JPH05320816A

JPH05320816A - 複合材料

Info

Publication number: JPH05320816A
Application number: JP15151092A
Authority: JP
Inventors: Noritoshi Horie; 則俊堀江
Original assignee: Asahi Glass Co Ltd
Current assignee: AGC Inc
Priority date: 1992-05-19
Filing date: 1992-05-19
Publication date: 1993-12-07

Abstract

(57)【要約】【目的】複硼化物−Ｎｉ合金系複合材料の特性を向上さ
せて、より広範な用途への適用と、耐久性の延長を可能
とする。【構成】（Ｍｏ₂ ＮｉＢ₂ ）および／または（（Ｍｏ、
Ｗ）₂ ＮｉＢ₂ ）からなる硬質相と、Ｍｏを固溶するＮ
ｉ合金の金属結合相とから構成し、硬質相を３０〜９５
重量％とし、切断面で測定される硬質相の結晶粒子の平
均粒径を６μｍ以下とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は金属材料やタングステン
カーバイドコバルト系超硬合金などが強度を維持できな
い８００℃の高温域においても優れた強度と硬度を保持
し、アルミニウムや亜鉛などの溶融金属に対して耐食性
を有し、ダイカスト用などの型材、加工用工具、摺動
材、機械部品などに好適な複合材料に関する。

【０００２】

【従来の技術】モリブデンニッケル複硼化物（Ｍｏ₂ Ｎ
ｉＢ₂ ）−ニッケル基合金系およびモリブデンタングス
テンニッケル複硼化物（（Ｍｏ，Ｗ）₂ ＮｉＢ₂ ）−ニ
ッケル基合金系の複合材料は特公昭６２−１９６３５３
号公報や特公昭６３−１４３２３６号公報などにおいて
８００℃という高温域においても優れた特性を維持する
複合材料として提案されている。

【０００３】しかし、その製造方法はいずれも出発原料
であるＭｏＢ、Ｍｏ₂ Ｂ₅ 、ＮｉＢ、ＭｏあるいはＢな
どの原料粉末を始めに最終組成となるように混合し、反
応焼結を伴う焼結プロセスによって最終的な複合材料と
されている。すなわち、従来の上記組成の複合材料は反
応焼結の結果として生成するＭｏ₂ ＮｉＢ₂ あるいは
（Ｍｏ，Ｗ）₂ ＮｉＢ₂ を硬質相として含むものであ
る。

【０００４】従来の技術による複合材料の焼結に伴う反
応を詳しく調べてみたところ、下記（１）〜（３）の反
応式からなる第１段階の反応と（４）の反応式の第２段
階の反応を経て焼結が進行していることが突き止められ
た。

【０００５】ここで、先に挙げた出発原料の粉末が８０
０〜１１５０℃において第１段階の反応により先ずＭｏ
₂ ＮｉＢ₂ もしくは（Ｍｏ，Ｗ）₂ ＮｉＢ₂ からなる複
硼化物の硬質相が形成される。次に１２００℃前後にお
いて第２段階の反応が始まり、この硬質相と残っている
モリブデンとニッケルとの間で共晶反応が起き、液相の
存在下で緻密化すなわち焼結が進行する。

【０００６】第１段階の反応：ＭｏＢ＋Ｎｉ＋Ｍｏ→Ｍｏ₂ ＮｉＢ₂ ＋Ｎｉ＋Ｍｏ・・
・・・・・（１）Ｍｏ＋Ｎｉ＋Ｂ→Ｍｏ₂ ＮｉＢ₂ ＋Ｎｉ＋Ｍｏ・・・・
・・・・・（２）Ｍｏ＋ＮｉＢ→Ｍｏ₂ ＮｉＢ₂ ＋Ｎｉ＋Ｍｏ・・・・・
・・・・・（３）第２段階の反応：Ｍｏ₂ ＮｉＢ₂ ＋Ｎｉ＋Ｍｏ→Ｍｏ₂ ＮｉＢ₂ ＋（Ｍ
ｏ）Ｎｉ・・（４）

【０００７】すなわち、従来の反応焼結による複合材料
の製造方法では、硬質相の結晶粒子の形成がこのように
２段階の反応を経て進行しており、最終的な焼結体中の
硬質相の結晶粒径、結晶粒子の形状およびその金属結合
相中における分散状態はこれらの反応によって規制され
ている。そして従来の反応焼結による製造方法では、こ
れらの反応が使用される原料粉末の性状と焼結時の温度
履歴（特に後者の影響が大きい）の要素により左右され
ていると推定している。しかし、これらの要素への依存
性を手がかりとし、原料粉末の粒子径の調整や焼成時の
温度制御などを種々試みても硬質相の結晶の分布状態や
異方的な結晶成長などを思うように制御することができ
なかった。

【０００８】ここで異方的な結晶成長というのは、複硼
化物からなる硬質相結晶の生成時に、各結晶の成長面に
おける活性化エネルギーの差異によって特定方向への異
方的な結晶成長が生じる現象であり、その結果として複
硼化物結晶の成長が急速に進むとともに、柱状もしくは
板状をした硬質相の結晶が成長してアスペクト比（ここ
では焼結体の切断面に現れる組織で調べ、硬質相の結晶
粒子の断面の長径と短径を測定して長径／短径の比をア
スペクト比とする。）が大きい硬質相の結晶粒子が生
じ、複合材料の焼結体の材料特性を改善する上で障害と
なっていた。

【０００９】つまり従来の複合材料においては、金属結
合相の合金組成と同様に複合材料の機械的特性に対して
影響が大きい硬質相の結晶粒子の粒径と形状およびその
分散状態の最適化制御はなされていなかった。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明は金属結合相の
成分とともに複合材料の材料特性を左右している複硼化
物からなる硬質相の結晶粒子と金属結合相の分布状態を
制御し、より微細な複硼化物結晶が均等に分散した緻密
な組織からなる複合材料とすることにより、従来の同じ
組成の複合材料と比べて顕著に優れた特性を有する複合
材料とその製造方法を提案するものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は前述の課題を達
成すべくなされたものであり、本発明の複合材料は、モ
リブデンニッケル複硼化物（Ｍｏ₂ ＮｉＢ₂ ）および／
またはモリブデンタングステンニッケル複硼化物（（Ｍ
ｏ、Ｗ）₂ ＮｉＢ₂ ）からなる硬質相と、モリブデンを
固溶しているニッケル基合金の金属結合相とから構成さ
れ、硬質相を３０重量％以上９５重量％以下含み、切断
面で測定される硬質相の結晶粒子の平均粒径が６μｍ以
下であることを特徴とする。

【００１２】本発明による複合材料は、従来の複合材料
の製造において採用されている反応焼結を避けて焼結を
行うことにより、複硼化物からなる硬質相の分散状態が
意図的に制御されたものである。すなわち、前記第１段
階の複硼化物の合成反応を原料を準備する段階で完結し
ておき、合成した複硼化物を粉砕して平均粒径が５μｍ
以下の粉末とし、これを焼結用の原料として使用して焼
結に伴う反応と異方的な結晶成長を抑制し、最終的に平
均結晶粒径が６μｍ以下である複硼化物の結晶粒子の分
散状態の良い微細で緻密な組織からなる高硬度、高強度
でかつ高靭性を有する複合材料を得るものである。

【００１３】かくして複合材料の焼結時に生じる複硼化
物結晶の異方的な結晶成長を抑えて硬質相の結晶粒子の
分布状態を均等化し、かつ硬質相の結晶粒子の平均粒径
を６μｍ以下に制御することによって曲げ強度が２１０
ｋｇ／ｍｍ² 以上もしくは破壊靭性値が２０ＭＮ／ｍ
^3/2 以上の複合材料を得ることができる。ここでいう平
均粒径は、材料の切断面に見られる硬質相の結晶粒子に
ついて光学顕微鏡やＳＥＭなどによる観察を行い、切断
面に露出している硬質相結晶粒子の大きさを測定し、ア
スペクト比が１であると仮定して統計処理により求めた
複硼化物結晶の体積平均粒径である。

【００１４】本発明の複合材料の好ましい態様では、硬
質相の結晶粒子のアスペクト比が１以上５以下となって
おり、焼結時におけるアスペクト比の増大を伴う反応焼
結による結晶成長を避け、かつ過剰な焼結の進行を避け
ることによって平均アスペクト比が５以下の強度と硬度
の大きい複合材料を得る。

【００１５】本発明において、硬質相の結晶粒子の平均
アスペクト比は、複合材料の切断面に見られる硬質相の
結晶粒子の断面について測定し、その算術平均を求める
ことにより得られる値である。

【００１６】本発明の複合材料の他の好ましい態様で
は、金属結合相中にタンタル（Ｔａ）および／またはニ
オブ（Ｎｂ）が合せて０．５重量％以上１０重量％以下
固溶されており、金属結合相中にＴａやＮｂが固溶して
いることで金属結合相が強化されて強度と硬度、さらに
は靭性の優れた複合材料となっている。

【００１７】これらの金属の固溶量は、金属結合相中に
合せて０．５重量％以上固溶しているとこれらの特性の
向上効果が確保でき、ＴａとＮｂを合せて１０重量％以
上加えるとその一部分が金属結合相中に固溶できなくな
り、一部がＴａやＮｂの化合物の形で合金中に残存す
る。この残存化合物は実質的に合金特性の向上に寄与し
ない。また、Ｔａ、Ｎｂは高価な原料であるため、必要
以上の添加を避けるのが好ましい。

【００１８】本発明の複合材料の他の好ましい態様で
は、硬質相が５０〜９０重量％含まれており、複合材料
中の硬質相の含有量を５０重量％以上とすることによっ
て実用性のある高い硬度が確保できるとともに、焼結体
の焼成時の歪みを小さくでき、９０重量％以下の含有量
とすることによって緻密な焼結体を得ることができ、か
くして高い硬度、強度および靭性を有する複合材料を提
供することができる。

【００１９】本発明による複合材料の製造方法は、概ね
Ｍｏ₂ ＮｉＢ₂ または（Ｍｏ，Ｗ）₂ ＮｉＢ₂ の組成と
なるように混合された原料粉末を１０００〜１１５０℃
において反応させ、Ｍｏ₂ ＮｉＢ₂ または（Ｍｏ，Ｗ）
₂ ＮｉＢ₂ の化学式からなる複硼化物を合成し、この複
硼化物を粉砕して５μｍ以下の平均粒径を有する合成粉
末とし、この合成粉末３０重量％以上９５重量％以下
と、モリブデンを固溶しているニッケル基合金の金属結
合相となる金属粉末５重量％以上７０重量％以下とを混
合して成形体とし、成形体を非酸化性雰囲気中において
１２００℃以上１３５０℃以下の温度範囲で焼成するこ
とを特徴とする。

【００２０】本発明による複合材料の製造方法では、こ
のように原料の準備段階で複硼化物を合成し、平均粒径
が５μｍ以下となるように粉砕した複硼化物結晶の粉末
に金属結合相となる金属粉末を混合して成形し、次いで
焼成して複合材料を得ている。すなわち、この手順を踏
むことによって前記第１段階の反応に伴う複硼化物結晶
の顕著な成長、さらには異方的な結晶成長を避け、複硼
化物の結晶粒子の平均粒径が小さく、アスペクト比が小
さい硬質相の結晶粒子が均一に分散された組織の焼結体
からなる複合材料を得ることができる。

【００２１】平均粒径が５μｍ以下となるように粉砕さ
れた複硼化物結晶の粉末を使用することにより、複合材
料中の複硼化物結晶の平均粒径を６μｍ以下とすること
ができる。また、非酸化性雰囲気としてはアルゴン雰囲
気などの不活性ガス雰囲気、あるいは真空雰囲気とする
と再現性よく材料特性の優れた複合材料が得られるので
好ましい。

【００２２】本発明による複合材料の製造方法を具体的
に説明すると、使用する出発原料は従来の製造方法の場
合と同様に、ＭｏＢ、Ｍｏ₂ Ｂ₅ 、ＮｉＢ、Ｍｏ、Ｗ、
Ｎｉ、およびＢなどの原料粉末、つまりＭｏ、Ｎｉ、Ｗ
およびＢ成分を複硼化物の化学組成となるように組み合
せることが可能な単体と化合物の粉末を使用し、これら
の出発原料を組み合せて複硼化物であるＭｏ₂ ＮｉＢ₂
もしくは（Ｍｏ，Ｗ）₂ ＮｉＢ₂ を合成し得る組成の混
合粉体とする。

【００２３】これらの出発原料の中で入手が可能なＭｏ
Ｂなどの硼化物は必ずしも化学量論的組成のものとなっ
ていないので、使用に先立って成分分析を行い、所要の
組成になるように原料の配合をする。

【００２４】反応式（１）〜（３）によって複硼化物を
合成する仮焼成の段階では、所定の組成となるように調
合した出発原料の混合粉末を、たとえばステンレス鋼製
のポットとステンレス鋼製のボールを用いる回転ボール
ミルや振動ミルに中に装入し、好ましくはエタノールや
アセトンなどの有機溶媒を分散媒として加えて混合と粉
砕を行い、次いでたとえばエバポレータによる減圧乾燥
により有機溶媒を除去する。そしてこの混合粉末を、好
ましくは成形体としてから、非酸化性雰囲気中もしくは
真空中で仮焼成して複硼化物を合成する。

【００２５】この仮焼成では、混合粉末を成形体として
おくことによって粉末粒子の接触状態が良くなって複硼
化物の合成反応がより完全に進行する。仮焼成の温度に
は工程の次の段階との関係で適切な温度範囲が存在す
る。すなわち、仮焼成温度が１０００℃より低いと複硼
化物の合成反応が不完全となりやすく、１１５０℃より
高いと粉末の焼結が進行して次の粉砕工程で手間がかか
り、粉砕機の器壁などから導入される好ましからざる不
純物の量が増加することになる。このため仮焼成の温度
は１０００〜１１５０℃に設定するのが好ましい。仮焼
成の保持時間は処理温度や成形体の大きさにもよるが通
常１２０分程度とされる。

【００２６】次に得られた合成複硼化物の固まりを５μ
ｍ以下の平均粒径となるように粉砕するが、粉砕には回
転ボールミル、振動ミル、アトリションミルなどの各種
の粉砕機が使用できる。

【００２７】この段階の合成粉末の平均粒径は１〜４μ
ｍとするのが好ましい。平均粒径を１μｍ以上とするこ
とによって粉砕時間を実用的な時間内にとどめることが
でき、不純物の混入量も多くならずに済み、成形体の密
度もあまり小さくならないので焼成収縮がそれほど大き
くならず、焼結体のひずみも小さくて済む。また、平均
粒径を４μｍ以下とすることによって、微細で均等な組
織を有し、材料特性の優れた複合材料を得ることができ
る。

【００２８】この粉砕は合成された複硼化物粉末の酸化
が防げ、かつ粉砕の効率の良い湿式粉砕（エタノールや
アセトンなどの有機溶媒を分散媒に使用）とするのが好
ましい。有機溶媒を分散媒として使用する代りに、不活
性ガス雰囲気中において混合粉砕を行って酸化を防ぐ方
法もある。

【００２９】粉砕中の機器、つまりポットやボールなど
からの不純物の混入は（ステンレス鋼の機器からは鉄や
クロムが不純物として導入される）少量であればそのま
までも特に問題とならないが、多い場合には除去を必要
とし、その除去の手間を考慮すると、これらの粉砕され
る原料と同じ材質もしくは類似の材質からなる機器を使
用して混合粉砕を行うことが好ましい。一方、ステンレ
ス鋼製の機器から導入される不純物は粉砕後酸洗いによ
って除去することができ、除去すれば不純物の混入によ
る材料特性の劣化の問題は避けられる。

【００３０】次に平均粒径が５μｍ以下となるように微
粉砕された複硼化物の原料粉末に金属結合相の成分であ
るＮｉ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｎｂなどの粉末を所定量配合し、
再びエタノールなどの分散媒とともに回転ボールミル中
で混合粉砕し、次いでエバポレータやスプレードライヤ
ーなどで乾燥し、乾燥された粉末を好ましくは篩に通し
て成形用の原料粉体とする。次いでラバープレスなどで
成形し、必要な場合には生加工を行って所望の形状を有
する成形体とする。ここまでの一連の手順は先に述べた
複硼化物を合成する手順とほぼ同じである。

【００３１】成形体の最適焼成条件は、配合された硬質
相となる複硼化物の量と金属結合相の量との比率によっ
て多少異なるが、最高焼成温度を１２００〜１３５０℃
に設定すると、硬質相の結晶粒子が小さくて分散状態が
良く、材料特性の優れた複合材料が得られる。最高焼成
温度が１２００℃より低いと焼結が進み難く緻密な焼結
体となりにくい。最高焼成温度が１３５０℃超では結晶
成長が進みやすくなり、材料特性が劣化したり、焼結体
が変形する傾向があって好ましくない。最高焼成温度に
おける保持時間は温度と成形体形状により適宜決定さ
れ、温度が低いと保持時間を長くする必要があり、肉厚
の薄いものでは保持時間を短くできる。

【００３２】硬質相の割合が３０重量％未満であると共
晶反応温度（液相出現温度）以上で液相が多く生成する
ので焼結が進みやすくなるが、焼結体が変形しやすく寸
法精度の良い焼結体を得難い。焼結体のままで寸法精度
を良くして仕上げ加工の手間を省くためには、硬質相の
量を５０重量％以上とするのが好ましい。

【００３３】一方、硬質相を９５重量％超含む焼結体で
は、焼結時に硬質相の粒子が互いに接触し合って金属結
合相が硬質相を取り囲むのが難しくなるので緻密化が進
みにくくなり、強度と靭性が比較的小さい焼結体となり
やすい。充分に緻密化して特性の優れた複合材を得るに
は、好ましくは硬質相を９０重量％以下とする。

【００３４】以上に説明した方法により得られる複合材
料は複硼化物からなる硬質相の６μｍ以下の結晶粒子が
金属結合相中に均等に分布した緻密な組織となり、この
組織によって室温での材料特性のみならず高温における
材料特性が顕著に向上し、室温および高温において硬
度、強度、靭性などが要求されるより広範な用途への使
用が可能となった。本発明の複合材料は、特に溶融アル
ミニウムの成形加工、たとえばダイカスト成形機の部材
として好ましい性質を有している。

【００３５】以下、本発明を実施例によって具体的に説
明するが、本発明は以下の実施例によってなんら限定さ
れるものではない。

【００３６】

【実施例】

試験例１、２入手した出発原料のＭｏＢ粉末のＢ含有量は１０．１３
重量％で、化学量論比よりＭｏが若干少ないものであっ
た。原料を分析して配合計算を行い、ＭｏＢ粉末７７．
０４２重量％、Ｍｏ粉末１．３８７重量％、Ｎｉ粉末２
１．５７２重量％を配合し、ステンレス鋼製のポット
（容量１リットル）とボールを使用して、分散媒にエタ
ノールを用い、回転ボールミルにて５時間の混合粉砕を
行った。

【００３７】混合粉砕した粉末をエバポレータにより減
圧下で乾燥し、取り出して篩を通し、成形型に入れて２
００ｋｇ／ｃｍ² でプレス成形し、概ね４０ｍｍ×３０
ｍｍ×２０ｍｍの成形体とした。この成形体を真空炉中
に入れ、１１００℃において２時間の仮焼成を行い、複
硼化物を合成した。

【００３８】合成された複硼化物は粉末Ｘ線回折法によ
りほとんどＭｏ₂ ＮｉＢ₂ の複硼化物のみからなること
が確認された。また、化学分析により主たる混入不純物
と考えられる鉄を分析したところ、機器からの鉄の混入
量は０．０３重量％以下であり、除去処理は不要と判断
した。次に、得られた複硼化物を乳鉢中で粗砕きし、バ
ッチ量０．４ｋｇの７３．８重量％分の粗砕き複硼化物
を秤取して前記回転ボールミルに入れ、エタノールを分
散媒として４８時間の粉砕を行った。得られた粉末を少
量取り出して粒度分布を調べたところ、粉末のレーザ散
乱法による累積重量平均粒径は３．２μｍであった。

【００３９】次に金属結合部となるＭｏ粉末７．１重量
％分とＮｉ粉末１９．１重量％分とを回転ボールミル中
に追加し、引き続いてエタノール中で４８時間粉砕し、
エバポレータで減圧乾燥後、１５０メッシュの篩を通し
て成形用の原料粉末とし、この原料粉末をゴム製の型に
入れてＣＩＰにより１５００ｋｇ／ｃｍ² の圧力で成形
し、真空雰囲気の焼成炉中で１２９０℃において１時間
焼成し、概ね３０ｍｍ×２５ｍｍ×１０ｍｍの焼結体を
得た。

【００４０】得られた焼結体を切断して試験片とし、試
験片の表面（焼結体の切断面）を鏡面に研磨し、塩酸酸
性の塩化第二鉄水溶液で表面をエッチングし、この表面
のＳＥＭ写真を撮った。得られた写真上で複硼化物結晶
（硬質相）が切断された表面に露出している面積の比率
から硬質相の体積％を求めたところ約８７体積％であっ
た。硬質相の比重と金属結合相の比重（いずれも固溶し
ている元素の種類と量によって変化するが概ね等しい）
を同じであると仮定し、複合材料中の硬質相の割合は約
８７重量％であると見積もられた。

【００４１】また、得られた試験例１の焼結体（実施
例）の断面の組織を調べたところ複硼化物の結晶粒子の
平均粒径は４μｍで、平均アスペクト比が２．５の均一
な組織を有するものであった。

【００４２】また、複合材料の特性を従来の反応焼結法
により同じ温度で焼成して得た試験例２の複合材料の焼
結体（比較例）の結果と比較して表１に示した。これら
の結果から試験例１（実施例）の複合材料の特性は結晶
粒径が大きくアスペクト比が大きい従来の方法による複
合材料の焼結体と比較して顕著に材料特性が優れている
ことが分かる。

【００４３】なお、以下の表に示す曲げ強度は超硬合金
の評価に一般的に適用されているＣＩＳ法に準拠して測
定したものであり、破壊靭性はシェブロンノッチ法によ
って測定されたもの、硬度はビッカース硬度計によって
測定したものである。

【００４４】

【表１】

【００４５】試験例３〜１２奇数番号の試験例（実施例）では試験例１と同様にし
て、先ず出発原料を複硼化物の組成比を有する調合のバ
ッチとして混合粉砕し、成形後仮焼成して複硼化物を合
成し、これをエタノールを分散媒として２μｍ以下に湿
式粉砕してから、これに全体の組成が表２に示す組成と
なるように金属粉末を加え、さらに混合粉砕してから減
圧下で乾燥し、１５０メッシュの篩を通して成形用の原
料粉末とした。この原料粉末を２０００ｋｇ／ｃｍ² で
ラバープレス成形し、１２６５℃において２時間焼成し
て概ね５０ｍｍ×５０ｍｍ×１５ｍｍの試験片を得た。

【００４６】偶数番号の試験例（比較例）では前記実施
例と同じ組成の複合材料を従来の反応焼結法で製作し
た。すなわち、最初に最終組成の配合組成で出発原料を
湿式で混合粉砕し、ラバープレス成形後前記と同じ条件
で焼成し、概ね同じ寸法の焼結体を得た。

【００４７】

【表２】

【００４８】得られたそれぞれの複合材料の焼結体を切
断して試験片を作成し、試験例１と同じ方法で調べた結
果を表３にまとめて示す。これらの結果から、本発明に
よる複合材料が、６μｍ以下の平均結晶粒径を有する複
硼化物を硬質相として含み、硬度も曲げ強度も顕著に優
れていることが分かる。また、ＮｂとＴａを金属結合相
中に含む複合材料の特性が特に優れていることも明らか
である。

【００４９】

【表３】

【００５０】

【発明の効果】従来からＷＣ−Ｃｏ系の超硬合金と比べ
て高温域（〜８００℃）での特性が優れていることが知
られているモリブデンニッケル硼化物−ニッケル合金系
あるいはモリブデンタングステンニッケル複硼化物−ニ
ッケル合金系の複合材料について、本発明では従来の複
合材料では達成されていなかった組織の制御を行って顕
著な材料特性の向上に成功した。

【００５１】本発明の複合材料を使用すると、アルミニ
ウム、亜鉛などの溶融非鉄金属用の成形型やその周辺部
材、各種金属材料の熱間、温間および冷間域での鍛造、
圧延、押出しもしくは引抜き用の耐摩耗、耐衝撃性、耐
熱衝撃性を要する金属加工用部材などの耐用が顕著に向
上する他、従来の複合材料では使用できなかった箇所の
部材としても使用できるようになった。

【００５２】したがって、本発明の複合材料を各種工具
や型その他の部材として使用することで金属製品、特に
アルミニウムを始めとする非鉄金属製品の品質、生産性
および歩留りの顕著な向上、製造コストの低減などがも
たらされ、その産業上の利用価値は多大である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】モリブデンニッケル複硼化物（Ｍｏ₂ Ｎｉ
Ｂ₂ ）および／またはモリブデンタングステンニッケル
複硼化物（（Ｍｏ、Ｗ）₂ ＮｉＢ₂ ）からなる硬質相
と、モリブデンを固溶しているニッケル基合金の金属結
合相とから構成され、硬質相を３０重量％以上９５重量
％以下含み、切断面で測定される硬質相の結晶粒子の平
均粒径が６μｍ以下であることを特徴とする複合材料。
【請求項２】請求項１において、複合材料の切断面で測
定される硬質相の結晶粒子の平均アスペクト比（長径／
短径の比の平均値）が１以上５以下である複合材料。
【請求項３】請求項１または２において、金属結合相中
にタンタル（Ｔａ）および／またはニオブ（Ｎｂ）を合
わせて０．５重量％以上１０重量％以下含む複合材料。
【請求項４】請求項１〜３のいずれか一つにおいて、該
硬質相を５０重量％以上９０重量％以下含む複合材料。
【請求項５】請求項１〜４のいずれか一つにおいて、曲
げ強度が２１０ｋｇ／ｍｍ² 以上である複合材料。
【請求項６】請求項１〜５のいずれか一つの複合材料を
使用して作られた溶融アルミニウム製品成形用の部材。
【請求項７】概ねＭｏ₂ ＮｉＢ₂ または（Ｍｏ，Ｗ）₂
ＮｉＢ₂ の組成となるように混合された原料粉末を１０
００〜１１５０℃において反応させ、Ｍｏ₂ ＮｉＢ₂ ま
たは（Ｍｏ，Ｗ）₂ ＮｉＢ₂ の化学式からなる複硼化物
を合成し、この複硼化物を粉砕して５μｍ以下の平均粒
径を有する合成粉末とし、この合成粉末３０重量％以上
９５重量％以下と、モリブデンを固溶しているニッケル
基合金の金属結合相となる金属粉末５重量％以上７０重
量％以下とを混合して成形体とし、成形体を非酸化性雰
囲気中において１２００℃以上１３５０℃以下の温度範
囲で焼成することを特徴とする複合材料の製造方法。