JP6450670B2 - ホウ化チタン含有粉末及びその製造方法並びに焼結金属の製造方法 - Google Patents
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Description
なお、ホウ化チタンは、一般にTiB2(二ホウ化チタン)と表記されるが、実際にはBとTiのモル比は、1.7〜2.0であることが状態図から知られている。したがって正確にはTiB1.7〜2.0と表記するべきであるが、それでは表記が煩雑になるので、本発明では、従来通りTiB2と表記する
ここで、TiB2の粒径は、電子顕微鏡像とエネルギー分散型X線分光法で観察される円の面積として置き換えた場合の直径である等価円直径であり、TiB2の粒径とは、30個以上、好ましくは30〜50個のTiB2粒径の数平均値である。
粒度150μm以下、Ti含有量70%のフェロチタン粉末1.00kgと粒度63μm以下、B含有量17.6%のフェロボロン粉末1.80kgをV型混合機で30分混合後、マグネシアルツボに充填して真空炉に装入した。10−5MPa以下まで真空引き後昇温を開始し、1200℃で2hr保持加熱した。冷却後取り出し、ジョークラッシャーにかけて数cmの塊に粗割後、2段目粉砕としてボールミル粉砕を5hr、3段目粉砕として振動ミル粉砕を10hr行った。
実施例1の原料に更に粒度150μm以下のFe粉を加えたこと以外は、実施例1と同様の操作によりホウ化チタン含有粉末を製造、評価した。実施例1と同様にFeマトリックス中におけるTiB2の粒度分布は、微細でほぼ均一であった。
粒度75μm以下、Ti含有量40%のフェロチタン粉末、粒度75μm以下の鉄粉を使用し、真空炉加熱条件を1250℃、1hrとしたこと以外は、実施例1と同様の操作によりホウ化チタン含有粉末を製造、評価した。実施例1と同様にFeマトリックス中におけるTiB2の粒度分布は、微細でほぼ均一であった。
原料配合を製品中TiB2含有量5体積%、真空炉加熱条件を1150℃、8hrとしたこと以外は、実施例2と同様の操作によりホウ化チタン含有粉末を製造、評価した。実施例1と同様にFeマトリックス中におけるTiB2の粒度分布は、微細でほぼ均一であった。
フェロチタン粉末とフェロボロン粉末を混合する工程において鉄粉は添加せず、真空加熱後の塊を粉砕する工程において鉄粉を加えて混合したこと以外は、実施例3と同様の操作によりホウ化チタン含有粉末を製造、評価した。実施例3と同様にFeマトリックス中におけるTiB2の粒度分布は、微細でほぼ均一であった。
粒度75μm以下、Ti含有量70%のフェロチタン粉末1.00kgと粒度63μm以下、B含有量17.6%のフェロボロン粉末1.80kg、粒度75μm以下の鉄粉2.33kgをビーズミルを用いて粉砕後、4ton/cm2で金型成型してテストピースを作製し、これを真空炉で1200℃、1hr加熱して焼結体を得た。得られた焼結体では、Feマトリックス中にTiB2は帯状に分布しており局在化していた。
実施例5は、真空炉加熱後塊を粉砕する時に鉄粉を添加して粉砕した粉末粒度。
比較例は、原料をビーズミルで粉砕した粉末粒度であるが、真空炉加熱していないので、この段階ではTiB2は生成していない。表中に括弧付で記入したのは、焼結テストピース中のTiB2含有量とTiB2平均粒径である。
実施例1で得られたホウ化チタン含有粉末1kgと鉄粉1kgとを混合し、4ton/cm2で金型成型して圧粉体とし、これを真空炉で1200℃、1hr加熱して焼結金属を得た。得られた焼結金属は、鉄母相中にホウ化チタンTiB2が微細分散しているFe基焼結金属となっていた。
Claims (7)
- 粒内にFe及びTiB2を含むホウ化チタン含有粉末であって、前記TiB2がFeに分散した組織を有し、分散している前記TiB2の粒径が0.1μm以上10μm以下であることを特徴とするホウ化チタン含有粉末。
- 前記TiB2の含有量が体積%で1%以上50%以下であることを特徴とする請求項1記載のホウ化チタン含有粉末。
- 前記ホウ化チタン含有粉末の粒径が15μm以下であることを特徴とする請求項1または2に記載のホウ化チタン含有粉末。
- フェロチタン粉末とフェロボロン粉末とを混合する工程(a)、
前記混合した混合物を真空加熱する工程(b)、及び
前記真空加熱後の塊を粉砕する工程(c)を含むことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のホウ化チタン含有粉末の製造方法。 - 前記混合する工程(a)または真空加熱後の塊を粉砕する工程(c)において、更に鉄基粉末を加えて混合する工程を含むことを特徴とする請求項4に記載のホウ化チタン含有粉末の製造方法。
- 前記真空加熱する工程(b)において、加熱温度が1100℃以上1300℃以下であることを特徴とする請求項4に記載のホウ化チタン含有粉末の製造方法。
- 請求項1〜3のいずれかに記載のホウ化チタン含有粉末を含む粉末を圧縮成形し焼結することを特徴とする焼結金属の製造方法。
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