JP3255811B2 - 銀色焼結体およびその製造方法 - Google Patents
銀色焼結体およびその製造方法Info
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- JP3255811B2 JP3255811B2 JP29638294A JP29638294A JP3255811B2 JP 3255811 B2 JP3255811 B2 JP 3255811B2 JP 29638294 A JP29638294 A JP 29638294A JP 29638294 A JP29638294 A JP 29638294A JP 3255811 B2 JP3255811 B2 JP 3255811B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、装飾部品，工具，摺動
部材，産業用刃物，印鑑，メガネフレーム，食器類，シ
ューズのピンやゴルフクラブ等のスポーツ用品等に用い
られる銀色焼結体およびその製造方法に関するものであ
り、特に、釣具部品や時計用外装部品，ネクタイピン，
ブレスレット，ピアス，イヤリング等の装飾用部材とし
て、高強度，高硬度，耐チッピング性，耐食性に優れ、
かつ優れた装飾性を備える銀色焼結体およびその製造方
法に関するものである。
部材，産業用刃物，印鑑，メガネフレーム，食器類，シ
ューズのピンやゴルフクラブ等のスポーツ用品等に用い
られる銀色焼結体およびその製造方法に関するものであ
り、特に、釣具部品や時計用外装部品，ネクタイピン，
ブレスレット，ピアス，イヤリング等の装飾用部材とし
て、高強度，高硬度，耐チッピング性，耐食性に優れ、
かつ優れた装飾性を備える銀色焼結体およびその製造方
法に関するものである。
【０００２】
【従来技術】従来、時計用外装部品等の装飾部品に要求
される特性は、耐食性に富み、耐スクラッチ性が高く、
さらに金属光沢が長く持続することが要求されている。
そして、このような装飾部品に最適な金属光沢を有する
材料として、ステンレスや金属の炭化物、例えばＷＣや
ＴｉＣをＮｉやＣｏ等の金属で結合させた焼結合金が用
いられていた。
される特性は、耐食性に富み、耐スクラッチ性が高く、
さらに金属光沢が長く持続することが要求されている。
そして、このような装飾部品に最適な金属光沢を有する
材料として、ステンレスや金属の炭化物、例えばＷＣや
ＴｉＣをＮｉやＣｏ等の金属で結合させた焼結合金が用
いられていた。
【０００３】しかしながら、ステンレスは耐食性に優れ
ているものの、硬度が低いために傷が付きやすく、一
方、ＷＣやＴｉＣを主成分としＮｉやＣｏ等の金属元素
で結合した焼結合金では、焼結体自体の硬度の問題はな
いものの、人間の汗や海水に対する耐食性が低いという
欠点があった。
ているものの、硬度が低いために傷が付きやすく、一
方、ＷＣやＴｉＣを主成分としＮｉやＣｏ等の金属元素
で結合した焼結合金では、焼結体自体の硬度の問題はな
いものの、人間の汗や海水に対する耐食性が低いという
欠点があった。
【０００４】これに対して最近では、チタンのホウ化物
であるＴｉＢ2 の高硬度，耐食性等の特性を用いたＴｉ
Ｂ2 系焼結体が開発され、実用化されている（例えば特
開昭５８ー２７９７５号公報、特開昭６１ー２７０２６
５号公報、特開平５ー２９４７３９号公報）。これらの
ＴｉＢ2 系焼結体は、その抗折強度が８００〜１０００
ＭＰａ、ビッカース硬度が１８〜２４ＧＰａ、破壊靱性
値が４〜７ＭＰａ・ｍ1/2 であり、優れた耐食性を示し
ている。
であるＴｉＢ2 の高硬度，耐食性等の特性を用いたＴｉ
Ｂ2 系焼結体が開発され、実用化されている（例えば特
開昭５８ー２７９７５号公報、特開昭６１ー２７０２６
５号公報、特開平５ー２９４７３９号公報）。これらの
ＴｉＢ2 系焼結体は、その抗折強度が８００〜１０００
ＭＰａ、ビッカース硬度が１８〜２４ＧＰａ、破壊靱性
値が４〜７ＭＰａ・ｍ1/2 であり、優れた耐食性を示し
ている。
【０００５】
【発明が解決しようとする問題点】しかし、上記のよう
なＴｉＢ2 系焼結体では、１６００〜２０００℃の高温
で焼結する必要があり、焼結性が低いという問題があっ
た。
なＴｉＢ2 系焼結体では、１６００〜２０００℃の高温
で焼結する必要があり、焼結性が低いという問題があっ
た。
【０００６】本発明の銀色焼結体では、ＴｉＢ2 系焼結
体とほぼ同等の高硬度，耐食性等の優れた特性を有する
とともに、１３００〜１６００℃の低温で焼成すること
ができる銀色焼結体およびその製造方法を提供すること
を目的とする。
体とほぼ同等の高硬度，耐食性等の優れた特性を有する
とともに、１３００〜１６００℃の低温で焼成すること
ができる銀色焼結体およびその製造方法を提供すること
を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記問題を
解決するために鋭意検討した結果、原料としては、Ｔｉ
Ｂ2 系焼結体とほぼ同様の原料を用い、結晶相としてＴ
ｉＣおよびＴｉＢ相を主として生成させることにより、
ＴｉＢ2 系焼結体とほぼ同等の特性を有するとともに、
１３００〜１６００℃の低温で焼成することができるこ
とを知見し、本発明に至った。また、ホウ化チタンのう
ち少なくとも一部が針状結晶として存在することによ
り、焼結体の靱性を向上できることを知見し、本発明に
至った。
解決するために鋭意検討した結果、原料としては、Ｔｉ
Ｂ2 系焼結体とほぼ同様の原料を用い、結晶相としてＴ
ｉＣおよびＴｉＢ相を主として生成させることにより、
ＴｉＢ2 系焼結体とほぼ同等の特性を有するとともに、
１３００〜１６００℃の低温で焼成することができるこ
とを知見し、本発明に至った。また、ホウ化チタンのう
ち少なくとも一部が針状結晶として存在することによ
り、焼結体の靱性を向上できることを知見し、本発明に
至った。
【０００８】即ち、本発明の銀色焼結体は、少なくとも
チタン, 炭素, ホウ素を主たる構成元素とし、三成分基
準でチタンが全量中８０〜９５重量％、ホウ素が全量中
３〜１２重量％、炭素が全量中２〜８重量％からなる銀
色焼結体であって、該焼結体中にＴｉＣ相およびＴｉＢ
相が存在するものである。ここで、ＴｉＢ相の一部が針
状結晶であることが望ましい。
チタン, 炭素, ホウ素を主たる構成元素とし、三成分基
準でチタンが全量中８０〜９５重量％、ホウ素が全量中
３〜１２重量％、炭素が全量中２〜８重量％からなる銀
色焼結体であって、該焼結体中にＴｉＣ相およびＴｉＢ
相が存在するものである。ここで、ＴｉＢ相の一部が針
状結晶であることが望ましい。
【０００９】さらに、本発明の銀色焼結体は、例えば、
チタンの粉末、チタンの炭化物粉末およびチタンのホウ
化物粉末を混合したものを所定形状に成形し、これを非
酸化性雰囲気下において１３００〜１６００℃で焼成す
ることにより得られる。
チタンの粉末、チタンの炭化物粉末およびチタンのホウ
化物粉末を混合したものを所定形状に成形し、これを非
酸化性雰囲気下において１３００〜１６００℃で焼成す
ることにより得られる。
【００１０】ここで、上記のように元素量を限定した理
由について説明する。
由について説明する。
【００１１】先ず、チタンを全量中８０〜９５重量％と
したのは、チタンが８０重量％よりも少なくなると焼結
性が低下するとともに焼結体の強度が低下するためであ
り、９５重量％を越えると硬質相としてのＴｉＣ相とＴ
ｉＢ相が共存できなくなり、焼結体の硬度が低くなるた
めである。チタンは全量中８５〜９０重量％含有するこ
とが望ましい。焼結体中にチタンは一部が金属として存
在していても良い。金属として存在する量は４０重量％
以下が望ましく、特には、３０重量％以下が望ましい。
したのは、チタンが８０重量％よりも少なくなると焼結
性が低下するとともに焼結体の強度が低下するためであ
り、９５重量％を越えると硬質相としてのＴｉＣ相とＴ
ｉＢ相が共存できなくなり、焼結体の硬度が低くなるた
めである。チタンは全量中８５〜９０重量％含有するこ
とが望ましい。焼結体中にチタンは一部が金属として存
在していても良い。金属として存在する量は４０重量％
以下が望ましく、特には、３０重量％以下が望ましい。
【００１２】ホウ素を全量中３〜１２重量％としたの
は、ホウ素が３重量％よりも少なくなると硬質相として
のＴｉＢが存在せず、硬度が低くなるためである。一
方、１２重量％よりも多くなると二ホウ化物のＴｉＢ2
の生成が多くなり、焼成温度が高くなるからである。ホ
ウ素の量は全量中４〜９重量％であることが望ましい。
は、ホウ素が３重量％よりも少なくなると硬質相として
のＴｉＢが存在せず、硬度が低くなるためである。一
方、１２重量％よりも多くなると二ホウ化物のＴｉＢ2
の生成が多くなり、焼成温度が高くなるからである。ホ
ウ素の量は全量中４〜９重量％であることが望ましい。
【００１３】炭素を全量中２〜８重量％としたのは、炭
素が２重量％よりも少ないと硬質相としてのＴｉＣが存
在せず、硬度が低くなるためである。一方、８重量％よ
りも多くなると焼結体中に炭素が残留し、焼結性が低下
するためである。炭素は全量中、３〜６重量％であるこ
とが望ましい。
素が２重量％よりも少ないと硬質相としてのＴｉＣが存
在せず、硬度が低くなるためである。一方、８重量％よ
りも多くなると焼結体中に炭素が残留し、焼結性が低下
するためである。炭素は全量中、３〜６重量％であるこ
とが望ましい。
【００１４】また、本発明の銀色焼結体では、焼結体中
にＴｉＣ相およびＴｉＢ相が存在するものであるが、Ｔ
ｉＢ相の一部が針状結晶であることが望ましい。これ
は、ＴｉＢ粒子の一部を針状結晶とすることにより、焼
結体の靱性を大幅に向上することができるからである。
にＴｉＣ相およびＴｉＢ相が存在するものであるが、Ｔ
ｉＢ相の一部が針状結晶であることが望ましい。これ
は、ＴｉＢ粒子の一部を針状結晶とすることにより、焼
結体の靱性を大幅に向上することができるからである。
【００１５】針状結晶とは、直径の大きい柱状も含まれ
る意味であり、ＴｉＢ粒子のアスペクト比（長径／短
径）は１．５〜１０であることが望ましく、短径が０．
５〜２０μｍであることが望ましい。これは、ＴｉＢ粒
子を上記のようなサイズとすることにより靱性の向上効
果が大きくなるからであり、前記範囲を越える場合には
焼結体の密度が低く、緻密化しなくなる傾向があるため
である。ＴｉＢ粒子は異方性を有する粒子であり、これ
により針状結晶となると考えられる。
る意味であり、ＴｉＢ粒子のアスペクト比（長径／短
径）は１．５〜１０であることが望ましく、短径が０．
５〜２０μｍであることが望ましい。これは、ＴｉＢ粒
子を上記のようなサイズとすることにより靱性の向上効
果が大きくなるからであり、前記範囲を越える場合には
焼結体の密度が低く、緻密化しなくなる傾向があるため
である。ＴｉＢ粒子は異方性を有する粒子であり、これ
により針状結晶となると考えられる。
【００１６】また、ＴｉＢの針状結晶は、ＴｉＢ相の一
部に存在していれば良い。針状結晶の存在量は、全Ｔｉ
Ｂ粒子に対して２０％以上であることが、靱性向上のた
めには望ましい。ＴｉＢ相のすべてが針状結晶であって
も良い。
部に存在していれば良い。針状結晶の存在量は、全Ｔｉ
Ｂ粒子に対して２０％以上であることが、靱性向上のた
めには望ましい。ＴｉＢ相のすべてが針状結晶であって
も良い。
【００１７】また、本発明の銀色焼結体は、少なくとも
チタン, 炭素, ホウ素を主たる構成元素とし、三成分基
準でチタンが全量中８０〜９５重量％、ホウ素が全量中
３〜１２重量％、炭素が全量中２〜８重量％からなる主
成分１００重量部に対して、周期律表第４ａ，５ａ，６
ａ族元素（Ｔｉを除く）を０．５〜２０．０重量部の割
合で存在させた銀色焼結体であって、該焼結体中にＴｉ
Ｃ相およびＴｉＢ相が存在するものである。ＴｉＢ相の
一部が針状結晶であることが望ましい。
チタン, 炭素, ホウ素を主たる構成元素とし、三成分基
準でチタンが全量中８０〜９５重量％、ホウ素が全量中
３〜１２重量％、炭素が全量中２〜８重量％からなる主
成分１００重量部に対して、周期律表第４ａ，５ａ，６
ａ族元素（Ｔｉを除く）を０．５〜２０．０重量部の割
合で存在させた銀色焼結体であって、該焼結体中にＴｉ
Ｃ相およびＴｉＢ相が存在するものである。ＴｉＢ相の
一部が針状結晶であることが望ましい。
【００１８】チタン, 炭素, ホウ素量の限定理由は上記
した通りである。そして、チタン，ホウ素，炭素からな
る主成分に対して、周期律表第４ａ，５ａ，６ａ族元素
（Ｔｉを除く）を存在させたのは、これらの周期律表第
４ａ，５ａ，６ａ族元素を含有させることにより、抗折
強度，ビッカース硬度，破壊靱性等の機械的特性をさら
に向上することができるからである。また、その量を
０．５〜２０．０重量部としたのは、０．５重量部より
も少ない場合には、上記機械的特性を向上する効果が小
さく、２０．０重量部よりも多い場合には焼結性が低下
し、強度が低下するからである。周期律表第４ａ，５
ａ，６ａ族元素は、２〜１６重量部存在させることが望
ましい。これらの周期律表第４ａ，５ａ，６ａ族元素
は、殆どがＴｉＢ相またはＴｉＣ相中に固溶し、特性を
向上する。
した通りである。そして、チタン，ホウ素，炭素からな
る主成分に対して、周期律表第４ａ，５ａ，６ａ族元素
（Ｔｉを除く）を存在させたのは、これらの周期律表第
４ａ，５ａ，６ａ族元素を含有させることにより、抗折
強度，ビッカース硬度，破壊靱性等の機械的特性をさら
に向上することができるからである。また、その量を
０．５〜２０．０重量部としたのは、０．５重量部より
も少ない場合には、上記機械的特性を向上する効果が小
さく、２０．０重量部よりも多い場合には焼結性が低下
し、強度が低下するからである。周期律表第４ａ，５
ａ，６ａ族元素は、２〜１６重量部存在させることが望
ましい。これらの周期律表第４ａ，５ａ，６ａ族元素
は、殆どがＴｉＢ相またはＴｉＣ相中に固溶し、特性を
向上する。
【００１９】最も望ましい組成としては、チタンが全量
中８５〜９０重量％、ホウ素が全量中４〜９重量％、炭
素が全量中３〜６重量％とし、主としてＴｉＣ相および
ＴｉＢ相が存在し、これらからなる主成分１００重量部
に対して、さらに周期律表第４ａ，５ａ，６ａ族元素
（Ｔｉを除く）を２〜１６重量部含有するものである。
中８５〜９０重量％、ホウ素が全量中４〜９重量％、炭
素が全量中３〜６重量％とし、主としてＴｉＣ相および
ＴｉＢ相が存在し、これらからなる主成分１００重量部
に対して、さらに周期律表第４ａ，５ａ，６ａ族元素
（Ｔｉを除く）を２〜１６重量部含有するものである。
【００２０】そして、ＴｉＢ相の一部が針状結晶である
ことが望ましい。
ことが望ましい。
【００２１】焼結体中には、主として、ＴｉＣ相および
ＴｉＢ相が存在しており、これらの粒界に、金属チタ
ン，周期律表第４ａ，５ａ，６ａ族元素が存在していて
も良い。また、ＴｉＣ相およびＴｉＢ相に周期律表第４
ａ，５ａ，６ａ族元素が固溶していても良い。
ＴｉＢ相が存在しており、これらの粒界に、金属チタ
ン，周期律表第４ａ，５ａ，６ａ族元素が存在していて
も良い。また、ＴｉＣ相およびＴｉＢ相に周期律表第４
ａ，５ａ，６ａ族元素が固溶していても良い。
【００２２】周期律表第４ａ族元素としては、Ｚｒ，Ｈ
ｆがあり、周期律表第５ａ族元素としては、Ｖ，Ｎｂ，
Ｔａがあり、周期律表第６ａ族元素としてはＣｒ，Ｍ
ｏ，Ｗがある。添加物としてはＭｏ，Ｔａ，Ｗが最も望
ましい。さらに、本発明の銀色焼結体を装飾部品として
用いる場合には、周期律表第４ａ，５ａ，６ａ族元素と
しては、Ｖ，Ｚｒ，Ｎｂ，Ｍｏ，Ｈｆ，Ｔａ，Ｗである
ことが望ましく、さらに、アレルギーを防止するために
は、焼結体中に、アレルギー源となる金属不純物（Ａ
ｌ，Ｃｒ，Ｍｎ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ｒ
ｈ，Ｐｄ，Ｃｄ，Ｓｎ，Ｓｂ）の含有量が０．３重量％
以下であることが望ましい。
ｆがあり、周期律表第５ａ族元素としては、Ｖ，Ｎｂ，
Ｔａがあり、周期律表第６ａ族元素としてはＣｒ，Ｍ
ｏ，Ｗがある。添加物としてはＭｏ，Ｔａ，Ｗが最も望
ましい。さらに、本発明の銀色焼結体を装飾部品として
用いる場合には、周期律表第４ａ，５ａ，６ａ族元素と
しては、Ｖ，Ｚｒ，Ｎｂ，Ｍｏ，Ｈｆ，Ｔａ，Ｗである
ことが望ましく、さらに、アレルギーを防止するために
は、焼結体中に、アレルギー源となる金属不純物（Ａ
ｌ，Ｃｒ，Ｍｎ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ｒ
ｈ，Ｐｄ，Ｃｄ，Ｓｎ，Ｓｂ）の含有量が０．３重量％
以下であることが望ましい。
【００２３】本発明の銀色焼結体は、例えば、原料粉末
としてチタン粉末およびチタンの炭化物粉末およびチタ
ンのホウ化物粉末を混合したものを、あるいはこれに周
期律表第４ａ，５ａ，６ａ族元素、またはこれらの炭化
物，ホウ化物の１種以上を混合したものを混合粉砕し、
バインダーを所定量添加し、所定圧力で所望形状に加圧
成形し、これを非酸化性雰囲気下において所定温度で焼
成することにより得られる。
としてチタン粉末およびチタンの炭化物粉末およびチタ
ンのホウ化物粉末を混合したものを、あるいはこれに周
期律表第４ａ，５ａ，６ａ族元素、またはこれらの炭化
物，ホウ化物の１種以上を混合したものを混合粉砕し、
バインダーを所定量添加し、所定圧力で所望形状に加圧
成形し、これを非酸化性雰囲気下において所定温度で焼
成することにより得られる。
【００２４】好適には、例えば、粒径が０．５〜３．０
μｍのチタンの炭化物およびホウ化物と、粒径が５〜２
５０μｍのチタン粉末と、所望により粒径１．０〜１
０．０μｍの周期律表第４ａ，５ａ，６ａ族元素の金属
またはこれらの炭化物、窒化物、ホウ化物粉末を秤量混
合し、これをアセトン等の有機溶媒中、混合粉砕した
後、有機バインダーを加え、所望形状に成形する。そし
て、成形体を非酸化性雰囲気下において所定温度で脱バ
インダーした後、真空加熱炉において所定温度で真空焼
成を行うことにより得られる。
μｍのチタンの炭化物およびホウ化物と、粒径が５〜２
５０μｍのチタン粉末と、所望により粒径１．０〜１
０．０μｍの周期律表第４ａ，５ａ，６ａ族元素の金属
またはこれらの炭化物、窒化物、ホウ化物粉末を秤量混
合し、これをアセトン等の有機溶媒中、混合粉砕した
後、有機バインダーを加え、所望形状に成形する。そし
て、成形体を非酸化性雰囲気下において所定温度で脱バ
インダーした後、真空加熱炉において所定温度で真空焼
成を行うことにより得られる。
【００２５】ここで、チタンのホウ化物としては、Ｔｉ
Ｂ2 とＴｉＢのいずれも用いることができる。原料とし
てＴｉＢ2 を用いる場合には、このＴｉＢ2 と金属Ｔｉ
が１３００〜１６００℃で反応してＴｉＢが生成され
る。
Ｂ2 とＴｉＢのいずれも用いることができる。原料とし
てＴｉＢ2 を用いる場合には、このＴｉＢ2 と金属Ｔｉ
が１３００〜１６００℃で反応してＴｉＢが生成され
る。
【００２６】焼成方法としては真空度が１０-1〜１０-5
torrの雰囲気や各種雰囲気において減圧または無加圧に
て、温度１３００〜１６００℃で焼成する。周期律表第
４ａ，５ａ，６ａ族元素の金属またはこれらの炭化物、
窒化物、ホウ化物を添加する場合には、非酸化性雰囲気
下、熱間静水圧焼成（ＨＩＰ）において、１００〜２０
００気圧下で１２００〜１４００℃で焼成することが望
ましい。焼成時間は試料の大きさにもよるが通常０．５
〜５時間である。そして焼成後、焼結体の表面をダイヤ
モンドペースト等により鏡面研磨することにより、光沢
のある銀色が出現する。
torrの雰囲気や各種雰囲気において減圧または無加圧に
て、温度１３００〜１６００℃で焼成する。周期律表第
４ａ，５ａ，６ａ族元素の金属またはこれらの炭化物、
窒化物、ホウ化物を添加する場合には、非酸化性雰囲気
下、熱間静水圧焼成（ＨＩＰ）において、１００〜２０
００気圧下で１２００〜１４００℃で焼成することが望
ましい。焼成時間は試料の大きさにもよるが通常０．５
〜５時間である。そして焼成後、焼結体の表面をダイヤ
モンドペースト等により鏡面研磨することにより、光沢
のある銀色が出現する。
【００２７】本発明の銀色焼結体では、本発明の組成範
囲を満足する限り、不純物やその他の化合物、金属が少
量含有しても特性上影響はない。
囲を満足する限り、不純物やその他の化合物、金属が少
量含有しても特性上影響はない。
【００２８】
【作用】本発明の銀色焼結体では、焼結体中のＴｉＣ相
が銀色の色彩付与に寄与し、ＴｉＢ相が抗折強度，ビッ
カース硬度，破壊靱性等の機械的特性向上に寄与する。
が銀色の色彩付与に寄与し、ＴｉＢ相が抗折強度，ビッ
カース硬度，破壊靱性等の機械的特性向上に寄与する。
【００２９】そして、本発明では、焼結体が主としてＴ
ｉＣ相とＴｉＢ相により構成されているため光沢のある
銀色を有し、優れた抗折強度，ビッカース硬度，破壊靱
性を得ることができるとともに、１３００〜１６００℃
の低温で焼成することができる。
ｉＣ相とＴｉＢ相により構成されているため光沢のある
銀色を有し、優れた抗折強度，ビッカース硬度，破壊靱
性を得ることができるとともに、１３００〜１６００℃
の低温で焼成することができる。
【００３０】さらに、ＴｉＢ相の一部が針状結晶として
存在することにより破壊靭性がさらに向上する。また、
周期律表第４ａ，５ａ，６ａ族元素を含有せしめること
により、抗折強度，ビッカース硬度，破壊靱性等の機械
的特性をさらに向上することができる。
存在することにより破壊靭性がさらに向上する。また、
周期律表第４ａ，５ａ，６ａ族元素を含有せしめること
により、抗折強度，ビッカース硬度，破壊靱性等の機械
的特性をさらに向上することができる。
【００３１】このような銀色焼結体は、例えば、時計ケ
ース，時計バンド，ネックレス，ブレスレット等の装飾
用やハサミ，刃物，釣具等に利用することができるとと
もに、その他の工具や機械部品等に用いることができ
る。
ース，時計バンド，ネックレス，ブレスレット等の装飾
用やハサミ，刃物，釣具等に利用することができるとと
もに、その他の工具や機械部品等に用いることができ
る。
【００３２】
実施例１ 原料粉末として平均粒径１．１μｍのＴｉＣおよびＴｉ
Ｂ2 、粒径４０μｍのＴｉ粉末を用い、これらを表１の
割合となるように秤量混合し、これをアセトン等の有機
溶媒中、約６８時間混合粉砕した後、パラフィンを６重
量％加え、２．０ｔｏｎ／ｃｍ2 で所望形状に加圧成形
する。成形されたものを非酸化性雰囲気下において所定
温度で脱バインダーした後、真空度１０-3ｔｏｒｒの真
空加熱炉において温度１４５０℃で真空焼成を１時間行
った。焼成は、組成変化が生じないように雰囲気を調節
して行った。
Ｂ2 、粒径４０μｍのＴｉ粉末を用い、これらを表１の
割合となるように秤量混合し、これをアセトン等の有機
溶媒中、約６８時間混合粉砕した後、パラフィンを６重
量％加え、２．０ｔｏｎ／ｃｍ2 で所望形状に加圧成形
する。成形されたものを非酸化性雰囲気下において所定
温度で脱バインダーした後、真空度１０-3ｔｏｒｒの真
空加熱炉において温度１４５０℃で真空焼成を１時間行
った。焼成は、組成変化が生じないように雰囲気を調節
して行った。
【００３３】
【表１】
【００３４】このようにして得られた最終焼結体をＸ線
回折測定で結晶相を同定した結果、本発明品は、いずれ
も主としてＴｉＣ相とＴｉＢ相が存在していることを確
認した。また、最終焼結体の分析をＩＣＰ発光分光分析
等により行い、その結果を表１に示した。
回折測定で結晶相を同定した結果、本発明品は、いずれ
も主としてＴｉＣ相とＴｉＢ相が存在していることを確
認した。また、最終焼結体の分析をＩＣＰ発光分光分析
等により行い、その結果を表１に示した。
【００３５】この表１において、金属チタンの有無は、
Ｘ線回折測定とＳＥＭによる組織観察のいずれでも金属
チタンの存在を確認できた場合を○、Ｘ線回折測定では
確認できないがＳＥＭによる組織観察では確認できる場
合を△、Ｘ線回折測定でもＳＥＭによる組織観察でも確
認できない場合を×とした。ＳＥＭによる組織図を図１
に示す。図１において、符号１はＴｉＣ相を示し、２は
ＴｉＢ相を示す。また、ＳＥＭによる組織観察によりＴ
ｉＢ粒子のアスペクト比の平均値を求めた。
Ｘ線回折測定とＳＥＭによる組織観察のいずれでも金属
チタンの存在を確認できた場合を○、Ｘ線回折測定では
確認できないがＳＥＭによる組織観察では確認できる場
合を△、Ｘ線回折測定でもＳＥＭによる組織観察でも確
認できない場合を×とした。ＳＥＭによる組織図を図１
に示す。図１において、符号１はＴｉＣ相を示し、２は
ＴｉＢ相を示す。また、ＳＥＭによる組織観察によりＴ
ｉＢ粒子のアスペクト比の平均値を求めた。
【００３６】そして、焼結体を平面研削および鏡面研磨
し、この後、抗折強度、ビッカース硬度（Ｈｖ）、破壊
靭性値および耐食性を試験し、目視により焼結体の色彩
を確認した。抗折強度の測定はＪＩＳＲ１６０１の３点
曲げ試験法に従い、ビッカース硬度の測定はＪＩＳＺ２
２４４試験法に従った。また、破壊靭性値はＩＦ法によ
り求めた。
し、この後、抗折強度、ビッカース硬度（Ｈｖ）、破壊
靭性値および耐食性を試験し、目視により焼結体の色彩
を確認した。抗折強度の測定はＪＩＳＲ１６０１の３点
曲げ試験法に従い、ビッカース硬度の測定はＪＩＳＺ２
２４４試験法に従った。また、破壊靭性値はＩＦ法によ
り求めた。
【００３７】耐食性試験は、ＩＳＯ（国際標準化機構）
規格に則した人工汗（ｐＨ４．７）を腐食液として使用
し、温度３７℃±２℃に保持した人工汗中に、鏡面研磨
した試料の下半分を２４時間浸し、浸した後の試料の研
磨面の状態を観察することにより行った。研摩面が腐食
していない場合を○、研摩面が少し腐食している場合を
△とした。また、目視によりいずれの試料も光沢のある
銀色が出現することを確認した。これらの結果を表２に
示す。
規格に則した人工汗（ｐＨ４．７）を腐食液として使用
し、温度３７℃±２℃に保持した人工汗中に、鏡面研磨
した試料の下半分を２４時間浸し、浸した後の試料の研
磨面の状態を観察することにより行った。研摩面が腐食
していない場合を○、研摩面が少し腐食している場合を
△とした。また、目視によりいずれの試料も光沢のある
銀色が出現することを確認した。これらの結果を表２に
示す。
【００３８】
【表２】
【００３９】これらの表１および表２から、本発明の試
料では、抗折強度が７００〜１０００ＭＰａ、ビッカー
ス硬度が１０．０〜１３．５ＧＰａ、破壊靱性値が５．
０〜６．８ＭＰａ・ｍ1/2 であり、耐食性が良好である
ことが判る。
料では、抗折強度が７００〜１０００ＭＰａ、ビッカー
ス硬度が１０．０〜１３．５ＧＰａ、破壊靱性値が５．
０〜６．８ＭＰａ・ｍ1/2 であり、耐食性が良好である
ことが判る。
【００４０】実施例２ 原料粉末として平均粒径１．１μｍのＴｉＣおよびＴｉ
Ｂ2 、粒径４０μｍのＴｉ粉末、平均粒径１．０μｍの
周期律表第４ａ，５ａ，６ａ族元素、またはそれらの炭
化物あるいは硼化物を用い、これらを最終焼結体の各金
属量が表３の割合になるように秤量混合し、これをアセ
トン等の有機溶媒中、約６８時間混合粉砕した後、パラ
フィンを６重量％加え、２．０ｔｏｎ／ｃｍ2 で所望形
状に加圧成形する。成形されたものを非酸化性雰囲気下
において４００℃で脱バインダーした後、真空度１０-3
ｔｏｒｒの真空加熱炉において温度１４５０℃で真空焼
成を１時間行った。さらに、アルゴン雰囲気において１
３００℃１時間の条件で熱間静水圧焼成（ＨＩＰ）を行
った。このようにして得られた最終焼結体の結晶相およ
び金属元素の分析，並びにアスペクト比の測定を、上記
実施例１と同様に行った。その結果を表３に示す。
Ｂ2 、粒径４０μｍのＴｉ粉末、平均粒径１．０μｍの
周期律表第４ａ，５ａ，６ａ族元素、またはそれらの炭
化物あるいは硼化物を用い、これらを最終焼結体の各金
属量が表３の割合になるように秤量混合し、これをアセ
トン等の有機溶媒中、約６８時間混合粉砕した後、パラ
フィンを６重量％加え、２．０ｔｏｎ／ｃｍ2 で所望形
状に加圧成形する。成形されたものを非酸化性雰囲気下
において４００℃で脱バインダーした後、真空度１０-3
ｔｏｒｒの真空加熱炉において温度１４５０℃で真空焼
成を１時間行った。さらに、アルゴン雰囲気において１
３００℃１時間の条件で熱間静水圧焼成（ＨＩＰ）を行
った。このようにして得られた最終焼結体の結晶相およ
び金属元素の分析，並びにアスペクト比の測定を、上記
実施例１と同様に行った。その結果を表３に示す。
【００４１】
【表３】
【００４２】そして、焼結体を平面研削および鏡面研磨
し、この後、上記実施例１と同様に、アスペクト比，抗
折強度，ビッカース硬度（Ｈｖ），破壊靭性値，耐食性
を試験し、また、目視により焼結体の色彩を確認した。
目視による観察の結果、いずれの試料も光沢のある銀色
が出現することを確認した。これらの結果を表４に示
す。
し、この後、上記実施例１と同様に、アスペクト比，抗
折強度，ビッカース硬度（Ｈｖ），破壊靭性値，耐食性
を試験し、また、目視により焼結体の色彩を確認した。
目視による観察の結果、いずれの試料も光沢のある銀色
が出現することを確認した。これらの結果を表４に示
す。
【００４３】
【表４】
【００４４】これらの表３および表４より、焼結体中に
周期律表第４ａ，５ａ，６ａ族元素が添加されることに
より、特に、抗折強度やビッカース硬度が向上している
ことが判る。
周期律表第４ａ，５ａ，６ａ族元素が添加されることに
より、特に、抗折強度やビッカース硬度が向上している
ことが判る。
【００４５】
【発明の効果】以上詳述したように本発明の銀色焼結体
によれば、実用上何等支障のない強度および硬度を有す
るとともに、耐チッピング性、耐食性に優れ、また、焼
結性の向上により銀色の鏡面が容易に現出し、これによ
り、長期間にわたり腐食や傷が発生しない銀色装飾品と
して、例えば、時計ケース、時計バンド、ネックレス、
ブレスレット、ボタン等の装飾品やパターや釣具、刃物
等に利用することができる。本発明の銀色焼結体は、装
飾品以外の摺動部材や食器類、スポーツ用品などに用い
ることもできる。
によれば、実用上何等支障のない強度および硬度を有す
るとともに、耐チッピング性、耐食性に優れ、また、焼
結性の向上により銀色の鏡面が容易に現出し、これによ
り、長期間にわたり腐食や傷が発生しない銀色装飾品と
して、例えば、時計ケース、時計バンド、ネックレス、
ブレスレット、ボタン等の装飾品やパターや釣具、刃物
等に利用することができる。本発明の銀色焼結体は、装
飾品以外の摺動部材や食器類、スポーツ用品などに用い
ることもできる。
【図１】ＳＥＭによる組織図を示す。
１・・・ＴｉＣ相 ２・・・ＴｉＢ相
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C22C 14/00 C22C 1/05 C22C 32/00
Claims (5)
- 【請求項１】少なくともチタン, 炭素, ホウ素を主たる
構成元素とし、三成分基準でチタンが全量中８０〜９５
重量％、ホウ素が全量中３〜１２重量％、炭素が全量中
２〜８重量％からなる銀色焼結体であって、該焼結体中
にＴｉＣ相およびＴｉＢ相が存在することを特徴とする
銀色焼結体。 - 【請求項２】ＴｉＢ相の一部が針状結晶であることを特
徴とする請求項１記載の銀色焼結体。 - 【請求項３】少なくともチタン, 炭素, ホウ素を主たる
構成元素とし、三成分基準でチタンが全量中８０〜９５
重量％、ホウ素が全量中３〜１２重量％、炭素が全量中
２〜８重量％からなる主成分１００重量部に対して、周
期律表第４ａ，５ａ，６ａ族元素（Ｔｉを除く）を０．
５〜２０．０重量部の割合で存在させた銀色焼結体であ
って、該焼結体中にＴｉＣ相およびＴｉＢ相が存在する
ことを特徴とする銀色焼結体。 - 【請求項４】ＴｉＢ相の一部が針状結晶であることを特
徴とする請求項３記載の銀色焼結体。 - 【請求項５】チタンの粉末、チタンの炭化物粉末および
チタンのホウ化物粉末を混合したものを所定形状に成形
し、これを非酸化性雰囲気下において１３００〜１６０
０℃で焼成することを特徴とする銀色焼結体の製造方
法。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29638294A JP3255811B2 (ja) | 1994-09-29 | 1994-11-30 | 銀色焼結体およびその製造方法 |
| CH01850/95A CH690129A5 (de) | 1994-09-29 | 1995-06-22 | Silberfarbenes, gesintertes Produkt, und Verfahren zu seiner Herstellung. |
| DE19523531A DE19523531B4 (de) | 1994-09-29 | 1995-06-28 | Silberfarbenes Sinterprodukt und Verfahren zu dessen Herstellung |
| FR9510021A FR2725197B1 (fr) | 1994-09-29 | 1995-08-23 | Produit fritte a couleur d'argent et procede pour le fabriquer |
| KR1019950026573A KR100385208B1 (ko) | 1994-09-29 | 1995-08-25 | 은색 소결제품 및 그 제조방법 |
| US08/878,582 US6171989B1 (en) | 1994-09-29 | 1997-06-19 | Silver-colored sintered product and method of producing the same |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23486794 | 1994-09-29 | ||
| JP6-234867 | 1994-09-29 | ||
| JP29638294A JP3255811B2 (ja) | 1994-09-29 | 1994-11-30 | 銀色焼結体およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08157990A JPH08157990A (ja) | 1996-06-18 |
| JP3255811B2 true JP3255811B2 (ja) | 2002-02-12 |
Family
ID=26531808
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29638294A Expired - Fee Related JP3255811B2 (ja) | 1994-09-29 | 1994-11-30 | 銀色焼結体およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3255811B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7416697B2 (en) | 2002-06-14 | 2008-08-26 | General Electric Company | Method for preparing a metallic article having an other additive constituent, without any melting |
| US7531021B2 (en) | 2004-11-12 | 2009-05-12 | General Electric Company | Article having a dispersion of ultrafine titanium boride particles in a titanium-base matrix |
| JP2007143956A (ja) * | 2005-11-29 | 2007-06-14 | Kyocera Corp | 刃物 |
-
1994
- 1994-11-30 JP JP29638294A patent/JP3255811B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08157990A (ja) | 1996-06-18 |
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