JPH07286228A - 耐摩耗性および靭性のすぐれた耐食性焼結材料 - Google Patents
耐摩耗性および靭性のすぐれた耐食性焼結材料Info
- Publication number
- JPH07286228A JPH07286228A JP10191894A JP10191894A JPH07286228A JP H07286228 A JPH07286228 A JP H07286228A JP 10191894 A JP10191894 A JP 10191894A JP 10191894 A JP10191894 A JP 10191894A JP H07286228 A JPH07286228 A JP H07286228A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- toughness
- volume
- wear resistance
- sintered material
- phase
- 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.)
- Withdrawn
Links
Landscapes
- Ceramic Products (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 耐摩耗性と靭性のすぐれた耐食性焼結材料を
提供する。 【構成】 焼結材料が、硬質相として炭化チタンおよび
／または炭窒化チタン：１〜２９容量％未満、同じく硬
質相として硼化チタン１５〜７４容量％、（ただし硬質
相は合量で３０〜７５容量％）を含有し、残りが結合相
からなり、かつ前記結合相が、重量％で、Ｗ：３０〜６
５％、Ｍｏ：５〜３０％を含有し、さらに必要に応じて
Ｎｉおよび／またはＰｄ：０．１〜５％を含有し、残り
がＴｉと不可避不純物からなる組成を有するＴｉ−Ｗ−
Ｍｏ系合金で構成されたものからなる。
提供する。 【構成】 焼結材料が、硬質相として炭化チタンおよび
／または炭窒化チタン：１〜２９容量％未満、同じく硬
質相として硼化チタン１５〜７４容量％、（ただし硬質
相は合量で３０〜７５容量％）を含有し、残りが結合相
からなり、かつ前記結合相が、重量％で、Ｗ：３０〜６
５％、Ｍｏ：５〜３０％を含有し、さらに必要に応じて
Ｎｉおよび／またはＰｄ：０．１〜５％を含有し、残り
がＴｉと不可避不純物からなる組成を有するＴｉ−Ｗ−
Ｍｏ系合金で構成されたものからなる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、すぐれた耐摩耗性と
靭性を有し、かつ耐食性にもすぐれた焼結材料に関する
ものである。
靭性を有し、かつ耐食性にもすぐれた焼結材料に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、例えば特開昭５０−１３７３１３
号公報に記載されるように、硬質相として炭化チタン
（以下、ＴｉＣｘで示す）または炭窒化チタン（以下、
ＴｉＣｘＮｙで示す）を１０〜３５重量％含有し、残り
がＴｉ−Ｍｏ合金の結合相からなる焼結材料が知られて
おり、また、これが腐食環境下で摩耗を受ける、例えば
水や海水、さらに化学薬品などの腐食性流体の送配給に
用いられる各種ポンプのシールリングや軸受、さらにス
リーブなどの構造部材として用いられていることも知ら
れている。
号公報に記載されるように、硬質相として炭化チタン
（以下、ＴｉＣｘで示す）または炭窒化チタン（以下、
ＴｉＣｘＮｙで示す）を１０〜３５重量％含有し、残り
がＴｉ−Ｍｏ合金の結合相からなる焼結材料が知られて
おり、また、これが腐食環境下で摩耗を受ける、例えば
水や海水、さらに化学薬品などの腐食性流体の送配給に
用いられる各種ポンプのシールリングや軸受、さらにス
リーブなどの構造部材として用いられていることも知ら
れている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】一方、近年の上記各種
ポンプなどの小型化および軽量化に伴ない、これの構造
部材には薄肉化が強く要求されるほか、その使用寿命の
一層の延命化も求められているが、上記の従来焼結材料
は、相対的にすぐれた耐食性を具備するものの耐摩耗性
と靭性が不十分であるために、これらの要求には必ずし
も満足に対応することができないのが現状である。
ポンプなどの小型化および軽量化に伴ない、これの構造
部材には薄肉化が強く要求されるほか、その使用寿命の
一層の延命化も求められているが、上記の従来焼結材料
は、相対的にすぐれた耐食性を具備するものの耐摩耗性
と靭性が不十分であるために、これらの要求には必ずし
も満足に対応することができないのが現状である。
【０００４】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明者等は、
上述のような観点から、上記従来耐食性焼結材料に着目
し、これの耐摩耗性および靭性の一段の向上をはかるべ
く研究を行なった結果、硬質相としてＴｉＣｘおよび／
またはＴｉＣｘＮｙ：１〜２９容量％未満、同じく硬質
相として硼化チタン（以下、ＴｉＢｘで示す）：１５〜
７４容量％、（ただし、硬質相の合量：３０〜７５容量
％）、を含有し、残りが結合相からなり、かつ前記結合
相を、重量％で、Ｗ：３０〜６５％、 Ｍｏ：５
〜３０％、を含有し、さらに必要に応じて、Ｎｉおよび
Ｐｄのうちの１種または２種：０．１〜５％、を含有
し、残りがＴｉと不可避不純物からなる組成を有するＴ
ｉ−Ｗ−Ｍｏ系合金で構成した焼結材料においては、一
段とすぐれた耐摩耗性と靭性をもつようになると共に、
上記従来耐食性焼結材料と同等のすぐれた耐食性を具備
するという研究結果を得たのである。
上述のような観点から、上記従来耐食性焼結材料に着目
し、これの耐摩耗性および靭性の一段の向上をはかるべ
く研究を行なった結果、硬質相としてＴｉＣｘおよび／
またはＴｉＣｘＮｙ：１〜２９容量％未満、同じく硬質
相として硼化チタン（以下、ＴｉＢｘで示す）：１５〜
７４容量％、（ただし、硬質相の合量：３０〜７５容量
％）、を含有し、残りが結合相からなり、かつ前記結合
相を、重量％で、Ｗ：３０〜６５％、 Ｍｏ：５
〜３０％、を含有し、さらに必要に応じて、Ｎｉおよび
Ｐｄのうちの１種または２種：０．１〜５％、を含有
し、残りがＴｉと不可避不純物からなる組成を有するＴ
ｉ−Ｗ−Ｍｏ系合金で構成した焼結材料においては、一
段とすぐれた耐摩耗性と靭性をもつようになると共に、
上記従来耐食性焼結材料と同等のすぐれた耐食性を具備
するという研究結果を得たのである。
【０００５】この発明は、上記の研究結果にもとづいて
なされたものであって、焼結材料の組成を上記の通りに
限定した理由を以下に説明する。 （ａ） 硬質相 焼結材料における硬質相は、結合相を構成する成分の一
部が固溶した状態で存在し、耐摩耗性を向上させる作用
をもつが、その割合が３０容量％未満では所望の耐摩耗
性を確保することができず、一方その割合が７５容量％
を越えると靭性が低下するようになることから、その割
合を３０〜７５容量％と定めた。望ましくは５０〜７０
容量％の含有がよい。なお、この場合結合相には硬質相
を構成する成分の一部が固溶することは勿論である。
なされたものであって、焼結材料の組成を上記の通りに
限定した理由を以下に説明する。 （ａ） 硬質相 焼結材料における硬質相は、結合相を構成する成分の一
部が固溶した状態で存在し、耐摩耗性を向上させる作用
をもつが、その割合が３０容量％未満では所望の耐摩耗
性を確保することができず、一方その割合が７５容量％
を越えると靭性が低下するようになることから、その割
合を３０〜７５容量％と定めた。望ましくは５０〜７０
容量％の含有がよい。なお、この場合結合相には硬質相
を構成する成分の一部が固溶することは勿論である。
【０００６】（ｂ） ＴｉＣｘおよびＴｉＣｘＮｙ これらの成分には、硬質相として分散分布して、これよ
り相対的に硬質のＴｉＢｘによる相手攻撃性を緩和する
作用があるが、その割合が１容量％未満では前記作用に
所望の効果が得られず、一方その割合が２９容量％以上
になると耐摩耗性が低下するようになることから、その
割合を１〜２９容量％未満と定めた。望ましくは１０〜
２５容量％の含有がよい。
り相対的に硬質のＴｉＢｘによる相手攻撃性を緩和する
作用があるが、その割合が１容量％未満では前記作用に
所望の効果が得られず、一方その割合が２９容量％以上
になると耐摩耗性が低下するようになることから、その
割合を１〜２９容量％未満と定めた。望ましくは１０〜
２５容量％の含有がよい。
【０００７】（ｃ） ＴｉＢｘ ＴｉＢｘ成分は、きわめて硬質で、硬質相として分散分
布して耐摩耗性を一段と向上させるほか、発生クラック
が粒内伝幡しにくい性質をもつので、耐欠損性向上にも
寄与する作用をもつが、その割合が１５容量％未満では
前記作用に所望の効果が得られず、一方その割合が７４
容量％を越えると相対的に結合相の割合が少なくなりす
ぎて焼結性が低下し、これが原因で強度低下が避けられ
ないことから、その割合を１５〜７４容量％と定めた。
望ましくは３０〜５０容量％の含有がよい。
布して耐摩耗性を一段と向上させるほか、発生クラック
が粒内伝幡しにくい性質をもつので、耐欠損性向上にも
寄与する作用をもつが、その割合が１５容量％未満では
前記作用に所望の効果が得られず、一方その割合が７４
容量％を越えると相対的に結合相の割合が少なくなりす
ぎて焼結性が低下し、これが原因で強度低下が避けられ
ないことから、その割合を１５〜７４容量％と定めた。
望ましくは３０〜５０容量％の含有がよい。
【０００８】（ｄ） 結合相 （ア） Ｗ Ｗ成分には、主として結合相中に固溶して、これの靭性
を向上させる作用があるが、その割合が、結合相に占め
る重量割合で（以下同じ）、３０％未満では所望のすぐ
れた靭性を確保することができず、一方その割合が６５
％を越えると靭性に低下傾向が現われるようになること
から、その割合を３０〜６５％と定めた。望ましくは４
０〜６０％の含有がよい。
を向上させる作用があるが、その割合が、結合相に占め
る重量割合で（以下同じ）、３０％未満では所望のすぐ
れた靭性を確保することができず、一方その割合が６５
％を越えると靭性に低下傾向が現われるようになること
から、その割合を３０〜６５％と定めた。望ましくは４
０〜６０％の含有がよい。
【０００９】（イ） Ｍｏ Ｍｏ成分は、主として結合相中に固溶して、表面に自然
発生する不動態皮膜の安定化に寄与し、もって耐食性を
向上させる作用をもつが、その割合が５％未満では所望
の耐食性向上効果が得られず、一方その割合が３０％を
越えると靭性が低下するようになることから、その割合
を５〜３０％と定めた。望ましくは１０〜２０％の含有
がよい。
発生する不動態皮膜の安定化に寄与し、もって耐食性を
向上させる作用をもつが、その割合が５％未満では所望
の耐食性向上効果が得られず、一方その割合が３０％を
越えると靭性が低下するようになることから、その割合
を５〜３０％と定めた。望ましくは１０〜２０％の含有
がよい。
【００１０】（ウ） ＮｉおよびＰｄ これらの成分には、同じく主として結合相中に固溶し
て、耐食性をさらに向上させる作用があるので、必要に
応じて含有されるが、その割合が０．１％未満では所望
の耐食性向上効果が得られず、一方その割合が５％を越
えても耐食性に一層の向上効果は得られないことから、
経済性を考慮して、その割合を０．１〜５％と定めた。
望ましくは０．１〜２％の含有がよい。
て、耐食性をさらに向上させる作用があるので、必要に
応じて含有されるが、その割合が０．１％未満では所望
の耐食性向上効果が得られず、一方その割合が５％を越
えても耐食性に一層の向上効果は得られないことから、
経済性を考慮して、その割合を０．１〜５％と定めた。
望ましくは０．１〜２％の含有がよい。
【００１１】
【実施例】つぎに、この発明の焼結材料を実施例により
具体的に説明する。原料粉末として、いずれも２〜２．
５μｍの範囲内の所定の平均粒径を有するＴｉＣ0.97粉
末、ＴｉＣ0.8 Ｎ0.2 粉末、ＴｉＣ0.5 Ｎ0.5 粉末、Ｔ
ｉＣo.2 Ｎ0.8 粉末、ＴｉＢ2 粉末、ＴｉＢ粉末、Ｗ粉
末、Ｍｏ粉末、およびＮｉ粉末、さらに同７μｍのＰｄ
粉末、同２０μｍのＴｉ粉末を用意し、これら原料粉末
を表１に示される配合組成に配合し、ボールミルで７２
時間湿式混合し、乾燥した後、１ton ／cm2 の圧力で圧
粉体にプレス成形し、この圧粉体を１×１０-3torrの真
空中、１５００〜１６００℃の範囲内の所定温度に１．
５時間保持の条件で焼結することにより表２に示される
成分組成をもった本発明焼結材料１〜１０および従来焼
結材料１，２をそれぞれ製造した。ついで、これらの焼
結材料について、研磨面で硬質相の面積割合を測定し、
かつ結合相はＥＰＭＡ（電子線マイクロアナライザー）
を用いて分析し、さらに耐摩耗性と靭性を評価する目的
でロックウエル硬さ（Ａスケール）と破壊靭性を測定
し、加えて耐食性を評価する目的で１０％ＨＣｌ水溶液
中に３０日間保持の腐食試験を行ない、腐食減量を測定
した。これらの測定結果をそれぞれ表３に示した。
具体的に説明する。原料粉末として、いずれも２〜２．
５μｍの範囲内の所定の平均粒径を有するＴｉＣ0.97粉
末、ＴｉＣ0.8 Ｎ0.2 粉末、ＴｉＣ0.5 Ｎ0.5 粉末、Ｔ
ｉＣo.2 Ｎ0.8 粉末、ＴｉＢ2 粉末、ＴｉＢ粉末、Ｗ粉
末、Ｍｏ粉末、およびＮｉ粉末、さらに同７μｍのＰｄ
粉末、同２０μｍのＴｉ粉末を用意し、これら原料粉末
を表１に示される配合組成に配合し、ボールミルで７２
時間湿式混合し、乾燥した後、１ton ／cm2 の圧力で圧
粉体にプレス成形し、この圧粉体を１×１０-3torrの真
空中、１５００〜１６００℃の範囲内の所定温度に１．
５時間保持の条件で焼結することにより表２に示される
成分組成をもった本発明焼結材料１〜１０および従来焼
結材料１，２をそれぞれ製造した。ついで、これらの焼
結材料について、研磨面で硬質相の面積割合を測定し、
かつ結合相はＥＰＭＡ（電子線マイクロアナライザー）
を用いて分析し、さらに耐摩耗性と靭性を評価する目的
でロックウエル硬さ（Ａスケール）と破壊靭性を測定
し、加えて耐食性を評価する目的で１０％ＨＣｌ水溶液
中に３０日間保持の腐食試験を行ない、腐食減量を測定
した。これらの測定結果をそれぞれ表３に示した。
【００１２】
【表１】
【００１３】
【表２】
【００１４】
【表３】
【００１５】
【発明の効果】表２，３に示される結果から、本発明焼
結材料１〜１０は、いずれも従来焼結材料１，２と同等
の耐食性を有し、かつこれより一段と高硬度および高靭
性をもつことが明らかである。上述のように、この発明
の焼結材料は、すぐれた耐食性に加えて、一段とすぐれ
た耐摩耗性と靭性を有するので、耐食性と耐摩耗性が要
求される各種の設備設置の構造部材として用いた場合
に、薄肉化が可能となると共に、長期に亘ってすぐれた
性能を発揮し、これの小型化および軽量化に大いに寄与
するものである。
結材料１〜１０は、いずれも従来焼結材料１，２と同等
の耐食性を有し、かつこれより一段と高硬度および高靭
性をもつことが明らかである。上述のように、この発明
の焼結材料は、すぐれた耐食性に加えて、一段とすぐれ
た耐摩耗性と靭性を有するので、耐食性と耐摩耗性が要
求される各種の設備設置の構造部材として用いた場合
に、薄肉化が可能となると共に、長期に亘ってすぐれた
性能を発揮し、これの小型化および軽量化に大いに寄与
するものである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 河瀬 広樹 岐阜県安八郡神戸町大字横井字中新田1528 三菱マテリアル株式会社会社岐阜製作所 内
Claims (2)
- 【請求項１】 硬質相として炭化チタンおよび／または
炭窒化チタン：１〜２９容量％未満、 同じく硬質相として硼化チタン：１５〜７４容量％、
（ただし、硬質相の合量：３０〜７５容量％）、を含有
し、残りが結合相からなり、かつ前記結合相を、重量％
で、 Ｗ：３０〜６５％、 Ｍｏ：５〜３０％、を含有し、
残りがＴｉと不可避不純物からなる組成を有するＴｉ−
Ｗ−Ｍｏ系合金で構成することを特徴とする耐摩耗性お
よび靭性のすぐれた耐食性焼結材料。 - 【請求項２】 硬質相として炭化チタンおよび／または
炭窒化チタン：１〜２９容量％、 同じく硬質相として硼化チタン：１５〜７４容量％、
（ただし、硬質相の合量：３０〜７５容量％）、を含有
し、残りが結合相からなり、かつ前記結合相を、重量％
で、 Ｗ：３０〜６５％、 Ｍｏ：５〜３０％、を含有
し、さらに、 ＮｉおよびＰｄのうちの１種または２種：０．１〜５
％、を含有し、残りがＴｉと不可避不純物からなる組成
を有するＴｉ−Ｗ−Ｍｏ系合金で構成することを特徴と
する耐摩耗性および靭性のすぐれた耐食性焼結材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10191894A JPH07286228A (ja) | 1994-04-15 | 1994-04-15 | 耐摩耗性および靭性のすぐれた耐食性焼結材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10191894A JPH07286228A (ja) | 1994-04-15 | 1994-04-15 | 耐摩耗性および靭性のすぐれた耐食性焼結材料 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07286228A true JPH07286228A (ja) | 1995-10-31 |
Family
ID=14313294
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10191894A Withdrawn JPH07286228A (ja) | 1994-04-15 | 1994-04-15 | 耐摩耗性および靭性のすぐれた耐食性焼結材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07286228A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1236937A3 (en) * | 2001-02-08 | 2003-01-15 | Sandvik AB | Seal rings for potable water applications |
-
1994
- 1994-04-15 JP JP10191894A patent/JPH07286228A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1236937A3 (en) * | 2001-02-08 | 2003-01-15 | Sandvik AB | Seal rings for potable water applications |
| US6602312B2 (en) | 2001-02-08 | 2003-08-05 | Sandvik Ab | Seal rings for potable water applications |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2660455B2 (ja) | 耐熱硬質焼結合金 | |
| US5635431A (en) | Silicon nitride-based sinter | |
| JP2005281084A (ja) | 焼結体およびその製造方法 | |
| JPH08170141A (ja) | 耐摩耗性および靭性のすぐれた耐食性サーメット材 | |
| JPS61195950A (ja) | 高硬度および高靭性を有する切削工具用サ−メツト | |
| JPH07286228A (ja) | 耐摩耗性および靭性のすぐれた耐食性焼結材料 | |
| JPH07278720A (ja) | 耐摩耗性および靭性のすぐれた耐食性焼結材料 | |
| JP3487935B2 (ja) | 高耐食耐摩耗性複合材料 | |
| JPH07286227A (ja) | 高靭性を有する耐食耐摩耗性焼結材料 | |
| JPH0967637A (ja) | 靭性および耐摩耗性のすぐれた耐食性サーメット材 | |
| JPH0967638A (ja) | 耐摩耗性および靭性のすぐれた耐食性サーメット材 | |
| JP2022109485A (ja) | Ｗｃ基超硬合金および該合金を用いた切削工具 | |
| JPH069264A (ja) | ＷＣ―Ａｌ２Ｏ３系複合焼結体 | |
| JPH08170140A (ja) | 靭性および耐摩耗性のすぐれた耐食性サーメット材 | |
| JPH0598384A (ja) | 高強度および高硬度を有する炭化タングステン基超硬合金 | |
| JPH055889B2 (ja) | ||
| JPH09194980A (ja) | 靱性および耐磨耗性の優れた耐食性サーメット材 | |
| JP2011088253A (ja) | 耐熱塑性変形性に優れたｗｃ基超硬合金製切削工具および表面被覆ｗｃ基超硬合金製切削工具 | |
| JPH08170142A (ja) | 靭性のすぐれた耐食性サーメット材 | |
| JPH0967639A (ja) | 靭性のすぐれた耐食性サーメット材 | |
| JP7008249B2 (ja) | ＴｉＮ基焼結体およびＴｉＮ基焼結体製切削工具 | |
| JPH0768600B2 (ja) | 複硼化物焼結体 | |
| JP2003306738A (ja) | 強靭性超硬合金 | |
| JPH07268524A (ja) | 高耐食耐摩耗性複合材料 | |
| JP3008532B2 (ja) | 高硬度高靭性超硬合金 |
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: 20010703 |