JPH01157466A - 切削工具用窒化ケイ素焼結体 - Google Patents
切削工具用窒化ケイ素焼結体Info
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- JPH01157466A JPH01157466A JP63094354A JP9435488A JPH01157466A JP H01157466 A JPH01157466 A JP H01157466A JP 63094354 A JP63094354 A JP 63094354A JP 9435488 A JP9435488 A JP 9435488A JP H01157466 A JPH01157466 A JP H01157466A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
「産業上の利用分野」
本発明窒化ケイ素焼結体は、切削工具等のように耐摩耗
性が要求される産業用部材に好適に利用される。
性が要求される産業用部材に好適に利用される。
「従来の技術」
切削工具に好適な窒化ケイ素焼結体に添加される副成分
としては、特公昭６０−１６１８８号公報及び特公昭６
０−２０８４６号公報においてＭｇＯ１ＺｒＯ２が知ら
れており、特開昭５６−７８６７０号公報においては、
これらのほかＡｈＯｓ １ＷＣ１Ｙ１０３等が知られて
いる。ま九、切削工具に限らず機械的特性の向上を目的
としてマグネシア・アルミナスピネル及び部分安定化Ｚ
ｒ（ｈを添加して焼結する技術が特開昭６０−７７１７
４号公報に開示されている。
としては、特公昭６０−１６１８８号公報及び特公昭６
０−２０８４６号公報においてＭｇＯ１ＺｒＯ２が知ら
れており、特開昭５６−７８６７０号公報においては、
これらのほかＡｈＯｓ １ＷＣ１Ｙ１０３等が知られて
いる。ま九、切削工具に限らず機械的特性の向上を目的
としてマグネシア・アルミナスピネル及び部分安定化Ｚ
ｒ（ｈを添加して焼結する技術が特開昭６０−７７１７
４号公報に開示されている。
「発明が解決しようとする問題点」
上記従来技術はいずれも強度、靭性について改善するも
のであるが、近年これら特性の向上に加えて、切削寿命
となる摩耗量のなお一層の低減が要請されるようになっ
てき次。
のであるが、近年これら特性の向上に加えて、切削寿命
となる摩耗量のなお一層の低減が要請されるようになっ
てき次。
本発明は、かかる要請に応じ、耐欠損性に優れ、かつ高
耐摩耗性を有する窒化ケイ素焼結体を提供することを目
的とする。
耐摩耗性を有する窒化ケイ素焼結体を提供することを目
的とする。
「問題点を解決する九めの手段」
その手段は、焼結体の重量組成を、ＭｇをＭｇＯ換算で
１〜１０％と、Ｚｒ ’ｋ ＺｒＣｈ換算で１〜１０％
と、ＡＩ、Ｌｉ及びＮａのうち一種以上を酸化物換算で
０．１〜２．０％と、残部Ｓｉ３Ｎ４及び不可避不純物
とするところにある。
１〜１０％と、Ｚｒ ’ｋ ＺｒＣｈ換算で１〜１０％
と、ＡＩ、Ｌｉ及びＮａのうち一種以上を酸化物換算で
０．１〜２．０％と、残部Ｓｉ３Ｎ４及び不可避不純物
とするところにある。
「作用」
Ｍｇ ｓ Ｚｒ ｓ Ｌｔ及びＮａはＳＬ、Ｎ及び０と
相まって焼成過程でＳｉ３Ｎａ粒子間に液相を生成して
緻密化に寄与するとともに、降温過程でガラス化してＳ
ｉ３Ｎ４粒子を結合させる。就中、Ａｌ。
相まって焼成過程でＳｉ３Ｎａ粒子間に液相を生成して
緻密化に寄与するとともに、降温過程でガラス化してＳ
ｉ３Ｎ４粒子を結合させる。就中、Ａｌ。
Ｌｌ及びＮａは粒界相とＳ ｉ ｓ Ｎ４粒子の結合力
を強固にし、摩耗時の８１３Ｎ４粒子の脱落を防止すム
この結合力が適度であると、焼結体に発生し次クラック
先端の応力場において、いわゆるプルアウトと称するＳ
ｉ３Ｎ＊柱状粒子の引き抜き現象が生じてクラック先端
の応力集中が著しく低められ、高靭性化する。ＡＩ、Ｌ
ｉ及びＮａのうちではＡｌの作用が最も顕著である。な
お、Ｚｒの一部はＺｒ０ｘＮｙＣｚで表わされる結晶粒
子となっていることが多い。
を強固にし、摩耗時の８１３Ｎ４粒子の脱落を防止すム
この結合力が適度であると、焼結体に発生し次クラック
先端の応力場において、いわゆるプルアウトと称するＳ
ｉ３Ｎ＊柱状粒子の引き抜き現象が生じてクラック先端
の応力集中が著しく低められ、高靭性化する。ＡＩ、Ｌ
ｉ及びＮａのうちではＡｌの作用が最も顕著である。な
お、Ｚｒの一部はＺｒ０ｘＮｙＣｚで表わされる結晶粒
子となっていることが多い。
本発明において、Ｍｇ及びＺｒの含有量をそれぞれＭｇ
Ｏ換算及びＺｒ（ｈ換算で１〜１０％に限定し友のは、
いずれの−糠でもｔＳに満たないと緻密化しないし、他
方１０％を超えると粒界相が過剰となり、高靭性及び高
強度が得られなくなるからである。まｆｃＡｉＬｉ及び
Ｎａのうち一種以上の含有量を酸化物換算で０．１〜２
．０チに限定し次のは、０．１優に満九ないと粒界相と
Ｓｉ３Ｎｉ粒子間の密着強度が不足して摩擦時の８１ｓ
Ｎ＊粒子の脱落を招来し、耐摩耗性が低下するし、他方
２．０％を超えると粒界相とＳｉ３Ｎ＜粒子の結合力が
強すぎる九め、クラック進展時に８１ｓＮ＊粒子の上記
プルアウト現象が生じなくなり、高靭性化しないからで
ある。
Ｏ換算及びＺｒ（ｈ換算で１〜１０％に限定し友のは、
いずれの−糠でもｔＳに満たないと緻密化しないし、他
方１０％を超えると粒界相が過剰となり、高靭性及び高
強度が得られなくなるからである。まｆｃＡｉＬｉ及び
Ｎａのうち一種以上の含有量を酸化物換算で０．１〜２
．０チに限定し次のは、０．１優に満九ないと粒界相と
Ｓｉ３Ｎｉ粒子間の密着強度が不足して摩擦時の８１ｓ
Ｎ＊粒子の脱落を招来し、耐摩耗性が低下するし、他方
２．０％を超えると粒界相とＳｉ３Ｎ＜粒子の結合力が
強すぎる九め、クラック進展時に８１ｓＮ＊粒子の上記
プルアウト現象が生じなくなり、高靭性化しないからで
ある。
本発明焼結体は、例えば個々に単独焼成すれば酸化物と
なシうるＭｇ化合物、Ｚｒ化合物並びにＡ１、Ｌｌ及び
Ｎａのうち一種以上の化合物を酸化物換算でそれぞれ１
〜１０％、１〜１０％及び０．１〜２．０％と、残部Ｓ
ｉ３Ｎ＊粉末とを混合し、成形後、窒素雰囲気中又は不
活性雰囲気中１５００〜１９００℃で焼成することによ
って得られる。焼成はガス圧焼結が望ましいが、これに
限定されることはない。
なシうるＭｇ化合物、Ｚｒ化合物並びにＡ１、Ｌｌ及び
Ｎａのうち一種以上の化合物を酸化物換算でそれぞれ１
〜１０％、１〜１０％及び０．１〜２．０％と、残部Ｓ
ｉ３Ｎ＊粉末とを混合し、成形後、窒素雰囲気中又は不
活性雰囲気中１５００〜１９００℃で焼成することによ
って得られる。焼成はガス圧焼結が望ましいが、これに
限定されることはない。
「実施例」
実施例１
平均粒径０．７＃ｆｆｉ、ＢＥＴ比表面積１０ｍ’／？
のＳｉ３Ｎ４粉末、同２０ゴ／ｌのＭｇＣＯ５粉末、同
１４／／ＰのＺｒＯ＊粉末及び同１０ｍ／ｆ！７）Ａｈ
Ｏｓ粉末を第１表に示す割合で秤量し、８１ｓＮｓ製の
ボットミル及び原石を用いて１６時時間式混合し、乾燥
後、平均粒径２５０μｍの顆粒に造粒した。造粒粉末ｆ
：１．５ ｔｏｎ ／ｄの圧力で金型プレスし、第１表
に示す条件で焼成することによって窒化ケイ素焼結体先
１〜−９を製造し九。
のＳｉ３Ｎ４粉末、同２０ゴ／ｌのＭｇＣＯ５粉末、同
１４／／ＰのＺｒＯ＊粉末及び同１０ｍ／ｆ！７）Ａｈ
Ｏｓ粉末を第１表に示す割合で秤量し、８１ｓＮｓ製の
ボットミル及び原石を用いて１６時時間式混合し、乾燥
後、平均粒径２５０μｍの顆粒に造粒した。造粒粉末ｆ
：１．５ ｔｏｎ ／ｄの圧力で金型プレスし、第１表
に示す条件で焼成することによって窒化ケイ素焼結体先
１〜−９を製造し九。
焼結体部１〜嵐９についてＪＩＳ Ｒ１６０１による室
温抗折力、ＩＭ法による破壊靭性値、耐摩耗性及び耐欠
損性を測定し九結果を第１表に併記した。
温抗折力、ＩＭ法による破壊靭性値、耐摩耗性及び耐欠
損性を測定し九結果を第１表に併記した。
第１表の結果から、焼結体歯６はＡ ｌ ｚ Ｏｓ不足
によシ摩耗量が多く、焼結体−７はＡ １ ｘ Ｏｎ過
剰によシ靭性が劣り、焼結体−８及びＮ１１９はＭｇ又
はＺｒの不足により緻密化せず全ての特性に劣ったもの
と考えられる。
によシ摩耗量が多く、焼結体−７はＡ １ ｘ Ｏｎ過
剰によシ靭性が劣り、焼結体−８及びＮ１１９はＭｇ又
はＺｒの不足により緻密化せず全ての特性に劣ったもの
と考えられる。
実施例２
実施例１と同じ原料粉末のほかに、比表面積８ゴ／ｆの
ＬｈＣＯｉ粉末、比表面積１０ゴ／ｌのＮＩＣＯ３粉末
を用い、試料鬼８の焼結体と組成を除くほかは同一条件
で焼結体Ｎｌｌｌ０〜−１７を製造し、緒特性を測定し
た結果を第２表に示す。
ＬｈＣＯｉ粉末、比表面積１０ゴ／ｌのＮＩＣＯ３粉末
を用い、試料鬼８の焼結体と組成を除くほかは同一条件
で焼結体Ｎｌｌｌ０〜−１７を製造し、緒特性を測定し
た結果を第２表に示す。
第２表の結果から、Ｌｉ及びＮａ４Ａ１と同様の作用を
生じることがわかり次。
生じることがわかり次。
「発明の効果」
従来の窒化ケイ素焼結体と同程度の機械的特性を維持し
つつ、切削寿命を延ばすことができる。
つつ、切削寿命を延ばすことができる。
Ａ９０−
Claims (1)
- 重量基準で、ＭｇをＭｇＯ換算で１〜１０％とＺｒをＺ
ｒＯ＿２換算で１〜１０％と、Ａｌ、Ｌｉ及びＮａのう
ち一種以上を酸化物換算で０．１〜２．０チと、残部Ｓ
ｉ＿３Ｎ＿４及び不可避不純物とからなる窒化ケイ素焼
結体。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63094354A JPH01157466A (ja) | 1987-09-02 | 1988-04-15 | 切削工具用窒化ケイ素焼結体 |
| DE8888114207T DE3875879T2 (de) | 1987-09-02 | 1988-08-31 | Gesinterte siliciumnitridkoerper. |
| EP88114207A EP0306001B1 (en) | 1987-09-02 | 1988-08-31 | Silicon nitride sintered product |
| US07/238,429 US4880756A (en) | 1987-09-02 | 1988-08-31 | Silicon nitride sintered product |
| CA000576306A CA1314293C (en) | 1987-09-02 | 1988-09-01 | Silicon nitride sintered product |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62-219961 | 1987-09-02 | ||
| JP21996187 | 1987-09-02 | ||
| JP63094354A JPH01157466A (ja) | 1987-09-02 | 1988-04-15 | 切削工具用窒化ケイ素焼結体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01157466A true JPH01157466A (ja) | 1989-06-20 |
| JPH0585505B2 JPH0585505B2 (ja) | 1993-12-07 |
Family
ID=16743749
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63094354A Granted JPH01157466A (ja) | 1987-09-02 | 1988-04-15 | 切削工具用窒化ケイ素焼結体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01157466A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5326733A (en) * | 1991-12-05 | 1994-07-05 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Silicon nitride sintered product excellent in wear resistance |
| WO2014025062A1 (ja) * | 2012-08-10 | 2014-02-13 | 京セラ株式会社 | 窒化珪素質焼結体および熱伝導部材 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5515964A (en) * | 1978-07-21 | 1980-02-04 | Tokyo Shibaura Electric Co | Producing silicon nitride sintered body |
| JPS59190272A (ja) * | 1983-04-12 | 1984-10-29 | 住友電気工業株式会社 | 窒化けい素質焼結体の製造法 |
-
1988
- 1988-04-15 JP JP63094354A patent/JPH01157466A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5515964A (en) * | 1978-07-21 | 1980-02-04 | Tokyo Shibaura Electric Co | Producing silicon nitride sintered body |
| JPS59190272A (ja) * | 1983-04-12 | 1984-10-29 | 住友電気工業株式会社 | 窒化けい素質焼結体の製造法 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5326733A (en) * | 1991-12-05 | 1994-07-05 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Silicon nitride sintered product excellent in wear resistance |
| WO2014025062A1 (ja) * | 2012-08-10 | 2014-02-13 | 京セラ株式会社 | 窒化珪素質焼結体および熱伝導部材 |
| CN104470872A (zh) * | 2012-08-10 | 2015-03-25 | 京瓷株式会社 | 氮化硅质烧结体及导热构件 |
| JPWO2014025062A1 (ja) * | 2012-08-10 | 2016-07-25 | 京セラ株式会社 | 窒化珪素質焼結体および熱伝導部材 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0585505B2 (ja) | 1993-12-07 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |