JP2002326875A - 窒化けい素製耐摩耗性部材およびその製造方法 - Google Patents

窒化けい素製耐摩耗性部材およびその製造方法

Info

Publication number
JP2002326875A
JP2002326875A JP2001399360A JP2001399360A JP2002326875A JP 2002326875 A JP2002326875 A JP 2002326875A JP 2001399360 A JP2001399360 A JP 2001399360A JP 2001399360 A JP2001399360 A JP 2001399360A JP 2002326875 A JP2002326875 A JP 2002326875A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
silicon nitride
wear
sintered body
resistant member
mass
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.)
Granted
Application number
JP2001399360A
Other languages
English (en)
Other versions
JP4795588B2 (ja
Inventor
Michiyasu Komatsu
通泰 小松
Hiroyoshi Tonai
弘喜 藤内
Yutaka Komorida
裕 小森田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP2001399360A priority Critical patent/JP4795588B2/ja
Priority to US10/042,254 priority patent/US6784131B2/en
Priority to EP02000223A priority patent/EP1223150B1/en
Priority to DE60218549T priority patent/DE60218549T2/de
Publication of JP2002326875A publication Critical patent/JP2002326875A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4795588B2 publication Critical patent/JP4795588B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/30—Parts of ball or roller bearings
    • F16C33/32—Balls
    • 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
    • C04B35/584—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 silicon nitride
    • C04B35/593—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 silicon nitride obtained by pressure sintering
    • C04B35/5935—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 silicon nitride obtained by pressure sintering obtained by gas pressure sintering
    • 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
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3205—Alkaline earth oxides or oxide forming salts thereof, e.g. beryllium oxide
    • C04B2235/3206—Magnesium oxides or oxide-forming salts thereof
    • 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
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3217—Aluminum oxide or oxide forming salts thereof, e.g. bauxite, alpha-alumina
    • 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
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3224—Rare earth oxide or oxide forming salts thereof, e.g. scandium oxide
    • 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
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3224—Rare earth oxide or oxide forming salts thereof, e.g. scandium oxide
    • C04B2235/3225—Yttrium oxide or oxide-forming salts thereof
    • 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
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3231—Refractory metal oxides, their mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof
    • C04B2235/3232—Titanium oxides or titanates, e.g. rutile or anatase
    • 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
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3231—Refractory metal oxides, their mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof
    • C04B2235/3241—Chromium oxides, chromates, or oxide-forming salts thereof
    • 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
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3231—Refractory metal oxides, their mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof
    • C04B2235/3244—Zirconium oxides, zirconates, hafnium oxides, hafnates, or oxide-forming salts thereof
    • 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
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3231—Refractory metal oxides, their mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof
    • C04B2235/3251—Niobium oxides, niobates, tantalum oxides, tantalates, or oxide-forming salts thereof
    • 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
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3231—Refractory metal oxides, their mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof
    • C04B2235/3256—Molybdenum oxides, molybdates or oxide forming salts thereof, e.g. cadmium molybdate
    • 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
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3231—Refractory metal oxides, their mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof
    • C04B2235/3258—Tungsten oxides, tungstates, or oxide-forming salts thereof
    • 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
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/38—Non-oxide ceramic constituents or additives
    • C04B2235/3852—Nitrides, e.g. oxynitrides, carbonitrides, oxycarbonitrides, lithium nitride, magnesium nitride
    • C04B2235/3865—Aluminium nitrides
    • 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
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/38—Non-oxide ceramic constituents or additives
    • C04B2235/3852—Nitrides, e.g. oxynitrides, carbonitrides, oxycarbonitrides, lithium nitride, magnesium nitride
    • C04B2235/3873—Silicon nitrides, e.g. silicon carbonitride, silicon oxynitride
    • C04B2235/3878—Alpha silicon nitrides
    • 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
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/38—Non-oxide ceramic constituents or additives
    • C04B2235/3895—Non-oxides with a defined oxygen content, e.g. SiOC, TiON
    • 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
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/50—Constituents or additives of the starting mixture chosen for their shape or used because of their shape or their physical appearance
    • C04B2235/54—Particle size related information
    • C04B2235/5418—Particle size related information expressed by the size of the particles or aggregates thereof
    • C04B2235/5445—Particle size related information expressed by the size of the particles or aggregates thereof submicron sized, i.e. from 0,1 to 1 micron
    • 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
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/60—Aspects relating to the preparation, properties or mechanical treatment of green bodies or pre-forms
    • C04B2235/604—Pressing at temperatures other than sintering temperatures
    • 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
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/65—Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes
    • C04B2235/656—Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes characterised by specific heating conditions during heat treatment
    • C04B2235/6565—Cooling rate
    • 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
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/65—Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes
    • C04B2235/658—Atmosphere during thermal treatment
    • 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
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/65—Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes
    • C04B2235/658—Atmosphere during thermal treatment
    • C04B2235/6581—Total pressure below 1 atmosphere, e.g. vacuum
    • 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
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/65—Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes
    • C04B2235/66—Specific sintering techniques, e.g. centrifugal sintering
    • C04B2235/661—Multi-step sintering
    • 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
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
    • C04B2235/72—Products characterised by the absence or the low content of specific components, e.g. alkali metal free alumina ceramics
    • C04B2235/723—Oxygen content
    • 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
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
    • C04B2235/74—Physical characteristics
    • C04B2235/75—Products with a concentration gradient
    • 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
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
    • C04B2235/74—Physical characteristics
    • C04B2235/77—Density
    • 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
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
    • C04B2235/94—Products characterised by their shape
    • 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
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
    • C04B2235/95—Products characterised by their size, e.g. microceramics
    • 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
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
    • C04B2235/96—Properties of ceramic products, e.g. mechanical properties such as strength, toughness, wear resistance
    • 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
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
    • C04B2235/96—Properties of ceramic products, e.g. mechanical properties such as strength, toughness, wear resistance
    • C04B2235/963—Surface properties, e.g. surface roughness

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Ceramic Products (AREA)
  • Rolling Contact Bearings (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】高強度、高靭性特性に加えて、特に摺動特性が
優れた耐摩耗性部材およびその製造方法を提供する。 【解決手段】焼結助剤として希土類元素を酸化物に換算
して１〜１０質量％含有し、全酸素が６質量％以下、気
孔率が０．５％以下、粒界相中の最大気孔径が０．３μ
ｍ以下である窒化けい素焼結体からなることを特徴とす
る耐摩耗性部材２である。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は窒化けい素を主成分
とする耐摩耗性部材およびその製造方法に係り、特に耐
摩耗性部材を転がり軸受け部材とした場合において、優
れた耐摩耗性、特に転がり寿命特性を発揮でき、耐久性
に優れた転がり軸受け部材として好適な窒化けい素製耐
摩耗製部材およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】耐摩耗性部材は、例えば軸受部材、圧延
用などの各種ロール材、コンプレッサ用ベーン、ガスタ
ービン翼、カムローラなどのエンジン部品など、各種の
分野で使用されている。このような耐摩耗性部材には、
従来からセラミックス材料が用いられている。特に、窒
化けい素焼結体は機械的強度や耐摩耗性に優れることか
ら、種々の分野で幅広く使用されている。
【０００３】従来の窒化けい素焼結体の焼結組成として
は窒化けい素−希土類酸化物−酸化アルミニウム系、窒
化けい素−希土類酸化物−酸化アルミニウム−酸化チタ
ニウム系等が知られている。上記焼結組成における希土
類酸化物等の焼結助剤は、焼結中にＳｉ−希土類元素−
Ａｌ−Ｏ−Ｎ等からなる粒界相（液相）を生成させ、焼
結体を緻密化し高強度化をするために添加されている。
【０００４】従来の窒化けい素焼結体は窒化けい素原料
粉末に上記のような焼結助剤を添加物として加えて成形
し、得られた成形体を焼成炉を使用して１６５０〜１９
００℃程度の高温で所定時間焼成した後に炉を自然冷却
する方法で量産されている。
【０００５】上述した窒化けい素焼結体を用いた耐摩耗
性部材の中でも、軸受部材は一般的に認知されてきてい
る。このような軸受は種々の用途に用いられており、重
要保安部品としての使用も検討されはじめている。この
ため、窒化けい素焼結体からなる軸受部材、すなわちボ
ールやコロなどの転動体に対しては信頼性をより一層高
めることが求められている。
【０００６】例えば、転動体表面のキズや亀裂などの欠
陥は、軸受自体はもとより、それを用いたシステム全体
の破損などに繋がることから、そのような欠陥はできる
限り排除するような工程がとられている。同様に、転動
体の表面近傍に存在するポアなども信頼性の低下原因と
なるために、ボールやコロなどの最終形状に加工する際
に除去している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来方法によって製造された窒化けい素焼結体では、曲げ
強度や破壊靭性値、耐摩耗性が向上しているものの充分
ではなく、特に優れた摺動特性を必要とする転がり軸受
け部材としての耐久性については不十分であり、さらな
る改良が要請されている。
【０００８】近年、精密機器用部材としてのセラミック
ス材料の需要が増加しており、このような用途において
は、高硬度で軽量で耐摩耗性が優れるというセラミック
スの特長が、高耐食性と低熱膨張性という性質とともに
利用されている。特に、高硬度と耐摩耗性との観点か
ら、軸受などの摺動部を構成する耐摩耗性部材としての
用途も急速に拡大している。
【０００９】しかしながら、軸受などの転動ボールをセ
ラミックス製耐摩耗性部材で構成した場合、転動ボール
が高い応力レベルで繰り返し接触しながら転動したとき
に、耐摩耗性部材の転がり寿命が未だ十分ではなく、短
期間の運転により耐摩耗性部材の表面が剥離したり、割
れを生じてしまうため、軸受を装着した機器に振動を生
じたり、損傷を引き起こす事故が発生し易く、いずれに
しても機器構成部品材料としての耐久性および信頼性が
低いという問題点があった。
【００１０】また、従来の製造方法に基づく窒化けい素
焼結体は、焼結後の段階で表面のみならず、比較的内部
にまで達するようなキズや亀裂を有しており、これらが
不良原因となったり、また製品不良にはならなくても、
亀裂などを除去して信頼性の高い面を得るための製造工
数（例えば亀裂が実質的になくなるところまで表面研磨
を行う工程などに要する工数）が増大し、これにより転
動体の製造コストの上昇を招いている。
【００１１】すなわち、窒化けい素成形体を焼結する際
には、窒化けい素粉末（原料粉末）中に含まれる不純物
酸素や焼結助剤に含まれる酸素の一部が蒸発してガス成
分が発生する。このガス成分は焼結時に窒化けい素成形
体の収縮開始時期とほぼ同時に発生する。通常の焼結法
では成形体の収縮開始に伴って焼結体の表面部から緻密
化がはじまるため、焼結体内部のガス成分を除去するこ
とが困難となる。
【００１２】上述したようなガス成分が焼結体中に残る
と、窒化けい素焼結体中にポアが発生したり、また酸素
がＳｉと結合してＳｉＯ２として残存することになる。
従来の製造方法ではガス成分を十分に除去することがで
きないため、ガス成分に起因するポアやＳｉＯ２が比較
的広範囲に残存し、これらによって内部に向けて伸びる
亀裂などが発生する。このような亀裂を除去するために
は、焼結体の表面をある程度の深さまで除去する必要が
あり、これにより不良発生や製造コストの上昇などを招
いている。
【００１３】また、焼結後に例えばＨＩＰ処理を施し、
焼結助剤により形成される液相でポアを埋めることによ
って、窒化けい素焼結体を高密度化させることはできる
ものの、ポアが存在していた部分には液相成分の偏析が
生じることになる。液相成分は窒化けい素結晶粒より強
度や硬度が低いため、そのような液相成分の偏析は窒化
けい素焼結体を耐摩耗性部材として使用した際に破壊の
起点となってしまう。従って、このような偏析物も除去
する必要がある。
【００１４】いずれにしても、従来の窒化けい素焼結体
の製造方法では、ガス成分に起因するポア、亀裂、液相
成分の偏析などが、焼結体のある程度の深さまで分布す
ることが避けられないという問題があった。これらの欠
陥は不良原因となったり、また転動体の信頼性を高める
ことが可能な表面を得る際に、焼結体表面の加工しろ
（加工により除去する幅）を増大させる原因となってお
り、これらが転動体などの耐摩耗性部材の製造コストを
増大させている。
【００１５】本発明は上記のような課題要請に対処する
ためになされたものであり、高強度、高靭性特性に加え
て、特に摺動特性が優れた耐摩耗性部材およびその製造
方法を提供することを目的とする。
【００１６】特に、不良発生や製造コストの増大原因と
なるガス成分の除去を容易にし、これにより例えば耐摩
耗性部材に求められる各種特性に加えて、製造コストの
低減を図ることを可能にした耐摩耗性部材およびその製
造方法を提供することを目的としている。
【００１７】
【課題を解決するための手段】本発明者は上記目的を達
成するため、従来の窒化けい素焼結体を製造する際に、
一般的に使用されていた窒化けい素原料粉末の種類、焼
結助剤や添加物の種類および添加量、焼成条件を種々変
えて、それらの要素が焼結体の特性に及ぼす影響を実験
により確認した。
【００１８】その結果、微細な窒化けい素原料粉末に希
土類酸化物、アルミナ、さらに必要に応じてマグネシ
ア、窒化アルミニウム、酸化チタンなどを所定量ずつ添
加した原料混合体を成形脱脂し、得られた成形体を焼結
する途中において所定の条件で保持操作を実施すること
により脱酸素処理（酸素濃度の低減化）を施した後に、
本焼結を実施したとき、または焼結した後、所定の条件
で熱間静水圧プレス（ＨＩＰ）処理したときに、高強度
および高靭性特性に加えて、特に摺動特性の転がり寿命
が優れた窒化けい素焼結体製耐摩耗性部材が得られるこ
とが判明した。
【００１９】また、前記焼結温度から、上記希土類元素
により焼結時に形成された液相が凝固する温度までに至
る焼結体の冷却速度を毎時１００℃以下にして徐冷した
ときに焼結体組織中の気孔径をさらに小さくできること
が判明した。
【００２０】さらに、窒化けい素の最終的な織密化焼結
が生じる温度（１６００〜１８５０℃）に到達する以前
に、ある程度の温度まで真空中で昇温し、さらにそのよ
うな温度で所定時間保持することによって、焼結体中の
酸素やＳｉＯ２などのガス成分を外部に向けて移動なら
びに排出することができ、最終的に外周部の酸素濃度、
すなわちポアや亀裂などの欠陥が内部にまで侵入する原
因となるガス成分濃度を低下させることが可能であるこ
とを見出した。
【００２１】本発明は上記知見に基づいて完成されたも
のである。
【００２２】すなわち、本発明に係る耐摩耗性部材は、
焼結助剤として希土類元素を酸化物に換算して１〜１０
質量％含有し、全酸素が６質量％以下、気孔率が０．５
％以下、粒界相中の最大気孔径が０．３μｍ以下である
窒化けい素焼結体からなることを特徴とする。
【００２３】また、上記耐摩耗性部材において、前記窒
化けい素焼結体の三点曲げ強度が９００ＭＰａ以上であ
り、破壊靭性値が６．５ＭＰａ・ｍ１／２以上であり、
この窒化けい素焼結体からなる耐摩耗性部材の上面に設
定した直径４０ｍｍの軌道上に直径が９．５２５ｍｍで
ある３個のＳＵＪ２製転動鋼球を配置し、この転動鋼球
に４００Ｋｇの荷重を印加した状態で回転数１２００ｒ
ｐｍの条件下で回転させたときに、上記窒化けい素製耐
摩耗性部材の表面が剥離するまでの回転数で定義される
転がり寿命が１×１０８回以上である耐摩耗性部材とす
ることも可能である。
【００２４】さらに、前記窒化けい素焼結体の圧砕強度
が２００ＭＰａ以上であり、破壊靭性値が６．５ＭＰａ
・ｍ１／２以上であり、この窒化けい素焼結体からなる
耐摩耗性部材から直径が９．５２５ｍｍである３個の転
動ボールを調製する一方、ＳＵＪ２製鋼板の上面に設定
した直径４０ｍｍの軌道上に上記３個の転動ボールを配
置し、この転動ボールに５．９ＧＰａの最大接触応力が
作用するように荷重を印加した状態で回転数１２００ｒ
ｐｍの条件下で回転させたときに、上記窒化けい素焼結
体製転動ボールの表面が剥離するまでの時間で定義され
る転がり疲労寿命が４００時間以上である耐摩耗性部材
とすることも可能である。
【００２５】なお、耐摩耗性部材がボール形状である場
合の耐摩耗性（転がり疲労寿命）の測定方法として、直
径９．５２５ｍｍ（＝３／８インチ）のボールを基準値
として挙げているが、本発明はこのサイズに限定される
ものではない。例えば、ボールのサイズが直径９．５２
５ｍｍ（＝３／８インチ）と異なる場合は、最大接触応
力をボールのサイズに合せて変更して測定するものとす
る。この場合、最大接触応力の変更については、単位Ｐ
ａが１Ｐａ＝１．０２×１０−５ｋｇｆ／ｃｍ ２である
ことから、測定対象のボールのサイズに合せて比例計算
して算出するものとする。また、本発明の耐摩耗性部材
はボールのサイズが異なったとしても転がり疲労寿命が
４００時間以上得られるものである。
【００２６】また、本発明に係る耐摩耗性部材におい
て、前記窒化けい素焼結体がアルミニウム，マグネシウ
ムの少なくとも一方を酸化物に換算して５質量％以下含
有することが好ましい。また、前記窒化けい素焼結体が
窒化アルミニウムを５質量％以下含有することが好まし
い。さらに前記窒化けい素焼結体がＴｉ，Ｈｆ，Ｚｒ，
Ｗ，Ｍｏ，Ｔａ，Ｎｂ，Ｃｒからなる群より選択される
少なくとも１種を酸化物に換算して５質量％以下含有す
ることが好ましい。
【００２７】さらに、前記窒化けい素焼結体からなる耐
摩耗性部材が転がり軸受け部材であるときに、特に優れ
た摺動特性および耐久性を発揮させることが可能であ
る。
【００２８】上記本発明に係る耐摩耗性部材において、
前記窒化けい素焼結体が窒化けい素を主成分とし、微量
の酸素を含有する焼結体であって、前記酸素濃度が中心
部に比べて０．２質量％以上２質量％以下の範囲で低減
された低酸素濃度の外周部を有することが好ましい。ま
た、窒化けい素焼結体が、ビッカース硬さでＨｖ１２０
０以上の硬度を有することが好ましい。
【００２９】このように、窒化けい素焼結体の外周部の
酸素濃度を低減することによって、ポアや亀裂などの欠
陥の侵入深さが浅くなり、これら欠陥に起因する不良発
生を抑制することができると共に、表面加工に要するコ
ストや手間を削減することが可能となる。これらによっ
て、窒化けい素焼結体から転動体などの耐摩耗性部材を
作製する際の製造コストを低減することができる。
【００３０】本発明で使用する窒化けい素焼結体の外周
部は中心部に対する焼結助剤中の金属成分の濃度差が
０．２質量％未満であることが好ましい。このように、
本発明で使用する窒化けい素焼結体はあくまでも不要な
酸素の除去を実現したものであり、他の金属成分の分布
については従来の焼結体と同等であるため、窒化けい素
焼結体としての本来の特性（強度や摺動特性など）は維
持されている。
【００３１】本発明で使用する窒化けい素焼結体におい
ては、外周部と中心部との酸素濃度の差が０．２質量％
以上２質量％以下であれば上述したような作用・効果を
得ることができるものの、焼結体全体としての酸素濃度
があまり高すぎると、窒化けい素焼結体本来の特性が損
なわれるおそれがあるため、焼結体全体としての酸素濃
度は６質量％以下とすることが好ましい。特に４．５質
量％以下がさらに好ましい。
【００３２】また、上記耐摩耗性部材において、前記中
心部に対する前記酸素濃度の差が１質量％以下の中間部
を形成することが好ましい。このような中間部を設ける
ことにより、酸素濃度の傾斜をよりなだらかにでき、部
材の不良発生率や表面加工に要するコストを一層抑制す
ることができる。
【００３３】本発明の耐摩耗性部材の製造方法は、窒化
けい素粉末を主成分とする原料組成物を所望の形状に成
形する工程と、前記成形工程により得られた成形体を、
０．０１Ｐａ以下の真空中にて１２００〜１５００℃の
範囲の温度まで昇温すると共に、前記１２００〜１５０
０℃の範囲の温度で１〜１０時間保持する工程と、前記
真空処理後の成形体を窒素雰囲気中にて１６００〜１８
００℃の範囲の温度で焼結する工程とを有することが好
ましい。
【００３４】本発明の耐摩耗性部材は、上記のように調
製した窒化けい素焼結体から成ることを特徴としてい
る。本発明の耐摩耗性部材は、ベアリングボールのよう
な軸受部材（転動体）に対して有効であり、特に、直径
が９ｍｍ以上というような比較的大きいベアリングボー
ルに対して効果的である。
【００３５】本発明の好ましい態様として、窒化けい素
焼結体が、窒化けい素を主成分とし、かつ微量の酸素を
含有する焼結体であって、焼結体の中央部と外周部との
間に０．２質量％以上２質量％以下の酸素濃度差が存在
するものである。すなわち、外周部は中央部に比べて
０．２質量％以上２質量％以下の範囲で酸素濃度が低減
された、低酸素濃度領域とされている。
【００３６】図２は本発明で使用する窒化けい素焼結体
における酸素濃度が異なる各領域を模式的に示す図であ
る。なお、図２はボール形状を有する窒化けい素焼結体
２を一例として示したものであり、本発明はこれに限定
されるものではない。ここでは、窒化けい素焼結体の中
心Ｏから半径Ｒの５％までの範囲を中心部Ａとする。さ
らに、外周部Ｂは窒化けい素焼結体の外表面Ｓから半径
Ｒの１％までの範囲、言い換えると中心Ｏから半径Ｒの
９９％から１００％までの範囲である。なお、板材など
については厚さを基準とした同様な領域を示すものとす
る。
【００３７】上記した窒化けい素焼結体の中心部Ａの酸
素濃度をＣ１（質量％）、外周部Ｂの酸素濃度をＣ
２（質量％）としたとき、外周部Ｂの酸素濃度Ｃ２は
（Ｃ１−２）〜（Ｃ１−０．２）の範囲、すなわち（Ｃ
１−２）≦Ｃ２≦（Ｃ１−０．２）＜Ｃ１を満足するも
のである。このような中心部Ａと外周部Ｂの酸素濃度差
（０．２質量％以上の濃度差）は、後に詳述する本発明
の製造方法、すなわち窒化けい素の最終的な緻密化焼結
が生じる温度に到達する以前に、ある程度の温度まで真
空中で昇温すると共に、そのような温度で所定時間保持
する工程を実施し、焼結体中の酸素やＳｉＯ２などのガ
ス成分を外部に向けて移動させ、さらには焼結体外に排
出することにより達成されたものである。
【００３８】窒化けい素焼結体の外周部Ｂに低酸素濃度
領域を形成するということは、外周部Ｂの残存酸素量や
それがＳｉと結合して生成されるＳｉＯ２量が少ないこ
とを意味する。従って、酸素やＳｉＯ２などのガス成分
に起因するポアや亀裂などの欠陥の侵入深さが浅くな
り、これら欠陥に起因する不良発生を抑制することがで
きると共に、表面加工に要するコストや手間を削減する
ことができる。すなわち、窒化けい素焼結体およびそれ
を用いた耐摩耗性部材の製造コストを低減することが可
能となる。
【００３９】ここで、中心部Ａの酸素濃度Ｃ１と外周部
Ｂの酸素濃度Ｃ２の差が０．２質量％未満であると、上
述した低酸素濃度領域としての効果を外周部Ｂに付与す
ることができない。一方、酸素濃度差が２質量％を超え
るということは、外周部Ｂの酸素濃度が極端に減少して
いることを意味し、外周部Ｂの織密化が十分に進行しな
いおそれがあることから、逆に外周部Ｂの強度や耐摩耗
性などが低下してしまう。中心部Ａと外周部Ｂの酸素濃
度差は０．５〜１．５質量％の範囲とすることがより好
ましい。
【００４０】さらに、本発明で使用する窒化けい素焼結
体において、中心部Ａと外周部Ｂの間の中間部（図１に
示す窒化けい素焼結体では領域Ｃ）の酸素濃度Ｃ３は、
中心部Ａの酸素濃度Ｃ１に対して１質量％以下の濃度差
を有している。このように、本発明で使用する窒化けい
素焼結体は、中心部Ａから外周部Ｂに向けて酸素濃度が
徐々に減少する、すなわち濃度傾斜している。これによ
って、窒化けい素焼結体の不良発生率や表面加工に要す
るコストや手間をより一層抑制することができる。
【００４１】本発明で使用する窒化けい素焼結体におい
て、具体的な酸素濃度は焼結体全体の平均値として６質
量％以下であることが好ましい。窒化けい素焼結体中の
全酸素濃度（全酸素量）が６質量％を超えると、窒化け
い素焼結体本来の特性が損なわれるおそれが大きい。ま
た、外周部Ｂの具体的な酸素濃度は３〜４質量％の範囲
であることが、酸素やＳｉＯ２などのガス成分に起因す
るポアや亀裂などの欠陥の発生を抑制する上で好まし
い。また、欠陥の侵入深さを低減する上でも、上記した
全酸素濃度範囲は有効である。上記酸素濃度は４．５質
量％以下であることが特に好ましい。
【００４２】なお、上述した中心部Ａ、中間部Ｃおよび
外周部Ｂの各酸素濃度は、各領域から任意の測定点を３
点選び出し、これら各測定点の酸素濃度をＥＰＭＡなど
で測定し、これら測定値を平均した値を示すものとす
る。焼結体中の全酸素濃度（全酸素量）は不活性ガス融
解−赤外線吸収法に準ずる酸素分析計により求めた値と
する。また、本発明における焼結体の全酸素量とは、窒
化けい素焼結体を構成している酸素の全量を質量％で示
したものである。従って、酸素が窒化けい素焼結体中に
金属酸化物や酸窒化物などとして存在している場合は、
その金属酸化物（および酸窒化物）量ではなく、金属酸
化物（および酸窒化物）の酸素量に着目したものであ
る。
【００４３】本発明の好ましい態様において、前記窒化
けい素焼結体は、上述したように酸素濃度に関しては中
心部Ａと外周部Ｂとの間に濃度差を有し、さらには焼結
体全体として濃度頃斜しているものの、それ以外の成分
すなわち焼結助剤として添加した化合物中の金属成分に
ついては従来の焼結体と同様に均一に分布されており、
中心部Ａと外周部Ｂとの金属成分の濃度差は０．２質量
％未満とされている。
【００４４】このように、本発明で使用する窒化けい素
焼結体はあくまでも不要な酸素の除去を実現したもので
あり、他の金属成分の分布については従来の焼結体と同
等とされており、窒化けい素結晶粒およびその間に存在
する粒界相（ガラス相）により構成される基本的な焼結
体の微構造は維持されているため、窒化けい素焼結体と
しての本来の特性、すなわち強度、硬度、破壊靱性値、
摺動特性（転がり寿命特性など）などは維持されてい
る。
【００４５】耐摩耗性部材に要求される硬度に関して
は、ビッカース硬さでＨｖ１２００以上の特性を有する
ことが好ましい。窒化けい素焼結体の硬度がビッカース
硬さでＨｖ１２００未満となると、耐摩耗性の低下が著
しくなる。特に、ベアリングボールなどに求められる摺
動特性（転がり寿命特性）を十分に満足させることがで
きなくなる。窒化けい素焼結体のビッカース硬さはＨｖ
１３００以上であることがより好ましい。
【００４６】また本発明に係る窒化けい素製耐摩耗性部
材の製造方法は、酸素を１．５質量％以下、α相型窒化
けい素を７５〜９７質量％含有し、平均粒径が１．０μ
ｍ以下の窒化けい素粉末に、希土類元素を酸化物に換算
して１〜１０質量％添加した原料混合体を成形して成形
体を調製し、得られた成形体を脱脂後、焼結する途中で
温度１２５０℃〜１６００℃で所定時間保持した後、温
度１６５０℃〜１８５０℃で本焼結することを特徴とす
る。
【００４７】さらに、上記製造方法において、上記焼結
温度から、上記希土類元素により焼結時に形成された液
相が凝固する温度までに至る焼結体の冷却速度を毎時１
００℃以下にして徐冷することにより、気孔径をさらに
小さくすることができる。
【００４８】また上記製造方法において、前記窒化けい
素粉末にアルミニウムおよびマグネシウムの少なくとも
一方を酸化物に換算して５質量％以下添加することが好
ましい。また、前記窒化けい素粉末に窒化アルミニウム
を５質量％以下添加することが好ましい。さらに、前記
窒化けい素粉末にＴｉ，Ｈｆ，Ｚｒ，Ｗ，Ｍｏ，Ｔａ，
Ｎｂ，Ｃｒからなる群より選択される少なくとも１種を
酸化物に換算して５質量％以下添加することが好まし
い。
【００４９】また焼結後、前記窒化けい素焼結体に対
し、３００気圧以上の非酸化性雰囲気中で温度１６００
℃〜１８５０℃で熱間静水圧プレス（ＨＩＰ）処理を実
施することが好ましい。
【００５０】上記製造方法によれば、耐摩耗性部材を構
成する窒化けい素焼結体を調製する際に、焼結途中で窒
化けい素成形体を所定条件下で保持操作を実施した後
に、本焼結して形成されているため、焼結体の酸素濃度
が効果的に減少し、この酸素に起因する気孔の発生が抑
制されて最大気孔径を極微小化することが可能である。
そして、応力が作用した場合に疲労破壊の起点となり易
い気孔が減少するため、疲労寿命および耐久性に優れた
耐摩耗性部材が得られる。また保持操作による脱酸作用
が進行しても焼結性が向上し気孔が減少することによ
り、全酸素量が６質量％以下、好ましくは４．５質量％
以下であり、窒化けい素結晶組織中に希土類元素等を含
む粒界相が形成され、その粒界相中の最大気孔径が０．
３μｍ以下であり、気孔率が０．５％以下、三点曲げ強
度が室温で９００ＭＰａ以上であり、破壊靭性値が６．
５ＭＰａ・ｍ１／２以上であり、圧砕強度が２００ＭＰ
ａ以上の機械的特性に優れた窒化けい素製耐摩耗性部材
が得られる。
【００５１】本発明方法において使用され、耐摩耗性部
材を構成する窒化けい素焼結体の主成分となる窒化けい
素粉末としては、焼結性、曲げ強度、破壊靭性値および
転がり寿命を考慮して、酸素含有量が１．５質量％以
下、好ましくは０．５〜１．２質量％であるα相型窒化
けい素を７５〜９７質量％、好ましくは８０〜９５質量
％含有し、平均粒径が１．０μｍ以下、好ましくは０．
４〜０．８μｍ程度の微細な窒化けい素粉末を使用する
ことが好ましい。
【００５２】また、不純物酸素量が１．５質量％を超え
るような窒化けい素粉末を用いると、中心部と外周部の
酸素濃度差は大きくなるものの、焼結体全体としての酸
素濃度が増加し、気孔率が増大するなどして窒化けい素
焼結体が低強度化し易い。言い換えると、本発明では窒
化けい素原料粉末が１．５質量％までの不純物酸素を含
んでいても十分な効果が得られることから、必ずしも純
度の高い原料粉末を使用する必要はなく、この点からも
コストダウンが可能である。窒化けい素原料粉末のより
好ましい酸素含有量は０．５〜１．２質量％の範囲であ
る。
【００５３】なお、窒化けい素原料粉末としてはα相型
のものとβ相型のものとが知られているが、α相型の窒
化けい素原料粉末では焼結体とした場合に強度が不足し
易い傾向がある一方、β相型の窒化けい素原料粉末では
高温度焼成が必要であるが、アスペクト比が高い窒化け
い素結晶粒子が複雑に入り組んだ高強度の焼結体が得ら
れる。したがって、本発明においてはα相型原料粉末を
高温度で焼成して窒化けい素焼結体としては、β相型の
窒化けい素結晶粒子を主成分とする焼結体とすることが
好適である。
【００５４】本発明において、α相型窒化けい素粉末の
配合量を７５〜９７質量％の範囲に限定した理由は、７
５質量％以上の範囲で焼結体の曲げ強度、破壊靭性値お
よび転がり寿命が格段に向上し、窒化けい素の優れた特
性が顕著となるためである。一方、焼結性を考慮する
と、９７質量％までの範囲とする。好ましくは８０〜９
５質量％の範囲とすることが好ましい。さらに好ましく
は８５〜９０質量％の範囲である。
【００５５】その結果、窒化けい素の出発原料粉末とし
ては、焼結性、曲げ強度、破壊靭性値、転がり寿命を考
慮して、酸素含有率が１．５質量％以下，好ましくは
０．５〜１．２質量％であり、α相型窒化けい素を９０
質量％以上含有し、平均粒径が１．０μｍ以下、好まし
くは０．４〜０．８μｍ程度の微細な窒化けい素粉末を
使用することが好ましい。
【００５６】特に平均粒径が０．７μｍ以下の微細な原
料粉末を使用することにより、少量の焼結助剤であって
も気孔率が０．５％以下の緻密な焼結体を形成すること
が可能である。この焼結体の気孔率はアルキメデス法に
より容易に計測できる。
【００５７】また本発明に係る耐摩耗性部材を構成する
窒化けい素焼結体に含有される全酸素量は６質量％以下
に規定される。この焼結体の全酸素量が６質量％を超え
ると結晶粒界相中の最大気孔径が大きくなり疲労破壊の
起点となり易く、耐摩耗性部材の転がり（疲労）寿命が
低下する。好ましくは４．５質量％以下とする。
【００５８】なお、本発明で規定する「焼結体の全酸素
量」とは、窒化けい素焼結体を構成している酸素の全量
を質量％で示したものである。したがって、酸素が窒化
けい素焼結体中に金属酸化物や酸窒化物等として存在し
ている場合は、その金属酸化物（および酸窒化物）量で
はなく、その金属酸化物（および酸窒化物）中の酸素量
に着目したものである。
【００５９】さらに本発明に係る耐摩耗性部材を構成す
る窒化けい素焼結体の粒界相中の最大気孔径は０．３μ
ｍ以下に規定される。この最大気孔径が０．３μｍを超
えると、特に疲労破壊の起点となり易く、耐摩耗性部材
の転がり（疲労）寿命が低下する。好ましくは０．２μ
ｍ以下とする。
【００６０】また窒化けい素原料粉末に焼結助剤として
添加する希土類元素としては、ＹＨｏ，Ｅｒ，Ｙｂ，Ｌ
ａ，Ｓｃ，Ｐｒ，Ｃｅ，Ｎｄ，Ｄｙ，Ｓｍ，Ｇｄなどの
酸化物もしくは焼結操作により、これらの酸化物となる
物質が単独で、または２種以上の酸化物を組み合せたも
のを含んでもよい。これらの焼結助剤は、窒化けい素原
料粉末と反応して液相を生成し、焼結促進剤として機能
する。
【００６１】上記焼結助剤の添加量は、酸化物換算で原
料粉末に対して１〜１０質量％の範囲とする。この添加
量が１質量％未満の場合は、焼結体の緻密化あるいは高
強度化が不十分であり、特に希土類元素がランタノイド
系元素のように原子量が大きい元素の場合には、比較的
低強度で比較的に低熱伝導率の焼結体が形成される。一
方、添加量が１０質量％を超える過量となると、過量の
粒界相が生成し、気孔の発生量が増加したり、強度が低
下し始めるので上記範囲とする。特に同様の理由により
２〜８質量％とすることが望ましい。
【００６２】また本発明において選択的な添加成分とし
て使用するアルミニウム（Ａｌ）およびマグネシウム
（Ｍｇ）の少なくとも一方の酸化物（Ａｌ２Ｏ３，Ｍｇ
Ｏ）は、上記希土類元素の焼結促進剤の機能を促進し低
温での緻密化を可能にし結晶組織において粒成長を制御
する機能を果し、Ｓｉ３Ｎ４焼結体の曲げ強度および破
壊靭性値などの機械的強度を向上させるために５質量％
以下の範囲で添加される。このＡｌおよびＭｇの添加量
が酸化物換算で０．２質量％未満の場合においては添加
効果が不十分である一方、５質量％を超える過量となる
場合には酸素含有量の上昇が起こるため、添加量は５質
量％以下、好ましくは０．２〜５質量％の範囲とする。
特に０．５〜３質量％とすることが望ましい。
【００６３】さらに他の選択的な添加成分としての窒化
アルミニウム（ＡｌＮ）は、焼結過程における窒化けい
素の蒸発などを抑制するとともに、上記希土類元素の焼
結促進剤としての機能をさらに助長する役目を果すもの
であり、５質量％以下の範囲で添加されることが望まし
い。
【００６４】ＡｌＮの添加量が０．１質量％未満の場合
においては、より高温度での焼結が必要になる一方、５
質量％を超える過量となる場合には過量の粒界相を生成
したり、または窒化けい素に固溶し始め、気孔が増加し
気孔率の上昇が起こるため、添加量は５質量％以下の範
囲とする。特に焼結性，強度，転がり寿命共に良好な性
能を確保するためには添加量を０．１〜３質量％の範囲
とすることが望ましい。
【００６５】また本発明において他の選択的な添加成分
として、Ｔｉ，Ｈｆ，Ｚｒ，Ｗ，Ｍｏ，Ｎｂ，Ｃｒを、
酸化物，炭化物、窒化物、けい化物、硼化物として添加
してもよい。これらの化合物は、上記希土類元素の焼結
促進剤としての機能を促進すると共に、結晶組織におい
て分散強化の機能を果しＳｉ３Ｎ４焼結体の機械的強度
を向上させるものであり、特に、Ｔｉ，Ｍｏの化合物が
好ましい。これらの化合物の添加量が酸化物換算で０．
１質量％未満の場合においては添加効果が不十分である
一方、５質量％を超える過量となる場合には機械的強度
や転がり寿命の低下が起こるため、添加量は５質量％以
下の範囲とする。特に０．２〜３質量％とすることが望
ましい。
【００６６】また上記Ｔｉ，Ｍｏ等の化合物は窒化けい
素セラミックス焼結体を黒色系に着色し不透明性を付与
する遮光剤としても機能する。
【００６７】また焼結体の気孔率は耐摩耗性部材の転が
り寿命および強度に大きく影響するため０．５％以下と
なるように製造する。気孔率が０．５％を超えると、疲
労破壊の起点となる気孔が急増して耐摩耗性部材の転が
り寿命が低下するとともに、焼結体の強度低下が起こ
る。
【００６８】さらに上記のように窒化けい素焼結体の気
孔率を０．５％以下にし、また窒化けい素結晶組織に形
成される粒界相中の最大気孔径が０．３μｍ以下であ
り、全酸素量が４．５質量％以下であり、スラスト型転
がり摩耗試験装置を使用した場合に、所定の転がり寿命
を与えるような窒化けい素焼結体を得るためには、前記
原料で調製した窒化けい素成形体を脱脂後、焼結する途
中で温度１２５０〜１６００℃で０．５〜１０時間保持
した後に、温度１６５０〜１８５０℃で２〜１０時間程
度、常圧焼結または加圧焼結することが重要である。ま
た焼結操作完了直後における焼結体の冷却速度を毎時１
００℃以下にして徐冷することにより、気孔径をさらに
小さくすることができる。
【００６９】特に、焼結工程の途中において１２５０〜
１６００℃の温度で０．５〜１０時間保持することによ
り生成する液相（結晶粒界相）中の酸素濃度を減少させ
液相を高融点化し、液相の溶融時に生じる泡状の気孔の
発生を抑制し、かつ最大気孔径を極微小化し、焼結体の
転がり寿命を改善することが可能になる。この焼結途中
における保持操作は、特に温度が１３５０〜１４５０℃
の真空雰囲気で処理した場合に顕著な効果を発揮する
が、温度が１５００〜１６００℃の窒素雰囲気中の処理
でも同程度の効果が発揮される。
【００７０】また、焼結後に液相が凝固する温度までに
至る焼結体の冷却速度を毎時１００℃以下にして徐冷し
た場合に、液相中の酸素濃度の低減化がさらに促進され
るので、転がり寿命を改善した焼結体が得られる。
【００７１】焼結温度を１６５０℃未満とした場合に
は、焼結体の緻密化が不十分で気孔率が０．５ｖｏｌ．
％を超えた値になり、機械的強度および転がり寿命が共
に低下してしまう。一方焼結温度が１８５０℃を超える
と窒化けい素成分自体が蒸発分解し易くなる。特に加圧
焼結ではなく、常圧焼結を実施した場合には、１８００
℃付近より窒化けい素の分解蒸発が始まる。
【００７２】上記焼結操作完了直後における焼結体の冷
却速度は気孔径を低減したり、粒界相を結晶化させるた
めにも重要な制御因子であり、冷却速度が毎時１００℃
を超えるような急速冷却を実施した場合には、焼結体組
織の粒界相が非結晶質（ガラス相）となり、焼結体に生
成した液相中での酸素濃度の低減化が不十分となり、焼
結体の転がり寿命特性が低下してしまう。
【００７３】上記冷却速度を厳密に調整すべき温度範囲
は、所定の焼結温度（１６５０〜１８５０℃）から、前
記の焼結助剤の反応によって生成する液相が凝固するま
での温度範囲で十分である。ちなみに前記のような焼結
助剤を使用した場合の液相凝固点は概略１６００〜１５
００℃程度である。そして少なくとも焼結温度から上記
液相凝固温度に至るまでの焼結体の冷却速度を毎時１０
０℃以下、好ましくは５０℃以下、さらに好ましくは２
５℃以下に制御することにより、焼結体の全酸素量が６
質量％以下となり、また最大気孔径が０．３μｍ以下と
なり、気孔率も０．５％以下となり、転がり寿命特性お
よび耐久性に優れた窒化けい素焼結体が得られる。前述
の１３００〜１６００℃での途中保持処理と組み合わせ
ると、さらに効果的である。
【００７４】本発明に係る耐摩耗性部材を構成する窒化
けい素焼結体は、例えば以下のようなプロセスを経て製
造される。すなわち前記所定の微細粒径を有し、また酸
素含有量が少ない微細な窒化けい素粉末に対して所定量
の焼結助剤、有機バインダ等の必要な添加剤および必要
に応じてＡｌ，Ｍｇ，ＡｌＮ，Ｔｉ等の化合物を加えて
原料混合体を調整し、次に得られた原料混合体を成形し
て所定形状の成形体を得る。原料混合体の成形法として
は、汎用の一軸プレス法、金型プレス法、ドクターブレ
ード法、ラバープレス法、ＣＩＰ法のような公知の成形
法が適用できる。
【００７５】上記金型プレス法で成形体を形成する場合
において、特に焼結後において気孔が発生し難い粒界相
を形成するためには、原料混合体の成形圧力を１２０Ｍ
Ｐａ以上に設定することが必要である。この成形圧力が
１２０ＭＰａ未満である場合には、主として粒界相を構
成する成分となる希土類元素化合物が凝集した箇所が形
成され易い上に、十分に緻密な成形体となり得ず、クラ
ックの発生が多い焼結体しか得られない。上記粒界相の
凝集した箇所は疲労破壊の起点となり易いため、耐摩耗
性部材の寿命耐久性が低下してしまう。一方、成形圧力
を２００ＭＰａを超えるように過大にした場合、成形型
の耐久性が低下してしまうので、必ずしも製造性が良い
とは言えない。そのため、上記成形圧力は１２０〜２０
０ＭＰａの範囲が好ましい。
【００７６】上記成形操作に引き続いて、成形体を非酸
化性雰囲気中で温度６００〜８００℃、または空気中で
温度４００〜５００℃で１〜２時間加熱して、予め添加
していた有機バインダ成分を十分に除去し、脱脂する。
【００７７】次に脱脂処理された成形体を焼結する途中
で焼成炉内を減圧する真空処理を実施する。
【００７８】すなわち、０．０１Ｐａ以下の真空中にて
１２５０〜１６００℃の範囲の温度まで昇温すると共
に、この１２５０〜１６００℃の範囲の温度で０．５〜
１０時間保持する。このような真空処理を実施すること
によって、焼結体中の酸素やＳｉＯ２などのガス成分を
外部に向けて移動させ、さらにはガス成分を外部に排出
することができる。ガス成分の排出は特に外周部から生
じるため、最終的に外周部の酸素濃度を低下させること
が可能となる。
【００７９】真空処理時の温度が１２５０℃未満である
と、ガス成分の排出が十分に進行せず、最終的な焼結体
の外周部の酸素濃度を十分に低下させることができない
おそれがある。一方、真空処理時の温度が１６００℃を
超えると実質的に本焼結と変わりがなくなり、外周部か
ら早期に緻密化が始まるため、中間部などのガス成分の
除去が行われなくなる場合が生じる。真空処理時の保持
時間についても同様であり、上記した範囲から外れると
ガス成分の排出が不十分となったり、あるいはガス成分
を排出し過ぎるおそれがある。
【００８０】次に上記真空処理（保持操作）に引き続い
て、成形体について、窒素ガスやアルゴンガスなどの不
活性ガス雰囲気中で１６５０〜１８５０℃の温度で所定
時間、常圧焼結または雰囲気加圧焼結を行う。加圧焼結
法としては、雰囲気加圧焼結、ホットプレス、ＨＩＰ処
理など各種の加圧焼結法が用いられる。
【００８１】なお、上記焼結工程は真空処理工程に引き
続いて行ってもよいし、あるいは一旦常温もしくはその
近傍の温度まで炉冷し、その後に窒素を炉内に導入して
から改めて焼結温度まで昇温して実施してもよい。
【００８２】また上記焼結後、得られた窒化けい素焼結
体に対し、さらに３００気圧以上の非酸化性雰囲気中で
温度１６００℃〜１８５０℃で熱間静水圧プレス（ＨＩ
Ｐ）処理を実施することにより、疲労破壊の起点となる
焼結体の気孔の影響をより低減できるため、さらに改善
された摺動特性および転がり寿命特性を有する耐摩耗性
部材が得られる。
【００８３】特に、上記窒化けい素焼結体をベアリング
ボールのような軸受部材に適用する場合には、常圧焼結
または雰囲気加圧焼結後にＨＩＰ処理を行うことが有効
である。
【００８４】上記製法によって製造された窒化けい素製
耐摩耗性部材は全酸素量が６質量％以下で気孔率が０．
５％以下、最大気孔径が０．３μｍ以下であり、また三
点曲げ強度が常温で９００ＭＰａ以上と機械的特性にも
優れている。
【００８５】また、圧砕強度が２００ＭＰａ以上、破壊
靭性値が６．５ＭＰａ・ｍ１／２以上である窒化けい素
製耐摩耗性部材を得ることもできる。
【００８６】さらに、本発明の製造方法によれば、ビッ
カース硬さでＨｖ１２００以上の硬度を有し、かつ焼結
体の中央部に対して０．２質量％以上２質量％以下の酸
素濃度差が設けられた外周部、すなわち低酸素領域とさ
れた外周部を有する窒化けい素焼結体（本発明の耐摩耗
性部材）を再現性よく得ることができる。
【００８７】本発明に係る耐摩耗性部材およびその製造
方法によれば、焼結工程の途中で所定の保持操作を実施
した後に本焼結を実施して形成されているため、焼結体
の酸素濃度が減少し、気孔の発生が抑制されて最大気孔
径を極微小化することが可能であり、転がり寿命特性お
よび耐久性が優れた耐摩耗性部材が得られる。そのた
め、この耐摩耗性部材を転がり軸受部材として使用して
軸受部を調製した場合には、長期間に亘って良好な摺動
転動特性を維持することが可能であり、動作信頼性およ
び耐久性に優れた回転機器を提供することができる。ま
た、他の用途としては、エンジン部品、各種治工具、各
種レール、各種ローラなど耐摩耗性を要求される様々な
分野に適用可能である。
【００８８】すなわち、本発明で使用する窒化けい素焼
結体は各種の用途に使用することが可能であるものの、
特に耐摩耗性部材に対して有効である。この窒化けい素
焼結体を適用し得る耐摩耗性部材は、軸受部材、圧延用
などの各種ロール材、コンプレッサ用ベーン、ガスター
ビン翼、カムローラなどのエンジン部品などが挙げられ
るが、これらのうちでもベアリングボールのように全面
が摺動部となる軸受部材（転動体）に対して効果的であ
る。特に、直径が９ｍｍ以上というような比較的大きい
ベアリングボールに対して本発明は効果的である。
【００８９】なお、耐摩耗性部材として使用する窒化け
い素焼結体には、必要に応じて表面研摩や被覆処理など
の仕上げ加工を行ってもよいことは言うまでもない。言
い換えると、窒化けい素焼結体がそのまま耐摩耗性部材
として使用可能な場合は、窒化けい素焼結体が直接耐摩
耗性部材となる。
【００９０】
【発明の実施の形態】次に本発明の実施形態を以下に示
す実施例を参照して具体的に説明する。
【００９１】実施例１〜２ 実施例１として、酸素量が１．１質量％であり、α相型
窒化けい素９７％を含む平均粒径０．５５μｍのＳｉ３
Ｎ４（窒化けい素）原料粉末８６質量％に、焼結助剤と
して平均粒径０．９μｍのＹ２Ｏ３（酸化イットリウ
ム）粉末５質量％と、平均粒径０．７μｍのＡｌ２Ｏ３
（アルミナ）粉末５質量％と、平均粒径１．０μｍのＡ
ｌＮ（窒化アルミニウム）粉末２質量％、平均粒径０．
５μｍのＴｉＯ２（酸化チタン）粉末２質量％を添加
し、エチルアルコール中で粉砕媒体として窒化けい素製
ボールを用いて９６時間湿式混合したのち乾燥して原料
混合体を調製した。
【００９２】次に得られた原料粉末混合体に有機バイン
ダを所定量添加し調合造粒粉としたのち、１３０ＭＰａ
の成形圧力でプレス成形し、曲げ強度測定用サンプルと
して５０ｍｍ×５０ｍｍ×厚さ５ｍｍの成形体と、転が
り寿命測定用サンプルとして直径８０ｍｍ×厚さ６ｍｍ
の成形体とを多数製作した。次に得られた成形体を４５
０℃の空気気流中において４時間脱脂したのち、常温か
ら加熱し１０−２Ｐａ以下の真空雰囲気中にて温度１４
００℃で２時間にわたる途中保持操作を実施した後、
０．７ＭＰａの窒素ガス雰囲気中にて温度１７５０℃で
４時間焼結した後に、１５００℃まで温度降下するまで
の冷却速度をそれぞれ１００℃／ｈｒとなるように調整
して焼結体を徐冷した。次に得られた焼結体に対して窒
素ガス雰囲気中で圧力１００ＭＰａにて温度１７００℃
で１時間加熱する熱間静水圧プレス（ＨＩＰ）処理を実
施することにより、実施例１に係る窒化けい素製耐摩耗
性部材を調製した。
【００９３】また、実施例２として、焼結途中での保持
操作を１×１０４Ｐａの窒素ガス雰囲気中にて温度１６
００℃で２時間保持して実施した点以外は実施例１と同
一条件で処理することにより実施例２に係る窒化けい素
製耐摩耗性部材を調製した。
【００９４】比較例１〜３ 比較例１として真空雰囲気中で温度１４００℃での途中
保持操作を実施しない点以外は実施例１と同一条件で処
理することにより比較例１に係る窒化けい素製耐摩耗性
部材を調製した。また、本発明の好ましい範囲外の一例
である比較例２として、焼結途中での保持操作を１×１
０４Ｐａの窒素ガス雰囲気中にて温度１６００℃で２時
間実施した点、さらに焼結後の冷却速度を従来の自然冷
却による炉冷である５００℃／ｈｒとした点以外は実施
例１と同一条件で処理して比較例２に係る窒化けい素製
耐摩耗性部材を調製した。さらに、比較例３として酸素
量が１．７質量％であり、α相型窒化けい素を９１％含
む平均粒径１．５μｍのＳｉ３Ｎ４（窒化けい素）原料
粉末を使用した点以外は実施例１と同一条件で処理する
ことにより比較例３に係る窒化けい素製耐摩耗性部材を
調製した。
【００９５】こうして得られた実施例１〜２および比較
例１〜３に係る各窒化けい素製耐摩耗性部材について全
酸素量、気孔率、粒界相中の最大気孔径、室温での３点
曲げ強度、マイクロインデンテーション法における新原
方式による破壊靭性値および転がり寿命を測定して表１
に示す結果を得た。
【００９６】なお、焼結体の気孔率はアルキメデス法に
よって測定する一方、粒界相中の最大気孔径は、焼結体
の断面の中から、単位面積１００μｍ×１００μｍを任
意の３個所選択しＳＥＭ等の拡大写真により測定し、そ
の中から最も大きな気孔径を計測した。なお、最大気孔
径としては拡大写真中に示される最も長い対角線を採用
した。
【００９７】また、窒化けい素焼結体中の全酸素量の計
測は、不活性ガス融解−赤外線吸収法に準ずる酸素分析
計により測定した。
【００９８】また、三点曲げ強度については焼結体から
３ｍｍ×４０ｍｍ×厚さ４ｍｍの曲げ試験片を作成し、
スパン（支点距離）を３０ｍｍとし、荷重の印加速度を
０．５ｍｍ／ｍｉｎに設定した条件で測定した。
【００９９】また各耐摩耗性部材の転がり特性は、図１
に示すようなスラスト型転がり摩耗試験装置を使用して
測定した。この試験装置は、装置本体１内に配置された
平板状の耐摩耗性部材２と、この耐摩耗性部材２上面に
配置された複数の転動鋼球３と、この転動鋼球３の上部
に配置されたガイド板４と、このガイド板４に接続され
た駆動回転軸５と、上記転動鋼球３の配置間隔を規制す
る保持器６とを備えて構成される。装置本体１内には、
転動部を潤滑するための潤滑油７が充填される。上記転
動鋼球３およびガイド板４は、日本工業規格（ＪＩＳ
Ｇ ４８０５）で規定される高炭素クロム軸受鋼（ＳＵ
Ｊ２）で形成される。上記潤滑油７としては、パラフィ
ン系潤滑油（４０℃での粘度：６７．２ｍｍ２／Ｓ）や
タービン油が使用される。
【０１００】本実施例に係る板状の耐摩耗性部材の転が
り寿命は、耐摩耗性部材２の上面に設定した直径４０ｍ
ｍの軌道上に直径が９．５２５ｍｍである３個のＳＵＪ
２製転動鋼球を配置し、タービン油の油浴潤滑条件下
で、この転動鋼球３に４００Ｋｇの荷重を印加した状態
で回転数１２００ｒｐｍの条件下で回転させたときに、
上記窒化けい素製耐摩耗性部材２の表面が剥離するまで
の回転数を転がり寿命として測定した。各測定結果を下
記表１に示す。
【０１０１】
【表１】
【０１０２】上記表１に示す結果から明らかなように各
実施例に係る窒化けい素製耐摩耗性部材においては、焼
結工程途中で所定の保持操作を実施した後に本焼結を実
施して形成されているため、焼結体の酸素濃度が減少
し、気孔の発生が抑制されて最大気孔径が微小化されて
おり、強度特性が良好であり、転がり寿命が１０８回を
超え耐久性に優れた窒化けい素製耐摩耗性部材が得られ
た。
【０１０３】一方、焼結工程の途中での保持操作を実施
しない比較例１においては、酸素の低減効果が少なく気
孔の残存が多く、強度特性および転がり寿命が低下し
た。
【０１０４】一方、比較例２のように焼結体の冷却速度
を大きく設定し、急激に冷却した場合は脱酸素効果が十
分ではなく、また最大気孔径の縮小効果が少なくなり転
がり寿命が低下した。
【０１０５】また、原料粉末中の酸素量が過大である比
較例３においては、焼結途中の保持操作および徐冷を実
施しても気孔率が大きく、また最大気孔径も大きくなる
ため、強度および転がり寿命が共に低下することが判明
した。
【０１０６】次に本発明に係る耐摩耗性部材を軸受材の
転動ボールに適用した場合について以下の実施例および
比較例を参照して具体的に説明する。
【０１０７】実施例１Ｂ〜２Ｂおよび比較例１Ｂ〜３Ｂ 前記実施例１〜２および比較例１〜３において作成した
調合造粒粉をそれぞれ金型に充填加圧して球状の予備成
形体を調製した。さらに各予備成形体を１２０ＭＰａの
成形圧でラバープレス処理を実施することにより、圧砕
強度測定用および転がり寿命測定用サンプルとしての直
径１１ｍｍの球状成形体をそれぞれ調製した。
【０１０８】次に各球状成形体について、実施例１と同
一条件で脱脂処理を行った後に、表２に示す焼結途中で
の保持条件，焼結条件，焼結後の冷却速度およびＨＩＰ
条件で処理し、さらに得られた焼結体を研摩加工して直
径が９．５２５ｍｍであり、表面粗さが０．０１μｍＲ
ａであるボール状に形成することにより、それぞれ実施
例１Ｂ〜２Ｂおよび比較例１Ｂ〜３Ｂに係る耐摩耗性部
材としての軸受用転動ボールを調製した。なお、上記表
面粗さは、触針式表面粗さ測定器を使用し、転動ボール
の赤道上を測定して求めた中心線平均粗さ（Ｒａ）とし
て測定した。
【０１０９】また上記のようにして調製した各実施例お
よび比較例に係る耐摩耗性部材としての転動ボールにつ
いて、全酸素量，気孔率，粒界相中の最大気孔径，圧砕
強度，破壊靭性値および転がり疲労寿命を測定した。
【０１１０】なお、転がり疲労寿命は、図１に示すスラ
スト型転がり摩耗試験装置を使用して測定した。ここで
前記実施例１等においては評価対象が平板状の耐摩耗性
部材２であり、この耐摩耗性部材２の表面を転動するボ
ールはＳＵＪ２製転動鋼球３であったが、本実施例１Ｂ
〜２Ｂおよび比較例１Ｂ〜３Ｂの窒化けい素製転動ボー
ル８を評価対象とするため、耐摩耗性部材２の代わりに
ＳＵＪ２製の軸受鋼板９を配置した。
【０１１１】そして各転動ボールの転がり疲労寿命は、
上記のように各耐摩耗性部材から直径が９．５２５ｍｍ
である３個の転動ボール８を調製する一方、ＳＵＪ２製
鋼板９の上面に設定した直径４０ｍｍの軌道上に上記３
個の転動ボール８を配置し、タービン油の油浴潤滑条件
下でこの転動ボール８に５．９ＧＰａの最大接触応力が
作用するように荷重を印加した状態で回転数１２００ｒ
ｐｍの条件下で回転させたときに、上記窒化けい素焼結
体製転動ボール８の表面が剥離するまでの時間として転
がり疲労寿命を測定した。測定結果を下記表２に示す。
【０１１２】
【表２】
【０１１３】上記表２に示す結果から明らかなように各
実施例に係る窒化けい素製転動ボールにおいては、焼結
工程途中で所定の保持操作を実施した後に本焼結を実施
して形成されているため、焼結体の酸素濃度が減少し、
気孔の発生が抑制されて最大気孔径が微小化されてお
り、圧砕強度が高く、転がり疲労寿命が４００時間を超
え耐久性に優れた窒化けい素製転動ボールが得られた。
【０１１４】一方、焼結工程の途中での保持操作を実施
しない比較例１Ｂにおいては、酸素の低減効果が少なく
気孔の残存が多く、圧砕強度および転がり疲労寿命が低
下した。
【０１１５】一方、比較例２Ｂのように焼結体の冷却速
度を大きく設定し、急激に冷却した場合は脱酸素効果が
十分ではなく、また最大気孔径の縮小化効果が少なくな
り転がり疲労寿命が低下した。
【０１１６】また、原料粉末中の酸素量が過大である比
較例３Ｂにおいては、焼結途中の保持操作および徐冷を
実施しても気孔率が大きく、また最大気孔径も大きくな
るため、圧砕強度および転がり疲労寿命が共に低下する
ことが判明した。
【０１１７】なお、上記各実施例に係る窒化けい素製転
動ボールの転がり疲労寿命を測定する際に、直径９．５
２５ｍｍの転動ボールを３個使用したが、他の直径を選
択するとともに配置個数を変えた場合においても、その
荷重条件や転動条件に応じた転がり特性が得られること
が確認されている。
【０１１８】次に前記実施例以外の組成または処理条件
によって調製した板状の耐摩耗性部材について以下の実
施例および比較例を参照して具体的に説明する。
【０１１９】実施例３〜２７ 実施例３〜２７として実施例１において使用した窒化け
い素原料粉末と、Ｙ２Ｏ３粉末と、Ａｌ２Ｏ３粉末と、
表３に示すように平均粒径０．９〜１．０μｍの各種希
土類酸化物粉末の他に、平均粒径０．５μｍのＭｇＯ粉
末と、平均粒径１．０μｍのＡｌＮ粉末の他に平均粒径
０．４〜０．５μｍの各種化合物粉末を表３に示す組成
比となるように調合して原料混合体をそれぞれ調製し
た。
【０１２０】次に得られた各原料混合体を実施例１と同
一条件で成形脱脂処理した後、焼結途中において表３に
示す条件で保持操作を実施した後、本焼結を実施し、さ
らにＨＩＰ処理することにより、それぞれ実施例３〜２
７に係る窒化けい素製耐摩耗性部材を製造した。
【０１２１】比較例４〜９ 一方比較例４〜９として表３に示すようにＹ２Ｏ３を過
少量に添加したもの（比較例４）、Ｙ２Ｏ３を過量に添
加したもの（比較例５）、ＴｉＯ２を過量に添加したも
の（比較例６）、Ａｌ２Ｏ３を過量に添加したもの（比
較例７）、ＡｌＮを過量に添加したもの（比較例８）、
ＭｇＯを過量に添加したもの（比較例９）の原料混合体
をそれぞれ調製した。
【０１２２】次に得られた各原料混合体を実施例３と同
一条件で成形脱脂処理した後、表３に示す条件で焼結途
中において保持操作を実施した後、本焼結し、さらにＨ
ＩＰ処理することにより、それぞれ比較例４〜９に係る
窒化けい素製耐摩耗性部材を製造した。
【０１２３】こうして製造した各実施例および比較例に
係る各窒化けい素製耐摩耗性部材について、実施例１と
同一条件で全酸素量、気孔率、粒界相中の最大気孔径、
室温での三点曲げ強度、破壊靭性値および転がり寿命を
測定して下記表３に示す結果を得た。
【０１２４】
【表３】
【０１２５】上記表３に示す結果から明らかなように、
所定量の希土類元素を含み、酸素量を規定した原料成形
体の焼結工程の途中で所定条件で保持操作を実施すると
ともに、焼結後に徐冷して製造された各実施例に係る耐
摩耗性部材においては、焼結体の酸素濃度が減少し、気
孔の発生が抑制されて最大気孔径が微小化されており、
強度特性が良好であり、転がり寿命が１０８回を超えて
おり、耐久性に優れた窒化けい素製耐摩耗性部材が得ら
れている。
【０１２６】一方、比較例４〜９で示すように、希土類
成分の添加量が本発明で規定する好ましい範囲外とした
焼結体では、焼結途中での保持操作および焼結後の徐冷
を実施しても、耐摩耗性部材表面の転がり寿命が低く、
焼結体の全酸素量，気孔率，最大気孔径，三点曲げ強度
等のいずれかの特性において本発明で規定する特性要件
が満たされていないことが確認できる。
【０１２７】次に上記実施例３〜２７および比較例４〜
９に係る耐摩耗性部材を軸受材の転動ボールに適用した
場合について以下の実施例および比較例を参照して具体
的に説明する。
【０１２８】実施例３Ｂ〜２７Ｂおよび比較例４Ｂ〜９
Ｂ 前記実施例３〜２７および比較例４〜９において作成し
た調合造粒粉をそれぞれ金型に充填加圧して球状の予備
成形体を調製した。さらに各予備成形体を１００ＭＰａ
の成形圧でラバープレス処理を実施することにより、圧
砕強度測定用および転がり寿命測定用サンプルとしての
直径１１ｍｍの球状成形体をそれぞれ調製した。
【０１２９】次に各球状成形体について、実施例１と同
一条件で脱脂処理を行った後に、表４に示す焼結途中で
の保持条件，焼結条件，焼結後の冷却速度およびＨＩＰ
条件で処理し、さらに得られた焼結体を研摩加工して直
径が９．５２５ｍｍであり、表面粗さが０．０１μｍＲ
ａであるボール状に形成することにより、それぞれ実施
例３Ｂ〜２７Ｂおよび比較例４Ｂ〜９Ｂに係る耐摩耗性
部材としての軸受用転動ボールを調製した。なお、上記
表面粗さは、触針式表面粗さ測定器を使用し、転動ボー
ルの赤道上を測定して求めた算術平均粗さ（Ｒａ）とし
て測定した。
【０１３０】また上記のようにして調製した各実施例お
よび比較例に係る耐摩耗性部材としての転動ボールにつ
いて、全酸素量，気孔率，粒界相中の最大気孔径，圧砕
強度，破壊靭性値および転がり疲労寿命を実施例１Ｂと
同様にして測定した。測定結果を下記表４に示す。
【０１３１】
【表４】
【０１３２】上記表４に示す結果から明らかなように、
所定量の希土類元素を含み、酸素量を規定した原料成形
体の焼結工程の途中で所定条件で保持操作を実施すると
ともに、焼結後に徐冷して製造された各実施例に係る転
動ボールにおいては、焼結体の酸素濃度が減少し、気孔
の発生が抑制されて最大気孔径が微小化されており、圧
砕強度特性が良好であり、転がり疲労寿命が４００時間
を超えており、耐久性に優れた窒化けい素製転動ボール
が得られている。
【０１３３】一方、比較例４Ｂ〜９Ｂで示すように、希
土類成分の添加量が本発明で規定する範囲外とした焼結
体では、焼結途中での保持操作および焼結後の徐冷を実
施しても、転動ボールの転がり疲労寿命が低く、焼結体
の全酸素量，気孔率，最大気孔径，三点曲げ強度等のい
ずれかの特性において本発明で規定する特性要件が満た
されていないことが確認できる。
【０１３４】次に、酸素濃度が異なる部位を形成した本
発明の耐摩耗制部材の具体的な実施例およびその評価結
果について述べる。
【０１３５】実施例１０１〜１０５および比較例１０１
〜１０２ 酸素含有量が１．２質量％の窒化けい素（Ｓｉ３Ｎ４）
粉末に、焼結助剤として希土類化合物粉末とアルミニウ
ム化合物粉末、さらに他の金属化合物粉末を、表５に示
す組成で添加し、湿式ボールミルを用いて混合した後に
乾燥して、それぞれ原料混合物を調製した。
【０１３６】次に、得られた各原料混合物に有機バイン
ダを所定量添加して混合した後、ＣＩＰ法（成形圧力＝
１００ＭＰａ）により球状の成形体をそれぞれ作製し
た。得られた各成形体を４５０℃の空気気流中にて脱脂
した後、常温から１２００〜１５００℃の温度まで０．
０１Ｐａ以下の真空中で昇温し、さらに同温度で２〜６
時間保持した。引き続いて炉内に窒素ガスを導入し、１
６００〜１７００℃で２〜５時間焼結することにより、
それぞれ直径１０ｍｍの球状焼結体（窒化けい素焼結
体）を得た。
【０１３７】また、本発明との比較例１０１として、真
空中での昇温および保持を実施せずに、窒素雰囲気中で
常温から昇温して焼結する以外は、実施例１０２と同様
にして球状焼結体（窒化けい素焼結体）を作製した。さ
らに、比較例１０２として、全酸素量が６質量％を超え
るような組成比にする以外は、実施例１０１と同様にし
て球状焼結体（窒化けい素焼結体）を作製した。
【０１３８】このようにして得た実施例１０１〜１０５
および比較例１０１〜１０２による各球状焼結体につい
て、中心部と外周部の酸素濃度、およびビッカース硬さ
を測定した。酸素濃度の測定値については、球状焼結体
の断面において、中心部と外周部から任意の測定点を３
点選び出し、各測定点の酸素濃度をＥＰＭＡで測定し、
これら測定値を平均した値を示す。ビッカース硬さはＪ
ＩＳ Ｒ−１６１０（試験荷重９８．０７Ｎ）に準じて
測定した。
【０１３９】さらに、各球状焼結体の中心部と外周部に
おける焼結助剤の金属成分量の濃度差も求めた。また、
各球状焼結体について、焼結後の割れやカケによる不良
発生率を調べた。これらの測定結果を表５に示す。な
お、各測定にあたり、焼結体は焼き上り面をそのまま残
した状態で測定した。
【０１４０】
【表５】
【０１４１】表５から明らかなように、本発明の実施例
による各窒化けい素焼結体は中心部と外周部の酸素濃度
差が大きいことが分かる。そして、外周部に欠陥の発生
原因となるガス成分量が少ないことから、焼結体の割れ
やカケなどによる不良発生率が低いことが分かる。さら
に、外周部の欠陥が少ないことから、表面加工に要する
手間やコストも削減することができる。なお、各実施例
による窒化けい素焼結体について、不活性ガス融解−赤
外線吸収法に準ずる酸素分析計により全酸素量を測定し
たところ、いずれも全酸素量は６質量％以下であった。
【０１４２】実施例１０６〜１１０および比較例１０３ 実施例１０１〜１０５および比較例１０１の各窒化けい
素焼結体と同組成によって、それぞれ直径１０ｍｍのベ
アリングボール素球を作製した。各素球の焼結は、実施
例１０１〜１０５および比較例１０１と同様に焼結した
ものに対し、さらにＨＩＰ処理を施した。これら各素球
について、表面から３０μｍの外周部、表面から１ｍｍ
の中間部、および中心部の３箇所の酸素濃度を、実施例
１０１と同様にして測定した。その結果を表６に示す。
また、各素球に対して、直径９．５２５ｍｍ、表面粗さ
Ｒａ０．３μｍとなるように研磨加工を施して、それぞ
れ仕上げ球とした。
【０１４３】
【表６】
【０１４４】表６から明らかなように、本発明の実施例
による各ベアリングボール（仕上げ球）は、酸素濃度が
中心部から外周部にいくに従って減少しており、実質的
に酸素が濃度傾斜していることが分かる。
【０１４５】実施例１１１〜１１３および比較例１０４
〜１０８ 実施例１０７と同様な組成および製法を適用して、それ
ぞれ表７に示す直径を有するベアリングボール素球を作
製した。さらに、比較例１０４については、実施例１０
７と同様な組成および製法を適用して、直径２ｍｍのベ
アリングボール素球を作製した。比較例１０５〜１０８
としては、比較例１０３と同様な組成および製法（真空
昇温および保持なし）を適用して、それぞれ表７に示す
直径を有するベアリングボール素球を作製した。これら
各素球の外周部、中間部および中心部の酸素濃度を、実
施例１０１と同様にして測定した。また、焼結後の焼結
体の不良発生率についても測定した。焼結体の不良発生
率としては、焼結後に目視により焼結体表面に割れが存
在することが確認できるものの割合を測定した。その結
果を表７に示す。
【０１４６】
【表７】
【０１４７】表７から明らかなように、直径９ｍｍ以上
のベアリングボール素球において、中心部と外周部に明
確な酸素濃度差が生じることが分かる。そして、これら
素球（窒化けい素焼結体）は不良発生率が低いことが分
かる。一方、直径２ｍｍのベアリングボール素球では、
ほとんど酸素濃度傾斜が生じていない。これは直径２ｍ
ｍと小型のボールの場合、ボールの体積が小さいため、
そこに存在する不要なガス成分が相対的に少なく、真空
処理の効果が小さいためである。また、比較例１０５〜
比較例１０８のように真空処理を実施していないベアリ
ングボール素球（窒化けい素焼結体）は不良発生率が高
いことが分かる。このことから、本発明は特に直径９ｍ
ｍ以上のベアリングボールに対して有効であることが分
かる。
【０１４８】なお、本発明の好ましい範囲外の一例であ
る比較例１０４は直径２ｍｍと小型のボールに対し真空
処理を施しても酸素濃度の傾斜がみられないことを示し
た一例であり、耐摩耗性部材として直径２ｍｍのベアリ
ングボールを本発明から除外するものではない。例え
ば、比較例１０４と比較例１０８を比べて分かる通り、
真空処理を施した比較例１０４の方が不良発生率は小さ
くなっており小型のボールに対しても本発明は有効であ
ると言える。
【０１４９】実施例１１４〜１１５ 酸素含有量が０．８質量％の窒化けい素粉末８７．２質
量％に対して、酸化イットリウム粉末を５質量％、酸化
アルミニウム粉末を３質量％、窒化アルミニウム粉末を
４質量％、および酸化チタン粉末を０．８質量％添加し
て混合し、原料混合物を調製した。
【０１５０】次に、得られた原料混合物に有機バインダ
を所定量添加して混合した後、ＣＩＰ法（成形圧力＝１
００ＭＰａ）により球状の成形体をそれぞれ作製した。
得られた各成形体を４５０℃の空気気流中にて脱脂した
後、表８に示す条件で真空昇温および真空処理を施し
た。その後、窒素雰囲気中にて１６５０℃×５時間の条
件で焼結し、さらにＨＩＰ処理を行って、それぞれ直径
１５ｍｍのベアリング素球（窒化けい素焼結体）を得
た。
【０１５１】このようにして得た各素球について、外周
部、中間部および中心部の３箇所の酸素濃度を、実施例
１０１と同様にして測定した。さらに、各素球を表面粗
さＲａが０．１μｍとなるように研磨加工した後、耐摩
耗性試験を行った。耐摩耗性試験は、図１に示すスラス
ト試験機を用い、ベアリングボールの表面が薄利するま
での時間を測定した。これらの結果を表８に示す。
【０１５２】
【表８】
【０１５３】表８から明らかなように、本発明の窒化け
い素焼結体を用いたベアリングボールは耐摩耗性に優れ
ることが分かる。
【０１５４】上記実施例の耐摩耗性部材を構成する窒化
けい素焼結体によれば、例えば耐摩耗性部材に求められ
る各種特性を満足させた上で、不良発生率を低減するこ
とができると共に、加工に要するコストなどを削減する
ことが可能となる。従って、各実施例に係る窒化けい素
焼結体を用いることによって、信頼性や寿命特性に優れ
ると共に、製造コストの低減を図った耐摩耗性部材を提
供することが可能となる。
【０１５５】
【発明の効果】以上説明の通り、本発明に係る耐摩耗性
部材およびその製造方法によれば、焼結工程の途中で所
定の保持操作を実施した後に本焼結を実施して形成され
ているため、焼結体の酸素濃度が減少し、気孔の発生が
抑制されて最大気孔径を極微小化することが可能であ
り、転がり寿命特性および耐久性が優れた耐摩耗性部材
が得られる。そのため、この耐摩耗性部材を転がり軸受
部材として使用して軸受部を調製した場合には、長期間
に亘って良好な摺動転動特性を維持することが可能であ
り、動作信頼性および耐久性に優れた回転機器を提供す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る耐摩耗性部材の転がり寿命特性を
測定するためのスラスト型転がり摩耗試験装置の構成を
示す断面図。
【図２】本発明の耐摩耗性部材を構成する窒化けい素焼
結体における酸素濃度が異なる各領域を模式図に示す
図。
【符号の説明】
１ 装置本体 ２ 耐摩耗性部材 ３ 転動鋼球 ４ ガイド板 ５ 駆動回転軸 ６ 保持器 ７ 潤滑油 ８ 転動ボール（窒化けい素製） ９ 軸受鋼板（ＳＵＪ２製） Ａ 中心部 Ｂ 外周部 Ｃ 中間部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小森田 裕 神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地 株 式会社東芝横浜事業所内 Ｆターム(参考） 3J101 AA02 BA10 EA01 EA22 EA44 FA31 GA21 GA26 GA29 GA32 GA36 4G001 BA03 BA06 BA08 BA12 BA13 BA14 BA32 BA36 BA73 BB03 BB06 BB08 BB12 BB13 BB14 BB32 BB36 BB73 BC13 BC43 BC51 BC52 BC57 BD12 BD14 BD16 BE02 BE15 BE33

Claims (19)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 焼結助剤として希土類元素を酸化物に換
    算して１〜１０質量％含有し、全酸素が６質量％以下、
    気孔率が０．５％以下、粒界相中の最大気孔径が０．３
    μｍ以下である窒化けい素焼結体からなることを特徴と
    する耐摩耗性部材。
  2. 【請求項２】 前記窒化けい素焼結体の三点曲げ強度が
    ９００ＭＰａ以上であり、破壊靭性値が６．５ＭＰａ・
    ｍ１／２以上であり、この窒化けい素焼結体からなる耐
    摩耗性部材の上面に設定した直径４０ｍｍの軌道上に直
    径が９．５２５ｍｍである３個のＳＵＪ２製転動鋼球を
    配置し、この転動鋼球に４００Ｋｇの荷重を印加した状
    態で回転数１２００ｒｐｍの条件下で回転させたとき
    に、上記窒化けい素製耐摩耗性部材の表面が剥離するま
    での回転数で定義される転がり寿命が１×１０８回以上
    であることを特徴とする請求項１記載の耐摩耗性部材。
  3. 【請求項３】 前記窒化けい素焼結体の圧砕強度が２０
    ０ＭＰａ以上であり、破壊靭性値が６．５ＭＰａ・ｍ
    １／２以上であり、この窒化けい素焼結体からなる耐摩
    耗性部材から直径が９．５２５ｍｍである３個の転動ボ
    ールを調製する一方、ＳＵＪ２製鋼板の上面に設定した
    直径４０ｍｍの軌道上に上記３個の転動ボールを配置
    し、この転動ボールに５．９ＧＰａの最大接触応力が作
    用するように荷重を印加した状態で回転数１２００ｒｐ
    ｍの条件下で回転させたときに、上記窒化けい素焼結体
    製転動ボールの表面が剥離するまでの時間で定義される
    転がり疲労寿命が４００時間以上であることを特徴とす
    る請求項１記載の耐摩耗性部材。
  4. 【請求項４】 前記窒化けい素焼結体がアルミニウム，
    マグネシウムの少なくとも一方を酸化物に換算して５質
    量％以下含有することを特徴とする請求項１ないし３の
    いずれかに記載の耐摩耗性部材。
  5. 【請求項５】 前記窒化けい素焼結体が窒化アルミニウ
    ムを５質量％以下含有することを特徴とする請求項１記
    載の耐摩耗性部材。
  6. 【請求項６】 前記窒化けい素焼結体がＴｉ，Ｈｆ，Ｚ
    ｒ，Ｗ，Ｍｏ，Ｔａ，Ｎｂ，Ｃｒからなる群より選択さ
    れる少なくとも１種を酸化物に換算して５質量％以下含
    有することを特徴とする請求項１記載の耐摩耗性部材。
  7. 【請求項７】 前記窒化けい素焼結体からなる耐摩耗性
    部材が転がり軸受け部材であることを特徴とする請求項
    ２または３記載の耐摩耗性部材。
  8. 【請求項８】 前記窒化けい素焼結体が、窒化けい素を
    主成分とし、微量の酸素を含有する焼結体であって、前
    記酸素の濃度が中心部に比べて０．２質量％以上２質量
    ％以下の範囲で低減された低酸素濃度の外周部を有する
    ことを特徴とする請求項１記載の耐摩耗性部材。
  9. 【請求項９】 前記窒化けい素焼結体がビッカース硬さ
    でＨｖ１２００以上の硬度を有することを特徴とする請
    求項１記載の耐摩耗性部材。
  10. 【請求項１０】 請求項８記載の耐摩耗性部材におい
    て、前記外周部は前記中心部に対する焼結助剤中の金属
    成分の濃度差が０．２質量％未満であることを特徴とす
    る耐摩耗性部材。
  11. 【請求項１１】 請求項８記載の耐摩耗性部材におい
    て、前記中心部に対する前記酸素濃度の差が１質量％以
    下の中間部を有することを特徴とする耐摩耗性部材。
  12. 【請求項１２】 請求項８記載の耐摩耗性部材におい
    て、前記耐摩耗性部材はベアリングボールであることを
    特徴とする耐摩耗性部材。
  13. 【請求項１３】 請求項１２記載の耐摩耗性部材におい
    て、前記ベアリングボールは９ｍｍ以上の直径を有する
    ことを特徴とする耐摩耗性部材。
  14. 【請求項１４】 酸素を１．５質量％以下、α相型窒化
    けい素を７５〜９７質量％含有し、平均粒径が１．０μ
    ｍ以下の窒化けい素粉末に、希土類元素を酸化物に換算
    して１〜１０質量％添加した原料混合体を成形して成形
    体を調製し、得られた成形体を脱脂後、焼結する途中で
    温度１２５０℃〜１６００℃で所定時間保持した後、温
    度１６５０℃〜１８５０℃で本焼結することを特徴とす
    る窒化けい素製耐摩耗性部材の製造方法。
  15. 【請求項１５】 前記焼結温度から、前記希土類元素に
    より焼結時に形成された液相が凝固するまでに至る焼結
    体の冷却速度を毎時１００℃以下にして徐冷することを
    特徴とする請求項１４記載の窒化けい素製耐摩耗部材の
    製造方法。
  16. 【請求項１６】 前記窒化けい素粉末にアルミニウムお
    よびマグネシウムの少なくとも一方を酸化物に換算して
    ５質量％以下添加することを特徴とする請求項１４記載
    の窒化けい素製耐摩耗性部材の製造方法。
  17. 【請求項１７】 前記窒化けい素粉末に窒化アルミニウ
    ムを５質量％以下添加することを特徴とする請求項１４
    記載の窒化けい素製耐摩耗性部材の製造方法。
  18. 【請求項１８】 前記窒化けい素粉末にＴｉ，Ｈｆ，Ｚ
    ｒ，Ｗ，Ｍｏ，Ｔａ，Ｎｂ，Ｃｒからなる群より選択さ
    れる少なくとも１種を酸化物に換算して５質量％以下添
    加することを特徴とする請求項１４記載の窒化けい素製
    耐摩耗性部材の製造方法。
  19. 【請求項１９】 焼結後、前記窒化けい素焼結体に対
    し、３００気圧以上の非酸化性雰囲気中で温度１６００
    ℃〜１８５０℃で熱間静水圧プレス（ＨＩＰ）処理を実
    施することを特徴とする請求項１４記載の窒化けい素製
    耐摩耗性部材の製造方法。
JP2001399360A 2001-01-12 2001-12-28 窒化けい素製耐摩耗性部材 Expired - Lifetime JP4795588B2 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001399360A JP4795588B2 (ja) 2001-01-12 2001-12-28 窒化けい素製耐摩耗性部材
US10/042,254 US6784131B2 (en) 2001-01-12 2002-01-11 Silicon nitride wear resistant member and method of manufacturing the member
EP02000223A EP1223150B1 (en) 2001-01-12 2002-01-11 Silicon nitride wear resistant member and method of manufacturing the member
DE60218549T DE60218549T2 (de) 2001-01-12 2002-01-11 Abriebsbeständiges Siliziumnitridbauteil und Verfahren zur Herstellung des Bauteils

Applications Claiming Priority (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001005010 2001-01-12
JP2001005010 2001-01-12
JP2001-5010 2001-02-27
JP2001052653 2001-02-27
JP2001-52653 2001-02-27
JP2001052653 2001-02-27
JP2001399360A JP4795588B2 (ja) 2001-01-12 2001-12-28 窒化けい素製耐摩耗性部材

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008116008A Division JP4820840B2 (ja) 2001-01-12 2008-04-25 窒化けい素製耐摩耗性部材の製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2002326875A true JP2002326875A (ja) 2002-11-12
JP4795588B2 JP4795588B2 (ja) 2011-10-19

Family

ID=27345702

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001399360A Expired - Lifetime JP4795588B2 (ja) 2001-01-12 2001-12-28 窒化けい素製耐摩耗性部材

Country Status (4)

Country Link
US (1) US6784131B2 (ja)
EP (1) EP1223150B1 (ja)
JP (1) JP4795588B2 (ja)
DE (1) DE60218549T2 (ja)

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006036553A (ja) * 2004-07-22 2006-02-09 Toshiba Corp 窒化けい素焼結体およびその製造方法
JP2006036554A (ja) * 2004-07-22 2006-02-09 Toshiba Corp 窒化けい素焼結体およびその製造方法
WO2008032427A1 (fr) * 2006-09-13 2008-03-20 Kabushiki Kaisha Toshiba Élément coulissant et palier utilisant celui-ci
JPWO2005113466A1 (ja) * 2004-05-20 2008-03-27 株式会社東芝 高熱伝導性窒化ケイ素焼結体及び窒化ケイ素構造部材
JP2008230862A (ja) * 2007-03-16 2008-10-02 Toshiba Corp 耐摩耗性部材およびそれを用いた耐摩耗性機器
WO2009128386A1 (ja) 2008-04-18 2009-10-22 株式会社東芝 耐摩耗性部材、耐摩耗性機器および耐摩耗性部材の製造方法
JP2011016716A (ja) * 2010-07-14 2011-01-27 Toshiba Corp 窒化けい素焼結体
WO2011083624A1 (ja) 2010-01-07 2011-07-14 株式会社ニッカトー セラミック焼結体、セラミック球体およびセラミック球体検査装置
JP2011144109A (ja) * 2011-04-12 2011-07-28 Toshiba Corp 窒化けい素焼結体
WO2011102298A1 (ja) * 2010-02-16 2011-08-25 株式会社東芝 耐摩耗性部材およびその製造方法
JPWO2014069268A1 (ja) * 2012-10-30 2016-09-08 株式会社東芝 窒化珪素焼結体およびそれを用いた耐磨耗性部材

Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040170347A1 (en) * 2001-09-28 2004-09-02 Norifumi Ikeda Rolling unit
US7402541B2 (en) * 2005-04-06 2008-07-22 Michael Cohen Silicon nitride compositions
WO2008080058A1 (en) * 2006-12-22 2008-07-03 Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. Silicon nitride body and method of manufacture
JP4478198B2 (ja) * 2007-03-22 2010-06-09 日本特殊陶業株式会社 インサート及び切削工具
US20100180408A1 (en) * 2009-01-21 2010-07-22 Peter Denning Quick connect & release clamping system
US8741797B2 (en) 2011-09-30 2014-06-03 Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. Composite body including a nitride material, a carbide material, and an amorphous phase material
US8673795B2 (en) * 2011-12-16 2014-03-18 Ceradyne, Inc. Si3N4 insulator material for corona discharge igniter systems
DE102012207803A1 (de) 2012-05-10 2013-11-28 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Siliziumnitridkeramik und Verfahren zu deren Herstellung
DE102012207802A1 (de) 2012-05-10 2013-11-28 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Siliziumnitridkeramik sowie Verfahren zu deren Herstellung
US9703011B2 (en) 2013-05-07 2017-07-11 Corning Incorporated Scratch-resistant articles with a gradient layer
US9684097B2 (en) 2013-05-07 2017-06-20 Corning Incorporated Scratch-resistant articles with retained optical properties
US9366784B2 (en) 2013-05-07 2016-06-14 Corning Incorporated Low-color scratch-resistant articles with a multilayer optical film
US9359261B2 (en) 2013-05-07 2016-06-07 Corning Incorporated Low-color scratch-resistant articles with a multilayer optical film
US9110230B2 (en) 2013-05-07 2015-08-18 Corning Incorporated Scratch-resistant articles with retained optical properties
US10160688B2 (en) 2013-09-13 2018-12-25 Corning Incorporated Fracture-resistant layered-substrates and articles including the same
US11267973B2 (en) 2014-05-12 2022-03-08 Corning Incorporated Durable anti-reflective articles
US9335444B2 (en) 2014-05-12 2016-05-10 Corning Incorporated Durable and scratch-resistant anti-reflective articles
US9790593B2 (en) 2014-08-01 2017-10-17 Corning Incorporated Scratch-resistant materials and articles including the same
WO2016163263A1 (ja) * 2015-04-07 2016-10-13 株式会社東芝 窒化珪素焼結体およびそれを用いた高温耐久性部材
EP3770649A1 (en) 2015-09-14 2021-01-27 Corning Incorporated High light transmission and scratch-resistant anti-reflective articles
CN106734491A (zh) * 2017-01-17 2017-05-31 宜兴市科兴合金材料有限公司 一种用于钼圆片加工的压延装置
WO2020037042A1 (en) 2018-08-17 2020-02-20 Corning Incorporated Inorganic oxide articles with thin, durable anti-reflective structures
JPWO2021225158A1 (ja) * 2020-05-07 2021-11-11
KR102408531B1 (ko) * 2021-11-25 2022-06-14 주식회사 첨단랩 고인성, 고강도 질화규소 볼 제조방법

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57166370A (en) * 1981-04-02 1982-10-13 Sumitomo Electric Industries Manufacture of non-oxide ceramics
JPS63242970A (ja) * 1987-03-31 1988-10-07 日本碍子株式会社 窒化珪素焼結体の製造方法
JPH02107567A (ja) * 1988-10-13 1990-04-19 Ngk Spark Plug Co Ltd 高密度窒化珪素焼結体の製造方法
JPH05106635A (ja) * 1991-04-10 1993-04-27 Sumitomo Electric Ind Ltd 複合軸受構造
JPH05117036A (ja) * 1991-04-10 1993-05-14 Sumitomo Electric Ind Ltd 摺動部材
JPH07187793A (ja) * 1993-12-27 1995-07-25 Toshiba Corp 高熱伝導性窒化けい素構造部材および半導体パッケージ
JPH092878A (ja) * 1995-02-08 1997-01-07 Sumitomo Electric Ind Ltd 窒化ケイ素系焼結体及びその製造方法
JPH10297973A (ja) * 1997-04-23 1998-11-10 Ngk Spark Plug Co Ltd 窒化珪素焼結体
JPH11292632A (ja) * 1998-11-24 1999-10-26 Toshiba Corp 高熱伝導性窒化けい素構造部材の製造方法および半導体パッケ―ジの製造方法
JP2001163673A (ja) * 1999-09-30 2001-06-19 Toshiba Corp セラミックスボール用素材及びセラミックスボールの製造方法
JP2001328869A (ja) * 2000-03-16 2001-11-27 Toshiba Corp 耐摩耗性部材およびその製造方法

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US215453A (en) * 1879-05-20 Improvement in vehicle-springs
US218075A (en) * 1879-07-29 Improvement in eaves-trough hangers
US500000A (en) * 1893-06-20 Combined flush-tank and manhole
US204628A (en) * 1878-06-04 Improvement in miners lamps
JP2573230B2 (ja) 1987-06-23 1997-01-22 株式会社東芝 窒化ケイ素系セラミックス
JP2512061B2 (ja) * 1987-11-26 1996-07-03 日本碍子株式会社 均質窒化珪素焼結体およびその製造方法
US5543371A (en) * 1992-03-31 1996-08-06 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Slide member and method of manufacturing the same
EP0587119B1 (en) * 1992-09-08 1998-01-07 Kabushiki Kaisha Toshiba High thermal conductive silicon nitride sintered body and method of producing the same
JP3042402B2 (ja) * 1996-04-26 2000-05-15 住友電気工業株式会社 窒化珪素系セラミックス摺動材料及びその製造方法
JPH1149571A (ja) 1997-07-31 1999-02-23 Ngk Spark Plug Co Ltd 窒化珪素質焼結体とその製造方法
JP4346151B2 (ja) * 1998-05-12 2009-10-21 株式会社東芝 高熱伝導性窒化けい素焼結体およびそれを用いた回路基板並びに集積回路
JP2001163674A (ja) * 1999-11-15 2001-06-19 Ngk Insulators Ltd 窒化珪素焼結体およびその製造方法
US6642165B2 (en) * 2000-08-21 2003-11-04 Kabushiki Kaisha Toshiba Wear resistant member for electronic equipment, and bearing and spindle motor therewith
US6613443B2 (en) * 2000-10-27 2003-09-02 Kabushiki Kaisha Toshiba Silicon nitride ceramic substrate, silicon nitride ceramic circuit board using the substrate, and method of manufacturing the substrate

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57166370A (en) * 1981-04-02 1982-10-13 Sumitomo Electric Industries Manufacture of non-oxide ceramics
JPS63242970A (ja) * 1987-03-31 1988-10-07 日本碍子株式会社 窒化珪素焼結体の製造方法
JPH02107567A (ja) * 1988-10-13 1990-04-19 Ngk Spark Plug Co Ltd 高密度窒化珪素焼結体の製造方法
JPH05106635A (ja) * 1991-04-10 1993-04-27 Sumitomo Electric Ind Ltd 複合軸受構造
JPH05117036A (ja) * 1991-04-10 1993-05-14 Sumitomo Electric Ind Ltd 摺動部材
JPH07187793A (ja) * 1993-12-27 1995-07-25 Toshiba Corp 高熱伝導性窒化けい素構造部材および半導体パッケージ
JPH092878A (ja) * 1995-02-08 1997-01-07 Sumitomo Electric Ind Ltd 窒化ケイ素系焼結体及びその製造方法
JPH10297973A (ja) * 1997-04-23 1998-11-10 Ngk Spark Plug Co Ltd 窒化珪素焼結体
JPH11292632A (ja) * 1998-11-24 1999-10-26 Toshiba Corp 高熱伝導性窒化けい素構造部材の製造方法および半導体パッケ―ジの製造方法
JP2001163673A (ja) * 1999-09-30 2001-06-19 Toshiba Corp セラミックスボール用素材及びセラミックスボールの製造方法
JP2001328869A (ja) * 2000-03-16 2001-11-27 Toshiba Corp 耐摩耗性部材およびその製造方法

Cited By (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4869070B2 (ja) * 2004-05-20 2012-02-01 株式会社東芝 高熱伝導性窒化ケイ素焼結体及び窒化ケイ素構造部材
JPWO2005113466A1 (ja) * 2004-05-20 2008-03-27 株式会社東芝 高熱伝導性窒化ケイ素焼結体及び窒化ケイ素構造部材
JP2006036554A (ja) * 2004-07-22 2006-02-09 Toshiba Corp 窒化けい素焼結体およびその製造方法
JP2006036553A (ja) * 2004-07-22 2006-02-09 Toshiba Corp 窒化けい素焼結体およびその製造方法
JP4693374B2 (ja) * 2004-07-22 2011-06-01 株式会社東芝 窒化けい素焼結体の製造方法
WO2008032427A1 (fr) * 2006-09-13 2008-03-20 Kabushiki Kaisha Toshiba Élément coulissant et palier utilisant celui-ci
US8579513B2 (en) 2006-09-13 2013-11-12 Kabushiki Kaisha Toshiba Slide member and bearing utilizing the same
JP5289053B2 (ja) * 2006-09-13 2013-09-11 株式会社東芝 摺動部材とそれを用いた軸受
JP2008230862A (ja) * 2007-03-16 2008-10-02 Toshiba Corp 耐摩耗性部材およびそれを用いた耐摩耗性機器
JP5487099B2 (ja) * 2008-04-18 2014-05-07 株式会社東芝 耐摩耗性部材、耐摩耗性機器および耐摩耗性部材の製造方法
US8377837B2 (en) 2008-04-18 2013-02-19 Kabushiki Kaisha Toshiba Wear resistant member, wear resistant device and method for manufacturing the wear resistant member
WO2009128386A1 (ja) 2008-04-18 2009-10-22 株式会社東芝 耐摩耗性部材、耐摩耗性機器および耐摩耗性部材の製造方法
JP2014139130A (ja) * 2008-04-18 2014-07-31 Toshiba Corp 耐摩耗性部材およびそれを用いた耐摩耗性機器
WO2011083624A1 (ja) 2010-01-07 2011-07-14 株式会社ニッカトー セラミック焼結体、セラミック球体およびセラミック球体検査装置
US9316599B2 (en) 2010-01-07 2016-04-19 Nikkato Corporation Device for inspecting ceramic sphere
EP3056895A1 (en) 2010-01-07 2016-08-17 Nikkato Corporation Device for inspecting ceramic sphere
US9719942B2 (en) 2010-01-07 2017-08-01 Nikkato Corporation Sintered ceramic and ceramic sphere
WO2011102298A1 (ja) * 2010-02-16 2011-08-25 株式会社東芝 耐摩耗性部材およびその製造方法
US9334193B2 (en) 2010-02-16 2016-05-10 Kabushiki Kaisha Toshiba Wear resistant member, and method for manufacturing the wear resistant member
JP2011016716A (ja) * 2010-07-14 2011-01-27 Toshiba Corp 窒化けい素焼結体
JP2011144109A (ja) * 2011-04-12 2011-07-28 Toshiba Corp 窒化けい素焼結体
JPWO2014069268A1 (ja) * 2012-10-30 2016-09-08 株式会社東芝 窒化珪素焼結体およびそれを用いた耐磨耗性部材

Also Published As

Publication number Publication date
JP4795588B2 (ja) 2011-10-19
EP1223150B1 (en) 2007-03-07
US6784131B2 (en) 2004-08-31
EP1223150A2 (en) 2002-07-17
DE60218549T2 (de) 2007-11-22
DE60218549D1 (de) 2007-04-19
US20020136908A1 (en) 2002-09-26
EP1223150A3 (en) 2004-01-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4795588B2 (ja) 窒化けい素製耐摩耗性部材
US7056850B2 (en) Wear-resistant silicon nitride member and method of manufacture thereof
JP5886337B2 (ja) 耐摩耗性部材およびそれを用いた耐摩耗性機器
JP2001328869A (ja) 耐摩耗性部材およびその製造方法
JP5002155B2 (ja) 窒化けい素製耐摩耗性部材およびその製造方法
JP5944910B2 (ja) 窒化珪素焼結体とその製造方法、およびそれを用いた耐摩耗性部材とベアリング
JP5268750B2 (ja) 耐衝撃部材およびその製造方法
JP4820840B2 (ja) 窒化けい素製耐摩耗性部材の製造方法
JP6037217B2 (ja) 窒化珪素質焼結体の製造方法
JP5362758B2 (ja) 耐摩耗性部材
US20230093291A1 (en) Silicon nitride sintered body, wear-resistant member using the same, and method for producing silicon nitride sintered body
JP4497787B2 (ja) 転動ボール
JP2014073945A (ja) 窒化珪素質焼結体およびそれを用いた摺動部材
JP2006036554A (ja) 窒化けい素焼結体およびその製造方法
JP2004002067A (ja) 耐摩耗性部材およびその製造方法
JP2000256066A (ja) 窒化珪素質焼結体とその製造方法およびこれを用いた耐摩耗性部材
JP3810806B2 (ja) 窒化珪素セラミックス焼結体
JP4869171B2 (ja) 窒化けい素製耐摩耗性部材の製造方法
JP2000072553A (ja) 窒化珪素質耐摩耗性部材及びその製造方法
JP5349525B2 (ja) 転動体
JP5295983B2 (ja) 窒化けい素製耐摩耗性部材の製造方法
JP4939736B2 (ja) 窒化けい素焼結体の製造方法
JP2000335976A (ja) 窒化珪素質焼結体とその製造方法およびこれを用いた耐摩耗性部材
JP2007326745A (ja) 耐磨耗性部材、耐磨耗性機器および耐磨耗性部材の製造方法
JP2001130966A (ja) 窒化珪素質焼結体とその製造方法およびこれを用いた窒化珪素質耐磨耗性部材

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20060405

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20061121

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20070122

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20070807

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20071005

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20080226

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080425

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080425

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20080708

A912 Re-examination (zenchi) completed and case transferred to appeal board

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912

Effective date: 20080822

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110523

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20110728

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 4795588

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140805

Year of fee payment: 3

EXPY Cancellation because of completion of term