JPS5836914A - 炭窒化物原料炭窒化物の製造法 - Google Patents
炭窒化物原料炭窒化物の製造法Info
- Publication number
- JPS5836914A JPS5836914A JP56132988A JP13298881A JPS5836914A JP S5836914 A JPS5836914 A JP S5836914A JP 56132988 A JP56132988 A JP 56132988A JP 13298881 A JP13298881 A JP 13298881A JP S5836914 A JPS5836914 A JP S5836914A
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- JP
- Japan
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- carbonitride
- starting material
- metal component
- molar
- contg
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、ＴｉとＷとＺｒを含む複合炭窒化物において
脱窒のない安定した複合炭窒化物原料及びその製造方法
に関するものである。
脱窒のない安定した複合炭窒化物原料及びその製造方法
に関するものである。
現在ＷＣ基の超硬合金の原料としては（ＷＴｉ）Ｃ、（
ＷＴｉＴａ ）Ｃ、（ＷＴｉＴａＮｂ ）Ｃなどの複合
炭化物力；用いられている。またＴｉＣ基のサーメット
と称されている硬質合金の原料としても、ＴｉＣの外、
一部に（ＷＴｉ）Ｃなどが用いられている。本発明者等
はこれらサーメットおよび超硬合金に窒素を含有させる
ことにより、それら合金の性能を飛躍的に向上せしめる
という提案を行おうとしている。超硬合金やサーメット
で一旦複合炭化物を作抄これら合金を作製するのは、Ｔ
ｉＣ，ＷＣなどを個々に作り、これを混合し合金を作る
方法より、再現性良く性能の良い合金を得ることができ
るからである。
ＷＴｉＴａ ）Ｃ、（ＷＴｉＴａＮｂ ）Ｃなどの複合
炭化物力；用いられている。またＴｉＣ基のサーメット
と称されている硬質合金の原料としても、ＴｉＣの外、
一部に（ＷＴｉ）Ｃなどが用いられている。本発明者等
はこれらサーメットおよび超硬合金に窒素を含有させる
ことにより、それら合金の性能を飛躍的に向上せしめる
という提案を行おうとしている。超硬合金やサーメット
で一旦複合炭化物を作抄これら合金を作製するのは、Ｔ
ｉＣ，ＷＣなどを個々に作り、これを混合し合金を作る
方法より、再現性良く性能の良い合金を得ることができ
るからである。
同じ考えは窒素を含む合金を作る場合にも適用される。
この場合特に窒素は炭素と異なや遊離するとガス化する
ので逃げ易く、また窒化物は、例えば超硬合金の焼結雰
囲気として一般的である真空下では、炭化物より数段不
安定なので、より安定な炭窒化物の形としておくことが
好ましい。特にＷを含む場合、Ｗの窒化物は高温では極
めて不安定であるため、一層このことが必要である。
ので逃げ易く、また窒化物は、例えば超硬合金の焼結雰
囲気として一般的である真空下では、炭化物より数段不
安定なので、より安定な炭窒化物の形としておくことが
好ましい。特にＷを含む場合、Ｗの窒化物は高温では極
めて不安定であるため、一層このことが必要である。
ところが酸素含有量の少ないＴｉ を含む複合炭窒化
物を作ることは工業的に容易でない。酸素含有量の多い
炭窒化物は本発明者等の研究によれば劣った性能の合金
しか得られない。ＴｉＣまたはＴｉを含む複合炭化物は
現在ＴｉＯｓ＋ を原料として作られているが、Ｔｉ
０−ＴｉＮ−ＴｉＣは相互に完全固溶体を形成するので
、酸素含有量の少ない炭窒化物をＴｉｅｓ を原料と
して作成することが困難なことは容易に理解されよう。
物を作ることは工業的に容易でない。酸素含有量の多い
炭窒化物は本発明者等の研究によれば劣った性能の合金
しか得られない。ＴｉＣまたはＴｉを含む複合炭化物は
現在ＴｉＯｓ＋ を原料として作られているが、Ｔｉ
０−ＴｉＮ−ＴｉＣは相互に完全固溶体を形成するので
、酸素含有量の少ない炭窒化物をＴｉｅｓ を原料と
して作成することが困難なことは容易に理解されよう。
しからば、そのように優れた特性の期待される炭窒化物
をどのようにして作成したら良いであろうか。
をどのようにして作成したら良いであろうか。
これまでだとＷを含む炭窒化物の作成方法としをホット
プレスして作成し、これを粉砕して所定組成の（ＴｉＷ
）（ＣＮ）粉末を作る方法、あるいはＷ’ ＋ Ｔｔ
ｅＣの混合粉をＮ２ 雰囲気中で炭窒化する方法、さら
にはＷ＃ Ｔｉｏｓｅ Ｃの混合粉をＮ、 雰囲気中で
炭窒化する方法、またＶＫ）ｓｅ Ｔｉｎｇｅ Ｃの混
合物をＮ８雰囲気で処理し、その後Ｈ２雰囲気中で加熱
し、さらにＮ２雰囲気下で加熱し、（Ｔｉｅ）（ＣＮ）
を作る方法がある。
プレスして作成し、これを粉砕して所定組成の（ＴｉＷ
）（ＣＮ）粉末を作る方法、あるいはＷ’ ＋ Ｔｔ
ｅＣの混合粉をＮ２ 雰囲気中で炭窒化する方法、さら
にはＷ＃ Ｔｉｏｓｅ Ｃの混合粉をＮ、 雰囲気中で
炭窒化する方法、またＶＫ）ｓｅ Ｔｉｎｇｅ Ｃの混
合物をＮ８雰囲気で処理し、その後Ｈ２雰囲気中で加熱
し、さらにＮ２雰囲気下で加熱し、（Ｔｉｅ）（ＣＮ）
を作る方法がある。
こ−れらの方法では、所定のＴｉｅ Ｗ＊ Ｃｔ Ｎの
比率に作成できるものの、（Ｔｉ Ｗ） （ＣＮ）それ
自体が不安定で固溶体が進まず反応生成物はＷＣとＴｉ
（ＣＮ）となっていたり、また（Ｔｉｅ）（ＣＮ）が十
分に固化されていても、酸素含有量が多い炭窒化物とな
っていた。
比率に作成できるものの、（Ｔｉ Ｗ） （ＣＮ）それ
自体が不安定で固溶体が進まず反応生成物はＷＣとＴｉ
（ＣＮ）となっていたり、また（Ｔｉｅ）（ＣＮ）が十
分に固化されていても、酸素含有量が多い炭窒化物とな
っていた。
また、これまでのＴｉとＷを含む炭窒化物を合金中に添
加した場合には、炭、窒化物中のＮ８ が分解し、合
金中に多量の巣が発生したり、Ｎ２ が抜けることに
よる焼結の不安定をきｋしていな。この原因としては、
（Ｔ吹Ｗｎ） （Ｃ（−〜〕２におけるＡｅ ” ＊
ｕ ｓ Ｖ ＊ Ｚの適正な値が不明であることによる
。
加した場合には、炭、窒化物中のＮ８ が分解し、合
金中に多量の巣が発生したり、Ｎ２ が抜けることに
よる焼結の不安定をきｋしていな。この原因としては、
（Ｔ吹Ｗｎ） （Ｃ（−〜〕２におけるＡｅ ” ＊
ｕ ｓ Ｖ ＊ Ｚの適正な値が不明であることによる
。
つまり、（Ｔｉ Ｗ） （ＣＮ）を作製する際に、Ｗ量
を多くするとＷＮは高温化で不安定なため、Ｎ８は分解
したり、ｗｃと（ＴｉＷ）（ＣＮ）が生成してしまう。
を多くするとＷＮは高温化で不安定なため、Ｎ８は分解
したり、ｗｃと（ＴｉＷ）（ＣＮ）が生成してしまう。
またＷ量を低くシ、Ｎｊ 量を十分に固溶させようと
しても（Ｔｉｅ）（ＣＮ）自体が不安定な状態で存在し
ており、合金中に添加した場合にＮ２ が分解してし
まう。
しても（Ｔｉｅ）（ＣＮ）自体が不安定な状態で存在し
ており、合金中に添加した場合にＮ２ が分解してし
まう。
以上のような点から、本発明者等は、鋭意研究を進め、
次の考えに至った。
次の考えに至った。
第１図は、各種窒化物の標準生成自由エネルギーと温度
との関係を示しているが、 ＺｒＮは窒化物の中でも最
も安定である。従って、これまでのＴｉとＷを含む炭窒
化物に、Ｚｒ を固溶させることによって、より安定
し六炭窒化物原料を製造することが可能であることを見
出したものである。
との関係を示しているが、 ＺｒＮは窒化物の中でも最
も安定である。従って、これまでのＴｉとＷを含む炭窒
化物に、Ｚｒ を固溶させることによって、より安定
し六炭窒化物原料を製造することが可能であることを見
出したものである。
ＴｉとＷとＺｒを含む炭窒化物において、を子穴％式％
Ｖはそれぞれの原子比を示す。）
≦０．８． ０．８≦２≦１．０なる炭窒化物は、１５
００℃まで脱窒のない安定した（ＴｉＷＺｒ）（ＣＮ）
であり、合金中に添加した場合、炭窒化物が微粒となり
、〉０．９ であると複合炭窒化物自体が脆化する。＄
＜０．０５であると複合炭窒化物自体が脆化し、襲〉０
．３ であると窒素が安定して固溶せず、ＷＣと（Ｔｉ
ＷＺｒ）（ＣＮ） が生成してしまう。へ＜０．０１
であると窒素が安定して固溶せず、脱窒しやすくなる。
００℃まで脱窒のない安定した（ＴｉＷＺｒ）（ＣＮ）
であり、合金中に添加した場合、炭窒化物が微粒となり
、〉０．９ であると複合炭窒化物自体が脆化する。＄
＜０．０５であると複合炭窒化物自体が脆化し、襲〉０
．３ であると窒素が安定して固溶せず、ＷＣと（Ｔｉ
ＷＺｒ）（ＣＮ） が生成してしまう。へ＜０．０１
であると窒素が安定して固溶せず、脱窒しやすくなる。
また％ ＞ ０．２ であると合金が脆化してしまう。
ｕ＜０．７ であり、ｖ＞０．８ であると窒素が抜け
やすくなり、ｕ ＞ ０．９で、ｖ＜０．１であると窒
素固溶の効果がなくなり、複合炭窒化物自体は合金中に
添加された場合、微粒とならず粗大化してしまう。
やすくなり、ｕ ＞ ０．９で、ｖ＜０．１であると窒
素固溶の効果がなくなり、複合炭窒化物自体は合金中に
添加された場合、微粒とならず粗大化してしまう。
ｚ ＞ １．０である複合炭窒化物にフリーカーボンが
存在してしまう。ｚ ＜ ０．８ では、１相の固溶体
とならず、Ｗが析出する。
存在してしまう。ｚ ＜ ０．８ では、１相の固溶体
とならず、Ｗが析出する。
さらにこれら組成の炭窒化金物を作成するにあたって、
最終の製造工程に１４００〜１８００℃ の真空処理を
施すことによって、酸素含有量の少ない、しかも脱窒の
ない安定な（ＴｉＷＺｒ）’（ＣＮ）を作成することが
できる。
最終の製造工程に１４００〜１８００℃ の真空処理を
施すことによって、酸素含有量の少ない、しかも脱窒の
ない安定な（ＴｉＷＺｒ）’（ＣＮ）を作成することが
できる。
１４００℃以下では１炭窒化物中に、酸素が多量に残り
、また不安定な過飽和のＮ、 が抜けない。
、また不安定な過飽和のＮ、 が抜けない。
１８００℃以上では、炭窒化物原料の粒度が粗くなる。
真空処理をすることによって、炭窒化物中に含有してい
る酸素はｃｏ、ｃｏ、ガスとして放出され、さらに不安
定なる過飽和のＮＢ は抜けて、十分固溶したＮ２
が残り、（ＴｉＷＺｒ ） （ＣＮ） 、自体が安定
な状態で存在する。
る酸素はｃｏ、ｃｏ、ガスとして放出され、さらに不安
定なる過飽和のＮＢ は抜けて、十分固溶したＮ２
が残り、（ＴｉＷＺｒ ） （ＣＮ） 、自体が安定
な状態で存在する。
次に実施例について述べる。
実施例１゜
窒化チタン粉末、炭化チタン粉末、炭化タングステン粉
末、窒化ジルコニア粉末を混合し、１８００℃で１時間
、ホツートプレスを行った後、粉砕して、（Ｔｉ ｏ、
ｖｓ ＷｏＪｏ Ｚｒ ｏ、ｏｓ ） （Ｃ０，７ＮＯ
，１１）０．１１８ の組成の炭窒化物を作成した。
末、窒化ジルコニア粉末を混合し、１８００℃で１時間
、ホツートプレスを行った後、粉砕して、（Ｔｉ ｏ、
ｖｓ ＷｏＪｏ Ｚｒ ｏ、ｏｓ ） （Ｃ０，７ＮＯ
，１１）０．１１８ の組成の炭窒化物を作成した。
その後、１６００℃で１時間、真空処理を行った。
上記炭窒化物を８０重量％、ＴａＣを１５重量％、ＷＣ
を４５重量％、ＣＯを１０重量％を配合し、アセトンを
加えてステンレス製ボールミルにて混合した。その後２
ｔ／ｃ−で型押し、１４５０°Ｃで１時間、１０”
Ｔｏｒｒの真空下で焼結を行なった。焼結前と焼結後の
窒素量を分析した結果、はとんど脱窒は起っていなかっ
た。
を４５重量％、ＣＯを１０重量％を配合し、アセトンを
加えてステンレス製ボールミルにて混合した。その後２
ｔ／ｃ−で型押し、１４５０°Ｃで１時間、１０”
Ｔｏｒｒの真空下で焼結を行なった。焼結前と焼結後の
窒素量を分析した結果、はとんど脱窒は起っていなかっ
た。
実施例＆
Ｗｏｎ粉末、Ｔｉ０ｇ 粉末、Ｚｒ０２ｙカーボン粉末
を配合し、ボールミルにて混合し、１ ｔ／ｃｍ”の圧
力で型押した後、粉砕して、粒径ＩＢ以下の造粒粉を作
った。これらの造粒粉をＮ２ 雰囲気（１気圧）中で１
６００℃に加熱された炉内を通して反応を行なわしめ、
さらにこの反応中間生成物を、さらにＮ２ 雰囲気（１
気圧）中で１８００℃にて反応を行わしめ、 （Ｔｉ
ｏｎＷｏ、ｔｏＺｒｏ、ｘｏ）（Ｃｏ、５ＮｏＪ）ノ組
成の炭窒化物を作成した。
を配合し、ボールミルにて混合し、１ ｔ／ｃｍ”の圧
力で型押した後、粉砕して、粒径ＩＢ以下の造粒粉を作
った。これらの造粒粉をＮ２ 雰囲気（１気圧）中で１
６００℃に加熱された炉内を通して反応を行なわしめ、
さらにこの反応中間生成物を、さらにＮ２ 雰囲気（１
気圧）中で１８００℃にて反応を行わしめ、 （Ｔｉ
ｏｎＷｏ、ｔｏＺｒｏ、ｘｏ）（Ｃｏ、５ＮｏＪ）ノ組
成の炭窒化物を作成した。
この炭窒化物原料を８０重量％、ＮｂＣを１５重量％、
ＷＣを４６重量％、ｃｏ を１５重量％を配合し、実
施例１と同様な方法で合金を作成した。焼結前と焼結後
の窒素量を分析しん結果、焼結前と焼結後の窒素量はほ
とんど同じであった。
ＷＣを４６重量％、ｃｏ を１５重量％を配合し、実
施例１と同様な方法で合金を作成した。焼結前と焼結後
の窒素量を分析しん結果、焼結前と焼結後の窒素量はほ
とんど同じであった。
第１図は窒化物の標準生成自由エネルギ一温度図である
。 ７１図
。 ７１図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ０．０１くべ≦０．２０．０．７≦Ｕ≦０．９．０．１
≦Ｖ≦０．８．０．８≦２≦１．０ （こ−でＡ、Ｂ
％Ｃは金属成分のモル分率、ｕ、ｖは非金属成分のモル
分率、２は金属成分モル量に対する非金属成分モル量の
割合ンなる関係があることを特徴とする炭窒化物原料。 （２）分子式が（Ｔｉ（４？ Ｚｒ（（１５） （（４
） ５（１） ）ｚで表わさ０．０１≦懇≦０．２０．
０．７≦Ｕ≦０．９．０．１≦Ｖ≦０６８．０．８≦２
≦１．０（こ−でＡ、Ｂ１０は金属成分（７）−ｔ−ル
分率、ｕ、ｖは非金属成分のモル分率、２は金属成分モ
ル量に対する非金属成分モル量の割合）なる関係がある
炭窒化物原料の製造法において、最終工程で１４００℃
〜１８００℃の温度範囲で真空処理を施すことを特徴と
する炭窒化物原料の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56132988A JPS5836914A (ja) | 1981-08-24 | 1981-08-24 | 炭窒化物原料炭窒化物の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56132988A JPS5836914A (ja) | 1981-08-24 | 1981-08-24 | 炭窒化物原料炭窒化物の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5836914A true JPS5836914A (ja) | 1983-03-04 |
| JPH0235689B2 JPH0235689B2 (ja) | 1990-08-13 |
Family
ID=15094150
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56132988A Granted JPS5836914A (ja) | 1981-08-24 | 1981-08-24 | 炭窒化物原料炭窒化物の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5836914A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58213842A (ja) * | 1982-06-08 | 1983-12-12 | Mitsubishi Metal Corp | 高強度サ−メツトの製造方法 |
| JPS58213843A (ja) * | 1982-06-08 | 1983-12-12 | Mitsubishi Metal Corp | 高強度サ−メツトの製造方法 |
| US5756410A (en) * | 1997-02-27 | 1998-05-26 | The Dow Chemical Company | Method for making submicrometer transition metal carbonitrides |
| WO2017077885A1 (ja) * | 2015-11-02 | 2017-05-11 | 住友電気工業株式会社 | 複合炭窒化物粉末およびその製造方法 |
-
1981
- 1981-08-24 JP JP56132988A patent/JPS5836914A/ja active Granted
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58213842A (ja) * | 1982-06-08 | 1983-12-12 | Mitsubishi Metal Corp | 高強度サ−メツトの製造方法 |
| JPS58213843A (ja) * | 1982-06-08 | 1983-12-12 | Mitsubishi Metal Corp | 高強度サ−メツトの製造方法 |
| US5756410A (en) * | 1997-02-27 | 1998-05-26 | The Dow Chemical Company | Method for making submicrometer transition metal carbonitrides |
| WO2017077885A1 (ja) * | 2015-11-02 | 2017-05-11 | 住友電気工業株式会社 | 複合炭窒化物粉末およびその製造方法 |
| US10858252B2 (en) | 2015-11-02 | 2020-12-08 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Complex carbonitride powder and method for producing same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0235689B2 (ja) | 1990-08-13 |
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