JPS6060979A - ジルコニア質刃物及びその製造方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は成形、研ぎ上げが容易なジルコニア質刃物及び
その！ｌ！１造方法に関するものである。

近年Ｙ、０３による安定化、部分支足化されたジルコニ
ア焼結体が、強度、耐摩耗性その他の特性が優れている
ことから、多くの用途に用いられておりその一つとして
「はさみ」や「包丁」等の刃物類がある。このジルコニ
ア焼結体は上述の如く強靭で高硬度なので刃物用素材と
しては適しているがあまりにも硬すぎる為ｔこ所望の刃
物の形状になす串、更にはその刃先な親和に研ぎ上げる
事が困難であるという問題点がある。

本発明は上記問題点を解消する刃物並びにその製造方法
を提供せんとするものであり、その要旨は、所適の刃物
形状をなし、その素材が２〜５モル％のｙ、ｏｓで部分
安定化された白色あるいは灰白色系Ｚ　ｒ０２である刃
物本体の刃先部と背Ｈ１との間の所要位置に設定された
波状あるいは「１線吠の境界線よりも背部側−帯に渡る
部分の表層部が、黒色あるいは黒灰色系のＦｅ２Ｏ，、
Ｃｒ、０３．　Ｔｉｅ、の少なくとも１朽ｉから成る表
面酸化物層あるいは該酸化物が刃物本体内へ拡散した拡
散層で置換され、しかも上記刃物本体と上記被置換層と
の境界部では互に拡散層を形成していることをｆｆ鋏と
するジルコニア質刃ｒ２、並びにその製造方法として２
〜５モル％のＹ２Ｏ３で部分安定化されたＺｒＯ，（重
工ＹＳＺとする）を熱同等方圧加圧焼結（重工ＨＩＰと
する）して上記刃物を造るに際し、成型後すぐに、ある
いは予備焼結後に、又はＨＩＰ処理後ｔ”−Ｆ　ｅ、０
．　ｌ　Ｃｒ２０Ｂ　＋　１’　ｘＯ。

の少なくとも１種から成る酸化物粉末を刃物形状体の背
部側寄り部分の表面ｒ−塗らない部分との境界が波状や
直線状となる如く、塗布するものであり、この場合これ
ら塗布する酸化物粉末は塗布し易い様に水あるいはテレ
ピン油等の所適の液体によりスラリー状としておくもの
である。

以′Ｆ本発明を図面及び実駒とその結果を参酌し乍ら詳
述する。

本発明の刃物は、包丁、はさみ、ナイフ等各種の形態が
あり、例えばナイフを示す厨１図及び第２図を参照すれ
は、ＹＳｚより成るナイフ本体＋１１の刃先部（２）と
背部（３）との間の波状線で設定される所要部位より背
部（３）側−帯の表面層がＦｅ、Ｏ，、Ｃｒ、０．。

Ｔｉｅ、の少なくとも１種から成る表面酸化物層（４）
で・置換されており、ナイフ本体（１）と表面酸化物層
（４）との境界部は互に拡散し合う拡散層（５）が形成
され両者は強固ｔ′Ｃ，−結合し合っている。しかも上
記ＹＳｚＡｌ盲１ｊ＋＋７４−Ｉｌｌ＋４６ａ−ｈ−Ｘ
Ｉ、！４Ｅ自＆Ｘ＊！ｉ！１−−表面酸化物層（４）は
黒色あるいは黒灰色（黒褐色をも含む）系を呈している
ので、その表面は外押、上明らかに表面に表われた境Ｒ
線は第１１Ｑｒこ示す如く波状として確視出来るもので
ある。

なお上記表面酸化物層（４）を庁＜シ、その後の加熱時
間をあまり長くしない場合には、拡ｆｉＶ　Ｉｉ’ｌ　
＋ｎｌが形成された後でも最表面には依然として直面酢
化物Ｕ　＋４１が存在するが、表面酸化物層（４）がＰ
、ｊｌい、加熱時間が短い等の場合ｔこは、ｈ↓表面も
同杵の拡散層と化し、最表面の色は淡い黒色あるいは黒
灰色系となるが、それでも本発明の目的は達成されるも
のである。

なおナイフ本体（１１０表面の表面酸化物層（４）の１
様としては第１図に図示のものの他、例え＋ｊ：ｆｆ１
３図に示す様な模様その他はさみならはさみに適合した
各扉模様となす車は勿論である。

次にＹＳｚ　９１！ＨＩＰ成品そのまま、即ち第１図や
第３囚にて、表面酸化物層（４）の無い白色あるいは灰
白色系の部分と、表面酸化物層（４）が有る部分とにつ
いて両者の硬さを測定した結果を下表に示す。

この測定はＹＳｚを刃物形状ｔこ成型した後すぐに表面
に、Ｆｅ、Ｏ，、Ｃｒ、０３．　Ｔ　ｉｏ、粉末をテレ
ピン油にてスラリー状化したものを塗布し、その後通常
の予備鳩結→ＨＩＰ処理を施して得た成品についての値
である。

なお上表で示す硬さをめた方法の場合には、ＹＳｚ成型
体は未だ相当の多孔性であるので表面に塗布するひ化物
粉末スラリーはかなり深く迄浸透する為、得られる成品
の表面酸化物ｆｌ　＋４１はかなり厚くなり、予ＵＲＬ
％粘結体塗布する方法、一度ＨＩＰ処理をして得た位粘
体へ塗布する方法になるに従って多孔率が小さくなるの
で酸化物粉末スラリーの浸透深さが浅く、従って得られ
る成品の表面酸化＠層（４）の浮さが小となる事が確認
出来た、そしてこれら後記２つの方法の場合でも表面の
硬さは上表に示した値と殆んど同様の値である事も確認
出来た。

以を述べて来た本発明によれば、強ＰＩ性に富み硬さ耐
摩耗にも口れるｙｓｚ　！！Ｌｖ刃物本体の両側表面の
背部側にＹＳｚに比べると相当ｔこ硬さ耐ｒア耗性が低
下するＦｅ２Ｏ３、Ｃｒ、０８．　Ｔｉｅ、等の酸化物
層を形戻入せしめている為に、それら６キ化物層自体並
０にＷ々酸化物がＹＳｚ中へ拡散浸透して形成された拡
散ハは、ＹＳｚそのものよりも相当に被削性、被研摩性
に富む為に、焼結で得た成品をその後刃物として研ぎ上
げや刃立ての為の最終仕上は作票が汐易となり、しかも
その様な硬さ耐摩性が比較的小なるｉ、化物層は表層部
のみで中心部は依然としてＹＳｚである高含こ、その部
分は微細結晶からなる為に刃立ちも良く、かつ硬さ、靭
性が大な為に切り味も十分である。

又その製法はＹＳｚの表面に箪、ハケあるいはスクイジ
ー等を使い、スラリー状の１記酸化物粉末を塗布すると
いう簡便な方法であり、その為ｔこその刃物に応じ波状
でも直線状でも又はどんなＩＪ　Ｎｉか模様でも容易に
表わしｔり、又表面塗布であるので１述した表面のみが
被削性、被研摩性に優れ、内部は切れ味の良い刃物を容
易に造る小が出来る。

更に又上述の如く、スラリー状酸化物の塗布する時期を
種々変える小で被削性、被研摩性に殴れる表面酸化物層 来、刃物の種類Ｃ応じその表面横様と相俟って研ぎ易く
、外機も刃物らしい形態のものを容易に造０得る等称々
の効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明刃物の一例たるナイフを示す側面１、箇
２因は第１図ｉ−ｎ線に於ける拡大断面図、ＩＩ！３図
は本発明刃物で刃面の植様が異なるイワｊを示す側面図
。 図中、＋１１　：ナイフ本体 （２）：刃先部 （３）：背部 特許出願人　日本タングステン株式会社代　理　人　有
　吉　教　哨

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 Ｌ　所適の刃物形状をなし、その素材が２〜５モル％の
   Ｙ、０．で部分安定化された白色あるいは灰白色系Ｚ　
   ｒ０２である刃物本体の、刃先部と背部との間の所要位
   ｆｆｌ　ｇこ設定された波状あるいは直線状の境界線よ
   りも背部側−帯に渡る部分の表層部が、黒色あるいは黒
   灰色系ノＦｅ２Ｏ３ＨＣｒ、Ｏ，ｌ　Ｔｉｏ。 の少なくとも１ｙｆＪから成る表面酸化物居あるいは該
   酸化物が刃物本体内へ拡散した拡散層で哲換され、しか
   も上記刃物本体と上記被置換肋との境界部では互に拡散
   層を形成していることを特徴とするジルコニア質刃物。 ２２〜５モル％のＹ２Ｏ，で部分安定化されたＺｒＯ，
   粉末な所適の刃物形状ｔこ成型し、該成型体の刃先部と
   背部との間の所要位置に設定された波状あるいはｍＩ！
   吠の境界線よりも背部側−帯ｒ−渡る部分の表面に、Ｆ
   ｅ、０３ｔ　Ｃｒｔｏｌ　Ｔ　’１　ｉ０２　’）少な
   くとも１ｊ４から成る酸化物粉末をスラリー状となした
   ものを塗布し、次いで通常の予備焼結、熱間等方圧加圧
   焼結を行なうことを特ｒ１とするジルコニア質刃物の製
   造方法。 ａ２〜５モルタぎのＹ２Ｏ，で部分安定化されたＺｒＯ
   ，粉末な所適の刃物形状９こ成型後、通常の予備焼結を
   なし、該予備ｍ　４１７体の刃先部と背部との間の所要
   位置に設定された波状あるいはｉｉ’４　線状の！ｉ７
   界線よりも背部側−帯ｔこ談る部分の表Ｍｉに、１・”
   す２０３、　Ｃｒ２Ｏ３，ＴｉＯ２（Ｄ少なくともｌ　
   ｉＴ＋から成る酸化物粉末をスラリー状となしたものを
   塗布し、次いで通常の熱間等方圧加圧焼結を行なうこと
   を特徴とするジルコニア質刃物の？、＋１造方法。 ４２〜５モル％のＹ、０．で部分安定化されたＺ　ｒ　
   ０２　ｔｒ’Ｊ末を所適の刃物形状に成型後、ａｉｌの
   予（ω婢結、ｐＨ間等方圧加圧焼結を行ない、１！７ら
   れた焼結住の刃先部と背部との間の所要位置に設定され
   た波状あるいは直線状の境界線よりも背部側−帯’　ｃ
   渡る部分の表面に、Ｆｅ２Ｏ３、Ｃｒ２Ｏ３，Ｔｉ０１
   の少なくとも１皿からなる酸化物粉末をスラリー状とな
   したものを塗布し、次いで再び通常の熱同等方圧加圧焼
   結を施すことを特徴とするジルコニア質刃物の製造方法
   。