JPH0579609B2 - - Google Patents
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- JPH0579609B2 JPH0579609B2 JP31940588A JP31940588A JPH0579609B2 JP H0579609 B2 JPH0579609 B2 JP H0579609B2 JP 31940588 A JP31940588 A JP 31940588A JP 31940588 A JP31940588 A JP 31940588A JP H0579609 B2 JPH0579609 B2 JP H0579609B2
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Classifications
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B11/00—Pressing molten glass or performed glass reheated to equivalent low viscosity without blowing
- C03B11/06—Construction of plunger or mould
- C03B11/08—Construction of plunger or mould for making solid articles, e.g. lenses
- C03B11/084—Construction of plunger or mould for making solid articles, e.g. lenses material composition or material properties of press dies therefor
- C03B11/086—Construction of plunger or mould for making solid articles, e.g. lenses material composition or material properties of press dies therefor of coated dies
-
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Re-Forming, After-Treatment, Cutting And Transporting Of Glass Products (AREA)
- Ceramic Products (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、ガラス成形用型、詳しくは、光学レ
ンズをプレス成形した後磨き工程を必要としない
ガラス成形用型に関するものである。
ンズをプレス成形した後磨き工程を必要としない
ガラス成形用型に関するものである。
ガラス成形工程では供給された軟らかいガラス
はブローやプレスなどの成形を受けながら冷却さ
れる。この工程で重要なことは、軟化したガラス
と反応せず、転写性に優れかつガラス成形面が損
傷を受けない型を使用することである。
はブローやプレスなどの成形を受けながら冷却さ
れる。この工程で重要なことは、軟化したガラス
と反応せず、転写性に優れかつガラス成形面が損
傷を受けない型を使用することである。
従来、このような条件を満たすべくセラミツク
スが、検討されている。例えば、SiC，Si3N4の
焼結体であるが、これはガラスと反応しやすい焼
結助剤の使用や硬度が非常に高いため加工性が悪
いといつた問題点がある。そこで、特開昭63−
185834号公報に記載されているように、モリブデ
ン、タングステンまたはタンタルからなる母材の
表面を硼化処理することが提案されているが、充
分な耐食性等の効果は発揮されない。
スが、検討されている。例えば、SiC，Si3N4の
焼結体であるが、これはガラスと反応しやすい焼
結助剤の使用や硬度が非常に高いため加工性が悪
いといつた問題点がある。そこで、特開昭63−
185834号公報に記載されているように、モリブデ
ン、タングステンまたはタンタルからなる母材の
表面を硼化処理することが提案されているが、充
分な耐食性等の効果は発揮されない。
〔発明が解決しようとする課題〕
本発明者は、さらに改善すべく種々検討した結
果、ガラスとの反応性、転写性、繰り返し使用に
よる損傷、加工性、表面粗度等の点から、金属ジ
ルコニウムを母材として熱間静水圧プレス
（HIP）成形した後にその表面を硼化処理するこ
とが最適であることを見い出し、本発明を完成し
たものである。
果、ガラスとの反応性、転写性、繰り返し使用に
よる損傷、加工性、表面粗度等の点から、金属ジ
ルコニウムを母材として熱間静水圧プレス
（HIP）成形した後にその表面を硼化処理するこ
とが最適であることを見い出し、本発明を完成し
たものである。
すなわち、本発明は、熱間静水圧プレス成形さ
れた金属ジルコニウムを主成分とする基材からな
り、その少なくともガラス成形面表層には硼化物
層を形成させてなることを特徴とするガラス成型
用型である。
れた金属ジルコニウムを主成分とする基材からな
り、その少なくともガラス成形面表層には硼化物
層を形成させてなることを特徴とするガラス成型
用型である。
以下、さらに詳しく本発明を説明する。
本発明のガラス成型用型は次のようにして得る
ことができる。すなわち、基材である金属ジルコ
ニウムは融点は1890℃であり、通常のガラス成型
時の温度400〜800℃と比べ充分に高く耐熱性は問
題ない。しかしながら、一般に金属材料は数μm
〜数十μmの欠陥が存在するので、そのままでは
ガラス成型用型としては適切ではない。すなわ
ち、高い表面精度を出して欠陥を少なくすること
が必要とされる。そのため、本発明では、金属ジ
ルコニウムを熱間静水圧プレス（HIP）成形して
金属ジルコニウム中の欠陥がないか又は極めて少
ない状態とする。HIP処理条件は1000〜1800℃で
１〜３時間程度行い、N2，Ar等の不活性雰囲気
で１〜10ton／cm2の高圧を印加する。
ことができる。すなわち、基材である金属ジルコ
ニウムは融点は1890℃であり、通常のガラス成型
時の温度400〜800℃と比べ充分に高く耐熱性は問
題ない。しかしながら、一般に金属材料は数μm
〜数十μmの欠陥が存在するので、そのままでは
ガラス成型用型としては適切ではない。すなわ
ち、高い表面精度を出して欠陥を少なくすること
が必要とされる。そのため、本発明では、金属ジ
ルコニウムを熱間静水圧プレス（HIP）成形して
金属ジルコニウム中の欠陥がないか又は極めて少
ない状態とする。HIP処理条件は1000〜1800℃で
１〜３時間程度行い、N2，Ar等の不活性雰囲気
で１〜10ton／cm2の高圧を印加する。
金属ジルコニウムの硬度はHv140とセラミツク
スと比べて低く加工は容易である。従つて、型の
形状に加工した後次の硼化処理を行う。
スと比べて低く加工は容易である。従つて、型の
形状に加工した後次の硼化処理を行う。
金属表面の硼化処理方法としては、例えば、青
木洋一著「セラミツクス製造プロセスVol.第８
章“高温無機物の被覆方法”」に示されているよ
うに、基材金属を硼素原子を含むガス、粉末パツ
クまたは溶融塩中で処理して、硼素を基材中に拡
散浸透させ、その表面近傍に単相または複相のジ
ルコニウム硼化物層を形成させるものである。硼
化処理により耐摩耗性や耐食性が著しく向上す
る。硼化層の深さは数μm〜300μm程度が好まし
く、型の形状としては、直径５〜100mm、厚み５
〜100mmの円柱状が一般的である。
木洋一著「セラミツクス製造プロセスVol.第８
章“高温無機物の被覆方法”」に示されているよ
うに、基材金属を硼素原子を含むガス、粉末パツ
クまたは溶融塩中で処理して、硼素を基材中に拡
散浸透させ、その表面近傍に単相または複相のジ
ルコニウム硼化物層を形成させるものである。硼
化処理により耐摩耗性や耐食性が著しく向上す
る。硼化層の深さは数μm〜300μm程度が好まし
く、型の形状としては、直径５〜100mm、厚み５
〜100mmの円柱状が一般的である。
以下、実施例と比較例をあげてさらに具体的に
説明する。
説明する。
実施例
金属ジルコニウムをAr雰囲気中、1650℃、１
時間HIP成形して金属ジルコニウムを主成分とす
る焼結体を得た。それを20×20×10tmmの板状に
加工しその表面をRmax0.02μmの表面粗さにダ
イヤモンド砥粒を用いて研磨した。
時間HIP成形して金属ジルコニウムを主成分とす
る焼結体を得た。それを20×20×10tmmの板状に
加工しその表面をRmax0.02μmの表面粗さにダ
イヤモンド砥粒を用いて研磨した。
次にそれを以下のようにして硼化処理を溶融塩
法で行なつた。すなわち、ステンレス
（SUS304）製の槽に、重量割合で、硼酸20％、
ほう酸カリウム40％、ふつ化ナトリウム15％、炭
酸カリウム15％、Mg粉末10％からなる混合塩中
に上記のHIP処理した金属ジルコニウム焼結体を
浸漬し、そのステンレス槽を箱型電気炉に入れ、
900℃で６時間加熱した。その結果、金属ジルコ
ニウム表面の硼化層の厚みは100μmで硬度は処理
前のHv140からHv1700になつた。
法で行なつた。すなわち、ステンレス
（SUS304）製の槽に、重量割合で、硼酸20％、
ほう酸カリウム40％、ふつ化ナトリウム15％、炭
酸カリウム15％、Mg粉末10％からなる混合塩中
に上記のHIP処理した金属ジルコニウム焼結体を
浸漬し、そのステンレス槽を箱型電気炉に入れ、
900℃で６時間加熱した。その結果、金属ジルコ
ニウム表面の硼化層の厚みは100μmで硬度は処理
前のHv140からHv1700になつた。
ガラスとの反応性と転写性を調べるため、重量
割合で、SiO264.9％、B2O32.9％、Na2O5.2％、
K2O15.2％、BaO9.6％、ZnO2.0％からなる硼珪
酸アルカリ系、及びPbO45.1％、SiO245.7％、
Na2O3.6％、K2O5.0％からなる酸化鉛系ガラス
であつて、それぞれ半径10mm、円柱状（高さ５
cm）のガラスを硼化処理した上記の金属ジルコニ
ウムの板の上に置き、N2雰囲気で700℃の温度で
加熱した。冷却後に型とガラスの表面組織を光学
顕微鏡により観察し反応性及び転写性を評価した
ところ、型のガラスとの融着及び損傷はなく、転
写性も良好であつた。
割合で、SiO264.9％、B2O32.9％、Na2O5.2％、
K2O15.2％、BaO9.6％、ZnO2.0％からなる硼珪
酸アルカリ系、及びPbO45.1％、SiO245.7％、
Na2O3.6％、K2O5.0％からなる酸化鉛系ガラス
であつて、それぞれ半径10mm、円柱状（高さ５
cm）のガラスを硼化処理した上記の金属ジルコニ
ウムの板の上に置き、N2雰囲気で700℃の温度で
加熱した。冷却後に型とガラスの表面組織を光学
顕微鏡により観察し反応性及び転写性を評価した
ところ、型のガラスとの融着及び損傷はなく、転
写性も良好であつた。
さらに、型の上にガラスを置き、700℃に加熱
した時点で硼化処理した金属ジルコニウムのもう
一方の同形の板を50Kg／cm2の圧力で軟化したガラ
スをプレスする操作を100回繰り返した後型の反
応性と転写性を光学顕微鏡で評価したところ、い
ずれも問題のないことを確認した。
した時点で硼化処理した金属ジルコニウムのもう
一方の同形の板を50Kg／cm2の圧力で軟化したガラ
スをプレスする操作を100回繰り返した後型の反
応性と転写性を光学顕微鏡で評価したところ、い
ずれも問題のないことを確認した。
比較例
比較材として、Si3N4焼結体、SiC焼結体及び
金属MoをHIP処理後実施例と同様に硼化処理し
た焼結体を用い同様の試験を行つたところ、
Si3N4焼結体とSiC焼結体はガラスと反応して発
泡現象が見られ、Mo焼結体では転写性に劣るこ
とが判つた。
金属MoをHIP処理後実施例と同様に硼化処理し
た焼結体を用い同様の試験を行つたところ、
Si3N4焼結体とSiC焼結体はガラスと反応して発
泡現象が見られ、Mo焼結体では転写性に劣るこ
とが判つた。
本発明のガラス成形用型は従来用いられてきた
材質のものに比べてガラスとの反応性と転写性及
びくり返し使用回数による耐久性にすぐれてい
る。
材質のものに比べてガラスとの反応性と転写性及
びくり返し使用回数による耐久性にすぐれてい
る。
Claims (1)
- １ 熱間静水圧プレス成形された金属ジルコニウ
ムを主成分とする基材からなり、その少なくとも
ガラス成形面表層には硼化物層を形成させてなる
ことを特徴とするガラス成形用型。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31940588A JPH02164728A (ja) | 1988-12-20 | 1988-12-20 | ガラス成形用型 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31940588A JPH02164728A (ja) | 1988-12-20 | 1988-12-20 | ガラス成形用型 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02164728A JPH02164728A (ja) | 1990-06-25 |
| JPH0579609B2 true JPH0579609B2 (ja) | 1993-11-04 |
Family
ID=18109821
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31940588A Granted JPH02164728A (ja) | 1988-12-20 | 1988-12-20 | ガラス成形用型 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02164728A (ja) |
-
1988
- 1988-12-20 JP JP31940588A patent/JPH02164728A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02164728A (ja) | 1990-06-25 |
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