JPH09249451A - 誘導加熱炉鋼材摺動部用部材 - Google Patents
誘導加熱炉鋼材摺動部用部材Info
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- JPH09249451A JPH09249451A JP8056566A JP5656696A JPH09249451A JP H09249451 A JPH09249451 A JP H09249451A JP 8056566 A JP8056566 A JP 8056566A JP 5656696 A JP5656696 A JP 5656696A JP H09249451 A JPH09249451 A JP H09249451A
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- aluminum titanate
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高温域での耐食性や機械的及び化学的な耐摩
耗性に優れ、長時間使用できるチタン酸アルミニウム系
焼結体からなる摺動部用部材を得ること。 【解決手段】 成分として、Ａｌ2Ｏ3を４０〜７５重量
％、ＴｉＯ2を２０〜５５重量％、ＭｇＯを１〜６重量
％、結晶相としてチタン酸アルミニウムとチタン酸マグ
ネシウムの固溶体を有するものであり、更に、Ｙ2Ｏ3を
１〜５重量％含有し、結晶相としてチタン酸アルミニウ
ムとチタン酸マグネシウムの固溶体及びチタン酸イット
リウムを含み、チタン酸アルミニウムのＡｌ2Ｏ3／Ｔｉ
Ｏ2のモル比が０．６〜２．９であること。
耗性に優れ、長時間使用できるチタン酸アルミニウム系
焼結体からなる摺動部用部材を得ること。 【解決手段】 成分として、Ａｌ2Ｏ3を４０〜７５重量
％、ＴｉＯ2を２０〜５５重量％、ＭｇＯを１〜６重量
％、結晶相としてチタン酸アルミニウムとチタン酸マグ
ネシウムの固溶体を有するものであり、更に、Ｙ2Ｏ3を
１〜５重量％含有し、結晶相としてチタン酸アルミニウ
ムとチタン酸マグネシウムの固溶体及びチタン酸イット
リウムを含み、チタン酸アルミニウムのＡｌ2Ｏ3／Ｔｉ
Ｏ2のモル比が０．６〜２．９であること。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、鋼材誘導加熱炉に
おいて高温加熱される鋼材が貫通孔用状の加熱部を連続
的に通過する箇所に使用される摺動部用部材に関する。
おいて高温加熱される鋼材が貫通孔用状の加熱部を連続
的に通過する箇所に使用される摺動部用部材に関する。
【０００２】
【従来の技術】このような高温にさらされる摺動部材用
の耐火物として、従来からアルミナ系耐火物が使用され
ていたが、近年、低い熱膨張係数を有し、高温での機械
特性に優れていることから窒化物，酸窒化物、とくに、
窒化珪素あるいはサイアロン系が使用されるようになっ
た。ところが、この窒化物，酸窒化物系耐火物は、１２
００°Ｃを超えると母材の酸化が進行し、本来有してい
る機械的特性が失われる上に高価であることから、依然
として、安価であり、製造も簡単なアルミナ質キャスタ
ブルも使用されている。しかしながら、このアルミナ質
キャスタブルは、一般的に機械強度が弱く高温での化学
的安定性に劣るという欠点がある。
の耐火物として、従来からアルミナ系耐火物が使用され
ていたが、近年、低い熱膨張係数を有し、高温での機械
特性に優れていることから窒化物，酸窒化物、とくに、
窒化珪素あるいはサイアロン系が使用されるようになっ
た。ところが、この窒化物，酸窒化物系耐火物は、１２
００°Ｃを超えると母材の酸化が進行し、本来有してい
る機械的特性が失われる上に高価であることから、依然
として、安価であり、製造も簡単なアルミナ質キャスタ
ブルも使用されている。しかしながら、このアルミナ質
キャスタブルは、一般的に機械強度が弱く高温での化学
的安定性に劣るという欠点がある。
【０００３】そこで、特公平１−４９６６４号公報およ
び特開平２−２５８６７０号公報に開示されているよう
なチタン酸アルミニウムのセラミックスが、低い熱膨張
性を有し、また、耐熱衝撃性にも優れていることから、
これの高温加熱された鋼材の摺動部用部材への適用が考
えられた。ところが、このチタン酸アルミニウムは機械
的強度が弱い、緻密に焼結出来ない、１０００〜１３０
０°Ｃ付近に分解温度を有しアルミナとルチルに分解す
るので材料としての安定性に欠ける等の問題点がある。
び特開平２−２５８６７０号公報に開示されているよう
なチタン酸アルミニウムのセラミックスが、低い熱膨張
性を有し、また、耐熱衝撃性にも優れていることから、
これの高温加熱された鋼材の摺動部用部材への適用が考
えられた。ところが、このチタン酸アルミニウムは機械
的強度が弱い、緻密に焼結出来ない、１０００〜１３０
０°Ｃ付近に分解温度を有しアルミナとルチルに分解す
るので材料としての安定性に欠ける等の問題点がある。
【０００４】このチタン酸アルミニウムのセラミックス
に各種酸化物を添加して熱的安定性の向上は可能となる
が、長時間での使用では分解を完全に抑えることはでき
ていない。そのためチタン酸アルミニウム系材料は溶融
Ａｌ系金属（融点６６０°Ｃ以下）用摺動部部材を除け
ばほとんど工業化されていないのが実情であり、高温加
熱された鋼材の摩耗による酸化物がスケール（ＦｅＯ
ｘ）となり、耐火物組織中の化学成分と反応しやすく、
耐食性や機械的及び化学的な耐摩耗性等を考えると適用
は無理と判断されていた。
に各種酸化物を添加して熱的安定性の向上は可能となる
が、長時間での使用では分解を完全に抑えることはでき
ていない。そのためチタン酸アルミニウム系材料は溶融
Ａｌ系金属（融点６６０°Ｃ以下）用摺動部部材を除け
ばほとんど工業化されていないのが実情であり、高温加
熱された鋼材の摩耗による酸化物がスケール（ＦｅＯ
ｘ）となり、耐火物組織中の化学成分と反応しやすく、
耐食性や機械的及び化学的な耐摩耗性等を考えると適用
は無理と判断されていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】この発明における解決
課題は、その低い熱膨張性と優れた耐熱衝撃性に影響を
与えることなく、その耐食性、耐磨耗性、耐スポール性
などの特性の改善して、高温加熱された鋼材摺動部用部
材へのチタン酸アルミニウムセラミックスの適用を可能
にすることにある。
課題は、その低い熱膨張性と優れた耐熱衝撃性に影響を
与えることなく、その耐食性、耐磨耗性、耐スポール性
などの特性の改善して、高温加熱された鋼材摺動部用部
材へのチタン酸アルミニウムセラミックスの適用を可能
にすることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この第１の発明は、成分
として、Ａｌ2Ｏ3を４０〜７５重量％、ＴｉＯ2を２０
〜５５重量％、ＭｇＯを１〜６重量％、結晶相としてチ
タン酸アルミニウムとチタン酸マグネシウムの固溶体を
有することを特徴とする。
として、Ａｌ2Ｏ3を４０〜７５重量％、ＴｉＯ2を２０
〜５５重量％、ＭｇＯを１〜６重量％、結晶相としてチ
タン酸アルミニウムとチタン酸マグネシウムの固溶体を
有することを特徴とする。
【０００７】さらに、第２の発明は、第１の発明に加え
て、Ｙ2Ｏ3を１〜５重量％含有し、結晶相としてチタン
酸アルミニウムとチタン酸マグネシウムの固溶体とチタ
ン酸イットリウムを含み、チタン酸アルミニウムのＡｌ
2Ｏ3／ＴｉＯ2のモル比が０．６〜２．９であることを
特徴とする。
て、Ｙ2Ｏ3を１〜５重量％含有し、結晶相としてチタン
酸アルミニウムとチタン酸マグネシウムの固溶体とチタ
ン酸イットリウムを含み、チタン酸アルミニウムのＡｌ
2Ｏ3／ＴｉＯ2のモル比が０．６〜２．９であることを
特徴とする。
【０００８】すなわち、この発明は、ＳｉＯ2成分を意
図的に含まないチタン酸アルミニウム材料とすることに
よって、１０００〜１３００°Ｃの温度域でのチタン酸
アルミニウムの分解を積極的に応用することにより、従
来の常識では使用不可能と考えられていたチタン酸アル
ミニウム系材料を、１０００°Ｃ以上で使用する鋼材誘
導加熱炉用の高温加熱された鋼材摺動部用部材への適用
に可能性を見い出したものである。つまり、操業初期で
は、チタン酸アルミニウムの低熱膨張特性によりセラミ
ックの割れを抑制する。一定時間以上経過後は、誘導加
熱炉加熱装置内、つまり摺動部部材内を通過する鋼材よ
り発生するスケールの成分のＦｅＯｘとチタン酸アルミ
ニウムの分解により生成するアルミナやルチル成分によ
り、セラミックス表面に強固な保護層を生成させセラミ
ックスの耐摩耗性を向上させる。このような自己修復的
な特性を発現させ得る組織を求めたものである。
図的に含まないチタン酸アルミニウム材料とすることに
よって、１０００〜１３００°Ｃの温度域でのチタン酸
アルミニウムの分解を積極的に応用することにより、従
来の常識では使用不可能と考えられていたチタン酸アル
ミニウム系材料を、１０００°Ｃ以上で使用する鋼材誘
導加熱炉用の高温加熱された鋼材摺動部用部材への適用
に可能性を見い出したものである。つまり、操業初期で
は、チタン酸アルミニウムの低熱膨張特性によりセラミ
ックの割れを抑制する。一定時間以上経過後は、誘導加
熱炉加熱装置内、つまり摺動部部材内を通過する鋼材よ
り発生するスケールの成分のＦｅＯｘとチタン酸アルミ
ニウムの分解により生成するアルミナやルチル成分によ
り、セラミックス表面に強固な保護層を生成させセラミ
ックスの耐摩耗性を向上させる。このような自己修復的
な特性を発現させ得る組織を求めたものである。
【０００９】本発明の誘導加熱炉加熱装置における摺動
部部材は、セラミックスに設けられた貫通孔内を、加工
用寸法に切断され高温に加熱される鋼材が挿通されるも
ので、一般的には、セラミックス外周に加熱コイルが巻
かれセラミックス自体が高温に加熱されるるようになっ
ている。加熱されたセラミックスの温度と周囲の温度差
が大きいため耐摩耗性と共に耐熱衝撃性も求められるこ
とになる。
部部材は、セラミックスに設けられた貫通孔内を、加工
用寸法に切断され高温に加熱される鋼材が挿通されるも
ので、一般的には、セラミックス外周に加熱コイルが巻
かれセラミックス自体が高温に加熱されるるようになっ
ている。加熱されたセラミックスの温度と周囲の温度差
が大きいため耐摩耗性と共に耐熱衝撃性も求められるこ
とになる。
【００１０】摺動部用部材としての磨耗は、挿入されて
母材表面を摺動する材料またはその酸化物との反応によ
る化学的磨耗と、機械的な破損、欠落による機械的磨耗
により進行するものとされている。本発明の焼結体が、
高温での耐磨耗性が優れているという理由は、明確には
不明であるが、母材からＳｉＯ2が極力除かれることで
化学的に安定な組成となり、母材表面を摺動する材料と
の反応で生成する融点が１１５０°Ｃ以下の低融点であ
るＡｌ−Ｆｅ−Ｓｉ−Ｏ系組成物の量を抑えるためと考
えられる。また、見掛け気孔率が低いことで実質的な開
放気孔量は減少し、摺動による母材組織の破損、欠落や
母材内部へのスケールの侵入を抑制できる。さらに、液
相を介さずにスケールと母材成分の周りで緻密な反応相
が形成され、これが母材を機械的磨耗から守る保護層と
なり、その結果、耐磨耗性が向上するものとも考えられ
る。
母材表面を摺動する材料またはその酸化物との反応によ
る化学的磨耗と、機械的な破損、欠落による機械的磨耗
により進行するものとされている。本発明の焼結体が、
高温での耐磨耗性が優れているという理由は、明確には
不明であるが、母材からＳｉＯ2が極力除かれることで
化学的に安定な組成となり、母材表面を摺動する材料と
の反応で生成する融点が１１５０°Ｃ以下の低融点であ
るＡｌ−Ｆｅ−Ｓｉ−Ｏ系組成物の量を抑えるためと考
えられる。また、見掛け気孔率が低いことで実質的な開
放気孔量は減少し、摺動による母材組織の破損、欠落や
母材内部へのスケールの侵入を抑制できる。さらに、液
相を介さずにスケールと母材成分の周りで緻密な反応相
が形成され、これが母材を機械的磨耗から守る保護層と
なり、その結果、耐磨耗性が向上するものとも考えられ
る。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明の配合組成は、チタン酸ア
ルミニウムの焼結性の向上や熱安定性を考慮してＳｉＯ
2成分を多量に含むもの使用しない焼結体であり、原料
中の不純物としてもできるだけＳｉＯ2が微量に存在す
る原料の選定を行い、総不純物の量も３重量％以下に、
更には１重量％以下になることが好ましく、酸化により
ＳｉＯ2を生成する化学成分の共存は避ける必要があ
る。
ルミニウムの焼結性の向上や熱安定性を考慮してＳｉＯ
2成分を多量に含むもの使用しない焼結体であり、原料
中の不純物としてもできるだけＳｉＯ2が微量に存在す
る原料の選定を行い、総不純物の量も３重量％以下に、
更には１重量％以下になることが好ましく、酸化により
ＳｉＯ2を生成する化学成分の共存は避ける必要があ
る。
【００１２】しかし、ＭｇＯ，Ｙ2Ｏ3などの使用、或い
はＦｅ2Ｏ3などＳｉＯ2以外の熱安定性を向上させる成
分の存在は一定の範囲内であれば問題とはならない。
はＦｅ2Ｏ3などＳｉＯ2以外の熱安定性を向上させる成
分の存在は一定の範囲内であれば問題とはならない。
【００１３】成分中で結晶相としてのチタン酸アルミニ
ウムのＡｌ2Ｏ3／ＴｉＯ2のモル比が０．６より小さい
と、熱膨張率の大きなルチル相が過剰となって、熱衝撃
抵抗性が低下するためであり、また、モル比が２．９よ
り大きいアルミナ過剰域では、スケールの堆積が進行し
やすくなり、長時開の安定した操業には問題がある。し
たがって、そのモル比は、０．６〜２．９の範囲内であ
る必要がある。
ウムのＡｌ2Ｏ3／ＴｉＯ2のモル比が０．６より小さい
と、熱膨張率の大きなルチル相が過剰となって、熱衝撃
抵抗性が低下するためであり、また、モル比が２．９よ
り大きいアルミナ過剰域では、スケールの堆積が進行し
やすくなり、長時開の安定した操業には問題がある。し
たがって、そのモル比は、０．６〜２．９の範囲内であ
る必要がある。
【００１４】不純物を除く他の成分として、ＭｇＯある
いはＭｇＯとＹ2Ｏ3を共存させるためには、Ａｌ2Ｏ3は
４０〜７５重量％がよく、４０重量％より少ないと剥離
などが発生するため焼結体の構造体としての安定性が保
たれず、７５重量％より多いと焼結体の機械的及び化学
的特性は向上するが、熱膨張係数が大きくなりすぎ耐熱
衝撃性が低下するため、鋼材誘導加熱炉のように熱衝撃
の大きな場所での使用には不向きである。
いはＭｇＯとＹ2Ｏ3を共存させるためには、Ａｌ2Ｏ3は
４０〜７５重量％がよく、４０重量％より少ないと剥離
などが発生するため焼結体の構造体としての安定性が保
たれず、７５重量％より多いと焼結体の機械的及び化学
的特性は向上するが、熱膨張係数が大きくなりすぎ耐熱
衝撃性が低下するため、鋼材誘導加熱炉のように熱衝撃
の大きな場所での使用には不向きである。
【００１５】ＴｉＯ2を２０〜５５重量％としたのは、
ＴｉＯ2はチタン酸アルミニウムまたはその固溶体とし
て低熱膨張率を示す結晶相に取り込まれ、スケールの付
着防止に有効に働くが２０重量％より少ないとその効果
が少なく、５５重量％より多いとルチルとして析出し、
熱衝撃抵抗性を低下させる。
ＴｉＯ2はチタン酸アルミニウムまたはその固溶体とし
て低熱膨張率を示す結晶相に取り込まれ、スケールの付
着防止に有効に働くが２０重量％より少ないとその効果
が少なく、５５重量％より多いとルチルとして析出し、
熱衝撃抵抗性を低下させる。
【００１６】ＭｇＯはチタン酸アルミニウム相の熱安定
性向上のため１〜６重量％がよく、１重量％より少ない
と熱安定性に寄与せず、６重量％より多くても顕著な安
定性の向上は認められない。
性向上のため１〜６重量％がよく、１重量％より少ない
と熱安定性に寄与せず、６重量％より多くても顕著な安
定性の向上は認められない。
【００１７】更に、Ｙ2Ｏ3が加わると、低い熱膨張係数
を有するチタン酸アルミニウムまたはその固溶体の熱安
定性を向上のため、チタン酸イットリウム相を共存させ
ることになり好ましいからである。１重量％より少ない
とチタン酸アルミニウムの熱安定性の向上は期待でき
ず、多くなりすぎるとチタン酸アルミニウムより熱膨張
係数の大きなチタン酸イットリウムが多く生成すること
にもなり、熱衝撃抵抗性が低下する。また、Ｙ2Ｏ3は他
の原料よりも高価であり、成分として１〜５重量％の範
囲になるように使用することが好ましい。
を有するチタン酸アルミニウムまたはその固溶体の熱安
定性を向上のため、チタン酸イットリウム相を共存させ
ることになり好ましいからである。１重量％より少ない
とチタン酸アルミニウムの熱安定性の向上は期待でき
ず、多くなりすぎるとチタン酸アルミニウムより熱膨張
係数の大きなチタン酸イットリウムが多く生成すること
にもなり、熱衝撃抵抗性が低下する。また、Ｙ2Ｏ3は他
の原料よりも高価であり、成分として１〜５重量％の範
囲になるように使用することが好ましい。
【００１８】本発明の高温摺動部材に使用する焼結体の
製造法は特定されず、通常のセラミックス製造方法での
製造が可能である。出発原料の種類、粒径、純度によ
り、焼成温度の条件を設定すれば良いが少なくとも１４
００°Ｃ以上が好ましい。
製造法は特定されず、通常のセラミックス製造方法での
製造が可能である。出発原料の種類、粒径、純度によ
り、焼成温度の条件を設定すれば良いが少なくとも１４
００°Ｃ以上が好ましい。
【００１９】また、出発原料としては、各々の元素の酸
化物の使用だけではなく、化合物の使用も可能であり、
例えば、チタン酸アルミニウム、ＭｇＯ−スピネル（Ｍ
ｇＡｌ2Ｏ4）、各種金属塩等がある。
化物の使用だけではなく、化合物の使用も可能であり、
例えば、チタン酸アルミニウム、ＭｇＯ−スピネル（Ｍ
ｇＡｌ2Ｏ4）、各種金属塩等がある。
【００２０】
【実施例】表１は、本発明の実施例と比較例の組成と焼
成条件を示す。この条件の下で、内径φ４５ｍｍ、外径
φ５５ｍｍ、長さ１００ｍｍのチューブ状の摺動試験用
の焼結体試料を作成した。
成条件を示す。この条件の下で、内径φ４５ｍｍ、外径
φ５５ｍｍ、長さ１００ｍｍのチューブ状の摺動試験用
の焼結体試料を作成した。
【００２１】試料作成については、所定量の混合粉末
と、外掛けで３重量％の結合剤を添加し、容器中でエタ
ノール（水でも可）と共に２４時間混合・攪拌した。得
られたスラリーを噴霧乾燥させ、１４０ＭＰａの圧力で
約５５×５５×１０ｍｍの成形体を作成した。成形体は
脱脂処理後、大気中の５０°Ｃ／ｈの昇温速度と、１４
００〜１５５０°Ｃの温度で２時間熱処理し焼結体を得
た。
と、外掛けで３重量％の結合剤を添加し、容器中でエタ
ノール（水でも可）と共に２４時間混合・攪拌した。得
られたスラリーを噴霧乾燥させ、１４０ＭＰａの圧力で
約５５×５５×１０ｍｍの成形体を作成した。成形体は
脱脂処理後、大気中の５０°Ｃ／ｈの昇温速度と、１４
００〜１５５０°Ｃの温度で２時間熱処理し焼結体を得
た。
【００２２】実施例１，２及び比較例１〜６の出発原料
として、平均粒径０．６μｍ、３Ｎ、ＳｉＯ2＝０．０
２重量％以下のα−アルミナと、平均粒径０．２μｍ、
＞９５％、ＳｉＯ2＝１重量％以下のルチルと、平均粒
径１．０μｍ、３Ｎ、ＳｉＯ2＝０．０２重量％以下の
マグネシアと、比較例用として平均粒径０．２μｍ、２
Ｎの非晶質シリカを用いた。
として、平均粒径０．６μｍ、３Ｎ、ＳｉＯ2＝０．０
２重量％以下のα−アルミナと、平均粒径０．２μｍ、
＞９５％、ＳｉＯ2＝１重量％以下のルチルと、平均粒
径１．０μｍ、３Ｎ、ＳｉＯ2＝０．０２重量％以下の
マグネシアと、比較例用として平均粒径０．２μｍ、２
Ｎの非晶質シリカを用いた。
【００２３】次に、実施例３〜５及び比較例７は、出発
原料としてα−アルミナ（平均粒径０．６μｍ、３Ｎ、
ＳｉＯ2＝０．０２重量％以下），ルチル（平均粒径
０．２μｍ、＞９５％ＳｉＯ2＝１重量％以下），Ｍｇ
Ａｌ2Ｏ4（平均粒径０．６μｍ、＞９９．５％、ＳｉＯ
2＝０．２重量％以下）、イットリア（平均粒径１μ
ｍ、３Ｎ、ＳｉＯ2＝０．０２重量％以下）、比較例用
として、非晶質シリカ（２Ｎ、平均粒径０．１５μｍ）
を用いた。
原料としてα−アルミナ（平均粒径０．６μｍ、３Ｎ、
ＳｉＯ2＝０．０２重量％以下），ルチル（平均粒径
０．２μｍ、＞９５％ＳｉＯ2＝１重量％以下），Ｍｇ
Ａｌ2Ｏ4（平均粒径０．６μｍ、＞９９．５％、ＳｉＯ
2＝０．２重量％以下）、イットリア（平均粒径１μ
ｍ、３Ｎ、ＳｉＯ2＝０．０２重量％以下）、比較例用
として、非晶質シリカ（２Ｎ、平均粒径０．１５μｍ）
を用いた。
【００２４】更に、比較例の従来品としてβ−サイアロ
ン、アルミナ質キャスタブル、アルミナ質セラミックス
も示した。
ン、アルミナ質キャスタブル、アルミナ質セラミックス
も示した。
【００２５】
【表１】 表２に、各々の焼結体の密度、見掛け気孔率、３点曲げ
強度及び、ビッカース硬さをＪＩＳ測定法に準じて測定
した評価結果を示す。高温摺動特性は、所定の温度に加
熱した電気炉中に試料を固定し、φ３４×１００ｍｍの
鋼材（Ｓ４５Ｃ）を約１０ｃｍ／秒の早さで左右に移動
させた時の減寸量で評価した。耐熱衝撃性は、円筒試料
を１３００°Ｃに加熱した電気炉中で、挿入と空気中に
取り出し強制空冷を１０回繰り返す空冷スポール試験に
より評価した。
強度及び、ビッカース硬さをＪＩＳ測定法に準じて測定
した評価結果を示す。高温摺動特性は、所定の温度に加
熱した電気炉中に試料を固定し、φ３４×１００ｍｍの
鋼材（Ｓ４５Ｃ）を約１０ｃｍ／秒の早さで左右に移動
させた時の減寸量で評価した。耐熱衝撃性は、円筒試料
を１３００°Ｃに加熱した電気炉中で、挿入と空気中に
取り出し強制空冷を１０回繰り返す空冷スポール試験に
より評価した。
【００２６】
【表２】 実施例１〜５は、１３００°Ｃで６時間の高温摺動試験
後の減寸率は２％以下であった。また、空冷スポール試
験による割れも認められなかった。
後の減寸率は２％以下であった。また、空冷スポール試
験による割れも認められなかった。
【００２７】これに対して、本発明の特定範囲よりアル
ミナ量の多い比較例１及び２は、耐磨耗性には問題はな
いが、空冷スポール試験で割れが発生した。逆にＳｉＯ
2を故意に含ませた比較例４、６及びアルミナ含有量が
少ない比較例７は、焼結体の気孔率は低く、スケールの
内部への浸潤は認められず、１２５０°Ｃ迄の度での摺
動試験では減寸はなかったが、１３００°Ｃで６時間の
摺動試験では２０〜３０％程度減寸し、侵食部にＡｌ−
Ｓｉ−Ｆｅ−Ｏ系の反応相の生成が見られた。これは、
１３００°Ｃでは低融点相の化合物の生成により、母材
の侵食が進行したものと考えられる。また、比較例５の
場合は、本発明の組成範囲内であつても、焼成温度が低
く見掛け気孔率が大きく、スケールの母材内部への進入
が多くスケールとの反応により異相が生成して欠落し、
３０重量％近く減寸が見られた。
ミナ量の多い比較例１及び２は、耐磨耗性には問題はな
いが、空冷スポール試験で割れが発生した。逆にＳｉＯ
2を故意に含ませた比較例４、６及びアルミナ含有量が
少ない比較例７は、焼結体の気孔率は低く、スケールの
内部への浸潤は認められず、１２５０°Ｃ迄の度での摺
動試験では減寸はなかったが、１３００°Ｃで６時間の
摺動試験では２０〜３０％程度減寸し、侵食部にＡｌ−
Ｓｉ−Ｆｅ−Ｏ系の反応相の生成が見られた。これは、
１３００°Ｃでは低融点相の化合物の生成により、母材
の侵食が進行したものと考えられる。また、比較例５の
場合は、本発明の組成範囲内であつても、焼成温度が低
く見掛け気孔率が大きく、スケールの母材内部への進入
が多くスケールとの反応により異相が生成して欠落し、
３０重量％近く減寸が見られた。
【００２８】比較例としての従来のβ−サイアロンは１
２５０°Ｃで２時間の摺動試験において、比較例３，５
と同様の溶損が見られた。アルミナ質キャスタブルでは
マトリックス部へのスケールの含浸と骨材の部分的な欠
落が見られた。また、アルミナ質セラミックスは今回行
った摺動試験で優れた耐磨耗性を示したが、空冷スポー
ル試験で完全に破壊した。
２５０°Ｃで２時間の摺動試験において、比較例３，５
と同様の溶損が見られた。アルミナ質キャスタブルでは
マトリックス部へのスケールの含浸と骨材の部分的な欠
落が見られた。また、アルミナ質セラミックスは今回行
った摺動試験で優れた耐磨耗性を示したが、空冷スポー
ル試験で完全に破壊した。
【００２９】この実施例で見られるように、本発明のチ
タン酸アルミニウム系の摺動部材は、高温域での耐食性
や機械的及び化学的な耐磨耗性及び耐スポール性に優れ
ていることを示している。
タン酸アルミニウム系の摺動部材は、高温域での耐食性
や機械的及び化学的な耐磨耗性及び耐スポール性に優れ
ていることを示している。
【００３０】
【発明の効果】本発明の摺動部用部材は、高温域での耐
食性や機械的及び化学的な耐磨耗性及び耐スポール性に
優れているため、鋼材の誘導加熱炉のような熱衝撃の大
きな部位で長時間使用することができる。
食性や機械的及び化学的な耐磨耗性及び耐スポール性に
優れているため、鋼材の誘導加熱炉のような熱衝撃の大
きな部位で長時間使用することができる。
Claims (2)
- 【請求項１】 成分として、Ａｌ2Ｏ3を４０〜７５重量
％、ＴｉＯ2を２０〜５５重量％、ＭｇＯを１〜６重量
％含有し、 結晶相としてチタン酸アルミニウムとチタン酸マグネシ
ウムの固溶体を有し、 このチタン酸アルミニウムのＡｌ2Ｏ3／ＴｉＯ2のモル
比が０．６〜２．９であるセラミックスからなり、 このセラミックスに鋼材を挿通する貫通孔を設けた誘導
加熱炉鋼材摺動部用部材。 - 【請求項２】 請求項１に記載の耐火物が、成分として
Ｙ2Ｏ3を１〜５重量％含有し、結晶相としてチタン酸ア
ルミニウムとチタン酸マグネシウムの固溶体及びチタン
酸イットリウムを有する誘導加熱炉鋼材摺動部用部材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8056566A JPH09249451A (ja) | 1996-03-13 | 1996-03-13 | 誘導加熱炉鋼材摺動部用部材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8056566A JPH09249451A (ja) | 1996-03-13 | 1996-03-13 | 誘導加熱炉鋼材摺動部用部材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09249451A true JPH09249451A (ja) | 1997-09-22 |
Family
ID=13030693
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8056566A Pending JPH09249451A (ja) | 1996-03-13 | 1996-03-13 | 誘導加熱炉鋼材摺動部用部材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09249451A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008239401A (ja) * | 2007-03-27 | 2008-10-09 | Kyocera Corp | 耐熱性セラミック部材 |
| WO2009093560A1 (ja) * | 2008-01-21 | 2009-07-30 | Sumitomo Chemical Company, Limited | チタン酸アルミニウムマグネシウム－アルミナ複合セラミックス |
| JP2014065616A (ja) * | 2012-09-24 | 2014-04-17 | Japan Fine Ceramics Center | ガス遮蔽用材料 |
-
1996
- 1996-03-13 JP JP8056566A patent/JPH09249451A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2008239401A (ja) * | 2007-03-27 | 2008-10-09 | Kyocera Corp | 耐熱性セラミック部材 |
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| EP2239245A1 (en) * | 2008-01-21 | 2010-10-13 | Sumitomo Chemical Company, Limited | Aluminum magnesium titanate - alumina composite ceramic |
| CN101925557A (zh) * | 2008-01-21 | 2010-12-22 | 住友化学株式会社 | 钛酸铝镁-氧化铝复合陶瓷 |
| EP2239245A4 (en) * | 2008-01-21 | 2011-02-02 | Sumitomo Chemical Co | ALUMINUM TITANATE COMPOSITE CERAMIC OF ALUMINUM MAGNESIUM |
| JP2014065616A (ja) * | 2012-09-24 | 2014-04-17 | Japan Fine Ceramics Center | ガス遮蔽用材料 |
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