JPH0776742A - サーメットの製造方法 - Google Patents
サーメットの製造方法Info
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- JPH0776742A JPH0776742A JP18004793A JP18004793A JPH0776742A JP H0776742 A JPH0776742 A JP H0776742A JP 18004793 A JP18004793 A JP 18004793A JP 18004793 A JP18004793 A JP 18004793A JP H0776742 A JPH0776742 A JP H0776742A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 十分な靱性を有するサーメットを製造する。
【構成】 粒径1〜3μのＦｅ粉末500gと、粒径1〜3μの
Ａｌ2 Ｏ3 粉末500gとを配合・調整し、混合撹拌機にて
混合・撹拌し、プレス造粒機を用いて造粒し、さらに焼
結・粉砕・分級して粒径約3〜8mmに分級した造粒粉末を
溶解材料として、急速に溶融・凝固せしめ、重量 1000g
の溶融化堆積物を形成する。このときの溶解温度は2000
℃、材料粉末の給送速度200g／分とする。次に、この堆
積物をＡｒ雰囲気下でスタンプミル粉砕し、分級して 2
50μ以下の複合粉末を得る。次に、こうして製造された
複合粉末を、ＨＩＰ缶に充填し、ＨＩＰにかけてサーメ
ットを製造する。ＨＩＰ条件は、メタルの固相線温度以
下の1200℃、1200kgf／cm2、180分保持とする。ミクロ
的には、メタルとセラミックスの界面が良好に濡れ合っ
て均一に分散した高靱性のサーメットが得られる。
Ａｌ2 Ｏ3 粉末500gとを配合・調整し、混合撹拌機にて
混合・撹拌し、プレス造粒機を用いて造粒し、さらに焼
結・粉砕・分級して粒径約3〜8mmに分級した造粒粉末を
溶解材料として、急速に溶融・凝固せしめ、重量 1000g
の溶融化堆積物を形成する。このときの溶解温度は2000
℃、材料粉末の給送速度200g／分とする。次に、この堆
積物をＡｒ雰囲気下でスタンプミル粉砕し、分級して 2
50μ以下の複合粉末を得る。次に、こうして製造された
複合粉末を、ＨＩＰ缶に充填し、ＨＩＰにかけてサーメ
ットを製造する。ＨＩＰ条件は、メタルの固相線温度以
下の1200℃、1200kgf／cm2、180分保持とする。ミクロ
的には、メタルとセラミックスの界面が良好に濡れ合っ
て均一に分散した高靱性のサーメットが得られる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、サーメットの製造方法
に関する。
に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、サーメットは、金属又は合金の粉
末とセラミックスの粉末とを混合し、プレス成型などで
成型後、焼結又は熱間加圧焼結などして製造されてい
た。
末とセラミックスの粉末とを混合し、プレス成型などで
成型後、焼結又は熱間加圧焼結などして製造されてい
た。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、この様な従来
の製造方法によるサーメットは、靱性が不足し、性能的
に十分とはいえなかった。そこで、本発明は、十分な靱
性を有するサーメットの製造方法を提供することを目的
とする。
の製造方法によるサーメットは、靱性が不足し、性能的
に十分とはいえなかった。そこで、本発明は、十分な靱
性を有するサーメットの製造方法を提供することを目的
とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明のサーメットの製
造方法は、請求項１に記載した様に、金属又は合金（以
下、「メタル」という）とセラミックスとを溶体化して
一方に他方を分散状態で担持させた複合粉末を原料とし
て、熱間静水圧プレス（以下、「ＨＩＰ」という）にて
焼結することを特徴とする。
造方法は、請求項１に記載した様に、金属又は合金（以
下、「メタル」という）とセラミックスとを溶体化して
一方に他方を分散状態で担持させた複合粉末を原料とし
て、熱間静水圧プレス（以下、「ＨＩＰ」という）にて
焼結することを特徴とする。
【０００５】ここで、溶体化とは、セラミックスとメタ
ルとが、高温加熱状態で液相−液相又は固相−液相で分
散・混合し、そのままの分散・混合状態で固化した状態
をいい、鋼における溶体化処理状態と類似の状態をい
う。ただし、鋼との違いは、本発明で用いようとする複
合粉末ではセラミックス（炭化物や酸化物など）が多く
含まれることから、これらのメタルに溶け込まないセラ
ミックスが、均一に散らばった状態となり、かつ、メタ
ルとセラミックスの界面が濡れあったまま固化した状態
となるのである。
ルとが、高温加熱状態で液相−液相又は固相−液相で分
散・混合し、そのままの分散・混合状態で固化した状態
をいい、鋼における溶体化処理状態と類似の状態をい
う。ただし、鋼との違いは、本発明で用いようとする複
合粉末ではセラミックス（炭化物や酸化物など）が多く
含まれることから、これらのメタルに溶け込まないセラ
ミックスが、均一に散らばった状態となり、かつ、メタ
ルとセラミックスの界面が濡れあったまま固化した状態
となるのである。
【０００６】また、一方に他方を分散させるとは、メタ
ルが基地となってセラミックスの粒子を担持した状態、
逆にセラミックスが基地となってメタルの粒子を担持し
た状態、あるいはメタルとセラミックスとが混ざりあっ
た状態のいずれでもよい。なお、本発明において原料と
して用いる複合粉末は、例えば次の様にして製造するこ
とができる。
ルが基地となってセラミックスの粒子を担持した状態、
逆にセラミックスが基地となってメタルの粒子を担持し
た状態、あるいはメタルとセラミックスとが混ざりあっ
た状態のいずれでもよい。なお、本発明において原料と
して用いる複合粉末は、例えば次の様にして製造するこ
とができる。
【０００７】即ち、請求項２に記載した様に、メタルの
粉末とセラミックスの粉末とを混合し、該混合粉末を所
定の粒径に造粒した後、該造粒粉末粒子を少なくとも当
該粒子内で溶融体又は半溶融体を形成するまで加熱した
後に、急速に凝固せしめ、必要に応じて粉砕工程を経た
後に所定の粒度に分級するといった方法にて製造するこ
とができる。
粉末とセラミックスの粉末とを混合し、該混合粉末を所
定の粒径に造粒した後、該造粒粉末粒子を少なくとも当
該粒子内で溶融体又は半溶融体を形成するまで加熱した
後に、急速に凝固せしめ、必要に応じて粉砕工程を経た
後に所定の粒度に分級するといった方法にて製造するこ
とができる。
【０００８】ここで、混合粉末粒子内で溶融体又は半溶
融体を形成するまで加熱し、急速に凝固させる実用的方
法としては、造粒粉末粒子を溶接材料としてアーク加熱
による粉体肉盛溶接でビードを水冷床に形成する方法
や、混合粉末粒子を溶解材料としてアーク溶解又はプラ
ズマアーク溶解をし、これを水冷炉床に堆積させつつ凝
固させる方法や、高周波プラズマにて超高温層を形成し
ておき、ここを造粒粉末粒子を通過させ、パーティクル
・トゥー・パーティクルにて溶融・凝固させる方法など
を採用するとよい。
融体を形成するまで加熱し、急速に凝固させる実用的方
法としては、造粒粉末粒子を溶接材料としてアーク加熱
による粉体肉盛溶接でビードを水冷床に形成する方法
や、混合粉末粒子を溶解材料としてアーク溶解又はプラ
ズマアーク溶解をし、これを水冷炉床に堆積させつつ凝
固させる方法や、高周波プラズマにて超高温層を形成し
ておき、ここを造粒粉末粒子を通過させ、パーティクル
・トゥー・パーティクルにて溶融・凝固させる方法など
を採用するとよい。
【０００９】また、必要に応じて粉砕すればよいのは、
最終的な粒度に調整された造粒粉末をパーティクル・ト
ゥー・パーティクルで溶融・凝固する場合には粉砕は不
要となるからである。さらに、造粒の方法としては、プ
レス造粒を行うことにすれば、造粒に当たってバインダ
を必要としないので、複合粉末自体の性能に酸素や炭素
等の混入による悪影響を生じさせることがない点でも望
ましい。
最終的な粒度に調整された造粒粉末をパーティクル・ト
ゥー・パーティクルで溶融・凝固する場合には粉砕は不
要となるからである。さらに、造粒の方法としては、プ
レス造粒を行うことにすれば、造粒に当たってバインダ
を必要としないので、複合粉末自体の性能に酸素や炭素
等の混入による悪影響を生じさせることがない点でも望
ましい。
【００１０】なお、請求項３に記載した様に、前記ＨＩ
Ｐは、金属又は合金の固相線温度以下の所定温度下で実
行する必要がある。これは、固相線温度以上でＨＩＰを
行うとすると、メタルとセラミックスの比重差による重
力偏析が発生し、分散の均一性が損なわれるという不具
合があるからである。
Ｐは、金属又は合金の固相線温度以下の所定温度下で実
行する必要がある。これは、固相線温度以上でＨＩＰを
行うとすると、メタルとセラミックスの比重差による重
力偏析が発生し、分散の均一性が損なわれるという不具
合があるからである。
【００１１】
【作用及び効果】本発明のサーメットの製造方法によれ
ば、セラミックスとメタルとが予め溶体化し、その界面
の欠陥が極めて少ない前記複合粉末をＨＩＰで焼結・固
化するので、複合粉末の再配列が行われると同時に、メ
タルの塑性流動が起こって「ち密化」した組織のサーメ
ットを容易に得ることができるのである。これはＨＩＰ
によって複合粉末の再配列が行われると同時に、メタル
の塑性流動が起こって「ち密化」が進むと共に、セラミ
ックスとメタルの界面は複合粉末自体が有する良好な
「濡れ合い」がそのまま保持されているからである。
ば、セラミックスとメタルとが予め溶体化し、その界面
の欠陥が極めて少ない前記複合粉末をＨＩＰで焼結・固
化するので、複合粉末の再配列が行われると同時に、メ
タルの塑性流動が起こって「ち密化」した組織のサーメ
ットを容易に得ることができるのである。これはＨＩＰ
によって複合粉末の再配列が行われると同時に、メタル
の塑性流動が起こって「ち密化」が進むと共に、セラミ
ックスとメタルの界面は複合粉末自体が有する良好な
「濡れ合い」がそのまま保持されているからである。
【００１２】従来方法によるセラミックスとメタルの混
合粉のプレス−焼結や、熱間加圧焼結の場合、メタルの
「焼結・ち密化」は起こるものの、セラミックスとメタ
ルの界面は「濡れ合い」が発生せず、欠陥の多い界面と
なる。また、従来法の混合粉を用いて、重力偏析をさけ
る必須条件であるメタルの固相線以下の温度でＨＩＰ焼
結した場合も同様、メタルの「焼結・ち密化」は起こる
ものの界面は「濡れ合い」が発生せず、欠陥の多い界面
となる。
合粉のプレス−焼結や、熱間加圧焼結の場合、メタルの
「焼結・ち密化」は起こるものの、セラミックスとメタ
ルの界面は「濡れ合い」が発生せず、欠陥の多い界面と
なる。また、従来法の混合粉を用いて、重力偏析をさけ
る必須条件であるメタルの固相線以下の温度でＨＩＰ焼
結した場合も同様、メタルの「焼結・ち密化」は起こる
ものの界面は「濡れ合い」が発生せず、欠陥の多い界面
となる。
【００１３】このように本発明のサーメットの製造方法
によれば、ＨＩＰにて組織の「ち密化」がなされ、かつ
セラミックスとメタルの界面の「濡れ合い」が良好で、
十分な靱性を有する新規なサーメットが得られる。即
ち、本発明方法によれば、メタルとセラミックスとの界
面の濡れ性が高く、抗折力のきわめて高い、十分な靱性
を有するサーメットを製造することができる。また、抗
折力がきわめて高く、十分な靱性を有することから、大
型のものや異形のものを製造することができる。
によれば、ＨＩＰにて組織の「ち密化」がなされ、かつ
セラミックスとメタルの界面の「濡れ合い」が良好で、
十分な靱性を有する新規なサーメットが得られる。即
ち、本発明方法によれば、メタルとセラミックスとの界
面の濡れ性が高く、抗折力のきわめて高い、十分な靱性
を有するサーメットを製造することができる。また、抗
折力がきわめて高く、十分な靱性を有することから、大
型のものや異形のものを製造することができる。
【００１４】ここで、従来の混合プレス焼結についてい
えば、抗折力試験を行った場合に、本発明方法により製
造されたサーメットに比べると半分程度以下の性能しか
発揮できない。
えば、抗折力試験を行った場合に、本発明方法により製
造されたサーメットに比べると半分程度以下の性能しか
発揮できない。
【００１５】
【実施例】次に、本発明を一層明らかにするために、好
適な実施例を説明する。まず、サーメットの原料となる
メタルとセラミックスとを溶体化して一方に他方を分散
状態で担持させた複合粉末について説明する。
適な実施例を説明する。まず、サーメットの原料となる
メタルとセラミックスとを溶体化して一方に他方を分散
状態で担持させた複合粉末について説明する。
【００１６】複合粉末は、以下の工程により製造され
る。まず最初に、用途に応じてセラミックス及びメタル
の材質を選定する。セラミックスとしては粒径０．１〜
５０μの粉末を、メタルとしては粒径０．１〜３００μ
の粉末を準備し、これらセラミックス粉末とメタル粉末
とを混合して原料の配合・調整をする（：原料配
合）。そして、この原料混合物を混合撹拌機において均
質な混合状態になる様に混合する（：混合撹拌）。
る。まず最初に、用途に応じてセラミックス及びメタル
の材質を選定する。セラミックスとしては粒径０．１〜
５０μの粉末を、メタルとしては粒径０．１〜３００μ
の粉末を準備し、これらセラミックス粉末とメタル粉末
とを混合して原料の配合・調整をする（：原料配
合）。そして、この原料混合物を混合撹拌機において均
質な混合状態になる様に混合する（：混合撹拌）。
【００１７】混合物が混合撹拌機にて均質な混合状態と
なったら、これをプレス造粒機にかけて造粒し、さらに
焼結・粉砕・分級し、所定粒度の粉末に調整する（：
プレス造粒・焼結）。こうして所定粒度に調整されたメ
タル・セラミックス混合粉末粒子を得たら、これを用い
てプラズマ積層凝固炉（ＰＰＣ炉）にて溶融・凝固させ
る（溶融・凝固）。
なったら、これをプレス造粒機にかけて造粒し、さらに
焼結・粉砕・分級し、所定粒度の粉末に調整する（：
プレス造粒・焼結）。こうして所定粒度に調整されたメ
タル・セラミックス混合粉末粒子を得たら、これを用い
てプラズマ積層凝固炉（ＰＰＣ炉）にて溶融・凝固させ
る（溶融・凝固）。
【００１８】ここで、溶融・凝固の工程についてもう少
し詳しく説明すると、上記混合粉末粒子をプラズマアー
クによる超高温で急速溶解をした後、冷却炉床上に堆積
させつつ急速に凝固させることにより、メタルとセラミ
ックスとを溶体化して一方に他方を分散状態で担持させ
た複合粉末の溶融化堆積物を製造するのである。
し詳しく説明すると、上記混合粉末粒子をプラズマアー
クによる超高温で急速溶解をした後、冷却炉床上に堆積
させつつ急速に凝固させることにより、メタルとセラミ
ックスとを溶体化して一方に他方を分散状態で担持させ
た複合粉末の溶融化堆積物を製造するのである。
【００１９】こうしてできた複合粉末の溶融化堆積物を
スタンプミル等で粉砕し（：粉砕）、振動分級機又は
気流分級機にかけてＨＩＰ原料として使用するのに適し
た粒度の複合粉末に分級する（：分級）。こうしてメ
タルとセラミックスとが均一分散状態で溶体化した所定
粒度の複合粉末が製造できたら、これを原料としてＨＩ
Ｐにかけ、方向性のない「ち密」な組織のサーメットを
製造する。
スタンプミル等で粉砕し（：粉砕）、振動分級機又は
気流分級機にかけてＨＩＰ原料として使用するのに適し
た粒度の複合粉末に分級する（：分級）。こうしてメ
タルとセラミックスとが均一分散状態で溶体化した所定
粒度の複合粉末が製造できたら、これを原料としてＨＩ
Ｐにかけ、方向性のない「ち密」な組織のサーメットを
製造する。
【００２０】以下に、各種メタル及びセラミックスを用
いて上記実施例の方法によって製造したサーメットの実
施例を説明する。 ［実施例１］実施例１は、蓄熱材として有効なＦｅ−Ａ
ｌ2 Ｏ3 系サーメットに関するものである。
いて上記実施例の方法によって製造したサーメットの実
施例を説明する。 ［実施例１］実施例１は、蓄熱材として有効なＦｅ−Ａ
ｌ2 Ｏ3 系サーメットに関するものである。
【００２１】粒径１〜３μのＦｅ粉末５００ｇと、粒径
１〜１０μのＡｌ2 Ｏ3 粉末５００ｇとを配合・調整
し、混合撹拌機にて混合・撹拌した。次に、混合撹拌機
から取り出した混合物粉末を、プレス造粒機を用いて造
粒し、さらに焼結・粉砕・分級して粒径約３〜８ｍｍの
造粒粉末を得た。プレス造粒機は、薬品製造において錠
剤を製造する際に用いる装置と同様のロータリプレスで
ある。
１〜１０μのＡｌ2 Ｏ3 粉末５００ｇとを配合・調整
し、混合撹拌機にて混合・撹拌した。次に、混合撹拌機
から取り出した混合物粉末を、プレス造粒機を用いて造
粒し、さらに焼結・粉砕・分級して粒径約３〜８ｍｍの
造粒粉末を得た。プレス造粒機は、薬品製造において錠
剤を製造する際に用いる装置と同様のロータリプレスで
ある。
【００２２】こうして所定粒度に調整された造粒粉末を
溶解材料として、ＰＰＣ炉にて溶融・凝固せしめ、重量
１０００ｇの上記造粒粉末の溶融化堆積物を形成した。
このときの溶解温度は約２０００℃であり、材料粉末を
給送速度２００ｇ／分で供給しつつ溶解・凝固を実行し
た。
溶解材料として、ＰＰＣ炉にて溶融・凝固せしめ、重量
１０００ｇの上記造粒粉末の溶融化堆積物を形成した。
このときの溶解温度は約２０００℃であり、材料粉末を
給送速度２００ｇ／分で供給しつつ溶解・凝固を実行し
た。
【００２３】次に、この溶融化堆積物をスタンプミルに
かけて機械的に粉砕し、分級して２５０μ以下の粉末材
料を得た。なお、スタンプミル粉砕は、Ａｒガス雰囲気
下で行った。次に、こうして製造された複合粉末を、Ｈ
ＩＰ缶に充填し、ＨＩＰにかけてサーメットを製造し
た。ＨＩＰ条件は、温度１２００℃、圧力１２００ｋｇ
ｆ／ｃｍ2 、保持時間１８０分とした。ここで、温度条
件は、メタルの固相線以下の温度をとることを基準とし
て選定した。
かけて機械的に粉砕し、分級して２５０μ以下の粉末材
料を得た。なお、スタンプミル粉砕は、Ａｒガス雰囲気
下で行った。次に、こうして製造された複合粉末を、Ｈ
ＩＰ缶に充填し、ＨＩＰにかけてサーメットを製造し
た。ＨＩＰ条件は、温度１２００℃、圧力１２００ｋｇ
ｆ／ｃｍ2 、保持時間１８０分とした。ここで、温度条
件は、メタルの固相線以下の温度をとることを基準とし
て選定した。
【００２４】こうして、下記表１の組成（ｗｔ％表示）
のサーメットを製造した。
のサーメットを製造した。
【００２５】
【表１】
【００２６】また、製造されたサーメットは、図１の顕
微鏡写真に示すようなミクロ組織を呈しており、メタル
（白く見える部分）と、セラミックス（黒っぽく見える
部分）とが均一に分散した状態となり、しかも、両者は
溶体化し、方向性のない「ち密」な組織を呈した。
微鏡写真に示すようなミクロ組織を呈しており、メタル
（白く見える部分）と、セラミックス（黒っぽく見える
部分）とが均一に分散した状態となり、しかも、両者は
溶体化し、方向性のない「ち密」な組織を呈した。
【００２７】さらに、このサーメットの５つの場所から
試料を切り出して、その硬さを調べたところ、下記表２
の結果となった。
試料を切り出して、その硬さを調べたところ、下記表２
の結果となった。
【００２８】
【表２】
【００２９】この表から明かな様に、実施例１のサーメ
ットは、硬さのバラツキがほとんどなく、均一な硬さを
有することが分かる。また、硬さ自体も良好であり、セ
ラミックスの性質が良好に発揮されている。また、抗折
力試験を行ったところ、３０ｋｇｆ／ｍｍ2 という結果
を得ることがきた。
ットは、硬さのバラツキがほとんどなく、均一な硬さを
有することが分かる。また、硬さ自体も良好であり、セ
ラミックスの性質が良好に発揮されている。また、抗折
力試験を行ったところ、３０ｋｇｆ／ｍｍ2 という結果
を得ることがきた。
【００３０】これら実施例１のサーメットと従来方法に
より製造されたサーメットとを比較するため、実施例１
と同じ粒径のＦｅ粉末及びＡｌ2 Ｏ3 粉末を、実施例１
と同じ配合比にて均一に混合し、ホットプレスにかけて
焼結してサーメットを製造し、その硬さ及び抗折力を調
べた。結果は、硬さはＨＲＡ７５〜８０，ＨＲＣ５０〜
５５であり、抗折力試験は１５ｋｇｆ／ｍｍ2 という結
果になった。硬さのバラツキに関しては実施例よりも幅
があった。
より製造されたサーメットとを比較するため、実施例１
と同じ粒径のＦｅ粉末及びＡｌ2 Ｏ3 粉末を、実施例１
と同じ配合比にて均一に混合し、ホットプレスにかけて
焼結してサーメットを製造し、その硬さ及び抗折力を調
べた。結果は、硬さはＨＲＡ７５〜８０，ＨＲＣ５０〜
５５であり、抗折力試験は１５ｋｇｆ／ｍｍ2 という結
果になった。硬さのバラツキに関しては実施例よりも幅
があった。
【００３１】また、溶体化していない単なる混合・焼結
粉末としてＦｅ−Ａｌ2 Ｏ3 混合粉末を製造し、これを
実施例と同様の条件でＨＩＰにかけたものについても調
べたが、硬さはＨＲＡ７０〜８０，ＨＲＣ４５〜５５で
あり、抗折力試験は０ｋｇｆ／ｍｍ2 という結果になっ
た。硬さのバラツキに関しては実施例よりも大きかっ
た。
粉末としてＦｅ−Ａｌ2 Ｏ3 混合粉末を製造し、これを
実施例と同様の条件でＨＩＰにかけたものについても調
べたが、硬さはＨＲＡ７０〜８０，ＨＲＣ４５〜５５で
あり、抗折力試験は０ｋｇｆ／ｍｍ2 という結果になっ
た。硬さのバラツキに関しては実施例よりも大きかっ
た。
【００３２】さらに、実施例と同様に分散溶体化させた
Ｆｅ−Ａｌ2 Ｏ3 複合粉末を、ＨＩＰではなく、プレス
焼結にかけてサーメットを製造したところ、硬さはＨＲ
Ａ６５〜７５，ＨＲＣ３５〜４５であり、抗折力試験は
５ｋｇｆ／ｍｍ2 という結果になった。硬さのバラツキ
に関してはさらに大きくなった。
Ｆｅ−Ａｌ2 Ｏ3 複合粉末を、ＨＩＰではなく、プレス
焼結にかけてサーメットを製造したところ、硬さはＨＲ
Ａ６５〜７５，ＨＲＣ３５〜４５であり、抗折力試験は
５ｋｇｆ／ｍｍ2 という結果になった。硬さのバラツキ
に関してはさらに大きくなった。
【００３３】［実施例２］実施例２は、耐高温酸化・断
熱材として有効なＮｉ・Ｃｒ−Ａｌ2 Ｏ3 系サーメット
に関するものである。各々、粒径１〜３μのＮｉ粉末４
００ｇと、粒径１〜１０μのＣｒ粉末１００ｇと、粒径
１〜３μのＡｌ2 Ｏ3 粉末５００ｇとを配合・調整し、
混合撹拌機にて混合・撹拌し、プレス造粒機を用いて造
粒し、さらに焼結・粉砕・分級して粒径約３〜８ｍｍに
分級した造粒粉末を溶解材料として、ＰＰＣ炉にて溶融
・凝固せしめ、重量１０００ｇの溶融化堆積物を形成し
た。このときの溶解温度は２０００℃であり、材料粉末
を給送速度２００ｇ／分で供給しつつ溶解・凝固を実行
した。
熱材として有効なＮｉ・Ｃｒ−Ａｌ2 Ｏ3 系サーメット
に関するものである。各々、粒径１〜３μのＮｉ粉末４
００ｇと、粒径１〜１０μのＣｒ粉末１００ｇと、粒径
１〜３μのＡｌ2 Ｏ3 粉末５００ｇとを配合・調整し、
混合撹拌機にて混合・撹拌し、プレス造粒機を用いて造
粒し、さらに焼結・粉砕・分級して粒径約３〜８ｍｍに
分級した造粒粉末を溶解材料として、ＰＰＣ炉にて溶融
・凝固せしめ、重量１０００ｇの溶融化堆積物を形成し
た。このときの溶解温度は２０００℃であり、材料粉末
を給送速度２００ｇ／分で供給しつつ溶解・凝固を実行
した。
【００３４】次に、この溶融化堆積物をスタンプミルに
かけて機械的に粉砕し、分級して２５０μ以下の粉末材
料を得た。なお、スタンプミル粉砕は、Ａｒガス雰囲気
下で行った。次に、こうして製造された複合粉末を、Ｈ
ＩＰ缶に充填し、ＨＩＰにかけてサーメットを製造し
た。ＨＩＰ条件は、温度１２００℃、圧力１２００ｋｇ
ｆ／ｃｍ2 、保持時間１８０分とした。ここで、温度条
件は、やはりメタルの固相線以下の温度をとることを基
準として選定した。
かけて機械的に粉砕し、分級して２５０μ以下の粉末材
料を得た。なお、スタンプミル粉砕は、Ａｒガス雰囲気
下で行った。次に、こうして製造された複合粉末を、Ｈ
ＩＰ缶に充填し、ＨＩＰにかけてサーメットを製造し
た。ＨＩＰ条件は、温度１２００℃、圧力１２００ｋｇ
ｆ／ｃｍ2 、保持時間１８０分とした。ここで、温度条
件は、やはりメタルの固相線以下の温度をとることを基
準として選定した。
【００３５】こうして、下記表３の組成（ｗｔ％表示）
のサーメットを製造した。
のサーメットを製造した。
【００３６】
【表３】
【００３７】また、製造されたサーメットは、図２の顕
微鏡写真に示すようなミクロ組織を呈しており、メタル
（白く見える部分）と、セラミックス（黒っぽく見える
部分）とが均一に分散した状態となり、しかも、両者は
溶体化し、方向性のない「ち密」な組織を呈した。
微鏡写真に示すようなミクロ組織を呈しており、メタル
（白く見える部分）と、セラミックス（黒っぽく見える
部分）とが均一に分散した状態となり、しかも、両者は
溶体化し、方向性のない「ち密」な組織を呈した。
【００３８】さらに、このサーメットの５つの場所から
試料を切り出して、その硬さを調べたところ、下記表４
の結果となった。
試料を切り出して、その硬さを調べたところ、下記表４
の結果となった。
【００３９】
【表４】
【００４０】この表から明かな様に、実施例２のサーメ
ットも硬さのバラツキがほとんどなく、また、硬さ自体
も良好であり、セラミックスの性質が良好に発揮されて
いる。また、抗折力試験を行ったところ、５０ｋｇｆ／
ｍｍ2 という結果を得ることがきた。
ットも硬さのバラツキがほとんどなく、また、硬さ自体
も良好であり、セラミックスの性質が良好に発揮されて
いる。また、抗折力試験を行ったところ、５０ｋｇｆ／
ｍｍ2 という結果を得ることがきた。
【００４１】実施例２と同じ成分組成のサーメットを従
来方法により製造した比較例では、硬さはＨＲＡ７０〜
７５，ＨＲＡ４０〜４９であり、そのバラツキに関して
は実施例より大きく、抗折力試験は２０ｋｇｆ／ｍｍ2
という結果になった。また、溶体化していない単なる混
合・焼結粉末をＨＩＰにかけたものについても調べた
が、硬さはＨＲＡ６０〜６５，ＨＲＣ２５〜４０であ
り、抗折力試験は５ｋｇｆ／ｍｍ2 という結果になっ
た。硬さのバラツキは大きかった。さらに、実施例と同
様に分散溶体化させた複合粉末を、ＨＩＰではなく、プ
レス焼結にかけてサーメットを製造したところ、硬さは
ＨＲＡ４５〜５５，ＨＲＣ０〜２０であり、抗折力試験
は５ｋｇｆ／ｍｍ2 という結果になった。硬さのバラツ
キはさらに大きくなった。
来方法により製造した比較例では、硬さはＨＲＡ７０〜
７５，ＨＲＡ４０〜４９であり、そのバラツキに関して
は実施例より大きく、抗折力試験は２０ｋｇｆ／ｍｍ2
という結果になった。また、溶体化していない単なる混
合・焼結粉末をＨＩＰにかけたものについても調べた
が、硬さはＨＲＡ６０〜６５，ＨＲＣ２５〜４０であ
り、抗折力試験は５ｋｇｆ／ｍｍ2 という結果になっ
た。硬さのバラツキは大きかった。さらに、実施例と同
様に分散溶体化させた複合粉末を、ＨＩＰではなく、プ
レス焼結にかけてサーメットを製造したところ、硬さは
ＨＲＡ４５〜５５，ＨＲＣ０〜２０であり、抗折力試験
は５ｋｇｆ／ｍｍ2 という結果になった。硬さのバラツ
キはさらに大きくなった。
【００４２】［実施例３］実施例３は、高温電極材・断
熱材として有効なＮｉ−Ｚｒ2 Ｏ3 系サーメットに関す
るものである。粒径１〜３μのＮｉ粉末７００ｇと、粒
径１〜３μのＺｒ2 Ｏ3 粉末３００ｇとを配合・調整
し、混合撹拌機にて混合・撹拌し、プレス造粒機を用い
て造粒し、さらに焼結・粉砕・分級して粒径約３０〜８
０ｍｍに分級した造粒粉末を溶解材料として、ＰＰＣ炉
にて溶融・凝固せしめ、重量１０００ｇの溶融化堆積物
を形成した。このときの溶解温度は１８００℃であり、
材料粉末を給送速度２００ｇ／分で供給しつつ溶解・凝
固を実行した。
熱材として有効なＮｉ−Ｚｒ2 Ｏ3 系サーメットに関す
るものである。粒径１〜３μのＮｉ粉末７００ｇと、粒
径１〜３μのＺｒ2 Ｏ3 粉末３００ｇとを配合・調整
し、混合撹拌機にて混合・撹拌し、プレス造粒機を用い
て造粒し、さらに焼結・粉砕・分級して粒径約３０〜８
０ｍｍに分級した造粒粉末を溶解材料として、ＰＰＣ炉
にて溶融・凝固せしめ、重量１０００ｇの溶融化堆積物
を形成した。このときの溶解温度は１８００℃であり、
材料粉末を給送速度２００ｇ／分で供給しつつ溶解・凝
固を実行した。
【００４３】次に、この溶融化堆積物をスタンプミルに
かけて機械的に粉砕し、分級して２５０μ以下の粉末材
料を得た。なお、スタンプミル粉砕は、Ａｒガス雰囲気
下で行った。次に、こうして製造された複合粉末を、Ｈ
ＩＰ缶に充填し、ＨＩＰにかけてサーメットを製造し
た。ＨＩＰ条件は、温度１２００℃、圧力１２００ｋｇ
ｆ／ｃｍ2 、保持時間３０分とした。ここでも、温度条
件は、メタルの固相線以下の温度をとることを基準とし
て選定した。
かけて機械的に粉砕し、分級して２５０μ以下の粉末材
料を得た。なお、スタンプミル粉砕は、Ａｒガス雰囲気
下で行った。次に、こうして製造された複合粉末を、Ｈ
ＩＰ缶に充填し、ＨＩＰにかけてサーメットを製造し
た。ＨＩＰ条件は、温度１２００℃、圧力１２００ｋｇ
ｆ／ｃｍ2 、保持時間３０分とした。ここでも、温度条
件は、メタルの固相線以下の温度をとることを基準とし
て選定した。
【００４４】こうして、下記表５の組成（ｗｔ％表示）
のサーメットを製造した。
のサーメットを製造した。
【００４５】
【表５】
【００４６】また、製造されたサーメットは、図３の顕
微鏡写真に示すようなミクロ組織を呈しており、メタル
（白く見える部分）と、セラミックス（灰色に見える部
分）とが均一に分散した状態となり、しかも、両者は溶
体化し、方向性のない「ち密」な組織を呈した。
微鏡写真に示すようなミクロ組織を呈しており、メタル
（白く見える部分）と、セラミックス（灰色に見える部
分）とが均一に分散した状態となり、しかも、両者は溶
体化し、方向性のない「ち密」な組織を呈した。
【００４７】さらに、このサーメットの５つの場所から
試料を切り出して、その硬さを調べたところ、下記表６
の結果となった。
試料を切り出して、その硬さを調べたところ、下記表６
の結果となった。
【００４８】
【表６】
【００４９】この表から明かな様に、実施例３のサーメ
ットも硬さのバラツキがほとんどなく、また、硬さ自体
も良好であり、セラミックスの性質が良好に発揮されて
いる。また、抗折力試験を行ったところ、８０ｋｇｆ／
ｍｍ2 という結果を得ることがきた。
ットも硬さのバラツキがほとんどなく、また、硬さ自体
も良好であり、セラミックスの性質が良好に発揮されて
いる。また、抗折力試験を行ったところ、８０ｋｇｆ／
ｍｍ2 という結果を得ることがきた。
【００５０】実施例３と同じ成分組成のサーメットを従
来方法により製造した比較例では、硬さはＨＲＡ６７〜
７３，ＨＲＣ３３〜４４であり、そのバラツキに関して
は大きめであり、抗折力試験は４０ｋｇｆ／ｍｍ2 とい
う結果になった。また、溶体化していない単なる混合・
焼結粉末をＨＩＰにかけたものについても調べたが、硬
さはＨＲＡ６５〜７３，ＨＲＣ３０〜４４であり、抗折
力試験は５ｋｇｆ／ｍｍ2 という結果になった。この比
較例も硬さのバラツキは大きかった。さらに、実施例と
同様に分散溶体化させた複合粉末を、ＨＩＰではなく、
プレス焼結にかけてサーメットを製造したところ、硬さ
はＨＲＡ６０〜７０，ＨＲＣ２０〜４０であり、抗折力
試験は２０ｋｇｆ／ｍｍ2 という結果になった。硬さの
バラツキに関してはさらに大きかった。
来方法により製造した比較例では、硬さはＨＲＡ６７〜
７３，ＨＲＣ３３〜４４であり、そのバラツキに関して
は大きめであり、抗折力試験は４０ｋｇｆ／ｍｍ2 とい
う結果になった。また、溶体化していない単なる混合・
焼結粉末をＨＩＰにかけたものについても調べたが、硬
さはＨＲＡ６５〜７３，ＨＲＣ３０〜４４であり、抗折
力試験は５ｋｇｆ／ｍｍ2 という結果になった。この比
較例も硬さのバラツキは大きかった。さらに、実施例と
同様に分散溶体化させた複合粉末を、ＨＩＰではなく、
プレス焼結にかけてサーメットを製造したところ、硬さ
はＨＲＡ６０〜７０，ＨＲＣ２０〜４０であり、抗折力
試験は２０ｋｇｆ／ｍｍ2 という結果になった。硬さの
バラツキに関してはさらに大きかった。
【００５１】［実施例４］実施例４は、耐熱間焼付き摩
耗材・耐金属溶損摩耗材として有効なＷ−ＮｂＣ系サー
メットに関するものである。粒径１〜３μのＷ粉末５０
０ｇと、粒径１〜３μのＮｂＣ粉末５００ｇとを配合・
調整し、混合撹拌機にて混合・撹拌し、プレス造粒機を
用いて造粒し、さらに焼結・粉砕・分級して粒径約３〜
８ｍｍに分級した造粒粉末を溶解材料として、ＰＰＣ炉
にて溶融・凝固せしめ、重量１０００ｇの溶融化堆積物
を形成した。このときの溶解温度は３５００℃であり、
材料粉末を給送速度２００ｇ／分で供給しつつ溶解・凝
固を実行した。
耗材・耐金属溶損摩耗材として有効なＷ−ＮｂＣ系サー
メットに関するものである。粒径１〜３μのＷ粉末５０
０ｇと、粒径１〜３μのＮｂＣ粉末５００ｇとを配合・
調整し、混合撹拌機にて混合・撹拌し、プレス造粒機を
用いて造粒し、さらに焼結・粉砕・分級して粒径約３〜
８ｍｍに分級した造粒粉末を溶解材料として、ＰＰＣ炉
にて溶融・凝固せしめ、重量１０００ｇの溶融化堆積物
を形成した。このときの溶解温度は３５００℃であり、
材料粉末を給送速度２００ｇ／分で供給しつつ溶解・凝
固を実行した。
【００５２】次に、この溶融化堆積物をスタンプミルに
かけて機械的に粉砕し、分級して２５０μ以下の粉末材
料を得た。なお、スタンプミル粉砕は、Ａｒガス雰囲気
下で行った。次に、こうして製造された複合粉末を、Ｈ
ＩＰ缶に充填し、ＨＩＰにかけてサーメットを製造し
た。ＨＩＰ条件は、温度１３００℃、圧力１３００ｋｇ
ｆ／ｃｍ2 、保持時間２１０分とした。ここでも、温度
条件はメタルの固相線以下の温度をとることを基準とし
て選定した。
かけて機械的に粉砕し、分級して２５０μ以下の粉末材
料を得た。なお、スタンプミル粉砕は、Ａｒガス雰囲気
下で行った。次に、こうして製造された複合粉末を、Ｈ
ＩＰ缶に充填し、ＨＩＰにかけてサーメットを製造し
た。ＨＩＰ条件は、温度１３００℃、圧力１３００ｋｇ
ｆ／ｃｍ2 、保持時間２１０分とした。ここでも、温度
条件はメタルの固相線以下の温度をとることを基準とし
て選定した。
【００５３】こうして、下記表７の組成（ｗｔ％表示）
のサーメットを製造した。
のサーメットを製造した。
【００５４】
【表７】
【００５５】また、製造されたサーメットは、図４の顕
微鏡写真に示すようなミクロ組織を呈しており、メタル
（最も白く見える部分）と、セラミックス（薄い灰色に
見える部分）とが均一に分散した状態となり、しかも、
両者は溶体化し、方向性のない「ち密」な組織を呈し
た。
微鏡写真に示すようなミクロ組織を呈しており、メタル
（最も白く見える部分）と、セラミックス（薄い灰色に
見える部分）とが均一に分散した状態となり、しかも、
両者は溶体化し、方向性のない「ち密」な組織を呈し
た。
【００５６】さらに、このサーメットの５つの場所から
試料を切り出して、その硬さを調べたところ、下記表８
の結果となった。
試料を切り出して、その硬さを調べたところ、下記表８
の結果となった。
【００５７】
【表８】
【００５８】この表から明かな様に、実施例４のサーメ
ットも硬さのバラツキがほとんどなく、また、硬さ自体
も良好であり、セラミックスの性質が良好に発揮されて
いる。また、抗折力試験を行ったところ、５０ｋｇｆ／
ｍｍ2 という結果を得ることがきた。
ットも硬さのバラツキがほとんどなく、また、硬さ自体
も良好であり、セラミックスの性質が良好に発揮されて
いる。また、抗折力試験を行ったところ、５０ｋｇｆ／
ｍｍ2 という結果を得ることがきた。
【００５９】実施例４と同じ成分組成のサーメットを従
来方法により製造した比較例では、硬さはＨＲＡ５０〜
７０，ＨＲＣ１０〜３５であり、そのバラツキに関して
は非常に大きく、抗折力試験は０ｋｇｆ／ｍｍ2 という
結果になった。また、溶体化していない単なる混合・焼
結粉末をＨＩＰにかけたものについても調べたが、硬さ
はＨＲＡ６０〜７０，ＨＲＣ２０〜３８であり、抗折力
試験は５ｋｇｆ／ｍｍ2 という結果になった。硬さのバ
ラツキに関してはやや大きめであった。さらに、実施例
と同様に分散溶体化させた複合粉末を、ＨＩＰではな
く、プレス焼結にかけてサーメットを製造したところ、
硬さはＨＲＡ５０〜７０，ＨＲＣ１０〜３５であり、抗
折力試験は５ｋｇｆ／ｍｍ2 という結果になった。硬さ
のバラツキに関しては非常に大きかった。
来方法により製造した比較例では、硬さはＨＲＡ５０〜
７０，ＨＲＣ１０〜３５であり、そのバラツキに関して
は非常に大きく、抗折力試験は０ｋｇｆ／ｍｍ2 という
結果になった。また、溶体化していない単なる混合・焼
結粉末をＨＩＰにかけたものについても調べたが、硬さ
はＨＲＡ６０〜７０，ＨＲＣ２０〜３８であり、抗折力
試験は５ｋｇｆ／ｍｍ2 という結果になった。硬さのバ
ラツキに関してはやや大きめであった。さらに、実施例
と同様に分散溶体化させた複合粉末を、ＨＩＰではな
く、プレス焼結にかけてサーメットを製造したところ、
硬さはＨＲＡ５０〜７０，ＨＲＣ１０〜３５であり、抗
折力試験は５ｋｇｆ／ｍｍ2 という結果になった。硬さ
のバラツキに関しては非常に大きかった。
【００６０】［実施例５］実施例５は、耐摩耗材・硬装
材として有効なＣｏ−ＷＣ系サーメットに関するもので
ある。粒径１〜３μのＣｏ粉末１４０ｇと、粒径１〜３
μのＷＣ粉末８６０ｇとを配合・調整し、混合撹拌機に
て混合・撹拌し、プレス造粒機を用いて造粒し、さらに
焼結・粉砕・分級して粒径約３〜８ｍｍに分級した造粒
粉末を溶解材料として、ＰＰＣ炉にて溶融・凝固せし
め、重量１０００ｇの溶融化堆積物を形成した。このと
きの溶解温度は１８００℃であり、材料粉末を給送速度
２００ｇ／分で供給しつつ溶解・凝固を実行した。
材として有効なＣｏ−ＷＣ系サーメットに関するもので
ある。粒径１〜３μのＣｏ粉末１４０ｇと、粒径１〜３
μのＷＣ粉末８６０ｇとを配合・調整し、混合撹拌機に
て混合・撹拌し、プレス造粒機を用いて造粒し、さらに
焼結・粉砕・分級して粒径約３〜８ｍｍに分級した造粒
粉末を溶解材料として、ＰＰＣ炉にて溶融・凝固せし
め、重量１０００ｇの溶融化堆積物を形成した。このと
きの溶解温度は１８００℃であり、材料粉末を給送速度
２００ｇ／分で供給しつつ溶解・凝固を実行した。
【００６１】次に、この溶融化堆積物をスタンプミルに
かけて機械的に粉砕し、分級して２５０μ以下の粉末材
料を得た。なお、スタンプミル粉砕は、Ａｒガス雰囲気
下で行った。次に、こうして製造された複合粉末を、Ｈ
ＩＰ缶に充填し、ＨＩＰにかけてサーメットを製造し
た。ＨＩＰ条件は、温度１１３０℃、圧力１１００ｋｇ
ｆ／ｃｍ2 、保持時間１８０分とした。ここでも、温度
条件は、メタルの固相線以下の温度をとることを基準と
して選定した。
かけて機械的に粉砕し、分級して２５０μ以下の粉末材
料を得た。なお、スタンプミル粉砕は、Ａｒガス雰囲気
下で行った。次に、こうして製造された複合粉末を、Ｈ
ＩＰ缶に充填し、ＨＩＰにかけてサーメットを製造し
た。ＨＩＰ条件は、温度１１３０℃、圧力１１００ｋｇ
ｆ／ｃｍ2 、保持時間１８０分とした。ここでも、温度
条件は、メタルの固相線以下の温度をとることを基準と
して選定した。
【００６２】こうして、下記表９の組成（ｗｔ％表示）
のサーメットを製造した。
のサーメットを製造した。
【００６３】
【表９】
【００６４】また、製造されたサーメットは、図５の顕
微鏡写真に示すようなミクロ組織を呈しており、メタル
（白く見える部分）と、セラミックス（灰色に見える部
分）とが均一に分散した状態となり、しかも、両者は溶
体化し、方向性のない「ち密」な組織を呈した。
微鏡写真に示すようなミクロ組織を呈しており、メタル
（白く見える部分）と、セラミックス（灰色に見える部
分）とが均一に分散した状態となり、しかも、両者は溶
体化し、方向性のない「ち密」な組織を呈した。
【００６５】さらに、このサーメットの５つの場所から
試料を切り出して、その硬さを調べたところ、下記表１
０の結果となった。
試料を切り出して、その硬さを調べたところ、下記表１
０の結果となった。
【００６６】
【表１０】
【００６７】この表から明かな様に、実施例５のサーメ
ットも硬さのバラツキがほとんどなく、また、硬さ自体
も良好であり、セラミックスの性質が良好に発揮されて
いる。また、抗折力試験を行ったところ、１８０ｋｇｆ
／ｍｍ2 という結果を得ることがきた。
ットも硬さのバラツキがほとんどなく、また、硬さ自体
も良好であり、セラミックスの性質が良好に発揮されて
いる。また、抗折力試験を行ったところ、１８０ｋｇｆ
／ｍｍ2 という結果を得ることがきた。
【００６８】実施例５と同じ成分組成のサーメットを従
来方法により製造した比較例では、硬さはＨＲＡ８５〜
８７，ＨＲＣ６７〜７０であり、そのバラツキはやや大
きく、抗折力試験は１５０ｋｇｆ／ｍｍ2 という結果に
なった。また、溶体化していない単なる混合・焼結粉末
をＨＩＰにかけたものについても調べたが、硬さはＨＲ
Ａ８０〜８５，ＨＲＣ６０〜６７であり、抗折力試験は
５０ｋｇｆ／ｍｍ2 という結果になった。硬さのバラツ
キに関してはさらに大きかった。さらに、実施例と同様
に分散溶体化させた複合粉末を、ＨＩＰではなく、プレ
ス焼結にかけてサーメットを製造したところ、硬さはＨ
ＲＡ８０〜８５，ＨＲＣ６０〜６８であり、抗折力試験
は１００ｋｇｆ／ｍｍ2 という結果になった。硬さのバ
ラツキに関してはやや大きめであった。
来方法により製造した比較例では、硬さはＨＲＡ８５〜
８７，ＨＲＣ６７〜７０であり、そのバラツキはやや大
きく、抗折力試験は１５０ｋｇｆ／ｍｍ2 という結果に
なった。また、溶体化していない単なる混合・焼結粉末
をＨＩＰにかけたものについても調べたが、硬さはＨＲ
Ａ８０〜８５，ＨＲＣ６０〜６７であり、抗折力試験は
５０ｋｇｆ／ｍｍ2 という結果になった。硬さのバラツ
キに関してはさらに大きかった。さらに、実施例と同様
に分散溶体化させた複合粉末を、ＨＩＰではなく、プレ
ス焼結にかけてサーメットを製造したところ、硬さはＨ
ＲＡ８０〜８５，ＨＲＣ６０〜６８であり、抗折力試験
は１００ｋｇｆ／ｍｍ2 という結果になった。硬さのバ
ラツキに関してはやや大きめであった。
【００６９】［実施例６］実施例６は、耐蝕・耐摩耗材
として有効なステライト−ＴｉＣ系サーメットに関する
ものである。粒径１〜３μのＭｏ粉末３１ｇと、粒径１
〜３μのＮｉ粉末１０ｇと、粒径１〜１０μのＣｒ粉末
９１ｇと、粒径１〜５μのＣｏ粉末２１８ｇと、粒径１
〜３μのＴｉＣ粉末６５０ｇとを配合・調整し、混合撹
拌機にて混合・撹拌し、プレス造粒機を用いて造粒し、
さらに焼結・粉砕・分級して粒径約３〜８ｍｍに分級し
た造粒粉末を溶解材料として、ＰＰＣ炉にて溶融・凝固
せしめ、重量１０００ｇの溶融化堆積物を形成した。こ
のときの溶解温度は２０００℃であり、材料粉末を給送
速度２００ｇ／分で供給しつつ溶解・凝固を実行した。
として有効なステライト−ＴｉＣ系サーメットに関する
ものである。粒径１〜３μのＭｏ粉末３１ｇと、粒径１
〜３μのＮｉ粉末１０ｇと、粒径１〜１０μのＣｒ粉末
９１ｇと、粒径１〜５μのＣｏ粉末２１８ｇと、粒径１
〜３μのＴｉＣ粉末６５０ｇとを配合・調整し、混合撹
拌機にて混合・撹拌し、プレス造粒機を用いて造粒し、
さらに焼結・粉砕・分級して粒径約３〜８ｍｍに分級し
た造粒粉末を溶解材料として、ＰＰＣ炉にて溶融・凝固
せしめ、重量１０００ｇの溶融化堆積物を形成した。こ
のときの溶解温度は２０００℃であり、材料粉末を給送
速度２００ｇ／分で供給しつつ溶解・凝固を実行した。
【００７０】次に、この溶融化堆積物をスタンプミルに
かけて機械的に粉砕し、分級して２５０μ以下の粉末材
料を得た。なお、スタンプミル粉砕は、Ａｒガス雰囲気
下で行った。次に、こうして製造された複合粉末を、Ｈ
ＩＰ缶に充填し、ＨＩＰにかけてサーメットを製造し
た。ＨＩＰ条件は、温度１２００℃、圧力１２００ｋｇ
ｆ／ｃｍ2 、保持時間１８０分とした。ここでも、温度
条件は、メタルの液相線以下の温度をとることを基準と
して選定した。
かけて機械的に粉砕し、分級して２５０μ以下の粉末材
料を得た。なお、スタンプミル粉砕は、Ａｒガス雰囲気
下で行った。次に、こうして製造された複合粉末を、Ｈ
ＩＰ缶に充填し、ＨＩＰにかけてサーメットを製造し
た。ＨＩＰ条件は、温度１２００℃、圧力１２００ｋｇ
ｆ／ｃｍ2 、保持時間１８０分とした。ここでも、温度
条件は、メタルの液相線以下の温度をとることを基準と
して選定した。
【００７１】こうして、下記表１１の組成（ｗｔ％表
示）のサーメットを製造した。
示）のサーメットを製造した。
【００７２】
【表１１】
【００７３】また、製造されたサーメットは、図６の顕
微鏡写真に示すようなミクロ組織を呈しており、メタル
（ネットワーク部分）と、セラミックス（丸くなってい
る部分）とが均一に分散した状態となり、しかも、両者
は溶体化し、方向性のない「ち密」な組織を呈した。
微鏡写真に示すようなミクロ組織を呈しており、メタル
（ネットワーク部分）と、セラミックス（丸くなってい
る部分）とが均一に分散した状態となり、しかも、両者
は溶体化し、方向性のない「ち密」な組織を呈した。
【００７４】さらに、このサーメットの５つの場所から
試料を切り出して、その硬さを調べたところ、下記表１
２の結果となった。
試料を切り出して、その硬さを調べたところ、下記表１
２の結果となった。
【００７５】
【表１２】
【００７６】この表から明かな様に、実施例６のサーメ
ットも硬さのバラツキがほとんどなく、また、硬さ自体
も良好であり、セラミックスの性質が良好に発揮されて
いる。また、抗折力試験を行ったところ、２０ｋｇｆ／
ｍｍ2 という結果を得ることがきた。
ットも硬さのバラツキがほとんどなく、また、硬さ自体
も良好であり、セラミックスの性質が良好に発揮されて
いる。また、抗折力試験を行ったところ、２０ｋｇｆ／
ｍｍ2 という結果を得ることがきた。
【００７７】実施例６と同じ成分組成のサーメットを従
来方法により製造した比較例では、硬さはＨＲＡ８０〜
８８，ＨＲＣ６１〜７０であり、そのバラツキに関して
はやや大きめであり、抗折力試験は５ｋｇｆ／ｍｍ2 と
いう結果になった。また、溶体化していない単なる混合
・焼結粉末をＨＩＰにかけたものについても調べたが、
硬さはＨＲＡ７０〜８０，ＨＲＣ４１〜５５であり、抗
折力試験は０ｋｇｆ／ｍｍ2 という結果になった。硬さ
のバラツキに関してはやはり大きめであった。さらに、
実施例と同様に分散溶体化させた複合粉末を、ＨＩＰで
はなく、プレス焼結にかけてサーメットを製造したとこ
ろ、硬さはＨＲＡ７０〜７５，ＨＲＣ４０〜５０であ
り、抗折力試験は５ｋｇｆ／ｍｍ2 という結果になっ
た。硬さのバラツキに関してはやはり大きめであった。
来方法により製造した比較例では、硬さはＨＲＡ８０〜
８８，ＨＲＣ６１〜７０であり、そのバラツキに関して
はやや大きめであり、抗折力試験は５ｋｇｆ／ｍｍ2 と
いう結果になった。また、溶体化していない単なる混合
・焼結粉末をＨＩＰにかけたものについても調べたが、
硬さはＨＲＡ７０〜８０，ＨＲＣ４１〜５５であり、抗
折力試験は０ｋｇｆ／ｍｍ2 という結果になった。硬さ
のバラツキに関してはやはり大きめであった。さらに、
実施例と同様に分散溶体化させた複合粉末を、ＨＩＰで
はなく、プレス焼結にかけてサーメットを製造したとこ
ろ、硬さはＨＲＡ７０〜７５，ＨＲＣ４０〜５０であ
り、抗折力試験は５ｋｇｆ／ｍｍ2 という結果になっ
た。硬さのバラツキに関してはやはり大きめであった。
【００７８】［実施例のまとめ］以上のことから、原料
として、メタルとセラミックスとが分散溶体化した複合
粉末を用いることと、ＨＩＰを適用することという二つ
の要件を共に具備しなければ、所望のサーメットが得ら
れないことが分かる。
として、メタルとセラミックスとが分散溶体化した複合
粉末を用いることと、ＨＩＰを適用することという二つ
の要件を共に具備しなければ、所望のサーメットが得ら
れないことが分かる。
【００７９】以上本発明の実施例を説明したが、本発明
はこれら実施例に限定されるものではなく、その要旨を
逸脱しない範囲内で種々なる態様にて実現することがで
きることはいうまでもない。例えば、セラミックスとし
ては炭化物，酸化物，硼化物に限らず、珪化物，窒化物
などその他の種々のものを用いることができる。また、
セラミックス粉末とメタル粉末との配合比は、最終製品
としてのサーメットの用途に応じて適宜調整すればよい
ことはいうまでもない。加えて、実施例にあげた様な用
途のサーメットに限らず、例えば傾斜材料としてのサー
メットの製造に適用するなど、各種サーメットの製造方
法として本発明方法を適用できることはいうまでもな
い。
はこれら実施例に限定されるものではなく、その要旨を
逸脱しない範囲内で種々なる態様にて実現することがで
きることはいうまでもない。例えば、セラミックスとし
ては炭化物，酸化物，硼化物に限らず、珪化物，窒化物
などその他の種々のものを用いることができる。また、
セラミックス粉末とメタル粉末との配合比は、最終製品
としてのサーメットの用途に応じて適宜調整すればよい
ことはいうまでもない。加えて、実施例にあげた様な用
途のサーメットに限らず、例えば傾斜材料としてのサー
メットの製造に適用するなど、各種サーメットの製造方
法として本発明方法を適用できることはいうまでもな
い。
【００８０】さらに、メタルとセラミックスとが均一分
散状態で溶体化した複合粉末を製造するに当たっては、
急速溶解・急速凝固ができる他の方法、例えば、粉体肉
盛溶接にてビードを形成して粉砕する方法など、他の溶
解方法を適用することができる。
散状態で溶体化した複合粉末を製造するに当たっては、
急速溶解・急速凝固ができる他の方法、例えば、粉体肉
盛溶接にてビードを形成して粉砕する方法など、他の溶
解方法を適用することができる。
【００８１】加えて、原料となるセラミックス及びメタ
ルの粉末の粒径、及び最終的な分級の条件は、サーメッ
トの用途に応じて適宜選択すればよい。
ルの粉末の粒径、及び最終的な分級の条件は、サーメッ
トの用途に応じて適宜選択すればよい。
【図１】 実施例１による硬質物質分散合金粉末の金属
組織写真である。
組織写真である。
【図２】 実施例２による硬質物質分散合金粉末の金属
組織写真である。
組織写真である。
【図３】 実施例３による硬質物質分散合金粉末の金属
組織写真である。
組織写真である。
【図４】 実施例４による硬質物質分散合金粉末の金属
組織写真である。
組織写真である。
【図５】 実施例５による硬質物質分散合金粉末の金属
組織写真である。
組織写真である。
【図６】 実施例６による硬質物質分散合金粉末の金属
組織写真である。
組織写真である。
Claims (3)
- 【請求項１】 金属又は合金とセラミックスとを溶体化
して一方に他方を分散状態で担持させた複合粉末を原料
として、熱間静水圧プレスにて焼結することを特徴とす
るサーメットの製造方法。 - 【請求項２】 前記複合粉末は、金属又は合金の粉末と
セラミックスの粉末とを混合し、該混合粉末を所定の粒
径に造粒した後、該造粒粉末粒子を少なくとも当該粒子
内で溶融体又は半溶融体を形成するまで加熱した後に、
急速に凝固せしめ、必要に応じて粉砕工程を経た後に所
定の粒度に分級された粉末であることを特徴とする請求
項１記載のサーメットの製造方法。 - 【請求項３】 前記熱間静水圧プレスは、前記複合粉末
を構成する金属又は合金の固相線温度以下の所定温度下
で実行することを特徴とする請求項１又は請求項２記載
のサーメットの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18004793A JPH0776742A (ja) | 1993-06-25 | 1993-06-25 | サーメットの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18004793A JPH0776742A (ja) | 1993-06-25 | 1993-06-25 | サーメットの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0776742A true JPH0776742A (ja) | 1995-03-20 |
Family
ID=16076560
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18004793A Pending JPH0776742A (ja) | 1993-06-25 | 1993-06-25 | サーメットの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0776742A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN121589289A (zh) * | 2026-01-29 | 2026-03-03 | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 | 具有完整芯环结构的金属陶瓷复合材料、制备方法与应用 |
-
1993
- 1993-06-25 JP JP18004793A patent/JPH0776742A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN121589289A (zh) * | 2026-01-29 | 2026-03-03 | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 | 具有完整芯环结构的金属陶瓷复合材料、制备方法与应用 |
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