JPH06305545A - Ceramic tip for belt conveyer cleaner - Google Patents

Ceramic tip for belt conveyer cleaner

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JPH06305545A
JPH06305545A JP5116598A JP11659893A JPH06305545A JP H06305545 A JPH06305545 A JP H06305545A JP 5116598 A JP5116598 A JP 5116598A JP 11659893 A JP11659893 A JP 11659893A JP H06305545 A JPH06305545 A JP H06305545A
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JP
Japan
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cleaner
tip
iron
ceramics
hardness
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP5116598A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hidehiro Endo
英宏 遠藤
Masanori Ueki
正憲 植木
Hatsuo Taira
初雄 平
Hiroshi Kubo
紘 久保
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.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Publication date
Application filed by Nippon Steel Corp filed Critical Nippon Steel Corp
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Abstract

PURPOSE:To reduce the number of replacement times and cost of equipment by remarkably improving durability as compared with a conventional sintered hard alloy-made tip and other ceramics tip, in a ceramic-made cleaner tip used in a belt conveyer for carrying a material containing an iron component of iron ore, sintered ore, etc. CONSTITUTION:By compounding 10 to 90wt.% preferably 10 to 50wt.% boron carbide in alumina, a sintered material having small reactivity with iron and high hardness is prepared, to form a ceramic tip for a belt conveyer cleaner remarkably excellent in wearing resistance. Thus by compounding the alumina and the boron carbide, the ceramic tip excellent in strength and toughness can be provided at a low cost.

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、鉄鉱石・焼結鉱等の鉄
成分を含む原料を運搬するベルトコンベアにおいて、ベ
ルト表面上に付着する残留物を除去・掻き取るためのベ
ルトコンベア・クリーナー用セラミック・チップに関す
るものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a belt conveyor for carrying a raw material containing an iron component such as iron ore, sinter or the like, for removing and scraping off the residue adhering to the belt surface. For ceramic chips for automobiles.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、ベルトコンベア等においては、使
用中にベルト上に付着する残留物除去の目的で、工具
鋼、高速度鋼やさらに高硬度で耐摩耗性に優れるWC−
Co系超硬合金がクリーナー・チップとして使用されて
きた。これら金属製、あるいは金属結合相が含むサーメ
ット製クリーナー・チップの耐摩耗性あるいは寿命は必
ずしも十分ではなく、従って頻繁にこれを取り替える必
要があり、その間ベルトコンベアを停止するため、作業
能率が低下すると共に交換に人手や費用を要する等の問
題点があった。そこで、より高硬度で耐摩耗性に優れる
セラミックス材料を用いた、クリーナー用チップの応用
開発が、従来なされてきている。
2. Description of the Related Art Conventionally, in a belt conveyor or the like, a tool steel, a high speed steel or a WC-having a high hardness and an excellent wear resistance is used for the purpose of removing a residue adhered on the belt during use.
Co-based cemented carbide has been used as a cleaner tip. The wear resistance or life of these metal or cermet cleaner tips containing the metal binder phase is not always sufficient, and therefore it is necessary to replace them frequently, and the belt conveyor is stopped during that time, which reduces work efficiency. At the same time, there is a problem in that replacement requires labor and cost. Therefore, application development of cleaner tips using a ceramic material having higher hardness and excellent wear resistance has been conventionally performed.

【0003】特開昭63−185858号公報では、Z
rO2 −3mol%Y23材質のベルトコンベア・クリ
ーナー・チップへの適用が記載されているが、部分安定
化ZrO2 セラミックスは高強度・高靱性の特徴を有す
るものの、200−300℃の温度に長時間暴露される
と正方晶から単斜晶へ相変態し、その際の体積収縮によ
り焼結体中にクラックが発生し、耐摩耗性に劣るという
欠点がある。
In Japanese Patent Laid-Open No. 63-185858, Z
Although application of rO 2 -3 mol% Y 2 O 3 material to belt conveyor cleaner chips is described, partially stabilized ZrO 2 ceramics have characteristics of high strength and high toughness, When exposed to temperature for a long time, the tetragonal system undergoes a phase transformation to a monoclinic system, and volume contraction at that time causes cracks in the sintered body, resulting in poor wear resistance.

【0004】実際、部分安定化ZrO2 を焼結鉱搬送用
ベルトコンベア・クリーナー・チップへ適用した場合、
その耐用性は従来材であるWC−15%Co超硬合金の
1/2程度であり、実際にZrO2 が正方晶から単斜晶
へ相変態していたことが判明している。これは実機のベ
ルトコンベアでは常温で使用されるクリーナーチップで
あるが、その掻き取り面は常時ベルトコンベアに接触し
ているため、摩擦熱が発生し、さらにZrO2 の低熱伝
導率等の特性により200−300℃に温度上昇したた
め相変態を起こしたことが窺える。
In practice, when partially stabilized ZrO 2 is applied to a belt conveyor cleaner chip for sinter transfer,
Its durability is about 1/2 of that of the conventional WC-15% Co cemented carbide, and it has been revealed that ZrO 2 was actually phase-transformed from tetragonal to monoclinic. This is a cleaner chip that is used at room temperature on an actual belt conveyor, but since its scraping surface is in constant contact with the belt conveyor, frictional heat is generated, and due to the low thermal conductivity of ZrO 2 and other characteristics. It can be seen that a phase transformation occurred because the temperature rose to 200-300 ° C.

【0005】また、SiC、Si34(サイアロン・セ
ラミックスを含む)等のSi系非酸化物セラミックス
は、耐熱性に優れ、また高硬度であるため、一般に耐摩
耗性に極めて優秀な特性を示す。しかしながら、これら
Si系非酸化物セラミックスの場合でも、鉄あるいは酸
化鉄と摺動する際には、表面が酸化されてSiO2 を形
成し、これが鉄成分と反応して、2FeO・SiO2
なり、激しく損耗することが知られている。実際、石灰
石のような鉄成分を含有しない搬送品用のベルトコンベ
アでは抜群の耐用性を示すSiC、Si34あるいはサ
イアロン系セラミック・クリーナー・チップでも、焼結
鉱搬送用ベルトコンベアに適用された場合、その耐用性
はWC−15%Co超硬合金の1/4−1/5程度であ
る。
Further, Si-based non-oxide ceramics such as SiC and Si 3 N 4 (including sialon ceramics) have excellent heat resistance and high hardness, and therefore generally have extremely excellent wear resistance. Show. However, even in the case of these Si-based non-oxide ceramics, when sliding with iron or iron oxide, the surface is oxidized to form SiO 2 , which reacts with the iron component to become 2FeO · SiO 2 . It is known to wear hard. In fact, SiC, Si 3 N 4 or Sialon ceramic cleaner chips, which have excellent durability in belt conveyors for iron-free products such as limestone, are also applied to belt conveyors for sinter transfer. In this case, the durability is about 1/4 to 1/5 that of WC-15% Co cemented carbide.

【0006】特開平2−192453号公報では、Al
23、Al23−Cr23固溶体、Cr23の一種以上
を成分とする焼結体よりなるベルト・クリーナー・チッ
プについて開示している。Al23は高硬度でかつ低温
での相変態がなく、また鉄あるいは鉄酸化物との反応性
が極めて小さいセラミックスである。またAl23より
さらに高硬度のCr23を添加することにより、耐摩耗
性が向上し、焼結鉱搬送用ベルト・クリーナー・チップ
に使用された場合、WC−15%Co合金に比べ耐用性
が2−3倍になると記述されている。しかしながら、本
発明者らが以前、同材質を焼結鉱搬送用ベルトコンベア
・クリーナー・チップに適用・追試したところ、その耐
用性はWc−Co超硬材と同程度であった。
In Japanese Patent Laid-Open No. 2-192453, Al
A belt cleaner chip made of a sintered body containing one or more of 2 O 3 , Al 2 O 3 —Cr 2 O 3 solid solution, and Cr 2 O 3 is disclosed. Al 2 O 3 is a ceramic having high hardness, no phase transformation at low temperature, and extremely low reactivity with iron or iron oxide. In addition, by adding Cr 2 O 3 having a hardness higher than that of Al 2 O 3 , wear resistance is improved, and when it is used for belt or cleaner chips for conveying sinter, it becomes WC-15% Co alloy. It is described that the durability is 2-3 times that of the conventional one. However, when the inventors of the present invention previously applied the same material to a belt conveyor cleaner chip for sinter ore application and made additional tests, the durability was about the same as that of the Wc-Co cemented carbide material.

【0007】一般にセラミックス材料は、サーメット材
料のように金属相を有さないため、非常に高硬度で耐摩
耗性に優れる。しかしながら、ただ単に、セラミックス
をクリーナー・チップへ適用しても耐摩耗性は向上しな
い。すなわち、化学的性質としては、鉄あるいは鉄酸化
物と反応し難く、また結晶的には室温から300℃程度
の中低温域で変態が発生せず、かつ物理的性質として
は、ヴィッカース硬さが高いことが必要である。特にヴ
ィッカース硬さとして、少なくとも従来材であるWC−
Co系超硬合金の1500kgf/mm2以上であるこ
とが望まれる。
Generally, a ceramic material does not have a metal phase unlike a cermet material, and therefore has extremely high hardness and excellent wear resistance. However, simply applying ceramics to the cleaner tip does not improve wear resistance. That is, as a chemical property, it is difficult to react with iron or iron oxide, and in terms of crystallinity, transformation does not occur in the middle to low temperature range of about room temperature to 300 ° C., and as a physical property, Vickers hardness is It needs to be expensive. Especially as Vickers hardness, at least the conventional material WC-
It is desired to be 1500 kgf / mm 2 or more of Co-based cemented carbide.

【0008】Al23セラミックス、特に高密度のAl
23は、結晶的に高温まで安定で、鉄あるいは鉄酸化物
との反応性も少なく、かつヴイッカース硬さが1800
−2000kgf/mm2 と高く、ベルトコンベア用ク
リーナー・チップとしては好ましい材質である。しかし
ながら、前述したようにAl23セラミックスあるいは
Cr23を添加してこれを強化したAl23−Cr23
セラミックスは、そのクリーナー・チップとしての耐用
性という点で、必ずしもWC−Co系超硬合金を凌駕す
るものではなかった。すなわち、WC−Co系超硬合金
以上の耐摩耗性を付与するためには、さらなる強化・高
硬度化が必要である。
Al 2 O 3 ceramics, especially high density Al
2 O 3 is crystallographically stable up to high temperatures, has low reactivity with iron or iron oxides, and has a Vickers hardness of 1800.
It is as high as −2000 kgf / mm 2, which is a preferable material for cleaner tips for belt conveyors. However, as described above, Al 2 O 3 ceramics or Cr 2 O 3 was added to strengthen the Al 2 O 3 —Cr 2 O 3
Ceramics were not necessarily superior to WC-Co based cemented carbides in terms of their durability as cleaner chips. That is, in order to impart wear resistance higher than that of the WC-Co based cemented carbide, it is necessary to further strengthen and increase the hardness.

【0009】一方、B4 Cセラミックスは、ヴイッカー
ス硬さ3000−4000kgf/mm2 の値を有し、
セラミックスの中ではダイアモンド、立方晶BN(c−
BN)に次ぐ硬さを示している。またB4 Cも結晶的に
高温まで安定で、かつ鉄あるいは鉄酸化物との反応性も
小さい。従って、B4 C単体の高密度焼結体はクリーナ
ー・チップとして有用であるが、一方、B4 Cは、その
原料が高価であり、また難焼結性・低靱性なためチッピ
ングを起こし易く難加工性、という欠点も併せ持ってい
る。
On the other hand, B 4 C ceramics has a Vickers hardness of 3000-4000 kgf / mm 2 ,
Among ceramics, diamond and cubic BN (c-
The hardness is second only to BN). B 4 C is also crystallographically stable up to a high temperature and has low reactivity with iron or iron oxide. Therefore, a high-density sintered body of B 4 C alone is useful as a cleaner chip, but on the other hand, B 4 C is an expensive raw material, and is difficult to sinter and has low toughness, so chipping easily occurs. It also has the drawback of being difficult to process.

【0010】このように、一般にWC−Co系超硬合金
よりも高硬度で、従って耐摩耗性に優れると思われるセ
ラミックス材料を、実際に鉄あるいは鉄酸化物搬送用ベ
ルトコンベア・クリーナー・チップに適用することは必
ずしも容易ではなかった。一方、本発明者らは特開平2
−243559号公報において、上記Al23及びB4
C単体セラミックスの弱点を克服すべく、両者を複合化
したAl23−B4C系高密度焼結体及び製造方法につ
いて開示している。すなわち、B4 Cが10−50重量
%で残部がAl23より成る相対密度90%以上の高密
度かつ高強度なAl23−B4C系焼結体を供すること
により、Al23及びB4Cの特性、特に靱性を向上さ
せたものである。そして、本発明者らは、Al23−B
4 C系焼結体をベルトコンベア・クリーナーチップへ適
用すべく鋭意検討を重ねてきた。
As described above, a ceramic material, which is generally considered to have a higher hardness than WC-Co type cemented carbide, and thus is superior in wear resistance, is actually used as a belt conveyor cleaner chip for iron or iron oxide transport. It was not always easy to apply. On the other hand, the present inventors
No. 243559, the above Al 2 O 3 and B 4
In order to overcome the weakness of C simple substance ceramics, an Al 2 O 3 -B 4 C-based high-density sintered body in which both are compounded and a manufacturing method are disclosed. That is, by providing a high-density and high-strength Al 2 O 3 -B 4 C-based sintered body having a relative density of 90% or more composed of 10 to 50% by weight of B 4 C and the balance of Al 2 O 3 , The characteristics of 2 O 3 and B 4 C, especially toughness, are improved. And the present inventors have found that Al 2 O 3 -B
We have earnestly studied to apply the 4 C sintered body to belt conveyors and cleaner chips.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】本発明は現状の工具
鋼、高速度鋼あるいはサーメット製ベルトコンベア・ク
リーナー・チップ、特にWC−Co系超硬合金以上の耐
摩耗性を有するベルト・クリーナー・チップ材質を提供
することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is a belt conveyor cleaner chip made of current tool steel, high speed steel or cermet, especially a belt cleaner chip having wear resistance higher than that of WC-Co cemented carbide. To provide the material.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明は、WC−Co系
超硬合金より耐摩耗性に優れることを特徴とする、Al
23−B4 C系焼結体より成る、ベルトコンベア・クリ
ーナー用セラミック・チップである。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention is characterized by being superior in wear resistance to WC--Co type cemented carbide, and
Ceramic chips for belt conveyor cleaners made of 2 O 3 -B 4 C based sintered bodies.

【0013】[0013]

【作用】本発明者らが、各種セラミックス焼結体をベル
トコンベア・クリーナーチップに適用するにあたり、鋭
意検討を重ねた結果、以下の結論を得たものである。す
なわち、ただ単に、セラミックスをクリーナー・チップ
へ適用しても耐摩耗性は向上せず、化学的性質として
は、鉄あるいは鉄酸化物と反応し難く、また結晶的には
室温から300℃程度の中低温域で変態が発生せず、か
つ物理的性質としては、ヴィッカース硬さが高いことが
必要である。特にヴィッカース硬さとして、少なくとも
従来のAl23の硬さを上回る、2100kgf/mm
2 以上であることが望ましいこと、及びB4Cの添加に
より強化された本Al23−B4C系焼結体がベルトコ
ンベア・クリーナーチップとして優れた耐摩耗性を示す
ことを新たに発見したものである。
The present inventors have made the following conclusions as a result of extensive studies on applying various ceramics sintered bodies to belt conveyor / cleaner chips. That is, even if ceramics are simply applied to cleaner chips, the wear resistance is not improved, and as a chemical property, it is difficult to react with iron or iron oxides, and in terms of crystallinity, it is from room temperature to about 300 ° C. It is necessary that transformation does not occur in the middle and low temperature range and that the physical properties are high Vickers hardness. Especially, the Vickers hardness is 2100 kgf / mm, which is at least higher than the hardness of conventional Al 2 O 3.
It is desirably 2 or more, and B 4 C present was enhanced by the addition of Al 2 O 3 -B 4 C-based sintered body is newly to exhibit excellent wear resistance as a belt conveyor cleaner chips It has been discovered.

【0014】以下に本発明について詳細に説明する。本
発明では、比較的安価で焼結性の良いAl23と、Al
23よりさらに高硬度のB4 Cとを複合化することによ
り、耐摩耗性に優れたベルトコンベア・クリーナーチッ
プ用材質を提供するものである。この複合化により、B
4 Cを高コスト・難焼結性という問題点は解決される。
さらに、Al23とB4 Cを複合化したAl23−B4
C系高密度焼結体は、高硬度のB4C粒がAl23中に
分散した構造を有するため、硬さが大幅に改善される。
The present invention will be described in detail below. In the present invention, Al 2 O 3 which is relatively inexpensive and has good sinterability, and Al
By compounding B 4 C having a hardness higher than that of 2 O 3 , a material for a belt conveyor / cleaner chip having excellent wear resistance is provided. With this combination, B
The problems of high cost and low sinterability of 4 C are solved.
Further, Al 2 O 3 and B 4 Al 2 O 3 -B 4 that C was complexed
The C-based high-density sintered body has a structure in which high-hardness B 4 C grains are dispersed in Al 2 O 3 , so that the hardness is significantly improved.

【0015】また、Al23に比べB4Cは熱伝導率が
高いため、本発明のAl23−B4C焼結体の熱伝導率
も向上し、クリーナー・チップとして使用した場合、チ
ップ先端で発生する摩擦熱を効率よく放散させるため、
望ましいものである。さらに、B4 C粒の添加により、
いわゆる粒子分散効果で破壊靱性値が向上し、靱性向上
にともなって破壊強さも向上し、難加工性の問題点も改
善される。
Further, since B 4 C has a higher thermal conductivity than Al 2 O 3 , the thermal conductivity of the Al 2 O 3 -B 4 C sintered body of the present invention is also improved and it is used as a cleaner chip. In this case, in order to efficiently dissipate the friction heat generated at the tip of the tip,
It is desirable. Furthermore, by adding B 4 C grains,
The so-called particle dispersion effect improves the fracture toughness value, and along with the improvement in the toughness, the fracture strength also improves, and the problem of difficult workability also improves.

【0016】本発明で、ヴィッカース硬さとしては、従
来のAl23セラミックスの硬さを上回る2100kg
f/mm2以上であることが望ましい。これは、通常の
Al23セラミックス(ヴィッカース硬さ1800−2
000kgf/mm2程度)では、実際にベルトコンベ
ア・クリーナー・チップとして使用した場合、WC−C
o系超硬合金に対して優位差がなかった点にある。すな
わち、本発明のように高硬度のAl23に、さらに、極
めて硬度の高いB4 Cを複合化したセラミックスを用い
ることにより、はじめてこれらの課題を解決できるので
ある。
In the present invention, the Vickers hardness is 2100 kg, which exceeds the hardness of conventional Al 2 O 3 ceramics.
It is preferably f / mm 2 or more. This is normal Al 2 O 3 ceramics (Vickers hardness 1800-2
000 kgf / mm 2 ), when actually used as a belt conveyor cleaner chip, WC-C
This is that there was no significant difference from the o-based cemented carbide. That is, these problems can be solved for the first time by using a ceramic in which Al 2 O 3 having high hardness and B 4 C having extremely high hardness are compounded as in the present invention.

【0017】また、Al23に対するB4 Cの複合化量
としては10〜90重量%、望ましくは10〜50重量
%である。B4 C量が10%未満ではAl23セラミッ
クスの硬さの向上は小さく、また、90%超では硬度は
向上するものの、高価なB4Cを多量に必要とする欠点
と同時に、複合焼結体の靱性が低下して、難加工性の問
題が生じる。
The composite amount of B 4 C with respect to Al 2 O 3 is 10 to 90% by weight, preferably 10 to 50% by weight. When the amount of B 4 C is less than 10%, the hardness of Al 2 O 3 ceramics is not improved so much, and when it exceeds 90%, the hardness is improved, but at the same time as the disadvantage that a large amount of expensive B 4 C is required, The toughness of the sintered body deteriorates, causing a problem of difficult workability.

【0018】本発明のベルトコンベア・クリーナー用セ
ラミック・チップの製造にあたっては、通常のセラミッ
クスの成形・焼結方法を適用すればよい。例えば、平均
粒径1μm以下のAl23及びB4 C原料粉末を所定量
秤量した後に、ボールミル等を用いて十分混合し、一軸
プレス、ラバープレス、スリップキャスティング等によ
って所定形状に成形し、焼成してセラミックスを得れば
よい。
In the production of the ceramic chip for a belt conveyor cleaner of the present invention, a usual ceramic molding / sintering method may be applied. For example, a predetermined amount of Al 2 O 3 and B 4 C raw material powder having an average particle diameter of 1 μm or less is weighed, then sufficiently mixed using a ball mill or the like, and molded into a predetermined shape by uniaxial pressing, rubber pressing, slip casting, etc., It suffices to obtain ceramics by firing.

【0019】焼成方法として、高密度かつ高硬度の焼結
体を得るために、ホットプレス焼結法(HP法)、熱間
静水圧プレス焼結法(HIP法)等の加圧焼結法を用い
ることが望ましい。また、焼成中におけるAl23とB
4 Cとの反応を防ぐという点からも、加圧焼結法は望ま
しいものである。
As a firing method, a pressure sintering method such as a hot press sintering method (HP method) or a hot isostatic pressing sintering method (HIP method) is used to obtain a high density and high hardness sintered body. Is preferred. Also, Al 2 O 3 and B during firing
The pressure sintering method is desirable also from the viewpoint of preventing the reaction with 4 C.

【0020】このようにして得られたセラミックスを所
定の寸法に加工・研磨し、本発明のベルトコンベア・ク
リーナー・チップが得られる。クリーナー・チップは、
特にセラミックス一体物で構成される必要はなく、掻き
取り部分にのみセラミックスを接合等して取り付けても
よい。以下、実施例を用いて、より具体的に説明する。
The ceramic thus obtained is processed and polished to a predetermined size to obtain the belt conveyor cleaner chip of the present invention. Cleaner tip,
In particular, it is not necessary to be formed of a ceramics integrated body, and the ceramics may be attached only to the scraped portion by bonding or the like. Hereinafter, a more specific description will be given with reference to examples.

【0021】[0021]

【実施例】α型Al23粉末(平均粒径0.2μm、純
度99.99%以上)に、表1中実施例1〜4に示す重
量比でB4 C粉末(平均粒径1.0μm、純度98%以
上)を添加した。ボールミルを用いて十分粉体を混合し
た後、1750℃の温度で2時間、アルゴンガス中で4
00kgf/cm2 の圧力でホットプレス焼結した。
EXAMPLE An α-type Al 2 O 3 powder (average particle size: 0.2 μm, purity: 99.99% or higher) was added to a B 4 C powder (average particle size: 1 with an average particle size of 1 to 4 shown in Table 1). 0.0 μm, purity 98% or more) was added. After thoroughly mixing the powders using a ball mill, 4 hours in argon gas at a temperature of 1750 ° C.
Hot press sintering was performed at a pressure of 00 kgf / cm 2 .

【0022】得られた焼結体はJIS−R1601に準
拠し、3mm×4mm×38mmの試験片に加工し、ア
ルキメデス法により密度を測定した後、室温で三点曲げ
試験を行った。予亀裂導入法(SEPB法:JIS−R
1607)により焼結体の破壊靱性値;KICを測定し、
また硬さの評価としてヴィッカース硬さを荷重1kg
f、保持時間30秒で測定した。さらに、レーザー・フ
ラッシュ法を用いて熱伝導率についても測定した。
The obtained sintered body was processed into a test piece of 3 mm × 4 mm × 38 mm in accordance with JIS-R1601, the density was measured by the Archimedes method, and then a three-point bending test was performed at room temperature. Pre-crack introduction method (SEPB method: JIS-R)
1607) to measure fracture toughness value of sintered body; K IC ,
As a hardness evaluation, a Vickers hardness of 1 kg is applied.
f, the retention time was 30 seconds. Furthermore, the thermal conductivity was also measured using the laser flash method.

【0023】表1中実施例1〜4に各焼結体の相対密
度、曲げ強さ、破壊靱性値、熱伝導率及び硬さをまとめ
ている。また同表1中、比較例1、2には、Al23
体を1350、1500℃の各温度でホットプレスした
焼結体について、また、比較例3にはB4 C単体を17
50℃の温度でホットプレス焼成した焼結体について同
様にその特性を示している。
In Table 1, Examples 1 to 4 summarize the relative density, bending strength, fracture toughness value, thermal conductivity and hardness of each sintered body. Further, in Table 1, Comparative Examples 1 and 2 are sintered bodies obtained by hot pressing Al 2 O 3 simple substance at respective temperatures of 1350 and 1500 ° C., and Comparative Example 3 are made of B 4 C simple substance.
The characteristics are similarly shown for a sintered body that is hot-press fired at a temperature of 50 ° C.

【0024】[0024]

【表1】 [Table 1]

【0025】Al23単体に比べB4 Cの添加によっ
て、曲げ強さ等の特性が著しく向上し、ヴィッカース硬
さとして2100kgf/cm2 以上の高硬度な焼結体
が得られることが明らかである。また、B4 C単体では
高硬度なものの靱性が極めて低く、Al23の添加によ
って破壊靱性値が著しく向上することがわかる。
By adding B 4 C as compared with Al 2 O 3 alone, the properties such as bending strength are remarkably improved, and it is clear that a sintered body having a Vickers hardness of 2100 kgf / cm 2 or more can be obtained. Is. Further, it can be seen that B 4 C alone has high hardness but extremely low toughness, and the fracture toughness value is remarkably improved by the addition of Al 2 O 3 .

【0026】次に、実施例1〜4で用いた焼結体を60
mm×20mm×2.5mmのクリーナー・チップ形状
に加工し、焼結鉱及び配合原料を搬送するベルトコンベ
アに適用し摩耗量の評価試験を行った。
Next, 60% of the sintered body used in Examples 1 to 4 was used.
It was processed into a cleaner chip shape of mm × 20 mm × 2.5 mm and applied to a belt conveyer that conveys sinter ore and compounded raw materials, and an abrasion amount evaluation test was performed.

【0027】表1中、実施例1〜4に焼結鉱及び配合原
料搬送時の摩耗指数をまとめている。また表1中、比較
例1にはAl23単体について、また比較例4〜7には
市販の各種セラミックス及びWC−Co系超硬合金につ
いて同様に、その特性(硬さ)及び摩耗試験結果を示し
ている。
In Table 1, Examples 1 to 4 summarize the wear indexes during transportation of the sinter and the blended raw materials. In Table 1, the characteristics (hardness) and wear test were performed on Comparative Example 1 for Al 2 O 3 alone, and on Comparative Examples 4 to 7 for various commercially available ceramics and WC-Co based cemented carbides. The results are shown.

【0028】ヴィッカース硬さが2100kgf/cm
2 未満の焼結体はその摩耗量において、従来材であるW
C−Co系超硬合金(比較例4)に比べて優位性がない
のに対し、本発明のAl23−B4 C系焼結体は摩耗指
数において1/2〜1/4、即ち、2〜4倍の寿命を示
すことが明らかである。また、ヴィッカース硬さが21
00kgf/cm2 以上であっても、SiCのようなS
i系非酸化物系セラミックスは、鉄成分を含む原料を運
搬するベルトコンベア用クリーナーチップには不適当で
あることがわかる。
Vickers hardness is 2100 kgf / cm
The amount of wear of the sintered body of less than 2 is W, which is the conventional material.
While not superior to C-Co based cemented carbide (Comparative Example 4), the Al 2 O 3 -B 4 C based sintered body of the present invention has a wear index of 1/2 to 1/4, That is, it is apparent that the life is 2 to 4 times longer. Also, Vickers hardness is 21
Even if it is more than 00kgf / cm 2 , S like SiC
It can be seen that the i-based non-oxide ceramics are not suitable for cleaner chips for belt conveyors that carry raw materials containing iron components.

【0029】[0029]

【発明の効果】本発明によるAl23−B4 C系セラミ
ックス・ベルトコンベア・クリーナー・チップは、従来
のWC−Co系サーメット・チップや他のセラミックス
・チップに比べて、著しく耐用性が向上し、交換回数の
低減、設備コストの削減が図れる等、顕著な効果があ
る。
The Al 2 O 3 -B 4 C based ceramics belt conveyor cleaner chip according to the present invention has significantly higher durability than conventional WC-Co based cermet chips and other ceramics chips. There are remarkable effects such as improvement, reduction in the number of exchanges, and reduction in equipment cost.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 久保 紘 神奈川県川崎市中原区井田1618番地 新日 本製鐵株式会社先端技術研究所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Inventor Hiroshi Kubo 1618 Ida, Nakahara-ku, Kawasaki City, Kanagawa Pref., Advanced Technology Research Laboratories, Nippon Steel Corporation

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 鉄成分を含む原料を運搬するベルトコン
ベアに用いる、Al23−B4 C系焼結体より成るベル
トコンベア・クリーナー用セラミック・チップ。
1. A ceramic chip for a belt conveyor cleaner, comprising an Al 2 O 3 -B 4 C based sintered body, which is used in a belt conveyor for carrying a raw material containing an iron component.
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