JPS6184301A - 球体およびその製造方法 - Google Patents
球体およびその製造方法Info
- Publication number
- JPS6184301A JPS6184301A JP59206939A JP20693984A JPS6184301A JP S6184301 A JPS6184301 A JP S6184301A JP 59206939 A JP59206939 A JP 59206939A JP 20693984 A JP20693984 A JP 20693984A JP S6184301 A JPS6184301 A JP S6184301A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sphere
- spheres
- wear
- sphericity
- consumable anode
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
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】
ｆａ） 産業上の利用分野
本発明は球体、詳細には球径がほぼ４００μｍ〜１ｍｍ
の範囲にあるような耐摩耗性硬質合金球体およびその製
造方法に関するものである。
の範囲にあるような耐摩耗性硬質合金球体およびその製
造方法に関するものである。
近年、例えばペン先の先端に硬質合金球を溶接、研削し
て万年筆ペンとすることが行われており、これら硬質合
金球は、耐摩耗性、耐蝕性、溶接性、加工性、表面緻密
性が良好なことが要求される。
て万年筆ペンとすることが行われており、これら硬質合
金球は、耐摩耗性、耐蝕性、溶接性、加工性、表面緻密
性が良好なことが要求される。
（ｂ） 従来の技術
これらの特性を充足するものとしてイリドスミン、オス
ミウム基合金が用いられてきたが、これらの白金族金属
は世界的に産出量が少な（、かつ高価であるので、これ
に代わるべき卑金属を主体とした合金球が種々試みられ
てきた。
ミウム基合金が用いられてきたが、これらの白金族金属
は世界的に産出量が少な（、かつ高価であるので、これ
に代わるべき卑金属を主体とした合金球が種々試みられ
てきた。
（Ｃ１発明が解決しようとする問題
しかし、これらの合金球は材料面から見ると、要求され
る耐摩耗性、耐蝕性、溶接性、加工性、表面緻密性のい
ずれかにおいて、イリドスミン、オスミウム基合金に及
ばなかった。また形状面では、従来の合金球は通常、ア
ーク極点法により製造されているために表面に平地面が
形成されてしまうなどして真球度が低く、接合能率等を
悪化させる欠点も有していた。
る耐摩耗性、耐蝕性、溶接性、加工性、表面緻密性のい
ずれかにおいて、イリドスミン、オスミウム基合金に及
ばなかった。また形状面では、従来の合金球は通常、ア
ーク極点法により製造されているために表面に平地面が
形成されてしまうなどして真球度が低く、接合能率等を
悪化させる欠点も有していた。
本発明は上記事情にもとずきなされたもので、その目的
とするところは、前記従来の欠点を解消して真球度が高
く、イリドスミン、オスミウム基合金の有する性能に対
し優るとも劣らない性能を有し、衝撃強度にも優れた耐
摩耗性硬質合金球体を提供しようとするものである。
とするところは、前記従来の欠点を解消して真球度が高
く、イリドスミン、オスミウム基合金の有する性能に対
し優るとも劣らない性能を有し、衝撃強度にも優れた耐
摩耗性硬質合金球体を提供しようとするものである。
ｆｄｌ 問題点を解決するための手段すなわち、本発
明は、レニウム４０〜７０％、オスミウム１５〜３０％
、ルテニウム１０〜２０％、タンクル５〜１０％の耐摩
耗性硬質合金よりなり、真球度が球体ＸＹ直径比で０．
９以上の球体である。
明は、レニウム４０〜７０％、オスミウム１５〜３０％
、ルテニウム１０〜２０％、タンクル５〜１０％の耐摩
耗性硬質合金よりなり、真球度が球体ＸＹ直径比で０．
９以上の球体である。
本発明に用いられる耐摩耗性硬質合金のレニウム、オス
ミウム、ルテニウムおよびタンタルの含有量（重量％）
の限定理由は、次のとおりであるまず、レニウムは比較
的耐力が低く、加工に必要な靭性をもたらすのに有効な
元素であるが、レニウムの含有量が４０％未満では靭性
が劣化し著しい硬化のため脆性が出て加工性が悪くなる
。また、レニウムの含有量が７０％を超えるようになる
と靭性は充分であるが、耐摩耗性が低下するようになる
。それゆえ、本発明において、レニウムの含有量は４０
〜７０％の範囲内に維持する必要がある。
ミウム、ルテニウムおよびタンタルの含有量（重量％）
の限定理由は、次のとおりであるまず、レニウムは比較
的耐力が低く、加工に必要な靭性をもたらすのに有効な
元素であるが、レニウムの含有量が４０％未満では靭性
が劣化し著しい硬化のため脆性が出て加工性が悪くなる
。また、レニウムの含有量が７０％を超えるようになる
と靭性は充分であるが、耐摩耗性が低下するようになる
。それゆえ、本発明において、レニウムの含有量は４０
〜７０％の範囲内に維持する必要がある。
また、オスミウムは耐摩耗性をもたらすのにやはり有効
な元素であって、そのためにはオスミウムを１５％以上
含有させることが必要である。しかし、その含有量が３
０％を超えても耐摩耗性の改善が見られず、かえって脆
性が出て加工性が低下し、しかもオスミウムが高価であ
ることからかかる過剰量の含有は本発明の目的にそいえ
ない。
な元素であって、そのためにはオスミウムを１５％以上
含有させることが必要である。しかし、その含有量が３
０％を超えても耐摩耗性の改善が見られず、かえって脆
性が出て加工性が低下し、しかもオスミウムが高価であ
ることからかかる過剰量の含有は本発明の目的にそいえ
ない。
それゆえ、オスミウムの含有量は１５〜３０％の範囲内
である。
である。
さらに、ルテニウムは白金族金属の中の軽口金族で密度
が小さく、耐インキ性の向上をもたらすほか、オスミウ
ムとの相乗作用において１０％以上で硬度を向上せしめ
るとともに結晶構造を微細化し、緻密性を向上させるの
であるが、その含有量が２０％を超えるようになると脆
性が著しく加工性が低下する。それゆえ、ルテニウムの
含有量は１０〜２０％の範囲内に維持する必要がある。
が小さく、耐インキ性の向上をもたらすほか、オスミウ
ムとの相乗作用において１０％以上で硬度を向上せしめ
るとともに結晶構造を微細化し、緻密性を向上させるの
であるが、その含有量が２０％を超えるようになると脆
性が著しく加工性が低下する。それゆえ、ルテニウムの
含有量は１０〜２０％の範囲内に維持する必要がある。
さらにまた、タンタルは前述のレニウムを硬化させるに
必要な元素であって、そのためには５％以上含有させる
ことが必要である。しかし、タンタルの含有量が１５％
を超えるようになると脆くなり靭性が失われる。それゆ
え、タンタルの含有量は５〜１０％の範囲内に維持する
必要がある。
必要な元素であって、そのためには５％以上含有させる
ことが必要である。しかし、タンタルの含有量が１５％
を超えるようになると脆くなり靭性が失われる。それゆ
え、タンタルの含有量は５〜１０％の範囲内に維持する
必要がある。
本発明の球体は、次のようにして始めて製造することが
できる。すなわち、 陰極電極と、球体材料供給源すなわちレニウム４０〜７
０％、オスミウム１５〜３０％、ルテニウム１０〜２０
％、タンタル５〜１０％の耐摩耗性硬質合金よりなる消
耗陽極電極との間に放電して消耗陽極電極の放電面を融
解すると共に、消耗陽極電極を回転数４００（１’７０
００ｒ、 ｐ、ｍの速度で回転して消耗陽極電極の融体
を遠心噴霧し、製球を行うことにより製造される。
できる。すなわち、 陰極電極と、球体材料供給源すなわちレニウム４０〜７
０％、オスミウム１５〜３０％、ルテニウム１０〜２０
％、タンタル５〜１０％の耐摩耗性硬質合金よりなる消
耗陽極電極との間に放電して消耗陽極電極の放電面を融
解すると共に、消耗陽極電極を回転数４００（１’７０
００ｒ、 ｐ、ｍの速度で回転して消耗陽極電極の融体
を遠心噴霧し、製球を行うことにより製造される。
消耗陽極電極を回転数４０００〜７０００ ｒ。
ｐｏｍという比較的低速度で回転させるのは消耗陽極電
極を形成するレニウム基合金の合金融点が２５００〜３
０００℃の極めて高融点であるからである。
極を形成するレニウム基合金の合金融点が２５００〜３
０００℃の極めて高融点であるからである。
こうして、球径がほぼ４００〜１０００ミクロンで真球
度が球体の１つの直径とこの直径と直交する直径との比
、すなわち球体ＸＹ直径比で０゜９以上の球体が製造で
きる。
度が球体の１つの直径とこの直径と直交する直径との比
、すなわち球体ＸＹ直径比で０゜９以上の球体が製造で
きる。
製造の際、陰極電極と消耗陽極電極の直径を共に１０ｎ
＋はどのものを用いるのが好ましい。電極径か細すぎる
と消耗陽極電極上の融体にアークが部分的に集中してし
まい、融解が不均一になる。
＋はどのものを用いるのが好ましい。電極径か細すぎる
と消耗陽極電極上の融体にアークが部分的に集中してし
まい、融解が不均一になる。
また、アーク電流値４００〜５００Ａの範囲内でアーク
溶解させるのが好ましい。この範囲未満では消耗陽極電
極の融解が不十分でバラツキが大きくなる傾向が出て、
融解した融体の飛散・凝固に悪影響が出る。
溶解させるのが好ましい。この範囲未満では消耗陽極電
極の融解が不十分でバラツキが大きくなる傾向が出て、
融解した融体の飛散・凝固に悪影響が出る。
［ｅ） 実施例
次に本発明の実施例を示す。
実施例 １
組成 レニウム ５５％
オスミウム ２３％
タンタル ７％
ルテニウム １５％
製球 上記化学成分により各元素の粉末を秤量配合し、
攪拌混合後、合金溶解棒（消耗陽極電極）とし、不活性
アルゴンガス雰囲気下、下記の条件にてタングステン製
陰極電極との間にアーク放電し消耗陽極電極の放電面を
融解すると共に、消耗陽極電極を回転し、陰極電極を消
耗陽極電極に向けて微移動させつつ、消耗陽極電極の融
体を遠心噴霧し、球径が０．８鶴、真球度が球体ＸＹ直
径比で０．９９０の球体を得た。
攪拌混合後、合金溶解棒（消耗陽極電極）とし、不活性
アルゴンガス雰囲気下、下記の条件にてタングステン製
陰極電極との間にアーク放電し消耗陽極電極の放電面を
融解すると共に、消耗陽極電極を回転し、陰極電極を消
耗陽極電極に向けて微移動させつつ、消耗陽極電極の融
体を遠心噴霧し、球径が０．８鶴、真球度が球体ＸＹ直
径比で０．９９０の球体を得た。
回転数 ５００Ｏｒ、ｐ、ｍ
電流値 ４５０Ａ
電極直径 １０ｍ１１
実施例 ２
組成 レニウム ４０％
オスミウム ３０％
タンタル １０％
ルテニウム ２０％
製球 実施例１と同様にして球径が０．８ｍｍ、真球度
が球体ＸＹ直径比でＯｏ・９９０の球体を得た。
が球体ＸＹ直径比でＯｏ・９９０の球体を得た。
実施例 ３
組成 レニウム ７０％
オスミウム １５％
タンタル ５％
ルテニウム １０％
製球 実施例１と同様にして球径が０．８ｍｍ、真球度
が球体ＸＹ直径比で０．９９０の球体を得た。
が球体ＸＹ直径比で０．９９０の球体を得た。
実施例 ４
組成 レニウム ６０％
オスミウム ２０％
タンタル １０％
ルテニウム １０％
製球 実施例１と同様にして球径が０． １３ｎ、真球
度が球体ｘｙ直径比で０．９９０の球体を得た。
度が球体ｘｙ直径比で０．９９０の球体を得た。
かくして得られた球体の性能品質としては、耐摩耗性試
験として合金球をペン体に溶接し合金を巾０．３５ｍ、
厚みＱ、３５ｎ＋、長さ０．６ｍの四角柱に研削し、荷
重４０ｇ、角度４５度にして紙質一定の紙面に接触させ
、紙面を絶えず更新させるように速度８ｍ／分にて５０
００ｍ走行させ、それにより摩耗した体積を測定し、Ｉ
Ｑ−’ｍｍ２を単位とした摩耗値と、摩耗体積をイリド
スミンを１とした摩耗体積比と、ビッカース硬度を次表
に示す。
験として合金球をペン体に溶接し合金を巾０．３５ｍ、
厚みＱ、３５ｎ＋、長さ０．６ｍの四角柱に研削し、荷
重４０ｇ、角度４５度にして紙質一定の紙面に接触させ
、紙面を絶えず更新させるように速度８ｍ／分にて５０
００ｍ走行させ、それにより摩耗した体積を測定し、Ｉ
Ｑ−’ｍｍ２を単位とした摩耗値と、摩耗体積をイリド
スミンを１とした摩耗体積比と、ビッカース硬度を次表
に示す。
表
摩耗値 摩耗体積比 硬度
実施例１ １．８ ０．８２ ６８０実施例２
１．４ ０．６４ ８１０実施例３ ２．４ １
．０９ ５９０実施例４ ２．３ ０．９２ ６５
０イリドスミン２．２ １ このように、耐摩耗性において実施例１および２のもの
が実施例３および４におけるよりもオスミウムとルテニ
ウムが多いため耐摩耗性にすぐれているが、各実施例は
いずれもイリドスミンと同等の優れた耐摩耗性を有する
。
１．４ ０．６４ ８１０実施例３ ２．４ １
．０９ ５９０実施例４ ２．３ ０．９２ ６５
０イリドスミン２．２ １ このように、耐摩耗性において実施例１および２のもの
が実施例３および４におけるよりもオスミウムとルテニ
ウムが多いため耐摩耗性にすぐれているが、各実施例は
いずれもイリドスミンと同等の優れた耐摩耗性を有する
。
溶接性としては各実施例の球体は抵抗溶接およびアーク
溶接が良好に行え、衝撃強度および加工性としてはダイ
ヤホイールによる研削を行い、次いで研摩を行った結果
、強靭で欠けがなく、かつイリドスミンと同等の光沢あ
る面に仕上げることができた。また表面緻密性としては
仕上げられたペン先は表面が滑らかで光沢があり、紙上
の触感も円滑で紙当たりも優れていた。したがって加工
性、衝撃強度、溶接性および表面緻密性も優れたもので
ある。
溶接が良好に行え、衝撃強度および加工性としてはダイ
ヤホイールによる研削を行い、次いで研摩を行った結果
、強靭で欠けがなく、かつイリドスミンと同等の光沢あ
る面に仕上げることができた。また表面緻密性としては
仕上げられたペン先は表面が滑らかで光沢があり、紙上
の触感も円滑で紙当たりも優れていた。したがって加工
性、衝撃強度、溶接性および表面緻密性も優れたもので
ある。
耐蝕性については塩酸には侵されず、また常温において
硫酸２％、１０％、２５％の濃度のものに２０時間浸漬
させたが、何等の変化も認められなかった。また市販の
ブルーブラックインキ（タンニン酸鉄インキ）に浸漬し
乾燥器により８０℃、２４時間蒸発乾固させたが侵され
ることなく表面光沢が試験前と何等の変化も認められな
かった。このことにより耐蝕性の面においても優れたも
のである。
硫酸２％、１０％、２５％の濃度のものに２０時間浸漬
させたが、何等の変化も認められなかった。また市販の
ブルーブラックインキ（タンニン酸鉄インキ）に浸漬し
乾燥器により８０℃、２４時間蒸発乾固させたが侵され
ることなく表面光沢が試験前と何等の変化も認められな
かった。このことにより耐蝕性の面においても優れたも
のである。
（ｆｌ 発明の詳細
な説明したように、本発明によれば、実施例からも判る
ように耐摩耗性、耐蝕性、溶接性、加工性、衝撃強度、
表面緻密性にすぐれ、高真球度で、低度に供給しうろこ
とから、万年筆ペン先用球体に好適であるほかに、製図
用コンパス用球体やピボット用球体として用いることが
でき、また衝撃強度に優れていることからドツトプリン
タ印字針用球体として用いることができる。
ように耐摩耗性、耐蝕性、溶接性、加工性、衝撃強度、
表面緻密性にすぐれ、高真球度で、低度に供給しうろこ
とから、万年筆ペン先用球体に好適であるほかに、製図
用コンパス用球体やピボット用球体として用いることが
でき、また衝撃強度に優れていることからドツトプリン
タ印字針用球体として用いることができる。
特許出願人 パイロット萬年筆株式会社ａ−
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、レニウム４０〜７０％、オスミウム１５〜３０％、
ルテニウム１０〜２０％、タンタル５〜１０％の耐摩耗
性硬質合金よりなり、真球度が球体ＸＹ直径比で０．９
以上の球体。 ２、陰極電極と、球体材料供給源の消耗陽極電極との間
に放電して消耗陽極電極の放電面を融解すると共に、消
耗陽極電極を回転数４０００〜７０００ｒ．ｐ．ｍの速
度で回転して消耗陽極電極の融体を遠心噴霧し、製球を
行うことを特徴とするレニウム４０〜７０％、オスミウ
ム１５〜３０％、ルテニウム１０〜２０％、タンタル５
〜１０％の耐摩耗性硬質合金よりなり、真球度が球体Ｘ
Ｙ直径比で０．９以上の球体の製造方法
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59206939A JPS6184301A (ja) | 1984-10-02 | 1984-10-02 | 球体およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59206939A JPS6184301A (ja) | 1984-10-02 | 1984-10-02 | 球体およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6184301A true JPS6184301A (ja) | 1986-04-28 |
Family
ID=16531537
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59206939A Pending JPS6184301A (ja) | 1984-10-02 | 1984-10-02 | 球体およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6184301A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03226508A (ja) * | 1990-01-31 | 1991-10-07 | Ngk Insulators Ltd | ベリリウム球状粒子の製造方法 |
-
1984
- 1984-10-02 JP JP59206939A patent/JPS6184301A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03226508A (ja) * | 1990-01-31 | 1991-10-07 | Ngk Insulators Ltd | ベリリウム球状粒子の製造方法 |
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