JPH0450173A - ホウ化物―酸化ジルコニウム―炭窒化物系セラミックス材料 - Google Patents

ホウ化物―酸化ジルコニウム―炭窒化物系セラミックス材料

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JPH0450173A
JPH0450173A JP2160842A JP16084290A JPH0450173A JP H0450173 A JPH0450173 A JP H0450173A JP 2160842 A JP2160842 A JP 2160842A JP 16084290 A JP16084290 A JP 16084290A JP H0450173 A JPH0450173 A JP H0450173A
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、耐摩材料、切削工具材料として好適な高密度
を育する新規な金属ホウ化物基セラミックス焼結体に関
するものである。
〈従来の技術〉 これまで、耐摩材料、切削工具材料として、ニホウ化チ
タンをマトリックスとし、ＺｒＯ２を添加焼結したセラ
ミックス（特許１２３８５４９号）やさらに立方晶炭化
物を添加焼結したセラミックス（特願昭５７−０１２９
８５）が本発明者らによって提案されており、特に靭性
を必要とする耐摩材に適している。しかし、工業の発達
の顕著な近年、易焼結性の追求とさらなる物性の向上が
要求されている。
そこで本発明は、ホウ化金属−酸化ジルコニウム−金属
炭化物系セラミックスの特性改善を更にするために、研
究を重ねた結果、金属炭化物の代わりに金属炭窒化物を
添加することによりさらに特性の改善が可能であること
を見出し、この知見に基づいて本発明をなすに至った。
〈発明が解決しようとする問題点〉 本発明の目的は、耐摩工具や切削工具として、広範囲に
使用できる機械的性質を存する金属ホウ化物基セラミッ
クスを提供することである。
〈問題を解決するための手段〉 本発明者等は金属ホウ化物系セラミックスの易焼結なら
びに得られたセラミックスの！！！械的性的特性善をす
るため、鋭意研究を重ねてきた結果、炭化物ではなく、
炭化物にさらに窒素を固溶させた炭窒化物を添加剤とし
て用いると、焼結温度を低くできる上、抗折力や靭性の
向上もできる事が判明し、本発明をなすに至った。
即ち、本発明は、（Ａ）　ＭＢ２．Ｍ２Ｂ６型ホウ化物
（Ｍは金属を示す）の１種以上に（Ｂ）　ＺｒＯ２を全
量に対し１０〜７０％添加した混合粉末を基本成分とし
、これに（Ｃ）　Ｔｉ（Ｃ，Ｎ）、Ｚｒ（Ｃ，Ｎ）の１
種以上を２〜７０重間％添加したホウ化金與系セラミッ
クス焼結体に係わるものである。
本発明の主成分である（Ａ）成分は、Ｔ　ｉＢ２＋　Ｚ
ｒＢ２．　ＣｒＢ２　。
ＶＢ２　、ＴａＢ２　、ＮｂＢ２　、ＭｎＢ２．ＭＯＢ
２　、ＨｆＢ２　、ＹＢ２　、Ａ　＋８２　、ＭｇＢ２
．Ｚｒ８２などのニホウ化物、　Ｗ２８６　、　ＭＯ２
Ｂ６などの金属五ニホウ化物の中から選ばれた金属ホウ
化物である。これらは単独で用いてもよいし、また２ｆ
ｆ１以上組合せて用いてもよい。
次に（Ｂ）成分として用いられるＺｒＯ２は、部分安定
化ＺｒＯ２，正方晶ＺｒＯ２＋　　立斜晶ＺｒＯ２のい
ずれでもよいし、また２種以上を混合してもよい。Ｚｒ
Ｏ２の添加量は１０〜７０％の範囲が好ましい。この範
囲を逸脱すると十分な機械的強度が得られないので好ま
しくない。
本発明の材料の第３成分として添加配合される立方晶系
炭窒化物はＴｉ（Ｃ，Ｎ）とＺｒ（Ｃ，Ｎ）のＩＮ又は
２種混合物である。この炭窒化物は全重量に対し２〜７
０重量％の範囲で添加することが必要である。この範囲
を逸脱すると焼結が困難になったり、得られる焼結体の
機械的物性の改善が困難になる。
本発明のセラミックス材料は、原料混合物を造粒の後、
金型成形やラバープレスで成形したのち真空、不活性ガ
スあるいは還元性ガス、窒素ガス等の雰囲気で、１６ｏ
ｏ〜１９００’Ｃで６０〜２００ｉｉｎ加熱することに
より緻密な焼結体が得られる。またその後１（ＩＰ処理
したりあるいは真空焼結の代わりにホットプレスを使用
することができる。
このようにして耐摩材や切削工具材として好適な金属ホ
ウ化物基セラミックスが得られる。
〈実施例〉 粒子径を４μ園以下に分級したＴｉＢ２とＴｉ（Ｃ，Ｎ
）、および０．０２μｍの粒子径を存するＺｒＯ２を、
それぞれ３０：　３０：　４０の重量割合で混合、造粒
したのち３　ｔｏｎ／ｃｍ２でラバープレスで成形し、
その後１７００℃で９０ｍ１ｎ真空焼結した。得られた
焼結体の物性を調べたところ、抗折力９０ｋｇ／ｍｗ’
、ビッカース硬度ｔｌｖ１５００．インデンテーシ四ン
法に＋ｃ　８　ＭＰａｍ１７２という物性を育していた
。また組織観察では空隙は皆無であった。この例を表１
のＮｏ、　２に示す。同表中のＮ０１１〜５．７〜９は
同一の方法で焼結し、また物性測定を行った結果である
。
〈実施例２〉 粒子径を４μ園以下に分級したＴｉＢ２　とＺｒ（Ｃ，
Ｎ）さらに０．０２μｍの粒径のＺｒ０２を３０：　３
０：　４０の重１割合で混合し、その混合物を黒鉛型に
充填し、真空中で２００Ｋｇ／ｃ■２のグイ圧力でプレ
スしながら、１７００°Ｃで６０１ｎホツトプレスした
。
得られた焼結体の抗折力は９０ｋｇ／ｍｉ＋２＋　　硬
度１７００Ｈｖ、　　Ｋｌｃ　４ＭＰａが′２と測定さ
れた。また組織［１２察では空隙は皆無であった。この
例を表１のＮｏ、６に示す。Ｎｏ、　１０．　　Ｉ　！
は同様の方法で実験を行ったものである。またＮｏ、＋
２と１３は比較例として同様に実験したものである。な
お、一般にホットプレス焼結体は真空焼結体よりち密で
高強度、高硬度を有するものである。
特許出ｌ・預入　　工業技術院長

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １．ホウ化物の１種以上と全量当り１０〜７０重量％の
    酸化ジルコニュウム粉末を基本成分とし、これに立方晶
    系Ｔｉ（Ｃ，Ｎ），Ｚｒ（Ｃ，Ｎ）の内の１種以上の炭
    窒化物を２〜７０重量％添加した混合物を焼結してなる
    ホウ化物−酸化ジルコニウム−炭窒化物系セラミックス
    材料
JP2160842A 1990-06-18 1990-06-18 ホウ化物―酸化ジルコニウム―炭窒化物系セラミックス材料 Expired - Lifetime JPH0710747B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2160842A JPH0710747B2 (ja) 1990-06-18 1990-06-18 ホウ化物―酸化ジルコニウム―炭窒化物系セラミックス材料
US07/716,928 US5143869A (en) 1990-06-18 1991-06-18 Boride-zirconium oxide-nitrogen carbide-based ceramics

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JP2160842A JPH0710747B2 (ja) 1990-06-18 1990-06-18 ホウ化物―酸化ジルコニウム―炭窒化物系セラミックス材料

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JPH0450173A true JPH0450173A (ja) 1992-02-19
JPH0710747B2 JPH0710747B2 (ja) 1995-02-08

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ID=15723589

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JPH0710747B2 (ja) 1995-02-08
US5143869A (en) 1992-09-01

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