JPS616169A

JPS616169A - 軸受材料

Info

Publication number: JPS616169A
Application number: JP59123317A
Authority: JP
Inventors: 幹夫福原; 阿部　文夫
Original assignee: Toshiba Tungaloy Co Ltd
Current assignee: Tungaloy Corp
Priority date: 1984-06-15
Filing date: 1984-06-15
Publication date: 1986-01-11

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】〔産業上の利用分野〕本発明は、軸受材料に係り、特に高速回転用スピンドル
軸受に適する軸受材料に閃する。

〔従来の技術〕

一般に油を供給し難い摺動部分又は油膜の形成ができ難
い摺動部分もしくは高温になるために油が使用できない
摺動部分には、無給油軸受材料が使われている。無給油
軸受材料としては、ＷＳ２゜Ｍｏ８２などの潤滑性物質
を含有した材質的なものから多孔質体にして含油軸受と
して使用する構造的なものがある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

高温条件又は摺動部分が高温になる条件で使用する軸受
としては、主として超硬合金又はサーメットからなる軸
受材料が使用されているけれどもこれらの軸受利料は鉄
族金属を含有しているために高温をこなるに従って硬さ
低下が大きくなって耐摩耗性が劣ったり、酸化及び腐食
しやすいという問題がある。これらの超硬合金又はサー
メットの材質的欠点を構造的にカバーしたものとして、
多孔質体の超硬合金又はサーメットからなる軸受材料が
あり、この多孔質体の超硬合金又はサーメットからなる
軸受側から空気又はガスなどの気体を供給して相手材、
例えば回転軸との隙間（以下クリアランスと記す）に空
気又はガスなどの気体膜を形成させて使用する静圧気体
軸受がある。このような使用方法の場合でも回転軸の回
転中に過負荷が働いて回転軸と軸受とが接触して擦過す
ることがあり、このとき−軸受が多孔質体であるために
面が粗く、しかも金属を含んだ多孔質体であるために軸
受と回転軸が焼付きやすいという問題がちる。又軸受の
相手材である例えば、Ｐ’ｉ１転軸表面に擦過などによ
って痕が付かないように回転軸の摺動部分表面な溶射、
接合又はロー付けなどによって耐摩耗性材料、例えばＡ
ｔ２０３系、　５１３Ｎ４系。

ＳｉＣ系、ＺｒＯ２系などのセラミックスで被覆すると
多孔質体の超硬合金又はサーメットからなる軸受の摩耗
が激しくなり、寿命が短くなるという問題がある。更に
、多孔質体の超硬合金又はサーメットからなる軸受は、
強度が低く、しかも鉄族金属を含有しているために耐摩
耗性、耐酸化訃及び耐食性が劣るという問題がある。

本発明は、上記のような従来の軸受利料が有している問
題点を解決したもので、実質的に合ｋｓからなる結合相
を含有してなく、耐Ｍｙ耗ｆ′１ミ、耐然性。

耐酸化性、耐食性、熱伝導性及び相手材との耐焼付性に
すぐれた常温から高温まで使用できる軸受材料の提供を
目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者らは、共有結合性が高くて特に化学量論的組成
のものは粒子表面の自己拡散係数が小さく難焼結性であ
るＴｉＣに固溶可能な化合物を添加することによって焼
結過程でＴｉＣと固溶可能な化合物が同相拡散接合して
ネック形成及びボアの消滅を経て緻密な焼結体になり、
この焼結体が軸受材料に適することを確認したものであ
る。このときＴｉＣに固溶可能な化合物としては化学的
、物ＰＰ的に制約がある。その制約の第１は、ＴｉＣに
固溶して金相学的に全率固溶もしくは溶解度ギャップを
持つ化合物であることであり、第２はＴｉＣの原子半径
比（Ｃ／Ｔｉ）と固溶可能な化合物の原子半径比（固溶
可能な化合物の非金属元素／′固溶可能な化合物の金属
元素）との関係において、固溶可能な化合物が炭化物の
場合は、固溶可能な（ヒ合物の原子半径比、／ＴｉＣの
原子半径比が０．８５〜１．１８（こあり、固溶可能な
化合物が窒化物もしくは酸化物の場合は固溶可能な化合
物の原子半径比、／ＴｉＣの原子半径比が０．６５〜０
．８５にあることが金属の結合相を実質的に含有してな
くても焼結を促進してＴｉＣの化合物からなる緻密な焼
結体になりやすく、この焼結体が軸受材料に迫するとい
う実験事実に基いて本発明を完成したものである３゜即
ち、本発明〕軸受材料は、Ｔｉ　、Ｚｒ、Ｈｆ　、Ｖ。

Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｓｉ　の炭化物、窒化物
、酸化物、炭窒化物、炭酸化物、窒酸化物及び炭窒酸化
物並びに炭化ホウ素、窒化ホウ素及び酸化ホウ素の中か
ら選ばれた２種以上の硬質相と不可避的不純物との焼結
体である。このような本発明の軸受材料は、緻密で微細
な固溶体の結晶粒子からなる焼結体をこすることが軸受
材料としての強度−１−からも望ましく、緻密で微細な
固溶体の結晶粒子にするためには焼結過程で結晶粒子の
成長を抑制する添加物と共に焼結する方法と粒成長を起
さないような出来るだけ低い温度で焼結して緻密な焼結
体にするという方法がある。これらの条件を清足しやす
く、価格的にも安価なものは、Ｔｉの化合物を主成分と
して、これに他の化合物を添加する焼結体が望ましい。

即ち、本発明の軸受材料は、Ｔｉの炭化物、窒化物、酸
化物、炭窒化物、炭酸化物及び炭窒酸化物の中から選ば
れた１種以上と７．ｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ。

Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｓｉ　の炭化物、窒化物、酸化
物。

炭窒化物、炭酸化物、窒酸化物及び炭窒酸化物の中から
選ばれた１種以−Ｌと不可避的不純物とからなる焼結体
にすることが望ましい。このＴｉの化合物を主体にした
焼結体の中でもより焼結性にすぐれていて緻密で高強度
及び高硬度の焼結体（こなるものとしては、硬質相を（Ｔｉａ、Ｍｂ）（Ｃｘ、Ｎｙ、Ｏｚ）ｎで表示すると
ＭがＺｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｓ
ｉ　　の中から選ばれた少なくとも１種からなる金属元
素であり、ａ、ｂはＴｉ及び金属元素Ｍのモル比であろ
っ又ｘ、ｙ、ｚはＣ（炭素）、Ｎ（窒素）、Ｏ（酸素）
のモル比であり、ｎはＴｉと金属元素Ｍとの合計に対す
るＣ、Ｎ、Ｏを合計した非金属元素のモル０．７≦ｎ≦
１の条件を満足す乞ものからなる軸受材料が特に望まし
い。このときのＴｉの化合物としては、Ｔｉの炭化物を
主体にすることが望ましく、Ｔｉの炭化物を生成分とす
る焼結体は、焼結過程でスピノーダル分解又はパイノー
グル分解を起こして焼結を促進させ、焼結後には変調格
造の組織にして１政審で高強度の焼結体會こなるので望
ましい。ここでいう変調（ドア造とは、−穀に金属と金
属とのスピノーダル分解又はバイノー′ダル分解によっ
て生じるとされている変！ｔ”１４１’ν造程明（ｉｉ
ｉ′さがないが焼結体の結晶粒子の成分δ・１成が若干
異なった少なくとも２相以−Ｌかもなる組カニ（である
、。

このような焼結体からなる仝発明の軸営イ〕料は、軸受
と相子材とのクリアランス部分に空気膜又はガス膜から
なる気体膜の存在のもとで使用する、例えば多孔質体の
軸受又は数奇な焼結体（こ適当な貫通孔をあけた軸受（
以下、オリフィスタイプと記す）もしくは緻密な焼結体
からなる軸受には貫通孔を設けず＋、Ｚ相手材である例
えば回転４ｔｊｌの表面に回転方向に対して垂直にｉｔ
を等配位に複数個設けてなる動圧タイプ軸受あるいはテ
イルテイノグパット方式で調整可能な数個のバットを設
けることにより楔動圧効果をもたらす軸受としても使用
できるが気体軸受としての剛性、高速回転時の糸走性及
び加工容易性並びに軸受と回転軸との接触時の耐カジリ
性、ｋ（焼付性からオリフィスタイプ又は動圧タイプ用
に適している。

本発明の軸受材料は、外周面から内周面への貫通孔を複
数個有する円筒体に成形したり、円板の内端面部に貫通
孔を複数個有する板体に成形してなるオリフィスタイプ
の軸受として使用すると、これらの貫通孔が直接給気孔
となってクリアランス部をこ気体膜を形成し、軸受と回
転軸との摩擦が殆んどなくなり、仮に、軸受と回転軸と
が接触しても実質的に金属を含有していない耐摩耗性に
すぐれた焼結体からなる軸受のため（こ、一般の軸受材
料（こ発生するとされているフレツチング摩耗も起こし
がたくなることがらスピンドル用軸受として適したもの
になる。

特番こ、本発明の軸受材料は、上述と同様の位置を３貫
通孔を複数個有する円筒体又は板体に成形し、この貫通
孔を直接給気孔とせずに例えばψ２〜ψ５關と大きい貫
通孔とした後、この貫通孔の内周面に他の材料例えば加
工容易性なｒ７＞　、　ｇｖ合金、アルミニウム、アル
ミニウム合金、チタン、チタン合金又はマダイ・シウム
合金の軽金盾又は軽合金からなる円柱状物体の外周面を
し３合させ、この円柱状物体の円状端面部をこ内径０．
０１〜０．５　ｒ＝、Ｍ好ましくは内径０．１〜０．１
５　ｍｍの透孔を作成することによって、この透孔を給
気孔としてクリアランス部（こ気体膜を形成することも
できる。このような軽金ｋ＜又は軽合金からなる円柱状
物体の透孔を給気孔とすると給気孔の形状を種々変えた
り絞り形式（こしやすい傾向がある。例えば貫通孔の深
さよりも円柱状物体の高さを小さくしてクリアランス部
にポケットを有するようなオリフィス絞り、又は貫通孔
の深さと円柱状物体の高さを同じをこした自成絞り、更
にはスリット絞りや段伺絞りなどと透孔の形状が容易に
加工できる。このときの貫通孔又は透孔の個数は、円筒
体又は板体で異なったり、更にそれらの用途及び大きさ
によっても異なるが高速回転時の安定性からジャーナル
部に使用する円筒体では１０個以上、スラスト部（こ使
用する板体では４個以」二が望ましい。これらの貫通孔
又は透孔の加工は、放電加工、超音波加工、レーザー加
工又はドリル加工などですることができる。

本発明の軸受材料の作製は、出発原料としてＴｉの炭化
物、窒化物、酸化物、炭窒化物、炭酸化物、窒酸化物、
炭窒酸化物の内、ＴＩＣ粉末を主体にして、これをこＺ
ｒ、ｌ−１ｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ。

Ｍｏ、Ｗ、Ｓｉの炭化物、窒化物、酸化物、炭窒化物。

炭酸化物、窒酸化物、炭窒酸化物及びこれらの相互固溶
体化合物並びに炭化ホウ素、窒化ホウ素１酸化ホウ素、
窒化チタン、窒酸化チタン、炭窒化チタン及び炭窒酸化
チタンの中の少なくとも１種の粉末を混合したものを使
用することができるが、特にＴｉＣと金相学的に全率固
溶又は溶解度ギャップを持つ化合物、例えばＺｒＣ，Ｈ
ｆＣ，ＶＣ，ＮｂＣ。

ＴａＣ，ＴｉＮ、ＺｒＮ、ＨｆＮ、ＶＮ、ＮｂＮ、Ｔａ
Ｎ、ＴｉＯ。

ＺｒＯ，ＨｆＯ，ＶＯ，ＮｂＯ及びこれらの組合わせか
らなる多元固溶体化合物の中の少なくとも１種の粉末と
ＴＩＣ粉末との混合粉末を出発原料とするのがよく、こ
の中でも電子論的に格子の維推が不安定で原子空孔によ
り電気的中訃を保持しているＶＣ，ＮｂＣ，ＴａＣ，Ｚ
ｒＮ、ＴｉＮ、ＨｆＮの粉末とＴｉＣ粉末との混合粉末
を出発原料とするのが焼結の促進と緻密化から望ましい
。この外にＴｉＣと部分的固溶する、例えばＣｒ３Ｃ２
、Ｍｏ２Ｃ、ＷＣ，Ｍｎ６Ｃ。

ＳｉＣ，Ｂ４Ｃ，ＴｉＢ２　　等の粉末を出発原料に加
える場合は、他の出発原料特にＴｉＣ粉末との固ｒｉｔ
量を考慮することが望ましい１、ここで使用する出発原
料は、微細な粒子を使用する程焼結が著しく促進される
ので低温焼結が可能となり望ましい。又ＴｉＣのように
共有結合性の強い物質は焼結過程中特定方向の結晶が異
方成長しやすく、この異方成長した結晶が破壊の起源と
して作用するために強度が低下しやすくなる。このため
微細な粉末を使用して低温で焼結する程固溶体化合物の
結晶粒子が均質化して焼結体の硬度と強度を増大する。

このことから出発原料は３μｍ以下、特（３０，１μｍ
以下のものが望ましいが微粉末にすると酸化及び吸着性
などが生じやすくなるため（こ出発原料の取扱い−Ｌか
ら１μｍ以下のものが望ましい。出発原料は、ＴＩＣと
他の化合物とからなる７Ｍ合化合物粉末を使用しても本
発明の焼結体が得られるがＴｉＣ粉末と複合化合物粉末
との混合粉末又はＴｉＣ粉末と少なくとも１種の屯−化
合物粉末とを組合わせた混合粉末を出発原料とする方が
焼結過程での同相拡散反応蚤こよる緻密化促進から望ま
しい。この出発原料として使用する１ｉｉ−化合物粉末
又は複合化合物粉末は、金属元素と非金属元素とのモル
比が同一である化学量論組成のものであっても、又は非
金属元素であるＣ、Ｎ、Ｏが欠乏した不定比化合物であ
る亜化学量論組成物であっても本発明の焼結体が得られ
る。ＴｉＣ中の炭素と相互置換の際番こ脱窒及び脱酸が
生じやすい窒化物、酸化物″φを出発原料中に含有して
いるときは不定比化合物である亜化学量論組成物、例え
ばＴ　ｉ　Ｃｍ　、　Ｔ　ｉ　Ｎｍ　。

ＺｒＣｍ、ＺｒＮｍ、ＶＣｍ、ＶＮｍ、ＴａＣｍ、Ｎｂ
Ｃｍ（］＞ｍ）などを出発原料として使用すると焼結過
程で固相拡散反応を促進させると共に固相反応の原生じ
る戻素、窒素、酸素を吸収するために緻密で高強度の焼
結体が得られやすい。このように亜化学量論組成物を出
発原料として使用するときは、焼結過程での雰囲気特に
ＰＩ（２、Ｐｏ２　、　Ｐｃｏのガス分圧のコントロー
ルが重要である。

このような出発原料粉末の混合粉砕は、ステンレス製容
器、超硬合金を内張すした容器又はウレタンゴムを内張
すした容器を使用してステンレス製ボール、超硬合金製
ボール又はＴｉＣ、ＴｉＮなどで表面被覆したボールと
共に混合粉砕する。粉砕効果を高めて出発原料を微：ｔ
１１１化するには、ステンレス製容器又は超硬合金を内
張すした容器を使用して超硬合金製ボー・ルど共に混合
粉砕するのがよ＜４アセトン、ヘキサン、ベンゼン、ア
ルコールなどの有機溶媒を加えて湿式混合粉砕するのが
よい１、不可避的不純物は、混合粉砕工程から混入する
比率が高く、混合粉砕工程で使用する超硬合金製ボール
などの内、超硬合金の主成分である４ａ、５ａ、６ａ族
全金属化物が不純物とし又混入するのは割合問題がない
のに対してん硬合金又はステンレスから混入する鉄族金
属は出来るだけ混入しないようにする必要力竣）るけれ
ども０．５体積％以下の混７（量ならば？１シ１温条件
で使用する軸受拐料としても光分な諸特性があり、逆に
常浴１（二おいて強度が向１ユする傾向がみもれる、粉
肴′−混合した粉末の成形は、粉砕粉を黒鉛モー“ルド
（こ充填して非ｒ＋’：’、化１！１．雰閉気中でポッ
トプレスする方法、又は粉砕粉にパラフィン、カンファ
等の成形助剤を添加して必要ならば顆１．．ｊ、−状（
こし、た後金型モールドに充填して加圧成形したり、も
しくはラバープレスなどの静水圧加圧によって成形する
。このようにして成形した粉末圧粉体を直接焼結したり
、又は粉末圧粉体を焼結温度よりも低い谷よ度でｆ・倫
焼れ１．シた後切断、研削、切削などの機械υ＋ＩＬに
よって成）ヒしてから焼結することもできる。

焼結は、非酸比性雰囲気中で無加圧焼結又は加圧焼結し
たりもしくは減圧ガス雰囲気状又は真空中１３５０℃以
］−１特に１３５０℃へ一１８００℃で焼結することが
できる。、！ｔ、ｒに窒素元素の含有した焼結体からな
る軸受拐料を得るときには、脱窒の防＋、Ｉ：ｔからＮ
２ガノ、を含イＪしたジ［酸化性雰囲気中で焼結するこ
とが望ましい。このような条件で焼結したものを熱間静
水圧加圧法（ＨＩ　Ｐ　）によって再処理するとスピノ
ーダル分解又はバイノーダ７Ｌ／分解し１２相もｔくは
２相以」二の相に分１’Ｊ　した変ｎ引ｊ、ｒ造の焼結
体となり、更に高密度及び高９・１性の軸受材料となる
。

〔作用〕

本発明の軸受材料は、実質的に金ｒ（からなる結合相を
含有していないことから金か；結合相と化合物相の熱膨
張差による内部応力が焼結体内９１１：に内在してなく
て高強度であり、又高硬度　ｊＪ、ｊ　、１γ耗ｉ１ｉ
：　。

耐食性、耐酸化性及び画然′１゛Ｌにずぐれ、しかも高
温において金属又は合金、特に６；：ξ糸材料やアルミ
ニウム合金などとの１討溶若１生にすぐれている３Ｔｉ
Ｃを主体とする焼結体からなる軸受、Ｂｊ斜の１、ｊＪ
合は、低１ヒ重であることから比強度も高く、熱伝醇性
もすぐれているために軸受としてイ・り用しても熱が蓄
稍され鄭く、放電加工が可能な電気伝導ｉ′１：を有し
ていることから静圧気体軸受としてのオリフィスタイプ
の機種１孔の加工成形も宣昂である３、上述のような作
用効果を有する本発明の軸受材料は、オリツイスタイブ
又は動圧タイプの軸受として使用した場合をこ、相手材
である回転軸が鉄系材料であっても又は回転軸の寿命を
回」−するため鉄系材料からなる回転軸表面の摺動部分
にＡ７２０３　。

Ｓ　ｉ　Ｃ、Ｓｉ３Ｎ４　、　ＺｒＯ２などの高硬度化
合物を被覆したり、Ａｔ２０３系、ＳｉＣ系、　Ｓｉ３
Ｎ４系又はＺｒＯ２系セラミックスを溶射又は接合した
場合においても、高寺命の軸受となる。

〔実施例〕

実施例１平均粒度０．２〜：３ｔｔｍの各独単−化合物粉末及び
複合化合物粉末を所定の割合（こ配合し、この配合粉末
Ｇこ３〜５九のパラフィンを成形助剤として添加後ヘキ
サノ溶媒中ＷＣ基超硬合金製ボー・ルを用いてウレタン
内張したステンレス製容器で混合粉砕した。得られた混
合粉末から溶媒を蒸発除去後、この混合粉末をＩｔ／ｃ
ａの加圧力で成形し、１０−３〜１０”−２ｍｍＩ（Ｓ
’の真空又は非酸化性ガス雰囲気中１４５０℃〜１６５
０℃の温度で３０〜８０分間保持して焼結した。各試料
の配合組成及び焼結条件を第１表に示し、得られた各試
料の焼結体の諸特性を第２表に示した。

以下余白実施例２実施例１の内、本発明の軸受材料である試料番号１、３
，７，８．９に市販のセラミックスＡｔ２０３−ＴｉＣ
系、　ＺｒＯ２系、　Ｓｉ３Ｎ４系、　ＳｉＣ，１を比
較に加えて下記の試験条件によって摩擦試験を行ない、
その結果を第３表に示した。

摩擦試験条件試験機　　大越式摩擦試験機相手材　　５ＫＤＩＩ（ＨＲｃ６０）摩擦速度　０．７８　ｍ／ｓｅｃ最終速度　１８．９ｋｇ摩擦圧＊　　６００ｍ摩擦時間　７２６　　ｓｅｃ以下余白実施例３本発明の軸受材料である実施例！の内、試料番号１．２
と市販のＡｔｚＯａ　−ＴｉＣ系セラミックスとＷＣ−
Ｃｏ系超硬合金を比較に加えて、それぞれを外径ψ２８
ａｍ、内径ψ２０７コ、高さ５０ｔ＝ｙ＝の円１“１；
］体に作成し、第１図に示すようにこの円筒体の外周面
から内周面に約ψ３　ｎｒｒの貫通孔（３）を高さ方向
に４個外周方向に４個合計１６Ｆ・’ｉを等配位（こあ
けて、この約ψ３朋の貫通孔（３）に外在的ψ３　ｍＭ
　、Ｊ’ｌ’み２ｃｍからなる円柱状物体（４）の円中
心部にψ０．１朋の透孔（５）をあけた黄銅を嵌合させ
てなるオリフィス絞りのジャーナル軸受によりエアー　
タービンスピンドルの実用試験を行なった。試験条件は
、アルミナ系セラミックスを溶射により０．２　ｒ、、
−厚に被覆した回転軸で、回転数７万回ｍａｙ、’ｍｉ
ｎ　。

空気流量２６００ｉ／Ｈ、試験時間６０ｍ１ｎで行なっ
た。得られた試験結果を第４表に示した。

実施例４本発明の軸受材料である実施例１の内、試４１番号３．
４と市販のＳｉ３Ｎ４系セラミックスと多孔質体のＷＣ
−Ｃｏ系超硬合金を比ｉ狡に加えて、それぞれを直径ψ
３０正、厚さ５曹の円板体に作成し、多孔質体のＷＣ−
Ｃｏ系超硬合金を除く他の３ｆ℃）１は、第２図に示す
ように内端面部に実施例３と同様の貫通孔（３）を８個
等配位にあけて、この貫通孔（３）に外在的ψ３　ノ１
１．７１　、厚み５　＝ｒ、ａからなる円柱状物体（４
）を円中心部にり’　０．１　ｖ、ｑの、Ｉｎ孔（５）
をあけた貿り］を嵌合させてなる自戒絞りのスラスト軸
受昏こよりエアータービンスピンドルの実用試験を行な
った。

試験条件は実施例３と同条件にて行なったｒ、　’＋’
：　’）れた試験結果を第５表に示した。

以下余白実施例５本発明の軸受材Ｆ）である実施例１の内、試料香号５，
６と市販のＺｒＯ２−Ｙ２Ｏ３系安定化ジルコニア焼結
体とＷＣ−Ｃｏ系超硬合金を比較（こ加えて、それぞれ
を外径ψ２８ａｍ、内径ψ２０　＋；ｒｒ、　、　’１
；’５さ５０閂の円筒体裔こ作成し、第３図に示−ｊよ
・月こ外径ψ２０悶の回転軸（１）の円周方向（こ３−
−−１　ｙ、、１幅、円の中心軸方向に０．０１〜０．
０２．−ｒｍ３さのｉ：’＃（Ｇ）を５・ｉ・等配位に
設けた軸に、」−述の円筒体からなる軸受（２）をセッ
トしてなる動圧タイプ軸受によってエアータービンスピ
ンドルの実用試験を行なった。得られた試験結果を第６
表（こ示した。

以下余白〔発明の効果〕以上の１１”ｉ−！Ｉ！から本発明の’ｉ’ｉ！ｉ受！
、■”）は、尖４′Ｔ的に金属を含有してないセラミッ
クス系の拐噌１としては破壊靭性値及びヤング互；・；
が高く、しかも高硬度で熱伝導性、耐食性及びｉ’Ｊｒ
！、耗摩桿ｊ４ト＋コすぐれている。このことから工作
枠１（）ミの？′：覧ヨ精密動受、　（ｌＴｔ科用ハン
トビー・ス、各種の気体ごη化用タービンなどの静圧気
体１ト１１受及び動圧気イａ：ｊ田受として丁１１川し
たときに回転軸との耐力ジリに１ミ及び耐力）、付きｉ
、′ｌ：ζこもずぐれた軸受材料として」ヒ」侍できる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の軸受拐料を使用したオリソイス絞り
のジＡ・−ナル軸受の１；７１面図である。εご、２図
は、本発明の軸受材料？使用した自１ｊｔ、絞りのスラ
ヌト軸受の断面図である。第３図は、本発明の軸受材料
を使用した動圧気体１１・ｌ）受の断面図である。図面中、１は回転ｌｌ１１！＋、２は円筒体からなる軸
受。２は板体からなる軸受、３は貫通孔、４は円柱状物体、
５は透孔、６は溝を示す。特許出願人　　東芝タンガロイ株式会社２へ１■下薇据
罰下＝ｉ　　３　ｉｚ、ｉ

Claims

【特許請求の範囲】

（１）Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ
、Ｗ、Ｓｉの炭化物、窒化物、酸化物、硼化物、炭窒化
物、炭酸化物、窒酸化物及び炭窒酸化物並びに炭化ホウ
素、窒化ホウ素及び酸化ホウ素の中から選ばれた２種以
上の硬質相と不可避的不純物との焼結体からなることを
特徴とする軸受材料。
（２）上記硬質相がＴｉの炭化物、窒化物、酸化物、炭
窒化物、炭酸化物、窒酸化物及び炭窒酸化物の中から選
ばれた１種以上とＺｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、
Ｍｏ、Ｗ、Ｓｉの炭化物、窒化物、酸化物、炭窒化物、
炭酸化物、窒酸化物及び炭窒酸化物の中から選ばれた１
種以上とからなることを特徴とする特許請求の範囲第１
項記載の軸受材料。
（３）上記硬質相が次式（Ａ）で表示されることを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載の軸受材料。（Ｔｉａ、Ｍｂ）（Ｃｘ、Ｎｙ、Ｏｚ）ｎ・・・（Ａ）
但し、ＭはＺｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、
Ｗ、Ｓｉの中から選ばれた少なくとも１種からなる金属
元素であり、ａ、ｂはＴｉ及び金属元素Ｍのモル比であ
る。ｘ、ｙ、ｚは、Ｃ（炭素）、Ｎ（窒素）、Ｏ（酸素
）のモル比であり、ｎはＴｉと金属元素Ｍとの合計に対
するＣ、Ｎ、Ｏを合計した非金属元素のモル比を示し、
その関係は、ａ＋ｂ＝１、０．３３＜ａ＜１、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１、０．
６≦ｘ≦１、０≦ｙ≦０．４、０≦ｚ＜０．４、０．７
≦ｎ≦１で表わされる。
（４）円筒体又は板体からなるスピンドル用軸受におい
て、該軸受がＴｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ
、Ｍｏ、Ｗ、Ｓｉの炭化物、窒化物、酸化物、硼化物、
炭窒化物、炭酸化物、窒酸化物及び炭窒酸化物並びに炭
化ホウ素、窒化ホウ素及び酸化ホウ素の中から選ばれた
２種以上の硬質相と不可避的不純物との焼結体であるこ
とを特徴とする軸受材料。
（５）上記硬質相がＴｉの炭化物、窒化物、酸化物、炭
窒化物、炭酸化物、窒酸化物及び炭窒酸化物の中から選
ばれた１種以上とＺｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、
Ｍｏ、Ｗ、Ｓｉの炭化物、窒化物、酸化物、炭窒化物、
炭酸化物、窒酸化物及び炭窒酸化物の中から選ばれた１
種以上とからなることを特徴とする特許請求の範囲第４
項記載の軸受材料。
（６）上記硬質相が次式（Ｂ）で表示されることを特徴
とする特許請求の範囲第４項記載の軸受材料。（Ｔｉａ、Ｍｂ）（Ｃｘ、Ｎｙ、Ｏｚ）ｎ・・・（Ｂ）
但し、ＭはＺｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、
Ｗ、Ｓｉの中から選ばれた少なくとも１種からなる金属
元素であり、ａ、ｂはＴｉ及び金属元素Ｍのモル比であ
る。ｘ、ｙ、ｚは、Ｃ（炭素）、Ｎ（窒素）、Ｏ（酸素
）のモル比であり、ｎはＴｉと金属元素Ｍとの合計に対
するＣ、Ｎ、Ｏを合計した非金属元素のモル比を示し、
その関係は、ａ＋ｂ＝１、０．３３＜ａ＜１、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１、０．
６≦ｘ≦１、０≦ｙ≦０．４、０≦ｚ＜０．４、０．７
≦ｎ≦１で表わされる。
（７）複数個の貫通孔を形成してなる円筒体又は板体の
該貫通孔の内周面に銅、銅合金、アルミニウム、アルミ
ニウム合金、チタン、チタン合金、又はマグネシウム合
金の軽金属又は軽合金でなる円柱状物体の外周面を嵌合
させ、該円柱状物体の円状端面部に内径０．０１〜０．
５ｍｍの透孔を有してなるスピンドル用軸受であって、
前記円筒体又は板体がＴｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔ
ａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｓｉの炭化物、窒化物、酸化物、
硼化物、炭窒化物、炭酸化物、窒酸化物及び炭窒酸化物
並びに炭化ホウ素、窒化ホウ素及び酸化ホウ素の中から
選ばれた２種以上の硬質相と不可避的不純物との焼結体
であることを特徴とする軸受材料。
（８）上記硬質相がＴｉの炭化物、窒化物、酸化物、炭
窒化物、炭酸化物、窒酸化物及び炭窒酸化物の中から選
ばれた１種以上とＺｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、
Ｍｏ、Ｗ、Ｓｉの炭化物、窒化物、酸化物、炭窒化物、
炭酸化物、窒酸化物及び炭窒酸化物の中から選ばれた１
種以上とからなることを特徴とする特許請求の範囲第７
項記載の軸受材料。
（９）上記硬質相が次式（Ｃ）で表示されることを特徴
とする特許請求の範囲第７項記載の軸受材料。（Ｔｉａ、Ｍｂ）（Ｃｘ、Ｎｙ、Ｏｚ）ｎ・・・（Ｃ）
但し、ＭはＺｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、
Ｗ、Ｓｉの中から選ばれた少なくとも１種からなる金属
元素であり、ａ、ｂはＴｉ及び金属元素Ｍのモル比であ
る。ｘ、ｙ、ｚは、Ｃ（炭素）、Ｎ（窒炭）、Ｏ（酸素
）のモル比であり、ｎはＴｉと金属元素Ｍとの合計に対
するＣ、Ｎ、Ｏを合計した非金属元素のモル比を示し、
その関係は、ａ＋ｂ＝１、０．３３＜ａ＜１、ｘ＋ｙ＋
ｚ＝１、０．６≦ｘ≦１、０≦ｙ≦０．４、０≦ｚ＜０
．４、０．７≦ｎ≦１で表わされる。