JPH0768600B2 - 複硼化物焼結体 - Google Patents
複硼化物焼結体Info
- Publication number
- JPH0768600B2 JPH0768600B2 JP61288919A JP28891986A JPH0768600B2 JP H0768600 B2 JPH0768600 B2 JP H0768600B2 JP 61288919 A JP61288919 A JP 61288919A JP 28891986 A JP28891986 A JP 28891986A JP H0768600 B2 JPH0768600 B2 JP H0768600B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- boride
- sintered body
- nickel
- compound
- metal
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はニッケル、モリブデン及びタングステンの複硼
化物焼結体、さらに詳しくは強度、靱性及び硬度に優れ
た複硼化物焼結体に関するものである。
化物焼結体、さらに詳しくは強度、靱性及び硬度に優れ
た複硼化物焼結体に関するものである。
［従来の技術］ 一般に金属硼化物セラミックスは高融点で高硬度、高強
度、高耐食の性質を有し、従来から切削工具などに実用
化されており、特にチタンの硼化物などは広く使用され
ているが、その他の硼化物はほとんど実用化されていな
いのが実状である。
度、高耐食の性質を有し、従来から切削工具などに実用
化されており、特にチタンの硼化物などは広く使用され
ているが、その他の硼化物はほとんど実用化されていな
いのが実状である。
また、これらの硼化物と金属との複合体、いいかえれば
硼化物のサーメット的なものも一部実用化されている
し、あるいは使用しうるものとして種々の提案もなされ
ている。
硼化物のサーメット的なものも一部実用化されている
し、あるいは使用しうるものとして種々の提案もなされ
ている。
たとえば、このような硼化物系サーメットとして鉄族金
属あるいは鉄族金属を含む金属間化合物を結合部とする
焼結体が知られており、切削工具、機械構成部材あるい
は時計用フレーム等の装身具として利用しうると考えら
れ、その試みがなされている。
属あるいは鉄族金属を含む金属間化合物を結合部とする
焼結体が知られており、切削工具、機械構成部材あるい
は時計用フレーム等の装身具として利用しうると考えら
れ、その試みがなされている。
すなわち、特開昭51−30213には硼化物の結合部として
鉄族金属あるいは鉄族金属を含む合金を用いることによ
り、良好な機械的性質と界面特性及び耐食性、耐摩耗性
あるいは耐熱性、耐酸化性を有することが述べられてい
るし、また特公昭58−37275には硼化物の結合部として
金属との珪化物又は炭化物を用い、適性焼結温度範囲を
広げうることが述べられている。
鉄族金属あるいは鉄族金属を含む合金を用いることによ
り、良好な機械的性質と界面特性及び耐食性、耐摩耗性
あるいは耐熱性、耐酸化性を有することが述べられてい
るし、また特公昭58−37275には硼化物の結合部として
金属との珪化物又は炭化物を用い、適性焼結温度範囲を
広げうることが述べられている。
［発明の解決しようとする問題点］ しかしながら、これらに示されている結合部は一般に展
延性に乏しいため焼結体の靱性は低いし、特に鉄族金属
を使用することを示唆していてもそれは金属間化合物を
形成する組織であって、やはり靱性等において十分な結
果は得られていない。
延性に乏しいため焼結体の靱性は低いし、特に鉄族金属
を使用することを示唆していてもそれは金属間化合物を
形成する組織であって、やはり靱性等において十分な結
果は得られていない。
まして、複硼化物を用いて、これらの問題を解決しよう
とする具体的提案はほとんどなされていないのが実状で
ある。
とする具体的提案はほとんどなされていないのが実状で
ある。
このような点に鑑み、本発明者らは所望されている靱性
及び強度が高く、かつ、硬度、耐熱衝撃性等にも優れた
複硼化物系焼結体を開発すべく種々研究した結果、本発
明を見い出すに至ったものである。
及び強度が高く、かつ、硬度、耐熱衝撃性等にも優れた
複硼化物系焼結体を開発すべく種々研究した結果、本発
明を見い出すに至ったものである。
先に本発明者らは、従来の硼化物系サーメットの欠点を
改良し、かつ代表的な硼化物であるZrB2の有用な特性を
発揮させる結合部を見出し、結合部がモリブデン及び／
又はタングステンが固溶した鉄族金属であるものなどを
提案してきた。
改良し、かつ代表的な硼化物であるZrB2の有用な特性を
発揮させる結合部を見出し、結合部がモリブデン及び／
又はタングステンが固溶した鉄族金属であるものなどを
提案してきた。
さらにクロム硼化物、モリブデン硼化物ならびにタング
ステン硼化物の１種以上で二硼化ジルコニウムの一部を
置換することにより一層強度、靱性の高い材料を得るに
至っていた。
ステン硼化物の１種以上で二硼化ジルコニウムの一部を
置換することにより一層強度、靱性の高い材料を得るに
至っていた。
さらに詳しく研究を進めていくうちに、この複硼化物と
結合部の界面強度を高め得ることを見い出し、この知見
に基づいて本発明をなすに至ったのである。
結合部の界面強度を高め得ることを見い出し、この知見
に基づいて本発明をなすに至ったのである。
［問題点を解決するための手段］ すなわち、本発明はニッケル、モリブデン及びタングス
テンの複硼化物の硬質粒子とニッケルを主成分とする金
属結合部から本質的になり、複硼化物を62〜95重量％、
金属結合部を５〜38重量％含み、かつニッケル、モリブ
デン及びタングステンの複硼化物が(MoYW1-Y)2NiB2で表
され、Ｙが0.40〜0.98を満足する高強度、高靱性、高硬
度の複硼化物焼結体を要旨とするものである。
テンの複硼化物の硬質粒子とニッケルを主成分とする金
属結合部から本質的になり、複硼化物を62〜95重量％、
金属結合部を５〜38重量％含み、かつニッケル、モリブ
デン及びタングステンの複硼化物が(MoYW1-Y)2NiB2で表
され、Ｙが0.40〜0.98を満足する高強度、高靱性、高硬
度の複硼化物焼結体を要旨とするものである。
本発明の焼結体を得るために用いる配合原料は、目的と
する焼結体により適宜選択しうるが、主原料の組み合せ
としてはMoBとNi又はNi−ＢとMoのいずれかが良い。こ
こで用いるMoB粉末は可及的に純度の高いものを用いる
のが好ましく、また粒径も可及的に小さい粉末を用いる
のが好ましい。
する焼結体により適宜選択しうるが、主原料の組み合せ
としてはMoBとNi又はNi−ＢとMoのいずれかが良い。こ
こで用いるMoB粉末は可及的に純度の高いものを用いる
のが好ましく、また粒径も可及的に小さい粉末を用いる
のが好ましい。
具体的には純度99％以上、平均粒径５μｍ以下、特には
２μｍ以下のものがそれである。
２μｍ以下のものがそれである。
また、MoBとともに用いるNiは、粉砕にともなって生じ
る微粉末の酸化あるいは粉砕器材の摩耗による不純物混
入を防止するため、微粉末であるほど好ましく、例えば
カルボニル法によって生成される純度99.5重量％以上、
平均粒径1.5μｍ程度のものは好ましい。さらにNi−Ｂ
とMoを用いる場合もいずれも純度が可及的に高く、粒径
の小さい粉末が好ましく、例えば純度98％以上、平均粒
径10μｍ以下のものが好ましい。
る微粉末の酸化あるいは粉砕器材の摩耗による不純物混
入を防止するため、微粉末であるほど好ましく、例えば
カルボニル法によって生成される純度99.5重量％以上、
平均粒径1.5μｍ程度のものは好ましい。さらにNi−Ｂ
とMoを用いる場合もいずれも純度が可及的に高く、粒径
の小さい粉末が好ましく、例えば純度98％以上、平均粒
径10μｍ以下のものが好ましい。
また、Moに一部置き換わる形で存在せしめるタングステ
ン原料としては金属タングステン及び／又は硼化タング
ステンを出発原料として添加するのがよい。いずれの場
合も純度は可及的に高いことが好ましく、具体的には純
度99％以上のものが良い。さらに粒径については平均粒
径10μｍ以下であるものが好ましい。
ン原料としては金属タングステン及び／又は硼化タング
ステンを出発原料として添加するのがよい。いずれの場
合も純度は可及的に高いことが好ましく、具体的には純
度99％以上のものが良い。さらに粒径については平均粒
径10μｍ以下であるものが好ましい。
本発明のニッケル、モリブデン及びタングステンの複硼
化物が主体の焼結体を得るには、これらの各粉末の所定
量を配合、粉砕混合、乾燥し、この混合粉末を型プレス
し、アルゴン、水素あるいは真空中のような中性あるい
は還元性雰囲気において1000℃以上の温度、多くの場合
1100〜1500℃程度の温度領域で加熱することで可能であ
る。
化物が主体の焼結体を得るには、これらの各粉末の所定
量を配合、粉砕混合、乾燥し、この混合粉末を型プレス
し、アルゴン、水素あるいは真空中のような中性あるい
は還元性雰囲気において1000℃以上の温度、多くの場合
1100〜1500℃程度の温度領域で加熱することで可能であ
る。
この焼成中に焼結体の組成は出発原料から(MoYW1-Y)2Ni
B2なる複硼化物を主体とする硬質部とNiを主体とする金
属結合部に変化し、ＷはMoに置き換わった形で硬質部粒
子と金属結合部の界面を強化するようにして焼結体が形
成される。
B2なる複硼化物を主体とする硬質部とNiを主体とする金
属結合部に変化し、ＷはMoに置き換わった形で硬質部粒
子と金属結合部の界面を強化するようにして焼結体が形
成される。
本発明の焼結体は、好ましくはこのようにして得ること
のできるものであり、その望ましい組織は、ニッケル、
モリブデン及びタングステンからなる粒径約５μｍ以下
程度の複硼化物の隙間を埋めている約２μｍ程度以下の
厚さのニッケルを主体とする金属結合部から本質的にな
る均一なものである。
のできるものであり、その望ましい組織は、ニッケル、
モリブデン及びタングステンからなる粒径約５μｍ以下
程度の複硼化物の隙間を埋めている約２μｍ程度以下の
厚さのニッケルを主体とする金属結合部から本質的にな
る均一なものである。
さらに具体的に説明すると、複硼化物はMo2NiB2とW2NiB
2の固溶体からなるもので、一般式(MoYW1-Y)2NiB2で表
され、Ｙは0.40〜0.98、望ましくはＹが0.60〜0.96、さ
らには0.72〜0.96を満足するものである。
2の固溶体からなるもので、一般式(MoYW1-Y)2NiB2で表
され、Ｙは0.40〜0.98、望ましくはＹが0.60〜0.96、さ
らには0.72〜0.96を満足するものである。
いいかえれば、Mo2NiB2においてMoに置き換わるＷの量
はMoとの合量中0.02≦Ｗ≦0.60であり、望ましくは0.04
≦Ｗ≦0.40、さらには0.04≦Ｗ≦0.28であるということ
である。
はMoとの合量中0.02≦Ｗ≦0.60であり、望ましくは0.04
≦Ｗ≦0.40、さらには0.04≦Ｗ≦0.28であるということ
である。
本発明においてこのような割合とする理由はＷの量が少
なすぎると添加の効果が得られないためなどであり、ま
た多すぎても耐酸化性の低下など好ましくない影響が生
じるためである。
なすぎると添加の効果が得られないためなどであり、ま
た多すぎても耐酸化性の低下など好ましくない影響が生
じるためである。
つぎにニッケルを主体とする金属結合部はニッケル単味
又はニッケルを主体とする合金からなるもので、好まし
くはニッケルが40重量％以上、さらに望ましくはニッケ
ルが50重量％以上からなるものである。
又はニッケルを主体とする合金からなるもので、好まし
くはニッケルが40重量％以上、さらに望ましくはニッケ
ルが50重量％以上からなるものである。
これはニッケルが少なすぎると(MoYW1-Y)2NiB2と金属結
合部の相互固溶量が少なく、結合力が弱くなるためであ
る。
合部の相互固溶量が少なく、結合力が弱くなるためであ
る。
ニッケル以外の金属としては鉄、コバルト、モリブデン
などが好ましいもので、これらとの合金からなる金属結
合部であっても差支えなく、目的によってはニッケル単
味の金属結合部より好ましいことも多々あるが、金属間
化合物として存在せしめることは脆弱な層が金属結合部
として存在することとなり焼結体の靱性を低下せしめる
などの点で好ましくない。
などが好ましいもので、これらとの合金からなる金属結
合部であっても差支えなく、目的によってはニッケル単
味の金属結合部より好ましいことも多々あるが、金属間
化合物として存在せしめることは脆弱な層が金属結合部
として存在することとなり焼結体の靱性を低下せしめる
などの点で好ましくない。
なお、合金とする場合の好ましい割合は、金属結合部中
Niが50〜98重量％、他の金属２〜50％程度がよい。
Niが50〜98重量％、他の金属２〜50％程度がよい。
本発明の焼結体で、この複硼化物と金属結合部との割合
は、一部その界面で明確な区別がつきにくいところは存
在するが、(MoYW1-Y)2NiB2が62〜95重量％、金属結合部
が５〜38重量％である。
は、一部その界面で明確な区別がつきにくいところは存
在するが、(MoYW1-Y)2NiB2が62〜95重量％、金属結合部
が５〜38重量％である。
これは、金属結合部が少ないと緻密な焼結体を得にく
く、また多いと硬度が低くなり、耐熱性の低下や焼結時
の変形が著しくなるなどで好ましくないためである。な
お、これらにおいて本焼結体の目的、効果を損なわない
程度において少量の不可避的不純物が含まれていても差
支えないことは勿論である。
く、また多いと硬度が低くなり、耐熱性の低下や焼結時
の変形が著しくなるなどで好ましくないためである。な
お、これらにおいて本焼結体の目的、効果を損なわない
程度において少量の不可避的不純物が含まれていても差
支えないことは勿論である。
［実施例］ 実施例１ MoB粉末（純度99.5％、平均粒径5.4μｍ）55重量部、Ni
粉末（純度99.5％、平均粒径３μｍ）35重量部及びWB粉
末（純度99.5％、平均粒径3.5μｍ）10重量部を振動ミ
ルを用いて24時間粉砕混合した。真空乾燥した混合粉末
を型プレスした後、真空中において1250℃に30分間加熱
して、相対密度99.5％の焼結体を得た。
粉末（純度99.5％、平均粒径３μｍ）35重量部及びWB粉
末（純度99.5％、平均粒径3.5μｍ）10重量部を振動ミ
ルを用いて24時間粉砕混合した。真空乾燥した混合粉末
を型プレスした後、真空中において1250℃に30分間加熱
して、相対密度99.5％の焼結体を得た。
この焼結体の組織は、重量％でMo2NiB270％、W2NiB212
％からなる複硼化物の粒径５μｍ以下の硬質粒子と、こ
れらの間にあって厚さが約２μｍ以下の程度の、Ni17重
量％とMo1重量％からなる金属結合部からなる均一かつ
緻密なものであった。この焼結体の機械的特性を測定し
たところ、抗析力が室温で200kg/mm2、800℃で180kg/mm
2、破壊靱性値K1Cが18.5MN/M3/2（シェブロンノッチ
法、ノッチ角度90°）、ビッカース硬度920kg/mm2であ
った。
％からなる複硼化物の粒径５μｍ以下の硬質粒子と、こ
れらの間にあって厚さが約２μｍ以下の程度の、Ni17重
量％とMo1重量％からなる金属結合部からなる均一かつ
緻密なものであった。この焼結体の機械的特性を測定し
たところ、抗析力が室温で200kg/mm2、800℃で180kg/mm
2、破壊靱性値K1Cが18.5MN/M3/2（シェブロンノッチ
法、ノッチ角度90°）、ビッカース硬度920kg/mm2であ
った。
実施例２〜７及び比較例１〜４ 実施例１と同様の原料粉末を用い、所定量を粉砕混合
し、型プレスした後、特定の焼結条件で焼結して得た実
施例２〜７及び比較例１〜４の各焼結体の組成と特性を
第１表と第２表にそれぞれ示す。
し、型プレスした後、特定の焼結条件で焼結して得た実
施例２〜７及び比較例１〜４の各焼結体の組成と特性を
第１表と第２表にそれぞれ示す。
［発明の効果］ このように本発明の複硼化物焼結体は、高密度であっ
て、800℃の高温における抗析力が160kg/mm2以上という
高強度に加えて高靱性を兼ね備えており、さらには十分
な高硬度、耐熱衝撃性及び耐酸化性も有している材料で
あるため、各種金型や機械構成部材、特に高耐熱性を必
要とする部材に最適であるばかりか、耐食性、導電性に
も本質的に優れているので、高温耐食性部材、電極等の
広い用途にも使用でき、硼化物の特質をまさに有効に発
揮しうることを可能となしたものであって、その実用的
価値は多大である。
て、800℃の高温における抗析力が160kg/mm2以上という
高強度に加えて高靱性を兼ね備えており、さらには十分
な高硬度、耐熱衝撃性及び耐酸化性も有している材料で
あるため、各種金型や機械構成部材、特に高耐熱性を必
要とする部材に最適であるばかりか、耐食性、導電性に
も本質的に優れているので、高温耐食性部材、電極等の
広い用途にも使用でき、硼化物の特質をまさに有効に発
揮しうることを可能となしたものであって、その実用的
価値は多大である。
Claims (4)
- 【請求項１】ニッケル、モリブデン及びタングステンの
複硼化物とニッケルを主体とする金属結合部から本質的
になり、複硼化物を62〜95重量％、金属結合部を５〜38
重量％含み、かつニッケル、モリブデン及びタングステ
ンの複硼化物が(MoYW1-Y)2NiB2で表され、Ｙが0.40〜0.
98を満足する複硼化物である高強度、高靱性、高硬度の
複硼化物焼結体。 - 【請求項２】Ｙが0.60〜0.96を満足する特許請求の範囲
第１項記載の複硼化物焼結体。 - 【請求項３】金属結合部は、ニッケルが40重量％以上で
ある特許請求の範囲第１項又は第２項記載の複硼化物焼
結体。 - 【請求項４】800℃における抗析力が160kg/mm2以上であ
る特許請求の範囲第１項〜第３項いずれか記載の複硼化
物焼結体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61288919A JPH0768600B2 (ja) | 1986-12-05 | 1986-12-05 | 複硼化物焼結体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61288919A JPH0768600B2 (ja) | 1986-12-05 | 1986-12-05 | 複硼化物焼結体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63143236A JPS63143236A (ja) | 1988-06-15 |
| JPH0768600B2 true JPH0768600B2 (ja) | 1995-07-26 |
Family
ID=17736494
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61288919A Expired - Fee Related JPH0768600B2 (ja) | 1986-12-05 | 1986-12-05 | 複硼化物焼結体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0768600B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2668955B2 (ja) * | 1988-07-08 | 1997-10-27 | 旭硝子株式会社 | 複硼化物基焼結体及びその製造方法 |
| US5323838A (en) * | 1992-07-08 | 1994-06-28 | Asahi Glass Company Ltd. | Injection sleeve for die casting and a method of casting an aluminum or an aluminum alloy part |
| JP3025601B2 (ja) * | 1993-04-28 | 2000-03-27 | 旭硝子株式会社 | 鍛造加工用金型およびその製造方法 |
| CN106222512A (zh) * | 2016-08-26 | 2016-12-14 | 郴州市泰益表面涂层技术有限公司 | 一种多元硼化物基超硬双金属螺杆及其制备方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62196353A (ja) * | 1986-02-24 | 1987-08-29 | Toyo Kohan Co Ltd | 高耐食性硬質焼結合金 |
-
1986
- 1986-12-05 JP JP61288919A patent/JPH0768600B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63143236A (ja) | 1988-06-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3717525B2 (ja) | 硬質焼結合金 | |
| WO2010008004A1 (ja) | 硬質粉末、硬質粉末の製造方法および焼結硬質合金 | |
| JP2668955B2 (ja) | 複硼化物基焼結体及びその製造方法 | |
| JP2660455B2 (ja) | 耐熱硬質焼結合金 | |
| JP4149623B2 (ja) | 複硼化物系硬質焼結合金及びその合金を用いた樹脂加工機械用スクリュー | |
| JP2837798B2 (ja) | 耐食性、耐摩耗性及び高温強度にすぐれるコバルト基合金 | |
| JPH0768600B2 (ja) | 複硼化物焼結体 | |
| JP4282298B2 (ja) | 超微粒超硬合金 | |
| JP3303186B2 (ja) | 高強度を有する耐熱性炭化タングステン基超硬合金の製造方法 | |
| 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 | |
| JP4409067B2 (ja) | 溶融金属に対する耐食性に優れた溶融金属用部材およびその製造方法 | |
| JP4265853B2 (ja) | 溶融金属に対する耐食性および耐熱衝撃性に優れた硬質焼結合金、およびその合金を用いた溶融金属用部材 | |
| JPS6059195B2 (ja) | すぐれた耐摩耗性と靭性を有する硬質焼結材料の製造法 | |
| JP2564857B2 (ja) | ニツケル・モルブデン複硼化物焼結体 | |
| JP7429432B2 (ja) | 加圧焼結体及びその製造方法 | |
| JP3063310B2 (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の製造法 | |
| JP3487935B2 (ja) | 高耐食耐摩耗性複合材料 | |
| JP2677287B2 (ja) | ニッケル・モリブデン複硼化物基焼結体 | |
| JP2626863B2 (ja) | 超硬合金及びその製造方法 | |
| JPS634618B2 (ja) | ||
| JPH07118775A (ja) | 低熱膨張率強靱サーメットの製造法 | |
| JPS6335706B2 (ja) | ||
| JPS61163237A (ja) | ＺｒＢ↓２系焼結体 | |
| JPS58189345A (ja) | 強靭サ−メツトの製造方法 | |
| JPH01279730A (ja) | 超硬質複合材料 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |