JPH06239664A - Fiber-reinforced ceramic and its production - Google Patents

Fiber-reinforced ceramic and its production

Info

Publication number
JPH06239664A
JPH06239664A JP5216532A JP21653293A JPH06239664A JP H06239664 A JPH06239664 A JP H06239664A JP 5216532 A JP5216532 A JP 5216532A JP 21653293 A JP21653293 A JP 21653293A JP H06239664 A JPH06239664 A JP H06239664A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
whiskers
diamond
nitride
titanium
fiber
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP5216532A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3346609B2 (en
Inventor
Katsura Hayashi
桂 林
Kenya Narita
謙也 成田
Kenji Noda
謙二 野田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kyocera Corp
Original Assignee
Kyocera Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kyocera Corp filed Critical Kyocera Corp
Priority to JP21653293A priority Critical patent/JP3346609B2/en
Publication of JPH06239664A publication Critical patent/JPH06239664A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3346609B2 publication Critical patent/JP3346609B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Ceramic Products (AREA)

Abstract

PURPOSE:To obtain a fiber-reinforced ceramic excellent in abrasion resistance and improved in toughness and defect resistance. CONSTITUTION:A fiber-reinforced ceramic is characterized by containing at least one kind of diamond and/or cubic boron nitride, at least one kind of titanium carbide whisker, titanium nitride whisker and titanium carbonitride whisker, and preferably the particles of at least one kind of the carbonate, nitride and carbonitride of titanium. The whisker is preferably contained in an amount of 5-95vol.%, and the whisker having a diameter of <=5mum and an aspect ratio of >=3 is preferably contained in an amount of <=5% based on the whole amount of the whisker.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、ダイヤモンド,立方晶
窒化硼素等の超硬質材料を含有し、かつウイスカー等の
繊維状物質を含有する高靱性に優れた特に工具用として
適した繊維強化セラミックスおよびその製造方法に関す
る。
FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a fiber reinforced ceramic containing a super-hard material such as diamond and cubic boron nitride and also containing a fibrous substance such as whiskers and excellent in high toughness, which is particularly suitable for a tool. And a manufacturing method thereof.

【0002】[0002]

【従来技術】従来、ダイヤモンドや立方晶窒化硼素から
なる焼結体は高い硬度を有することから、各種切削工具
として用いられている。例えば、ダイヤモンド焼結体は
アルミニウム合金やFRP等の切削加工に、立方晶窒化
硼素焼結体は鋼の切削加工に用いられている。
2. Description of the Related Art Conventionally, sintered bodies made of diamond or cubic boron nitride have been used as various cutting tools because they have high hardness. For example, a diamond sintered body is used for cutting aluminum alloy or FRP, and a cubic boron nitride sintered body is used for cutting steel.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする問題点】しかしながら、ダイ
ヤモンドや立方晶窒化硼素(cBN)焼結体は耐摩耗性
に優れる反面、靱性に劣り、例えば、切削工具として用
いた場合に刃先が欠け易いという欠点があった。
However, although diamond and cubic boron nitride (cBN) sintered bodies are excellent in wear resistance, they are poor in toughness. For example, when used as a cutting tool, the cutting edge is easily chipped There was a flaw.

【0004】[0004]

【問題点を解決するための手段】本発明者等は上記の問
題点に対し、検討を重ねた結果、チタンの炭、窒化物が
本来、鉄に対する非反応性の面で優れているため、ダイ
ヤモンドまたはcBN中に添加してもダイヤモンドやc
BNの耐摩耗性を劣化させることがなく、しかもこれを
ウイスカーとして添加することにより非常に優れた靱性
を付与することができることを知見した。これに基づ
き、チタン化合物ウイスカーをダイヤモンドまたはcB
N質セラミックス中に分散含有させることにより、靱性
面での上記欠点を解消し、優れた靱性を有する材料を得
た。
Means for Solving the Problems The inventors of the present invention have made extensive studies on the above problems, and as a result, titanium carbon and nitride are originally excellent in non-reactivity with iron. Even if added to diamond or cBN, diamond or c
It has been found that the wear resistance of BN is not deteriorated, and the addition of this as whiskers can impart extremely excellent toughness. Based on this, titanium compound whiskers can be used as diamond or cB
Dispersion and inclusion in N-type ceramics solved the above-mentioned drawbacks in terms of toughness, and obtained a material having excellent toughness.

【0005】即ち、本発明の繊維強化セラミックスは、
ダイヤモンドおよび立方晶窒化硼素のうち少なくとも一
種からなる成分中に、チタンの炭化物ウイスカー,窒化
物ウイスカーおよび炭窒化物ウイスカーのうち少なくと
も一種を含むことを特徴とするもので、このセラミック
ス中にチタンの炭化物,窒化物および炭窒化物のうち少
なくとも一種の粒子を含有しても良く、また、ウイスカ
ーは5〜95体積%の割合で含み、直径が5μm 以下
で、かつアスペクト比が3以上のウイスカーを、ウイス
カー全量中5%以上含有するのが良い。
That is, the fiber-reinforced ceramics of the present invention is
It is characterized in that at least one of titanium carbide whiskers, nitride whiskers, and carbonitride whiskers is contained in a component composed of at least one of diamond and cubic boron nitride, and the carbide of titanium is contained in the ceramic. , Particles of at least one of nitride and carbonitride may be contained, and the whiskers are contained in a proportion of 5 to 95% by volume, and the diameter of the whiskers is 5 μm or less and the aspect ratio is 3 or more. It is recommended to contain 5% or more of the total whiskers.

【0006】また、本発明の繊維強化セラミックスの製
造方法は、チタンの炭化物ウイスカー,窒化物ウイスカ
ーおよび炭窒化物ウイスカーのうち少なくとも一種と、
ダイヤモンドおよび立方晶窒化硼素のうち少なくとも一
種または工程中それらに変換する原料とを混合し、該混
合物を1GPa以上の圧力と1000℃以上の温度を加
えて焼結させる方法である。
The method for producing fiber-reinforced ceramics according to the present invention comprises at least one of titanium carbide whiskers, nitride whiskers and carbonitride whiskers,
It is a method of mixing at least one of diamond and cubic boron nitride or a raw material which is converted into them during the process, and sintering the mixture by applying a pressure of 1 GPa or more and a temperature of 1000 ° C. or more.

【0007】以下、本発明を詳述する。本発明において
用いられるダイヤモンド粉末またはcBN粉末はそれ自
体、単結晶あるいは多結晶質からなるもので、その平均
直径が20μm 以下、特に1乃至4μm が好ましい。平
均直径が20μm を越えると焼結体の抗折強度が低下す
る。平均直径が1μm 以下では混合等が難しくなり生産
性は低下するが、抗折強度などは向上する傾向にある。
これらの粉末の製法としては超高圧合成法や気相合成法
などが良好に用いられる。またグラファイトやアモルフ
ァスカーボン,hBNといった、焼成によりダイヤモン
ドまたはcBNに転換する原料を用いてもよい。この場
合、転換促進用に公知の触媒を用いることが効果的であ
る。
The present invention will be described in detail below. The diamond powder or cBN powder used in the present invention is itself composed of a single crystal or a polycrystal, and its average diameter is preferably 20 μm or less, particularly preferably 1 to 4 μm. If the average diameter exceeds 20 μm, the bending strength of the sintered body decreases. When the average diameter is 1 μm or less, mixing and the like become difficult and productivity decreases, but bending strength and the like tend to improve.
As a method for producing these powders, an ultra-high pressure synthesis method, a vapor phase synthesis method and the like are favorably used. Further, a raw material such as graphite, amorphous carbon or hBN which is converted into diamond or cBN by firing may be used. In this case, it is effective to use a known catalyst for promoting conversion.

【0008】本発明の繊維強化セラミックスは、ダイヤ
モンドまたはcBNと、チタンの炭化物ウイスカー,窒
化物ウイスカーあるいは炭窒化物ウイスカーの少なくと
も一種を含有させるが、そのウイスカー含有量は5〜9
5体積%の割合であることが望ましい。5体積%未満で
は靱性改善の効果が乏しく、焼結体が欠損しやすい。
The fiber-reinforced ceramics of the present invention contains diamond or cBN and at least one of titanium carbide whiskers, nitride whiskers or carbonitride whiskers, and the whisker content is 5-9.
A ratio of 5% by volume is desirable. If it is less than 5% by volume, the effect of improving the toughness is poor and the sintered body tends to be damaged.

【0009】また95体積%を越えると耐摩耗性が低下
する傾向にある。望ましいウイスカー量は用途により異
なるが、切削工具に用いる場合、鋼の切削では30〜6
0体積%、鋳鉄の切削では15〜40体積%、重切削用
には50〜95体積%、軽切削用には5〜40体積%が
望ましい。
If it exceeds 95% by volume, the abrasion resistance tends to decrease. The desired amount of whiskers depends on the application, but when used as a cutting tool, it is 30 to 6 when cutting steel.
0% by volume, 15-40% by volume for cutting cast iron, 50-95% by volume for heavy cutting, and 5-40% by volume for light cutting are desirable.

【0010】また、ウイスカー全量中、直径が5μm 以
下で、かつアスペクト比が3以上のウイスカーを5%以
上含有することが望ましい。実用上はウイスカーを10
%以上、最適には25%以上含有させるのがよい。直径
が5μm 以下で、かつアスペクト比が3以上のウイスカ
ーが5%未満であると、靱性向上の効果が低下するから
である。
Further, it is desirable to contain 5% or more of whiskers having a diameter of 5 μm or less and an aspect ratio of 3 or more in the total amount of whiskers. 10 whiskers for practical use
% Or more, optimally 25% or more. When the diameter of the whiskers is 5 μm or less and the aspect ratio is 3 or more and less than 5%, the effect of improving the toughness decreases.

【0011】さらに上記ウイスカー原料中の酸素量は3
重量%以下であることが望ましい。
Further, the amount of oxygen in the above whisker raw material is 3
It is desirable that the content is not more than weight%.

【0012】ウイスカー中の含有酸素量が3重量%より
も多いと、切削工具として用いた場合、耐摩耗性が低下
し易いからである。含有酸素量は1.5重量%以下が最
適である。
This is because if the oxygen content in the whiskers is more than 3% by weight, the wear resistance is likely to decrease when used as a cutting tool. The optimum oxygen content is 1.5% by weight or less.

【0013】また、本発明の繊維強化セラミックスは、
ダイヤモンドまたはcBNと、チタン化合物ウイスカー
と、さらに、チタンの炭化物,窒化物および炭窒化物の
うち少なくとも一種の粒子を含有しても良い。このチタ
ン化合物粒子は、ダイヤモンドまたはcBNやウイスカ
ーの間に分散されることにより、ダイヤモンド及びcB
N粒子の結合を強固にし、靱性,硬度,強度および切削
性能を向上することができる。チタン化合物粒子の粒径
はウイスカーの直径およびcBN,ダイヤモンドの粒径
より小さいことが望ましい。これはダイヤモンドおよび
cBNの粒子間の隙間およびこれらとウイスカーとの間
に生じる隙間を埋めるためである。これらのチタン化合
物粒子はダイヤモンドと接する場合は部分的にTiCを
生成し、cBNと接する場合は部分的にTiB2 とTi
Nを生成して相互に強固に結合する。このため、ウイス
カーにより靱性が向上するとともに強固な焼結体を形成
することができる。チタン化合物粒子は全量中2体積%
以上含有することが望ましい。これは2体積%より少な
いと強度,硬度,靱性,切削性能の向上の効果が殆ど現
れないからである。チタン化合物粒子は、特に全量中1
0〜25体積%含有することが望ましい。
Further, the fiber-reinforced ceramics of the present invention is
It may contain diamond or cBN, a titanium compound whisker, and particles of at least one of titanium carbide, nitride, and carbonitride. The titanium compound particles are dispersed between diamond or cBN or whiskers to form diamond and cB.
It is possible to strengthen the bond of N particles and improve the toughness, hardness, strength and cutting performance. The particle size of the titanium compound particles is preferably smaller than the diameter of the whiskers and the particle sizes of cBN and diamond. This is to fill the gaps between the diamond and cBN particles and the gaps between them and the whiskers. These titanium compound particles partially produce TiC when they come into contact with diamond, and partially produce TiB 2 and Ti when they come into contact with cBN.
N is generated and strongly bonded to each other. Therefore, the whiskers can improve the toughness and form a strong sintered body. 2% by volume of titanium compound particles in the total amount
It is desirable to contain the above. This is because if it is less than 2% by volume, the effect of improving strength, hardness, toughness, and cutting performance hardly appears. Titanium compound particles, especially 1 in the total amount
It is desirable to contain 0 to 25% by volume.

【0014】また、本発明によれば上記ダイヤモンドま
たはcBN,ウイスカーに加え、窒化アルミニウムおよ
び硼化チタンの少なくとも一種を含有させてもよい。こ
れらはチタンの炭化物,窒化物あるいは炭窒化物のウイ
スカーや粒子とダイヤモンドまたはcBNとの結合を強
固にし、抗折強度を向上させる効果があるからである。
窒化アルミニウムおよび硼化チタンの含有量は1〜30
体積%、望ましくは10〜20体積%である。
Further, according to the present invention, in addition to the above diamond or cBN and whiskers, at least one of aluminum nitride and titanium boride may be contained. This is because these have the effect of strengthening the bond between the whiskers or particles of the carbide, nitride or carbonitride of titanium and the diamond or cBN and improving the bending strength.
The content of aluminum nitride and titanium boride is 1 to 30.
Volume%, preferably 10 to 20% by volume.

【0015】また、このような繊維強化セラミックスを
製造するためには、例えば、チタンの炭化物,窒化物お
よび炭窒化物からなるウイスカーのうち少なくとも一種
と、ダイヤモンドおよび立方晶窒化硼素のうち少なくと
も一種または工程中それらに変換する原料と、所望によ
り、チタンの炭化物,窒化物および炭窒化物のうち少な
くとも一種の粉末やチタン,アルミニウム,ニッケル,
コバルトおよびこれらの化合物のうち少なくとも1種の
粉末を所定の割合で混合し焼成する。チタン,アルミニ
ウム,ニッケル,コバルトを添加する場合は平均直径1
0μm 以下の金属粉末または硼化物として添加するのが
望ましい。
In order to produce such fiber-reinforced ceramics, for example, at least one of whiskers made of titanium carbide, nitride and carbonitride, and at least one of diamond and cubic boron nitride, or Raw materials to be converted into them during the process and, if desired, at least one powder of titanium carbide, nitride and carbonitride, titanium, aluminum, nickel,
Cobalt and at least one powder of these compounds are mixed at a predetermined ratio and fired. If titanium, aluminum, nickel, or cobalt is added, the average diameter is 1
It is desirable to add as a metal powder or boride having a particle size of 0 μm or less.

【0016】粉砕後には所定形状に成形されるが、これ
らの成形手段としては、例えば、金型プレス,冷間静水
圧プレス,押出し成形等がある。
After being crushed, it is molded into a predetermined shape. Examples of these molding means include a die press, a cold isostatic press, and extrusion molding.

【0017】焼成中における温度と圧力はダイヤモン
ド,立方晶窒化硼素が分解せず、かつ緻密な焼結体が得
られる範囲で低い値を選ぶことが望ましい。この焼成工
程中に1GPa以上の圧力と1000℃以上の温度を加
えて焼結させる工程を存在させる。ここで、1GPa以
上の圧力と1000℃以上の温度を加えて焼結させたの
は、ダイヤモンドやcBNの分解を抑制しながら、緻密
な焼結体を得るためである。焼成は、超高圧合成法が適
用される。焼成は1200乃至1850℃の温度で行う
のが最適であり、Ar,He等の不活性ガス或いはカー
ボン等の存在する還元性雰囲気で行えばよい。
It is desirable that the temperature and pressure during firing are selected as low as possible within the range that diamond and cubic boron nitride are not decomposed and a dense sintered body is obtained. During this firing step, there is a step of applying a pressure of 1 GPa or more and a temperature of 1000 ° C. or more to sinter. Here, the reason why the pressure is set to 1 GPa or more and the temperature is set to 1000 ° C. or more is to sinter in order to obtain a dense sintered body while suppressing decomposition of diamond or cBN. Ultra-high pressure synthesis method is applied to the firing. The firing is optimally performed at a temperature of 1200 to 1850 ° C., and may be performed in a reducing atmosphere in which an inert gas such as Ar or He or carbon is present.

【0018】[0018]

【作用】本発明の繊維強化セラミックスおよびその製造
方法では、ダイヤモンド,立方晶窒化硼素からなる成分
中に、チタンの炭化物ウイスカー,窒化物ウイスカー,
炭窒化物ウイスカーの少なくとも一種を含有させること
により、本来ダイヤモンド,立方晶窒化硼素が有する良
好な耐摩耗性に加えて、靱性を向上することが可能とな
る。さらに、本発明の繊維強化セラミック中にチタンの
炭化物,窒化物および炭窒化物のうち少なくとも一種の
粒子を含有させることにより、ダイヤモンド,cBN,
ウイスカーの隙間を埋め、チタン化合物(ウイスカー,
粒子)がダイヤモンドと接する部分ではTiCを、cB
Nと接する部分ではTiB2 とTiNを生成し、相互に
強固に結合し、さらに靱性,硬度,強度および切削性能
の向上が可能となる。
In the fiber-reinforced ceramics and the method for producing the same according to the present invention, the carbide carbide whisker, nitride whisker, and titanium carbide whisker in the component consisting of diamond and cubic boron nitride,
By including at least one kind of carbonitride whiskers, it becomes possible to improve toughness in addition to the good wear resistance originally possessed by diamond and cubic boron nitride. Further, by incorporating at least one kind of particles of titanium carbide, nitride and carbonitride in the fiber reinforced ceramic of the present invention, diamond, cBN,
Fill the gaps in the whiskers with titanium compounds (whiskers,
(Particles) are in contact with diamond, TiC, cB
At the portion in contact with N, TiB 2 and TiN are generated and firmly bonded to each other, and further, toughness, hardness, strength and cutting performance can be improved.

【0019】また、直径が5μm 以下で、かつアスペク
ト比が3以上のウイスカーを、ウイスカー全量中5%以
上含有することにより、焼結体におけるボイドや欠損の
発生を抑制することが可能となる。
Further, by containing 5% or more of whiskers having a diameter of 5 μm or less and an aspect ratio of 3 or more in the total amount of whiskers, it becomes possible to suppress the occurrence of voids and defects in the sintered body.

【0020】さらに、1GPa以上の圧力と1000℃
以上の温度を加えて焼結させることにより、cBNやダ
イヤモンドを分解することなく、緻密な焼結体を得るこ
とが可能となる。
Further, a pressure of 1 GPa or more and 1000 ° C.
By sintering at the above temperatures, a dense sintered body can be obtained without decomposing cBN or diamond.

【0021】以下、本発明を次の例で説明する。The present invention will be described below with reference to the following examples.

【0022】[0022]

【実施例】【Example】

実施例1 平均粒径1μm 以下、純度99.9%以上のダイヤモン
ドまたはcBN粉末と、所望により所定の原料粉末を表
1に示す量だけ秤量後、回転ミルで1時間混合粉砕し
た。この混合粉末にチタンの炭化物,窒化物,炭窒化物
ウイスカー(平均酸素含有量1〜3重量%)を所定量添
加し、ナイロンポット中にナイロンボールとともに密封
し、回転ミルで1時間混合を行った。混合後のスラリー
を乾燥して焼成用原料とし、この原料をカーボン型に充
填し、表1に示す温度と圧力で0.5時間超高圧焼成し
た。
Example 1 Diamond or cBN powder having an average particle size of 1 μm or less and a purity of 99.9% or more and, if desired, predetermined raw material powders were weighed in the amounts shown in Table 1, and then mixed and ground in a rotary mill for 1 hour. A predetermined amount of titanium carbide, nitride, carbonitride whiskers (average oxygen content: 1 to 3% by weight) was added to this mixed powder, which was sealed with a nylon ball in a nylon pot and mixed for 1 hour in a rotary mill. It was The mixed slurry was dried as a raw material for firing, and this raw material was filled in a carbon mold and subjected to ultrahigh pressure firing at the temperature and pressure shown in Table 1 for 0.5 hour.

【0023】[0023]

【表1】 [Table 1]

【0024】得られた各試料に対して3×3×13m
m、スパン10mmの3点曲げ抗折強度、荷重1kgの
マイクロビッカース硬度並びにビッカース硬度用ダイヤ
モンド圧子を用いて荷重20kgで圧痕法により破壊靱
性を測定した。また、cBNを含有する各試料を用いて
下記に示す切削条件で摩耗試験を行い、切削後のフラン
ク摩耗量を、また欠損試験を行った。ここで、欠損しな
い場合を○とした。
3 × 3 × 13 m for each sample obtained
Fracture toughness was measured by an indentation method at a load of 20 kg using a 3-point bending bending strength of m and a span of 10 mm, a micro Vickers hardness of a load of 1 kg, and a diamond indenter for Vickers hardness. In addition, a wear test was performed under the following cutting conditions using each sample containing cBN, and the flank wear amount after cutting was also performed, and the defect test was performed. Here, the case where there was no defect was marked as ◯.

【0025】(摩耗試験) 被削材 SKD11 切削速度 100mm/min 切り込み 0.5mm 送り 0.1mm/rev 切削時間 10min (欠損試験) 被削材 SKD11(4本溝入り) 切削速度 100mm/min 切り込み 0.5mm 送り 0.1mm/rev 切削時間 10min また、ダイヤモンドの場合には、被削材をアルミシリコ
ン合金に代えて摩耗試験および欠損試験を行った。その
特性評価結果を表2に示す。
(Abrasion test) Work material SKD11 Cutting speed 100 mm / min Cutting depth 0.5 mm Feed 0.1 mm / rev Cutting time 10 min (Fracture test) Work material SKD11 (with 4 grooves) Cutting speed 100 mm / min Cutting depth 0 .5 mm feed 0.1 mm / rev cutting time 10 min In the case of diamond, a wear test and a defect test were conducted by replacing the work material with an aluminum silicon alloy. The results of the characteristic evaluation are shown in Table 2.

【0026】[0026]

【表2】 [Table 2]

【0027】表1及び表2によれば、本発明の範囲内の
試料は、強度が58kg/mm2以上、硬度が27.8GPa
以上、靱性が7.4以上であり、切削試験も優れた特性
を有することが判る。尚、表1中におけるウイスカーの
比率は、直径が5μm以下で、アスペクト比が3以上の
ウイスカーのウイスカー全量に対する割合を示してい
る。
According to Tables 1 and 2, the samples within the scope of the present invention have a strength of 58 kg / mm 2 or more and a hardness of 27.8 GPa.
As described above, it is understood that the toughness is 7.4 or more and the cutting test also has excellent characteristics. The ratio of whiskers in Table 1 is the ratio of whiskers having a diameter of 5 μm or less and an aspect ratio of 3 or more to the total amount of whiskers.

【0028】実施例2 本発明者等は、ダイヤモンド,cBN量や焼成条件等を
上記実施例1と同じにして、表3に示すように、チタン
の炭化物,窒化物,炭窒化物粉末を添加し、上記実施例
1と同様に強度,硬度,靱性,切削試験における摩耗量
および耐欠損性を測定した。その結果を表4に記す。
Example 2 The present inventors made the same amounts of diamond, cBN, and firing conditions as in Example 1 above, and added titanium carbide, nitride and carbonitride powders as shown in Table 3. Then, the strength, hardness, toughness, wear amount and fracture resistance in the cutting test were measured in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 4.

【0029】[0029]

【表3】 [Table 3]

【0030】[0030]

【表4】 [Table 4]

【0031】表3および表4によれば、本発明の範囲内
の試料は、強度が65kg/mm2以上、硬度が30.0GP
a以上、靱性が8.0以上であり、切削試験も優れた特
性を有しており、チタンの炭化物,窒化物,炭窒化物粉
末を添加した方が添加しない場合よりも特性を向上させ
ることが判る。
According to Tables 3 and 4, the samples within the scope of the present invention have a strength of 65 kg / mm 2 or more and a hardness of 30.0 GP.
a or more, toughness of 8.0 or more, and excellent characteristics in cutting test, and addition of titanium carbide, nitride, or carbonitride powder should improve the characteristics as compared with the case of not adding. I understand.

【0032】[0032]

【発明の効果】以上詳述した通り、本発明によれば、ダ
イヤモンドや立方晶窒化硼素セラミックス中に含有させ
る繊維状物質としてチタンの炭化物ウイスカー、窒化物
ウイスカー、炭窒化物ウイスカーの少なくとも一種を用
いることにより、酸化鉄との反応性を低減し優れた耐摩
耗性,靱性と強度が得られ、あらゆる被削材に対応しう
る工具用材料として、あるいはその他の機械部品用とし
て繊維強化セラミックスの用途を拡大することができ
る。
As described in detail above, according to the present invention, at least one of titanium carbide whiskers, nitride whiskers, and carbonitride whiskers is used as a fibrous substance to be contained in diamond or cubic boron nitride ceramics. This reduces the reactivity with iron oxide and provides excellent wear resistance, toughness and strength, and can be used as a material for tools that can be used for all work materials, or for the use of fiber-reinforced ceramics for other machine parts. Can be expanded.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C22C 29/16 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification code Office reference number FI technical display location C22C 29/16

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】ダイヤモンドおよび立方晶窒化硼素のうち
少なくとも一種と、チタンの炭化物ウイスカー,窒化物
ウイスカーおよび炭窒化物ウイスカーのうち少なくとも
一種とを含有することを特徴とする繊維強化セラミック
ス。
1. A fiber reinforced ceramic containing at least one of diamond and cubic boron nitride and at least one of titanium carbide whiskers, nitride whiskers and carbonitride whiskers.
【請求項2】チタンの炭化物,窒化物および炭窒化物の
うち少なくとも一種の粒子を含有することを特徴とする
請求項1記載の繊維強化セラミックス。
2. The fiber-reinforced ceramics according to claim 1, containing at least one kind of particles of titanium carbide, nitride and carbonitride.
【請求項3】ウイスカーを5〜95体積%の割合で含有
するとともに、直径が5μm以下で、アスペクト比が3
以上のウイスカーを、ウイスカー全量中5%以上含有す
ることを特徴とする請求項1または2記載の繊維強化セ
ラミックス。
3. Whiskers are contained in a proportion of 5 to 95% by volume, the diameter is 5 μm or less, and the aspect ratio is 3.
The fiber reinforced ceramics according to claim 1 or 2, wherein the above whiskers are contained in an amount of 5% or more in the total amount of whiskers.
【請求項4】チタンの炭化物ウイスカー,窒化物ウイス
カーおよび炭窒化物ウイスカーのうち少なくとも一種
と、ダイヤモンドおよび立方晶窒化硼素のうち少なくと
も一種または工程中それらに変換する原料とを混合し、
該混合物を1GPa以上の圧力と1000℃以上の温度
を加えて焼結させることを特徴とする繊維強化セラミッ
クスの製造方法。
4. A mixture of at least one of titanium carbide whiskers, nitride whiskers and carbonitride whiskers of titanium and at least one of diamond and cubic boron nitride or a raw material which is converted into them during the process,
A method for producing fiber-reinforced ceramics, which comprises sintering the mixture by applying a pressure of 1 GPa or more and a temperature of 1000 ° C. or more.
JP21653293A 1992-12-25 1993-08-31 Fiber reinforced ceramics and method for producing the same Expired - Fee Related JP3346609B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP21653293A JP3346609B2 (en) 1992-12-25 1993-08-31 Fiber reinforced ceramics and method for producing the same

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4-345783 1992-12-25
JP34578392 1992-12-25
JP21653293A JP3346609B2 (en) 1992-12-25 1993-08-31 Fiber reinforced ceramics and method for producing the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH06239664A true JPH06239664A (en) 1994-08-30
JP3346609B2 JP3346609B2 (en) 2002-11-18

Family

ID=26521488

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP21653293A Expired - Fee Related JP3346609B2 (en) 1992-12-25 1993-08-31 Fiber reinforced ceramics and method for producing the same

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3346609B2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011098556A1 (en) * 2010-02-12 2011-08-18 Element Six (Production) (Pty) Ltd Superhard element, method of using same and method of making same
WO2019039037A1 (en) * 2017-08-24 2019-02-28 住友電気工業株式会社 Composite sintered compact

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011098556A1 (en) * 2010-02-12 2011-08-18 Element Six (Production) (Pty) Ltd Superhard element, method of using same and method of making same
US8828899B2 (en) 2010-02-12 2014-09-09 Element Six Limited Superhard element, method of using same and method of making same
WO2019039037A1 (en) * 2017-08-24 2019-02-28 住友電気工業株式会社 Composite sintered compact

Also Published As

Publication number Publication date
JP3346609B2 (en) 2002-11-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH0621312B2 (en) Sintered body for high hardness tool and manufacturing method thereof
JP2523452B2 (en) High strength cubic boron nitride sintered body
JP2000247746A (en) Cutting tool of cubic boron nitride-based sintered compact
JPH08109431A (en) Diamond sintered compact containing hard alloy as binding material and its production
JP2825701B2 (en) Cubic boron nitride sintered body
US5106788A (en) Process for producing highly tough ceramics
JP3346609B2 (en) Fiber reinforced ceramics and method for producing the same
JP3145470B2 (en) Tungsten carbide-alumina sintered body and method for producing the same
JP3146803B2 (en) Method for producing cubic boron nitride based ultra-high pressure sintered material with excellent wear resistance
JPH07172919A (en) Titanium-compound sintered material
JP3297535B2 (en) Cubic boron nitride sintered body
JP3051603B2 (en) Titanium compound sintered body
JPH061666A (en) Cubic boron nitride-based sintered compact and its production
JP3481702B2 (en) Cubic boron nitride sintered body using hard alloy as binder and method for producing the same
JP2794122B2 (en) Fiber reinforced ceramics
JP3152783B2 (en) Titanium compound whisker, its production method and composite material
JP2997320B2 (en) Fiber reinforced ceramics
JPH07172906A (en) Ceramic sintered compact
JP2742620B2 (en) Boride-aluminum oxide sintered body and method for producing the same
JP2997334B2 (en) Fiber reinforced ceramics
JP2720093B2 (en) Fiber reinforced ceramics
JPS6177670A (en) Manufacture of cubic boron nitride base sintered body for cutting tool
JP2004114163A (en) Alumina group ceramic tool and production method for the same
JP2700925B2 (en) Fiber reinforced ceramics and manufacturing method
JPH03107441A (en) High hardness sintered body for tool

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees