JP5554509B2 - Method for producing chromite bulk material - Google Patents

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Description

本発明は、Cr含有鋼が酸化したときにサブスケールとして形成されるクロマイト(FeCr24)相の様々な物性を把握するための測定用試料として用いたり、各種素材として用いることができるクロマイトバルク材を製造する方法に関するものである。 The present invention can be used as a measurement sample for grasping various physical properties of a chromite (FeCr 2 O 4 ) phase formed as a subscale when Cr-containing steel is oxidized, or can be used as various materials. The present invention relates to a method for manufacturing a bulk material.

鉄鋼製品の製造プロセスにおいては、鋼材の表面に酸化皮膜(スケール)が形成され、製品の品質や性能を劣化させたり、生産歩留まりを低下させる原因となっている。例えば、加熱炉で形成された厚い1次スケールの除去が不完全で、一部が残ったまま圧延に供されると、スケールの破壊や押し込みが生じ、鋼材にスケール疵が発生することがある。また、2次スケールに起因してメカニカルデスケーリング(MD)性が不良となったり、メッキ性が不良になることがある。このようにスケールは、鋼材の表面性状に大きく影響を与えている。そこでスケールに起因する問題を解決するには、圧延プロセス中におけるスケール形成挙動やスケール破壊・変形挙動など動的な挙動を把握する必要がある。特に、圧延プロセス過程におけるスケールの破壊・変形挙動を把握するには、高温状態におけるスケールの物性(例えば、物理的特性や機械的特性など)を調べる必要がある。   In the manufacturing process of steel products, an oxide film (scale) is formed on the surface of the steel material, which causes the quality and performance of the product to deteriorate and the production yield to decrease. For example, if the removal of the thick primary scale formed in the heating furnace is incomplete and it is subjected to rolling with a part remaining, the scale may be broken or pushed in, and the scale material may generate scale flaws. . Further, due to the secondary scale, mechanical descaling (MD) property may be poor or plating property may be poor. Thus, the scale greatly affects the surface properties of the steel material. Therefore, in order to solve the problems caused by scale, it is necessary to grasp dynamic behavior such as scale formation behavior and scale fracture / deformation behavior during the rolling process. In particular, in order to grasp the fracture / deformation behavior of the scale during the rolling process, it is necessary to examine the physical properties (for example, physical characteristics and mechanical characteristics) of the scale in a high temperature state.

ところで上記スケールは、通常、Fe系酸化物[例えば、FeO(ウスタイト),Fe34(マグネタイト),Fe23(ヘマタイト)など]で構成されているが、鋼材がCr含有鋼の場合は、サブスケールとしてFeCr24(クロマイト)が形成される。Cr含有鋼の表面に形成されるサブスケールは、普通鋼に形成される通常のスケールと比べて酸洗によって除去され難いため、脱スケールに時間がかかることが知られている。そこでCr含有鋼の表面に形成されるサブスケールの物性を把握すれば、脱スケール時間を短縮でき、生産性を向上できると考えられる(非特許文献1)。 By the way, the scale is usually composed of an Fe-based oxide [for example, FeO (wustite), Fe 3 O 4 (magnetite), Fe 2 O 3 (hematite), etc.], but the steel material is Cr-containing steel. As a subscale, FeCr 2 O 4 (chromite) is formed. It is known that the subscale formed on the surface of the Cr-containing steel is difficult to remove by pickling as compared with the normal scale formed on the normal steel, and therefore it takes time to descale. Therefore, it is considered that if the physical properties of the subscale formed on the surface of the Cr-containing steel are grasped, the descaling time can be shortened and the productivity can be improved (Non-patent Document 1).

高温状態におけるスケールの物性を把握するには、Fe系酸化物やサブスケールの単体試料を作製し、高温状態における硬度やヤング率(弾性定数)、線膨張率などの物性を測定すればよいと考えられる。   In order to grasp the physical properties of the scale at high temperature, it is necessary to prepare a single sample of Fe-based oxide or subscale and measure the physical properties such as hardness, Young's modulus (elastic constant), linear expansion coefficient at high temperature. Conceivable.

ところがCr含有鋼の表面にサブスケールとして形成されるクロマイトは、Fe系酸化物が外層スケールとして形成されるときに副次的に形成される内層スケールであるため、単体試料の作製は極めて困難である。Feは、圧延プロセス過程で酸化されると、FeO,Fe34,Fe23などの比較的安定なFe系酸化物を形成するが、これらのFe系酸化物が形成されるときの平衡酸素圧は、温度によって異なり、通常、FeO,Fe34,Fe23の順で高くなっている。そのため酸素ポテンシャル(酸素分圧)の高い鋼材表面には、Fe23が形成され、表面から地鉄に向かってFe23,Fe34,FeOの順に層状のスケールが形成される。これらのスケールのうち最も深い位置に形成されるFeO層より内側の地鉄領域では、酸素ポテンシャル(酸素分圧)はFeOが形成されるときの平衡酸素圧よりも更に低くなる。しかしFeO層より内側の地鉄領域にCrが存在していると、Crは酸化され、近傍のFeOと反応して複合化合物、即ち、FeCr24(クロマイト)を形成する。このクロマイトが層状になったものが、サブスケールと呼ばれている。 However, chromite formed as a subscale on the surface of Cr-containing steel is an inner layer scale that is formed as a secondary layer when the Fe-based oxide is formed as an outer layer scale. is there. When Fe is oxidized during the rolling process, it forms relatively stable Fe-based oxides such as FeO, Fe 3 O 4 , and Fe 2 O 3. When these Fe-based oxides are formed, The equilibrium oxygen pressure varies depending on the temperature, and usually increases in the order of FeO, Fe 3 O 4 , and Fe 2 O 3 . Therefore, Fe 2 O 3 is formed on the surface of the steel material having a high oxygen potential (oxygen partial pressure), and a layered scale is formed in the order of Fe 2 O 3 , Fe 3 O 4 , and FeO from the surface toward the ground iron. . Among these scales, the oxygen potential (oxygen partial pressure) is further lower than the equilibrium oxygen pressure when FeO is formed in the iron region inside the FeO layer formed at the deepest position. However, when Cr is present in the iron region inside the FeO layer, Cr is oxidized and reacts with nearby FeO to form a composite compound, that is, FeCr 2 O 4 (chromite). This chromite layered is called a subscale.

このように、クロマイトは、外層スケールとしてFe系酸化物が形成されるときに、内層スケールとして副次的に形成されるスケール(サブスケール)であり、外層スケールと地鉄との界面に形成されるスケールであるため、クロマイト単体試料の作製は極めて困難である。その一方で、クロマイトは、内層スケールとして形成されるため、外層スケール(Fe系酸化物)を含めたスケール全体の物性に影響を与えると考えられ、高温状態におけるスケール全体の物性(例えば、物理的特性や機械的特性など)を把握するには、クロマイトの物性(例えば、物理的特性や機械的特性など)を把握することが極めて重要であると考えられる。   Thus, chromite is a scale (subscale) that is formed as a sub-scale as the inner scale when the Fe-based oxide is formed as the outer scale, and is formed at the interface between the outer scale and the ground iron. Therefore, it is very difficult to prepare a chromite single sample. On the other hand, since chromite is formed as an inner layer scale, it is considered that the physical properties of the entire scale including the outer layer scale (Fe-based oxide) are affected. In order to grasp the characteristics and mechanical properties), it is considered to be extremely important to grasp the physical properties (for example, physical properties and mechanical properties) of chromite.

武田実佳子 他、「スケール微細構造と密着性に及ぼすCrおよび加熱条件の影響」、神戸製鋼技報、2006年12、p.22〜25Mikako Takeda et al., “Effects of Cr and Heating Conditions on Scale Microstructure and Adhesion”, Kobe Steel Technical Report, 2006, 12, p. 22-25

本発明は上記の様な事情に着目してなされたものであって、その目的は、機械的特性を測定できる程度の大きさで密度が高いクロマイト単体試料を製造できる技術を確立することにある。また、本発明の他の目的は、クロマイト純度の高い単体試料を製造できる方法を確立することにある。   The present invention has been made paying attention to the above-mentioned circumstances, and its purpose is to establish a technique capable of producing a single chromite sample having a size capable of measuring mechanical properties and a high density. . Another object of the present invention is to establish a method capable of producing a simple sample with high chromite purity.

上記課題を解決することのできた本発明に係るクロマイトバルク材の製造方法とは、パラフィンと、150メッシュの篩を通過するクロム鉄鉱粉末との混合粉末を成型する工程と、得られた成型体を焼結する工程を含み、前記パラフィンの含有量は混合粉末全体に対して1〜5質量%であり、前記成型は196〜392MPaの圧力で行い、前記焼結は1100〜1500℃で行うところに要旨を有する。前記焼結は、不活性ガス雰囲気で行うことが好ましい。   The method for producing a chromite bulk material according to the present invention that has solved the above problems includes a step of molding a mixed powder of paraffin and chromite powder passing through a 150-mesh sieve, and an obtained molded body. Including a step of sintering, the content of the paraffin is 1 to 5% by mass with respect to the whole mixed powder, the molding is performed at a pressure of 196 to 392 MPa, and the sintering is performed at 1100 to 1500 ° C. Has a gist. The sintering is preferably performed in an inert gas atmosphere.

本発明によれば、クロム鉄鉱(FeCr24)粉末の成型体を焼結してクロマイトバルク材(単体試料)を製造するにあたり、クロム鉄鉱粉末にパラフィンを混合すると共に、成型時の圧力条件と焼結時の温度条件を適切に制御しているため、機械的特性を測定できる程度の大きさで、しかも密度が高いクロマイトバルク材を製造できる。また、成型体を焼結するときの雰囲気を更に制御すれば、得られるバルク材のクロマイト純度を一段と高めることができる。 According to the present invention, when producing a chromite bulk material (single sample) by sintering a compacted body of chromite (FeCr 2 O 4 ) powder, paraffin is mixed into the chromite powder and pressure conditions at the time of molding. Since the temperature conditions during sintering are appropriately controlled, a chromite bulk material having a size capable of measuring mechanical properties and a high density can be produced. Moreover, if the atmosphere at the time of sintering a molded object is further controlled, the chromite purity of the resulting bulk material can be further enhanced.

本発明で得られたクロマイトバルク材を用いれば、クロマイト相の機械的特性(例えば、硬度やヤング率、線膨張率など)を測定することができるため、高温状態におけるサブスケールの物性を把握するのに役立つ。また、本発明で得られたクロマイトバルク材は、各種素材として用いることもできる。   By using the chromite bulk material obtained in the present invention, the mechanical properties of the chromite phase (for example, hardness, Young's modulus, linear expansion coefficient, etc.) can be measured, so that the physical properties of the subscale in a high temperature state can be grasped. To help. Moreover, the chromite bulk material obtained by this invention can also be used as various raw materials.

図1は、表1のNo.2に示したバルク材のXRDチャート図である。FIG. FIG. 3 is an XRD chart of the bulk material shown in FIG. 図2は、表1のNo.14に示したバルク材のXRDチャート図である。FIG. 15 is an XRD chart of the bulk material shown in FIG. 図3は、各バルク材の硬度を測定した結果を示すグラフである。FIG. 3 is a graph showing the results of measuring the hardness of each bulk material.

本発明者らは、機械的特性を測定できる程度の大きさで密度が高いクロマイト単体試料を製造できる方法を確立するために、鋭意検討を重ねてきた。その結果、原料としてパラフィンとクロム鉄鉱粉末との混合粉末を用い、これを適切な圧力条件で成型し、次いで適切な条件で焼結すれば良いことを見出し、本発明を完成した。   The inventors of the present invention have made extensive studies in order to establish a method capable of producing a chromite simple substance sample that is large enough to measure mechanical properties and has a high density. As a result, it was found that a mixed powder of paraffin and chromite powder can be used as a raw material, molded under an appropriate pressure condition, and then sintered under an appropriate condition, thereby completing the present invention.

即ち、Cr含有鋼を加熱すれば、表面にクロマイトを含むスケールを形成させることができるが、この方法を踏襲しただけでは、バルク材としてのクロマイトを作製することができないため、機械的特性(例えば、クロマイトのヤング率や線膨張率など)を測定できない。また、クロマイト(FeCr24)は、FeOとCr23が反応して形成される複合酸化物であるが、Cr含有鋼を加熱してFeCr24を形成させても、室温に冷却する途中で、FeCr24がFeOとCr23の2相に分離することがある。例えば、FeCr24を形成させた後、室温までの冷却速度を大きくしてFeCr24の凍結準安定相を作製しようとしても、冷却途中でその一部が2相分離を起こすことがある。また、クロマイト自体は、粉末の形態で市販されているが、機械的特性を測定できる程度の大きさのクロマイト単体試料は市販されておらず、各種素材として利用されることもない。 That is, if Cr-containing steel is heated, a scale containing chromite can be formed on the surface, but chromite as a bulk material cannot be produced only by following this method. , Young's modulus and linear expansion coefficient of chromite cannot be measured. Chromite (FeCr 2 O 4 ) is a composite oxide formed by the reaction of FeO and Cr 2 O 3, but even if the Cr-containing steel is heated to form FeCr 2 O 4 , it remains at room temperature. During cooling, FeCr 2 O 4 may separate into two phases of FeO and Cr 2 O 3 . For example, after forming a FeCr 2 O 4, even if an attempt is prepared frozen metastable phase of FeCr 2 O 4 by increasing the cooling rate to room temperature, a portion in the middle cooling can cause two-phase separation is there. Moreover, although chromite itself is marketed in the form of a powder, a chromite simple substance sample having a size capable of measuring mechanical properties is not commercially available and is not used as various materials.

そこで本発明者らは、粉末冶金技術に着目し、クロマイトの単体試料を製造する方法について検討した。その結果、
(1)パラフィンと、150メッシュの篩を通過するクロム鉄鉱粉末との混合粉末を成型する工程と、
(2)得られた成型体を焼結する工程を含み、
前記パラフィンの含有量は混合粉末全体に対して1〜5質量%の範囲に調整し、
前記成型は196〜392MPaの圧力で行い、
前記焼結は1100〜1500℃で行えば、機械的特性を測定できる程度の大きさで密度が高いクロマイトバルク材(単体試料)を製造できることが明らかとなった。以下、各工程について順を追って詳細に説明する。
Accordingly, the present inventors have focused on the powder metallurgy technique and studied a method for producing a single sample of chromite. as a result,
(1) a step of molding a mixed powder of paraffin and chromite powder passing through a 150 mesh sieve;
(2) including a step of sintering the obtained molded body,
The paraffin content is adjusted to a range of 1 to 5% by mass with respect to the entire mixed powder,
The molding is performed at a pressure of 196 to 392 MPa,
It has been clarified that if the sintering is performed at 1100 to 1500 ° C., a chromite bulk material (single sample) having a size capable of measuring mechanical properties and a high density can be produced. Hereinafter, each process will be described in detail in order.

[(1)成型する工程]
本発明では、原料として、パラフィンとクロム鉄鉱粉末の混合粉末を用いることが重要である。即ち、本発明者らが検討したところ、クロム鉄鉱粉末のみを用いて成型して得られた成型体を焼結しようとしても、バルク材は形成できなかった。これに対し、クロム鉄鉱粉末に、パラフィンを混ぜた混合粉末を用いて成型して得られた成型体は、焼結でき、バルク材を形成できた。パラフィンがクロム鉄鉱粉末同士を結合するバインダーとして作用したと考えられる。このパラフィンは、焼結時に揮発してバルク材には残らないため、クロマイト純度を低下させることもない。
[(1) Molding process]
In the present invention, it is important to use a mixed powder of paraffin and chromite powder as a raw material. That is, when the present inventors examined, even if it tried to sinter the molded object obtained by shape | molding using only a chromite powder, the bulk material was not able to be formed. On the other hand, a molded body obtained by molding using a mixed powder obtained by mixing paraffin into chromite powder could be sintered and a bulk material could be formed. It is thought that paraffin acted as a binder that binds the chromite powder. Since the paraffin volatilizes during sintering and does not remain in the bulk material, the purity of chromite is not reduced.

クロム鉄鉱粉末は、例えば、和光純薬工業から入手できる。なお、市販されているクロム鉄鉱は粉末の形態であるため、ヤング率や線膨張率などの機械的特性を測定することはできない。   The chromite powder can be obtained from, for example, Wako Pure Chemical Industries. In addition, since commercially available chromite is in the form of powder, mechanical properties such as Young's modulus and linear expansion coefficient cannot be measured.

本発明では、上記クロム鉄鉱粉末として、150メッシュの篩を通過する粉末を用いる。150メッシュの篩を通過しない粉末(即ち、篩の上に残る粉末)を用いると、粉末自体が大きいため、成型したときに粉末間の空隙が大きくなり、成型体の密度が小さくなる。そのため高密度のバルク材を製造できない。従って本発明では、クロム鉄鉱粉末として150メッシュの篩を通過する粉末を用いる。   In the present invention, a powder that passes through a 150 mesh sieve is used as the chromite powder. When powder that does not pass through a 150-mesh sieve (that is, powder that remains on the sieve) is used, the powder itself is large, so that the gap between the powders becomes large when molded, and the density of the molded body decreases. Therefore, a high-density bulk material cannot be manufactured. Therefore, in this invention, the powder which passes a 150 mesh sieve is used as a chromite powder.

150メッシュの篩を通過するクロム鉄鉱粉末は、市販されているクロム鉄鉱粉末を150メッシュの篩を用いて分級し、篩を通過する粉末を回収することで得られる。また、分級前に、必要に応じて、例えば、乳鉢、ボールミル、ジェットミル、オートミルなどを用いて粉砕してもよい。   The chromite powder passing through the 150 mesh sieve is obtained by classifying commercially available chromite powder using a 150 mesh sieve and collecting the powder passing through the sieve. Moreover, you may grind | pulverize using a mortar, a ball mill, a jet mill, an auto mill etc. as needed before classification.

上記パラフィンは、上記混合粉末全体に対して1〜5質量%含有する必要がある。パラフィンの含有量が少な過ぎると、バインダー効果が発揮されず、バルク材を形成できない。一方、パラフィンの含有量が多過ぎると、焼結時にパラフィンがバルク材から抜け切れず、バルク材内にポアを形成し、バルク材の密度が小さくなり、機械的特性を測定できない。   The paraffin needs to be contained in an amount of 1 to 5 mass% with respect to the entire mixed powder. If the paraffin content is too small, the binder effect is not exhibited, and a bulk material cannot be formed. On the other hand, when the content of paraffin is too large, paraffin cannot be completely removed from the bulk material during sintering, pores are formed in the bulk material, the density of the bulk material becomes small, and the mechanical properties cannot be measured.

本発明において、パラフィンとは、炭素原子の数が16〜40程度の間に分布するアルカン(鎖式飽和炭化水素)を指す。   In the present invention, paraffin refers to alkanes (chain saturated hydrocarbons) distributed between about 16 to 40 carbon atoms.

150メッシュの篩を通過するクロム鉄鉱粉末と、パラフィンは、例えば、乳鉢を用いて均一に混合すればよい。   The chromite powder passing through the 150 mesh sieve and the paraffin may be mixed uniformly using, for example, a mortar.

本発明では、パラフィンと、150メッシュの篩を通過するクロム鉄鉱粉末との混合粉末を成型して成型体を得るが、成型圧力は196〜392MPa(2.0〜4.0tonf/cm2)とする。成型圧力が196MPa(2.0tonf/cm2)を下回ると、圧力不足となり、成型体を形成できない。従って成型圧力は196MPa(2.0tonf/cm2)以上とする。しかし成型圧力が392MPa(4.0tonf/cm2)を超えると、成型体に残留する応力が大きくなり、後の焼結工程においてバルク材にクラックが発生してバルク材が得られない。従って成型圧力は392MPa(4.0tonf/cm2)以下とする。 In the present invention, a mixed powder of paraffin and chromite powder passing through a 150 mesh sieve is molded to obtain a molded body. The molding pressure is 196 to 392 MPa (2.0 to 4.0 tonf / cm 2 ). To do. When the molding pressure is less than 196 MPa (2.0 tonf / cm 2 ), the pressure becomes insufficient and a molded body cannot be formed. Accordingly, the molding pressure is 196 MPa (2.0 tonf / cm 2 ) or more. However, if the molding pressure exceeds 392 MPa (4.0 tonf / cm 2 ), the stress remaining in the molded body increases, and cracks occur in the bulk material in the subsequent sintering step, and the bulk material cannot be obtained. Accordingly, the molding pressure is set to 392 MPa (4.0 tonf / cm 2 ) or less.

成型する際に用いる型の種類は特に限定されず、金型を用いてもよいし、ゴム製の型を用いてもよい。ゴム製の型を用いる場合は、CIP成型を行ってもよい。例えば、円柱状の成型体を作製する場合は、ネオプレンゴム製のチューブを所望の長さに切断し、これにクロム鉄鉱粉末をできるだけ均一かつ高密度に充填し、チューブの両端をネオプレンゴム製の栓で止めてシールする。この試料を静水圧196〜392MPa(2.0〜4.0tonf/cm2)でCIP成型すれば、円柱状の成型体を作製できる。なお、成型体の形状は特に限定されるものではなく、各種試験片の形状であってもよいし、板状やブロック状であってもよい。 The type of mold used for molding is not particularly limited, and a mold or a rubber mold may be used. When a rubber mold is used, CIP molding may be performed. For example, when producing a cylindrical molded body, a neoprene rubber tube is cut to a desired length, and this is filled with chromite powder as uniformly and densely as possible, and both ends of the tube are made of neoprene rubber. Stop with a stopper and seal. If this sample is CIP-molded at a hydrostatic pressure of 196 to 392 MPa (2.0 to 4.0 tonf / cm 2 ), a cylindrical molded body can be produced. In addition, the shape of a molded object is not specifically limited, The shape of various test pieces may be sufficient, and plate shape and block shape may be sufficient.

[(2)焼結する工程]
上記成型体の焼結は、1100〜1500℃で行う。焼結温度が1100℃未満では、焼結不充分となり、バルク材の密度を高めることができず、機械的特性を測定できない。従って焼結は1100℃以上で行い、好ましくは1200℃以上で行う。しかし焼結温度が1500℃を超えると、クロマイトが溶融してしまい、バルク材を形成できない。従って焼結は1500℃以下で行い、好ましくは1400℃以下で行う。
[(2) Sintering step]
The molded body is sintered at 1100 to 1500 ° C. If the sintering temperature is less than 1100 ° C., the sintering is insufficient, the density of the bulk material cannot be increased, and the mechanical properties cannot be measured. Therefore, sintering is performed at 1100 ° C. or higher, preferably 1200 ° C. or higher. However, when the sintering temperature exceeds 1500 ° C., chromite is melted and a bulk material cannot be formed. Therefore, sintering is performed at 1500 ° C. or lower, preferably 1400 ° C. or lower.

焼結するに当っては、焼結温度に到達するまでの昇温速度を、例えば、100〜1200℃/時間とすればよい。   In sintering, the rate of temperature rise until the sintering temperature is reached may be, for example, 100 to 1200 ° C./hour.

焼結時間は、焼結温度に影響を受けるため一律に規定できず、機械的特性を測定できる程度の密度となるように焼結温度を考慮しつつ焼結すればよい。焼結時間は、例えば、10〜120分とすればよい。焼結時間が短過ぎると焼結不足となる傾向があり、焼結時間が長過ぎると経済的に無駄である。焼結時間のより好ましい下限は15分であり、より好ましい上限は90分である。なお、焼結後、室温まで冷却するに当っては、焼結炉内で放冷すればよい。   Since the sintering time is affected by the sintering temperature, it cannot be uniformly defined, and the sintering may be performed while taking into consideration the sintering temperature so that the density can be measured. The sintering time may be, for example, 10 to 120 minutes. If the sintering time is too short, the sintering tends to be insufficient, and if the sintering time is too long, it is economically wasteful. A more preferable lower limit of the sintering time is 15 minutes, and a more preferable upper limit is 90 minutes. In addition, what is necessary is just to cool in a sintering furnace when cooling to room temperature after sintering.

焼結雰囲気は特に限定されず、例えば、不活性ガス雰囲気、酸素含有雰囲気(例えば、大気雰囲気など)、真空雰囲気等いずれであってもよい。   The sintering atmosphere is not particularly limited, and may be any of, for example, an inert gas atmosphere, an oxygen-containing atmosphere (for example, an air atmosphere), a vacuum atmosphere, or the like.

不活性ガスとしては、例えば、純Arガスや純N2ガス、純Heガス、或いはこれらのガスを混合したガスなどを用いることができる。コストを削減するには、純Arガスや純N2ガスを用いることが好ましい。 As the inert gas, for example, pure Ar gas, pure N 2 gas, pure He gas, or a gas obtained by mixing these gases can be used. In order to reduce the cost, it is preferable to use pure Ar gas or pure N 2 gas.

真空雰囲気は、圧力を、例えば、0.13Pa(1×10-3Torr)以下とすればよい。 The vacuum atmosphere may be set to a pressure of 0.13 Pa (1 × 10 −3 Torr) or less, for example.

但し、酸素含有雰囲気では、クロマイトの一部が酸化され、Cr23やFe23が形成されるため、クロマイト純度が低下する傾向がある。また、真空雰囲気では、雰囲気中の酸素が減少するため、クロマイトの一部が還元され、Feが生成してクロマイト純度が低下する傾向がある。そこで、本発明では、焼結雰囲気を不活性ガス雰囲気にすることが推奨される。不活性ガス雰囲気で焼結することで、酸素含有雰囲気や真空雰囲気で焼結するよりもクロマイトバルク材の純度を高められる。 However, in an oxygen-containing atmosphere, a portion of chromite is oxidized to form Cr 2 O 3 or Fe 2 O 3, so that the chromite purity tends to decrease. Further, in a vacuum atmosphere, oxygen in the atmosphere is reduced, so that part of chromite is reduced, Fe is generated, and chromite purity tends to decrease. Therefore, in the present invention, it is recommended that the sintering atmosphere be an inert gas atmosphere. By sintering in an inert gas atmosphere, the purity of the chromite bulk material can be increased as compared with sintering in an oxygen-containing atmosphere or a vacuum atmosphere.

焼結して得られたクロマイトバルク材は、焼結ままの状態で、密度が2g/cm3以上の高密度なものになっている。 The chromite bulk material obtained by sintering has a high density of 2 g / cm 3 or more in the as-sintered state.

本発明で得られるクロマイトバルク材を用いれば、例えば、クロマイト相の硬度を測定できる他、ヤング率や線膨張率を測定でき、クロマイト相の機械的特性を調べることができる。クロマイト相の機械的特性を詳細に調べることで、圧延プロセス中におけるスケール破壊・変形挙動などを把握できるようになる。また、クロマイトバルク材は、各種素材として用いることもできる。   If the chromite bulk material obtained by the present invention is used, for example, the hardness of the chromite phase can be measured, the Young's modulus and the linear expansion coefficient can be measured, and the mechanical properties of the chromite phase can be examined. By examining the mechanical properties of the chromite phase in detail, it becomes possible to grasp the scale fracture and deformation behavior during the rolling process. The chromite bulk material can also be used as various materials.

以下、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明はもとより下記実施例によって制限を受けるものではなく、前・後記の趣旨に適合し得る範囲で適当に変更を加えて実施することも勿論可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。   EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited by the following examples, but may be appropriately modified within a range that can meet the purpose described above and below. Of course, it is possible to implement them, and they are all included in the technical scope of the present invention.

下記実験1では成型圧力、下記実験2ではパラフィンの配合量、下記実験3では焼結条件、下記実験4ではバルク材の機械的特性(硬度)について検討した。   The following experiment 1 examined the molding pressure, the following experiment 2 examined the blending amount of paraffin, the following experiment 3 examined the sintering conditions, and the following experiment 4 examined the mechanical properties (hardness) of the bulk material.

[実験1]
市販されているFeCr24粉末(和光純薬工業製)を乳鉢で粉砕し、150メッシュの篩を用いて分級した。篩を通過したFeCr24粉末に、バインダーとしてパラフィン(和光純薬工業製)を配合し、混合粉末を得た。パラフィンの配合量は、混合粉末全体の質量に対して2.0質量%とした。混合粉末を円筒状の金型に仕込み、圧力をかけてφ30mm×120mmの成型体を製造した。成型圧力は、147MPa(1.5tonf/cm2)、196MPa(2.0tonf/cm2)、294MPa(3.0tonf/cm2)、392MPa(4.0tonf/cm2)、または441MPa(4.5tonf/cm2)とした。その結果、成型圧力が147MPaの場合は、金型から取り出した時点で成型体が崩壊した。一方、成型圧力が196MPa以上の場合は、金型から取り出した成型体は崩壊せず、安定な成型体を形成できた。
[Experiment 1]
Commercially available FeCr 2 O 4 powder (manufactured by Wako Pure Chemical Industries) was pulverized in a mortar and classified using a 150 mesh sieve. Paraffin (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was blended with the FeCr 2 O 4 powder that passed through the sieve as a binder to obtain a mixed powder. The blending amount of paraffin was 2.0% by mass with respect to the mass of the entire mixed powder. The mixed powder was charged into a cylindrical mold and pressure was applied to produce a molded body of φ30 mm × 120 mm. The molding pressure is 147 MPa (1.5 tonf / cm 2 ), 196 MPa (2.0 tonf / cm 2 ), 294 MPa (3.0 tonf / cm 2 ), 392 MPa (4.0 tonf / cm 2 ), or 441 MPa (4.5 tonf) / Cm 2 ). As a result, when the molding pressure was 147 MPa, the molded body collapsed when removed from the mold. On the other hand, when the molding pressure was 196 MPa or more, the molded body taken out from the mold did not collapse and a stable molded body could be formed.

次に、金型から取り出した成型体をAr雰囲気中で、1300℃で、1時間加熱して焼結し、バルク材を得た。焼結に当たっては1300℃に昇温する際の昇温速度は600℃/時間で行い、1300℃で1時間焼結した後の冷却は焼結炉内で放冷することによって行った。得られたバルク材を目視で観察した結果、成型圧力を441MPaとして得られたバルク材にはクラックが発生しており、一部、バルク材の崩壊も確認された。一方、成型圧力を196〜392MPaとして得られたバルク材には、クラックの発生は認められず、良好なバルク材が作製できたことを目視で確認した。   Next, the molded body taken out from the mold was sintered in an Ar atmosphere at 1300 ° C. for 1 hour to obtain a bulk material. In the sintering, the heating rate at the time of raising the temperature to 1300 ° C. was 600 ° C./hour, and the cooling after sintering at 1300 ° C. for 1 hour was carried out by cooling in a sintering furnace. As a result of visual observation of the obtained bulk material, cracks were generated in the bulk material obtained at a molding pressure of 441 MPa, and part of the collapse of the bulk material was also confirmed. On the other hand, in the bulk material obtained with a molding pressure of 196 to 392 MPa, generation of cracks was not observed, and it was visually confirmed that a good bulk material could be produced.

得られたバルク材の見かけ密度をアルキメデス法によって測定した。その結果、196MPaで成型して得られた成型体を焼結して得られたバルク材の密度は2.56g/cm3、294MPaで成型して得られた成型体を焼結して得られたバルク材の密度は3.47g/cm3、392MPaで成型して得られた成型体を焼結して得られたバルク材の密度は3.92g/cm3、441MPaで成型して得られた成型体を焼結して得られたバルク材の密度は4.08g/cm3であった。 The apparent density of the obtained bulk material was measured by the Archimedes method. As a result, the density of the bulk material obtained by sintering the molded body obtained by molding at 196 MPa is 2.56 g / cm 3 , and obtained by sintering the molded body obtained by molding at 294 MPa. The bulk material has a density of 3.47 g / cm 3 , 392 MPa, and the bulk material obtained by sintering a molded body obtained by molding at 392 MPa has a density of 3.92 g / cm 3 , 441 MPa. The density of the bulk material obtained by sintering the molded body was 4.08 g / cm 3 .

[実験2]
上記実験1において、バインダーの配合量を変えた混合粉末を調製し、成型体を製造した。バインダーとして用いたパラフィンの配合量は、混合粉末全体の質量に対して0.5質量%、1.0質量%、2.0質量%、3.0質量%、4.0質量%、5.0質量%、または5.5質量%とした。混合粉末を円筒状の金型に仕込み、成型圧力294MPa(3.0tonf/cm2)で成型してφ30mm×120mmの成型体を製造した。
[Experiment 2]
In Experiment 1 above, mixed powders with different binder blending amounts were prepared to produce molded bodies. The amount of paraffin used as the binder is 0.5% by mass, 1.0% by mass, 2.0% by mass, 3.0% by mass, 4.0% by mass, and 5.% by mass with respect to the total mass of the mixed powder. It was set to 0% by mass or 5.5% by mass. The mixed powder was charged into a cylindrical mold and molded at a molding pressure of 294 MPa (3.0 tonf / cm 2 ) to produce a molded body of φ30 mm × 120 mm.

次に、成型体を金型から取り出し、上記実験1と同じ条件で焼結した。その結果、バインダーの配合量が0.5質量%の場合は、バインダー不足のためバルク材が得られなかった。一方、バインダーの配合量が5.5質量%の場合は、焼結時にバインダーを除去できず、バルク材内にポアが形成され、バルク材の密度が低下した。このバルク材の密度は、0.36g/cm3であった。これに対し、バインダーの配合量が1.0〜5.0質量%の場合は、密度が3.11〜4.2g/cm3のバルク材が得られた。 Next, the molded body was taken out from the mold and sintered under the same conditions as in Experiment 1 above. As a result, when the blending amount of the binder was 0.5% by mass, a bulk material could not be obtained due to insufficient binder. On the other hand, when the blending amount of the binder was 5.5% by mass, the binder could not be removed during sintering, pores were formed in the bulk material, and the density of the bulk material was lowered. The density of this bulk material was 0.36 g / cm 3 . On the other hand, when the blending amount of the binder is 1.0 to 5.0% by mass, a bulk material having a density of 3.11 to 4.2 g / cm 3 was obtained.

[実験3]
上記実験1において、成型圧力294MPa(3.0tonf/cm2)で成型してφ30mm×120mmの成型体を製造した。
[Experiment 3]
In Experiment 1, a molded body having a diameter of 30 mm × 120 mm was manufactured by molding at a molding pressure of 294 MPa (3.0 tonf / cm 2 ).

次に、成型体を金型から取り出し、下記表1に示す雰囲気中で、下記表1に示す温度で、1時間加熱して焼結し、バルク材を得た。表1において、焼結雰囲気が「Ar」とは、常圧のArガス雰囲気中で焼結を行ったことを意味する。焼結雰囲気が「N2」とは、常圧のN2ガス雰囲気中で焼結を行ったことを意味する。焼結雰囲気が「大気」とは、常圧の大気雰囲気中で焼結を行ったことを意味する。焼結雰囲気が「真空」とは、圧力0.13Pa(1×10-3Torr)以下で焼結を行ったことを意味する。焼結に当たっては、下記表1に示す焼結温度に昇温する際の昇温速度は10℃/分とし、焼結した後の冷却は焼結炉内で放冷することによって行った。 Next, the molded body was taken out from the mold and sintered in the atmosphere shown in Table 1 below by heating at a temperature shown in Table 1 for 1 hour to obtain a bulk material. In Table 1, the sintering atmosphere “Ar” means that sintering was performed in an atmospheric pressure Ar gas atmosphere. The sintering atmosphere “N 2 ” means that the sintering was performed in a normal pressure N 2 gas atmosphere. The “atmosphere” as the sintering atmosphere means that the sintering was performed in an atmospheric atmosphere at normal pressure. The sintering atmosphere of “vacuum” means that sintering was performed at a pressure of 0.13 Pa (1 × 10 −3 Torr) or less. In sintering, the rate of temperature increase when the temperature was raised to the sintering temperature shown in Table 1 below was set to 10 ° C./min, and cooling after sintering was performed by allowing to cool in a sintering furnace.

得られたバルク材をXRD(X線回折)測定し、バルク材の相同定を行った。各バルク材について、同定結果を下記表1に示す。表1において、「○」は回折ピークが同定できる程度に検出されたことを意味し、「−」は回折ピークが同定できる程度に検出されなかったことを意味する。なお、本実験で用いたバルク材には、FeCr24、Cr23、Feが検出されたが、これら以外の相は検出されなかった。 The obtained bulk material was measured by XRD (X-ray diffraction), and the phase of the bulk material was identified. The identification results are shown in Table 1 below for each bulk material. In Table 1, “◯” means that the diffraction peak was detected to such an extent that it could be identified, and “−” means that the diffraction peak was not detected to the extent that it could be identified. In the bulk material used in this experiment, FeCr 2 O 4 , Cr 2 O 3 and Fe were detected, but no other phases were detected.

表1に示したNo.2のバルク材のXRDチャートを図1に、No.14のバルク材のXRDチャートを図2に示す。図1から明らかなように、No.2のバルク材ではFeCr24に由来する回折ピークのみが確認された。一方、図2から明らかなように、No.14のバルク材ではFeCr24に由来する回折ピークの他に、Feに由来する回折ピークも認められた。 No. shown in Table 1. The XRD chart of the bulk material No. 2 is shown in FIG. An XRD chart of 14 bulk materials is shown in FIG. As is apparent from FIG. In the bulk material No. 2, only the diffraction peak derived from FeCr 2 O 4 was confirmed. On the other hand, as is apparent from FIG. In the 14 bulk material, in addition to the diffraction peak derived from FeCr 2 O 4 , a diffraction peak derived from Fe was also observed.

下記表1から次のように考察できる。No.2〜5、8〜11は、不活性雰囲気で焼結した例であり、得られたバルク材からは、FeCr24に由来する回折ピークのみが検出され、純度の高いクロマイト(FeCr24)バルク材が得られた。 The following table 1 can be considered as follows. No. Nos. 2 to 5 and 8 to 11 are examples sintered in an inert atmosphere. From the obtained bulk material, only a diffraction peak derived from FeCr 2 O 4 was detected, and high purity chromite (FeCr 2 O 4 ) Bulk material was obtained.

No.12、13においてもクロマイトバルク材が得られている。しかし大気雰囲気で焼結を行ったため、これらのバルク材からはFeCr24に由来する回折ピーク以外にCr23に由来する回折ピークも検出された。ピーク強度比からクロマイト(FeCr24)の純度は、上記No.2〜5、8〜11のバルク材の純度よりも低いことが分かった。 No. In 12 and 13, a chromite bulk material is obtained. However, since sintering was performed in an air atmosphere, a diffraction peak derived from Cr 2 O 3 was detected in addition to the diffraction peak derived from FeCr 2 O 4 from these bulk materials. From the peak intensity ratio, the purity of chromite (FeCr 2 O 4 ) It was found to be lower than the purity of bulk materials of 2-5 and 8-11.

No.14、15においてもクロマイトバルク材が得られている。しかし真空雰囲気で焼結を行ったため、これらのバルク材からはFeCr24に由来する回折ピーク以外にFeに由来する回折ピークも検出された。ピーク強度比からクロマイト(FeCr24)の純度は、上記No.2〜5、8〜11のバルク材の純度よりも低いことが分かった。 No. In 14 and 15, a chromite bulk material is obtained. However, since sintering was performed in a vacuum atmosphere, a diffraction peak derived from Fe was also detected from these bulk materials in addition to the diffraction peak derived from FeCr 2 O 4 . From the peak intensity ratio, the purity of chromite (FeCr 2 O 4 ) It was found to be lower than the purity of bulk materials of 2-5 and 8-11.

一方、No.1のバルク材からはFeCr24に由来する回折ピークのみが検出され、クロマイト(FeCr24)バルク材が得られた。しかし焼結温度が低過ぎるため焼結不充分となり、バルク材の密度は0.42g/cm3で、強度が低く、機械的特性測定用試験片に用いることができなかった。 On the other hand, no. Only the diffraction peak derived from FeCr 2 O 4 was detected from the bulk material 1, and a chromite (FeCr 2 O 4 ) bulk material was obtained. However, since the sintering temperature was too low, the sintering was insufficient, and the density of the bulk material was 0.42 g / cm 3 , the strength was low, and it could not be used as a test piece for measuring mechanical properties.

No.6、7のバルク材からはFeCr24に由来する回折ピークのみが検出されたが、クロマイト(FeCr24)バルク材が得られた。しかしNo.6のバルク材は、焼結時の温度が高過ぎるため一部が溶融した結果変形を起こしており、機械的特性測定用試験片に用いることができなかった。No.7のバルク材は、焼結時の温度がNo.6よりも一層高いため、バルク材が完全に溶融しており、機械的特性測定用試験片に用いることができなかった。 No. Only the diffraction peaks derived from FeCr 2 O 4 were detected from the bulk materials 6 and 7, but a chromite (FeCr 2 O 4 ) bulk material was obtained. However, no. The bulk material No. 6 was deformed as a result of partial melting because the temperature during sintering was too high, and could not be used as a test piece for measuring mechanical properties. No. The bulk material No. 7 has a sintering temperature of No. 7. Since it was higher than 6, the bulk material was completely melted and could not be used as a test piece for measuring mechanical properties.

Figure 0005554509
Figure 0005554509

[実験4]
上記実験3において、成型圧力294MPa(3.0tonf/cm2)で成型してφ30mm×120mmの成型体を製造した。
[Experiment 4]
In Experiment 3, a molded body of φ30 mm × 120 mm was manufactured by molding at a molding pressure of 294 MPa (3.0 tonf / cm 2 ).

次に、成型体を金型から取り出し、Ar雰囲気中で、1300℃で、1時間加熱して焼結し、バルク材を得た。焼結に当たっては、1300℃に昇温する際の昇温速度は10℃/分で行い、1300℃で1時間焼結した後の冷却は焼結炉内で放冷することによって行った。得られたバルク材を目視で観察した結果、クラックの発生は認められなかった。   Next, the molded body was taken out of the mold and sintered by heating at 1300 ° C. for 1 hour in an Ar atmosphere to obtain a bulk material. In the sintering, the heating rate at the time of raising the temperature to 1300 ° C. was 10 ° C./min, and the cooling after sintering at 1300 ° C. for 1 hour was carried out by cooling in a sintering furnace. As a result of visual observation of the obtained bulk material, generation of cracks was not recognized.

得られたバルク材を上記実験3と同じ条件でXRD(X線回折)測定し、バルク材の相同定を行った。その結果、バルク材からはFeCr24に由来する回折ピークのみが検出され、純度の高いクロマイト(FeCr24)バルク材が得られていることが分かった。 The obtained bulk material was subjected to XRD (X-ray diffraction) measurement under the same conditions as in Experiment 3, and the phase of the bulk material was identified. As a result, only the diffraction peak derived from FeCr 2 O 4 was detected from the bulk material, and it was found that a chromite (FeCr 2 O 4 ) bulk material with high purity was obtained.

次に、得られたバルク材の硬度(ビッカース硬度)を、室温(25℃)、400℃、600℃、800℃、または1000℃で測定した。硬度測定には日本光学製のMQ型高温顕微硬度計を用い、JIS Z 2244に従って測定した。測定結果を図3に■で示す。   Next, the hardness (Vickers hardness) of the obtained bulk material was measured at room temperature (25 ° C.), 400 ° C., 600 ° C., 800 ° C., or 1000 ° C. The hardness was measured according to JIS Z 2244 using an MQ type high-temperature microhardness meter made by Nippon Optical. The measurement results are shown by ■ in FIG.

比較対象として、FeOバルク材、Fe34バルク材、Fe23バルク材、Fe2SiO4バルク材を下記条件で作製し、各バルク材の硬度を上記と同様に測定した。測定結果を図3にFeOは△、Fe34は□、Fe23は◇、Fe2SiO4は●で示す。 As comparison objects, FeO bulk material, Fe 3 O 4 bulk material, Fe 2 O 3 bulk material, and Fe 2 SiO 4 bulk material were produced under the following conditions, and the hardness of each bulk material was measured in the same manner as described above. The measurement results are shown in FIG. 3 by Δ for FeO, □ for Fe 3 O 4 , ◇ for Fe 2 O 3 , and ● for Fe 2 SiO 4 .

《FeOバルク材》
市販されている純Fe粉末(神戸製鋼所製「アトメル300NH(商品名)」)とFe34粉末(和光純薬工業製「四三酸化鉄試薬(商品名)」、純度95%以上)とを、Fe粉末:Fe34粉末の質量比が0.8:1となるように仕込み、3時間混合した後、角状金型に入れて圧力をかけて成型し、55mm×55mm×8mmtの成型体を作製した。成型圧力は147MPa(1.5tonf/cm2)とし、CIP成型した。
<< FeO bulk material >>
Commercially available pure Fe powder (“Atmel 300NH (trade name)” manufactured by Kobe Steel) and Fe 3 O 4 powder (“Wako Pure Chemical Industries, Ltd.“ tradenamed iron trioxide reagent (trade name) ”, purity 95% or more) Were mixed so that the mass ratio of Fe powder: Fe 3 O 4 powder was 0.8: 1, mixed for 3 hours, put into a square mold and molded by applying pressure, 55 mm × 55 mm × An 8 mm t molded body was produced. The molding pressure was 147 MPa (1.5 ton / cm 2 ), and CIP molding was performed.

得られた成型体を、Ar雰囲気中で、1100℃で、1時間保持して仮焼結した。仮焼結体を、グラファイト製金型に入れ、圧力50MPaとして加圧しながら、真空雰囲気中(1×10-4Torr台)で、900℃で、1時間保持してプレス成型を行い、バルク材を作製した。得られたバルク材をXRD(X線回折)測定し、バルク材の相同定を行った結果、FeO以外の回折ピークは検出されなかった。 The obtained molded body was pre-sintered by holding at 1100 ° C. for 1 hour in an Ar atmosphere. The pre-sintered body is placed in a graphite mold and pressed at a pressure of 50 MPa, and held in a vacuum atmosphere (on the order of 1 × 10 −4 Torr) at 900 ° C. for 1 hour to perform press molding. Was made. As a result of XRD (X-ray diffraction) measurement of the obtained bulk material and performing phase identification of the bulk material, no diffraction peaks other than FeO were detected.

《Fe34バルク材》
市販されているFe34粉末(和光純薬工業製「四三酸化鉄試薬(商品名)」、純度95%以上)を角状金型に入れて圧力をかけて成型し、55mm×55mm×8mmtの成型体を作製した。成型圧力は、294MPa(3.0tonf/cm2)とし、CIP成型した。
<Fe 3 O 4 bulk material>
Put commercially available Fe 3 O 4 powder (“Wood Iron Oxide Reagent (trade name)” manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., purity 95% or more) into a square mold and mold it by applying pressure, 55 mm × 55 mm A molded body of × 8 mm t was produced. The molding pressure was 294 MPa (3.0 tonf / cm 2 ), and CIP molding was performed.

得られた成型体を、Ar雰囲気中で、1100℃で、1時間保持して焼結し、バルク材を作製した。得られたバルク材をXRD(X線回折)測定し、バルク材の相同定を行った結果、Fe34以外の回折ピークは検出されなかった。 The obtained molded body was sintered at 1100 ° C. for 1 hour in an Ar atmosphere to produce a bulk material. As a result of XRD (X-ray diffraction) measurement of the obtained bulk material and phase identification of the bulk material, diffraction peaks other than Fe 3 O 4 were not detected.

《Fe23バルク材》
市販されているFe23粉末(和光純薬工業製)を角状金型に入れて圧力をかけて成型し、55mm×55mm×8mmtの成型体を作製した。成型圧力は294MPa(3.0tonf/cm2)とし、CIP成型した。
"Fe 2 O 3 bulk material"
A commercially available Fe 2 O 3 powder (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was put into a square mold and molded by applying pressure to produce a molded body of 55 mm × 55 mm × 8 mm t . The molding pressure was 294 MPa (3.0 tonf / cm 2 ), and CIP molding was performed.

得られた成型体を大気中で、1100℃で、1時間保持して焼結し、バルク材を作製した。得られたバルク材をXRD(X線回折)測定し、バルク材の相同定を行った結果、Fe23以外の回折ピークは検出されなかった。 The obtained molded body was sintered in the air at 1100 ° C. for 1 hour to produce a bulk material. As a result of measuring the XRD (X-ray diffraction) of the obtained bulk material and identifying the phase of the bulk material, no diffraction peaks other than Fe 2 O 3 were detected.

《Fe2SiO4バルク材》
市販されている塊状の天然鉱物である鉄カンラン石(和光純薬工業製「FAYALITE(商品名)」)を乳鉢で粉砕し、150メッシュの篩を用いて分級し、篩を通過した鉄カンラン石粉末を得た。得られた鉄カンラン石粉末を角状金型に入れて圧力をかけて成型し、55mm×55mm×8mmtの成型体を作製した。成型圧力は147MPa(1.5tonf/cm2)とし、CIP成型した。
<< Fe 2 SiO 4 bulk material >>
Iron olivine (“FAYALITE (trade name)” manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), a massive natural mineral that is commercially available, is pulverized in a mortar, classified using a 150 mesh sieve, and passed through the sieve. A powder was obtained. The obtained iron olivine powder was put into a square mold and molded by applying pressure to produce a molded body of 55 mm × 55 mm × 8 mm t . The molding pressure was 147 MPa (1.5 ton / cm 2 ), and CIP molding was performed.

得られた成型体を、真空雰囲気中(1×10-5Torr以下)で、1130℃で、1時間保持して焼結し、バルク材を作製した。得られたバルク材をXRD(X線回折)測定し、バルク材の相同定を行った結果、Fe2SiO4以外の回折ピークは検出されなかった。 The obtained molded body was sintered in a vacuum atmosphere (1 × 10 −5 Torr or less) at 1130 ° C. for 1 hour to produce a bulk material. As a result of XRD (X-ray diffraction) measurement of the obtained bulk material and performing phase identification of the bulk material, no diffraction peaks other than Fe 2 SiO 4 were detected.

図3から明らかなように、バルク材の種類によって、硬度に差があることが分かる。従って、スケールは種々の酸化物で構成されているが、酸化物の種類によって硬度(機械的特性)が相違することが分かる。   As is clear from FIG. 3, it can be seen that there is a difference in hardness depending on the type of the bulk material. Therefore, although the scale is composed of various oxides, it can be seen that the hardness (mechanical characteristics) varies depending on the type of oxide.

Claims (2)

パラフィンと、150メッシュの篩を通過するクロム鉄鉱粉末との混合粉末を成型する工程と、得られた成型体を焼結する工程を含み、
前記パラフィンの含有量は混合粉末全体に対して1〜5質量%であり、
前記成型は196〜392MPaの圧力で行い、
前記焼結は1100〜1500℃で行うことを特徴とするクロマイトバルク材の製造方法。
Including a step of molding a mixed powder of paraffin and a chromite powder passing through a 150-mesh sieve, and a step of sintering the obtained molded body,
The content of the paraffin is 1 to 5% by mass with respect to the entire mixed powder,
The molding is performed at a pressure of 196 to 392 MPa,
Said sintering is performed at 1100-1500 degreeC, The manufacturing method of the chromite bulk material characterized by the above-mentioned.
前記焼結は、不活性ガス雰囲気で行う請求項1に記載の製造方法。   The manufacturing method according to claim 1, wherein the sintering is performed in an inert gas atmosphere.
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