JPS5843352B2 - ホウ化物系高強度硬質耐熱材料 - Google Patents
ホウ化物系高強度硬質耐熱材料Info
- Publication number
- JPS5843352B2 JPS5843352B2 JP54108451A JP10845179A JPS5843352B2 JP S5843352 B2 JPS5843352 B2 JP S5843352B2 JP 54108451 A JP54108451 A JP 54108451A JP 10845179 A JP10845179 A JP 10845179A JP S5843352 B2 JPS5843352 B2 JP S5843352B2
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- JP
- Japan
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- boride
- nickel
- resistant material
- strength
- based high
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明はW2B52M02B、の中から選ばれた1種以
上のホウ化物と結合剤とを基本組成として成る焼結体も
しくはこねら基本組成に添加成分としてニホウ化金属を
配合して成る焼結体で、高密度、高強度硬質でしかも耐
熱性に優れた新規な材料に関するものである。
上のホウ化物と結合剤とを基本組成として成る焼結体も
しくはこねら基本組成に添加成分としてニホウ化金属を
配合して成る焼結体で、高密度、高強度硬質でしかも耐
熱性に優れた新規な材料に関するものである。
ニホウ化金属は一般に高融点、高硬度かつ高温強度も高
いため、切削工具、熱機関部品材料などへの利用が期待
されている。
いため、切削工具、熱機関部品材料などへの利用が期待
されている。
そこで、これまで1種以上のニホウ化金属に結合剤とし
てのニッケル・リン・ホウ化ニッケル、ホウ化鉄、ホウ
化コバルト、ホウ化マンガン、ホウ化チタンなどを添加
することにより、高強度、高硬度でしかも高温特性の良
好なニホウ化金属基焼結体を、本発明者らは提案してき
た(特開昭55−167180号公報、特開昭55−1
28560号公報、特公昭56−51220号公報)。
てのニッケル・リン・ホウ化ニッケル、ホウ化鉄、ホウ
化コバルト、ホウ化マンガン、ホウ化チタンなどを添加
することにより、高強度、高硬度でしかも高温特性の良
好なニホウ化金属基焼結体を、本発明者らは提案してき
た(特開昭55−167180号公報、特開昭55−1
28560号公報、特公昭56−51220号公報)。
一方、このニホウ化金属の結晶構造は常温において六方
晶系であるが、極めて高温に至っても、変化しない。
晶系であるが、極めて高温に至っても、変化しない。
そこで焼結温度の高温においてニホウ化金属と同じ六方
晶系を有する硬質物質もニホウ化金属と同様の焼結性を
示し、また焼結体の物性はニホウ化金属以上になると考
え、さらに研究を重ねた。
晶系を有する硬質物質もニホウ化金属と同様の焼結性を
示し、また焼結体の物性はニホウ化金属以上になると考
え、さらに研究を重ねた。
その結果、新規な原料W、B 、及びMo2B5 を
基とする焼結体はニホウ化金属を基とする焼結体にくら
べはるかに高い強度を有することを見い出し、この知見
に基づいて本発明をなすに至った。
基とする焼結体はニホウ化金属を基とする焼結体にくら
べはるかに高い強度を有することを見い出し、この知見
に基づいて本発明をなすに至った。
すなわち、本発明はW2 B5 、 Mo285 の中
から選ばれた少なくとも1種のホウ化物と、ホウ化ニッ
ケル、ホウ化鉄、ホウ化コバルト、ホウ化マンガン、ホ
ウ化チタン及びニッケル・リン合金から選ばれた少なく
とも1種の結合剤0.01〜50重量多との混合物、あ
るいはこれにT t B2 、 Cr B2 。
から選ばれた少なくとも1種のホウ化物と、ホウ化ニッ
ケル、ホウ化鉄、ホウ化コバルト、ホウ化マンガン、ホ
ウ化チタン及びニッケル・リン合金から選ばれた少なく
とも1種の結合剤0.01〜50重量多との混合物、あ
るいはこれにT t B2 、 Cr B2 。
TaB2t MnB2.MOB25YB2 pNbB2
sVB2.HfB2.AlB2及びZrB2の中から選
ばれた1種以上のニホウ化金属を添加した混合物の焼結
体から成る新規なホウ化物系高強度、硬質耐熱材料を提
供するものである。
sVB2.HfB2.AlB2及びZrB2の中から選
ばれた1種以上のニホウ化金属を添加した混合物の焼結
体から成る新規なホウ化物系高強度、硬質耐熱材料を提
供するものである。
本発明の高強度硬質耐熱材料の基本粉末はMO2B5お
よびW2B5 と結合剤とニホウ化金属から成る。
よびW2B5 と結合剤とニホウ化金属から成る。
結合剤物質は焼結体に対し0.01〜50重量多の範囲
で添加するのが適当である。
で添加するのが適当である。
この量力ffi、01重量多未満では十分な機械的強度
が得られないし又50%を超えると耐熱性が低下する。
が得られないし又50%を超えると耐熱性が低下する。
結合剤物質のうち、ホウ化ニッケルとしてはNiB、N
t4B3.N12BtNi3B又はこれらの混合物を、
ホウ化鉄としてはFeB、Fe2B又はこれらの混合物
を、ホウ化コバルトとしてはCoB。
t4B3.N12BtNi3B又はこれらの混合物を、
ホウ化鉄としてはFeB、Fe2B又はこれらの混合物
を、ホウ化コバルトとしてはCoB。
Co2B 、Co3B又はこれらの混合物を、ホウ化マ
ンガンとしてはMn B I Mn 3B42Mn2
B 2 Mn4B >又はこれらの混合物を、ホウ化チ
タンとしてはT iB I T t2B 、T t 2
B5又はこれらの混合物をそれぞれ用いることができる
。
ンガンとしてはMn B I Mn 3B42Mn2
B 2 Mn4B >又はこれらの混合物を、ホウ化チ
タンとしてはT iB I T t2B 、T t 2
B5又はこれらの混合物をそれぞれ用いることができる
。
又本発明におけるリンケル・リン合金とはニッケルに対
し3〜25重量俤のリンを添加した合金をいう。
し3〜25重量俤のリンを添加した合金をいう。
ホウ化ニッケル、ホウ化鉄、ホウ化コバルト、ホウ化マ
ンガン、ホウ化チタン及びニッケル・リン合金は必ずし
も原料として用いる必要はなく、焼結後にホウ化物ある
いはリン化物を形成する原料を用いてもよい。
ンガン、ホウ化チタン及びニッケル・リン合金は必ずし
も原料として用いる必要はなく、焼結後にホウ化物ある
いはリン化物を形成する原料を用いてもよい。
添加成分としてのニホウ化金属は任意の量で添加するこ
とができる。
とができる。
本発明の新規な高強度硬質耐熱材料を製造するには、M
O2BS ?W2B5の内1種以上のホウ化物粉末に、
所定量の結合剤粉末を添加した粉末もしくはこの混合粉
末にニホウ化チタン粉末を所定の割合で添加した粉末を
よく混合した後、この混合粉末を黒鉛型のような型に充
てんし、真空、アルゴン又は水素ガスのような中性ある
いは還元性雰囲気中において50Kp/ff1以上の圧
力下で、1000℃以上で加熱するか、あるいは前記の
混合粉末をあらかじめ圧縮成形した成形体を真空中、ア
ルゴン中又は水素ガスのような中性あるいは還元性雰囲
気において1000℃以上で加熱焼結するか又はW2B
5 、Mo2B5の内の1種以上もしくはこれにニホウ
化金属を添加した混合粉末をあらかじめ焼結し、これら
焼結体にホウ化ニッケル、ホウ化コバルト、ホウ化鉄、
ホウ化チタン、ホウ化マンガン、ニッケル・リン合金又
はこれらの混合物の融液を溶浸することにより製造する
ことができる。
O2BS ?W2B5の内1種以上のホウ化物粉末に、
所定量の結合剤粉末を添加した粉末もしくはこの混合粉
末にニホウ化チタン粉末を所定の割合で添加した粉末を
よく混合した後、この混合粉末を黒鉛型のような型に充
てんし、真空、アルゴン又は水素ガスのような中性ある
いは還元性雰囲気中において50Kp/ff1以上の圧
力下で、1000℃以上で加熱するか、あるいは前記の
混合粉末をあらかじめ圧縮成形した成形体を真空中、ア
ルゴン中又は水素ガスのような中性あるいは還元性雰囲
気において1000℃以上で加熱焼結するか又はW2B
5 、Mo2B5の内の1種以上もしくはこれにニホウ
化金属を添加した混合粉末をあらかじめ焼結し、これら
焼結体にホウ化ニッケル、ホウ化コバルト、ホウ化鉄、
ホウ化チタン、ホウ化マンガン、ニッケル・リン合金又
はこれらの混合物の融液を溶浸することにより製造する
ことができる。
このようにして得られる新規なホウ化物系高強度硬質耐
熱材料はいずれも相対密度、硬度、機械的強度、耐熱性
に優れ、切削工具材料、熱機関部品材料、ロケット材料
、耐摩耗材料、耐酸化材料、耐熱衝撃材料などとして最
適である。
熱材料はいずれも相対密度、硬度、機械的強度、耐熱性
に優れ、切削工具材料、熱機関部品材料、ロケット材料
、耐摩耗材料、耐酸化材料、耐熱衝撃材料などとして最
適である。
以下実施例により本発明をさらに詳細に説明する。
実施例 1
W2B5粉末5重量部にTlB2100重量部とNiB
1重量部とを加えて十分に混合した。
1重量部とを加えて十分に混合した。
次に、この混合物を黒鉛型に充てんし、真空中において
200Kp/cIItに加熱しながらtsoo℃に15
分間加熱焼結した。
200Kp/cIItに加熱しながらtsoo℃に15
分間加熱焼結した。
その結果、抗折強度220に9/−相対密度loo%、
室温硬度Hv3200Kg/mm2.1000℃におけ
る硬度Hv2300に9 /11t扉2の焼結体を得た
。
室温硬度Hv3200Kg/mm2.1000℃におけ
る硬度Hv2300に9 /11t扉2の焼結体を得た
。
実施例 2
W2B5 s Mo2B、の中から選ばれた1種以上の
ホウ化物粉末と結合剤とニホウ化金属粉末とをよく混合
した後、15分間ホットプレスするか、これら混合粉末
を冷間圧縮した後、所定条件下で1時間普通焼結するか
、あるいはW、B、とニホウ化チタン粉末との混合粉末
をあらかじめ焼結させ、その後、結合剤のCoBを溶浸
することにより焼結させた。
ホウ化物粉末と結合剤とニホウ化金属粉末とをよく混合
した後、15分間ホットプレスするか、これら混合粉末
を冷間圧縮した後、所定条件下で1時間普通焼結するか
、あるいはW、B、とニホウ化チタン粉末との混合粉末
をあらかじめ焼結させ、その後、結合剤のCoBを溶浸
することにより焼結させた。
このようにして得た焼結体の特性を試料の組成焼結条件
とともに表1に示す。
とともに表1に示す。
但し、T i B2二3 W % Mo B 2 1
W%MnBは96W%TlB23W%MOB2 1W%
tMnBを意味する。
W%MnBは96W%TlB23W%MOB2 1W%
tMnBを意味する。
また、実施例に用いたW2 B5 t MO2Bs末は
市販の粉末をさらに鉄製ポットミルにより粉砕後、塩酸
により脱鉄した粉末であり、特に、添加粉末として用い
たW2B、およびMo2B5粉末、(例えばTlB2−
3W%Mo2B5 1W%MnBのMo2B5粉末)・
は基とするT i B2 粉末より微粒とした。
市販の粉末をさらに鉄製ポットミルにより粉砕後、塩酸
により脱鉄した粉末であり、特に、添加粉末として用い
たW2B、およびMo2B5粉末、(例えばTlB2−
3W%Mo2B5 1W%MnBのMo2B5粉末)・
は基とするT i B2 粉末より微粒とした。
実施例 3
W2B52MO2B5の
た後、155分間ホ
ラ種と結合剤とをよく混合し
ドブレスした。
このようにして得た焼結体の特性を試料の組成、焼結条
件とともに表2に示す。
件とともに表2に示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 I W2B、 、 Mo2B5の中から選ばれた少な
くとも1種のホウ化物と、ホウ化ニッケル、ホウ化鉄、
ホウ化コバルト、ホウ化マンガン、ホウ化チタン及びニ
ッケル・リン合金から選ばれた少なくとも1種の結合剤
0.01〜50重量俤との混合物を焼結して成るホウ化
物系高強度硬質耐熱材料。 2 W2B、 )Mo2B5の中から選ばれた少なく
とも1種のホウ化物と、ホウ化ニッケル、ホウ化鉄、ホ
ウ化コバルト、ホウ化マンガン、ホウ化チタン及びニッ
ケル・リン合金から選ばれた少なくとも1種の結合剤0
.01〜50重量%との混合物にTiB2゜CrB 2
; TaB 2 ) YB132 、 MOB22
YB2 t ’VI32 yHfB2.NbB2.Al
B2およびZrB2 の中から選ばれた少なくとも1種
のニホウ化金属を添加したものの焼結体から成るホウ化
物系高強度硬質耐熱材料。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP54108451A JPS5843352B2 (ja) | 1979-08-23 | 1979-08-23 | ホウ化物系高強度硬質耐熱材料 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP54108451A JPS5843352B2 (ja) | 1979-08-23 | 1979-08-23 | ホウ化物系高強度硬質耐熱材料 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5632379A JPS5632379A (en) | 1981-04-01 |
JPS5843352B2 true JPS5843352B2 (ja) | 1983-09-26 |
Family
ID=14485104
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP54108451A Expired JPS5843352B2 (ja) | 1979-08-23 | 1979-08-23 | ホウ化物系高強度硬質耐熱材料 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5843352B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63282166A (ja) * | 1987-05-11 | 1988-11-18 | Agency Of Ind Science & Technol | 高密度金属ホウ化物基セラミックス焼結体 |
JPH03109222A (ja) * | 1989-09-20 | 1991-05-09 | Komatsu Ltd | ガラス部材成形用セラミックス型 |
US11033998B2 (en) * | 2016-01-25 | 2021-06-15 | The Regents Of The University Of California | Binder compositions of tungsten tetraboride and abrasive methods thereof |
-
1979
- 1979-08-23 JP JP54108451A patent/JPS5843352B2/ja not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS5632379A (en) | 1981-04-01 |
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