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
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- 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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