JPS581002A - 立方晶窒化硼素固結体の製造法 - Google Patents
立方晶窒化硼素固結体の製造法Info
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- JPS581002A JPS581002A JP56098266A JP9826681A JPS581002A JP S581002 A JPS581002 A JP S581002A JP 56098266 A JP56098266 A JP 56098266A JP 9826681 A JP9826681 A JP 9826681A JP S581002 A JPS581002 A JP S581002A
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- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/515—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics
- C04B35/58—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on borides, nitrides, i.e. nitrides, oxynitrides, carbonitrides or oxycarbonitrides or silicides
- C04B35/583—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on borides, nitrides, i.e. nitrides, oxynitrides, carbonitrides or oxycarbonitrides or silicides based on boron nitride
- C04B35/5831—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on borides, nitrides, i.e. nitrides, oxynitrides, carbonitrides or oxycarbonitrides or silicides based on boron nitride based on cubic boron nitrides or Wurtzitic boron nitrides, including crystal structure transformation of 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】
本発明は、４絢工具材として使用する立方晶窒化硼素固
結体を製造する方法に関するものである。
結体を製造する方法に関するものである。
本発明は、極めて高い硬度を有する立方晶窒化硼素粉末
または立方晶窒化硼素粉末に高い硬度を有する窒化チタ
ン粉末を加えた混合粉末を主材とし、加水分解し更に加
熱して発生期状態のアルミナ微粉末を生成するアルミニ
ウムエトキシド粉末またはアルミニウムメトキシド粉末
を結合材用素材とし、アルミニウム粉末を結合助材とし
て、これらの主材と結合材用素材と結合助材とを混合し
た混合物を基本原料として使用するものであって、其の
基本原料に水を添加し加熱して基本原料中のアルミニウ
ムエトキシド粉末またはアルミニウムメトキシド粉末を
変成して発生期状態のアルミナ微粉末を生成し、其の生
成したアルミナ微粉末がアル−ミニラムエトキシド粉末
ｔｉはアルミニウムメトキシド粉末に代って混合した状
態の混合粉末を直接原料として焼結作業を行って焼結体
を製造することを特徴とする硬質工具材として使用する
立方晶窒化硼素固結体の製造法であって、立方晶窒化硼
素粉末または立方晶窒化硼素粉末と窒化チタン粉末との
混合粉末を発生期状態のアルミナ微粉末とアルミニウム
粉末との混合粉末をもって結合することによって、生産
性の高い切削作業を行うことのできる鮨飼工具材として
使用する立方晶窒化硼素固結体を製造する有効な方法を
提供することを目的とするものである。
または立方晶窒化硼素粉末に高い硬度を有する窒化チタ
ン粉末を加えた混合粉末を主材とし、加水分解し更に加
熱して発生期状態のアルミナ微粉末を生成するアルミニ
ウムエトキシド粉末またはアルミニウムメトキシド粉末
を結合材用素材とし、アルミニウム粉末を結合助材とし
て、これらの主材と結合材用素材と結合助材とを混合し
た混合物を基本原料として使用するものであって、其の
基本原料に水を添加し加熱して基本原料中のアルミニウ
ムエトキシド粉末またはアルミニウムメトキシド粉末を
変成して発生期状態のアルミナ微粉末を生成し、其の生
成したアルミナ微粉末がアル−ミニラムエトキシド粉末
ｔｉはアルミニウムメトキシド粉末に代って混合した状
態の混合粉末を直接原料として焼結作業を行って焼結体
を製造することを特徴とする硬質工具材として使用する
立方晶窒化硼素固結体の製造法であって、立方晶窒化硼
素粉末または立方晶窒化硼素粉末と窒化チタン粉末との
混合粉末を発生期状態のアルミナ微粉末とアルミニウム
粉末との混合粉末をもって結合することによって、生産
性の高い切削作業を行うことのできる鮨飼工具材として
使用する立方晶窒化硼素固結体を製造する有効な方法を
提供することを目的とするものである。
次に、本発明の方法によって硬質工具材とする立方晶窒
化硼素固結体を製造する工程と作用とについて説明する
。
化硼素固結体を製造する工程と作用とについて説明する
。
立方晶窒化硼素固結体を製造する方法に第１の方法と第
２の方法とがある。其の第１の方法によって製造を行う
場合は、基本原料に、立方晶窒化硼素粉末を４０重量部
乃至５０重量部と、アルミニウムエトキシド粉末を１７
１重量部乃至１０２重量′＝！りはアルミニウムメトキ
シド粉つム粉末を１０重量部との割合範囲内より選定し
た割合にて混合した混合物を使用し、其の基本原料に水
を添加して基本原料中のアルミニウムエトキシド粉末ま
たはアルミニウムメトキシド粉末を加水分解させ、続い
て加熱して蒸発分を排除して発生期状態のアルミナ微粉
末を生成し、其の生成した発雨期状態のアルミナ微粉末
々；立方晶窒化硼素粉末とアルミニウム粉末とに混合し
た状態を生成し、其の状態の混合物を直接原料として使
用する。其の第２の方法によって製造を行う場合は、其
の基本原料に、立方晶窒化硼素粉末を４０重量部乃至６
０重量部と窒化チタン粉末を６０重量部乃至２０重量部
と、アルミニウムエトキシド粉末を６８重量部乃至３４
重量部またはアルミニウムメトキシド粉末を４９重量部
乃至２５重量部と、アルミニウム粉末を１０重量部との
割合範囲内より選定した割合にて混合した混合物を使用
し、其の基本原料に水を添加して基本原料中のアルミニ
ウムエトキシド粉末またはアルミニウムメトキシド粉末
を加水分解させ、続いて加熱して、蒸発分を排除して発
生期状態のアルミナ微粉末を生成し、其の生成した発生
期状態のアルミナ微粉末が立方晶窒化硼素粉末と窒化チ
タン粉末とアルミニウム粉末とに混合した状態を生成し
、其の状態の混合物を直接原料として使用する。上記し
た第１の方法において使用する直接原料を焼結する作業
と第２の方法において使用する直接原料を焼結する゛作
業とは同じ焼結作業により行う。
２の方法とがある。其の第１の方法によって製造を行う
場合は、基本原料に、立方晶窒化硼素粉末を４０重量部
乃至５０重量部と、アルミニウムエトキシド粉末を１７
１重量部乃至１０２重量′＝！りはアルミニウムメトキ
シド粉つム粉末を１０重量部との割合範囲内より選定し
た割合にて混合した混合物を使用し、其の基本原料に水
を添加して基本原料中のアルミニウムエトキシド粉末ま
たはアルミニウムメトキシド粉末を加水分解させ、続い
て加熱して蒸発分を排除して発生期状態のアルミナ微粉
末を生成し、其の生成した発雨期状態のアルミナ微粉末
々；立方晶窒化硼素粉末とアルミニウム粉末とに混合し
た状態を生成し、其の状態の混合物を直接原料として使
用する。其の第２の方法によって製造を行う場合は、其
の基本原料に、立方晶窒化硼素粉末を４０重量部乃至６
０重量部と窒化チタン粉末を６０重量部乃至２０重量部
と、アルミニウムエトキシド粉末を６８重量部乃至３４
重量部またはアルミニウムメトキシド粉末を４９重量部
乃至２５重量部と、アルミニウム粉末を１０重量部との
割合範囲内より選定した割合にて混合した混合物を使用
し、其の基本原料に水を添加して基本原料中のアルミニ
ウムエトキシド粉末またはアルミニウムメトキシド粉末
を加水分解させ、続いて加熱して、蒸発分を排除して発
生期状態のアルミナ微粉末を生成し、其の生成した発生
期状態のアルミナ微粉末が立方晶窒化硼素粉末と窒化チ
タン粉末とアルミニウム粉末とに混合した状態を生成し
、其の状態の混合物を直接原料として使用する。上記し
た第１の方法において使用する直接原料を焼結する作業
と第２の方法において使用する直接原料を焼結する゛作
業とは同じ焼結作業により行う。
其の焼結作業は予備焼結作業と本焼結作業との２段階に
て行い、莢の予備焼結作業において使用する予備焼結用
温度と予備焼結用圧力と１．２００℃乃至ｊ、 ４００
℃の範囲内の温度と４１．０００°Ｃ吻／ｄ乃至４３，
０００呻／ｄの範囲内の圧力とより選定し、其の本焼結
作業において使用する本焼結用温度と本焼結用圧力とに
１、４００℃乃至１．６００℃の範囲内の温度と４５，
０ ［１０ｋｆ／ｃｒｌ乃至５０，０００１ｗ／ｄの範
囲内の圧力とを選定し、しかも、立方晶窒化硼素の安定
なる温度圧力条件を満足する相関関係にある本焼結用温
度と本焼結用圧力とを選定する。次いで、高温高圧発生
室内に装填した容器内の直接原料を焼結する作業を始め
るに当り、先づ、その容器内の□直接原料に選定し、た
予備焼結用圧力を加える。
て行い、莢の予備焼結作業において使用する予備焼結用
温度と予備焼結用圧力と１．２００℃乃至ｊ、 ４００
℃の範囲内の温度と４１．０００°Ｃ吻／ｄ乃至４３，
０００呻／ｄの範囲内の圧力とより選定し、其の本焼結
作業において使用する本焼結用温度と本焼結用圧力とに
１、４００℃乃至１．６００℃の範囲内の温度と４５，
０ ［１０ｋｆ／ｃｒｌ乃至５０，０００１ｗ／ｄの範
囲内の圧力とを選定し、しかも、立方晶窒化硼素の安定
なる温度圧力条件を満足する相関関係にある本焼結用温
度と本焼結用圧力とを選定する。次いで、高温高圧発生
室内に装填した容器内の直接原料を焼結する作業を始め
るに当り、先づ、その容器内の□直接原料に選定し、た
予備焼結用圧力を加える。
続いて、其の予備焼結用圧力を加えた状態にある直接原
料を徐々に加熱して選定した予備焼結用温度にまで外淵
して、其の予備焼結用温度を保持するために・必要な加
熱を１０分間または５０分間持続する。この予備焼結作
業を加えられた直接原料においては、其の直接原料中の
酸化アルミニウム微粉末とアルミニウム粉末との混合粉
末または酸化アルミニウム微粉末と窒化チタン粉末とア
ルミニウム粉末との混合粉末が立方晶窒化硼素粒子の多
数個より成る集合体における個々の立方晶窒化硼素粒子
の間に、海綿状構造を成した液相含有不完全焼結組織体
が充塞した状態を生成する。次いで、加えていた予備焼
結用圧力を強めて選定した本焼結用圧力にまで昇圧する
。続いて、予備焼結用温度を保持するために加えていた
加熱を強めて選定した本焼結用温度にまで昇流して、其
の本焼結用温度を１０分間または５０分間持続する。こ
の本焼結作業を加えられた嚇器内においては、前工程の
予備焼結作業において生成した海綿状構造の液相含有不
完全焼結組織体が、本焼結用温度と本焼結用圧力とのも
とに曝らされて液相含有完全焼結組織体を生成すると共
に其の生成した液相含有完全焼結組織体が、個々の立方
晶窒化硼素粒子に結合した状態を生成する。次いで、加
えていた８本焼結用圧力は保持したままで、加熱のみを
停止して、更に、高温高圧発生室を冷却して、其の室内
の温度を３００℃にまで降温する。この冷却作業によっ
て容器内においては、立方晶窒化硼素粒子の多数個より
成る集合体における個々の立方晶窒化硼素粒子の間に充
塞していた海綿状構造６液相含有完全焼結組織体が冷却
されて、海綿状構造の固相完全焼結組織体を生成すると
共に其の固相完全焼結組織体が個々の立方晶窒化硼素粒
子に焼結した状態を生成する。この状態における同相完
全焼結組織体は、第１の方法における基本原料を使用し
た場合はアルミニウムエトキシド粉末またはアルミニウ
ムメトキシド粉末を加水分解して更に加熱して揮発分を
排除して得られるアルミナ微粉末とアルミニウム粉末よ
り成る固相完全焼結組織体であって、第２の方法におけ
る基本原料を使用した場合は、アルミニウムエトキシド
粉末またはアルミニウムメトキシド粉末を加水分解して
更に加熱して揮発分を排除して得られるアルミナ微粉末
と窒化チタン粉末とアルミニウム粉末とよシ成る固相完
全焼結組織体である。次いで、保持していた本焼結用圧
力を常圧にもどして、高温高圧発生室内より容器を押し
出して、其の容器内より焼結体を取り出す。取り出して
得られる焼結体はｊ立方晶窒化硼素粉末の多数個よシ成
る集合体における個々の立方晶窒化硼素粒子の間に、ア
ルミナ微粉末とアルミニウム粉末との混合粉末より生成
した固相完全焼結組織体である結合材領域またはアルミ
ナ微粉末と窒化チタン粉末とアルミニウム粉末との混合
′粉末より生成した固相完全焼結組織体である結合材領
域を備えていて、其の結合材領゛域である固相完全焼結
組織体が、立方晶窒化硼素粒子の多数個より成る集合体
における個々の立方晶窒化硼素粒子を結合して構成した
ｔ声飛工具材として使用できる立方晶窒化硼素固結体で
ある。
料を徐々に加熱して選定した予備焼結用温度にまで外淵
して、其の予備焼結用温度を保持するために・必要な加
熱を１０分間または５０分間持続する。この予備焼結作
業を加えられた直接原料においては、其の直接原料中の
酸化アルミニウム微粉末とアルミニウム粉末との混合粉
末または酸化アルミニウム微粉末と窒化チタン粉末とア
ルミニウム粉末との混合粉末が立方晶窒化硼素粒子の多
数個より成る集合体における個々の立方晶窒化硼素粒子
の間に、海綿状構造を成した液相含有不完全焼結組織体
が充塞した状態を生成する。次いで、加えていた予備焼
結用圧力を強めて選定した本焼結用圧力にまで昇圧する
。続いて、予備焼結用温度を保持するために加えていた
加熱を強めて選定した本焼結用温度にまで昇流して、其
の本焼結用温度を１０分間または５０分間持続する。こ
の本焼結作業を加えられた嚇器内においては、前工程の
予備焼結作業において生成した海綿状構造の液相含有不
完全焼結組織体が、本焼結用温度と本焼結用圧力とのも
とに曝らされて液相含有完全焼結組織体を生成すると共
に其の生成した液相含有完全焼結組織体が、個々の立方
晶窒化硼素粒子に結合した状態を生成する。次いで、加
えていた８本焼結用圧力は保持したままで、加熱のみを
停止して、更に、高温高圧発生室を冷却して、其の室内
の温度を３００℃にまで降温する。この冷却作業によっ
て容器内においては、立方晶窒化硼素粒子の多数個より
成る集合体における個々の立方晶窒化硼素粒子の間に充
塞していた海綿状構造６液相含有完全焼結組織体が冷却
されて、海綿状構造の固相完全焼結組織体を生成すると
共に其の固相完全焼結組織体が個々の立方晶窒化硼素粒
子に焼結した状態を生成する。この状態における同相完
全焼結組織体は、第１の方法における基本原料を使用し
た場合はアルミニウムエトキシド粉末またはアルミニウ
ムメトキシド粉末を加水分解して更に加熱して揮発分を
排除して得られるアルミナ微粉末とアルミニウム粉末よ
り成る固相完全焼結組織体であって、第２の方法におけ
る基本原料を使用した場合は、アルミニウムエトキシド
粉末またはアルミニウムメトキシド粉末を加水分解して
更に加熱して揮発分を排除して得られるアルミナ微粉末
と窒化チタン粉末とアルミニウム粉末とよシ成る固相完
全焼結組織体である。次いで、保持していた本焼結用圧
力を常圧にもどして、高温高圧発生室内より容器を押し
出して、其の容器内より焼結体を取り出す。取り出して
得られる焼結体はｊ立方晶窒化硼素粉末の多数個よシ成
る集合体における個々の立方晶窒化硼素粒子の間に、ア
ルミナ微粉末とアルミニウム粉末との混合粉末より生成
した固相完全焼結組織体である結合材領域またはアルミ
ナ微粉末と窒化チタン粉末とアルミニウム粉末との混合
′粉末より生成した固相完全焼結組織体である結合材領
域を備えていて、其の結合材領゛域である固相完全焼結
組織体が、立方晶窒化硼素粒子の多数個より成る集合体
における個々の立方晶窒化硼素粒子を結合して構成した
ｔ声飛工具材として使用できる立方晶窒化硼素固結体で
ある。
次に、本発明により立方晶窒化硼素固結体を製造する実
施例について説明する。
施例について説明する。
実施例 １゜
基本原料には、立方晶窒化硼素粉末を５０重量部と、ア
ルミニウムエトキシド粉末を１３６重量部と、アルミニ
ウム粉末を１０重量部との割合にて混合した混合粉末を
使用した。其の基本原料である混合粉末に水を添加して
其の混合粉末中のアルミニウムエトキシドを加水分解さ
せて水酸化アルミニウムを生成し、次いで、其の生成し
た水酸化アルミニウムが立方晶窒化硼素粉末とアルミニ
ウム粉末とに混合した状態を生成し、続いて、斯様な状
態を成した混合物をた予備焼結用圧力４１，０００ｋｇ
／ｃｆｌを加えた。
ルミニウムエトキシド粉末を１３６重量部と、アルミニ
ウム粉末を１０重量部との割合にて混合した混合粉末を
使用した。其の基本原料である混合粉末に水を添加して
其の混合粉末中のアルミニウムエトキシドを加水分解さ
せて水酸化アルミニウムを生成し、次いで、其の生成し
た水酸化アルミニウムが立方晶窒化硼素粉末とアルミニ
ウム粉末とに混合した状態を生成し、続いて、斯様な状
態を成した混合物をた予備焼結用圧力４１，０００ｋｇ
／ｃｆｌを加えた。
続いて、予備焼結用圧力を加えた状態にある直接原料を
徐々に加熱して選定した予備焼結用温度１，２００℃に
まで昇温して、其の予備焼結用温度を保持するに必要な
加熱を２５分間持続した。次いで、加えていた予備焼結
用圧力を強めて選定した本焼結用圧力４８，０００）ｃ
ｐ／ｉにまで昇圧した。続いて、容器内の直接原料に加
えていた予備焼結用温度における加熱を強めて選定した
本焼結用温度１．５００℃にまで昇温しで、其の本焼結
用温度を保持するに必要な加熱を３０分間持続した。次
いで、加えていた本焼結用圧力は保持したままで加熱の
みを停止して、更に、高温高圧発生室を外部より水冷し
て、其の室内の温度を５００℃にまで降温した。次いで
、保持していた本焼結用圧力を常圧にもどして、高温高
圧発生室内より容器を押し出し、其の容器内より焼結体
を取り出した。得られた焼結体は、立方晶窒化硼素粒子
の多数個疋り成る集合体における個々の立方晶窒化硼素
粒子の間に、アルミナ微粉末とアルミニウム粉末との混
合粉末より成る海綿状構造の固相完全焼結組織体である
結合材領域を備えていて、其の結合材領域である海綿状
構造の固相完全焼結組織体が立方晶窒化硼素粒子の多数
個より成る集合体における個々の立方晶窒化硼素粒子を
帥合して構成したＷ割工具材として使用できる立方晶窒
化硼素固結体であった。其の組成において立方晶窒化硼
素が５０重量％とアルミナが４０重量％とアルミニウム
が１０重量％との割合を成せｔ立方晶窒化硼素固結体で
あった。
徐々に加熱して選定した予備焼結用温度１，２００℃に
まで昇温して、其の予備焼結用温度を保持するに必要な
加熱を２５分間持続した。次いで、加えていた予備焼結
用圧力を強めて選定した本焼結用圧力４８，０００）ｃ
ｐ／ｉにまで昇圧した。続いて、容器内の直接原料に加
えていた予備焼結用温度における加熱を強めて選定した
本焼結用温度１．５００℃にまで昇温しで、其の本焼結
用温度を保持するに必要な加熱を３０分間持続した。次
いで、加えていた本焼結用圧力は保持したままで加熱の
みを停止して、更に、高温高圧発生室を外部より水冷し
て、其の室内の温度を５００℃にまで降温した。次いで
、保持していた本焼結用圧力を常圧にもどして、高温高
圧発生室内より容器を押し出し、其の容器内より焼結体
を取り出した。得られた焼結体は、立方晶窒化硼素粒子
の多数個疋り成る集合体における個々の立方晶窒化硼素
粒子の間に、アルミナ微粉末とアルミニウム粉末との混
合粉末より成る海綿状構造の固相完全焼結組織体である
結合材領域を備えていて、其の結合材領域である海綿状
構造の固相完全焼結組織体が立方晶窒化硼素粒子の多数
個より成る集合体における個々の立方晶窒化硼素粒子を
帥合して構成したＷ割工具材として使用できる立方晶窒
化硼素固結体であった。其の組成において立方晶窒化硼
素が５０重量％とアルミナが４０重量％とアルミニウム
が１０重量％との割合を成せｔ立方晶窒化硼素固結体で
あった。
実施例 ２゜
、基本原料には、立方晶窒化硼素粉末を６０重量部と・
アルミニウムメトキシド粉末を７５重量部と、アルミニ
ウム粉末を１０重量部との割合にて混合した混合粉末を
使用した。其の基本原料である混合粉末に水を添加して
其の混合粉末中のアルミニウムメトキシドを加水分解さ
せて水酸化アルミニウムを生成して、其の生成した水酸
化アルミニウムと水とが立方晶窒化、硼素粉末とアルミ
ニウム粉末とに混合した状態を生成し、次いで、其の状
態を成した混合物を加熱して水酸化アルミニウムを発生
期状態の微粉状アルミナと成すと共に其の加熱により水
酸化アルミニウムより発生した水分と混合物中に混合し
ていた水分とを分離して、其の生成した発生期状態のア
ルミナ微務末が立方晶窒化硼素粉末とアルミニウム粉末
とに混合した状態を生成し其の状態の混合物を焼結作業
に使用する直接原料とした。斯様にして調製した直接原
料を容器内に充填して、其の容器を高温高圧発生室内に
装填した。其の高温高圧発生室内に装填した容器内の直
接原料を焼結する作業は実施例１の場合と同様にして行
った。其の焼結作業を終えて得た焼結体は、実施例１に
おいて製造した焼結体と同じ構成を成したＰａ工具材と
して使用できる立方晶窒化硼素固結体であった０其の焼
結体は立方晶窒化硼素粉末が６０重量％とアルミナが３
０重量％とアルミニウムが１０重量％との割合を成せる
立方晶窒化硼素固結体でおったＯ実施例 ３゜ 基本原料には、立方晶窒化硼素粉末を５０重量部と、窒
化チタン粉末を２０重量部と、アルミニウムエトキシド
粉末を６８重量部と、アルミニウム粉末を１０重量％と
の割合にて混合した混合粉末を使用した。其の基本原料
である混合粉末に水を添加して其の基本原料である混合
粉末中のアルミ；ラムエトキシドを加水分解させて、水
酸化アルミニウムを生成して、其の生成した水酸化アル
ミニウムと水とが立方晶窒化硼素粉末と窒化チタン粉末
とアルミニウム粉末とに混合した状態を生成し、次いで
、其の状態を成した混合物を加熱して、水酸化アルミニ
ウムを発生期状態の微粉状アルミナと成すと共に其の加
熱により水酸化アルミニウムより発生した水分と混合物
中に混合していた水分とを蒸発分離して、其の生成した
発生期状態のアルミナ、微粉末が立方晶窒化硼素粉末と
窒化チタン粉末とアルミニウム粉末とに混合した状態を
生成し其の状態の混合物を焼結作業に使用する直接原料
とした。斯様にして調製した直接原料を容器内に充填し
て、其の容器を高温高圧発生室内に装填した。其の高温
高圧発生室内に装填した容器内の原料を焼結する作業は
実施例１の場合と同様にして行った。其の焼結作業を終
えて得た焼結体は、立方晶窒化硼素粒子の多数個より成
る集合体における個々の立方晶窒化硼素粒子の間に、窒
化チタン粉末とアルミナ微粉末とアルミニウム粉末との
混合粉末より成る海綿状構造の固相完全焼結組織体であ
る結合材領域を備えていて、其の結合材領域である海綿
状構造の固相完全焼結組織体が、□立方晶窒化硼素粒子
の多数個より成る集合体における個々の立方晶窒化硼素
粒子を結合して構成した（７” １４１工具材として使
用できる立方晶窒化硼素固結体であった０其の組成にお
いて立方晶窒化硼素が５０重量％と窒化チタンが２０重
量％とアルミナが２０重量％とアルミニウムが１０重量
％との割合を成せる立方晶窒化硼素固結体であった。
アルミニウムメトキシド粉末を７５重量部と、アルミニ
ウム粉末を１０重量部との割合にて混合した混合粉末を
使用した。其の基本原料である混合粉末に水を添加して
其の混合粉末中のアルミニウムメトキシドを加水分解さ
せて水酸化アルミニウムを生成して、其の生成した水酸
化アルミニウムと水とが立方晶窒化、硼素粉末とアルミ
ニウム粉末とに混合した状態を生成し、次いで、其の状
態を成した混合物を加熱して水酸化アルミニウムを発生
期状態の微粉状アルミナと成すと共に其の加熱により水
酸化アルミニウムより発生した水分と混合物中に混合し
ていた水分とを分離して、其の生成した発生期状態のア
ルミナ微務末が立方晶窒化硼素粉末とアルミニウム粉末
とに混合した状態を生成し其の状態の混合物を焼結作業
に使用する直接原料とした。斯様にして調製した直接原
料を容器内に充填して、其の容器を高温高圧発生室内に
装填した。其の高温高圧発生室内に装填した容器内の直
接原料を焼結する作業は実施例１の場合と同様にして行
った。其の焼結作業を終えて得た焼結体は、実施例１に
おいて製造した焼結体と同じ構成を成したＰａ工具材と
して使用できる立方晶窒化硼素固結体であった０其の焼
結体は立方晶窒化硼素粉末が６０重量％とアルミナが３
０重量％とアルミニウムが１０重量％との割合を成せる
立方晶窒化硼素固結体でおったＯ実施例 ３゜ 基本原料には、立方晶窒化硼素粉末を５０重量部と、窒
化チタン粉末を２０重量部と、アルミニウムエトキシド
粉末を６８重量部と、アルミニウム粉末を１０重量％と
の割合にて混合した混合粉末を使用した。其の基本原料
である混合粉末に水を添加して其の基本原料である混合
粉末中のアルミ；ラムエトキシドを加水分解させて、水
酸化アルミニウムを生成して、其の生成した水酸化アル
ミニウムと水とが立方晶窒化硼素粉末と窒化チタン粉末
とアルミニウム粉末とに混合した状態を生成し、次いで
、其の状態を成した混合物を加熱して、水酸化アルミニ
ウムを発生期状態の微粉状アルミナと成すと共に其の加
熱により水酸化アルミニウムより発生した水分と混合物
中に混合していた水分とを蒸発分離して、其の生成した
発生期状態のアルミナ、微粉末が立方晶窒化硼素粉末と
窒化チタン粉末とアルミニウム粉末とに混合した状態を
生成し其の状態の混合物を焼結作業に使用する直接原料
とした。斯様にして調製した直接原料を容器内に充填し
て、其の容器を高温高圧発生室内に装填した。其の高温
高圧発生室内に装填した容器内の原料を焼結する作業は
実施例１の場合と同様にして行った。其の焼結作業を終
えて得た焼結体は、立方晶窒化硼素粒子の多数個より成
る集合体における個々の立方晶窒化硼素粒子の間に、窒
化チタン粉末とアルミナ微粉末とアルミニウム粉末との
混合粉末より成る海綿状構造の固相完全焼結組織体であ
る結合材領域を備えていて、其の結合材領域である海綿
状構造の固相完全焼結組織体が、□立方晶窒化硼素粒子
の多数個より成る集合体における個々の立方晶窒化硼素
粒子を結合して構成した（７” １４１工具材として使
用できる立方晶窒化硼素固結体であった０其の組成にお
いて立方晶窒化硼素が５０重量％と窒化チタンが２０重
量％とアルミナが２０重量％とアルミニウムが１０重量
％との割合を成せる立方晶窒化硼素固結体であった。
実施例 ４゜
基本原料には、立方晶窒化硼素粉末を６０重量部と、窒
化チタン粉末を２０重量部と、アルミニウムメトキシド
粉末を２５重量部と、アルミニウム粉末を１０重量部と
の割合にて混合した混合物を使用した。其の基本原料で
ある混合粉末に水を添加して其の混合粉末中のアルミニ
ウムメトキシドを加水分解させて水酸化アルミニウムを
生成して、其の生成した水酸化アルミニウムと水とが立
方晶窒化硼素粉末と窒化チタン粉末とアルミニウム粉末
とに混合した状態を生成し、次いで、其の状態を成した
混合物を加熱して、水酸化アルミニウムを発生期状態の
微粉状アルミナと成すと共に、其の加熱により水酸化ア
ルミニウムよシ発生した水分と混合物中に混合していた
水分とを分離して、其の生成した発生期状態のアルミナ
微粉末が立方晶窒化硼素粉末と窒化チタン粉末とアルミ
ニウム粉末とに混合した状態を生成し、其の状態の混合
物を焼結作業において使用する直接原料とした。斯様に
して調製した直感原料を容器内に充填して其の容器を高
温高圧発生室内に装填した。其の高温高圧発生室内に装
填した容器内の直接原料を焼結する作業は実施例３の場
合と同様にして行った。其の焼結作業を終えて得た焼結
体は、実施例３において製造した焼結体と同じ構成を成
したａｌｌ工具材として使用できる立方晶窒化硼素固結
体であった。其の焼結体は立方晶窒化硼素が６０重量％
と窒化チタンが２０重量％とアルミナが１０重量％とア
ルミニウムが１０重量％との割合を成せる立方晶窒化硼
素固結体であった。
化チタン粉末を２０重量部と、アルミニウムメトキシド
粉末を２５重量部と、アルミニウム粉末を１０重量部と
の割合にて混合した混合物を使用した。其の基本原料で
ある混合粉末に水を添加して其の混合粉末中のアルミニ
ウムメトキシドを加水分解させて水酸化アルミニウムを
生成して、其の生成した水酸化アルミニウムと水とが立
方晶窒化硼素粉末と窒化チタン粉末とアルミニウム粉末
とに混合した状態を生成し、次いで、其の状態を成した
混合物を加熱して、水酸化アルミニウムを発生期状態の
微粉状アルミナと成すと共に、其の加熱により水酸化ア
ルミニウムよシ発生した水分と混合物中に混合していた
水分とを分離して、其の生成した発生期状態のアルミナ
微粉末が立方晶窒化硼素粉末と窒化チタン粉末とアルミ
ニウム粉末とに混合した状態を生成し、其の状態の混合
物を焼結作業において使用する直接原料とした。斯様に
して調製した直感原料を容器内に充填して其の容器を高
温高圧発生室内に装填した。其の高温高圧発生室内に装
填した容器内の直接原料を焼結する作業は実施例３の場
合と同様にして行った。其の焼結作業を終えて得た焼結
体は、実施例３において製造した焼結体と同じ構成を成
したａｌｌ工具材として使用できる立方晶窒化硼素固結
体であった。其の焼結体は立方晶窒化硼素が６０重量％
と窒化チタンが２０重量％とアルミナが１０重量％とア
ルミニウムが１０重量％との割合を成せる立方晶窒化硼
素固結体であった。
以上に説明した実施例により製造した立方晶窒化硼素固
結体より成るチップと、炭化タングステン粉末をコバル
トにて焼結した炭化タングステン焼結体より成るチップ
とを使用して切削作業を行った場合の実績は次の如くで
、あった。
結体より成るチップと、炭化タングステン粉末をコバル
トにて焼結した炭化タングステン焼結体より成るチップ
とを使用して切削作業を行った場合の実績は次の如くで
、あった。
クロム工具鋼材を成形加工して焼き入れした輪状体を外
径５２ミリ、幅１５ミリのコロ軸受用外輪に切削する作
業において、炭化タングステン焼結体より成るチップを
使用した場合は、−回の研磨にて２６個切削できたのに
対し、立方晶窒化硼素固結体より成るチップを使用した
場合は、−回の研磨にて１，７１０個乃至１，７６０個
切削できた０この切削実験により明らか々ように・炭化
タングステン焼結体より成るチップに比較して立方晶窒
化硼素固結体より成るチップは著しく高い生産性を実現
することができた。
径５２ミリ、幅１５ミリのコロ軸受用外輪に切削する作
業において、炭化タングステン焼結体より成るチップを
使用した場合は、−回の研磨にて２６個切削できたのに
対し、立方晶窒化硼素固結体より成るチップを使用した
場合は、−回の研磨にて１，７１０個乃至１，７６０個
切削できた０この切削実験により明らか々ように・炭化
タングステン焼結体より成るチップに比較して立方晶窒
化硼素固結体より成るチップは著しく高い生産性を実現
することができた。
Claims (2)
- （１） 立一方晶窒化硼素粉末を４０重量部乃至６０
重量部と、アルミニウムエトキシド粉末を１７１重量部
乃至１０２重量部または・アルミニウムメトキシド粉末
を１２５重量部乃至７４重量部と、アルミニウム粉末を
１０重量部との割合範囲内より選定した割合にて混合し
た混合物を基本原料とし、其の基本原料に水を添加し、
続いて、加熱して其の基本原料中のアルミニウムエトキ
シドまたはアルミニウムメトキシドを変成して生成した
アルミナ粉末が、立方晶窒化硼素粉末上アルミニウム粉
末とに混合した混合物を直接原料とし、其の直接原料を
容器内に充填し、其の容器を高温高圧発生室内に装填し
、次いで、其の容器内に充填した直接原料を焼結する作
業を予備焼結作業と本焼結作業との２段階にて行い、其
の予備焼結作業において使用する予備焼結用温度と予備
焼結用圧力とに１．２００℃乃至１、４００℃の範囲内
の温度と４１，０００ｋｌＩ／ｃｒＩｉ乃至４３．００
０ ｋｇ ／ 、１！とノ範囲内（７）圧力とを選定し
、其の本焼結作業において使用する本焼結用温度と本焼
結用圧力とに１、４００℃乃至１，６００℃の範囲内の
温度と４３，０００ｋｇ／ｄｉ乃至５０，０００ｋｔ／
ｃｆＩｔの範囲内の圧力とを選定し、し′かも、立方晶
窒化硼素の安定なる温度圧力条件を満足する相関関係に
ある本焼結用温度と本焼結用圧力とを選定し、次いで、
高温高圧発生室内に装填した容器内の直接原料を焼結す
る作業を始めるに当り、先づ、選定した予備焼結用圧力
を加え、続いて、其の予備焼結用圧力を加えた状態にあ
る直接原料を徐々に加熱して選定した予備焼結用温度に
まで昇温し、其の予備焼結用温度を保持するに必要な加
熱を１０分間または５０分間持続し、次いで、加えてい
た圧力を強めて選定した本焼結用圧力にまで昇圧し、続
いて、予備焼結用温度を保持するために加えていた加熱
を強めて選定した本焼結用温度にまで昇温し、其の本焼
結用温度を保持するために必要な加熱を１０分間または
５０分間持続し、次いで、加えていた本焼結用圧力は保
持したままで、加熱のみを停止し、更に、高温高圧発生
室を冷却して、其の室内の温度を３００℃にまで降温し
、次いで、保持していた本焼結用圧力を常圧にまでもど
し、次いで、高温高圧発生室内よシ焼結体を取り出すこ
とを特徴とする立方晶窒化硼素固結体の製造法。 - （２）立方晶窒化硼素粉末を４０重量部乃至６０重量部
と、窒化チタン粉末を３０重量部乃至２０重量部と、ア
ルミニウムエトキシド粉末を６８重量部乃至３４重量部
またはアルミニウムメトキシド粉末を４９重量部乃至２
５重量部とのアルミニウム粉末を１０重量部との割合範
囲内より選定した場合にて混合した混合物を基本原料と
し、其の基本原料に水を添加し、続いて、加熱して、其
の基１本原料中のアルミニウムエトキシドまたはアルミ
ニウムメトキシドが変成して生成したアルミナ粉末が立
方晶窒化硼素粉末と窒化チタン粉末とアルミニウム粉末
とに混合した混合物を直接原料とし、其の直接原料を容
器内に充填し、其の容器を高温高圧発生室内に装填し、
次いで其の容器内に充填した直接原料を焼結する作業を
予備焼結作業と本焼結作業との２段階にて行い、其の予
備焼結作業において使用する予備焼結用温度と予備焼結
用圧力とを１，２００℃乃至１，４００℃の範囲内の温
度と４１，０００ｋｐ／ｄ乃至４３，０００に９／ｄの
範囲内の圧力とより選定し、其の本焼結作業におらで使
用する本焼結用温度と本焼結用圧力とを１，４００℃乃
至１．６００℃の範囲内の温度と４３，０００吻／ｄ乃
至５０，０００ｋｇ／ｄの範囲内の圧力とより選定し、
しかも、立方晶窒化硼素の安定なる湯度圧力条件を満足
する相関間係にある本焼結用温度と本焼結用圧力とを選
定し、次いで、高温高圧１発生室内に装填した容器内の
直接原料を焼結する作業を始めるに当シ・先づ、選定し
た予備焼結用圧力を加え、続いて、予備焼結用圧力を加
えた状態にある直接原料を徐々に加熱して選定した予備
焼結用温度にまで昇温し、其の予備焼結用湿度を保持す
るに必要な加熱を１０分間または５０分間持続し、次い
で、加えていた圧力を強めて選定した本焼結用圧力にま
で昇圧し、続いて、予備焼結用温度を保持するためζ加
えていた加熱を強めて選定した本焼結用温度にまで昇温
し、其の本焼結用流度を保持するために必要な加熱を１
０分間または５０分間持続し、次いで、加えていた本焼
結用圧力は保持したままで加熱のみを停止し、更に、高
温高圧発生室を冷却して其の室内の温度を３００℃にま
で降温し、次いで、保持していた本焼結用圧力を常圧に
もどし、次いで、高温高圧発生室内より焼結体を単り出
すことを特徴とする立方晶窒化硼素固結体の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56098266A JPS592729B2 (ja) | 1981-06-26 | 1981-06-26 | 立方晶窒化硼素固結体の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56098266A JPS592729B2 (ja) | 1981-06-26 | 1981-06-26 | 立方晶窒化硼素固結体の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS581002A true JPS581002A (ja) | 1983-01-06 |
| JPS592729B2 JPS592729B2 (ja) | 1984-01-20 |
Family
ID=14215136
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56098266A Expired JPS592729B2 (ja) | 1981-06-26 | 1981-06-26 | 立方晶窒化硼素固結体の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS592729B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61200836U (ja) * | 1985-06-03 | 1986-12-16 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53136015A (en) * | 1977-05-04 | 1978-11-28 | Sumitomo Electric Industries | Sintered high hardness object for tool making and method of its manufacture |
| JPS55130859A (en) * | 1979-04-02 | 1980-10-11 | Sumitomo Electric Industries | Sintered body with high hardness for cuttinggworking cast iron and its preparation |
-
1981
- 1981-06-26 JP JP56098266A patent/JPS592729B2/ja not_active Expired
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53136015A (en) * | 1977-05-04 | 1978-11-28 | Sumitomo Electric Industries | Sintered high hardness object for tool making and method of its manufacture |
| JPS55130859A (en) * | 1979-04-02 | 1980-10-11 | Sumitomo Electric Industries | Sintered body with high hardness for cuttinggworking cast iron and its preparation |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS592729B2 (ja) | 1984-01-20 |
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