JPH0920562A - 高強度セラミックス焼結体の製造方法 - Google Patents
高強度セラミックス焼結体の製造方法Info
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- JPH0920562A JPH0920562A JP7191142A JP19114295A JPH0920562A JP H0920562 A JPH0920562 A JP H0920562A JP 7191142 A JP7191142 A JP 7191142A JP 19114295 A JP19114295 A JP 19114295A JP H0920562 A JPH0920562 A JP H0920562A
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Landscapes
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- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 高融点金属の化合物と、酸化アルミニウムを
主成分とする酸化物との混合物中に金属の水素化物を所
定量混在させることにより、緻密で強度，耐摩耗性に優
れる焼結体を得ることができるという高強度セラミック
ス焼結体の製造方法を提供する。 【構成】 周期律表の４ａ，５ａ，６ａ族元素の炭化
物，窒化物，炭酸化物，窒酸化物，およびこれらの相互
固溶体の中の少なくとも１種の第１原料物質と、酸化ア
ルミニウムを主成分とする酸化物の第２原料物質とから
なる混合物質、または該第１原料物質と該第２原料物質
との合計が８０重量％以上含有する混合物質を成形工程
および焼結工程、もしくは焼結工程後の熱間静水圧処理
を経てセラミックス焼結体を作製する方法において、該
混合物質は、該混合物質に対して２重量％以上が金属の
水素化物でなる第３原料物質により置換されていること
を特徴とする高強度セラミックス焼結体の製造方法。
主成分とする酸化物との混合物中に金属の水素化物を所
定量混在させることにより、緻密で強度，耐摩耗性に優
れる焼結体を得ることができるという高強度セラミック
ス焼結体の製造方法を提供する。 【構成】 周期律表の４ａ，５ａ，６ａ族元素の炭化
物，窒化物，炭酸化物，窒酸化物，およびこれらの相互
固溶体の中の少なくとも１種の第１原料物質と、酸化ア
ルミニウムを主成分とする酸化物の第２原料物質とから
なる混合物質、または該第１原料物質と該第２原料物質
との合計が８０重量％以上含有する混合物質を成形工程
および焼結工程、もしくは焼結工程後の熱間静水圧処理
を経てセラミックス焼結体を作製する方法において、該
混合物質は、該混合物質に対して２重量％以上が金属の
水素化物でなる第３原料物質により置換されていること
を特徴とする高強度セラミックス焼結体の製造方法。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】周期律表の４ａ，５ａ，６ａ族元
素の化合物と酸化アルミニウムとを主成分とする高強度
セラミックス焼結体の製造方法に関し、特に球状黒鉛鋳
鉄，特殊鋳鉄，合金鋳鉄などに代表される高硬度鋳鉄を
切削するのに最適なセラミックス焼結体工具を作製する
ための高強度セラミックス焼結体の製造方法に関するも
のである。
素の化合物と酸化アルミニウムとを主成分とする高強度
セラミックス焼結体の製造方法に関し、特に球状黒鉛鋳
鉄，特殊鋳鉄，合金鋳鉄などに代表される高硬度鋳鉄を
切削するのに最適なセラミックス焼結体工具を作製する
ための高強度セラミックス焼結体の製造方法に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】Ｔｉ化合物と酸化アルミニウムとを主成
分として含有するセラミックス焼結体の内、Ｔｉ化合物
よりも酸化アルミニウムが多く含有してなるセラミック
ス焼結体は、従来から相当検討されており、多くの提案
がだされており、その一部が切削工具として実用されて
いる。これに対して、酸化アルミニウムよりもＴｉ化合
物が多く含有してなるセラミックス焼結体は、さらに難
焼結性であることから緻密な焼結体を得るのが困難であ
り、それほど多くは検討されてなく、その中の代表的な
ものとして特開昭６１−２６５６４号公報がある。
分として含有するセラミックス焼結体の内、Ｔｉ化合物
よりも酸化アルミニウムが多く含有してなるセラミック
ス焼結体は、従来から相当検討されており、多くの提案
がだされており、その一部が切削工具として実用されて
いる。これに対して、酸化アルミニウムよりもＴｉ化合
物が多く含有してなるセラミックス焼結体は、さらに難
焼結性であることから緻密な焼結体を得るのが困難であ
り、それほど多くは検討されてなく、その中の代表的な
ものとして特開昭６１−２６５６４号公報がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】Ｔｉ化合物と酸化アル
ミニウムとを含有するセラミックス焼結体の先行技術で
ある特開昭６１−２６５６４号公報には、Ａｌ2Ｏ3を５
〜４０重量％と、金属酸化物の焼結助剤を０．０５〜４
重量％と、ＴｉＣの４〜３０重量％をＴｉで置換したＴ
ｉＣ成分を５６〜９４．９５重量％とからなる配合物
を、ＴｉがＸ線回折により金属相として検出できなくな
るまで、非酸化性雰囲気下で焼結することを特徴とする
耐熱，耐摩耗性セラミック材料の製造方法について開示
されてる。同公報に記載されているセラミックス材料の
製造方法は、配合物にＴｉ金属を含有させることにより
焼結性を高めようとした方法であるが，微細粉末のＴｉ
金属を得るのが困難であることから、Ｔｉ金族の分散性
が悪く、かつ焼結性をそれほど向上させることができな
く、緻密な焼結体を得ることおよび焼結体の強度を高め
ることが困難であるという問題がある。
ミニウムとを含有するセラミックス焼結体の先行技術で
ある特開昭６１−２６５６４号公報には、Ａｌ2Ｏ3を５
〜４０重量％と、金属酸化物の焼結助剤を０．０５〜４
重量％と、ＴｉＣの４〜３０重量％をＴｉで置換したＴ
ｉＣ成分を５６〜９４．９５重量％とからなる配合物
を、ＴｉがＸ線回折により金属相として検出できなくな
るまで、非酸化性雰囲気下で焼結することを特徴とする
耐熱，耐摩耗性セラミック材料の製造方法について開示
されてる。同公報に記載されているセラミックス材料の
製造方法は、配合物にＴｉ金属を含有させることにより
焼結性を高めようとした方法であるが，微細粉末のＴｉ
金属を得るのが困難であることから、Ｔｉ金族の分散性
が悪く、かつ焼結性をそれほど向上させることができな
く、緻密な焼結体を得ることおよび焼結体の強度を高め
ることが困難であるという問題がある。
【０００４】本発明は、上述のような問題点を解決した
ものであって、具体的には、高融点金属の化合物と、酸
化アルミニウムを主成分とする酸化物との混合物中に金
属の水素化物を所定量混在させることにより、緻密で強
度，耐摩耗性に優れる焼結体を得ることができるという
高強度セラミックス焼結体の製造方法の提供を目的とし
ている。
ものであって、具体的には、高融点金属の化合物と、酸
化アルミニウムを主成分とする酸化物との混合物中に金
属の水素化物を所定量混在させることにより、緻密で強
度，耐摩耗性に優れる焼結体を得ることができるという
高強度セラミックス焼結体の製造方法の提供を目的とし
ている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者は、Ｔｉの化合
物と酸化アルミニウムを主成分とする酸化物との原料物
質を従来からの粉末冶金法である混合，成形，焼結の各
工程を経て、緻密なセラミックス焼結体を得ることにつ
いて検討していたところ、Ｔｉ化合物の一部をチタンの
水素化物で置換すると均一に分散し、焼結性が顕著に向
上し、緻密で高強度のセラミックス焼結体が得られると
いう知見を得て、本発明を完成するに至ったものであ
る。
物と酸化アルミニウムを主成分とする酸化物との原料物
質を従来からの粉末冶金法である混合，成形，焼結の各
工程を経て、緻密なセラミックス焼結体を得ることにつ
いて検討していたところ、Ｔｉ化合物の一部をチタンの
水素化物で置換すると均一に分散し、焼結性が顕著に向
上し、緻密で高強度のセラミックス焼結体が得られると
いう知見を得て、本発明を完成するに至ったものであ
る。
【０００６】すなわち、本発明の高強度セラミックス焼
結体の製造方法は、周期律表の４ａ，５ａ，６ａ族元素
の炭化物，窒化物，炭酸化物，窒酸化物，およびこれら
の相互固溶体の中の少なくとも１種の第１原料物質と、
酸化アルミニウムを主成分とする酸化物の第２原料物質
とからなる混合物質、または該第１原料物質と該第２原
料物質との合計が８０重量％以上含有する混合物質を成
形工程および焼結工程、もしくは焼結工程後の熱間静水
圧処理を経てセラミックス焼結体を作製する方法であっ
て、該混合物質は、該混合物質に対して２重量％以上が
金属の水素化物でなる第３原料物質により置換されてい
ることを特徴とする方法である。
結体の製造方法は、周期律表の４ａ，５ａ，６ａ族元素
の炭化物，窒化物，炭酸化物，窒酸化物，およびこれら
の相互固溶体の中の少なくとも１種の第１原料物質と、
酸化アルミニウムを主成分とする酸化物の第２原料物質
とからなる混合物質、または該第１原料物質と該第２原
料物質との合計が８０重量％以上含有する混合物質を成
形工程および焼結工程、もしくは焼結工程後の熱間静水
圧処理を経てセラミックス焼結体を作製する方法であっ
て、該混合物質は、該混合物質に対して２重量％以上が
金属の水素化物でなる第３原料物質により置換されてい
ることを特徴とする方法である。
【０００７】本発明の製造方法における第１原料物質
は、具体的には、例えばＴｉＣ，ＺｒＣ，ＨｆＣ，Ｖ
Ｃ，ＮｂＣ，ＴａＣ，Ｃｒ3Ｃ2，Ｍｏ2Ｃ，ＷＣ，Ｓｉ
Ｃ，ＴｉＮ，ＺｒＮ，ＨｆＮ，ＶＮ，ＮｂＮ，ＴａＮ，
ＣｒＮ，，Ｔｉ（ＣＮ），Ｚｒ（ＣＮ），Ｈｆ（Ｃ
Ｎ），Ｖ（ＣＮ），Ｎｂ（ＣＮ），Ｔａ（ＣＮ），Ｃｒ
（ＣＮ），Ｔｉ（ＣＯ），Ｔｉ（ＮＯ），Ｔｉ（ＣＮ
Ｏ），（ＴｉＺｒ）Ｃ，（ＴｉＴａ）Ｃ，（ＴｉＴａ）
Ｎ，（ＴｉＺｒ）Ｎ，（ＴｉＺｒ）（ＣＮ），（ＴｉＴ
ａ）（ＣＮ），（ＴｉＺｒ）（ＣＯ），（ＴｉＺｒ）
（ＮＯ），（ＴｉＺｒ）（ＣＮＯ），（ＴｉＷ）Ｃ，
（ＴｉＴａＷ）Ｃを挙げることができる。これらの第１
原料物質は、ＴｉＣ，ＴｉＮ，Ｔｉ（ＣＮ），Ｔｉ（Ｃ
Ｏ），Ｔｉ（ＮＯ），Ｔｉ（ＣＮＯ），（ＴｉＺｒ）
Ｃ，（ＴｉＴａ）Ｃ，（ＴｉＴａ）Ｎ，（ＴｉＺｒ）
Ｎ，（ＴｉＺｒ）（ＣＮ），（ＴｉＴａ）（ＣＮ），
（ＴｉＺｒ）（ＣＯ），（ＴｉＺｒ）（ＮＯ），（Ｔｉ
Ｚｒ）（ＣＮＯ），（ＴｉＷ）Ｃ，（ＴｉＴａＷ）Ｃの
中の少なくとも１種のＴｉ化合物でなることが特に好ま
しいことである。この第１原料物質は、組成的には化学
量論組成または非化学量論組成でなる場合でもよく、ま
た形状的には粉末および／またはウイスカ−でなる場合
でもよい。この第１原料物質は、混合物質に対して５０
重量％以上含有しているときには焼結性を高める効果が
顕著になることおよび焼結体の緻密性を向上させる効果
が高く現われることから、特に好ましいことである。
は、具体的には、例えばＴｉＣ，ＺｒＣ，ＨｆＣ，Ｖ
Ｃ，ＮｂＣ，ＴａＣ，Ｃｒ3Ｃ2，Ｍｏ2Ｃ，ＷＣ，Ｓｉ
Ｃ，ＴｉＮ，ＺｒＮ，ＨｆＮ，ＶＮ，ＮｂＮ，ＴａＮ，
ＣｒＮ，，Ｔｉ（ＣＮ），Ｚｒ（ＣＮ），Ｈｆ（Ｃ
Ｎ），Ｖ（ＣＮ），Ｎｂ（ＣＮ），Ｔａ（ＣＮ），Ｃｒ
（ＣＮ），Ｔｉ（ＣＯ），Ｔｉ（ＮＯ），Ｔｉ（ＣＮ
Ｏ），（ＴｉＺｒ）Ｃ，（ＴｉＴａ）Ｃ，（ＴｉＴａ）
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ａ）（ＣＮ），（ＴｉＺｒ）（ＣＯ），（ＴｉＺｒ）
（ＮＯ），（ＴｉＺｒ）（ＣＮＯ），（ＴｉＷ）Ｃ，
（ＴｉＴａＷ）Ｃを挙げることができる。これらの第１
原料物質は、ＴｉＣ，ＴｉＮ，Ｔｉ（ＣＮ），Ｔｉ（Ｃ
Ｏ），Ｔｉ（ＮＯ），Ｔｉ（ＣＮＯ），（ＴｉＺｒ）
Ｃ，（ＴｉＴａ）Ｃ，（ＴｉＴａ）Ｎ，（ＴｉＺｒ）
Ｎ，（ＴｉＺｒ）（ＣＮ），（ＴｉＴａ）（ＣＮ），
（ＴｉＺｒ）（ＣＯ），（ＴｉＺｒ）（ＮＯ），（Ｔｉ
Ｚｒ）（ＣＮＯ），（ＴｉＷ）Ｃ，（ＴｉＴａＷ）Ｃの
中の少なくとも１種のＴｉ化合物でなることが特に好ま
しいことである。この第１原料物質は、組成的には化学
量論組成または非化学量論組成でなる場合でもよく、ま
た形状的には粉末および／またはウイスカ−でなる場合
でもよい。この第１原料物質は、混合物質に対して５０
重量％以上含有しているときには焼結性を高める効果が
顕著になることおよび焼結体の緻密性を向上させる効果
が高く現われることから、特に好ましいことである。
【０００８】この第１原料物質の他に、焼結体中に占め
る割合の多い物質となる第２原料物質は、具体的には、
例えばＡｌ2Ｏ3のみでなる場合、または第２原料物質に
対してＡｌ2Ｏ3を５０重量％以上と、残りがＺｒＯ2，
ＨｆＯ2，ＭｇＯ，ＣａＯ，ＳｉＯ2，Ｙ2Ｏ3，Ｓｃ
2Ｏ3，Ｌａ2Ｏ3，ＣｅＯ，Ｃｅ2Ｏ3，Ｄｙ2Ｏ3，（Ｚｒ
Ｈｆ）Ｏ2，およびＭｇＯ，ＣａＯ，希土類元素の酸化
物を固溶した安定化ジルコニア，部分安定化ジルコニア
の中の少なくとも１種とからなる酸化物である。
る割合の多い物質となる第２原料物質は、具体的には、
例えばＡｌ2Ｏ3のみでなる場合、または第２原料物質に
対してＡｌ2Ｏ3を５０重量％以上と、残りがＺｒＯ2，
ＨｆＯ2，ＭｇＯ，ＣａＯ，ＳｉＯ2，Ｙ2Ｏ3，Ｓｃ
2Ｏ3，Ｌａ2Ｏ3，ＣｅＯ，Ｃｅ2Ｏ3，Ｄｙ2Ｏ3，（Ｚｒ
Ｈｆ）Ｏ2，およびＭｇＯ，ＣａＯ，希土類元素の酸化
物を固溶した安定化ジルコニア，部分安定化ジルコニア
の中の少なくとも１種とからなる酸化物である。
【０００９】以上に説明してきた第１原料物質と第２原
料物質とを主成分とする混合物質は、実質的には第１原
料物質と第２原料物質とのみを混合して得られた物質で
なる場合、または第１原料物質と第２原料物質との合計
が８０重量％以上と、残部が例えばＳｉＣ，Ｓｉ3Ｎ4，
の粉末および／またはウイスカ−の中の少なくとも１種
とを混合して得られた物質からなるものである。
料物質とを主成分とする混合物質は、実質的には第１原
料物質と第２原料物質とのみを混合して得られた物質で
なる場合、または第１原料物質と第２原料物質との合計
が８０重量％以上と、残部が例えばＳｉＣ，Ｓｉ3Ｎ4，
の粉末および／またはウイスカ−の中の少なくとも１種
とを混合して得られた物質からなるものである。
【００１０】この混合物質に対して２重量％以上を金属
の水素化物でなる第３原料物質により置換しておくこと
が重要なことであり、この金属の水素化物は、具体的に
は、例えばＴｉＨ2，ＺｒＨ2，ＶＨ2，ＨｆＨ2，ＭｇＨ
2，ＣａＨ2，ＬａＨ2，を挙げることができる。この
内、取扱上における安定性からＴｉＨ2，ＺｒＨ2，ＶＨ
2，（ＴｉＺｒ）Ｈ2からなる水素化物が好ましく、特に
ＴｉＨ2でなることが好ましい。この金属の水素化物
は、焼結時に水素を放出し、第１原料物質と第２原料物
質との焼結の媒介的作用をして、焼結の促進作用となる
のであるが、混合物質に対して２重量％未満になるとそ
の作用効果が不十分であることから、緻密な焼結体を得
ることが困難となる。
の水素化物でなる第３原料物質により置換しておくこと
が重要なことであり、この金属の水素化物は、具体的に
は、例えばＴｉＨ2，ＺｒＨ2，ＶＨ2，ＨｆＨ2，ＭｇＨ
2，ＣａＨ2，ＬａＨ2，を挙げることができる。この
内、取扱上における安定性からＴｉＨ2，ＺｒＨ2，ＶＨ
2，（ＴｉＺｒ）Ｈ2からなる水素化物が好ましく、特に
ＴｉＨ2でなることが好ましい。この金属の水素化物
は、焼結時に水素を放出し、第１原料物質と第２原料物
質との焼結の媒介的作用をして、焼結の促進作用となる
のであるが、混合物質に対して２重量％未満になるとそ
の作用効果が不十分であることから、緻密な焼結体を得
ることが困難となる。
【００１１】また、混合物質に対して金属の水素化物で
なる第３原料物質と４ａ族の金属、具体的にはＴｉ，Ｚ
ｒ，Ｈｆの中の少なくとも１種、特に好ましくはＴｉで
なる第４原料物質との両方でもって置換しておくと、焼
結時に第３原料物質から放出された水素原子により第４
原料物質の表面を活性化させることになることから、さ
らに焼結を促進させる効果が高まり好ましいことであ
る。このときの第３原料物質は、混合物質に対して２重
量％以上存在させておく必要がある。また、第４原料物
質の含有量は、第３原料物質よりも少なくすることが好
ましいことである。
なる第３原料物質と４ａ族の金属、具体的にはＴｉ，Ｚ
ｒ，Ｈｆの中の少なくとも１種、特に好ましくはＴｉで
なる第４原料物質との両方でもって置換しておくと、焼
結時に第３原料物質から放出された水素原子により第４
原料物質の表面を活性化させることになることから、さ
らに焼結を促進させる効果が高まり好ましいことであ
る。このときの第３原料物質は、混合物質に対して２重
量％以上存在させておく必要がある。また、第４原料物
質の含有量は、第３原料物質よりも少なくすることが好
ましいことである。
【００１２】本発明の製造方法は、この混合物質と第３
原料物質とからなる出発物質、または混合物質と第３原
料物質と第４原料物質とからなる出発物質を従来の粉末
冶金法で行われている混合，成形，焼結の各工程を経て
作製することができる。特に、焼結工程は、非酸化性雰
囲気中、具体的には真空雰囲気中または不活性ガス雰囲
気中で焼結することが好ましく、また１度焼結した後、
さらに熱間静水圧法（ＨＩＰ法）により処理することも
より緻密にすることができることから好ましいことであ
る。
原料物質とからなる出発物質、または混合物質と第３原
料物質と第４原料物質とからなる出発物質を従来の粉末
冶金法で行われている混合，成形，焼結の各工程を経て
作製することができる。特に、焼結工程は、非酸化性雰
囲気中、具体的には真空雰囲気中または不活性ガス雰囲
気中で焼結することが好ましく、また１度焼結した後、
さらに熱間静水圧法（ＨＩＰ法）により処理することも
より緻密にすることができることから好ましいことであ
る。
【００１３】
【作用】本発明の高強度セラミックス焼結体の製造方法
は、金属の水素化物でなる第３原料物質が焼結時に水素
原子を放出し、この水素原子が第１原料物質と第２原料
物質との表面を活性化させる作用をし、水素原子を放出
して残った第３原料物質の金属原子が表面を活性化され
た第１原料物質と第２原料物質との反応促進作用をし、
両原子のシナジ−効果により焼結促進作用をし、かつ酸
化アルミニウムの化学的安定性を高める作用をしている
ものである。
は、金属の水素化物でなる第３原料物質が焼結時に水素
原子を放出し、この水素原子が第１原料物質と第２原料
物質との表面を活性化させる作用をし、水素原子を放出
して残った第３原料物質の金属原子が表面を活性化され
た第１原料物質と第２原料物質との反応促進作用をし、
両原子のシナジ−効果により焼結促進作用をし、かつ酸
化アルミニウムの化学的安定性を高める作用をしている
ものである。
【００１４】
【実施例１】平均粒径０．７μｍのＴｉＣ，Ｔｉ（Ｃ
Ｎ），平均粒径０．１μｍのＴｉＨ2，Ａｌ2Ｏ3，Ｍｇ
Ｏの各粉末，３モル％のＹ2Ｏ3を固溶し、一次粒子径が
３００ÅのＺｒＯ2粉末（表中、「Ｙ−ＺｒＯ2」と記
す）および−３２５メッシュのＴｉ粉末を用いて、表１
に示すような配合組成に秤量し、アセトン溶媒，超硬合
金製ボ−ルと共にボ−ルミルの混合容器に挿入し、４８
時間混合粉砕および乾燥して混合粉末を得た。次いで、
これらの混合粉末に成形助剤としてのパラフィンワック
スを添加した後、１ｔｏｎ／ｃｍ2の圧力により粉末成
形体とした。これらの粉末成形体を真空雰囲気中で、４
００℃，１時間保持の条件にてパラフィンワックスの脱
脂を行った後、減圧のＮ2ガス雰囲気中で、１８５０
℃，２時間保持の条件にて焼結し、さらに１０００気圧
のＡｒガス雰囲気中で、１７００℃，１時間保持の条件
にてＨＩＰ処理を行って、本発明品１〜４および比較品
１〜３の各焼結体を得た。こうして得た各焼結体の相対
密度および曲げ強度（ＪＩＳ規格Ｂ４１０４に記載）を
求めて、その結果を表１に併記した。
Ｎ），平均粒径０．１μｍのＴｉＨ2，Ａｌ2Ｏ3，Ｍｇ
Ｏの各粉末，３モル％のＹ2Ｏ3を固溶し、一次粒子径が
３００ÅのＺｒＯ2粉末（表中、「Ｙ−ＺｒＯ2」と記
す）および−３２５メッシュのＴｉ粉末を用いて、表１
に示すような配合組成に秤量し、アセトン溶媒，超硬合
金製ボ−ルと共にボ−ルミルの混合容器に挿入し、４８
時間混合粉砕および乾燥して混合粉末を得た。次いで、
これらの混合粉末に成形助剤としてのパラフィンワック
スを添加した後、１ｔｏｎ／ｃｍ2の圧力により粉末成
形体とした。これらの粉末成形体を真空雰囲気中で、４
００℃，１時間保持の条件にてパラフィンワックスの脱
脂を行った後、減圧のＮ2ガス雰囲気中で、１８５０
℃，２時間保持の条件にて焼結し、さらに１０００気圧
のＡｒガス雰囲気中で、１７００℃，１時間保持の条件
にてＨＩＰ処理を行って、本発明品１〜４および比較品
１〜３の各焼結体を得た。こうして得た各焼結体の相対
密度および曲げ強度（ＪＩＳ規格Ｂ４１０４に記載）を
求めて、その結果を表１に併記した。
【００１５】
【表１】
【００１６】
【実施例２】実施例１で使用した各粉末を用いて、表２
に示す組成に配合し、焼結条件をＡｒガス雰囲気中、１
７００℃，１時間保持，２００ｋｇ／ｃｍ2の圧力によ
るホットプレスとし、焼結後のＨＩＰ処理を施さなかっ
た以外は、ほぼ実施例１と同条件でもって本発明品５〜
９および比較品４〜９の各焼結体を得た。これらの焼結
体の相対密度を測定し、その結果を表２に併記した。ま
た、これらの焼結体の硬さおよび曲げ強度を測定し、そ
の結果を表３に示した。
に示す組成に配合し、焼結条件をＡｒガス雰囲気中、１
７００℃，１時間保持，２００ｋｇ／ｃｍ2の圧力によ
るホットプレスとし、焼結後のＨＩＰ処理を施さなかっ
た以外は、ほぼ実施例１と同条件でもって本発明品５〜
９および比較品４〜９の各焼結体を得た。これらの焼結
体の相対密度を測定し、その結果を表２に併記した。ま
た、これらの焼結体の硬さおよび曲げ強度を測定し、そ
の結果を表３に示した。
【００１７】次に、本発明品５〜９および比較品４〜９
の各焼結体を用いて、チップ形状：ＳＮＧＮ１２０４０
８，被削材：ＦＣＤ４５０，切削速度：３００ｍ／ｍｉ
ｎ，切込み：１．０ｍｍ，送り：０．２ｍｍ／ｒｅｖ，
切削時間：１０ｍｉｎの条件で乾式による連続旋削試験
（表中、「（Ａ）切削条件」と記す）を行い、そのとき
の各焼結体の平均逃げ面摩耗幅を求めて表３に併記し
た。さらに、チップ形状：ＳＮＭＮ１２０４０８，被削
材：ＦＣＤ６００（４５×２００ｍｍ面），切削速度：
１５０ｍ／ｍｉｎ，切込み：１．０ｍｍ，初期送り：
０．１５ｍｍ／ｒｅｖ（１Ｐａｓｓでチップ欠損または
チッピングに至らない場合は、０．０３ｍｍ／ｒｅｖの
送りを増加する）の条件で乾式によるフライス切削試験
（表中、「（Ｂ）切削条件」と記す）を行い、そのとき
の各焼結体のチップ欠損またはチッピングが生じたとき
の最大送りを表３に併記した。
の各焼結体を用いて、チップ形状：ＳＮＧＮ１２０４０
８，被削材：ＦＣＤ４５０，切削速度：３００ｍ／ｍｉ
ｎ，切込み：１．０ｍｍ，送り：０．２ｍｍ／ｒｅｖ，
切削時間：１０ｍｉｎの条件で乾式による連続旋削試験
（表中、「（Ａ）切削条件」と記す）を行い、そのとき
の各焼結体の平均逃げ面摩耗幅を求めて表３に併記し
た。さらに、チップ形状：ＳＮＭＮ１２０４０８，被削
材：ＦＣＤ６００（４５×２００ｍｍ面），切削速度：
１５０ｍ／ｍｉｎ，切込み：１．０ｍｍ，初期送り：
０．１５ｍｍ／ｒｅｖ（１Ｐａｓｓでチップ欠損または
チッピングに至らない場合は、０．０３ｍｍ／ｒｅｖの
送りを増加する）の条件で乾式によるフライス切削試験
（表中、「（Ｂ）切削条件」と記す）を行い、そのとき
の各焼結体のチップ欠損またはチッピングが生じたとき
の最大送りを表３に併記した。
【００１８】
【表２】
【００１９】
【表３】
【００２０】
【発明の効果】本発明の高強度セラミックス焼結体の製
造方法は、出発原料としてＴｉ金属を含有してなる従来
のセラミックス焼結体の製造方法および本発明の方法か
ら外れた製造方法に比べて、焼結性に優れており、得ら
れる焼結体の相対密度，硬さおよび曲げ強度が高いとい
う傾向を示し、かつ切削試験における耐摩耗性および耐
欠損性，耐チッピング性において顕著に優れるという効
果を発揮するものである。
造方法は、出発原料としてＴｉ金属を含有してなる従来
のセラミックス焼結体の製造方法および本発明の方法か
ら外れた製造方法に比べて、焼結性に優れており、得ら
れる焼結体の相対密度，硬さおよび曲げ強度が高いとい
う傾向を示し、かつ切削試験における耐摩耗性および耐
欠損性，耐チッピング性において顕著に優れるという効
果を発揮するものである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０４Ｂ 35/64 ３０２Ｂ
Claims (6)
- 【請求項１】 周期律表の４ａ，５ａ，６ａ族元素の炭
化物，窒化物，炭酸化物，窒酸化物，およびこれらの相
互固溶体の中の少なくとも１種の第１原料物質と、酸化
アルミニウムを主成分とする酸化物の第２原料物質とか
らなる混合物質、または該第１原料物質と該第２原料物
質との合計が８０重量％以上含有する混合物質を成形工
程および焼結工程、もしくは焼結工程後の熱間静水圧処
理を経てセラミックス焼結体を作製する方法において、
該混合物質は、該混合物質に対して２重量％以上が金属
の水素化物でなる第３原料物質により置換されているこ
とを特徴とする高強度セラミックス焼結体の製造方法。 - 【請求項２】 周期律表の４ａ，５ａ，６ａ族元素の炭
化物，窒化物，炭酸化物，窒酸化物，およびこれらの相
互固溶体の中の少なくとも１種の第１原料物質と、酸化
アルミニウムを主成分とする酸化物の第２原料物質とか
らなる混合物質、または該第１原料物質と該第２原料物
質との合計が８０重量％以上含有する混合物質を成形工
程および焼結工程、もしくは焼結工程後の熱間静水圧処
理を経てセラミックス焼結体を作製する方法において、
該混合物質は、該混合物質の一部が金属の水素化物でな
る第３原料物質と周期律表の４ａ族の金属でなる第４原
料物質とにより置換されており、かつ該混合物質に対し
て２重量％以上が該第３原料物質により置換されている
ことを特徴とする高強度セラミックス焼結体の製造方
法。 - 【請求項３】 上記混合物質は、上記第１原料物質が５
０重量％以上含有していることを特徴とする請求項１ま
たは２記載の高強度セラミックス焼結体の製造方法。 - 【請求項４】 上記第１原料物質は、Ｔｉの炭化物，窒
化物，炭窒化物，炭酸化物，窒酸化物，炭窒酸化物およ
びＴｉを含む固溶体の炭化物，窒化物，炭窒化物，炭酸
化物，窒酸化物，炭窒酸化物の中の少なくとも１種のＴ
ｉ化合物からなることを特徴とする請求項１，２または
３記載の高強度セラミックス焼結体の製造方法。 - 【請求項５】 上記第２原料物質は、酸化アルミニウ
ム，または該第２原料物質に対して酸化アルミニウムを
５０重量％以上と残りがＺｒ，Ｈｆ，Ｍｇ，Ｃａ，Ｓ
ｉ，希土類元素の酸化物およびこれらの相互固溶体の中
の少なくとも１種からなることを特徴とする請求項１，
２，３または４記載の高強度セラミックス焼結体の製造
方法。 - 【請求項６】 上記第３原料物質は、Ｔｉの水素化物で
なることを特徴とする請求項１，２，３，４または５記
載の高強度セラミックス焼結体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7191142A JPH0920562A (ja) | 1995-07-04 | 1995-07-04 | 高強度セラミックス焼結体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7191142A JPH0920562A (ja) | 1995-07-04 | 1995-07-04 | 高強度セラミックス焼結体の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0920562A true JPH0920562A (ja) | 1997-01-21 |
Family
ID=16269597
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7191142A Pending JPH0920562A (ja) | 1995-07-04 | 1995-07-04 | 高強度セラミックス焼結体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0920562A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008105938A (ja) * | 2006-09-29 | 2008-05-08 | Nippon Tungsten Co Ltd | 複合セラミックス |
| JP2013144622A (ja) * | 2012-01-16 | 2013-07-25 | Shimane Prefecture | セラミック焼結原料、セラミック焼結体の製造方法および機能性セラミック焼結体 |
| CN118754650A (zh) * | 2024-07-05 | 2024-10-11 | 云南汇达新材料有限公司 | 一种高熔点碳氧化物复相陶瓷的制备方法 |
-
1995
- 1995-07-04 JP JP7191142A patent/JPH0920562A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008105938A (ja) * | 2006-09-29 | 2008-05-08 | Nippon Tungsten Co Ltd | 複合セラミックス |
| JP2013144622A (ja) * | 2012-01-16 | 2013-07-25 | Shimane Prefecture | セラミック焼結原料、セラミック焼結体の製造方法および機能性セラミック焼結体 |
| CN118754650A (zh) * | 2024-07-05 | 2024-10-11 | 云南汇达新材料有限公司 | 一种高熔点碳氧化物复相陶瓷的制备方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050401 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20051031 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060710 |