酸化物系セラミック
ス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63196426A JPH0248467A (ja) | 1988-08-05 | 1988-08-05 | 金属を含有した炭窒化チタン−炭化クロム−酸化物−炭化物系セラミックス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63196426A JPH0248467A (ja) | 1988-08-05 | 1988-08-05 | 金属を含有した炭窒化チタン−炭化クロム−酸化物−炭化物系セラミックス |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0248467A true JPH0248467A (ja) | 1990-02-19 |
| JPH0585503B2 JPH0585503B2 (ja) | 1993-12-07 |
Family
ID=16357649
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63196426A Granted JPH0248467A (ja) | 1988-08-05 | 1988-08-05 | 金属を含有した炭窒化チタン−炭化クロム−酸化物−炭化物系セラミックス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0248467A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005093110A1 (ja) * | 2004-03-29 | 2005-10-06 | Kyocera Corporation | セラミック焼結体とその製造方法及びセラミック焼結体を用いた装飾用部材 |
-
1988
- 1988-08-05 JP JP63196426A patent/JPH0248467A/ja active Granted
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005093110A1 (ja) * | 2004-03-29 | 2005-10-06 | Kyocera Corporation | セラミック焼結体とその製造方法及びセラミック焼結体を用いた装飾用部材 |
| US7578867B2 (en) | 2004-03-29 | 2009-08-25 | Kyocera Corporation | Ceramic sintered product and method for production thereof, and decorative member using the ceramic sintered product |
| KR101228906B1 (ko) * | 2004-03-29 | 2013-02-01 | 쿄세라 코포레이션 | 세라믹 소결체와 그 제조방법 및 세라믹 소결체를 사용한장식용 부재 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0585503B2 (ja) | 1993-12-07 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |