JP3176459B2 - セラミックスと金属との結合体の製造方法 - Google Patents
セラミックスと金属との結合体の製造方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、セラミックスと金属と
の結合体の製造方法に関する。本発明は、特にタービン
ロータ、ロッカーアーム、タペット、ボーリングバー等
に好適に利用され得る。
の結合体の製造方法に関する。本発明は、特にタービン
ロータ、ロッカーアーム、タペット、ボーリングバー等
に好適に利用され得る。
【０００２】
【従来の技術】従来より、タ−ボチャ−ジャロ−タやタ
−ビンロ−タ等に利用されるセラミックと金属との結合
体においては、図４に示すように、金属部材３に凹部４
（もしくは貫通孔）を設け、その凹部４にセラミック部
材２を圧入して両部材の互いの押圧力によって結合させ
た構造が知られている。
−ビンロ−タ等に利用されるセラミックと金属との結合
体においては、図４に示すように、金属部材３に凹部４
（もしくは貫通孔）を設け、その凹部４にセラミック部
材２を圧入して両部材の互いの押圧力によって結合させ
た構造が知られている。
【０００３】この「圧入」は、中間にろう材等の接合材
料を介在させる必要もなく、結合時に熱衝撃が加わるこ
ともない有用な結合方法であるが、結合体の一方の部材
がセラミックスであるときに押圧力を高めようとする
と、セラミックス３と金属１との間にカジリと呼ばれる
現象、即ち圧入時に金属がセラミックスに凝着し、金属
の凹部４内面がむしれた状態となる現象が発生し、圧入
荷重が極端に上昇するという難点があった。このため、
接合部に残留応力が発生し、接合強度が低下したり、或
は製造した部品に重心のアンバランスが発生する等の問
題があった。
料を介在させる必要もなく、結合時に熱衝撃が加わるこ
ともない有用な結合方法であるが、結合体の一方の部材
がセラミックスであるときに押圧力を高めようとする
と、セラミックス３と金属１との間にカジリと呼ばれる
現象、即ち圧入時に金属がセラミックスに凝着し、金属
の凹部４内面がむしれた状態となる現象が発生し、圧入
荷重が極端に上昇するという難点があった。このため、
接合部に残留応力が発生し、接合強度が低下したり、或
は製造した部品に重心のアンバランスが発生する等の問
題があった。
【０００４】そこで、前記カジリを抑制するために、従
来より、二硫化モリブデン、黒鉛、高級アルコールとい
った滑剤もしくは潤滑油を、予め接合部に塗布して圧入
接合する技術が提案されている（特開平４−１３４７１
５号公報）。
来より、二硫化モリブデン、黒鉛、高級アルコールとい
った滑剤もしくは潤滑油を、予め接合部に塗布して圧入
接合する技術が提案されている（特開平４−１３４７１
５号公報）。
【０００５】発明者等も、セラミックと金属との結合面
に対して、摩擦抵抗を低減させる表面処理を施した部分
と摩擦係数の高い部分との組み合わせにより、前記応力
集中を緩和しつつ高い結合保持力を発揮する構造を提案
した（特開平４−９２８７２号公報）。
に対して、摩擦抵抗を低減させる表面処理を施した部分
と摩擦係数の高い部分との組み合わせにより、前記応力
集中を緩和しつつ高い結合保持力を発揮する構造を提案
した（特開平４−９２８７２号公報）。
【０００６】
【発明が解決しょうとする課題】しかし、特開平４−１
３４７１５号公報に記載の技術のように、滑剤等を用い
ただけでは、接合後にも接合部が滑り易いので、接合部
の保持力が弱く、耐抜け強度や耐ねじり強度等が低いと
いう別の問題が生じていた。
３４７１５号公報に記載の技術のように、滑剤等を用い
ただけでは、接合後にも接合部が滑り易いので、接合部
の保持力が弱く、耐抜け強度や耐ねじり強度等が低いと
いう別の問題が生じていた。
【０００７】かといって特開平４−９２８７２号公報に
記載の圧入による接合では、非表面処理部分の圧入時摩
擦係数の低減が不充分であり、圧入代（締め代）が大き
かったり圧入長が長い場合依然としてカジリが生じる
し、その結果、表面処理部分が剥離したり、タレ（表面
処理部分が非表面処理部に崩れ出し結合体の保持力が低
下すること）が生じる二次的弊害があった。
記載の圧入による接合では、非表面処理部分の圧入時摩
擦係数の低減が不充分であり、圧入代（締め代）が大き
かったり圧入長が長い場合依然としてカジリが生じる
し、その結果、表面処理部分が剥離したり、タレ（表面
処理部分が非表面処理部に崩れ出し結合体の保持力が低
下すること）が生じる二次的弊害があった。
【０００８】本発明の目的は、上記課題を解決し、圧入
時にはカジリを防止して、しかも圧入接合後にも残留応
力が少なくて強固な接合力を維持できるセラミックスと
金属との結合体を提供することにある。
時にはカジリを防止して、しかも圧入接合後にも残留応
力が少なくて強固な接合力を維持できるセラミックスと
金属との結合体を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】その第１の手段は、セラ
ミックス部材を金属部材の凹部又は貫通孔に圧入して結
合する結合体の製造方法において、前記両部材の少なく
とも一方の結合面の嵌合端近傍に摩擦係数を低減させる
表面処理を施すとともに、少なくとも前記嵌合端近傍以
外の部分に滑剤を塗布し、両部材を圧入した後、滑剤を
塗布した部分の圧入時の摩擦係数よりも抜くときの摩擦
係数が大きくなるまで熱処理することを特徴とする。
ミックス部材を金属部材の凹部又は貫通孔に圧入して結
合する結合体の製造方法において、前記両部材の少なく
とも一方の結合面の嵌合端近傍に摩擦係数を低減させる
表面処理を施すとともに、少なくとも前記嵌合端近傍以
外の部分に滑剤を塗布し、両部材を圧入した後、滑剤を
塗布した部分の圧入時の摩擦係数よりも抜くときの摩擦
係数が大きくなるまで熱処理することを特徴とする。
【００１０】この第１の手段において、摩擦係数の測定
は、予め下記の数式１より面圧Ｐmを求めておき、抜け
荷重Ｆを測定した後、下記の数式２に測定値を代入して
求める。
は、予め下記の数式１より面圧Ｐmを求めておき、抜け
荷重Ｆを測定した後、下記の数式２に測定値を代入して
求める。
【００１１】尚、数式１の嵌合代は、金属部材からセラ
ミックス部材を抜いた後に測定したものである。その他
の数値は、嵌合前後で大差無いと認められるので、嵌合
前に測定した値を用いることができる。
ミックス部材を抜いた後に測定したものである。その他
の数値は、嵌合前後で大差無いと認められるので、嵌合
前に測定した値を用いることができる。
【００１２】
【数１】
【数２】 また、嵌合端近傍の摩擦係数が嵌合端近傍以外の部分の
摩擦係数より低いことは、圧入接合面全体に摩擦係数を
低減する表面処理を施した場合と、圧入面に全く表面処
理を施さなかった場合とで、それぞれ接合体を製造し摩
擦係数を測定することで確認できる。
摩擦係数より低いことは、圧入接合面全体に摩擦係数を
低減する表面処理を施した場合と、圧入面に全く表面処
理を施さなかった場合とで、それぞれ接合体を製造し摩
擦係数を測定することで確認できる。
【００１３】同じく第２の手段は、セラミックス部材を
金属部材の凹部又は貫通孔に圧入して結合する結合体の
製造方法において、前記両部材の少なくとも一方の結合
面の嵌合端近傍に摩擦係数を低減させる表面処理を施す
とともに、少なくとも前記嵌合端近傍以外の部分に滑剤
を塗布し、両部材を圧入した後、前記滑剤の過半量が分
解、揮発または低滑性物質に変化し且つ金属部材が変質
しない温度で圧入面を熱処理することを特徴とする。
金属部材の凹部又は貫通孔に圧入して結合する結合体の
製造方法において、前記両部材の少なくとも一方の結合
面の嵌合端近傍に摩擦係数を低減させる表面処理を施す
とともに、少なくとも前記嵌合端近傍以外の部分に滑剤
を塗布し、両部材を圧入した後、前記滑剤の過半量が分
解、揮発または低滑性物質に変化し且つ金属部材が変質
しない温度で圧入面を熱処理することを特徴とする。
【００１４】そして、これら第１、第２の手段のうち望
ましいのは、カルボン酸、カルボン酸塩、カルボン酸誘
導体またはカルボン酸置換体（以下「カルボン酸等」と
もいう）を滑剤として用いる製造方法である。
ましいのは、カルボン酸、カルボン酸塩、カルボン酸誘
導体またはカルボン酸置換体（以下「カルボン酸等」と
もいう）を滑剤として用いる製造方法である。
【００１５】同じく望ましいのは、セラミックス部材が
タービン翼のボスであって、金属部材がタービン軸であ
ることを特徴とする製造方法であるここで、セラミック
ス部材としては、上記タービン翼のボスの他、例えばロ
ッカーアームのチップ、タペットのカムとの摺動部分、
ボーリングバーのセラミックス軸部が挙げられ、一方、
金属部材としては、上記タービン軸の他、例えば、ロッ
カーアームのアーム、タペットの本体、ボーリングバー
の金属支持部が挙げられる。
タービン翼のボスであって、金属部材がタービン軸であ
ることを特徴とする製造方法であるここで、セラミック
ス部材としては、上記タービン翼のボスの他、例えばロ
ッカーアームのチップ、タペットのカムとの摺動部分、
ボーリングバーのセラミックス軸部が挙げられ、一方、
金属部材としては、上記タービン軸の他、例えば、ロッ
カーアームのアーム、タペットの本体、ボーリングバー
の金属支持部が挙げられる。
【００１６】また、カルボン酸とは、例えばステアリン
酸、アビエチン酸、デキストロピマール酸であり、カル
ボン酸塩とは、例えばステアリン酸ナトリウムである。
但し、滑剤はこれに限らす、酸化マイクロワックスと呼
ばれる固形エステルであってもよい。
酸、アビエチン酸、デキストロピマール酸であり、カル
ボン酸塩とは、例えばステアリン酸ナトリウムである。
但し、滑剤はこれに限らす、酸化マイクロワックスと呼
ばれる固形エステルであってもよい。
【００１７】尚、前記表面処理は、セラミックス部材の
結合面と金属部材の結合面のうち、少なくともいずれか
の面に施されていれば良い。同様に滑剤もこれら結合面
のうち、少なくともいずれかの面の嵌合端近傍以外の部
分に塗布されていれば良い。また、滑剤は、嵌合端近傍
以外の部分だけでなく、表面処理部分の上に重ねて塗布
しても良い。
結合面と金属部材の結合面のうち、少なくともいずれか
の面に施されていれば良い。同様に滑剤もこれら結合面
のうち、少なくともいずれかの面の嵌合端近傍以外の部
分に塗布されていれば良い。また、滑剤は、嵌合端近傍
以外の部分だけでなく、表面処理部分の上に重ねて塗布
しても良い。
【００１８】
【作用】上記滑剤は圧入時の摩擦係数を飛躍的に低下さ
せることができるので圧入代（締め代）が大きく圧入長
が長い場合でも表面処理部の剥離、タレの全くない結合
体が得られる。
せることができるので圧入代（締め代）が大きく圧入長
が長い場合でも表面処理部の剥離、タレの全くない結合
体が得られる。
【００１９】ここで得られた結合体に所定の熱処理を行
うことにより、滑剤の滑り作用は低減され、その結果、
非表面処理部は摩擦係数を回復し高い結合保持力を有す
ることができる。
うことにより、滑剤の滑り作用は低減され、その結果、
非表面処理部は摩擦係数を回復し高い結合保持力を有す
ることができる。
【００２０】この場合、嵌合端面側の表面処理部分は、
所定の熱処理後にも滑性が保持されるので、冷却収縮時
の部材間の摩擦がその表面処理により緩和されて、接合
後の残留応力が軽減される。また、加熱冷却が繰り返さ
れて嵌合端近傍の両部材間に膨張差が生じるような条件
で接合体が使用された場合でも、非表面処理部によって
強固な接合を維持しつつ、表面処理部分によって部材間
の摩擦が緩和される。その結果、捻り強度及び曲げ強度
の高い接合が維持される。
所定の熱処理後にも滑性が保持されるので、冷却収縮時
の部材間の摩擦がその表面処理により緩和されて、接合
後の残留応力が軽減される。また、加熱冷却が繰り返さ
れて嵌合端近傍の両部材間に膨張差が生じるような条件
で接合体が使用された場合でも、非表面処理部によって
強固な接合を維持しつつ、表面処理部分によって部材間
の摩擦が緩和される。その結果、捻り強度及び曲げ強度
の高い接合が維持される。
【００２１】滑剤として、カルボン酸等を用いるのが望
ましい理由は、これら滑剤成分は、圧入時（常温）に充
分に滑り作用を発揮してカジリを抑制するうえ、炭素
鋼、合金鋼、ＳＵＳ、耐熱鋼、インコロイ９０３、コバ
ール、アルミニウム合金、マグネシウム合金等の多くの
金属部材が鈍り等の変質を起こさない１００〜６００℃
で熱処理することにより、その過半量が分解、揮発また
は低滑性物質に変化し、容易に圧入時の摩擦係数よりも
抜くときの摩擦係数が大きくなるように調整することが
できるからである。
ましい理由は、これら滑剤成分は、圧入時（常温）に充
分に滑り作用を発揮してカジリを抑制するうえ、炭素
鋼、合金鋼、ＳＵＳ、耐熱鋼、インコロイ９０３、コバ
ール、アルミニウム合金、マグネシウム合金等の多くの
金属部材が鈍り等の変質を起こさない１００〜６００℃
で熱処理することにより、その過半量が分解、揮発また
は低滑性物質に変化し、容易に圧入時の摩擦係数よりも
抜くときの摩擦係数が大きくなるように調整することが
できるからである。
【００２２】従って、滑剤としてカルボン酸等を用いる
場合には、１００〜６００℃での熱処理後も変質しない
様な表面処理を嵌合端近傍にするのが好ましく、セラミ
ック側に対しては二硫化モリブデンＭｏＳ2の塗布、金
属側に対してはＡｇメッキ、Ｃｕメッキ、Ｐｄメッキ等
が好ましい。
場合には、１００〜６００℃での熱処理後も変質しない
様な表面処理を嵌合端近傍にするのが好ましく、セラミ
ック側に対しては二硫化モリブデンＭｏＳ2の塗布、金
属側に対してはＡｇメッキ、Ｃｕメッキ、Ｐｄメッキ等
が好ましい。
【００２３】
【実施例】本発明の実施例を、図面に基づいて説明す
る。図１は、本実施例のセラミックと金属との結合体１
の断面を示すものである。
る。図１は、本実施例のセラミックと金属との結合体１
の断面を示すものである。
【００２４】この結合体１は、窒化珪素からなるφ１０
ｍｍの円柱状のセラミック部材２と、φ２０ｍｍの低熱
膨脹合金鋼（例えばインコロイ９０３）からなる有底の
円筒状の金属部材３とを、大気中、常温で圧入により結
合したものであり、結合のために金属部材３の一端に
は、円柱状の空間である嵌合凹部４が形成してある。こ
の嵌合凹部４の内周面のうちセラミック部材２と接触す
る表面、即ち金属部材３の結合面５の長さ（セラミック
部材２側も同じ）Ｌは１０ｍｍであり、締め代は７０μ
ｍである。
ｍｍの円柱状のセラミック部材２と、φ２０ｍｍの低熱
膨脹合金鋼（例えばインコロイ９０３）からなる有底の
円筒状の金属部材３とを、大気中、常温で圧入により結
合したものであり、結合のために金属部材３の一端に
は、円柱状の空間である嵌合凹部４が形成してある。こ
の嵌合凹部４の内周面のうちセラミック部材２と接触す
る表面、即ち金属部材３の結合面５の長さ（セラミック
部材２側も同じ）Ｌは１０ｍｍであり、締め代は７０μ
ｍである。
【００２５】次に、各種の形状に表面処理を行った実施
例について各々説明する。 −実施例１− 図２は、図１で示す結合体１の表面処理部分６をより明
瞭に示したもので、前記金属部材３側の結合面５に、表
面処理部分６を形成してある。即ち、嵌合凹部４内周面
の開口部側に、嵌合端縁７を含んで帯状に摩擦係数を低
減させる表面処理を施してある。この表面処理は、嵌合
端縁７より６ｍｍまでの範囲に、結合面５全周にわたり
Ａｇメッキを行ったものであり、このときＡｇメッキは
Ｎｉストライクメツキ１μｍ施した後に、メッキ全厚が
５μｍになるように行った。
例について各々説明する。 −実施例１− 図２は、図１で示す結合体１の表面処理部分６をより明
瞭に示したもので、前記金属部材３側の結合面５に、表
面処理部分６を形成してある。即ち、嵌合凹部４内周面
の開口部側に、嵌合端縁７を含んで帯状に摩擦係数を低
減させる表面処理を施してある。この表面処理は、嵌合
端縁７より６ｍｍまでの範囲に、結合面５全周にわたり
Ａｇメッキを行ったものであり、このときＡｇメッキは
Ｎｉストライクメツキ１μｍ施した後に、メッキ全厚が
５μｍになるように行った。
【００２６】次にセラミックと金属両方の結合面にステ
アリン酸の１８％水溶液を圧入時の滑剤として塗布した
のち圧入を行い、３５０℃１時間の熱処理を行い滑剤の
滑り効果を減少させることによって、セラミックスと金
属との結合体を製造した。結合体の試料は、同一製造条
件で３個製造した。
アリン酸の１８％水溶液を圧入時の滑剤として塗布した
のち圧入を行い、３５０℃１時間の熱処理を行い滑剤の
滑り効果を減少させることによって、セラミックスと金
属との結合体を製造した。結合体の試料は、同一製造条
件で３個製造した。
【００２７】−実施例２− 図３は、セラミック部材２側に表面処理部分８を形成し
たものであり、セラミック部材２側の結合面９に嵌合端
縁１０を含んで帯状に表面処理を施してある。この表面
処理は、嵌合端縁１０より６ｍｍまでの範囲に、結合面
９全周にわたり二硫化モリブデンを付着させた。
たものであり、セラミック部材２側の結合面９に嵌合端
縁１０を含んで帯状に表面処理を施してある。この表面
処理は、嵌合端縁１０より６ｍｍまでの範囲に、結合面
９全周にわたり二硫化モリブデンを付着させた。
【００２８】次に、セラミックと金属の両方に酸化マイ
クロワックス（共栄社油脂化学株式会社製パスキンＭ３
０）の水溶液を滑剤として用い圧入を行い、実施例１と
同様な熱処理を施すことによって、セラミックスと金属
との結合体を製造した。結合体の試料は、同一製造条件
で３個製造した。
クロワックス（共栄社油脂化学株式会社製パスキンＭ３
０）の水溶液を滑剤として用い圧入を行い、実施例１と
同様な熱処理を施すことによって、セラミックスと金属
との結合体を製造した。結合体の試料は、同一製造条件
で３個製造した。
【００２９】−比較例１− 比較のために、ステアリン酸水溶液に代えてディーゼル
エンジン油を滑剤として用いた以外は、実施例１と同一
条件でセラミックスと金属との結合体を４個製造した。
エンジン油を滑剤として用いた以外は、実施例１と同一
条件でセラミックスと金属との結合体を４個製造した。
【００３０】−比較例２− 比較のために、酸化マイクロワックス水溶液に代えてデ
ィーゼルエンジン油を滑剤として用いた以外は、実施例
２と同一条件でセラミックスと金属との結合体を３個製
造した。
ィーゼルエンジン油を滑剤として用いた以外は、実施例
２と同一条件でセラミックスと金属との結合体を３個製
造した。
【００３１】−比較例３− この例は、滑剤を塗布して圧入接合するのではなく、焼
嵌め接合したものである。すなわち、実施例１で準備し
たセラミックス部材２と金属部材３とをで嵌合し、常温
まで降温することによって、セラミックスと金属との結
合体を３個製造した。
嵌め接合したものである。すなわち、実施例１で準備し
たセラミックス部材２と金属部材３とをで嵌合し、常温
まで降温することによって、セラミックスと金属との結
合体を３個製造した。
【００３２】−比較例４− この例も焼嵌め接合によるものである。すなわち、実施
例２で準備したセラミックス部材２と金属部材３とを嵌
合し、常温まで降温することによって、セラミックスと
金属との結合体を３個製造した。
例２で準備したセラミックス部材２と金属部材３とを嵌
合し、常温まで降温することによって、セラミックスと
金属との結合体を３個製造した。
【００３３】−実験例− 次に、前記実施例の効果を確認するために行った実験例
について説明する。この実験では、冷熱サイクル後の限
界曲げ応力、常温における耐ねじり強度を測定した。そ
の結果を表１に示す。
について説明する。この実験では、冷熱サイクル後の限
界曲げ応力、常温における耐ねじり強度を測定した。そ
の結果を表１に示す。
【００３４】ここで冷熱サイクルとは、低温側では−１
００℃で３０分、高温側では４００℃で５０分を１サイ
クルとし、結合体を２５０サイクル加熱冷却するもので
ある。この冷熱サイクルを行った後、下図に示した様に
限界曲げ試験（セラミック部材に側面から荷重を加え結
合体が破壊されるまでその荷重をあげる）を行い結合体
の疲労を調べるものである。
００℃で３０分、高温側では４００℃で５０分を１サイ
クルとし、結合体を２５０サイクル加熱冷却するもので
ある。この冷熱サイクルを行った後、下図に示した様に
限界曲げ試験（セラミック部材に側面から荷重を加え結
合体が破壊されるまでその荷重をあげる）を行い結合体
の疲労を調べるものである。
【００３５】
【表１】 この表１からも明らかなように、嵌合端近傍に表面処理
を施し、しかも滑剤を用いて圧入した後に、所定の熱処
理をした場合、冷熱サイクル試験後の限界曲げ応力が６
０ｋｇｆ／ｍｍ2 付近と強く、かつ耐ねじり強度も２０
ｋｇｆ／ｍｍ2以上とともに高い性能を示す。
を施し、しかも滑剤を用いて圧入した後に、所定の熱処
理をした場合、冷熱サイクル試験後の限界曲げ応力が６
０ｋｇｆ／ｍｍ2 付近と強く、かつ耐ねじり強度も２０
ｋｇｆ／ｍｍ2以上とともに高い性能を示す。
【００３６】それに対し、比較例１では４個中２個の試
料が、圧入時に表面処理部分にタレを生じて非表面処理
部分の面積が減少した結果、耐ねじりトルクの低いもの
となった。すなわち、表中のネジリトルクの数値に達し
た時、結合面で滑りを生じた。但し、残る２個の試料に
ついて限界曲げ強度が、実施例と同程度の値となったの
は、表面処理部分の面積が減少しなかったためであると
考えられる。比較例２では表面処理部分に剥離が生じ、
その部分には応力緩和がはかられなかったため限界曲げ
強度が低下した。
料が、圧入時に表面処理部分にタレを生じて非表面処理
部分の面積が減少した結果、耐ねじりトルクの低いもの
となった。すなわち、表中のネジリトルクの数値に達し
た時、結合面で滑りを生じた。但し、残る２個の試料に
ついて限界曲げ強度が、実施例と同程度の値となったの
は、表面処理部分の面積が減少しなかったためであると
考えられる。比較例２では表面処理部分に剥離が生じ、
その部分には応力緩和がはかられなかったため限界曲げ
強度が低下した。
【００３７】比較例３及び比較例４では、耐ネジリトル
クは実施例と同等であったが、限界曲げ強度が低かっ
た。これらの例では、焼嵌めに必要な高い温度まで加熱
したため、比較例３の場合、Ａｇメッキが部分的に剥離
し、比較例４の場合、二硫化モリブデンが熱分解をおこ
した。従って、いずれも充分な摩擦係数の低減ができ
ず、応力集中の緩和が不充分であったのが原因と考えら
れる。
クは実施例と同等であったが、限界曲げ強度が低かっ
た。これらの例では、焼嵌めに必要な高い温度まで加熱
したため、比較例３の場合、Ａｇメッキが部分的に剥離
し、比較例４の場合、二硫化モリブデンが熱分解をおこ
した。従って、いずれも充分な摩擦係数の低減ができ
ず、応力集中の緩和が不充分であったのが原因と考えら
れる。
【００３８】
【発明の効果】以上のように、本発明においては、滑剤
がカジリや表面処理部分の損傷を抑制して圧入を容易に
する一方、熱処理が圧入後の結合力を増し、しかも損傷
の無い表面処理部分が応力集中や残留応力を緩和する。
よって、接合強度の高いセラミックスと金属との結合体
を得ることができる。
がカジリや表面処理部分の損傷を抑制して圧入を容易に
する一方、熱処理が圧入後の結合力を増し、しかも損傷
の無い表面処理部分が応力集中や残留応力を緩和する。
よって、接合強度の高いセラミックスと金属との結合体
を得ることができる。
【００３９】特に、滑剤として、カルボン酸、カルボン
酸塩、カルボン酸誘導体またはカルボン酸置換体を用い
ると、熱処理の適用温度範囲が広いため、セラミックス
部材と金属部材との接合の組み合わせの自由度が高くな
る。
酸塩、カルボン酸誘導体またはカルボン酸置換体を用い
ると、熱処理の適用温度範囲が広いため、セラミックス
部材と金属部材との接合の組み合わせの自由度が高くな
る。
【図１】実施例のセラミックスと金属との結合体を示す
断面図である。
断面図である。
【図２】金属側に表面処理部分を有する結合体を一部破
断して示す斜視図である。
断して示す斜視図である。
【図３】セラミックス側に表面処理部分を有する結合体
を一部破断して示す斜視図である。
を一部破断して示す斜視図である。
【図４】従来のセラミックスと金属との結合体を示す断
面図である。
面図である。
１・・・セラミックスと金属との結合体 ２・・・
セラミックス部材 ３・・・金属部材 ４・・・凹部 ５・・・
結合面
セラミックス部材 ３・・・金属部材 ４・・・凹部 ５・・・
結合面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−362072（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−92872（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−170654（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−172053（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C04B 37/02
Claims (4)
- 【請求項１】 セラミックス部材を金属部材の凹部又は
貫通孔に圧入して結合する結合体の製造方法において、
前記両部材の少なくとも一方の結合面の嵌合端近傍に摩
擦係数を低減させる表面処理を施すとともに、少なくと
も前記嵌合端近傍以外の部分に滑剤を塗布し、両部材を
圧入した後、滑剤を塗布した部分の圧入時の摩擦係数よ
りも抜くときの摩擦係数が大きくなるまで熱処理するこ
とを特徴とするセラミックスと金属との結合体の製造方
法。 - 【請求項２】 セラミックス部材を金属部材の凹部又は
貫通孔に圧入して結合する結合体の製造方法において、
前記両部材の少なくとも一方の結合面の嵌合端近傍に摩
擦係数を低減させる表面処理を施すとともに、少なくと
も前記嵌合端近傍以外の部分に滑剤を塗布し、両部材を
圧入した後、前記滑剤の過半量が分解、揮発または低滑
性物質に変化し且つ金属部材が変質しない温度で圧入面
を熱処理することを特徴とするセラミックスと金属との
結合体の製造方法。 - 【請求項３】 滑剤が、カルボン酸、カルボン酸塩、カ
ルボン酸誘導体またはカルボン酸置換体であることを特
徴とする請求項１または請求項２に記載のセラミックス
と金属との結合体の製造方法。 - 【請求項４】 セラミックス部材がタービン翼のボスで
あって、金属部材がタービン軸であることを特徴とする
請求項１または請求項２に記載のセラミックスと金属と
の結合体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35094892A JP3176459B2 (ja) | 1992-12-03 | 1992-12-03 | セラミックスと金属との結合体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35094892A JP3176459B2 (ja) | 1992-12-03 | 1992-12-03 | セラミックスと金属との結合体の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06172052A JPH06172052A (ja) | 1994-06-21 |
| JP3176459B2 true JP3176459B2 (ja) | 2001-06-18 |
Family
ID=18414002
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35094892A Expired - Lifetime JP3176459B2 (ja) | 1992-12-03 | 1992-12-03 | セラミックスと金属との結合体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3176459B2 (ja) |
-
1992
- 1992-12-03 JP JP35094892A patent/JP3176459B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06172052A (ja) | 1994-06-21 |
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