JPH05163071A - 高密度相窒化ホウ素焼結体 - Google Patents
高密度相窒化ホウ素焼結体Info
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- JPH05163071A JPH05163071A JP3352800A JP35280091A JPH05163071A JP H05163071 A JPH05163071 A JP H05163071A JP 3352800 A JP3352800 A JP 3352800A JP 35280091 A JP35280091 A JP 35280091A JP H05163071 A JPH05163071 A JP H05163071A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 超高圧装置を用いなくても、ホットプレス法
又は熱間静水圧処理法でもって焼結できるもので、低廉
価と、かつ耐摩耗性，耐欠損性，靭性，及び耐衝撃性の
向上を達成させた高密度相窒化ホウ素焼結体を提供す
る。 【構成】 立方晶窒化ホウ素及び／又はウルツ鉱型窒
化ホウ素の硬質相の粒子表面がＶ，Ｎｂ，Ｔａ，Ｗ，Ｃ
ｒの窒化物，ホウ化物及びこれらの相互固溶体の中の少
なくとも１種の単層又は多層の被膜で囲繞された複合硬
質相を１０体積％以上含有した焼結体であって、該被膜
が平均層厚さ５Å以上でなる高密度相窒化ホウ素焼結
体。 【効果】 ホットプレス法又は熱間静水圧処理法で焼結
でき、低廉価が達成できたという効果、及び破壊靭性値
が従来の高密度相窒化ホウ素焼結体に対して約３２〜５
９％も向上するという効果がある。
又は熱間静水圧処理法でもって焼結できるもので、低廉
価と、かつ耐摩耗性，耐欠損性，靭性，及び耐衝撃性の
向上を達成させた高密度相窒化ホウ素焼結体を提供す
る。 【構成】 立方晶窒化ホウ素及び／又はウルツ鉱型窒
化ホウ素の硬質相の粒子表面がＶ，Ｎｂ，Ｔａ，Ｗ，Ｃ
ｒの窒化物，ホウ化物及びこれらの相互固溶体の中の少
なくとも１種の単層又は多層の被膜で囲繞された複合硬
質相を１０体積％以上含有した焼結体であって、該被膜
が平均層厚さ５Å以上でなる高密度相窒化ホウ素焼結
体。 【効果】 ホットプレス法又は熱間静水圧処理法で焼結
でき、低廉価が達成できたという効果、及び破壊靭性値
が従来の高密度相窒化ホウ素焼結体に対して約３２〜５
９％も向上するという効果がある。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、旋削工具，フライス工
具，ドリル，エンドミル等に代表される切削工具、又は
ダイス，切断刃等に代表される耐摩耗工具に適する高密
度相窒化ホウ素焼結体に関する。
具，ドリル，エンドミル等に代表される切削工具、又は
ダイス，切断刃等に代表される耐摩耗工具に適する高密
度相窒化ホウ素焼結体に関する。
【０００２】
【従来の技術】立方晶窒化ホウ素及びウルツ鉱型窒化ホ
ウ素は、六方晶窒化ホウ素に比べて高密度であることか
ら、高密度相窒化ホウ素と呼称されている。この高密度
相窒化ホウ素に金属及び／又はセラミックスの結合相を
介在させて、超高圧，高温で焼結した超高圧焼結材料が
実用されている。従来から実用されている超高圧焼結材
料は、主として高密度相窒化ホウ素の硬質相と結合相と
の比率、又は結合相の材質を調整することにより耐摩耗
性，靭性，強度及び耐熱衝撃性を高めるための検討が行
われている。
ウ素は、六方晶窒化ホウ素に比べて高密度であることか
ら、高密度相窒化ホウ素と呼称されている。この高密度
相窒化ホウ素に金属及び／又はセラミックスの結合相を
介在させて、超高圧，高温で焼結した超高圧焼結材料が
実用されている。従来から実用されている超高圧焼結材
料は、主として高密度相窒化ホウ素の硬質相と結合相と
の比率、又は結合相の材質を調整することにより耐摩耗
性，靭性，強度及び耐熱衝撃性を高めるための検討が行
われている。
【０００３】しかしながら、この従来の超高圧焼結材料
は、硬質相の粉末と結合相の粉末を混在させたものであ
ることから、結合相粒子間，硬質相粒子間及び硬質相粒
子と結合相粒子の粒界の結合が不充分になって、欠陥と
して残存していること、このために、硬質相と結合相と
の比率、又は結合相の材質を調整し、耐摩耗性を高めた
としても靭性，強度もしくは耐熱衝撃性が低下するこ
と、逆に靭性，強度もしくは耐熱衝撃性を高めると耐摩
耗性が低下するという問題がある。この問題を解決した
ものとして、提案されている代表的なものに、特開昭５
８−５８２４７号公報，特開昭５８−６０６７８号公報
及び特開昭５８−６１２５３号公報がある。
は、硬質相の粉末と結合相の粉末を混在させたものであ
ることから、結合相粒子間，硬質相粒子間及び硬質相粒
子と結合相粒子の粒界の結合が不充分になって、欠陥と
して残存していること、このために、硬質相と結合相と
の比率、又は結合相の材質を調整し、耐摩耗性を高めた
としても靭性，強度もしくは耐熱衝撃性が低下するこ
と、逆に靭性，強度もしくは耐熱衝撃性を高めると耐摩
耗性が低下するという問題がある。この問題を解決した
ものとして、提案されている代表的なものに、特開昭５
８−５８２４７号公報，特開昭５８−６０６７８号公報
及び特開昭５８−６１２５３号公報がある。
【０００４】
【発明が解決しようする課題】特開昭５８−５８２４７
号公報には、立方晶窒化ホウ素にＴｉ，Ｈｆ，Ｚｒ及び
Ｍｏの１種以上のホウ化物と炭化物とでなる結合相を含
有した組成で、かつ０．１〜２μｍの平均層厚さでなる
該ホウ化物が立方晶窒化ホウ素を包囲した組織になって
いる切削及び耐摩耗工具用高靭性窒化ホウ素基超高圧焼
結材料が記載されている。
号公報には、立方晶窒化ホウ素にＴｉ，Ｈｆ，Ｚｒ及び
Ｍｏの１種以上のホウ化物と炭化物とでなる結合相を含
有した組成で、かつ０．１〜２μｍの平均層厚さでなる
該ホウ化物が立方晶窒化ホウ素を包囲した組織になって
いる切削及び耐摩耗工具用高靭性窒化ホウ素基超高圧焼
結材料が記載されている。
【０００５】また、特開昭５８−６０６７８号公報に
は、立方晶窒化ホウ素にＴｉ，Ｈｆ及びＳｉの１種以上
の窒化物と炭化物とでなる結合相を含有した組成で、か
つ０．１〜２μｍの平均層厚さでなる該窒化物が立方晶
窒化ホウ素を包囲した組織になっている切削及び耐摩耗
工具用高靭性窒化ホウ素基超高圧焼結材料が記載されて
いる。
は、立方晶窒化ホウ素にＴｉ，Ｈｆ及びＳｉの１種以上
の窒化物と炭化物とでなる結合相を含有した組成で、か
つ０．１〜２μｍの平均層厚さでなる該窒化物が立方晶
窒化ホウ素を包囲した組織になっている切削及び耐摩耗
工具用高靭性窒化ホウ素基超高圧焼結材料が記載されて
いる。
【０００６】さらに、特開昭５８−６１２５３号公報に
は、立方晶窒化ホウ素にＡｌと、Ａｌの酸化物及び窒化
物の１種又は２種とを含有した組成で、かつ０．１〜１
μｍの平均層厚でなるＡｌ、もしくはＡｌとＡｌの酸化
物及び窒化物の１種又は２種とが立方晶窒化ホウ素を包
囲した組織になっている切削及び耐摩耗工具用高靭性窒
化ホウ素基超高圧焼結材料が記載されている。
は、立方晶窒化ホウ素にＡｌと、Ａｌの酸化物及び窒化
物の１種又は２種とを含有した組成で、かつ０．１〜１
μｍの平均層厚でなるＡｌ、もしくはＡｌとＡｌの酸化
物及び窒化物の１種又は２種とが立方晶窒化ホウ素を包
囲した組織になっている切削及び耐摩耗工具用高靭性窒
化ホウ素基超高圧焼結材料が記載されている。
【０００７】これらの公報に記載されている超高圧焼結
材料は、従来の超高圧焼結材料における硬質相粒子間，
結合相粒子間及び硬質相粒子と結合相粒子の粒界に存在
していたマイクロポアや未結合の欠陥が立方晶窒化ホウ
素を包囲した被膜により解消されて、耐摩耗性と靭性を
兼ね備えること、切削試験においても優れた耐欠損性を
有すること、かつ高硬度で，耐熱性及び高温強度にも優
れているというものである。しかしながら、これらの公
報に記載されている超高圧焼結材料は、従来と同様に、
超高圧装置を用いて４０ｋｂ以上の圧力、１２００℃以
上の温度で焼結したもので、量産化が困難であること、
大型形状品の製造が困難であること、及び製造コストが
高くなるという問題があること、また、材料的には、被
膜の厚さと被膜材質から、被膜内欠陥が生じやすいこ
と、及び被膜と被膜を除いた他の結合相との界面、もし
くは被膜と被膜との界面に欠陥を生じやすく、被膜を形
成する工程を加えて製造コストが高くなる割りには寿命
の向上がみられないという問題がある。
材料は、従来の超高圧焼結材料における硬質相粒子間，
結合相粒子間及び硬質相粒子と結合相粒子の粒界に存在
していたマイクロポアや未結合の欠陥が立方晶窒化ホウ
素を包囲した被膜により解消されて、耐摩耗性と靭性を
兼ね備えること、切削試験においても優れた耐欠損性を
有すること、かつ高硬度で，耐熱性及び高温強度にも優
れているというものである。しかしながら、これらの公
報に記載されている超高圧焼結材料は、従来と同様に、
超高圧装置を用いて４０ｋｂ以上の圧力、１２００℃以
上の温度で焼結したもので、量産化が困難であること、
大型形状品の製造が困難であること、及び製造コストが
高くなるという問題があること、また、材料的には、被
膜の厚さと被膜材質から、被膜内欠陥が生じやすいこ
と、及び被膜と被膜を除いた他の結合相との界面、もし
くは被膜と被膜との界面に欠陥を生じやすく、被膜を形
成する工程を加えて製造コストが高くなる割りには寿命
の向上がみられないという問題がある。
【０００８】本発明は、上述のような問題点を解決した
もので、具体的には、立方晶窒化ホウ素及び／又はウル
ツ鉱型窒化ホウ素でなる硬質相の粒子の表面に、ホット
プレス（Ｈ．Ｐ）又は熱間静水圧（ＨＩＰ）処理条件で
あっても硬質相が六方晶窒化ホウ素へ逆変換しないよう
な被膜を形成し、かつ被膜による欠陥も生じないように
して、耐摩耗性，耐欠損性，靭性，及び耐衝撃性を高め
た高密度相窒化ホウ素焼結体の提供を目的とする。
もので、具体的には、立方晶窒化ホウ素及び／又はウル
ツ鉱型窒化ホウ素でなる硬質相の粒子の表面に、ホット
プレス（Ｈ．Ｐ）又は熱間静水圧（ＨＩＰ）処理条件で
あっても硬質相が六方晶窒化ホウ素へ逆変換しないよう
な被膜を形成し、かつ被膜による欠陥も生じないように
して、耐摩耗性，耐欠損性，靭性，及び耐衝撃性を高め
た高密度相窒化ホウ素焼結体の提供を目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、立方晶窒
化ホウ素及び／又はウルツ鉱型窒化ホウ素でなる硬質相
と金属及び／又はセラミックスの結合相とでなる高密度
相窒化ホウ素焼結体の低廉価と、かつ諸特性の向上につ
いて検討していた所、高密度相窒化ホウ素の粒子表面に
膜質及び膜厚を選定し、緻密な被膜を形成すると、Ｈ．
Ｐ又はＨＩＰ処理条件において、高密度相窒化ホウ素か
ら六方晶窒化ホウ素へ逆変換が生じ難くなること、かつ
被膜厚さを制御すると得られる焼結体の諸特性が向上す
るという知見を得た。本発明はこの知見に基づいて完成
するに至ったものである。
化ホウ素及び／又はウルツ鉱型窒化ホウ素でなる硬質相
と金属及び／又はセラミックスの結合相とでなる高密度
相窒化ホウ素焼結体の低廉価と、かつ諸特性の向上につ
いて検討していた所、高密度相窒化ホウ素の粒子表面に
膜質及び膜厚を選定し、緻密な被膜を形成すると、Ｈ．
Ｐ又はＨＩＰ処理条件において、高密度相窒化ホウ素か
ら六方晶窒化ホウ素へ逆変換が生じ難くなること、かつ
被膜厚さを制御すると得られる焼結体の諸特性が向上す
るという知見を得た。本発明はこの知見に基づいて完成
するに至ったものである。
【００１０】本発明の高密度相窒化ホウ素焼結体は、立
方晶窒化ホウ素及び／又はウルツ鉱型窒化ホウ素の硬質
相の粒子表面がＶ，Ｎｂ，Ｔａ，Ｗ，Ｃｒの窒化物，ホ
ウ化物及びこれらの相互固溶体の中の少なくとも１種の
単層又は多層の被膜で囲繞された複合硬質相を１０体積
％以上含有した焼結体であって、該被膜が平均層厚さ５
Å以上からなることを特徴とする。
方晶窒化ホウ素及び／又はウルツ鉱型窒化ホウ素の硬質
相の粒子表面がＶ，Ｎｂ，Ｔａ，Ｗ，Ｃｒの窒化物，ホ
ウ化物及びこれらの相互固溶体の中の少なくとも１種の
単層又は多層の被膜で囲繞された複合硬質相を１０体積
％以上含有した焼結体であって、該被膜が平均層厚さ５
Å以上からなることを特徴とする。
【００１１】本発明の焼結体における硬質相の粒子表面
を囲繞してなる被膜は、具体的には、例えばＶＮ，Ｎｂ
Ｎ，ＴａＮ，ＣｒＮ，ＶＢ2，ＮｂＢ2，ＴａＢ2，Ｗ
2Ｂ，ＷＢ，Ｗ2Ｂ5，ＣｒＢ2，（Ｔａ，Ｗ）Ｎ，（Ｖ，
Ｎｂ）Ｎ，（Ｖ，Ｔａ）Ｎ，（Ｎｂ，Ｔａ）Ｎ，Ｖ
（Ｂ，Ｎ），Ｔａ（Ｂ，Ｎ）を挙げることができる。こ
れらの被膜は、硬質相の六方晶窒化ホウ素への逆変換を
防止するために平均層厚さが５Å以上である必要があ
り、薄層の被膜でなる場合には、非晶質又は非化学量論
組成の被膜になっている傾向が強く、好ましいのは、平
均層厚さが５０〜１００００Åからなっているものであ
る。また、この被膜は硬質相粒子表面から被膜内部へ向
って組成成分が変化した、所謂、傾斜組成になっている
場合もある。この複合硬質相が１０体積％未満になる
と、高価な硬質相の特性を発揮できるような焼結体が得
られなくなる。
を囲繞してなる被膜は、具体的には、例えばＶＮ，Ｎｂ
Ｎ，ＴａＮ，ＣｒＮ，ＶＢ2，ＮｂＢ2，ＴａＢ2，Ｗ
2Ｂ，ＷＢ，Ｗ2Ｂ5，ＣｒＢ2，（Ｔａ，Ｗ）Ｎ，（Ｖ，
Ｎｂ）Ｎ，（Ｖ，Ｔａ）Ｎ，（Ｎｂ，Ｔａ）Ｎ，Ｖ
（Ｂ，Ｎ），Ｔａ（Ｂ，Ｎ）を挙げることができる。こ
れらの被膜は、硬質相の六方晶窒化ホウ素への逆変換を
防止するために平均層厚さが５Å以上である必要があ
り、薄層の被膜でなる場合には、非晶質又は非化学量論
組成の被膜になっている傾向が強く、好ましいのは、平
均層厚さが５０〜１００００Åからなっているものであ
る。また、この被膜は硬質相粒子表面から被膜内部へ向
って組成成分が変化した、所謂、傾斜組成になっている
場合もある。この複合硬質相が１０体積％未満になる
と、高価な硬質相の特性を発揮できるような焼結体が得
られなくなる。
【００１２】本発明の焼結体は、出発物質に混在してい
るか又は製造工程上から混入してくる不可避不純物と複
合硬質相とでなる焼結体であっても優れた諸特性を発揮
するが、さらに金属及び／又はセラミックスからなる結
合相を加えることにより、それぞれの用途に適した焼結
体にすることができる。
るか又は製造工程上から混入してくる不可避不純物と複
合硬質相とでなる焼結体であっても優れた諸特性を発揮
するが、さらに金属及び／又はセラミックスからなる結
合相を加えることにより、それぞれの用途に適した焼結
体にすることができる。
【００１３】結合相の混在した焼結体の場合は、複合硬
質相が１０体積％以上と、残りが結合相と不可避不純物
とからなる焼結体であって、結合相は、周期律表の４
ａ，５ａ，６ａ族金属，Ａｌ，Ｓｉ，Ｆｅ，Ｎｉ，Ｃｏ
の炭化物，窒化物，酸化物，ホウ化物，希土類金属の酸
化物，窒化物及びこれらの相互固溶体、又はＦｅ，Ｎ
ｉ，Ｃｏの中の少なくとも１種からなる場合が特に好ま
しい。
質相が１０体積％以上と、残りが結合相と不可避不純物
とからなる焼結体であって、結合相は、周期律表の４
ａ，５ａ，６ａ族金属，Ａｌ，Ｓｉ，Ｆｅ，Ｎｉ，Ｃｏ
の炭化物，窒化物，酸化物，ホウ化物，希土類金属の酸
化物，窒化物及びこれらの相互固溶体、又はＦｅ，Ｎ
ｉ，Ｃｏの中の少なくとも１種からなる場合が特に好ま
しい。
【００１４】本発明の焼結体における結合相は、具体的
には、例えばＴｉＣ，ＺｒＣ，ＨｆＣ，ＶＣ，ＮｂＣ，
ＴａＣ，ＷＣ，Ｍｏ2Ｃ，Ｃｒ3Ｃ2，ＳｉＣ，ＴｉＮ，
ＺｒＮ，ＶＮ，ＮｂＮ，ＴａＮ，ＣｒＮ，ＡｌＮ，Ｓｉ
3Ｎ4，Ｆｅ3Ｃ，ＴｉＯ2，Ｔａ2Ｏ5，Ａｌ2Ｏ3，ＳｉＯ
2，ＮｉＯ，ＣｏＯ，ＴｉＢ2，ＴａＢ2，ＷＢ，Ａｌ
Ｂ2，Ｙ2Ｏ3，ＹＮ，Ｄｙ2Ｏ3，ＣｅＯ，（Ｔｉ，Ｚ
ｒ）Ｃ，（Ｔｉ，Ｔａ）Ｃ，（Ｔｉ，Ｔａ，Ｎｂ）Ｃ，
（Ｔｉ，Ｗ）Ｃ，（Ｔｉ，Ｔａ，Ｗ）Ｃ，Ｔｉ（Ｃ，
Ｎ），Ｔｉ（Ｎ，Ｏ），Ｔｉ（Ｃ，Ｏ），Ｔｉ（Ｃ，
Ｎ，Ｏ），（Ｓｉ，Ａｌ）（Ｏ，Ｎ），Ｆｅ，Ｎｉ，Ｃ
ｏ，（Ｆｅ，Ｎｉ）合金，（Ｎｉ，Ｃｏ）合金，（Ｆ
ｅ，Ｃｏ）合金，（Ｆｅ，Ｎｉ，Ｃｏ）合金を挙げるこ
とができる。この結合相は、結合相の１０〜７５体積％
が、周期律表の４ａ，５ａ，６ａ族金属，Ａｉ，Ｓｉの
炭化物，窒化物，酸化物，ホウ化物及びこれらの相互固
溶体の中の少なくとも１種のウイスカーからなる場合、
具体的には、例えばＴｉＣ，ＺｒＣ，ＴａＣ，ＷＣ，Ｓ
ｉＣ，ＴｉＮ，ＴａＮ，ＡｌＮ，Ｓｉ3Ｎ4，ＴｉＯ2，
Ａｌ2Ｏ3，ＴａＢ2，ＡｌＢ2，Ｔｉ（Ｃ，Ｎ），のウイ
スカーでなる場合には、焼結体の強度及び靭性が高くな
るので特に好ましいことである。また、焼結体中に含有
させるウイスカーは、平均太さ０．００３〜３μｍ，平
均長さ０．０１〜３００μｍ，アスペクト比３以上から
なる場合に焼結体内のクラックの伝播抑制効果が高く、
高靭性及び高強度焼結体が得られやすいことから、特に
好ましい。
には、例えばＴｉＣ，ＺｒＣ，ＨｆＣ，ＶＣ，ＮｂＣ，
ＴａＣ，ＷＣ，Ｍｏ2Ｃ，Ｃｒ3Ｃ2，ＳｉＣ，ＴｉＮ，
ＺｒＮ，ＶＮ，ＮｂＮ，ＴａＮ，ＣｒＮ，ＡｌＮ，Ｓｉ
3Ｎ4，Ｆｅ3Ｃ，ＴｉＯ2，Ｔａ2Ｏ5，Ａｌ2Ｏ3，ＳｉＯ
2，ＮｉＯ，ＣｏＯ，ＴｉＢ2，ＴａＢ2，ＷＢ，Ａｌ
Ｂ2，Ｙ2Ｏ3，ＹＮ，Ｄｙ2Ｏ3，ＣｅＯ，（Ｔｉ，Ｚ
ｒ）Ｃ，（Ｔｉ，Ｔａ）Ｃ，（Ｔｉ，Ｔａ，Ｎｂ）Ｃ，
（Ｔｉ，Ｗ）Ｃ，（Ｔｉ，Ｔａ，Ｗ）Ｃ，Ｔｉ（Ｃ，
Ｎ），Ｔｉ（Ｎ，Ｏ），Ｔｉ（Ｃ，Ｏ），Ｔｉ（Ｃ，
Ｎ，Ｏ），（Ｓｉ，Ａｌ）（Ｏ，Ｎ），Ｆｅ，Ｎｉ，Ｃ
ｏ，（Ｆｅ，Ｎｉ）合金，（Ｎｉ，Ｃｏ）合金，（Ｆ
ｅ，Ｃｏ）合金，（Ｆｅ，Ｎｉ，Ｃｏ）合金を挙げるこ
とができる。この結合相は、結合相の１０〜７５体積％
が、周期律表の４ａ，５ａ，６ａ族金属，Ａｉ，Ｓｉの
炭化物，窒化物，酸化物，ホウ化物及びこれらの相互固
溶体の中の少なくとも１種のウイスカーからなる場合、
具体的には、例えばＴｉＣ，ＺｒＣ，ＴａＣ，ＷＣ，Ｓ
ｉＣ，ＴｉＮ，ＴａＮ，ＡｌＮ，Ｓｉ3Ｎ4，ＴｉＯ2，
Ａｌ2Ｏ3，ＴａＢ2，ＡｌＢ2，Ｔｉ（Ｃ，Ｎ），のウイ
スカーでなる場合には、焼結体の強度及び靭性が高くな
るので特に好ましいことである。また、焼結体中に含有
させるウイスカーは、平均太さ０．００３〜３μｍ，平
均長さ０．０１〜３００μｍ，アスペクト比３以上から
なる場合に焼結体内のクラックの伝播抑制効果が高く、
高靭性及び高強度焼結体が得られやすいことから、特に
好ましい。
【００１５】本発明の焼結体は、立方晶窒化ホウ素及び
／又はウルツ鉱型窒化ホウ素の粉末の表面に、例えば化
学蒸着法（ＣＶＤ法），物理蒸着法（ＰＶＤ法）又は湿
式メッキによって被膜を形成した出発物質を用いて、非
酸化性雰囲気でのホットプレス（Ｈ．Ｐ），熱間静水圧
処理（Ｈ．Ｉ．Ｐ）もしくは従来の超高圧装置でもって
焼結することにより作製することができる。また、結合
相の含有した焼結体の場合は、結合相となる物質と上述
の被膜の形成された窒化ホウ素の粉末を、従来の粉末冶
金法によって処理し、上述の方法でもって焼結すること
により作製することができる。
／又はウルツ鉱型窒化ホウ素の粉末の表面に、例えば化
学蒸着法（ＣＶＤ法），物理蒸着法（ＰＶＤ法）又は湿
式メッキによって被膜を形成した出発物質を用いて、非
酸化性雰囲気でのホットプレス（Ｈ．Ｐ），熱間静水圧
処理（Ｈ．Ｉ．Ｐ）もしくは従来の超高圧装置でもって
焼結することにより作製することができる。また、結合
相の含有した焼結体の場合は、結合相となる物質と上述
の被膜の形成された窒化ホウ素の粉末を、従来の粉末冶
金法によって処理し、上述の方法でもって焼結すること
により作製することができる。
【００１６】
【作用】本発明の焼結体は、硬質相の表面を囲繞した被
膜が製造工程時には、硬質相の六方晶窒化ホウ素への逆
変換を阻止する作用をし、焼結後には、硬質相相互間を
緻密に結合する媒介的作用をしている。また、結合相を
含有した本発明の焼結体の場合は、周期律表の４ａ，５
ａ，６ａ族金属，Ａｌ，Ｓｉ，Ｆｅ，Ｎｉ，Ｃｏの炭化
物，窒化物，酸化物，ホウ化物及びこれらの相互固溶体
の中の少なくとも１種の結合相が焼結体の高温化学的安
定性，耐摩耗性及び耐溶着性を向上させる作用をし、希
土類金属の酸化物，窒化物及びこれらの相互固溶体の中
の少なくとも１種の結合相が焼結体内のマイクロポアを
消滅させて焼結体の緻密化促進作用をし、ウイスカーが
クラックの伝播阻止作用をし、Ｃｏ，Ｎｉ，Ｆｅが靭性
及び強度を向上させる作用をしているものである。
膜が製造工程時には、硬質相の六方晶窒化ホウ素への逆
変換を阻止する作用をし、焼結後には、硬質相相互間を
緻密に結合する媒介的作用をしている。また、結合相を
含有した本発明の焼結体の場合は、周期律表の４ａ，５
ａ，６ａ族金属，Ａｌ，Ｓｉ，Ｆｅ，Ｎｉ，Ｃｏの炭化
物，窒化物，酸化物，ホウ化物及びこれらの相互固溶体
の中の少なくとも１種の結合相が焼結体の高温化学的安
定性，耐摩耗性及び耐溶着性を向上させる作用をし、希
土類金属の酸化物，窒化物及びこれらの相互固溶体の中
の少なくとも１種の結合相が焼結体内のマイクロポアを
消滅させて焼結体の緻密化促進作用をし、ウイスカーが
クラックの伝播阻止作用をし、Ｃｏ，Ｎｉ，Ｆｅが靭性
及び強度を向上させる作用をしているものである。
【００１７】
【実施例１】表１に示した市販の立方晶窒化ホウ素（Ｃ
ＢＮ）粉末（平均粒径）を用いて、ＣＢＮ粉末の表面
に、従来から行われているＣＶＤ処理により表１に併記
した被膜を被覆し、複合ＣＢＮ粉末を作製した。この複
合ＣＢＮ粉末を粉末圧粉体とした後、（２種類の複合Ｃ
ＢＮ粉末を用いた試料は、よく混合し）表１に併記した
焼結条件で焼結し、本発明品１〜３を得た。
ＢＮ）粉末（平均粒径）を用いて、ＣＢＮ粉末の表面
に、従来から行われているＣＶＤ処理により表１に併記
した被膜を被覆し、複合ＣＢＮ粉末を作製した。この複
合ＣＢＮ粉末を粉末圧粉体とした後、（２種類の複合Ｃ
ＢＮ粉末を用いた試料は、よく混合し）表１に併記した
焼結条件で焼結し、本発明品１〜３を得た。
【００１８】比較に、表１に併記した複合ＣＢＮ粉末を
作製し、これを超高圧装置を用いて焼結し、表１に併記
した比較品１〜３を得た。
作製し、これを超高圧装置を用いて焼結し、表１に併記
した比較品１〜３を得た。
【００１９】こうして得た本発明品１〜３及び比較品１
〜３の破壊靭性値を測定し、その結果を表１に併記し
た。
〜３の破壊靭性値を測定し、その結果を表１に併記し
た。
【００２０】
【表１】
【００２１】
【実施例２】実施例１と同様にして表２に示した複合Ｃ
ＢＮ粉末に表２に併記した市販の粉末（焼結後結合相と
なる）を混合し、表２に示した焼結条件で焼結して本発
明品４〜６を得た。
ＢＮ粉末に表２に併記した市販の粉末（焼結後結合相と
なる）を混合し、表２に示した焼結条件で焼結して本発
明品４〜６を得た。
【００２２】こうして得た本発明品４〜６と市販のＣＢ
Ｎ焼結体の２種類をそれぞれ比較品４，５とし、それぞ
れの破壊靭性値を求めて表２に併記した。
Ｎ焼結体の２種類をそれぞれ比較品４，５とし、それぞ
れの破壊靭性値を求めて表２に併記した。
【００２３】
【表２】
【００２４】
【表３】
【００２５】
【発明の効果】本発明の高密度相窒化ホウ素焼結体は、
超高圧装置を用いなくてもＨ．Ｐ又はＨ．Ｉ．Ｐにて焼
結できることから低廉化が達成できたという効果がある
こと、及び破壊靭性値が従来の高密度相窒化ホウ素焼結
体に対して約３２〜５９％も向上するという効果があ
る。
超高圧装置を用いなくてもＨ．Ｐ又はＨ．Ｉ．Ｐにて焼
結できることから低廉化が達成できたという効果がある
こと、及び破壊靭性値が従来の高密度相窒化ホウ素焼結
体に対して約３２〜５９％も向上するという効果があ
る。
Claims (3)
- 【請求項１】 立方晶窒化ホウ素及び／又はウルツ鉱型
窒化ホウ素の硬質相の粒子表面がＶ，Ｎｂ，Ｔａ，Ｗ，
Ｃｒの窒化物，ホウ化物及びこれらの相互固溶体の中の
少なくとも１種の単層又は多層の被膜で囲繞された複合
硬質相を１０体積％以上含有した焼結体であって、該被
膜が平均層厚さ５Å以上でなることを特徴とする高密度
相窒化ホウ素焼結体。 - 【請求項２】 立方晶窒化ホウ素及び／又はウルツ鉱型
窒化ホウ素の硬質相の粒子表面がＶ，Ｎｂ，Ｔａ，Ｗ，
Ｃｒの窒化物，ホウ化物及びこれらの相互固溶体の中の
少なくとも１種の単層又は多層の被膜で囲繞された複合
硬質相１０体積％以上と、残り結合相と不可避不純物と
からなる焼結体であって、該被膜が平均層厚さ５Å以上
でなり、かつ該結合相が周期律表の４ａ，５ａ，６ａ族
金属，Ａｌ，Ｓｉ，Ｆｅ，Ｎｉ，Ｃｏの炭化物，窒化
物，酸化物，ホウ化物，希土類金属の酸化物，窒化物及
びこれらの相互固溶体、又はＦｅ，Ｎｉ，Ｃｏの中の少
なくとも１種からなることを特徴とする高密度相窒化ホ
ウ素焼結体。 - 【請求項３】 上記結合相は、該結合相の１０〜７５体
積％が周期律表の４ａ，５ａ，６ａ族金属，Ａｌ，Ｓｉ
の炭化物，窒化物，酸化物，ホウ化物及びこれらの相互
固溶体の中の少なくとも１種のウイスカーからなること
を特徴とする請求項２記載の高密度相窒化ホウ素焼結
体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3352800A JPH05163071A (ja) | 1991-12-16 | 1991-12-16 | 高密度相窒化ホウ素焼結体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3352800A JPH05163071A (ja) | 1991-12-16 | 1991-12-16 | 高密度相窒化ホウ素焼結体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05163071A true JPH05163071A (ja) | 1993-06-29 |
Family
ID=18426525
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3352800A Withdrawn JPH05163071A (ja) | 1991-12-16 | 1991-12-16 | 高密度相窒化ホウ素焼結体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05163071A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6008153A (en) * | 1996-12-03 | 1999-12-28 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | High-pressure phase boron nitride base sinter |
-
1991
- 1991-12-16 JP JP3352800A patent/JPH05163071A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6008153A (en) * | 1996-12-03 | 1999-12-28 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | High-pressure phase boron nitride base sinter |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990311 |