JPS64344B2 - - Google Patents
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- JPS64344B2 JPS64344B2 JP59174826A JP17482684A JPS64344B2 JP S64344 B2 JPS64344 B2 JP S64344B2 JP 59174826 A JP59174826 A JP 59174826A JP 17482684 A JP17482684 A JP 17482684A JP S64344 B2 JPS64344 B2 JP S64344B2
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- ceramics
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- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Description
〔産業上の利用分野〕
この発明は、鋼や鋳鉄の高速切削用の切削工具
等の工具として有用な、第１分散相としてアルミ
ナ（以下、Al2O3で示す）、第２分散相として高
融点チタン化合物あるいは高融点チタン化合物の
チタンを一部4a（但し、チタンを除く）、5aおよ
び6a族金属のうちの１種以上の金属で置換した
固溶体を含有するAl2O3基セラミツクスの新規な
製造方法であつて、従来の製造方法で得られる前
記Al2O3基セラミツクスよりも靭性の向上した
Al2O3基セラミツクスが得られる製造方法に関す
る。 〔従来の技術〕 工具用セラミツクスは、セラミツクスの中でも
もつとも高い靭性と耐酸化性、耐摩耗性を必要と
するものであり、現在、Al2O3基、ジルコニア
基、窒化硅素基の３系統のセラミツクスが工具と
して実用化されている。 なかでも、鋼及び鋳鉄の高速切削の場合は鉄と
の親和性の低いAl2O3基セラミツクス製の工具が
もつとも耐摩耗性に優れることから、 Al2O3基セラミツクスの靭性を高めて、湿式切
削や断続切削などにも使用できるようにすること
は工業上重要なことであり、種々改良が加えられ
ている。 靭性の改良されたAl2O3基セラミツクスの１つ
に、Al2O3よりも硬度の高い高融点化合物あるい
は固溶体を第２の分散相として Al2O3母相（第１分散相）中に分散させたもの
がある。具体的には95〜60重量％の Al2O3粉末に５〜40重量％の炭化チタン（以
下、TiCで示す）若しくは炭窒化チタン（以下、
TiCNで示す）、又はチタンを他の4a、5a及び6a
族金属のうちの１種以上の金属で一部置換した炭
化物固溶体若しくは炭窒化物固溶体の粉末を配合
して焼結したものが、切削工具用のAl2O3基セラ
ミツクスとして実用化されている。 前記の改良されたAl2O3基セラミツクスの製造
においては、得られるセラミツクス中の分散相の
粒径を微細にして一層セラミツクスの靭性を高め
るために、出発原料であるAl2O3及びTiCあるい
は窒化チタン（以下、TiNで示す）等を粉砕に
よりできるだけ微細な粉末にして用いることが行
われている。又、Al2O3粉末とチタンの化合物の
粉末の混合物の焼結は、酸化性雰囲気で焼結する
とチタンの化合物が酸化され、逆に還元性の強い
雰囲気で行なうとAl2O3が還元されてしまうし、
又、不活性雰囲気での普通焼結では焼結助剤を用
いても焼結が充分に進まずに、密度比が低く靭性
の小さいセラミツクスしか得られないために、従
来は殆んどホツトプレス法により行なわれてい
る。 〔発明が解決しようとする問題点〕 しかしながら、TiCあるいはTiN等のチタン化
合物は、硬度が高いために粉砕によつては平均粒
径を0.5μｍ以下でしかも最大粒子径を3μｍ以下に
するのは困難であり、したがつて、得られる
Al2O3基セラミツクスの靭性の向上にも限界があ
つた。又、従来の技術の項でも述べたように、従
来法においてはホツトプレス法によつて焼結が行
われているが、ホツトプレス法には、単純形状品
しか得られない、生産性が悪いので製造コストが
高くなる等の問題点がある。 したがつて、この発明の目的は、粉砕法により
原料粉末を極度に微細にしなくとも、得られる
Al2O3基セラミツクス中の第１分散相のAl2O3及
び第２分相の高融点チタン化合物あるいは高融点
チタン化合物のチタンを一部4a（但し、チタンを
除く）、5a及び6a族金属のうちの１種以上の金属
で置換した固溶体の粒度が微細であつて、したが
つて靭性が大巾に向上したAl2O3基セラミツクス
が得られるようなAl2O3基セラミツクスの製造方
法を確立することである。 更に、この発明の他の目的は、ホツトプレス法
でなくても普通焼結法でも密度比が高く、したが
つて靭性の大きいAl2O3基セラミツクスが得られ
るようなAl2O3基セラミツクスの製造方法を確立
することである。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明者らは種々研究の結果、Al2O3粉末と、
必要に応じて高融点チタン化合物あるいは高融点
チタン化合物のチタンを一部4a（但し、チタンを
除く）、5aおよび6a族金属のうちの１種以上の金
属で置換した固溶体の粉末と、二チタンアルミニ
ウム窒化物（以下、Ti2AlNで示す）粉末等とを
含有する配合組成物からの圧粉体を焼結するため
に昇温すると、 まず1100〜1450℃において圧粉体中の
Ti2AlNが微細なAl2O3と微細なTiNとに分解
するために、TiNがその一部又は全部である
ところの第２分散相を微細かつ均一に分散させ
ることができ、しかも、前記の分解生成TiN
が配合Al2O3及び分解生成Al2O3の粒成長が抑
制するため、得られるセラミツクス中の第１分
散相及び第２分散相の粒度を微細にすることが
できること、 Ti2AlN粉末を配合すると、焼結性が促進さ
れるために、ホツトプレス法でなくとも、即
ち、普通焼結体でも密度比の高いセラミツクス
が得られるし、ホツトプレス法の場合は従来法
に比較して一層密度比の高いセラミツクスが得
られること、 前記のとの結果として、靭性が大きい
Al2O3基セラミツクスが得られること、 以上〜を見い出した。 この発明は、上記知見に基いて発明されたもの
であり、 アルミナ粉末と、必要に応じて高融点チタン化
合物あるいは高融点チタン化合物のチタンを一部
4a（但し、チタンを除く）、5aおよび6a族金属の
うちの１種以上の金属で置換した固溶体の粉末と
を含有する配合組成物からの圧粉体を焼結して、
アルミナ基セラミツクスを製造する方法におい
て、 前記配合組成物として、更にTi2AlN粉末をも
含有する配合組成物を用いることを特徴とする、
第１分散相としてアルミナ、第２分散相として高
融点チタン化合物あるいは高融点チタン化合物の
チタンを一部4a（但し、チタンを除く）、5aおよ
び6a族金属のうちの１種以上の金属で置換した
固溶体を含有するアルミナ基セラミツクスの製造
方法である。 以下、この発明の構成を説明する。 () 高融点チタン化合物等 高融点チタン化合物には、TiC、TiN及び
TiCN等がある。そして、高融点チタン化合物
のチタンを一部4a（但し、チタンを除く）、5a
及び6a族金属のうちの１種以上の金属で置換
した固溶体とは、TiC、TiN及びTiCNのTiを
Zr、Hf、Ｖ、Nb、Ta、Cr、Mo及びＷのうち
の１種以上で置換した固溶体である。 これらは、必要に応じて配合されるが、その
配合量は30重量％以下が望ましい。 これらを配合した場合には、これらは焼結時
にTi2AlNの分解により生成したTiNの大部分
と反応し、固溶体を生成するが、それでもなお
均一に分散した上記TiNはAl2O3の粒成長を抑
制し、微細構造のAl2O3基セラミツクスを生成
させる効果を保持するものである。 () Ti2AlN Ti2AlNは知見事項及びの所で述べたよ
うに、Ti2AlNのAl2O3とTiNへの分解に基づ
くセラミツクス中の第１分散相と第２分散相の
微細化及び焼結性促進の効果を奏する。 Ti2AlNの配合量は1.0〜12.0重量％が望まし
い。1.0重量％未満では前記の効果を得ること
ができず、一方、12.0重量％を越えると酸素お
よび窒素量の不足を生じ、かえつて焼結性を阻
害するからである。 なお、Ti2AlNは昇温時にAl2O3とTiNとに
分解するのであるが、この分解生成Al2O3の酸
素は配合Al2O3中の酸素及び雰囲気中の酸素か
ら供給されたものと考えられる。即ち、この発
明の方法によつて製造されるセラミツクスは酸
素不足型のAl2O3を主体とするものと考えられ
る。一方、分解生成TiNの窒素はTi2AlN中の
Ｎから大部分供給されるが、雰囲気中の窒素あ
るいは高融点チタン化合物等の窒素もその一部
分となるものと考えられる。 () 他の配合成分 必要に応じて、Al2O3の焼結を促進させる他
の酸化物、例えばMgO、Cr2O3などを２重量％
以下配合してもよい。 () 焼結 この発明の方法においては、ホツトプレス法
だけでなく普通焼結法でも密度比の高いセラミ
ツクスを得ることができる。 この発明の方法における最終焼結温度は1550
〜1700℃の範囲内の温度が好ましい。 そして、普通焼結のときの雰囲気は減圧また
は常圧でかつ高融点化合物を酸化させない雰囲
気が用いられる。 この焼結のための昇温により、知見事項の
所で述べたような、Ti2AlNの分解による微細
Al2O3及び微細TiNの生成とその結果としての
前記TiNによるAl2O3の粒成長抑制や、構成
（）の所で述べたような前記TiNと高融点チ
タン化合物等との反応をも含めた焼結が起こる
のである。 又、普通焼結の後に熱間静水圧焼結すること
はより密度比の高いセラミツクスが得られるの
で好ましい。 〔実施例〕 以下、参考例とともに実施例によりこの発明の
構成及び効果を詳細に説明する。 実施例 １ 平均粒径0.6μｍのAl2O3粉末：80重量％、同
0.6μｍのMgO粉末：0.5重量％、同0.8μｍのTiC
粉末：14.5重量％、同1.0μｍのTi2AlN粉末：５
重量％を配合し、湿式ボールミルで48時間混合
し、混合後乾燥して混合粉とした。この混合粉を
1t／cm2の圧力でプレス成形し、1640℃で１時間窒
素雰囲気（窒素ガス圧：10torr）中で焼結した。 製造されたセラミツクスは第１分散相のAl2O3
と第２分散相を含有し、密度比が98.8％、ロツク
ウエルＡ硬さが93.5、抗折力が90Kg／mm2であつ
た。 比較として、Ti2AlN粉末を用いないで以下の
ようにセラミツクスを製造した。即ち、Al2O3粉
末：80重量％、MgO粉末：0.5重量％、TiC粉
末：19.5重量％の組成を有する混合粉を同様にプ
レス成形し、同一条件で焼結したが、充分に焼結
が進まずに、得られたセラミツクスの密度比は91
％、抗折力15Kg／mm2であり、微細な空孔が多数見
られた。 参考例 １ 実施例１で得られた本発明セラミツクスを用い
てJIS規格SNP432に則した形状のスローアウエ
イチツプを製作し、鋳鉄の高速旋削を行なつた。
その条件を次に示す。 被削材：FC25（ブリネル硬さ：180） 切削速度：400ｍ／分 送り：0.4mm／rev. 切り込み：0.5mm 比較の目的で市販のAl2O3−１重量％MgOセラ
ミツクスおよびAl2O3−30重量％TiCセラミツク
スよりなるホツトプレスで作られたスローアウエ
イチツプを用いて同様に切削試験を行なつた。 本発明セラミツクス製のスローアウエイチツプ
は切削時間15分でフランク摩耗が0.20mmであつた
のに対し、Al2O3−１重量％MgOセラミツクス製
のものは12分で折損した。そして、Al2O3−30重
量％TiCセラミツクス製のものは切削時間15分で
フランク摩耗が0.25mmであつた。 実施例 ２ 平均粒径0.6μｍのAl2O3粉末、同0.6μｍのMgO
粉末、0.8μｍのTiC粉末、同0.8μｍのTiN粉末、
同1.0μｍのTiC0.5N0.5粉末、同1.0μｍの（Ti0.4、
Ta0.1、W0.5）Ｃ粉末、同1.0μｍの（Ti0.4、W0.6）
C0.5N0.5粉末及び同1.0μｍのTi2AlN粉末を用意
し、第１表の配合組成に配合し、ボールミルで48
時間の湿式混合を行なつた。乾燥後1t／cm2の圧力
でプレス成形し、普通焼結法（N2ガス圧：3torr
のN2雰囲気中で、1650℃で１時間焼結）、熱間静
水圧焼結法（以下、HIPと略す。1000Kg／mm2の
Arガス圧力、1600℃の温度で30分間焼結）、ある
いはホツトプレス法（以下、HPと略す。1620℃
の温度、200Kg／mm2の圧力で20分間焼結）によつ
て焼結し、Ti2AlN粉末を配合して製造した本発
明セラミツクスNo.１〜12及びTi2AlN粉末を配合
しないで製造した比較セラミツクスNo.１〜４を製
造した。 これらのセラミツクスのロツクウエルＡ硬さ、
密度比及び抗折力を測定して、その結果を第１表
に示した。 参考例 ２ 実施例２で得られた本発明セラミツクスNo.１〜
12及び比較セラミツクスNo.１〜４から、参考例１
と同様なスローアウエイチツプを製作し、次のよ
うな切削条件で切削試験を行ない、フランク摩耗
巾を測定し、その結果も第１表に示した。 被削材：FC25（ブリネル硬さ：180） 切削速度：450ｍ／分 送り：0.30mm／rev. 切り込み：1.0mm 切削時間：10分 〔発明の効果〕 実施例１と参考例１から、Ti2AlN粉末を原料
粉末の一部として用いることにより、焼結性が促
進され、普通焼結によつても密度比の高いセラミ
ツクスを得ることができること、そして、このセ
ラミツクスを切削工具として用いたときに、靭性
が高いのにもかかわらず耐摩耗性などの切削性能
も優れていることがわかる。 又、実施例２と参考例２からわかるように、本
発明セラミツクスNo.１〜12は、いずれも優れたロ
ツクウエルＡ硬さ、密度比及び抗折力を有し、
等の工具として有用な、第１分散相としてアルミ
ナ（以下、Al2O3で示す）、第２分散相として高
融点チタン化合物あるいは高融点チタン化合物の
チタンを一部4a（但し、チタンを除く）、5aおよ
び6a族金属のうちの１種以上の金属で置換した
固溶体を含有するAl2O3基セラミツクスの新規な
製造方法であつて、従来の製造方法で得られる前
記Al2O3基セラミツクスよりも靭性の向上した
Al2O3基セラミツクスが得られる製造方法に関す
る。 〔従来の技術〕 工具用セラミツクスは、セラミツクスの中でも
もつとも高い靭性と耐酸化性、耐摩耗性を必要と
するものであり、現在、Al2O3基、ジルコニア
基、窒化硅素基の３系統のセラミツクスが工具と
して実用化されている。 なかでも、鋼及び鋳鉄の高速切削の場合は鉄と
の親和性の低いAl2O3基セラミツクス製の工具が
もつとも耐摩耗性に優れることから、 Al2O3基セラミツクスの靭性を高めて、湿式切
削や断続切削などにも使用できるようにすること
は工業上重要なことであり、種々改良が加えられ
ている。 靭性の改良されたAl2O3基セラミツクスの１つ
に、Al2O3よりも硬度の高い高融点化合物あるい
は固溶体を第２の分散相として Al2O3母相（第１分散相）中に分散させたもの
がある。具体的には95〜60重量％の Al2O3粉末に５〜40重量％の炭化チタン（以
下、TiCで示す）若しくは炭窒化チタン（以下、
TiCNで示す）、又はチタンを他の4a、5a及び6a
族金属のうちの１種以上の金属で一部置換した炭
化物固溶体若しくは炭窒化物固溶体の粉末を配合
して焼結したものが、切削工具用のAl2O3基セラ
ミツクスとして実用化されている。 前記の改良されたAl2O3基セラミツクスの製造
においては、得られるセラミツクス中の分散相の
粒径を微細にして一層セラミツクスの靭性を高め
るために、出発原料であるAl2O3及びTiCあるい
は窒化チタン（以下、TiNで示す）等を粉砕に
よりできるだけ微細な粉末にして用いることが行
われている。又、Al2O3粉末とチタンの化合物の
粉末の混合物の焼結は、酸化性雰囲気で焼結する
とチタンの化合物が酸化され、逆に還元性の強い
雰囲気で行なうとAl2O3が還元されてしまうし、
又、不活性雰囲気での普通焼結では焼結助剤を用
いても焼結が充分に進まずに、密度比が低く靭性
の小さいセラミツクスしか得られないために、従
来は殆んどホツトプレス法により行なわれてい
る。 〔発明が解決しようとする問題点〕 しかしながら、TiCあるいはTiN等のチタン化
合物は、硬度が高いために粉砕によつては平均粒
径を0.5μｍ以下でしかも最大粒子径を3μｍ以下に
するのは困難であり、したがつて、得られる
Al2O3基セラミツクスの靭性の向上にも限界があ
つた。又、従来の技術の項でも述べたように、従
来法においてはホツトプレス法によつて焼結が行
われているが、ホツトプレス法には、単純形状品
しか得られない、生産性が悪いので製造コストが
高くなる等の問題点がある。 したがつて、この発明の目的は、粉砕法により
原料粉末を極度に微細にしなくとも、得られる
Al2O3基セラミツクス中の第１分散相のAl2O3及
び第２分相の高融点チタン化合物あるいは高融点
チタン化合物のチタンを一部4a（但し、チタンを
除く）、5a及び6a族金属のうちの１種以上の金属
で置換した固溶体の粒度が微細であつて、したが
つて靭性が大巾に向上したAl2O3基セラミツクス
が得られるようなAl2O3基セラミツクスの製造方
法を確立することである。 更に、この発明の他の目的は、ホツトプレス法
でなくても普通焼結法でも密度比が高く、したが
つて靭性の大きいAl2O3基セラミツクスが得られ
るようなAl2O3基セラミツクスの製造方法を確立
することである。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明者らは種々研究の結果、Al2O3粉末と、
必要に応じて高融点チタン化合物あるいは高融点
チタン化合物のチタンを一部4a（但し、チタンを
除く）、5aおよび6a族金属のうちの１種以上の金
属で置換した固溶体の粉末と、二チタンアルミニ
ウム窒化物（以下、Ti2AlNで示す）粉末等とを
含有する配合組成物からの圧粉体を焼結するため
に昇温すると、 まず1100〜1450℃において圧粉体中の
Ti2AlNが微細なAl2O3と微細なTiNとに分解
するために、TiNがその一部又は全部である
ところの第２分散相を微細かつ均一に分散させ
ることができ、しかも、前記の分解生成TiN
が配合Al2O3及び分解生成Al2O3の粒成長が抑
制するため、得られるセラミツクス中の第１分
散相及び第２分散相の粒度を微細にすることが
できること、 Ti2AlN粉末を配合すると、焼結性が促進さ
れるために、ホツトプレス法でなくとも、即
ち、普通焼結体でも密度比の高いセラミツクス
が得られるし、ホツトプレス法の場合は従来法
に比較して一層密度比の高いセラミツクスが得
られること、 前記のとの結果として、靭性が大きい
Al2O3基セラミツクスが得られること、 以上〜を見い出した。 この発明は、上記知見に基いて発明されたもの
であり、 アルミナ粉末と、必要に応じて高融点チタン化
合物あるいは高融点チタン化合物のチタンを一部
4a（但し、チタンを除く）、5aおよび6a族金属の
うちの１種以上の金属で置換した固溶体の粉末と
を含有する配合組成物からの圧粉体を焼結して、
アルミナ基セラミツクスを製造する方法におい
て、 前記配合組成物として、更にTi2AlN粉末をも
含有する配合組成物を用いることを特徴とする、
第１分散相としてアルミナ、第２分散相として高
融点チタン化合物あるいは高融点チタン化合物の
チタンを一部4a（但し、チタンを除く）、5aおよ
び6a族金属のうちの１種以上の金属で置換した
固溶体を含有するアルミナ基セラミツクスの製造
方法である。 以下、この発明の構成を説明する。 () 高融点チタン化合物等 高融点チタン化合物には、TiC、TiN及び
TiCN等がある。そして、高融点チタン化合物
のチタンを一部4a（但し、チタンを除く）、5a
及び6a族金属のうちの１種以上の金属で置換
した固溶体とは、TiC、TiN及びTiCNのTiを
Zr、Hf、Ｖ、Nb、Ta、Cr、Mo及びＷのうち
の１種以上で置換した固溶体である。 これらは、必要に応じて配合されるが、その
配合量は30重量％以下が望ましい。 これらを配合した場合には、これらは焼結時
にTi2AlNの分解により生成したTiNの大部分
と反応し、固溶体を生成するが、それでもなお
均一に分散した上記TiNはAl2O3の粒成長を抑
制し、微細構造のAl2O3基セラミツクスを生成
させる効果を保持するものである。 () Ti2AlN Ti2AlNは知見事項及びの所で述べたよ
うに、Ti2AlNのAl2O3とTiNへの分解に基づ
くセラミツクス中の第１分散相と第２分散相の
微細化及び焼結性促進の効果を奏する。 Ti2AlNの配合量は1.0〜12.0重量％が望まし
い。1.0重量％未満では前記の効果を得ること
ができず、一方、12.0重量％を越えると酸素お
よび窒素量の不足を生じ、かえつて焼結性を阻
害するからである。 なお、Ti2AlNは昇温時にAl2O3とTiNとに
分解するのであるが、この分解生成Al2O3の酸
素は配合Al2O3中の酸素及び雰囲気中の酸素か
ら供給されたものと考えられる。即ち、この発
明の方法によつて製造されるセラミツクスは酸
素不足型のAl2O3を主体とするものと考えられ
る。一方、分解生成TiNの窒素はTi2AlN中の
Ｎから大部分供給されるが、雰囲気中の窒素あ
るいは高融点チタン化合物等の窒素もその一部
分となるものと考えられる。 () 他の配合成分 必要に応じて、Al2O3の焼結を促進させる他
の酸化物、例えばMgO、Cr2O3などを２重量％
以下配合してもよい。 () 焼結 この発明の方法においては、ホツトプレス法
だけでなく普通焼結法でも密度比の高いセラミ
ツクスを得ることができる。 この発明の方法における最終焼結温度は1550
〜1700℃の範囲内の温度が好ましい。 そして、普通焼結のときの雰囲気は減圧また
は常圧でかつ高融点化合物を酸化させない雰囲
気が用いられる。 この焼結のための昇温により、知見事項の
所で述べたような、Ti2AlNの分解による微細
Al2O3及び微細TiNの生成とその結果としての
前記TiNによるAl2O3の粒成長抑制や、構成
（）の所で述べたような前記TiNと高融点チ
タン化合物等との反応をも含めた焼結が起こる
のである。 又、普通焼結の後に熱間静水圧焼結すること
はより密度比の高いセラミツクスが得られるの
で好ましい。 〔実施例〕 以下、参考例とともに実施例によりこの発明の
構成及び効果を詳細に説明する。 実施例 １ 平均粒径0.6μｍのAl2O3粉末：80重量％、同
0.6μｍのMgO粉末：0.5重量％、同0.8μｍのTiC
粉末：14.5重量％、同1.0μｍのTi2AlN粉末：５
重量％を配合し、湿式ボールミルで48時間混合
し、混合後乾燥して混合粉とした。この混合粉を
1t／cm2の圧力でプレス成形し、1640℃で１時間窒
素雰囲気（窒素ガス圧：10torr）中で焼結した。 製造されたセラミツクスは第１分散相のAl2O3
と第２分散相を含有し、密度比が98.8％、ロツク
ウエルＡ硬さが93.5、抗折力が90Kg／mm2であつ
た。 比較として、Ti2AlN粉末を用いないで以下の
ようにセラミツクスを製造した。即ち、Al2O3粉
末：80重量％、MgO粉末：0.5重量％、TiC粉
末：19.5重量％の組成を有する混合粉を同様にプ
レス成形し、同一条件で焼結したが、充分に焼結
が進まずに、得られたセラミツクスの密度比は91
％、抗折力15Kg／mm2であり、微細な空孔が多数見
られた。 参考例 １ 実施例１で得られた本発明セラミツクスを用い
てJIS規格SNP432に則した形状のスローアウエ
イチツプを製作し、鋳鉄の高速旋削を行なつた。
その条件を次に示す。 被削材：FC25（ブリネル硬さ：180） 切削速度：400ｍ／分 送り：0.4mm／rev. 切り込み：0.5mm 比較の目的で市販のAl2O3−１重量％MgOセラ
ミツクスおよびAl2O3−30重量％TiCセラミツク
スよりなるホツトプレスで作られたスローアウエ
イチツプを用いて同様に切削試験を行なつた。 本発明セラミツクス製のスローアウエイチツプ
は切削時間15分でフランク摩耗が0.20mmであつた
のに対し、Al2O3−１重量％MgOセラミツクス製
のものは12分で折損した。そして、Al2O3−30重
量％TiCセラミツクス製のものは切削時間15分で
フランク摩耗が0.25mmであつた。 実施例 ２ 平均粒径0.6μｍのAl2O3粉末、同0.6μｍのMgO
粉末、0.8μｍのTiC粉末、同0.8μｍのTiN粉末、
同1.0μｍのTiC0.5N0.5粉末、同1.0μｍの（Ti0.4、
Ta0.1、W0.5）Ｃ粉末、同1.0μｍの（Ti0.4、W0.6）
C0.5N0.5粉末及び同1.0μｍのTi2AlN粉末を用意
し、第１表の配合組成に配合し、ボールミルで48
時間の湿式混合を行なつた。乾燥後1t／cm2の圧力
でプレス成形し、普通焼結法（N2ガス圧：3torr
のN2雰囲気中で、1650℃で１時間焼結）、熱間静
水圧焼結法（以下、HIPと略す。1000Kg／mm2の
Arガス圧力、1600℃の温度で30分間焼結）、ある
いはホツトプレス法（以下、HPと略す。1620℃
の温度、200Kg／mm2の圧力で20分間焼結）によつ
て焼結し、Ti2AlN粉末を配合して製造した本発
明セラミツクスNo.１〜12及びTi2AlN粉末を配合
しないで製造した比較セラミツクスNo.１〜４を製
造した。 これらのセラミツクスのロツクウエルＡ硬さ、
密度比及び抗折力を測定して、その結果を第１表
に示した。 参考例 ２ 実施例２で得られた本発明セラミツクスNo.１〜
12及び比較セラミツクスNo.１〜４から、参考例１
と同様なスローアウエイチツプを製作し、次のよ
うな切削条件で切削試験を行ない、フランク摩耗
巾を測定し、その結果も第１表に示した。 被削材：FC25（ブリネル硬さ：180） 切削速度：450ｍ／分 送り：0.30mm／rev. 切り込み：1.0mm 切削時間：10分 〔発明の効果〕 実施例１と参考例１から、Ti2AlN粉末を原料
粉末の一部として用いることにより、焼結性が促
進され、普通焼結によつても密度比の高いセラミ
ツクスを得ることができること、そして、このセ
ラミツクスを切削工具として用いたときに、靭性
が高いのにもかかわらず耐摩耗性などの切削性能
も優れていることがわかる。 又、実施例２と参考例２からわかるように、本
発明セラミツクスNo.１〜12は、いずれも優れたロ
ツクウエルＡ硬さ、密度比及び抗折力を有し、
【表】
【表】
切削工具として用いたときの切削性能も良好で
あつた。これに対し、比較セラミツクスのうち普
通焼結法によるNo.１と２は抗折力が極端に小さ
く、切削工具として用いたとき切削不能であり、
又、ホツトプレス法による比較セラミツクスNo.３
と４は、硬度は十分に高くなつているが、抗折力
及び切削性能がやや劣つている。これは後者の分
散相の粒度がTi2AlNを用いる場合に比べて粗い
ことによるものと思われる。 以上のように、この発明の方法によれば、靭性
の向上したAl2O3基セラミツクスをホツトプレス
法によらずとも普通焼結法でも製造することがで
きるのである。
あつた。これに対し、比較セラミツクスのうち普
通焼結法によるNo.１と２は抗折力が極端に小さ
く、切削工具として用いたとき切削不能であり、
又、ホツトプレス法による比較セラミツクスNo.３
と４は、硬度は十分に高くなつているが、抗折力
及び切削性能がやや劣つている。これは後者の分
散相の粒度がTi2AlNを用いる場合に比べて粗い
ことによるものと思われる。 以上のように、この発明の方法によれば、靭性
の向上したAl2O3基セラミツクスをホツトプレス
法によらずとも普通焼結法でも製造することがで
きるのである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 配合組成物からの圧粉体を焼結して、第１分
散相としてアルミナ、第２分散相として高融点チ
タン化合物、および高融点チタン化合物のチタン
を一部4a（但し、チタンを除く）、5aおよび6a族
金属のうちの１種以上の金属で置換した固溶体の
いずれか、または両方を含有するアルミナ基セラ
ミツクスを製造する方法において、 前記配合組成物として、更に二チタンアルミニ
ウム窒化物粉末を含有する配合組成物を用いるこ
とを特徴とするアルミナ基セラミツクスの製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59174826A JPS6153152A (ja) | 1984-08-22 | 1984-08-22 | アルミナ基セラミツクスの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59174826A JPS6153152A (ja) | 1984-08-22 | 1984-08-22 | アルミナ基セラミツクスの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6153152A JPS6153152A (ja) | 1986-03-17 |
| JPS64344B2 true JPS64344B2 (ja) | 1989-01-06 |
Family
ID=15985333
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59174826A Granted JPS6153152A (ja) | 1984-08-22 | 1984-08-22 | アルミナ基セラミツクスの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6153152A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01127181A (ja) * | 1987-11-12 | 1989-05-19 | Sentan Gijutsu Kako Center Kk | スポット溶接に使用するワークの位置決用治具の製造方法 |
| CN103846438A (zh) * | 2014-02-20 | 2014-06-11 | 福州阿石创光电子材料有限公司 | 一种制造高铝钛金属陶瓷复合靶材的方法 |
| CN110436898A (zh) * | 2019-09-12 | 2019-11-12 | 南昌航空大学 | 一种原位合成钛铝氮和氮化钛强化氧化铝陶瓷力学性能的制备方法 |
-
1984
- 1984-08-22 JP JP59174826A patent/JPS6153152A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6153152A (ja) | 1986-03-17 |
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