JP2003277171A - Ｓｉ合金基複合材料の製造方法 - Google Patents

Ｓｉ合金基複合材料の製造方法

Info

Publication number
JP2003277171A
JP2003277171A JP2002075580A JP2002075580A JP2003277171A JP 2003277171 A JP2003277171 A JP 2003277171A JP 2002075580 A JP2002075580 A JP 2002075580A JP 2002075580 A JP2002075580 A JP 2002075580A JP 2003277171 A JP2003277171 A JP 2003277171A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
alloy
composite material
producing
sic
base composite
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
JP2002075580A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3999988B2 (ja
Inventor
Hiroyuki Tsuto
宏之 津戸
Ichiro Aoki
一郎 青木
Yoshibumi Takei
義文 武井
Tatsuya Shiogai
達也 塩貝
Mutsuo Hayashi
睦夫 林
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.)
Taiheiyo Cement Corp
Ceranx Co Ltd
Original Assignee
Taiheiyo Cement Corp
Ceranx Co Ltd
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 Taiheiyo Cement Corp, Ceranx Co Ltd filed Critical Taiheiyo Cement Corp
Priority to JP2002075580A priority Critical patent/JP3999988B2/ja
Publication of JP2003277171A publication Critical patent/JP2003277171A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3999988B2 publication Critical patent/JP3999988B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 Ｓｉと少なくとも一種の金属からなるＳｉ合
金を成形体に浸透させることにより従来のＳｉ基複合材
料の脆さを改善でき、さらに、脆い炭化物の生成を抑制
することが可能なＳｉ合金基複合材料の製造方法を提供
する。 【解決手段】 成形体中のＣ量がＳｉＣに対して１質量
％未満である成形体と、ＳｉとＡｌ、Ｍｇ、Ｎｉ、Ｔ
ｉ、Ｚｒ、Ｆｅ、ＣｒおよびＳｎからなる群から選ばれ
た少なくとも一種の金属からなるＳｉ合金とを炉内に設
置し、真空度５Torr以下で、かつ温度６００〜１６００
℃で加熱して溶融合金を成形体に浸透させてＳｉ合金基
複合材料を製造する。このようにすれば、複合材料の脆
さを改善でき、さらに、微細加工が必要な精密部品の作
製が容易になる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、Ｓｉ合金基複合材
料の製造方法に関し、特に微細な加工を必要とする精密
部品として好適に用いられるＳｉ合金基複合材料の製造
方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】セラミックス粒子またはセラミックス繊
維で強化された金属基複合材料は、高剛性、低熱膨張
性、耐摩耗性等のセラミックスとしての優れた特性と延
性、高靭性、高熱伝導性等の金属としての優れた特性の
両方を兼ね備えた材料として知られている。
【０００３】特に、強化材としてＳｉＣを用い、金属と
してＳｉを用いたＳｉ基複合材料はその優れた特性によ
り精密部品を中心とした分野への適用が期待されてい
る。したがって、その製造方法としては種々の方法が提
案されているが、その多くがＳｉＣとＣで作製した成形
体に溶融したＳｉを浸透させる製造方法を基本とするも
のである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このＳｉ基複
合材料は、その構成材料であるＳｉＣとＳｉがともに脆
い材料であることから微細な加工が困難であるという欠
点を有していた。こうした問題に対し、国際公開番号Ｗ
Ｏ 01/07377号公報にて開示されているように、Ｓｉと
少なくとも一種の金属からなるＳｉ合金を浸透させる複
合材料の製造方法が提案されている。しかしながら、こ
の方法では、成形体中のＣ量がＳｉＣに対して１から１
０質量％と比較的多いため、浸透に際して、Ｓｉ以外の
他の金属とＣの反応により脆い炭化物が形成され、得ら
れた複合材料が脆くなるという課題があった。特に、他
の金属としてＡｌを用いた場合はＡｌ4Ｃ3が生成し、こ
れが水分と反応するため製品の寸法精度に悪影響を及ぼ
すという課題もあった。
【０００５】本発明者らは、上記課題を解決するために
鋭意研究を行い発明を完成したものであり、その目的
は、Ｓｉと少なくとも一種の金属からなるＳｉ合金を成
形体に浸透させることにより従来のＳｉ基複合材料の脆
さを改善でき、さらに、脆い炭化物の生成を抑制するこ
とが可能なＳｉ合金基複合材料の製造方法を提供するこ
とである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記した本発明の目的
は、ＳｉＣとＣを用いて成形した成形体に、ＳｉとＡ
ｌ、Ｍｇ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｆｅ、ＣｒおよびＳｎか
ら構成される群から選ばれた少なくとも一種の金属から
なるＳｉ合金を浸透させるＳｉ合金基複合材料の製造方
法において、前記成形体中のＣ量がＳｉＣに対して１質
量％未満であることを特徴とするＳｉ合金基複合材料の
製造方法によって達成される。
【０００７】また、本発明の目的は、前記した成形体と
Ｓｉ合金とを炉内に設置し、真空度５Torr以下で、かつ
温度６００〜２０００℃で加熱することを特徴とするＳ
ｉ合金基複合材料の製造方法によって達成される。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明では、成形体に浸透させる
金属としてＳｉとＡｌ、Ｍｇ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｆ
ｅ、ＣｒおよびＳｎから構成される群から選ばれた少な
くとも一種の金属からなるＳｉ合金を用いることを提案
している。これは、従来の構成材料であるＳｉが脆い材
料であることから微細な加工が困難であるという欠点を
有していたが、これを前記した金属と合金化することで
脆さが改善できるからである。ここで、製造の容易さと
種々の物性の面で、ＳｉとＡｌの合金を用いることが特
に好ましい。
【０００９】また本発明では、成形体中のＣ量がＳｉＣ
に対して１質量％未満であることを提案している。ここ
で、成形体中にＣを添加する理由は、ＳｉＣの表面は通
常ＳｉＯ2に覆われており、これが溶融したＳｉ合金と
の濡れ性を阻害し成形体への溶融合金の浸透を邪魔して
いたが、このＳｉＯ2をＣを添加することにより加熱過
程で還元除去できる作用があるからである。しかし、成
形体中のＣ量がＳｉＣに対して１質量％以上であると、
前記したように脆い炭化物が形成され、得られる複合材
料が脆くなるため好ましくない。すなわち、市販のＳｉ
Ｃ粉末の表面に形成されたＳｉＯ2を還元除去するに
は、成形体中のＣ量がＳｉＣに対して１質量％未満のＣ
量であることが好ましい。ここで、Ｃの添加量は、さら
に好ましくは、ＳｉＣ粉末に対して０．１〜０．６質量
％とすることが好ましいが、０．１質量％未満だとＳｉ
Ｏ2を加熱過程で還元除去できない。
【００１０】本発明においてＳｉＯ2の除去を促進する
ために真空中で昇温することが好ましく、その真空度は
５Torr以下、特に好ましくは、３Torr以下である。か
つ、温度６００〜２０００℃で加熱することが好まし
い。その理由は、加熱温度が６００度より低いとＳｉ合
金の浸透が不十分となり、加熱温度が２０００℃より高
いと金属の蒸発量が多くなるため好ましくないからであ
る。
【００１１】さらに、本発明においてＳｉ合金の浸透を
促進するために成形体中にＳｉ粉末を添加してもよく、
この方法も本発明に包含される。この場合、Ｓｉ粉末の
添加量は成形体重量の２〜８０質量％とすることが好ま
しいまた、成形体にＣを添加する変わりに、Ｂ4Ｃ、Ｔ
ｉＣ、ＶＣ、ＣｒＣ等の金属炭化物を添加しても良いこ
とは勿論である。
【００１２】以下に、本発明の具体的な実施例と比較例
により、本発明を詳細に説明する。
【００１３】［実施例］ＳｉＣ粉末（信濃電気精錬製、
粒径60μm）100重量部に対してＣ粉末を0.6重量部（Ｓ
ｉＣに対して0.6質量％）添加し、混合、成形して成形
体を作製した。この成形体とＳｉ−Ａｌ合金（Ｓｉ／Ａ
ｌの質量比は４０／６０）とをともに炉内に設置し、真
空度３Torr、温度1600℃で加熱してＳｉ合金を浸透させ
てＳｉ合金基複合材料を作製した。この材料の組成をX
線回折で調べたところＡｌ4Ｃ3は認められなかった。得
られた複合材料に機械加工により幅０．５ｍｍ、長さ１
００ｍｍの溝を３本形成したところ、エッジの欠けなど
の欠陥は生じなかった。
【００１４】［比較例］Ｃ粉末の添加量を2.0重量部
（ＳｉＣに対して２質量％）とした以外は実施例と同様
の方法により複合材料の作製を行った。この材料の組成
をX線回折で調べたところ、Ａｌ4Ｃ3が認められた。得
られた複合材料から実施例と同様にして機械加工を行っ
たところ、エッジに欠けが生じた。
【００１５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
脆い炭化物を生成することなくＳｉＣとＳｉの複合材料
の脆さを改善でき、微細加工が必要な精密部品の作製が
容易になる効果を有する。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 武井 義文 千葉県佐倉市大作２−４−２ 太平洋セメ ント株式会社中央研究所内 (72)発明者 塩貝 達也 千葉県佐倉市大作２−４−２ 太平洋セメ ント株式会社中央研究所内 (72)発明者 林 睦夫 宮城県仙台市泉区明通３−７ セランクス 株式会社仙台工場内 Ｆターム(参考） 4K020 AA08 AC07 BC02

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ＳｉＣとＣを用いて成形した成形体に、
    ＳｉとＡｌ、Ｍｇ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｆｅ、Ｃｒおよ
    びＳｎから構成される群から選ばれた少なくとも一種の
    金属からなるＳｉ合金を浸透させるＳｉ合金基複合材料
    の製造方法において、前記成形体中のＣ量がＳｉＣに対
    して１質量％未満であることを特徴とするＳｉ合金基複
    合材料の製造方法。
  2. 【請求項２】 前記した成形体とＳｉ合金とを炉内に設
    置し、真空度５Torr以下で、かつ温度６００〜２０００
    ℃で加熱することを特徴とする請求項１記載のＳｉ合金
    基複合材料の製造方法。
JP2002075580A 2002-03-19 2002-03-19 Ｓｉ合金基複合材料の製造方法 Expired - Fee Related JP3999988B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002075580A JP3999988B2 (ja) 2002-03-19 2002-03-19 Ｓｉ合金基複合材料の製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002075580A JP3999988B2 (ja) 2002-03-19 2002-03-19 Ｓｉ合金基複合材料の製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2003277171A true JP2003277171A (ja) 2003-10-02
JP3999988B2 JP3999988B2 (ja) 2007-10-31

Family

ID=29227720

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002075580A Expired - Fee Related JP3999988B2 (ja) 2002-03-19 2002-03-19 Ｓｉ合金基複合材料の製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3999988B2 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005179076A (ja) * 2003-12-16 2005-07-07 Mitsui & Co Ltd 炭化ケイ素とケイ化アルミニウムの複合体の製造方法
CN111807822A (zh) * 2020-07-21 2020-10-23 河南熔金高温材料股份有限公司 一种添加铝硅合金低温烧制的铝锆碳滑板及其生产方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005179076A (ja) * 2003-12-16 2005-07-07 Mitsui & Co Ltd 炭化ケイ素とケイ化アルミニウムの複合体の製造方法
CN111807822A (zh) * 2020-07-21 2020-10-23 河南熔金高温材料股份有限公司 一种添加铝硅合金低温烧制的铝锆碳滑板及其生产方法
CN111807822B (zh) * 2020-07-21 2023-03-31 河南熔金高温材料股份有限公司 一种添加铝硅合金低温烧制的铝锆碳滑板及其生产方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP3999988B2 (ja) 2007-10-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1084393C (zh) 用作电阻加热元件的铁铝金属化合物
JP4731645B2 (ja) 超硬合金および被覆超硬合金とその製造方法
JP2628200B2 (ja) ＴｉＣＮ基サーメットおよびその製法
JP2003277171A (ja) Ｓｉ合金基複合材料の製造方法
JPS60131943A (ja) 分散粒子強化耐熱耐摩耗アルミニウム合金粉末
JPS63225579A (ja) 高靱性を有するセラミック焼結体及びセラミック工具と焼結体の製造方法
JP2775298B2 (ja) サーメット工具
JP2687641B2 (ja) 高靭性ＴｉＡ▲ｌ▼金属間化合物系Ｔｉ合金材の製造法
EP1060279A4 (en) IRON ALUMINIDE COMPOSITE AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF
CN114853015B (zh) 一种m位二元的max相材料、其制备方法及应用
Salamone et al. Effect of SiC: B4C ratio on the properties of Si-Cu/SiC/B4C composites
JPS60131940A (ja) 熱回復機能を有する合金
JP3525359B2 (ja) 表面被覆超硬合金製切削工具
JP2642347B2 (ja) 高硬度部材の製造方法
JP2980301B2 (ja) フェライト合金焼結体の製造方法
JPH08217530A (ja) アルミナ質焼結体およびその製造方法
JP2006265634A (ja) 耐高温腐食Ｎｉ基合金
JP3461904B2 (ja) 炭化けい素焼結体及び摺動材料の製造方法
KR100230174B1 (ko) 고온 내산화성이 우수한 Ti-Al계 금속간화합물
JPH01215754A (ja) 酸化アルミニウム基焼結体及びその製造方法
JPH04263038A (ja) 超硬合金
JP2001226732A (ja) ニオブ基合金
JPS5935644A (ja) 切削工具用焼結硬質材料の製造法
JP2001262249A (ja) 金属−セラミックス複合材料の製造方法
JP2005298902A (ja) 硬質焼結体

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20040723

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712

Effective date: 20060808

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20070110

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20070417

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20070608

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20070807

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20070810

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100817

Year of fee payment: 3

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100817

Year of fee payment: 3

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100817

Year of fee payment: 3

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100817

Year of fee payment: 3

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110817

Year of fee payment: 4

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120817

Year of fee payment: 5

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130817

Year of fee payment: 6

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313117

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees