JPS592729B2 - 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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- JPS592729B2 JPS592729B2 JP56098266A JP9826681A JPS592729B2 JP S592729 B2 JPS592729 B2 JP S592729B2 JP 56098266 A JP56098266 A JP 56098266A JP 9826681 A JP9826681 A JP 9826681A JP S592729 B2 JPS592729 B2 JP S592729B2
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- 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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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、切削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きし、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
を結合材用素材きし、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き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切削工具材として使
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
供することを目的きするものである。
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きし、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
を結合材用素材きし、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き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切削工具材として使
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
供することを目的きするものである。
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きについて説明する
。
化硼素固結体を製造する工程と作用きについて説明する
。
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。
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
重量マ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きアルミニ
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。
、立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
重量マ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きアルミニ
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６０重量部
と窒化チタン粉末を３０重量部乃至２０重量部き、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き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。
料に、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重量部き、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き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。
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、其の予備焼結作業において使用する予備焼結用
温度き予備焼結用温度吉１，２００℃乃至１，４００℃
の範囲内の温度と４１，０００℃ｋｇ／ｆｆｌ乃至４３
．０００に９／に１１ｔ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４３．００ ｏｋｇ／＝乃至５０．０００ ｋｇ／
ｉ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。
て行い、其の予備焼結作業において使用する予備焼結用
温度き予備焼結用温度吉１，２００℃乃至１，４００℃
の範囲内の温度と４１，０００℃ｋｇ／ｆｆｌ乃至４３
．０００に９／に１１ｔ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４３．００ ｏｋｇ／＝乃至５０．０００ ｋｇ／
ｉ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邑り、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。
を焼結する作業を始めるに邑り、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を保持する
ために必要な加熱を１０分間乃至５０分間持続する。
料を徐々に加熱して選定した予備焼結用温度を保持する
ために必要な加熱を１０分間乃至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
完全燃焼組織体が充塞した状態を生成する。
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
完全燃焼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。
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温して、其の
本焼結用温度を１０分間乃至５０分間持続する。
熱を強めて選定した本焼結用温度にまで昇温して、其の
本焼結用温度を１０分間乃至５０分間持続する。
この本焼結作業を加えられた容器内においては、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きの
もとに曝らされて液相含有完全燃焼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。
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きの
もとに曝らされて液相含有完全燃焼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。
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の液相含有完
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。
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の液相含有完
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。
この状態における固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
ム粉末とより成る固相完全焼結組織体である。
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
ム粉末とより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。
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、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、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個の立方晶窒化硼素粒子を結合して
構成した切削工具材として使用できる立方晶窒化硼素固
結体である。
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、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個の立方晶窒化硼素粒子を結合して
構成した切削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重量部き、ア
ルミニウムエトキシド粉末を１３６重ｉ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。
ルミニウムエトキシド粉末を１３６重ｉ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きアルミニラム粉末と
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
粉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。
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きアルミニラム粉末と
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
粉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装置における高温高圧発生室内に装
填した。
容器を高温高圧発生装置における高温高圧発生室内に装
填した。
次いで、其の容器内の原料を焼結する作業を予備焼結作
業七本焼結作業さの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℃の温度と４１，０００ｋｇ／ｃｖｉの圧力
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１．５００℃の温度と４８．０
００ ｋｇ／ｃｒｉの圧力とを選定した。
業七本焼結作業さの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℃の温度と４１，０００ｋｇ／ｃｖｉの圧力
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１．５００℃の温度と４８．０
００ ｋｇ／ｃｒｉの圧力とを選定した。
次いで、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を始めるに轟り、先づ、其の直接原
料に選定した予備焼結用圧力４１．０００ ｋｇ／ＣＩ
ＩＬを加えた。
原料を焼結する作業を始めるに轟り、先づ、其の直接原
料に選定した予備焼結用圧力４１．０００ ｋｇ／ＣＩ
ＩＬ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
まで昇温しで、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。
徐々に加熱して選定した予備焼結用温度１，２００℃に
まで昇温しで、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 ｋｇ／ｃｖｂにまで昇圧した
。
焼結用圧力４８、０００ ｋｇ／ｃｖｂにまで昇圧した
。
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。
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３００℃にまで降温した。
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３００℃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。
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、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
た切削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。
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結合して構成し
た切削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
成せる立方晶窒化硼素固結体であった。
ナが４０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 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。
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
ウムと水き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粉
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。
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
ウムと水き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粉
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。
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の場合き同様にして行った。
結する作業は実施例１の場合き同様にして行った。
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切削工具材として使
用できる立方晶窒化硼素固結体であった。
製造した焼結体と同じ構成を成した切削工具材として使
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粉末が６０重量％とアルミ
ナが３０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。
ナが３０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 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。
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き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
る直接原料きした。
料である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き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
る直接原料きした。
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。
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。
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切削工具材とし
て使用できる立方晶窒化硼素固結体であった。
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切削工具材とし
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。
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重量部き、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重量部さ、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。
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重量部さ、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。
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。
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。
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が切削工具材として
使用できる立方晶窒化硼素固結体であった。
製造した焼結体と同じ構成を成したが切削工具材として
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％七の割合を成せる立方晶窒化硼素固結体であ
った。
が２０重量％とアルミナが１０重量％とアルミニウムが
１０重量％七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、一回の研磨にて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、一回の研磨にて、実施例１の場合のチップでは
１，７２８個切削でき、実施例２の場合のチップでは１
，７６２個切削でき、実施例３の場合のチップでは１，
７１０個切削でき、実施例４の場合のチップでは１，７
４５個切削できた。
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、一回の研磨にて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、一回の研磨にて、実施例１の場合のチップでは
１，７２８個切削でき、実施例２の場合のチップでは１
，７６２個切削でき、実施例３の場合のチップでは１，
７１０個切削でき、実施例４の場合のチップでは１，７
４５個切削できた。
この切削実験により明らかなように、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。
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 (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 立方晶窒化硼素粉末を４０重量部乃至６０重量部ト
、アルミニウムエトキシド粉末を１７１重量部乃至１０
２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さアルミニウム粉末とに混
合した状態を形成させ、その状態の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４１．０００ ｋｇ／ｃＩ
ＩＬ乃至４３，０００ｋｇ／ｃｖｉとの範囲内の圧力と
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４３．０００ ｋｇ／Ｃ１１を乃至５０
，０００ｋｇ ／ｃｒＡの範囲内の圧力きを選定し、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分間乃至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
分間乃至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り焼結体を取
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重量部ト、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
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
合した状態を生成させ、其の状態の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１．４
００℃の範囲内の温度き４１．０００ ｋｙ／ｉ乃至４
３．０００ ｋｇ／ａｎｔ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
結用圧力とを１．４００℃乃至１，６００℃の範囲内の
温度と４３，０００に、ｐ／ｃＩ？Ｌ乃至５０，０００
ｋｇ／ｃｙｙＹ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きを選定し、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肖り、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
ある直接原料を除徐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分間乃至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分間乃至５
０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。
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 JPS581002A (ja) | 1983-01-06 |
| JPS592729B2 true 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) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61200836U (ja) * | 1985-06-03 | 1986-12-16 |
Family Cites Families (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
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61200836U (ja) * | 1985-06-03 | 1986-12-16 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS581002A (ja) | 1983-01-06 |
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