JPH02166240A - 非磁性複合強化合金の製造法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、磁気ヘッド、ピンチローラ−のようなテープ
接触部材などとして有用な非磁性で優れた硬度および強
度を備える複合強化合金の製造法に関する。

〔従来の技術〕

磁気テープと接触するヘッド、ピンチロー−７−などは
非磁性で高い硬度をもつ材料で構成する必要があり、従
来Ｂｅ−Ｃｕ系合金、Ｎｉ　−Ｃｕ系合金、オーステナ
イト系ステンレス等の合金材料が用いられている。

これら材料のうちではＢｅ−Ｃｕ系合金が最も高硬度な
材質特性を示すが、Ｂｅが毒性物質であるため生産面に
制約がある。このため、通常はＮｉ−Ｃｕ系合金、オー
ステナイト系ステンレスなどの材料表面にＣｒメツキを
施し、硬度を増すような手段により耐摩耗性を確保する
方策が採られている。

〔発明が解決しようとする課題］ 本発明は、Ｎ　ｉ　−Ｃｕ系合金を母材とする複合強化
によってＢｅ−Ｃｕ系合金と同等水準の高硬度ならびに
高強度性能を付与する方法について研究を重ねた結果、
強化材としてＳｉＣウィスカーを適用すると前記の性能
イ」与が容易に得られる事実を確認して開発に至ったも
のである。

したがって、本発明の目的は非磁性で高水準の硬度なら
びに強度特性を有する複合強化合金の製造法を提供する
ところにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的を達成するだめの本発明による非磁性複合強
化合金の製造法は、Ｎｉ−Ｃｕ系合金粉にＳｉＣウィス
カーを分散混合し、非酸化性雰囲気下で焼結することを
構成的特徴とする。

母材となるＮｉ−Ｃｕ系合金は、望ましくは粒子面に酸
化膜が形成されることのない不活性雰囲気下で製造した
粒度３２５メツシユ以下の粉末として供用される。

強化材となるＳｉＣウィスカーには、平均直径０．１〜
１渾、長さ５〜１００μｍのアスペクト性状を有するも
のが用いられる。

Ｎｉ−Ｃｕ系合金にＳｉＣウィスカーを分散混合するに
は、予めＳｉＣウィスカーを分散懸濁させた有機溶媒中
にＮｉ−Ｃｕ系合金粉を攪拌混合したのち象、速濾過す
る方法を採ることが良好である。

すなわち、まずＳｉＣウィスカーを５〜１０重量％の範
囲で各種アルコール、アセトンなどの有機溶媒に添加し
、超音波振動あるいはジェット式攪拌機、ボールミル等
の機械的撹拌手段を用いて均一に分散させる。この際、
ＳｉＣウィスカーの分Ｗｉ濃度が１０重量％を越えると
分散不良を生じ、他方、５重量％未満では母材との混合
時に比重差に基づく分離を起し易くなる。

ついで、ＳｉＣウィスカー分散液に所定量のＮｉ−Ｃｕ
系合金粉を添加して攪拌混合する。ＮｉＣｕ系合金粉の
添加量は、全体に占めるＳｉＣウィスカーの体積含有率
（以下ｒＶｆＪという、）が５〜２０％になるように設
定することが望ましく、Ｖｆが５％を下潮ると複合効果
が減退し、また２０％を上潮ると均質な分散混合状態が
得られなくなる。

濾過処理は、吸引、加圧等の強制手段を用い象、速にお
こない、濾過残渣を乾燥する。

このように作成したＮｉ−Ｃｕ系合金粉とＳｉＣウィス
カーの分散混合物は、必要に応し常温、面圧３トン／ｄ
以下の条件で予備加圧したのち、真空あるいはＮ２、Ａ
ｒ、ＣＯなとの非酸化性雰囲気下において熱圧焼結する
。焼結にはホットプレス装置を用い、温度１１００〜１
２５０°Ｃ１面圧６００〜１０００ｋｇ／ｃｆｆｌの熱
圧条件が適用される。

〔作　用〕

ＳｉＣウィスカーは共有結合の単結晶で卓越した硬度、
強度、弾性率を有している。本発明によれば上記のプロ
セスでＮｉ−Ｃｕ系合金組織中にＳｉＣウィスカーが均
質に分散混在し、この複合強化作用によって材質の硬度
ならびに強度性能はＢｅ−Ｃｕ系合金と同等水準まで向
上する。

したがって、Ｎｉ−Ｃｕ系合金材の耐摩耗性、耐衝撃性
などの性能特性を保持した状態で付与することが可能と
なる。

〔実施例］ 以下、本発明を実施例に基づいて説明する。

実施例１〜３、比較例１〜３ エチルアルコールにＳｉＣウィスカー〔東海カーボン■
製、“トーカウィスカー′”〕を１１０重量の割合で添
加し、ジェット式攪拌機により２００Ｏｒｐｍの回転数
で１時間処理して均質な分散液を作成した。

この分散液にＳｉＣウィスカーＶｆが５％、１０％、１
５％になる量で粒度３２５メツシユ以下のＮｉＣｕ系合
金粉（Ｋ−モネル粉）を加えて更に１０分間攪拌を継続
したのち、密閉式濾過装置Ｖｎし系内に３　ｋｇ　／　
ｃｆｆｌのＮ２ガス圧を圧入して急速に加圧濾過した。

濾過残渣を真空乾燥してモールド（Ｃ／Ｃコンポジット
ダイス、内径５０ｍｍ）に充填し、ホットプレスで温度
を１２５０°Ｃに上昇し、面圧６００ｋｇｆ／ｃＪの加
圧力で３０分間熱圧焼結した。

このようにして作成した各非磁性複合強化合金材を線状
に押出し加工し、硬度、引張り強さおよび弾性率を測定
した。測定結果は下表のとおりであった。

比較のために、Ｂｅ１．８０％のＢｅ−Ｃｕ系合金（比
較例１）、母材としたＮｉ−Ｃｕ系合金（比較例２）お
よび１８−８ステンレス鋼（比較例３）についても緒特
性を測定し、結果を下表に併載した。

表示の結果から、実施例１〜３はいずれの特性も母材Ｎ
　１−Ｃｕ系合金（比較例２）に比べて大幅に向上して
おり、Ｂｅ−Ｃｕ系合金（比較例１）と同等以上の値を
示すことが確認された。

〔発明の効果〕

以上のとおり、本発明によればＮｉ−Ｃｕ系合金をヘー
スとした非磁性で優れた硬度および強度性能を備える複
合強化合金が製造されるから、非磁性と耐摩耗性が要求
される磁気ヘッドやピンチローラ−などの構成部材とし
て好適に使用することができる。

また、材質的に海水、アルカリ等に対する抵抗性が強く
、耐熱性、弾性率なども高いところから、マリン用の各
種構造材、内燃機関部材、バネ材料など広汎な用途が期
待できる。

特許出願人　　東海カーボン株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、Ｎｉ−Ｃｕ系合金粉にＳｉＣウィスカーを分散混合
   し、非酸化性雰囲気下で焼結することを特徴とする非磁
   性複合強化合金の製造法。